粘土土質(zhì)下定位施氮對(duì)小麥農(nóng)藝性狀及不同土層堿解氮分布的影響

程倩倩+王光祿+王懷恩+馮盛燁+閆樹(shù)平+孫允超+于洋+趙楊

摘 要：為探索粘土條件下施氮量對(duì)小麥農(nóng)藝性狀的影響及土層中堿解氮的分布情況，研究了定位施氮對(duì)聊麥19群體動(dòng)態(tài)、葉面積指數(shù)、產(chǎn)量性狀的影響，分析了不同時(shí)期0～90 cm土層中堿解氮的分布情況。結(jié)果表明，在施氮量165～360 kg/hm2范圍內(nèi)，施氮量的增加提高了小麥分蘗能力和拔節(jié)期前的葉面積指數(shù)，有效穗數(shù)和開(kāi)花期葉面積指數(shù)在施氮量225 kg/hm2時(shí)獲得最大值；不同土層的堿解氮含量在不同時(shí)期均以0～30 cm土層最高，0～60 cm土層堿解氮含量下降緩慢，拔節(jié)期至灌漿期小麥生長(zhǎng)發(fā)育消耗堿解氮最多；在施氮量225 kg/hm2時(shí)小麥產(chǎn)量最高，達(dá)8 646.1 kg/hm 不同處理間的產(chǎn)量差異均達(dá)顯著水平，產(chǎn)量構(gòu)成因素中，有效穗數(shù)的差異均顯著。

關(guān)鍵詞：粘土；定位施氮；小麥；農(nóng)藝性狀；堿解氮

中圖分類號(hào)：S512.106.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A文章編號(hào)：1001-4942（2016）12-0107-04

Abstract In order to explore the effects of nitrogen rate on agronomic characters of wheat and distribution of alkali solution nitrogen in different layers of clay soil， the effects of nitrogen fertilization on group dynamics， leaf area index and yield characters of Liaomai 19 were studied， and also the distribution of alkali solution nitrogen in 0～90-cm soil layers in different periods. The results showed that the wheat tillering ability and leaf area index before jointing stage increased with the increase of nitrogen rate in the range of 165～360 kg/hm2. The maximum value of effective panicle number and leaf area index at flowering stage were obtained when the nitrogen rate was 255 kg/hm2. The alkali solution nitrogen content was the highest in 0～30-cm soil layers at different stages， and decreased slowly in the 0～60-cm soil layers. The alkali solution nitrogen was consumed the most during the jointing stage to filling stage. The maximum yield as 8 646.1 kg/hm2 was obtained at 225 kg/hm2 of nitrogen rate. The differences between different treatments in yield and effective panicle number reached significant level.

Keywords Clay soil； Positioning nitrogen fertilization； Wheat； Agronomic character； Alkali solution nitrogen

氮素是小麥需求量最大的礦質(zhì)元素，堿解氮是植物可以直接利用的有效氮素，為小麥產(chǎn)量的提高做出了重要貢獻(xiàn)[1]。但是不合理的氮肥使用會(huì)造成養(yǎng)分利用率低、流失嚴(yán)重、污染環(huán)境等一系列問(wèn)題[2-4]。關(guān)于施氮量對(duì)小麥產(chǎn)量與土壤養(yǎng)分含量的影響及氮肥的最佳運(yùn)籌方式，前人做了很多的研究，彭正萍等[5]認(rèn)為，土壤中速效氮、磷、鉀主要分布在0～30 cm土層中，速效氮、鉀在50～70 cm有富集，之后遞減；朱統(tǒng)泉等[6]研究認(rèn)為，在總施氮量165 kg/hm2時(shí)，基追比6∶4的施肥方式有利于提高小麥分蘗成穗率；石玉等[7]研究認(rèn)為施氮量為168 kg/hm2、底追比例為1∶2時(shí)，籽粒產(chǎn)量、蛋白質(zhì)含量、氮肥利用率均較高，損失率最小，且未淋洗至100～200 cm土層，為最佳氮肥運(yùn)籌方式。但前人的研究多集中于壤土條件下施氮量對(duì)小麥性狀的影響，粘土條件下的研究報(bào)道較少。本試驗(yàn)在粘土土質(zhì)下進(jìn)行定位施氮試驗(yàn)，研究施氮量對(duì)小麥群體、葉面積系數(shù)等農(nóng)藝性狀及土壤堿解氮含量的影響，以期明確粘土土質(zhì)條件下氮素對(duì)小麥生長(zhǎng)造成的影響及土壤中堿解氮的含量分布，為完善小麥高產(chǎn)栽培技術(shù)理論提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試小麥品種為聊麥19（聊城市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院選育）；肥料為尿素（純氮46.4%，魯西化工生產(chǎn)）。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2011-2015年在聊城市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行4年定位試驗(yàn)，本研究中采用2014-2015年度試驗(yàn)數(shù)據(jù)，土質(zhì)為粘土。土壤養(yǎng)分含量為：有機(jī)質(zhì)13.1 g/kg，全氮1.15 g/kg，速效磷45.0 mg/kg，速效鉀92.0 mg/kg。試驗(yàn)于2014年10月10日寬幅精播，666.7m2基本苗為20萬(wàn)株，行距為25 cm。

試驗(yàn)設(shè)4種施氮水平：165、225、300、360 kg/hm 分別以N165、N225、N300、N365表示。小區(qū)面積90 m2（15 m×6 m），隨機(jī)區(qū)組排列，重復(fù)3次?；└炫＜S52.5 m3/hm 鉀肥（K2O）75 kg/hm 磷肥（P2O5）105 kg/hm2。氮肥50%基施，50%于拔節(jié)期追施，其余管理同大田。

1.3 調(diào)查項(xiàng)目

于出苗期、越冬期、返青期、拔節(jié)期、灌漿期調(diào)查群體發(fā)展動(dòng)態(tài)；于越冬期、拔節(jié)期、開(kāi)花期調(diào)查小麥葉面積指數(shù)；于播種前、越冬期、返青期、拔節(jié)期、灌漿期取0～90 cm土層（每30 cm一層）采用農(nóng)化常規(guī)分析方法測(cè)定土壤堿解氮含量[8]。各小區(qū)全區(qū)收獲、晾曬、脫粒、計(jì)產(chǎn)，測(cè)定穗粒數(shù)、千粒重。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2007和SPSS 19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析并作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 施氮量對(duì)小麥群體動(dòng)態(tài)的影響

從圖1可以看出，各處理間基本苗差異不顯著，為試驗(yàn)的準(zhǔn)確性打下了基礎(chǔ)，從冬前群體至最大群體可看出，隨著施氮量的增加小麥群體逐漸增加，且各處理間差異顯著，但田間調(diào)查發(fā)現(xiàn)，N360處理的小區(qū)麥稈明顯偏細(xì)，且出現(xiàn)了一定面積的倒伏；有效穗數(shù)以N225處理最大。可見(jiàn)，過(guò)量增施氮肥雖可增加小麥的分蘗數(shù)量，但成穗率卻沒(méi)有隨之提高，而且降低了小麥抗倒伏性能。

2.2 施氮量對(duì)小麥葉面積指數(shù)的影響

從圖2可以看出，小麥越冬期，隨著施氮量的增加葉面積指數(shù)逐漸增加，各處理間差異顯著。小麥生長(zhǎng)發(fā)育至拔節(jié)期，N225處理的小麥葉面積指數(shù)最大，且與其他各處理間差異顯著，N300處理的小麥葉面積指數(shù)略高于N360處理。開(kāi)花期小麥葉面積指數(shù)與拔節(jié)期呈現(xiàn)相同的規(guī)律性?？梢?jiàn)，增施氮肥可以增加小麥苗期的葉面積指數(shù)，拔節(jié)期以后過(guò)多施用氮肥會(huì)減小葉面積指數(shù)。

2.3 施氮量對(duì)土壤堿解氮含量的影響

從圖3可以看出，隨著土壤深度的增加，土層中堿解氮的含量逐漸下降，以0～30 cm土層的堿解氮含量最高，0～60 cm土層堿解氮含量下降緩慢，說(shuō)明粘土土質(zhì)0～60 cm土層保肥能力強(qiáng)，60 cm之下堿解氮含量迅速下降。由于秋播整地時(shí)施入部分氮素，越冬期各土層堿解氮含量高于播種前。隨著小麥的生長(zhǎng)發(fā)育，返青期各土層堿解氮含量下降，拔節(jié)期略微增加，這可能與拔節(jié)期進(jìn)行了氮素的追施有關(guān)，灌漿期各土層堿解氮含量下降明顯，說(shuō)明拔節(jié)至灌漿期期間小麥生長(zhǎng)發(fā)育消耗堿解氮較多。

隨著施氮量的增加，同一時(shí)期同一土層中堿解氮含量逐漸增加，同一時(shí)期同一土層N165與N360處理堿解氮的含量差值均超過(guò)了5 mg/kg，0～30 cm土層堿解氮含量差值最大，返青期達(dá)到了30 mg/kg，但有效穗數(shù)（圖1）和產(chǎn)量（表1）的最大值都在N225處理下取得，可見(jiàn)過(guò)多施入氮肥，氮素會(huì)在土層中積累，并未被小麥所利用。

2.4 施氮量對(duì)小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

從表1可以看出，N225處理的產(chǎn)量最高，單產(chǎn)達(dá)8 646.1 kg/hm 各處理間產(chǎn)量差異均達(dá)顯著水平，N225處理的有效穗數(shù)與千粒重均最高，處理間有效穗數(shù)的差異均達(dá)顯著水平，千粒重的差異不一，N300處理的穗粒數(shù)最高，但不同處理間的穗粒數(shù)差異不顯著?？梢?jiàn)，本試驗(yàn)條件下，產(chǎn)量的差異主要由有效穗數(shù)的多少?zèng)Q定，過(guò)多或過(guò)少施入氮肥均不利于產(chǎn)量的提高。

3 討論與結(jié)論

氮肥運(yùn)籌對(duì)小麥產(chǎn)量的形成具有重要作用，施氮量的多少對(duì)光合產(chǎn)物的積累、轉(zhuǎn)運(yùn)和分配具有明顯的影響。有研究表明，在施氮量為0～360 kg/hm2的范圍內(nèi)，穗數(shù)、穗粒數(shù)等都隨施氮量的增加而逐漸提高[12]，而本試驗(yàn)條件下，基本苗、冬前群體、返青群體、最大群體都是隨施氮量的增加而增加，而有效穗數(shù)在施氮225 kg/hm2時(shí)達(dá)到了最大，與前人的研究不盡相同，這可能與粘土土質(zhì)結(jié)構(gòu)有關(guān)，具體原因有待進(jìn)一步明確。

巨曉棠等[3]研究表明，氮肥在土壤中的分配與去向是合理使用氮肥的基礎(chǔ)，連續(xù)施用氮肥會(huì)顯著影響NO-3-N在土層中的分布，土壤類型會(huì)決定NO-3-N含量，而施氮量會(huì)影響NO-3-N的淋失。彭正萍等[5]研究了壤土條件下施肥對(duì)土壤養(yǎng)分垂直分布的影響表明，壤土條件下，土壤堿解氮大多集中于0～30 cm，30 cm以下迅速下降，在50～70 cm略有回升，本試驗(yàn)結(jié)果顯示，粘土條件下，各處理土層堿解氮含量均以0～30 cm為最高，0～60 cm土層堿解氮含量下降緩慢，這與前人的研究不完全一致。本試驗(yàn)只是研究了0～90 cm土層中堿解氮的含量，結(jié)果也僅反映了0～90 cm土層中堿解氮的變化特點(diǎn)，若對(duì)粘土條件下堿解氮分布做系統(tǒng)的了解，應(yīng)進(jìn)一步研究90 cm以下的土層。

相關(guān)研究表明，施氮量對(duì)小麥產(chǎn)量的影響表現(xiàn)為一定范圍內(nèi)隨著施氮量的增加而增加，但超過(guò)一定比例后籽粒的產(chǎn)量增加不顯著甚至?xí)档蚚9-11]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，4種施氮量下，N225處理的產(chǎn)量最高，之后隨著施氮量的增加產(chǎn)量逐漸下降，說(shuō)明小麥產(chǎn)量對(duì)施氮量的正向響應(yīng)存在一定的范圍[12，13]，生產(chǎn)上盲目增施氮肥不僅會(huì)增加成本，而且會(huì)降低小麥產(chǎn)量。本試驗(yàn)結(jié)果還表明，有效穗數(shù)是決定產(chǎn)量的主要因素，可見(jiàn)小麥生產(chǎn)上若想取得較高的產(chǎn)量，應(yīng)重視有效穗數(shù)的提高。

參 考 文 獻(xiàn)：

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