水肥一體化條件下肥水運(yùn)籌模式對(duì)冬小麥產(chǎn)量影響的差異性分析

張榮亭，劉 紅，黃昌見(jiàn)，劉 佳

（1.濟(jì)南市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，山東濟(jì)南 250316；2.濟(jì)南市章丘區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，山東濟(jì)南 250200；3.山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所，山東濟(jì)南 250100）

小麥?zhǔn)俏覈?guó)主要的糧食作物，在我國(guó)的種植面積僅次于水稻，在糧食生產(chǎn)、消費(fèi)中占重要地位。隨著人口不斷增加，我國(guó)對(duì)糧食的需求量日益提升，提高小麥綜合生產(chǎn)能力勢(shì)在必行。山東省是小麥生產(chǎn)大省，常年播種面積穩(wěn)定在333.3×104萬(wàn)公頃以上，小麥總產(chǎn)占全省糧食產(chǎn)量的48.8%。2019 年，山東省小麥每公頃產(chǎn)量最高可達(dá)12 600 kg，每公頃平均產(chǎn)量突破6 150 kg［1］。

氮肥是決定小麥產(chǎn)量的關(guān)鍵因子，合理的氮肥運(yùn)籌有利于減少無(wú)效分蘗，提高小麥成穗率，增加穗粒數(shù)，發(fā)揮小麥品種優(yōu)勢(shì)，提高產(chǎn)量［2］。但是，部分種植戶(hù)為提高產(chǎn)量，大量施用氮肥。過(guò)量氮肥投入，既增加了生產(chǎn)成本，又造成土壤、水資源的污染。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)小麥氮肥運(yùn)籌技術(shù)的研究較多，在不同土壤肥力水平、不同氣候條件、不同品種下得出的結(jié)論差別很大。陸增根等認(rèn)為在施氮量200 kg/hm2的情況下，獲得7 000 kg/hm2最佳氮肥運(yùn)籌技術(shù)為基肥∶拔節(jié)肥∶孕穗肥為7 ∶2 ∶1［3］；李斌認(rèn)為氮肥基追比為5 ∶5 或4 ∶6的配置下，產(chǎn)量達(dá)到最高［4］；王曙光等認(rèn)為，在總施氮量為225 kg·hm-2條件下，基追比5 ∶5 的條件下可實(shí)現(xiàn)弱筋小麥優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)［5］。

為研究在肥水一體化條件下冬小麥最佳的施氮量和肥水運(yùn)籌模式，在山東省濟(jì)南市章丘區(qū)建立4 hm2試驗(yàn)地，采取二因素完全隨機(jī)設(shè)計(jì)，設(shè)置12 個(gè)試驗(yàn)區(qū)，每試驗(yàn)區(qū)占地0.33 hm2，進(jìn)行肥水一體化條件下不同氮素水平、不同肥水運(yùn)籌模式對(duì)產(chǎn)量影響的差異性研究。

1 材料與方法

1.1 參試品種

試驗(yàn)所用小麥品種為濟(jì)麥23。

1.2 試驗(yàn)地要求

具備滴灌條件、地力均勻、每667 m2產(chǎn)量在550 kg以上的高肥水地塊。

1.3 試驗(yàn)處理

1.3.1 化肥施用量

每667 m2氮肥施用量（純氮）設(shè)置10 kg（N10）、15 kg（N15）、20 kg（N20）、25 kg（N25）4 個(gè)水平；每667 m2施用P2O56.16 kg，K2O 6 kg。

1）基肥：用撒可富三元復(fù)合肥（N ∶P ∶K=18 ∶22 ∶5），每667 m2施28 kg；另外用氮素含量為46%的尿素補(bǔ)齊各處理氮肥施用量。

2）追施肥：用含氮46%尿素追施氮肥，在澆蒙頭水時(shí)對(duì)N15、N20、N25 處理分別追施尿素5.5 kg、11 kg、16.5 kg，同時(shí)各處理沖施50%的硫酸鉀水溶肥9.2 kg。

1.3.2 施肥澆水模式

基肥50%+返青肥25%+拔節(jié)肥25%，蒙頭水+越冬水+返青水+拔節(jié)水+孕穗水（S1）；基肥50%+返青肥50%，蒙頭水+越冬水+返青水+孕穗水（S2）；基肥50%+拔節(jié)肥50%，蒙頭水+越冬水+拔節(jié)水+孕穗水（S3）。

1.3.3 施肥模式

磷鉀肥全部基施，氮肥施用量按表1 結(jié)合灌溉進(jìn)行施肥。

表1 施肥澆水模式一覽表

1.3.4 試驗(yàn)區(qū)組劃分

設(shè)置12 個(gè)區(qū)組處理，每區(qū)組試驗(yàn)面積0.33 hm2，每個(gè)區(qū)組內(nèi)設(shè)3 個(gè)重復(fù)，各小區(qū)尿素（46%）追施量如表2所示。

表2 各處理尿素（46%）追施量 單位：kg

1.3.5 試驗(yàn)安排

1）播前處理：秸稈還田后深耕或旋耕2 遍，采用二次鎮(zhèn)壓寬幅播種機(jī)播種，實(shí)現(xiàn)播前播后二次鎮(zhèn)壓，播后鋪設(shè)滴灌帶。

2）播種時(shí)間：10 月中旬足墑播種。

3）每667 m2播種量：9 kg，實(shí)現(xiàn)15 萬(wàn)～18 萬(wàn)基本苗。

1.4 數(shù)據(jù)采集與處理

小麥成熟期，每個(gè)處理選取3 個(gè)重復(fù)點(diǎn)，每點(diǎn)選取2 m2，取樣實(shí)打測(cè)產(chǎn)，每個(gè)取樣點(diǎn)折合每667 m2產(chǎn)量如表3。

表3 各取樣點(diǎn)小麥折合每667 m2 產(chǎn)量

2 結(jié)果與分析

2.1 不同氮素水平對(duì)產(chǎn)量影響的差異性分析

4 種氮素水平下小麥產(chǎn)量的差異性分析結(jié)果如表4所示，每667 m2施純氮15 kg 產(chǎn)量最高，產(chǎn)量從高到低的順序?yàn)镹15 ＞N20 ＞N10 ＞N25。在10%顯著性水平下，每667 m2施15 kg 純氮與每667 m2施20 kg、10 kg 產(chǎn)量差異不顯著，與每667 m2施25 kg 差異顯著。說(shuō)明在水肥一體化條件下，每667 m2純氮施用量超過(guò)15 kg 情況下，增施氮肥不但不增產(chǎn)，反而減產(chǎn)。

表4 4 種氮素水平下小麥產(chǎn)量的差異性分析

2.2 不同施肥模式對(duì)小麥產(chǎn)量影響的差異性分析

在肥水一體化滴灌澆水條件下，3 種施肥澆水模式下小麥產(chǎn)量的差異性分析結(jié)果如表5 所示，S1 產(chǎn)量最高，S3 產(chǎn)量次之，S2 產(chǎn)量最低，三者差異顯著。說(shuō)明在水肥一體化條件下，采用返青、拔節(jié)2 次追肥，播種期、越冬期、返青期、拔節(jié)期、灌漿期5 次滴灌澆水可顯著增產(chǎn)。

表5 不同施肥模式對(duì)小麥產(chǎn)量影響的差異性分析

3 結(jié)論

施肥是小麥生長(zhǎng)過(guò)程中的重要增產(chǎn)措施。不同的施肥模式對(duì)小麥產(chǎn)量有不同影響，不同的施肥條件會(huì)導(dǎo)致作物群體內(nèi)微氣候群體差異，影響植株的生理代謝，使其生理特性發(fā)生相應(yīng)變化，從而影響作物整體的生長(zhǎng)發(fā)育［6］。根據(jù)于振文院士團(tuán)隊(duì)的研究結(jié)論，測(cè)墑補(bǔ)灌節(jié)水栽培條件下，氮肥基追比例為5 ∶5 的處理顯著促進(jìn)了小麥冠層的光能利用，促進(jìn)了中層營(yíng)養(yǎng)器官開(kāi)花前貯藏干物質(zhì)向籽粒的轉(zhuǎn)運(yùn)，獲得了最高的籽粒產(chǎn)量［7］。在水肥一體化條件下，對(duì)4 種氮素水平3 種肥水運(yùn)籌模式下小麥的產(chǎn)量進(jìn)行差異性分析，可以得出以下結(jié)論：1）在3 種肥水模式中，N15 水平下小麥產(chǎn)量最高；冬小麥采取水肥一體化條件下，最佳的施肥方案是氮素基肥與追肥施用比例為5 ∶5，采用返青拔節(jié)期兩次追肥或拔節(jié)期一次性追肥或返青期一次性追肥的總量應(yīng)控制在7.5 kg 以下；2）在水肥一體化條件下，采取返青拔節(jié)期2 次追肥，在不增加氮肥投入量的情況下，可以有效提高小麥產(chǎn)量；采取一次性追肥的，拔節(jié)期追施是最佳時(shí)期。