施氮量和種植密度對蘇啤4號產(chǎn)量性狀的影響

喬海龍 沈會權 陳 和 陳 健 陳曉靜 陶 紅 臧 慧

(江蘇沿海地區(qū)農(nóng)業(yè)科學研究所，江蘇 鹽城 224002)

大麥是我國主要的栽培作物之一，種植面積僅次于小麥、玉米和水稻[1]。我國也是大麥生產(chǎn)和消費大國,隨著人民生活水平的提高,作為糧食和飼用的大麥種植面積有所下降,而啤酒大麥的面積持續(xù)上升，大麥生產(chǎn)的多元化發(fā)展逐漸受到了國內(nèi)外的重視[2-3]。啤酒大麥是制造麥芽和釀造啤酒的主要原料，隨著人們生活水平的提高，對啤酒產(chǎn)量的需求在逐年增加。這就決定了啤酒大麥在追求品質(zhì)的同時，產(chǎn)量的提高也是關鍵。產(chǎn)量的高低不僅受品種本身因素的影響，受外界環(huán)境作用的影響也很大，其中氮肥用量、播種密度在大麥栽培過程中起著關鍵性的作用。目前，江蘇省種植面積較大的是蘇啤3號啤酒大麥，產(chǎn)量高、啤用品質(zhì)優(yōu)。蘇啤4號是江蘇沿海地區(qū)農(nóng)科所大麥研究室繼蘇啤3號之后選育出的又一高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)啤 酒大麥新品種，已經(jīng)獲得國家品種權保護。其主要特點是：大穗大粒，每穗粒數(shù)達26～27粒，千粒重為45g左右，矮稈、耐肥抗倒，正常株高為80～85cm，籽粒飽滿度好，細皺紋多而密，腹溝淺，麥芽品質(zhì)優(yōu)，產(chǎn)量三要素較為協(xié)調(diào)，穗數(shù)在750萬/hm2時即可能獲得高產(chǎn)。抗大麥黃化葉病和白粉病。氮素是大麥乃至所有作物生長必需的營養(yǎng)元素，氮素的豐缺與葉子中葉綠素含量和大麥產(chǎn)量有著密切的關系[4]。大麥栽培中，保證個體健壯發(fā)育是基礎，保持合理的動態(tài)結構，充分利用光、溫、水、肥等資源，最大限度地合成物質(zhì)是關鍵[5、6]。種植密度的高低影響大麥植株對水肥的吸收利用；施氮量直接影響著大麥葉片生長，及光合作用的進行[7、8]。為加快新品種的推廣速度，充分發(fā)揮新品種的增產(chǎn)優(yōu)勢，本試驗，在大田條件下研究施氮量和種植密度對蘇啤4號大麥產(chǎn)量性狀的影響，為該品種的大面積生產(chǎn)提供理論指導。

1 材料與方法

1.1 試驗條件

試驗于2008至2009年在江蘇沿海地區(qū)農(nóng)科所試驗場進行。土壤為壤性脫鹽潮土，土壤的速效N、P和K含量分別為73.5mg/kg、39.7mg/kg和36.4mg/kg。

1.2 試驗品種及處理

選用江蘇省種植面積較大的蘇啤4號大麥品種進行試驗。

試驗采用二因素裂區(qū)試驗設計。主因素肥料(A)，設3個水平：A1、150kg/hm2純氮，A2、210kg/hm2純氮，A3、270kg/hm2純氮；裂區(qū)因素基本苗(B)設4個水平：B1、150萬/hm2，B2、240萬/hm2，B3、330萬/hm2，B4、420萬/hm2。小區(qū)面積9.6m2，磷肥375kg/hm2一次性作基肥，氮肥運籌按基追比為6∶4實施。

1.3 分析測定項目及方法

田間調(diào)查穗數(shù)、穗長、每穗實粒數(shù)、每穗癟粒數(shù)，收獲后測得千粒重、稱取小區(qū)產(chǎn)量。試驗數(shù)據(jù)應用Excel進行整理和統(tǒng)計分析。

2 結果分析

2.1 施氮量和種植密度對蘇啤4號穗數(shù)的影響

從表1可以看出，本試驗中，在相同種植密度下，蘇啤4號大麥的穗數(shù)隨著施氮量的增加而增加；密度越高，穗數(shù)因施氮量增加而增加的幅度降低。在420萬/hm2的種植密度下，氮處理水平間的穗數(shù)差異不大。在相同施氮量水平下，蘇啤4號穗數(shù)呈拋物線型變化趨勢，穗數(shù)最高在420萬/hm2的種植密度下，平均達到了770萬/hm2。

2.2 施氮量和種植密度對蘇啤4號穗長的影響

從表2可以看出，在相同密度條件下，施氮量對穗長影響很小。穗長受種植密度的影響，蘇啤4號大麥的穗長隨種植密度的增加而降低。

2.3 施氮量和種植密度對蘇啤4號穗粒數(shù)的影響

從表3可以看出，同一密度水平下，在一定的施氮量范圍內(nèi)，每穗粒數(shù)隨施氮量增加而上升；過量施氮，每穗粒數(shù)下降。在本試驗中，施氮量為純氮150kg/hm2或270kg/hm2時，每穗粒數(shù)最少，兩處理之間差異不明顯；施氮量為純氮210kg/hm2時，每穗粒數(shù)最多。說明適宜的施氮量是爭取最大穗粒數(shù)的關鍵。

2.4 施氮量和種植密度對蘇啤4號籽粒千粒重的影響

如表4所示，相同種植密度下，各處理籽粒的千粒重會隨著施氮量的增加而逐漸降低，變幅在1.2～2.4g之間，且隨著密度水平的提高，變幅逐漸減小。在相同施氮量下，蘇啤4號千粒重隨種植密度的增大而降低。

表1 不同施氮量和種植密度下蘇啤4號穗數(shù)

表2 不同施氮量和種植密度下蘇啤4號穗長

表3 不同施氮量和種植密度下蘇啤4號穗粒數(shù)

表4 不同施氮量和種植密度下蘇啤4號千粒重

2.5 施氮量和種植密度對蘇啤4號產(chǎn)量的影響

從表5可以看出，隨著種植密度的增加，蘇啤4號大麥產(chǎn)量逐漸降低。在240萬/hm2的種植密度210kg/hm2施氮量下，產(chǎn)量最高，達到8281.7kg/hm2。在150萬/hm2的種植密度下，蘇啤4號產(chǎn)量隨施氮量的增加而增加。在240萬/hm2種植密度下，在一定的施氮量范圍內(nèi)，產(chǎn)量會隨施氮量的增加而增加，但過量施氮反而會使產(chǎn)量下降。當施氮量為純氮210kg/hm2時，產(chǎn)量最高，其它兩個施氮水平的產(chǎn)量較低。在種植密度為330萬/hm2和420萬/hm2時，產(chǎn)量卻隨著施氮量的增加而減少。說明在一定的范圍內(nèi)適當增加施氮量可以取得高產(chǎn)，但過量氮肥的施用有時不僅會造成農(nóng)田成本的極大浪費，反而會降低產(chǎn)量。

表5 不同施氮量和種植密度下蘇啤4號產(chǎn)量

通過在MatLab6.5中編寫RAS(響應面設計)程序并對表5數(shù)據(jù)進行分析，建立二次響應面回歸模型如下：

該模型擬合度R2=0.9123，說明該方程的擬合度較好。圖1為因變量與施氮量和種植密度間的響應面關系。將方程對X1和X2分別進行求導，解方程，得到兩個極值：229.3、227.4，在這兩個極值處Y值最大為8460.7。說明在施氮量229.3kg/hm2和種植密度227.4萬/hm2蘇啤4號理論上能得到8460.7kg/hm2的產(chǎn)量。

3 小結與討論

3.1 合理施用氮肥

氮素是大麥乃至所有作物生長必需的營養(yǎng)元素，在作物的整個生長過程中起關鍵作用。大麥栽培中，保證個體健壯發(fā)育是基礎，保持合理的動態(tài)結構，充分利用光、溫、水、肥等資源，最大限度地合成物質(zhì)是關鍵。根據(jù)土壤條件，在一定的范圍內(nèi)合理、適當?shù)卦黾邮┑靠梢匀〉酶弋a(chǎn)，但過量氮肥的施用有時不僅會造成農(nóng)田成本的極大浪費，反而會降低產(chǎn)量。在低種植密度時，產(chǎn)量隨施氮量的增加而提高。這主要是因為，在低密度群體中氮肥的增加能有效提高大麥成穗率，在足夠穗群體前提下增加產(chǎn)量。在蘇啤4號的種植過程中，如果種植密度過小，或出苗率不高的前提下，可以通過增加施氮量來提高有效穗數(shù)，從而提高產(chǎn)量。純氮229.3kg/hm2左右的施氮量在理論上可以獲得最高的產(chǎn)量，在正常情況下應根據(jù)土壤養(yǎng)分條件，合理施用氮肥，以獲得蘇啤4號大麥的高產(chǎn)。

3.2 適當控制種植密度

種植密度的高低直接影響著大麥植株對水肥的吸收利用，最終影響作物產(chǎn)量。本試驗研究中，在相同施氮量處理的情況下，隨著密度的加大，產(chǎn)量呈先增后減的趨勢。當密度在240萬/hm2以下時，密度增大，產(chǎn)量也隨之增加；當密度超過240萬/hm2以上時，產(chǎn)量隨密度的增加而下降，這主要是因為，在高密群體下籽粒的粒重受到影響，高密度不利于籽粒千粒重的提高，一定群體下，千粒重低，產(chǎn)量自然不會很高。在蘇啤4號種植過程中，理論上種植密度應控制在227.4萬/hm2左右，從而為獲得結構合理的高產(chǎn)群體作好充分的準備。

3.3 控制合理的氮肥、密度是獲得高產(chǎn)的關鍵

從對不同施氮量和種植密度對穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重與產(chǎn)量的分析，可以明確，從大麥成穗到獲得高產(chǎn)，氮肥和密度都起著關鍵的作用。在每個產(chǎn)量構成因素中，各自與產(chǎn)量都存在著密切相關，有效穗數(shù)是影響產(chǎn)量的關鍵。但如果穗數(shù)過多，會造成穗粒數(shù)、千粒重降低，產(chǎn)量綜合效應降低，過分追求大穗也會造成千粒重降低。在栽培過程中，合理有效地調(diào)整產(chǎn)量三要素之間的關系，使其能夠協(xié)調(diào)發(fā)展，最終才能獲得高產(chǎn)。

[1] 盧良恕.中國大麥科學[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1996，2-10

[2] 張國良，戴其根，張洪程.江蘇省大麥生產(chǎn)現(xiàn)狀分析及其發(fā)展對策[J].大麥科學,2004(4)：6-9

[3] 陳海華,董海洲.大麥的營養(yǎng)價值及在食品業(yè)中的利用[J].西部糧油科技,2002(2)：34-36

[4] 吳飛良,潘志明.基本苗和氮肥運籌對大麥籽粒產(chǎn)量和生理指標的影響[J].浙江農(nóng)業(yè)學報,2001,13(4):231-234

[5]王龍俊,陳維新,唐明臻,等.小麥高產(chǎn)群體質(zhì)量栽培的應用研究[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學,1996,(2):12-15

[6] 徐加寬.小麥優(yōu)質(zhì)群體質(zhì)量的培育和控制技術[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學,1994(1):1-5

[7] 王法宏,司紀升,李升東,等.小麥氮肥高效利用技術研究[J].麥類作物學報,2008,28(5):846-850

[8] 常金華,張俊梅,王寶義,等.氮肥供應對啤酒大麥品質(zhì)及產(chǎn)量的影響[J].河北農(nóng)業(yè)大學學報,2000,23(4):26-28

[9] 普曉英,曾亞文,杜娟,等.施氮量和播種期對優(yōu)質(zhì)啤酒大麥經(jīng)濟性狀的影響[J].大麥科學,2005(4)：27-31

[10] 俞天勝,胡銳,李培玲.大麥種植密度和氮肥用量對籽粒產(chǎn)量的影響[J].大麥科學,2004(3)：32-33