不同氮肥施入量及基追比對小麥倒伏性狀、產(chǎn)量的影響

沈曉斌

摘要：【目的】研究不同氮肥施入量及基追比對小麥倒伏性狀、產(chǎn)量的影響，以提升小麥產(chǎn)量及籽粒品質(zhì)，實現(xiàn)小麥的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)，為小麥種植產(chǎn)業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展奠定基礎(chǔ)。【方法】對種植田塊氮肥施入量及基追比兩個因素進行隨機區(qū)組設(shè)計。氮肥施入量設(shè)置A（135kg/hm2）、B（180kg/hm2）、C（225kg/hm2）、D（270kg/hm2）四個不同水平，基追比設(shè)置E（10∶0）、F（7∶3）、G（5∶5）、H（3∶7）四個水平分析小麥倒伏率及倒伏程度、基部節(jié)間形態(tài)特征及抗倒指數(shù)、莖稈基部節(jié)間干重、籽粒產(chǎn)量及其構(gòu)成因素。【結(jié)果】在氮肥施入量為135-225kg/hm2這一范圍內(nèi)，隨著氮肥施入量的增加、前期基肥量的提升，小麥株高、重心高度以及基部節(jié)間長度均有所提升，在氮肥施入量為225kg/hm2、基追比為5：5時，小麥基部節(jié)間莖壁厚度以及粗度達到了最大值；在氮肥施入量繼續(xù)增加的情況下，小麥莖壁厚度以及粗度并未持續(xù)增加。在氮肥施入量超過225kg/hm2時，小麥倒伏率及倒伏程度明顯提升。在氮肥施入量為135-225kg/hm2時，在基追比相同的情況下，隨著氮肥施入量的增加，小麥籽粒產(chǎn)量呈增加趨勢，在氮肥施入量超過225kg/hm2時，小麥籽粒產(chǎn)量略微降低。在氮肥施入量為225kg/hm2、基追比為5：5時小麥產(chǎn)量達到了最大值。【結(jié)論】在氮肥施入量為225kg/hm2，基追比為5∶5時，田間小麥群體結(jié)構(gòu)較為合理、莖稈節(jié)間具備良好的綜合抗倒性，可有效降低小麥莖稈倒伏率，減輕小麥倒伏程度，實現(xiàn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：施肥方式；小麥；倒伏性狀；產(chǎn)量；影響

在我國小麥是一種重要的糧食作物，對維護我國糧食安全意義重大[1]。倒伏是影響小麥產(chǎn)量的一個重要問題，會增加小麥病蟲害發(fā)生概率，降低小麥千粒重，減少有效穗數(shù)，導(dǎo)致小麥產(chǎn)量三要素不協(xié)調(diào)，嚴重影響小麥產(chǎn)量[2]。在小麥大田生產(chǎn)過程中，如何培育健壯個體、構(gòu)建良好的株型、提升莖稈質(zhì)量、增強莖稈抗倒伏性能、減少倒伏問題的出現(xiàn)已成為小麥高產(chǎn)栽培研究的一個熱點問題[3]。惡劣天氣、過多降水等是小麥倒伏的外因，而過量的氮素營養(yǎng)則是小麥倒伏的主要內(nèi)因[4]。科學(xué)合理的氮肥施入是調(diào)節(jié)小麥植株性狀、提升其抗倒性能的重要措施[5]。在高肥水條件下，將小麥氮肥用量及基肥用量適當(dāng)降低，可縮短其莖稈基部節(jié)間長度、加大莖壁厚度、提升莖壁機械強度、延長穗下節(jié)間長度，對植株上部葉片通風(fēng)條件以及透光條件有效改善。井長勤等[6]認為增施氮肥會導(dǎo)致小麥莖稈基部節(jié)間長度干重降低；王成雨等[7]認為嚴格把控氮肥施入量可控制小麥莖稈基部節(jié)間伸長，但不會影響穗下節(jié)間長度，增強莖稈強度、增加莖壁厚度可達到有效抗倒的效果。楊世民等[8]發(fā)現(xiàn)氮肥用量的適當(dāng)減少，可提升莖稈基部節(jié)間纖維素以及木質(zhì)素的含量，提高小麥莖稈的抗倒性能。由此可見，科學(xué)的施氮方式可改善小麥的莖稈形態(tài)、提升機械強度，促進小麥高產(chǎn)抗倒。本文主要研究不同施氮量及基追比對小麥倒伏性狀以及產(chǎn)量的影響，以探尋科學(xué)合理的氮肥運籌方式，希望為小麥高產(chǎn)及穩(wěn)產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。

1 試驗地概述

試驗地位于迭部縣洛大鎮(zhèn)洛大村。當(dāng)?shù)貫榉堑湫托源箨懶詺夂?，干濕季分明，降水主要集中于夏季。海拔高度?600-4102m之間，平均日照時長為2243h，年平均氣溫為8-11℃。當(dāng)?shù)啬昶骄邓繛?35mm，無霜期為147日。種植地塊土壤為沙壤土，播種前0-20cm土層土壤內(nèi)有機質(zhì)含量11.62g/kg，速效磷含量15.71mg/kg，速效鉀含量117.07mg/kg，全氮含量102.09mg/kg。種植地塊前茬作物為夏玉米，在收獲夏玉米后其秸稈全部采取機械粉碎方式處理并用于還田。

2 材料與方法

2.1 試驗品種及試驗設(shè)計

試驗品種為煙農(nóng)19號。

在試驗過程中，分別對種植田塊氮肥施入量及基追比兩個因素進行隨機區(qū)組設(shè)計。氮肥施入量設(shè)置A（135kg/hm2）、B（180kg/hm2）、C（225kg/hm2）、D（270kg/hm2）四個不同水平；而在基追比方面設(shè)置E（10∶0）、F（7∶3）、G（5∶5）、H（3∶7）四個水平。共設(shè)置16個處理，各個處理分別重復(fù)3次。各個小區(qū)長寬為4m×3m，面積為12m2。于2020年10月30日播種，栽植密度為225萬株/hm2，磷肥及鉀肥的施入量均為112.5kg/hm2，二者全部采取基施方式施入，其他田間管理方式采取當(dāng)?shù)馗弋a(chǎn)栽培管理模式。

2.2 測定項目及方法

2.2.1 倒伏時間及倒伏率

在灌漿后期，對小麥倒伏的時間仔細觀察，同時測量倒伏面積。

倒伏程度級別（即莖稈及地面夾角）表示：分為0級（75°-90°）、1級（45°-75°）、2級（15°-45°）、3級（0°-15°）[5]。

2.2.2 莖稈形態(tài)指標及干物質(zhì)輸出率

（1）株高

在小麥灌漿期，分別于不同處理各小區(qū)內(nèi)選擇長勢均勻、大小一致的15株小麥植株，將小麥根系去除后，分別測量各植株主莖長度并計算平均值。

（2）重心高

將攜帶有葉片、葉鞘及穗的莖稈中部位置置于支點上，對莖稈位置調(diào)節(jié)，確保莖稈在支點上平衡，測量莖稈基部頂端至其平衡支點的距離，此數(shù)值即為重心高度。

（3）節(jié)間長度

取植株主莖，去除葉片及葉鞘，測量各單莖基部節(jié)間長度。

（4）莖稈粗度

測量各單莖基部節(jié)間粗度，即莖稈粗度。

（5）稈壁厚度

采用游標卡尺測量各單莖稈壁厚度（即節(jié)間中部雙壁厚度）。

（6）干物質(zhì)重

在105℃條件下殺青30min，于75℃條件下烘干直至恒重并測量。

=

=

2.2.3 莖稈機械強度及抗倒指數(shù)

在小麥灌漿期，于各小區(qū)內(nèi)分別選擇5株長勢均勻、大小一致的小麥植株，采用莖稈強度測定儀測量基部節(jié)間強度。

2.2.4 產(chǎn)量測定

在小麥收獲期，計算小麥每公頃穗數(shù)、千粒重及產(chǎn)量。

2.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010及SPSS20.0對數(shù)據(jù)統(tǒng)計并分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同施肥方式對小麥倒伏率及倒伏程度的影響

不同施肥方式對小麥倒伏率及倒伏程度的影響見表1。從表1中可以看出，小麥倒伏主要發(fā)生于乳熟期及蠟熟期。在增加氮肥施入量后，小麥莖稈倒伏性狀明顯改變。在同一追肥比例的條件下，小麥倒伏率及倒伏程度由高到低依次為A、B、C、D，除A處理外，同一氮肥施入量下，小麥倒伏率及倒伏程度表現(xiàn)為E＞F＞G＞H。在各個處理中，以DE處理莖稈倒伏最為嚴重，其倒伏率甚至達到了57%。

3.2 不同施肥處理對小麥基部節(jié)間形態(tài)特征及抗倒指數(shù)的影響

不同施肥處理對小麥基部節(jié)間形態(tài)特征及抗倒指數(shù)的影響見表2。從表2中可以看出，隨著氮肥施入量的不斷增加，小麥株高、重心高度、稈壁厚度、機械強度、抗倒指數(shù)均存在明顯差異，其整體趨勢由高到低依次為：C、B、D、A。在同一氮肥施入量下，不同基追比處理小麥株高、重心高度、基部節(jié)間長度存在顯著差異，隨著基肥氮肥施入比例的降低，上述指標持續(xù)下降；但是在同一氮肥施入量下，不同基追比小麥莖稈粗度、稈壁厚度以及機械強度由高到低依次為：G、F、H、E。綜合來看，在CG處理下，小麥莖稈粗度以及稈壁厚度達到了最大值，在CH處理下小麥機械強度以及抗倒指數(shù)達到了最大值。上述結(jié)果表明，科學(xué)合理的施肥方式能夠有效降低小麥株高以及重心高度，縮短小麥節(jié)間長度，加大小麥莖稈粗度，提升小麥基部節(jié)間機械強度以及抗倒指數(shù)。

3.3 不同施肥處理對小麥莖稈基部節(jié)間干重的影響

不同施肥處理對小麥莖稈基部節(jié)間干重的影響見表3。從表3中可以看出，在開花后，隨著時間的推移，小麥基部第三節(jié)間干重逐漸減少。在追肥比例相同的條件下，開花期乳熟期基部第三節(jié)間干重由高到低依次為B、A、C、D，而在蠟熟期，第三節(jié)間干重由高到低依次為F、G、E、H。在施氮量相同的條件下，增加追肥所占比例，可提高小麥基部節(jié)間干重，降低干物質(zhì)在花后向籽粒的輸出率。綜上所述，科學(xué)合理的施肥方式可幫助小麥提升其節(jié)間充實度，在此基礎(chǔ)上提高其抗倒伏能力。

3.4 不同追肥處理對小麥籽粒產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

不同追肥處理對小麥籽粒產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響見表4。從表4中可以看出，在氮肥施入量為135 -225kg/hm2時，基追比相同情況，隨著氮肥施入量的增加，小麥籽粒產(chǎn)量呈增加趨勢，在氮肥施入量超過225kg/hm2時，小麥籽粒產(chǎn)量略微降低。在氮肥施入量相同的情況下，小麥籽粒產(chǎn)量由高到低依次為G、F、E、H。在CG處理條件下，小麥產(chǎn)量達到了最大值，而在AE處理條件下，小麥產(chǎn)量為最低，CG處理小麥產(chǎn)量比AE處理高出了27.75%。

從產(chǎn)量構(gòu)成因素來看，在追施比相同的情況下，隨著氮肥施入量的不斷提升，小麥有效穗數(shù)以及穗粒數(shù)呈相同的變化趨勢，其由高到低依次為C、D、B、A；在氮肥施入量相同的情況下，隨著追肥占比的逐漸提高，小麥有效穗數(shù)持續(xù)上升，但是穗粒數(shù)持續(xù)降低。在CH處理條件下，小麥有效穗數(shù)達到了最大值，在CG處理條件下，小麥穗位數(shù)達到了最大值。在不同施肥量以及追肥比例條件下，小麥千粒重并不存在明顯差異，這表明基施氮肥施入量的適當(dāng)增加可有效提升小麥穗粒數(shù)量；而追施氮肥比例的適當(dāng)提高可顯著增加小麥有效穗數(shù)，在氮肥施入量為225kg/hm2、基追比為5∶5時，小麥有效穗數(shù)及穗粒數(shù)較高。

4 討論

4.1 不同施肥方式對小麥倒伏性能的影響

科學(xué)的施肥方式可有效調(diào)節(jié)小麥基部節(jié)間長度以及穗下節(jié)間長度二者間的比例關(guān)系，使基部節(jié)間粗度有所增加，稈壁厚度有所提升，在此基礎(chǔ)之上提高小麥的抗倒伏性能[9]。不少學(xué)者在此方面均有所研究，例如梁玉超等[10]發(fā)現(xiàn)，氮肥施入量的適當(dāng)增加，可有效提升小麥株高以及重心高度，增加小麥節(jié)間長度以及單株鮮重，但是會導(dǎo)致小麥莖稈粗度降低，機械強度以及抗倒指數(shù)減小，從而提升小麥的倒伏概率。魏鳳珍等[11]認為，隨著追肥比例的增加，小麥基部節(jié)間長度以及穗下節(jié)間長度有所增加，壁厚及充實度有所提升，但是株高以及各節(jié)間長度則反之，表明基肥用量的減少、追肥比例的提高，能夠為小麥構(gòu)建一個良好的株型結(jié)構(gòu)，在此基礎(chǔ)之上降低其倒伏風(fēng)險。周潔等[12]認為，隨著氮肥施入量以及追肥比例的提升，小麥基部節(jié)間長度增加、粗度降低、充實度下降，其莖稈強度有所降低，田間倒伏概率及危害均有增加。在本研究當(dāng)中，在氮肥施入量135-225kg/hm2時，隨著氮肥施入量的增加、前期基肥量的提升，小麥株高、重心高度以及基部節(jié)間長度均有所提升，這與前人的研究結(jié)果相一致；然而在氮肥施入量為225kg/hm2、基追比為5∶5時，小麥基部節(jié)間莖壁厚度以及粗度達到了最大值，在氮肥施入量繼續(xù)增加的情況下，小麥莖壁厚度以及粗度并未持續(xù)增加。相反的，在氮肥施入量超過225kg/hm2時，小麥倒伏率及倒伏程度將明顯增加，表明在科學(xué)的氮肥施入模式下，小麥基本節(jié)間性狀將有所改善，小麥抗倒能力將有所提升。

4.2 不同施肥方式對小麥產(chǎn)量的影響

作物產(chǎn)量的形成是由各個產(chǎn)量構(gòu)成因子相互作用的結(jié)果[13]。張炳勇等[14]認為，氮肥的適當(dāng)增施可提升小麥分蘗能力，促進穗發(fā)育，增加單位面積穗數(shù)及穗粒數(shù)，提升小麥粒重，最終提升小麥產(chǎn)量。王宜倫[15]及陳祥等[16]認為，將氮肥后移，小麥穗數(shù)、產(chǎn)量及氮肥利用效率將有效提升。在本試驗不同施肥模式下，在氮肥施入量為135-225kg/hm2時，在基追比相同的情況下，隨著氮肥施入量的增加，小麥籽粒產(chǎn)量呈增加趨勢，在氮肥施入量超過225kg/hm2時，小麥籽粒產(chǎn)量略微降低?？梢钥闯觯诘适┤肓繛?25kg/hm2、基追比為5∶5時小麥產(chǎn)量達到了最大值，這說明氮肥的適當(dāng)后移可在一定程度上促進小麥產(chǎn)量的提升，而其增產(chǎn)主要是由于單位面積的粒數(shù)增多，千粒重對其無明顯促進作用。

5 結(jié)論

在氮肥施入量為135-225kg/hm2這一范圍時，隨著氮肥施入量的增加、前期基肥量的提升，小麥株高、重心高度以及基部節(jié)間長度均有所提升，在氮肥施入量為225kg/hm2、基追比為5∶5時，小麥基部節(jié)間莖壁厚度以及粗度達到了最大值，在氮肥施入量繼續(xù)增加的情況下，小麥莖壁厚度及粗度并未持續(xù)增加。在氮肥施入量超過225kg/hm2時，小麥倒伏率及倒伏程度明顯提升。在氮肥施入量為135-225kg/hm2 時，在基追比相同的情況下，隨著氮肥施入量的增加，小麥籽粒產(chǎn)量呈增加趨勢，在氮肥施入量超過225kg/hm2時，小麥籽粒產(chǎn)量略微降低。在氮肥施入量為225kg/hm2、基追比為5∶5時小麥產(chǎn)量達到了最大值。

綜上所述，在本試驗條件下，在氮肥施入量為225kg/hm2，基追比為5∶5時，田間小麥群體結(jié)構(gòu)較為合理、莖稈節(jié)間具備良好的綜合抗倒性，可有效降低小麥莖稈倒伏率，減輕小麥倒伏程度，便于實現(xiàn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。

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