滴灌定額水肥一體化處理對(duì)春小麥產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

劉潔 徐安正 閆國(guó)玲

摘 ? ?要：以寧春4號(hào)為試材，探討不同處理對(duì)春小麥的影響。試驗(yàn)結(jié)果顯示，不同處理對(duì)小麥的產(chǎn)量及品質(zhì)有顯著影響。在灌水300 m3/hm2、施尿素225 kg/hm2+微量元素催苗期分兩次施用，拔節(jié)期硫酸鉀75 kg/hm2+微量元素兩次施用處理下，小麥的千粒重、產(chǎn)量、蛋白質(zhì)含量最高，分別為48 g、7 597.5 kg/hm2、130.13 g/kg;灌水225 m3/hm2、施尿素225 kg/hm2+微量元素催苗期分兩次施用，拔節(jié)期硫酸鉀75 kg/hm2+微量元素兩次施用處理下，淀粉含量和穗粒數(shù)最多，分別為673.6 g/kg、48.3個(gè)。

關(guān)鍵詞：滴灌施肥;寧春4號(hào);春小麥;產(chǎn)量;品質(zhì);水肥一體化

文章編號(hào)：1005-2690（2021）23-0012-03 ? ? ? 中國(guó)圖書分類號(hào)：S512.1 ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

小麥（Triticum L.）是禾本科單子葉植物，富含淀粉、維生素和多種礦物質(zhì)，是人類的主要糧食之一，發(fā)酵后可制成生物質(zhì)燃料、啤酒、酒精等。隨著農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，小麥種植技術(shù)與品質(zhì)不斷提高。當(dāng)前種植生產(chǎn)與管理存在不科學(xué)、不合理現(xiàn)象，影響小麥的品質(zhì)與商品價(jià)值。需要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)種植模式，加快小麥水肥一體化技術(shù)的應(yīng)用推廣，確保小麥的產(chǎn)量與品質(zhì)[1]。

我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，也是全球人均水資源最貧乏的國(guó)家之一[2]。當(dāng)下，滴灌是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最有效的節(jié)水方式，可以將水和肥一起準(zhǔn)確輸送到作物根部，減少了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染，提高了水分與養(yǎng)分的利用率，改良了作物品質(zhì)，具有多種優(yōu)勢(shì)。

采用以色列節(jié)水灌溉技術(shù)實(shí)現(xiàn)水肥一體化技術(shù)是目前我國(guó)旱區(qū)農(nóng)業(yè)的主要發(fā)展方向[3]。張麗霞等（2021）[4]關(guān)于水肥一體化對(duì)小麥干物質(zhì)和氮素積累轉(zhuǎn)運(yùn)及產(chǎn)量的影響研究表明，最優(yōu)水肥處理?xiàng)l件可以促進(jìn)小麥營(yíng)養(yǎng)器官干物質(zhì)和氮素積累轉(zhuǎn)運(yùn)，有利于小麥增產(chǎn)。類似研究大量存在，但不同品種與水肥用量在滴灌水肥一體化處理下的栽培技術(shù)還需進(jìn)一步研究。因此，本試驗(yàn)以寧春4號(hào)為研究材料，研究不同滴灌水肥處理對(duì)小麥生理生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響，優(yōu)選出適宜寧春4號(hào)水肥用量的栽培技術(shù)。

1 ? 材料與方法

1.1 ? 試驗(yàn)地點(diǎn)與供試材料

本試驗(yàn)于2020年2—7月在寧夏萬靈生態(tài)農(nóng)業(yè)科技有限公司（北緯38°66′60.04″，東經(jīng)106°10′10.04″）進(jìn)行。以春小麥寧春4號(hào)為試驗(yàn)材料，小麥行距20 cm，滴灌帶行距60 cm。

1.2 ? 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)采用兩因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)。灌水量設(shè)兩個(gè)水平：A1為225 m3/hm2、A2為300 m3/hm2，每5～6 d滴灌1次。追肥施肥量及施肥方式設(shè)3個(gè)水平：B1為尿素225 kg/hm2+微量元素催苗期分兩次施用、拔節(jié)期硫酸鉀75 kg/hm2+微量元素兩次施用;B2為尿素225 kg/hm2+微量元素催苗期分兩次施用、拔節(jié)期硫酸鉀75 kg/hm2+微量元素1次施用;B3為尿素150 kg/hm2+微量元素催苗期1次施用、拔節(jié)期硫酸鉀75 kg/hm2+微量元素1次施用。共計(jì)6個(gè)處理。

單次灌水定額采用設(shè)施農(nóng)業(yè)灌溉工程技術(shù)規(guī)范（DB11/T 557—2008）的公式[5]。

灌水定額計(jì)算公式：M=0.1×Rs×P×H×（β1-β2）/θ

（1）

式中：M為設(shè)計(jì)灌水定額（mm）;Rs為計(jì)劃濕潤(rùn)層平均土壤容重（g/cm3）;P為土壤濕潤(rùn)比（%），取36%;H為計(jì)劃土壤濕潤(rùn)深度（cm），取30 cm;β1為含水率下限，70%;β2為含水率上限，36%～50%;θ為水分利用系數(shù)，滴灌取0.95。

灌水周期公式：T=m/Ea ? ? ? ?（2）

式中：T為設(shè)計(jì)灌水周期（d）;m為設(shè)計(jì)灌水定額（mm）;Ea為最大日平均需水強(qiáng)度（mm/d），取1.0 mm/d。

1.3 ? 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)采用水肥一體化方法，即將肥料溶入灌溉水中，灌水從井房主管配水至設(shè)有閥門的支管，每個(gè)處理單獨(dú)灌水施肥，灌水總量通過水表控制。2月底整地，施入底肥硫酸鉀600 kg/hm2，播種帶種肥磷酸二銨90 kg/hm2。小麥種用量27.5～30 kg/667 m2，小麥行距20 cm，滴灌帶行距65 cm，滴灌帶滴孔間距30 cm，滴頭數(shù)量3 001個(gè)/667 m2，每滴頭流量3 L/h。試驗(yàn)肥料選用尿素、硫酸鉀配合微量元素進(jìn)行追肥。

1.4 ? 測(cè)定方法

品質(zhì)測(cè)定：2020年7月上旬小麥成熟后，以每處理隨機(jī)抽取5 m2進(jìn)行計(jì)量，測(cè)定穗粒數(shù)、產(chǎn)量、千粒重（電子秤），測(cè)定蛋白質(zhì)含量（凱氏法）、淀粉含量用雙波長(zhǎng)法[6]。

1.5 ? 數(shù)據(jù)分析

本試驗(yàn)采用Excel 2007和DPS 7.05進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析，多重比較采用LSD法。

2 ? 結(jié)果與分析

2.1 ? 滴灌定額水肥一體化處理對(duì)小麥穗粒數(shù)的影響

從圖1可以看出，不同灌水施肥處理下，施肥處理對(duì)小麥穗粒數(shù)的影響差異顯著，P肥=0.049 3<0.05。灌水225 m3/hm2、施尿素225 kg/hm2+微量元素催苗期分兩次施用、拔節(jié)期硫酸鉀75 kg/hm2+微量元素兩次施用處理小麥穗粒數(shù)最多，比最少的高10.5%。穗粒數(shù)與施肥量及施肥次數(shù)呈正相關(guān);不同水肥交互及灌水水平對(duì)小麥穗粒數(shù)的影響差異不顯著，P肥×水=0.377 8>0.05，P水=0.315 7>0.05。

2.2 ? 滴灌定額水肥一體化處理對(duì)小麥千粒重的影響

不同滴灌水肥處理對(duì)小麥千粒重含量的影響，如圖2所示。不同施肥處理對(duì)小麥千粒重的影響差異極顯著，P肥=0.001<0.01。灌水300 m3/hm2、施尿素225 kg/hm2+微量元素催苗期分兩次施用、拔節(jié)期硫酸鉀75 kg/hm2+微量元素兩次施用處理下，小麥千粒重最高，比灌水225 m3/hm2、施尿素150 kg/hm2+微量元素催苗期1次施用、拔節(jié)期硫酸鉀75 kg/hm2+微量元素1次施用的處理小麥千粒重高出6.25%。灌水量增加，穗粒數(shù)減少;施肥量增加，穗粒數(shù)增加;但不同水肥交互及灌水水平下對(duì)小麥穗粒數(shù)的影響差異不顯著，P肥×水=0.377 8>0.05，P水=0.315 7>0.05。這表明少量多次施肥且合適的灌水量有利于小麥生長(zhǎng)。

2.3 ? 滴灌定額水肥一體化處理對(duì)小麥產(chǎn)量的影響

從圖3可以看出，灌水300 m3/hm2、施尿素225 kg/hm2+微量元素催苗期分兩次施用、拔節(jié)期硫酸鉀75 kg/hm2+微量元素兩次施用處理小麥的產(chǎn)量最高，可達(dá)7 597.5 kg/hm2，比灌水225 m3/hm2、施尿素150 kg/hm2+微量元素催苗期1次施用、拔節(jié)期硫酸鉀75 kg/hm2+微量元素1次施用處理下的產(chǎn)量要高出20%，效果對(duì)比明顯。本試驗(yàn)灌水條件下，水分脅迫施肥量多有利于小麥產(chǎn)量增加，不同水肥交互及施肥平下對(duì)小麥產(chǎn)量的影響差異顯著，P肥×水=0.016 9<0.05，P肥=0.000 1<0.01，但不同灌水處理下對(duì)小麥產(chǎn)量的影響差異不顯著，P水=0.087 1>0.05。

2.4 ? 滴灌定額水肥一體化處理對(duì)小麥總淀粉含量的影響

從圖4可以看出，不同處理下小麥淀粉含量不同。灌水225 m3/hm2、施尿素225 kg/hm2+微量元素催苗期分兩次施用、拔節(jié)期硫酸鉀75 kg/hm2+微量元素兩次施用處理小麥淀粉含量最高。灌水300 m3/hm2、施尿素150 kg/hm2+微量元素催苗期1次施用、拔節(jié)期硫酸鉀75 kg/hm2+微量元素1次施用處理小麥淀粉含量最低，為615.88 g/kg。各處理間小麥總淀粉含量差異顯著，P肥×水=0.032 7<0.05;隨著施肥量與施肥次數(shù)的減少，小麥淀粉含量減少，差異極顯著，P肥=0.000 6<0.01;不同灌水水平下，總淀粉含量差異不顯著，P水=

0.125 7>0.05。由此說明，肥料增多且少量多次，可以提高小麥果實(shí)淀粉含量的積累。

2.5 ? 滴灌定額水肥一體化處理對(duì)小麥蛋白質(zhì)含量的影響

如圖5所示，不同灌水、施肥處理交互作用對(duì)小麥蛋白質(zhì)含量差異極顯著，P肥×水=0.000 1<0.01，施肥量多、施肥次數(shù)多的處理小麥蛋白質(zhì)最多，施肥量少且1次施用的小麥蛋白質(zhì)含量最低。灌水300 m3/hm2、施尿素225 kg/hm2+微量元素催苗期分兩次施用、拔節(jié)期硫酸鉀75 kg/hm2+微量元素兩次施用處理，比灌水300 m3/hm2、施尿素150 kg/hm2+微量元素催苗期1次施用、拔節(jié)期硫酸鉀75 kg/hm2+微量元素1次施用處理的蛋白質(zhì)含量高30.43 g/kg;在不同灌水與施肥水平下，小麥蛋白質(zhì)含量差異不顯著，P水=0.296 9>0.05、

P肥=0.123 9>0.05。

3 ? 討論與結(jié)論

水肥是作物生長(zhǎng)的重要指標(biāo)。適宜的水肥配合，可以促進(jìn)作物生長(zhǎng)，加快作物體內(nèi)代謝速度，提高作物品質(zhì)，增加經(jīng)濟(jì)效益。隨著灌水量增加，冬小麥產(chǎn)量不斷增高，但肥料增加到一定程度，小麥產(chǎn)量與灌水量增加呈負(fù)相關(guān)。另有研究表明，在確保小麥獲得高產(chǎn)的同時(shí)，能夠兼顧水肥的高效利用[7]，與本試驗(yàn)結(jié)果相一致。小麥穗粒重和產(chǎn)量隨施肥量與施肥次數(shù)的增多而增多，但與灌水量基本呈反比。

本試驗(yàn)水肥處理下，小麥千粒重隨著肥料施用量和施肥次數(shù)的降低而降低，隨著灌水量的變化無明顯差異;蛋白質(zhì)平均含量隨灌水量的增加呈反比。諸多學(xué)者研究結(jié)果也是如此[8-11]。蛋白質(zhì)含量和氮素積累轉(zhuǎn)運(yùn)有著重要關(guān)系，適宜施氮范圍內(nèi)，隨著肥量增多，蛋白質(zhì)含量隨之提高。

水肥一體化精準(zhǔn)化控制對(duì)小麥的生長(zhǎng)有著重要的調(diào)控作用。本試驗(yàn)中，小麥淀粉含量與其他指標(biāo)表現(xiàn)一致。施肥量多且施肥次數(shù)多的處理，小麥種淀粉含量積累最多，而灌水量對(duì)小麥品質(zhì)的影響不同。在當(dāng)下水肥一體化技術(shù)中，應(yīng)提倡少量多次，以提高小麥品質(zhì)。在今后的研究中，可通過不斷優(yōu)化精準(zhǔn)化水肥控制，提高小麥的產(chǎn)量與品質(zhì)。

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