氮肥基追比對冬小麥氮肥利用效率及產(chǎn)量的影響

河南科技大學農學院 王夢圓 王慧雅

河南省旱地農業(yè)工程技術研究中心 李霄 郭彬彬

小麥是全世界栽培面積最大、總貿易額最高和分布范圍最廣的糧食作物。氮肥施用是小麥生產(chǎn)中最有效的增產(chǎn)舉措之一。氮肥能夠有效提高植株葉綠素含量，改善作物的光合性能，從而顯著提高作物產(chǎn)量。然而，在小麥生產(chǎn)中存在氮肥盲目施用現(xiàn)象，導致氮肥利用率降低、資源浪費和環(huán)境污染。因此，應根據(jù)不同地區(qū)的氣候條件、地力水平、品種特性及栽培措施的差異，確定適宜本地區(qū)的氮肥精確管理措施。

科學合理的氮素運籌是實現(xiàn)小麥高產(chǎn)優(yōu)質重要的技術措施。在適宜的總施氮量前提下，確定最佳的氮肥基追比是小麥氮肥精確管理的一項關鍵技術。大量研究表明，小麥籽粒產(chǎn)量隨著施氮量的增加而增加，但是當達到一定限度后，增施氮肥反而會降低產(chǎn)量。近年，氮肥的施用措施已由傳統(tǒng)的“前重后輕”轉為“前輕后重”。研究表明，在同一施氮量的前提下，適當增加氮肥追施比例有利于小麥籽粒產(chǎn)量的增加。然而，不同地區(qū)由于其地力水平不同，追施比例也不盡一致。所以，冬小麥生產(chǎn)必須根據(jù)當?shù)赝寥婪柿顩r，調整氮肥的施用比例，以增加小麥產(chǎn)量、提高其氮肥利用效率。本研究針對當前農業(yè)生產(chǎn)中普遍存在的高產(chǎn)、超高產(chǎn)冬小麥田產(chǎn)量高而氮肥效率低的問題，以高產(chǎn)品種豫麥49-198 為試驗材料，研究在施氮總量一致的條件下，施氮比例對豫西冬小麥氮肥利用效率及產(chǎn)量的影響，以期為高產(chǎn)冬小麥氮肥合理施用提供依據(jù)。

一、材料與方法

（一）供試品種與試驗設計

試驗于2020—2021 年度在河南科技大學試驗農場 進行。土壤類型為黃潮土,0～20 cm 土層土壤有機質含量為14.89 g·kg-1，全氮為0.79 g·kg-1，堿解氮為46.63 mg·kg-1，速 效磷 為6.32 mg·kg-1，速效 鉀 為128 mg·kg-1。供試材料為河南省主推高產(chǎn)品種豫麥49-198，設5 個氮肥基追比，分別為0：10、3：7、5：5、7：3 和10：0；氮肥總量為240 kg·hm-2,均在拔節(jié)期追肥。各處理配施P2O5120 kg·hm-2和KCL 90 kg·hm-2，全部用作基肥。氮肥為尿素，磷肥為過磷酸鈣，鉀肥為氯化鉀。試驗3 次重復，小區(qū)隨機區(qū)組排列。其他管理措施同高產(chǎn)大田栽培。

（二）測定項目與方法

于小麥越冬期、返青期、拔節(jié)期、孕穗期、開花期、灌漿前期、灌漿中期選取生長一致且有代表性的小麥植株,110℃殺青15 min,再降溫至80℃烘干。測定時把植株的旗葉樣品混勻粉碎,采用半微量凱氏定氮法測定。根據(jù)公式：

1.氮素吸收效率(g·kg-1)=植株地上部分氮素累積量/施氮量；

2.氮肥偏生產(chǎn)力=籽粒產(chǎn)量/施氮量；

3.氮素利用效率=籽粒產(chǎn)量/植株氮素積累量。

（三）數(shù)據(jù)處理與分析

采用Excel 工作表對試驗數(shù)據(jù)進行整理和作圖，采用SPSS 軟件進行統(tǒng)計分析。

二、結果與分析

（一）不同氮肥基追比條件下小麥植株吸氮量的變化

從圖1 結果可以看出，隨著生育期的延長，不同氮肥基追比條件下小麥植株吸氮量變化的趨勢大體一致，即各處理均呈現(xiàn)上升的趨勢。拔節(jié)期冬小麥進入旺盛生長期，對氮素的需求量及吸收能力急劇增加，5：5 處理條件下植株吸氮量增加最快。

圖1 不同基追比處理小麥植株吸氮量的變化

（二）不同基追比處理對冬小麥氮素效率的影響

從下頁表1 可以看出，不同基追比處理對冬小麥氮素利用效率有較大的影響。不同基追比處理的氮肥吸收效率以3：7 處理最高，達到了71.99%。不同基追比處理的氮肥偏生產(chǎn)力高低順序為5：5＞3：7＞7：3＞0：10＞10：0。氮素利用效率以10：0 處理最高達到26.37。綜合各種指標得出5：5 處理對冬小麥氮素利用效率較高。

表1 不同基追比處理的冬小麥氮素利用效率

（三）不同基追比處理對冬小麥產(chǎn)量及產(chǎn)量構成因素的影響

從表2 可以看出，各施氮處理間冬小麥產(chǎn)量以 5：5 處理最高，達到9968.0kg·hm-2。表明氮肥基追比 5：5 處理更有利于冬小麥產(chǎn)量的提高。冬小麥單位面積成穗數(shù)以7：3 處理最高，各施氮處理間冬小麥穗數(shù)大小依次是7：3、3：7、5：5、10：0、0：10，但是各處理之間差異不顯著；5：5 處理穗粒數(shù)最高，與處理 10：0 差異顯著，與其他處理間差異不顯著；冬小麥千粒質量高低依次為5：5＞0：10=10：0＞3：7＞7：3,但是各處理間差異不顯著。

表2 不同基追比處理的冬小麥產(chǎn)量及其構成因子

三、討論

冬小麥施用氮肥可增加產(chǎn)量，合理施用氮肥是增加冬小麥產(chǎn)量的重要措施。本試驗結果表明，氮肥基追比5：5 條件下，小麥植株吸氮量、氮素利用效率及產(chǎn)量最高，達到9968.0 kg·hm-2。因此，氮肥基追比 5：5 是本試驗條件下兼顧小麥產(chǎn)量及氮素效率的最佳運籌模式。這與劉萬代等研究結果一致，對于豫麥35 號而言，較為適宜的氮肥基追比為5：5 或3：7；豫麥66號以7：3 為宜。

氮肥施用與穗發(fā)育的關系密切，研究表明采用基追質量比為5：5 的施肥方式，在返青20 天后追施氮肥，能延長幼穗的小花發(fā)育時間、協(xié)調小花的平衡發(fā)育。合理氮肥運籌不僅決定著小麥的生長發(fā)育狀況和產(chǎn)量的高低，對小麥籽粒品質的形成也有顯著的調節(jié)作用 。研究表明，在一定范圍內隨著施氮水平的提高，籽粒產(chǎn)量和蛋白質含量同時增加，籽粒的營養(yǎng)品質得到改善；增加中后期氮肥施用比例、適當推遲追肥時間也有相同的效應。李金榜的研究指出，強筋小麥鄭麥7698 和弱筋小麥偃展4110 分別在基追比4：6、6：4 時產(chǎn)量最高、品質最優(yōu)。姜麗娜等的研究指出，在豫中地區(qū)生態(tài)環(huán)境下，全生育期施純氮270 kg·hm-2，以基追比例3：7 在拔節(jié)期進行追氮，可延緩葉片衰老,提高穗粒數(shù)和粒質量,獲得高產(chǎn)。以上研究結果不盡一致，這可能與施氮量、品種類型、栽培措施、土壤環(huán)境等不同有關。因此，不同生態(tài)條件下的氮肥運籌措施還有待于進一步深入研究。

四、結論

為明確氮肥運籌對冬小麥氮素積累及產(chǎn)量形成的影響，2019—2020 年度在河南科技大學設立了不同的肥基追比試驗。結果表明，冬小麥氮肥總量為240 kg·hm-2條件下，5：5 的比例最為適宜，可以保證小麥最高的氮素積累和氮素利用效率，優(yōu)化產(chǎn)量構成，實現(xiàn)小麥高產(chǎn)目標。