不同降雨年型和施氮量對(duì)小麥農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的影響

摘 要：為明確降雨年型和施氮量對(duì)小麥農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的影響，以高抗旱品種洛麥28為試驗(yàn)材料，研究了豐雨年和少雨年施氮量對(duì)小麥產(chǎn)量和農(nóng)藝性狀的影響。結(jié)果表明：小麥產(chǎn)量受降雨年型和施氮量的雙重影響，當(dāng)施氮量＞60 kg/hm2時(shí)，小麥產(chǎn)量受降雨量影響比較大，當(dāng)施氮量＜60 kg/hm2時(shí)，肥料則是小麥產(chǎn)量的限制因素。降雨年型對(duì)小麥穗數(shù)的影響較大，小麥穗粒數(shù)和千粒重則受施氮量的影響較大。小麥的株高受降雨量的影響較大，小麥的穗長(zhǎng)和小麥穗數(shù)均隨著施氮量的增加而增加。

關(guān)鍵詞：冬小麥；降雨年型；施氮量；產(chǎn)量；農(nóng)藝性狀

中圖分類號(hào)：S512.11 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：2095–3305（2024）09–0-03

小麥?zhǔn)俏覈?guó)三大糧食作物之一，是人體重要的糖類和蛋白質(zhì)來(lái)源，小麥產(chǎn)量的穩(wěn)定對(duì)保障我國(guó)糧食安全至關(guān)重要。河南是我國(guó)重要的優(yōu)質(zhì)小麥產(chǎn)區(qū)，受季風(fēng)和地形的影響，降雨時(shí)間和空間上分布嚴(yán)重不均，降雨量與小麥需水量嚴(yán)重錯(cuò)位。

水是小麥體內(nèi)生化反應(yīng)重要的介質(zhì)、溶質(zhì)和產(chǎn)物，小麥生長(zhǎng)的各環(huán)節(jié)都離不開(kāi)水，水對(duì)小麥的生長(zhǎng)發(fā)育至關(guān)重要[1-2]。氮素是小麥生長(zhǎng)必需的大量元素之一，是小麥體內(nèi)蛋白質(zhì)、核酸、磷脂等重要的組成部分，是影響小麥產(chǎn)量和品質(zhì)的重要因素，適量施氮能提高小麥產(chǎn)量和蛋白質(zhì)含量，而過(guò)量施氮可能引起無(wú)效分蘗增多，群體旺長(zhǎng)，病蟲(chóng)害多發(fā)，同時(shí)，延緩衰老進(jìn)程，不利于營(yíng)養(yǎng)器官中的碳水化合物和氮素向籽粒轉(zhuǎn)移，最終導(dǎo)致小麥產(chǎn)量和蛋白質(zhì)含量降低、肥料的浪費(fèi)和環(huán)境的污染[3-5]。針對(duì)水分和施氮量對(duì)小麥產(chǎn)量的影響大都集中在水氮運(yùn)籌對(duì)小麥產(chǎn)量和氮肥利用率的研究，對(duì)降雨年型和施氮量對(duì)小麥產(chǎn)量的研究比較少，尤其是針對(duì)降雨年型和多年不同施氮水平對(duì)小麥產(chǎn)量的研究。與前者相比，后者更貼近生產(chǎn)實(shí)際。以洛陽(yáng)市農(nóng)林科學(xué)院長(zhǎng)期定位（2017年始）的水肥耦合試驗(yàn)為平臺(tái)，研究2021—2023年的不同降雨年型和施氮量對(duì)小麥農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的影響，以期為河南小麥生育期內(nèi)降雨不均雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)地區(qū)合理施肥提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于洛陽(yáng)市洛龍區(qū)，該區(qū)年蒸發(fā)量1 872.1 mm，年平均降水量637.1 mm，日平均溫度超過(guò)10 ℃的時(shí)間約210 d，積溫達(dá)4 000 ℃。試驗(yàn)在洛陽(yáng)市農(nóng)林科學(xué)院院內(nèi)試驗(yàn)田進(jìn)行，土壤為褐土，耕層有機(jī)質(zhì)為15.3 g/kg，pH值為7.9，堿解氮（N）58.5 mg/kg，速效磷（P）9.7 mg/kg，速效鉀（K）138 mg/kg。

2021—2023小麥生育期降水量與常見(jiàn)降水量如圖1，由圖可知，2021—2022年小麥生育期降雨量為108.4 mm，是常年小麥生育期降雨量（214.9 mm）的50.4%，為少雨年。2022—2023年小麥生育期降雨量為364.2 mm，是常年小麥生育期降雨量（214.9 mm）的169.5%，為豐雨年。2021—2022年和2022—2023年為保證小麥苗齊苗壯，均于播種后灌水約100 mm，小麥苗期均不缺水。小麥返青后，2021—2022年的2—5月降雨為34.9 mm，是常年2—5月降雨量（129.4 mm）的30.0%，小麥處于缺水狀態(tài)。2022—2023年的2—5月降雨量為260.2 mm，是常年2—5月降雨量（129.4 mm）的2倍，以2021—2022年和2022—2023年的小麥數(shù)據(jù)研究小麥生育期降雨量對(duì)小麥農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的影響具有明顯的實(shí)際意義。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法

試驗(yàn)按完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，5個(gè)處理，施肥量分別是60、90、120、150和180 kg/hm2。供試品種為洛麥28。小區(qū)面積21 m2 ，四周設(shè)有保護(hù)行，試驗(yàn)期間統(tǒng)一施肥管理。

1.3 測(cè)定指標(biāo)

待小麥成熟后，統(tǒng)計(jì)長(zhǎng)勢(shì)均勻的10株小麥的株高、穗長(zhǎng)、穗粒數(shù)和小穗數(shù)。統(tǒng)計(jì)長(zhǎng)勢(shì)均勻的1 m雙行的小麥莖數(shù)，計(jì)算成穗數(shù)，脫粒曬干后稱重計(jì)算小麥的產(chǎn)量和千粒重。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel和DPS7.5進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，分析方法為雙因素方差分析法。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同降雨年型和施氮量對(duì)小麥農(nóng)藝性狀的影響

由表1可知，小麥的株高豐雨年比少雨年高且差異顯著，同一降雨年型下，不同的氮肥的施用量之間小麥的株高差異不大，說(shuō)明當(dāng)施氮量＞60 kg/hm2時(shí)，小麥的株高主要受降雨量的影響。小麥的穗長(zhǎng)和小穗數(shù)與降雨年型的關(guān)系不大，不同降雨年型下，小麥的穗長(zhǎng)和小穗數(shù)均隨著施氮量的增加而增加，增加到一定程度時(shí)，小麥的穗長(zhǎng)就不再增加。

2.2 不同降雨年型和施氮量對(duì)小麥產(chǎn)量及產(chǎn)量三要素的影響

2.2.1 不同降雨年型和施氮量對(duì)小麥產(chǎn)量的影響

由表1、表2可知，豐雨年小麥產(chǎn)量為6 639.0 kg/hm2，少雨年小麥產(chǎn)量為6 025.1 kg/hm2，豐雨年比少雨年產(chǎn)量高且差異顯著。不同降雨年型，小麥產(chǎn)量均隨著施氮量的增加而增加，當(dāng)施氮量增加到一定程度，小麥產(chǎn)量就不再增加，還有降低的趨勢(shì)。

從不同降雨年型和施氮量對(duì)小麥產(chǎn)量的影響上來(lái)看，當(dāng)水肥充足時(shí)，小麥產(chǎn)量最高，豐雨年小麥除N60處理外，其他處理均比少雨年產(chǎn)量高，說(shuō)明小麥產(chǎn)量受降雨年型和施氮量的雙重影響，當(dāng)施氮量高于60 kg/hm2時(shí)，小麥產(chǎn)量受降雨量影響比較大，當(dāng)施氮量低于60 kg/hm2時(shí)，肥料則是小麥產(chǎn)量的限制因素。

2.2.2 不同降雨年型和施氮量對(duì)小麥穗數(shù)的影響

由表2、表3可知，豐雨年小麥穗數(shù)（510.3萬(wàn)/hm2）比少雨年（420.7萬(wàn)/hm2）多且差異顯著，說(shuō)明隨著降雨量的增加，小麥穗數(shù)也顯著增加。不同降雨年型，小麥穗數(shù)均隨著施氮量的增加而增加，且隨著施氮量增加到一定程度就不再增加，說(shuō)明小麥穗數(shù)受降雨年型和施氮量的雙重影響。在一定施氮范圍內(nèi)，隨著施氮量的增加，小麥穗數(shù)也增加，但超過(guò)一定范圍，小麥穗數(shù)就不再隨著施氮量的增加而增加。施氮量＞60 kg/hm2時(shí)，豐雨年最低小麥穗數(shù)為N60（466.0萬(wàn)穗/hm2），高于少雨年最高小麥穗數(shù)N150（440.0萬(wàn)穗/hm2），且同一施氮水平下，豐雨年小麥穗數(shù)均比少雨年小麥穗數(shù)高且差異顯著，說(shuō)明在2021—2023年氣候條件下，年降雨年型對(duì)小麥穗數(shù)的影響比施氮量大。

2.2.3 不同降雨年型和施氮量對(duì)小麥穗粒數(shù)的影響

由表2、表3可知，豐雨年和少雨年小麥穗粒數(shù)差異不顯著。在少雨年，隨著施氮量的增加，小麥穗粒數(shù)也增加；在豐雨年，小麥穗粒數(shù)先隨施氮量的增加而增加，當(dāng)施氮量達(dá)到180 kg/hm2時(shí)，穗粒數(shù)反而變少。這說(shuō)明小麥穗粒數(shù)受施氮量的影響比較大，受降雨量影響較少。豐雨年進(jìn)行高施肥處理小麥群體會(huì)因氮肥過(guò)量而旺長(zhǎng)，田間蔭蔽，影響小麥穗粒數(shù)的發(fā)育。

2.2.4 不同降雨年型和施氮量對(duì)小麥千粒重的影響

由表2、表3可知，豐雨年千粒重為41.4 g，少雨年千粒重為45.6 g，豐雨年小麥千粒重比少雨年重且差異顯著，小麥千粒重受降雨年型和施氮量的雙重影響，不同降雨年型下，小麥千粒重均隨著施氮量的增加而降低，且少雨年小麥千粒重均大于豐雨年，差異顯著。

3 結(jié)束語(yǔ)

小麥產(chǎn)量受降雨年型和施氮量的雙重影響，當(dāng)施氮量＞60 kg/hm2時(shí)，小麥產(chǎn)量受降雨量影響比較大，當(dāng)施氮量＜60 kg/hm2時(shí)，肥料則是小麥產(chǎn)量的限制因素。小麥穗數(shù)受降雨年型和施氮量的雙重影響，同一施氮水平下，豐雨年小麥穗數(shù)比少雨年小麥穗數(shù)高，在一定施氮范圍內(nèi)，小麥?zhǔn)┑康脑黾涌梢栽黾有←溗霐?shù)，但超過(guò)一定范圍，小麥穗數(shù)就不再隨著施氮量的增加而增加。小麥穗粒數(shù)隨施氮量的增加而增加，豐雨年氮肥施用過(guò)多時(shí)小麥穗粒數(shù)反而會(huì)減少。小麥千粒重隨著施氮量的增加而降低，且少雨年千粒重大于豐雨年。當(dāng)施氮量＞60 kg/hm2時(shí)，小麥的株高受降雨量的影響比較大，小麥的穗長(zhǎng)和小麥穗數(shù)均隨著施氮量的增加而增加，增加到一定程度時(shí)，小麥的穗長(zhǎng)就不再增加。

在雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)，小麥生長(zhǎng)受降雨量和施氮量的雙重影響，降雨量過(guò)少和施肥不當(dāng)均會(huì)影響小麥的生長(zhǎng)發(fā)育，進(jìn)而影響小麥產(chǎn)量。在生產(chǎn)過(guò)程中，要重視施肥和降雨對(duì)小麥生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響，在小麥干旱頻發(fā)的雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)，采取有效的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)措施，保障糧食安全。

參考文獻(xiàn)

[1] 馬迎輝，王玲敏等.氮肥運(yùn)籌對(duì)冬小麥干物質(zhì)累計(jì)、產(chǎn)量及氮素吸收利用的影響[J].華北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2013，28（1）：187-192.

[2] 王小燕，于振文.不同施氮量條件下灌溉量對(duì)小麥氮素吸收轉(zhuǎn)運(yùn)和分配的影響[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008（10）：3015-3024.

[3] 陸增根，戴廷波，姜東，等.不同施氮水平和基追比對(duì)弱筋小麥籽粒產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].麥類作物學(xué)報(bào)，2006（6）：75 -80.

[4] 申玉香，郭文善，周影，等.氮素和基本苗對(duì)寧鹽一號(hào)小麥籽粒產(chǎn)量、群體質(zhì)量與蛋白質(zhì)及其組分含量的影響[J].麥類作物學(xué)報(bào)，2007（1）：134-137.

[5] 王晨陽(yáng)，朱云集.氮肥后移對(duì)超高產(chǎn)小麥產(chǎn)量及生理特性的影響[J].作物學(xué)報(bào)，1998（6）：978-983.

收稿日期：2024-05-10

基金項(xiàng)目：洛陽(yáng)市鄉(xiāng)村振興公益專項(xiàng)（2202024A、2101100A）。

作者簡(jiǎn)介：李芳（1988—），女，河南漯河人，研究實(shí)習(xí)員，研究方向?yàn)楹底鬓r(nóng)業(yè)栽培技術(shù)。