麥棉套作模式氮磷鉀肥料用量對小麥產(chǎn)量性狀的影響

王樹林 祁虹 王燕等

摘要[目的]研究河北省南部高肥力地塊在麥棉套作模式下的小麥氮磷鉀肥料需求量，為合理施肥提供理論依據(jù)。[方法]采用大田隨機區(qū)組試驗，針對氮、磷、鉀3種肥料分別設置了0，75，150，225，300 kg/hm2 5個用量梯度，調(diào)查小麥分蘗、成穗數(shù)、產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素。[結(jié)果]氮肥對小麥具有顯著的增產(chǎn)作用，單位面積穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重及產(chǎn)量隨施氮量增加而增加，磷肥具有一定的增產(chǎn)效果，鉀肥無增產(chǎn)效果。[結(jié)論]在河北省南部高肥力地塊，麥棉套作小麥適宜肥料用量為氮肥225～300 kg/hm2，磷肥 150 kg/hm2，免施鉀肥。

關(guān)鍵詞麥棉套作；氮磷鉀；小麥；產(chǎn)量

中圖分類號S344.3文獻標識碼A文章編號0517-6611（2016）04-045-02

Effects of N， P and K Amount on Yield Trait of Wheat in WheatCotton Intercropping System

WANG Shulin， QI Hong， WANG Yan et al（Cotton Research Institute， Hebei Academy of Agriculture and Forestry Science/ Key Laboratory of Biology and Genetic Improvement of Cotton in Huanghuaihai Semiarid Area， Ministry of Agriculture， Shijiazhuang， Hebei 050051）

Abstract[Objective] To research the N， P and K amount of wheat in wheatcotton intercropping system in high fertility field of Hebei Province. [Method] The field randomized block experiment was adopted. Five treatments（0， 75， 150， 225 and 300 kg/hm2） were designed for N， P and K. Wheat tillering， ear number， yield and yield component were investigated. [Result] Wheat yield was increased significantly by using N fertilizer. The panicle per unit area， grains per ear， thousandgrain weight and yield were improved as the nitrogen enhanced. P fertilizer enhanced the wheat yield at certain degree， but P had no effects on wheat yield. [Conclusion] The optimum fertilizer for wheatcotton intercropping system is 225-300 kg/hm2 N and 150 kg/hm2 P2O5； and K should not be applied.

Key wordsWheatcotton Intercropping System； N， P， K； Wheat； Yield

我國麥棉兩熟種植首先出現(xiàn)在20世紀50年代的長江流域棉區(qū)，為冬小麥（元麥）‖棉花直播模式[1]。20世紀60年代，以麥棉套種為主的麥棉兩熟種植首先出現(xiàn)在豫東南和淮河北部，并逐步向北擴展，1976年北方6省市麥棉兩熟約占棉田總面積的15%[2]。隨著棉花早熟品種和地膜覆蓋技術(shù)的推廣，麥棉兩熟種植模式在20世紀80年代中期進入快速發(fā)展期，僅河南（含南襄盆地）、山東兩省的種植面積就達123.3×104 hm2，占全國麥棉兩熟種植總面積的57.2%[3]。隨著技術(shù)進一步成熟和品種更新，90年代后，麥棉兩熟種植成為黃河流域主要種植模式[4]。然而隨著小麥聯(lián)合收割機的應用，麥棉套作種植模式因不適應機械收獲小麥而導致面積迅速萎縮。隨著國家對糧食安全問題的日益重視[5-6]以及糧棉爭地矛盾的日益尖銳[7]，麥棉套作種植模式被重新提及，在解決了小麥聯(lián)合收割機應用問題后，麥棉套作模式推廣前景廣闊。楊利等[8-10]在不同地區(qū)進行了麥棉套種氮磷鉀肥料用量相關(guān)試驗，但在河北地區(qū)相關(guān)研究報道較少。為此，筆者在河北省南部高肥力地塊擬通過研究麥棉套作模式下不同氮磷鉀肥料對小麥產(chǎn)量的影響，為明確麥棉套作模式適宜的施肥量提供依據(jù)。

1材料與方法

1.1材料與試驗地概況試驗品種為嬰泊700，由河北嬰泊種業(yè)科技有限公司提供。氮肥為市購普通尿素，純N含量46.4%，磷肥為重過磷酸鈣，P2O5含量為46.0%，鉀肥為氯化鉀，K2O含量為60.0%。

試驗在河北省農(nóng)林科學院棉花研究所曲周試驗站（河北省邯鄲市曲周縣西漳頭村）進行。前茬作物為棉花，土壤為黏壤土，屬高肥力地塊，土壤有機質(zhì)14.6 g/kg，全氮0.998 g/kg，速效磷38.9 mg/kg，速效鉀285.8 mg/kg。試驗地地勢平坦，排灌便利。

1.2試驗設計與方法試驗采用隨機區(qū)組設計，小區(qū)寬6.4 m，長10.0 m，氮、磷、鉀肥處理分別設置5個用量梯度，即0，75，150，225，300 kg/hm2，記作1～5，各處理設3次重復。麥棉套種模式為“42”式，即小麥播種4行，幅寬80 cm，棉花預留行80 cm，套種2行棉花。

試驗小區(qū)中氮肥處理施重過磷酸鈣325 kg/hm2，氯化鉀250 kg/hm2；磷肥處理施尿素486 kg/hm2，氯化鉀250 kg/hm2；鉀肥處理施尿素486 kg/hm2，重過磷酸鈣325 kg/hm2。所有磷鉀肥一次底施，氮肥底施60%，拔節(jié)期追施40%。2014年10月29日結(jié)合整地將底肥施入，10月30日播種，小麥播種量為225 kg/hm2，播后澆“蒙頭水”，2015年3月11日澆水1次，4月24日播種棉花，6月10日收獲小麥。其他管理措施同大田。

1.3測定項目及方法

1.3.1基本苗、總莖數(shù)、收獲穗數(shù)。每小區(qū)中選取80 cm×100 cm的區(qū)域定點，于小麥出苗后20 d調(diào)查基本苗，2015年4月10日調(diào)查孕穗期小麥總莖數(shù)，6月10日調(diào)查收獲期穗數(shù)。

1.3.2產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成。收獲期每小區(qū)收獲2個點，每個點收取80 cm×100 cm區(qū)域內(nèi)的小麥，脫粒后稱重，計算單位面積產(chǎn)量，同時在每個小區(qū)內(nèi)隨機收取100穗，脫粒后統(tǒng)計粒數(shù)，稱重，計算穗粒數(shù)與千粒重。

1.4數(shù)據(jù)處理與分析采用Microsoft Excel 2003軟件進行數(shù)據(jù)處理，采用DPS 7.05軟件進行方差分析。

2結(jié)果與分析

2.1氮肥用量對小麥分蘗及成穗數(shù)的影響由表1可知，氮肥對小麥分蘗及成穗數(shù)影響明顯，孕穗期總莖數(shù)不施氮肥處理顯著低于施氮處理。隨著施氮量的增加，總莖數(shù)呈逐漸增加的趨勢，但N3、N4、N5這3個處理總莖數(shù)差異不顯著。單株分蘗成穗數(shù)隨施氮量增加有增加的趨勢，但差異不顯著。

2.2氮肥用量對小麥產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成的影響由表2可知，小麥單位面積成穗數(shù)隨著氮肥用量的增加有增加的趨勢，不施氮肥處理顯著低于N3、N4、N5這3個處理，但與N2處理差異不顯著。穗粒數(shù)與千粒重受氮肥影響規(guī)律相似，均是N1與N2處理之間差異不顯著，但顯著低于N3、N4、N5這3個處理，而3個高氮處理間差異不顯著。從產(chǎn)量結(jié)果看，與不施氮肥處理相比，N2、N3、N4、N5這4個處理分別增產(chǎn)4.4%、6.0%、7.3%與7.8%，N4與N5處理間產(chǎn)量差異不顯著。這一結(jié)果表明，在麥棉套作模式下，氮肥對小麥產(chǎn)量有正向作用，增施氮肥可以起到提高小麥產(chǎn)量的作用，小麥氮肥用量不宜低于225 kg/hm2，應控制在225～300 kg/hm2為宜。

2.3磷肥用量對小麥分蘗及成穗數(shù)的影響由表3可知，磷肥用量對小麥孕穗期總莖數(shù)影響不明顯，不施磷肥處理與施用磷肥各處理間差異均不顯著。單株分蘗成穗數(shù)在各處理間相差不大。這一結(jié)果表明，在當前土壤養(yǎng)分條件下，磷素不是限制小麥分蘗成穗的因素。

2.4磷肥用量對小麥產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成的影響由表4可知，磷肥不同用量對單位面積穗數(shù)影響不明顯，但提高了穗粒數(shù)與千粒重，不施磷肥處理顯著低于施磷處理，施用磷肥4個處理間差異不顯著；從產(chǎn)量結(jié)果來看，施用磷肥具有一定的增產(chǎn)效果，P2、P3、P4、P5這4個處理較P1處理的增產(chǎn)幅度分別為3.0%、5.4%、2.1%與4.1%，磷肥增產(chǎn)效果明顯低于氮肥。這一結(jié)果可能與麥棉套作模式下棉花需磷量低，大量磷素殘留于土壤當中，導致土壤磷素含量較高有關(guān)。根據(jù)小麥子粒磷素含量[11]及小麥產(chǎn)量可推算出磷素田間移出量約在105 kg/hm2，結(jié)合該試驗結(jié)果，磷肥用量控制在150 kg/hm2即可。

2.5鉀肥用量對小麥分蘗及成穗數(shù)的影響由表5可知，鉀肥用量對小麥孕穗期總莖數(shù)影響不大，不施鉀肥處理與施用鉀肥各處理間差異均不顯著。

2.6鉀肥用量對小麥產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成的影響由表6可知，不施鉀肥小麥產(chǎn)量并未降低。這一結(jié)果表明鉀肥在麥棉套作模式下對小麥不具有增產(chǎn)作用。一方面可能與土壤中鉀素含量偏高有關(guān)，另一方面由于棉花需鉀量較高，在棉花種植季節(jié)一般會施入較多鉀肥，其殘留鉀素完全可以滿足小麥生長需求，而小麥對鉀素吸收量極低，故鉀肥對小麥生長無明顯作用。故在麥棉套作模式中，當棉花種植季節(jié)重施鉀肥時，小麥生長季節(jié)可不施鉀肥。

3討論與結(jié)論

在由傳統(tǒng)一熟棉田向麥棉套作一年兩熟種植模式的轉(zhuǎn)變過程中，如何進行肥料運籌是農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣者普遍關(guān)心的問題。前人的研究表明，不同地區(qū)結(jié)果差異較大。楊利等[8]人對湖北省潛江市棉麥套種方式下的小麥施肥技術(shù)進行了研究，提出合適的小麥施肥量為N 130～210 kg/hm2，P2O5 40～70 kg/hm2，K2O 40～60 kg/hm2；孫鵬等[10]人在山東省淄博市桓臺縣試驗結(jié)果表明，在高肥力地塊下，小麥推薦施肥量為N 225 kg/hm2，P2O5 110 kg/hm2，K2O 135 kg/hm2，不同地區(qū)所得結(jié)果相差大是由于基礎地力與氣候條件差別較大所致。該試驗結(jié)果表明，在河北省南部高肥力地塊，氮肥具有明顯的增產(chǎn)效果，純氮推薦用量為225～300 kg/hm2，磷肥具有一定的增產(chǎn)效果，但效應低于氮肥，磷肥用量控制在150 kg/hm2即可，鉀肥無增產(chǎn)效果，在棉花季節(jié)重施鉀肥的情況下，小麥季節(jié)無需再施用鉀肥。

參考文獻

[1] 中國農(nóng)業(yè)科學院棉花研究所.棉花優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的理論與技術(shù)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1999：93-127.

[2] 刁光中.黃淮海棉區(qū)麥棉兩熟現(xiàn)狀與展望[J].中國棉花，1990（1）：6-8.

[3] 王國平，毛樹春，韓迎春，等.中國麥棉兩熟種植制度的研究[J].中國農(nóng)學通報，2012，28（6）：14-18.

[4] 何旭平，紀從亮.現(xiàn)代中國棉花育種與栽培概論[M].北京：中國農(nóng)業(yè)科學技術(shù)出版社，2007：201-219.

[5] 高淑桃，何訓坤，申榮太.我國新形勢下的糧食安全問題[J].中國食物與營養(yǎng)，2003（10）：18-21.

[6] 李寶新.新形勢下的糧食安全問題[J].山西統(tǒng)計，2001（11）：16-17.

[7] 杜珉，劉銳.我國糧棉爭地問題淺析——基于宏觀數(shù)據(jù)分析[C]//2009中國國際棉花會議論文集.南京：中國棉花協(xié)會，2009：118-126.

[8] 楊利，丁亨虎，范先鵬，等.江漢平原麥棉套種方式下小麥施肥模型的建立及其應用研究[J].湖北農(nóng)業(yè)科學，2012，51（14）：2932-2937.

[9] 董合林，李鵬程，劉愛忠，等.河南植棉區(qū)施氮量對麥棉兩熟產(chǎn)量及氮肥利用率的影響[J].棉花學報，2014，26（1）：73-80.

[10] 孫鵬，隋方功，魏元秀，等.麥棉一體化栽培氮磷鉀肥料運籌技術(shù)的研究[J].萊陽農(nóng)學院學報，1994，11（3）：181-185.

[11] 王樹亮，田奇卓，李娜娜，等.不同小麥品種對磷素吸收利用的差異[J].麥類作物學報，2008，28（3）：476-483.