小麥品種楊科麥19高產的適宜施氮量初探

曾廣飛 吳亞莉 張啟祥 張存嶺

（1.濉溪縣農業技術推廣中心 安徽濉溪 235100；2.濉溪縣楊柳農業科學實驗站 安徽濉溪 235100）

小麥是我國重要的口糧作物，提高單產對保障國家糧食安全具有重要意義。小麥的產量除主要受遺傳因子影響外，還受生態環境和栽培措施的影響[1]。氮素是植物生長必需的大量營養元素，也是限制植物生長的首要因素，施氮水平的高低直接影響植株對氮素的吸收、積累及運轉，最終影響產量[2]。不同類型小麥品種的產量性狀對氮素的響應不同，又因氣候條件、土壤質地和栽培措施不盡相同，小麥高產所需施氮量的研究結果存在很大差異。筆者以高級農藝師陳若禮雜交選育的小麥品種楊科麥19為試驗材料，進行土壤供肥能力暨減氮效應試驗，以明確其經濟施氮量，為品種推廣應用提供依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

1.1.1 供試品種楊科麥19是以金麥2號×淮麥29進行有性雜交，通過系譜法定向選擇而成的豐產、抗逆中穗型新品種。在徽創聯合體區域試驗中，表現出較強的抗寒性、抗倒性、抗病性，產量構成三要素協調，具有較好的增產潛力。

1.1.2 供試土壤試驗地土壤類型為砂姜黑土，土壤質地為黏壤土，肥力中等。前茬作物為夏玉米，常年產量7 500～9 000 kg/hm2。試驗地地勢平坦，排灌方便。

1.1.3 供試肥料試驗在不施有機肥的基礎上進行。供試肥料在市場采購。尿素來自安慶石化，含氮量46%；顆粒磷肥來自銅官山化工有限公司，含磷量16%；鉀肥為俄羅斯產農用硫酸鉀，含鉀量50%。試驗肥料氮肥60%基施，拔節期追施40%；磷鉀肥全部基施。

1.2 試驗方法

試驗設9個處理。其中，施氮量處理5個，以施氮量240 kg/hm2為起點，每減少30 kg/hm2設置1個處理，施氮處理施肥量區間為120～240 kg/hm2；另設4個經典處理：N0P0K0(空白區。下標為每畝施肥量，下同)、N0P6K5（缺氮區）、N16P0K5（缺磷區）和N16P6K0（缺鉀區），以監測土壤基礎肥力和氮磷鉀供肥能力。田間排列采用三列制，重復間有走道，周圍設有保護行，隨機區組排列，重復3次，小區面積12 m2（2 m×6 m），行距20 cm，10行區，東西行向。小區間隔20 cm。

試驗于2020年10月至2021年6月在濉溪縣楊柳農業科學實驗站進行。前茬作物收獲后，秸稈粉碎還田，旋耕耙實。整地后按處理分區施基肥。10月16日人工開溝條播，10月18日微噴40 min。基本苗292萬/hm2。2月18日用二甲四氯雙氟唑草酮噴霧化學除草，同時用高效氯氰菊酯噴霧防治蚜蟲；4月16日組配戊唑醇·咪酰胺+吡蟲啉+高效氯氰菊酯用無人機噴霧，4月23日組配丙硫菌唑+吡蟲啉+高效氯氰菊酯用無人機噴霧，防治2次赤霉病。3月10日分區追施尿素。其他田間管理按高產田要求進行。

1.3 小麥生長期氣候條件

濉溪縣2020年10月中旬至2021年5月平均氣溫10.1℃，比歷年平均高0.4℃；降水量260.2 mm，比歷年平均多15.6 mm；日照時數1 216.9 h，比歷年平均少139.1 h。

冬前(10月中旬至12月中旬)平均氣溫9.7℃，比歷年平均高0.1℃；降水量55.7 mm，比歷年平均少11.7 mm；日照時數286.1 h，比歷年平均少89.2 h。10月和11月下旬至12月上旬氣溫偏低，冬前降水、日照偏少，對播種出苗和分蘗發生不利。越冬期（12月下旬至2月中旬）平均氣溫2.8℃，比歷年平均高0.7℃；降水量13.6 mm，比歷年平均少17.9 mm；日照時數380.2 h，比歷年平均多71.2 h。總體上1月氣溫較低，低溫持續時間長，且降水量相對偏少，凍旱交加，越冬期凍害較重。返青期至成熟期（2月下旬至5月下旬）平均氣溫14.8℃，比歷年平均高0.4℃；降水量190.9 mm，比歷年平均多45.1 mm；日照時數550.6 h，比歷年平均少121.2 h。4月平均氣溫低于歷年平均氣溫，但晚霜凍導致的穗部凍害較輕；小麥抽穗后雖雨水較多，但赤霉病點片輕發。總體上返青后氣候條件優越，對小麥的產量形成有利。

2 結果與分析

2.1 不同處理的產量差異

表1為不同處理的產量表現。對3個重復的小區產量進行方差分析（表2）表明，區組間差異不顯著，說明試驗田土壤肥力較均勻，對試驗結果無影響，而處理間差異極顯著，說明不同施肥處理對產量的影響效應明顯，可以進一步進行回歸擬合分析。經LSD法多重比較，施氮各處理和缺鉀區產量差異不顯著，施氮量在180 kg/hm2以下的3個處理與缺磷區產量差異不顯著，但缺磷區產量顯著高于缺氮區、空白區。

表1 不同處理的產量表現

表2 產量方差分析

2.2 地力產量和土壤供肥能力

試驗空白區產量3 625.8 kg/hm2、缺氮區產量3 921.8 kg/hm2、缺磷區產量5 439.7 kg/hm2、缺鉀區產量6 526.7 kg/hm2。以試驗區最高產量（7 447.9 kg/hm2）為基準，相對產量空白區48.68%、缺氮區52.66%、缺磷區73.04%、缺鉀區87.63%。土壤養分限制產量提高的順序表現為N＞P＞K。按相對產量將土壤肥力劃分為4級，相對產量≤50%為極低，50%～75%為低，75%～90%為中，＞90%為高。試點田土壤肥力極低，供氮、供磷能力低，供鉀能力中等。施肥方案應按照最小養分設置。

每生產100 kg小麥籽粒按吸收N 3.0 kg、P2O51.25 kg、K2O 3.0 kg計算，缺素區吸收量即為該養分的土壤供肥量，得出土壤供氮能力117.7 kg/hm2、供磷能力68.7 kg/hm2、供鉀能力195.8 kg/hm2。

氮農學效率=（施氮區吸氮量-缺氮區吸氮量）/施氮量，施氮各處理氮農學效率為42.32%～67.62%。施氮量對小麥產量影響遵循“報酬遞減規律”。

2.3 施氮效應方程配置

以施氮各處理和缺氮區的施氮量（N）為自變量，以產量（Y）為因變量，進行逐步回歸分析，建立氮素效應方程：Y=3 932.3+28.929N-0.061N2，F=213.28**，r（Y,N）=0.989 8**，r（Y,N2）=-0.963 6**，回歸方程顯著性和偏相關系數檢驗結果均達極顯著水平，真實反映了施氮量的產量效應，可以用于生產指導。

對效應方程求一階導數，則邊際產量MPP=dy/dN=28.929-0.122N。當邊際產量等于0時，產量最高；邊際收入等于邊際費用（dy/dN=氮肥單價/小麥單價）時，經濟效益最佳。經測算，最高產量施氮量為237.1 kg/hm2，經濟產量施氮量為222.3 kg/hm2（小麥2.40元/kg、純氮4.35元/kg）。

2.4 施肥對分蘗成穗的影響

從表3可以看出，各處理的最大莖蘗數均出現在返青（2月20日）前后。增施氮磷鉀均能有效增加最大莖蘗數、有效穗數，效應為N＞P＞K。隨著施氮量的減少，最大莖蘗數、有效穗數趨于減少。對施氮各處理和缺氮區進行分析，結果表明最大莖蘗數、有效穗數與施氮量呈二次多項式（拋物線）關系，且F值和一次項偏相關系數通過顯著性檢驗，二次項偏相關系數P＜0.1（表4）。把經濟產量施氮量代入回歸方程得出：適宜最大莖蘗數1 821.5萬/hm2，有效穗數661.5萬穗/hm2。

表3 不同處理的分蘗成穗

表4 分蘗成穗與施氮量的回歸方程分析

3 結論與討論

（1）氮素是小麥生長發育必需的三大營養元素之一，對個體發育、群體調控、產量形成具有顯著作用。在一定范圍內增施氮肥是提高小麥產量的重要措施之一。但施入過多的氮肥不僅會造成減產，降低肥料利用率，導致土壤酸化，多余的氮素還會造成水體污染。楊柳農業科學實驗站土壤供肥能力和楊科麥19減氮效應試驗表明，施氮處理（120～240 kg/hm2）間產量差異不顯著，但顯著高于不施氮處理；隨著施氮量的增加，產量呈拋物線變化趨勢；在中等地力田塊，最高產量對應的施氮量為237.1 kg/hm2，經濟產量對應的施氮量為222.3 kg/hm2，推薦施氮量為225 kg/hm2。這與謝旭東等[3]、張朝軍[4]、嚴海波等[5]的研究結果接近。

（2）增施氮磷鉀能有效增加最大莖蘗數、有效穗數，效應為N＞P＞K；最大莖蘗數、有效穗數與施氮量呈拋物線關系，楊科麥9號獲得經濟產量的最大莖蘗數為1 821.5萬/hm2，有效穗數為661.5萬穗/hm2。