稻稈全量還田下不同肥料施用量對小麥莖蘗動態(tài)和產(chǎn)量的影響

仰海洲， 周克明， 王 升， 葉仁宏， 徐年龍， 宗愛國， 萬 罡， 周娜娜， 于洪喜*

(1.江蘇省農(nóng)墾農(nóng)業(yè)發(fā)展股份有限公司新洋分公司，江蘇射陽 224314；2.江蘇省鹽城農(nóng)墾農(nóng)業(yè)科學研究所，江蘇射陽 224314)

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稻稈全量還田下不同肥料施用量對小麥莖蘗動態(tài)和產(chǎn)量的影響

仰海洲1， 周克明1， 王 升2， 葉仁宏2， 徐年龍2， 宗愛國2， 萬 罡1， 周娜娜2， 于洪喜2*

(1.江蘇省農(nóng)墾農(nóng)業(yè)發(fā)展股份有限公司新洋分公司，江蘇射陽 224314；2.江蘇省鹽城農(nóng)墾農(nóng)業(yè)科學研究所，江蘇射陽 224314)

[目的]明確在水稻秸稈全量還田的條件下，不同時期施肥在提高小麥產(chǎn)量中的貢獻大小。[方法]共設7個試驗處理，研究在稻稈全量還田的條件下不同時期施肥和不同運籌施肥比例對小麥的莖孽動態(tài)和產(chǎn)量結構的影響。[結果]各處理的小麥基本苗差別不大，返青苗、高峰苗和有效穗數(shù)均明顯高于對照；各處理的小麥株高、穗長和穗數(shù)均高于對照；與對照相比，各處理的增產(chǎn)率為76.8%～146.5%。[結論]總氮量為300 kg/hm2，基肥占60%，不施分蘗肥或少施分蘗肥，穗肥占40%為最優(yōu)施肥方案。

秸稈還田；肥料；小麥；產(chǎn)量

秸稈還田能提高土壤有機質(zhì)含量和肥料利用率，改善土壤結構，維持農(nóng)田肥力，提高作物產(chǎn)量[1-3]。江蘇省沿海地區(qū)以稻麥輪作為主，近年來水稻收獲后秸稈已全部實現(xiàn)機械還田。秸稈在腐解過程中，需要消耗一部分氮素[4]，從而導致肥料的施用時期和施用量發(fā)生改變，同時對小麥產(chǎn)量也產(chǎn)生一定的影響。筆者在水稻秸稈全量還田的情況下，通過調(diào)整小麥生育期各階段肥料的施用量(主要是氮肥)，明確各期肥料在提高小麥產(chǎn)量中的貢獻，確立稻秸全量還田下小麥氮肥的最佳運籌比例，旨在為稻稈還田推廣提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況 試驗在江蘇省鹽城農(nóng)墾農(nóng)業(yè)科學研究所試驗田進行，前茬作物為水稻。供試土壤為壤性潮鹽土，0～20 cm土層土壤有機質(zhì)含量22.0 g/ kg，速效磷含量17.5 mg/ kg，速效鉀含量117.0 mg/ kg，pH 7.9。

1.2 試驗材料 供試肥料潤墾尿素(總氮≥46.4%)由江蘇雙多化工有限公司生產(chǎn)，潤墾二胺(18∶46∶0，總養(yǎng)分≥64%)由甕福(集團)有限責任公司生產(chǎn)，洋豐過磷酸鈣(有效磷≥12%)由湖北新洋豐肥業(yè)股份有限公司生產(chǎn)。

1.3 試驗設計 試驗于2014年11月8日播種，耕翻后播種前劃好大區(qū)，施用底肥，旋耕，機械播種。大區(qū)面積為224 m2(8 m×28 m)，行距為16 cm，基本苗為348萬棵/hm2。共設7個處理：處理①(CK)，不施氮肥，基肥只施過磷酸鈣，無分蘗肥和穂肥；處理②，只施基肥(磷酸二銨和尿素)，無分蘗肥和穂肥(氮含量占常規(guī)施肥總氮含量的40%)；處理③，只施分蘗肥(尿素)，無基肥和穂肥(氮含量占常規(guī)施肥總氮含量的20%)；處理④，只施穗肥(尿素)，無基肥和分蘗肥(氮含量占常規(guī)施肥總氮含量的40%)；處理⑤，常規(guī)施肥，總氮含量300 kg/hm2，全程施肥包括基肥氮含量占總氮含量40%，分蘗肥氮含量占總氮含量20%和穂肥氮含量占總氮含量40%；處理⑥，基肥氮含量占常規(guī)施肥總氮含量50%，分蘗肥氮含量占常規(guī)施肥總氮含量10%，穗肥氮含量占總氮含量40%；處理⑦，基肥氮含量占常規(guī)施肥總氮含量60%，不施分蘗肥，穂肥氮含量占總氮含量40%。具體肥料用量見表1。

1.4 田間管理 按測土配方施肥技術和品種特性計算得到該地塊常規(guī)施肥總氮量為300 kg/hm2，因不缺鉀，肥料以氮、磷為主。過磷酸鈣、磷酸二銨和尿素作為基肥在播種前機械旋耕入土，肥料均勻分布在耕層0～15 cm，尿素作為追肥，在3.5葉以分蘗肥施用，在倒3葉和倒2葉期作為穗肥各施用1次。采用常規(guī)施肥(按總氮質(zhì)量比，基蘗肥∶穗肥=6∶4)，其中基肥占40%，分蘗肥占20%，穗肥占40%，過磷酸鈣作基肥一次性施入，總磷量為P2O587 kg/hm2。

1.5 計算方法

肥料產(chǎn)量貢獻率(%)=(施肥區(qū)農(nóng)作物產(chǎn)量-缺素區(qū)農(nóng)作物產(chǎn)量)/施肥區(qū)農(nóng)作物產(chǎn)量×100

2 結果與分析

2.1 小麥的莖蘗動態(tài) 由表2可知，CK的高峰苗為802.5萬棵/hm2，處理②、③、④，即基肥、分蘗肥和穂肥單獨施用均促進了莖蘗數(shù)的增加，以基肥的作用最大，與CK相比，高峰苗增加了657.0萬棵/hm2；其次是分蘗肥，增加了427.5萬棵/hm2；穗肥增加了373.5萬棵/hm2。對于全程施肥處理⑤，僅有效穗數(shù)高于不同時期單獨施肥。處理⑤、⑥和⑦中，基肥氮所占比例從40%增加到60%，分蘗肥氮所占比例從20%到0，莖蘗數(shù)表現(xiàn)為增加，但無效分蘗也相應增加，表明基肥對促進分蘗的作用優(yōu)于分蘗肥。

表1 不同處理小麥不同發(fā)育時期肥料種類及用量

表2 不同肥料處理的莖蘗動態(tài)

2.2 小麥的產(chǎn)量 由表3可知，不同時期單獨施用肥料處理對小麥的增產(chǎn)效果從高到低依次為穗肥(處理④)、基肥(處理②)、分蘗肥(處理③)，分別比CK增產(chǎn)107.6%，87.8%和76.8%。全程施肥(處理⑤、處理⑥和處理⑦)，以不施分蘗肥的處理⑦產(chǎn)量最高，比CK增產(chǎn)146.5%，其次是施少量分蘗肥的處理⑥，較CK增產(chǎn)139.6%。

該試驗中，結合作物吸肥規(guī)律，小麥有2個氮吸收峰：一是出苗，分蘗到越冬始期，吸收的氮約占總量的20%，這部分肥料主要由基肥提供；二是拔節(jié)到孕穗開花階段，吸收的氮占總量的30%～40%，這一部分主要由穗肥提供[5]。穗肥對株高、穗長、穗粒數(shù)等方面的作用明顯優(yōu)于其他時期施用的肥料。從圖1可以看出，穗肥在小麥生育過程中對產(chǎn)量的增加作用較大，貢獻率達51.8%。

注：同列不同小寫字母表示處理間在0.05水平差異顯著；不同大寫字母表示處理間在0.01水平差異顯著。

Note: Different lowercases in the same row indicated significant differences at 0.05 level; and different capital letters in the same row indicated significant differences at 0.01 level.

從圖2可以看出，隨著基肥施用比例的增大，對產(chǎn)量的貢獻率呈增加趨勢，也就是說分蘗肥提前，產(chǎn)量提高，這是由于基肥比例的增加促進了小麥莖蘗數(shù)的增加，也促進了生育后期小麥株高、穗長、穗粒數(shù)和千粒重的增加。同時，在水稻秸稈全量機械還田條件下，秸稈的腐熟過程要消耗部分氮素，基肥用量的增加，可以有效補充土壤中因秸稈腐熟而消耗掉的氮素，更有利于小麥的生長。

圖1 不同時期肥料施用對小麥產(chǎn)量的貢獻率Fig.1 Contribution rate of fertilization period to yield

圖2 不同基肥用量對小麥產(chǎn)量的貢獻率Fig.2 Contribution rate of the base fertilizer dosage to the yield

3 結論與討論

(1)秸稈還田后小麥的生育前期因耗氮而影響分蘗，莖蘗數(shù)減少，在生育中后期，秸稈腐解出的養(yǎng)分有利于籽粒灌漿結實，這時穗肥施用會促進光合作用，增加干物質(zhì)積累量。而基肥比例的增加，除了抵消秸稈腐解消耗的少部分氮素外，還促進莖蘗的生長，增加了無效分蘗，最終降低了成穗數(shù)。

(2)結合試驗結果，在秸稈全量還田的條件下，小麥總施氮量300 kg/hm2，基肥占60%，不施分蘗肥，穗肥占40%為最優(yōu)的肥料運籌方案。該方案與常規(guī)施肥相比，不同之處是增加基肥比例，縮減分蘗肥比例，甚至不施分蘗肥，主要原因可能是大量秸稈還田后要消耗部分氮素，須通過增加基肥的投入比例，才能補充消耗掉的這部分氮素，減少秸稈腐熟對小麥生長的影響。

[1] 劉義國,劉永紅,劉洪軍,等.秸稈還田量對土壤理化性狀及小麥產(chǎn)量的影響[J].中國農(nóng)學通報,2013,29(3):131-135.

[2] 潘劍玲,代萬安,尚占環(huán),等.秸稈還田對土壤有機質(zhì)和氮素有效性影響及機制研究進展[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報,2013,21(5):526-535.

[3] 李瑋,喬玉強,陳歡,等.秸稈還田和施肥對砂姜黑土理化性質(zhì)及小麥-玉米產(chǎn)量的影響[J].生態(tài)學報,2014,34(17):5052-5061.

[4] 黃婷苗,鄭險峰,侯仰毅,等.秸稈還田對冬小麥產(chǎn)量和氮、磷、鉀吸收利用的影響[J].植物營養(yǎng)與肥料學報,2015,21(4):853-863.

[5] 刁操銓.作物栽培學各論(南方本)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,1994:116.

Effects of Fertilizer Dosage on the Yield and Tiller Dynamics of Wheat under Returning Straw to the Field Wholly

YANG Hai-zhou1, ZHOU Ke-ming1, WANG Sheng2, YU Hong-xi2*et al

(1.Jiangsu Provincial Agricultural Reclamation and Development Corporation xinyang Branch, Sheyang, Jiangsu 224314; 2.Yancheng Reclamation and Institute Agricultural Sciences, Sheyang, Jiangsu 224314)

[Objective]To find the contribution in enhancing the wheat yield in different fertilization periods under the condition of returning rice straw to the field.[Method] There were in all seven test treatments.We researched the effects of fertilization period and ratio on the tiller dynamics and yield structure of wheat under the condition of returning rice straw to the field wholly.[Result] There were no great differences in wheat basic seedlings between treatments.Reviving seedlings, peak seedlings and effective spikes in treatment groups were all significantly higher than those of control.Plant height and ear length and ear number of wheat in treatment groups were all higher than those in control group.Compared with control group, the yield increasing rate of each treatment was between 76.8% and 146.5%.[Conclusion] The total nitrogen amount is 300 kg/hm2, base fertilizer accounts for 60%, no or less tillering fertilizer should be adopted.40% ear fertilizer is the optimal fertilization scheme.

Returning straw to the field; Fertilizer; Wheat; Yield

仰海洲(1969- )，男，江蘇建湖人，農(nóng)藝師，從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理和技術推廣工作。*通訊作者，助理農(nóng)藝師，從事農(nóng)業(yè)技術推廣和研究工作。

2016-08-15

S 141.4

A

0517-6611(2016)28-0119-02