文廷剛,王偉中,顧大路,楊文飛,施洪泉,孫愛俠,錢新民
(江蘇徐淮地區(qū)淮陰農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所,江蘇 淮安 223001)
我國水資源較缺乏,目前我國灌溉面積占耕地面積的50%左右,農(nóng)業(yè)用水量占總用水量的80%,灌溉水利用率只有40%左右[1-2]。長期以來,我國小麥生產(chǎn)以獲得最高產(chǎn)量為目標(biāo),不計(jì)投入,大水大肥,不僅浪費(fèi)資源,而且產(chǎn)投比很低,農(nóng)民種植小麥?zhǔn)找娌桓遊3-4]。有關(guān)肥水運(yùn)籌對小麥生長與產(chǎn)量的影響,前人已做了很多研究[5-7]。馬香花等[8]研究表明,在小麥拔節(jié)期進(jìn)行澆水處理可顯著增加產(chǎn)量。張其魯?shù)萚9]認(rèn)為,揚(yáng)花期對小麥進(jìn)行灌溉能顯著提高小麥產(chǎn)量。晚播稻茬麥?zhǔn)且环N因水稻遲收而導(dǎo)致小麥晚播的現(xiàn)象,在蘇北地區(qū)比較常見。因播期晚,其生育期較適播麥短,田間管理上需要通過科學(xué)的肥水協(xié)調(diào)來促進(jìn)小麥生產(chǎn),從而確保獲得有效的群體產(chǎn)量結(jié)構(gòu)。本試驗(yàn)從施肥和澆水著手,研究不同肥水處理方式對稻茬晚播麥生長發(fā)育和產(chǎn)量的影響,以期為稻茬晚播麥的科學(xué)施肥和生產(chǎn)水平的提高提供理論依據(jù)。
試驗(yàn)在淮安市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院高新科技園區(qū)內(nèi)進(jìn)行,供試材料為淮麥30。試驗(yàn)田土壤含有機(jī)質(zhì)18.43 g·kg-1,堿解氮256.7 mg·kg-1,有效磷27.43 mg·kg-1,速效鉀105.3 mg·kg-1。
肥水運(yùn)籌設(shè)3個處理,分別為澆水處理(施肥后澆水,水澆在畦面上)、灌水處理(施肥后灌水,畦面在水里)、洇水處理(施肥后洇水,水灌在溝里),以常規(guī)施肥為對照,即等雨施肥。小麥于2017年10月24日機(jī)條播,播種前底施P2O5150 kg·hm-2、K2O 115 kg·hm-2和50%的氮肥,拔節(jié)期追施另50%的氮肥。氮肥總用量為210 kg·hm-2,肥水運(yùn)籌為拔節(jié)期追施氮肥。為防肥水串流,小區(qū)間、區(qū)組間用50 cm的田埂隔開。小區(qū)面積為5 m×20 m=100 m2,不同小區(qū)之間留1 m保護(hù)行,試驗(yàn)田四周設(shè)2 m寬保護(hù)區(qū)。隨機(jī)區(qū)組排列,3次重復(fù)。其他管理措施同一般高產(chǎn)田。
小麥莖蘗動態(tài)記載:在小麥出苗期,考查田間出苗率和壯苗率;在主要生育期,考查小麥的莖蘗情況。
產(chǎn)量構(gòu)成分析:成熟期,每小區(qū)取樣20株,考查小麥株高、穗長以及產(chǎn)量構(gòu)成因素,并實(shí)收2 m2,計(jì)算產(chǎn)量和肥料利用率[10]。
由圖1可知,不同肥水處理均可提高小麥出苗率和壯苗率。澆水處理的小麥出苗率和壯苗率均最稿高,分別較常規(guī)處理提高了2.6%和2.5%。灌水處理和洇水處理出苗率分別較對照提高2.0%和0.9%,壯苗率分別較對照提高2.1%和0.9%。由此可見,澆水處理能夠有效促進(jìn)小麥的出苗和壯苗。
圖1 不同肥水處理對小麥出苗率和壯苗率的影響
如表1所示,不同肥水處理方式對小麥各生育期莖蘗動態(tài)的影響各異??偟膩碚f,各生育期的莖蘗以澆水處理最好,其次是灌水處理和洇水處理。澆水處理的分蘗數(shù)在出苗期時較常規(guī)處理增加了3.8%;至拔節(jié)期,各處理的小麥莖蘗數(shù)達(dá)到峰值,其中,澆水處理的莖蘗數(shù)最多,較對照提高了0.7%。隨后莖蘗數(shù)逐漸降低,直到始穗期,澆水處理的莖蘗數(shù)穩(wěn)定在542.10萬·hm-2,較對照提高2.6%,此趨勢一致保持到成熟期。其余處理小麥各時期的莖蘗動態(tài)與澆水處理一致。
表1 不同肥水處理對小麥各生育期分蘗動態(tài)的
由圖2可知,不同肥水處理均可顯著提高小麥的株高和穗長。就株高而言,灌水處理株高最高,平均株高為74.4 cm,較對照增加了8.6%;其次是澆水處理,較對照提高了8.3%;洇水處理的株高較對照提高了3.1%。就穗長而言,澆水處理的穗長最長,為8.3 cm,較對照提高了7.4%;其次為灌水處理和洇水處理,分別較對照增加了7.0%和3.9%??梢?,澆水處理、灌水處理和洇水處理均有利于小麥株高和穗長的發(fā)育,為產(chǎn)量的增加奠定了基礎(chǔ)。
圖2 不同肥水處理對小麥株高和穗長的影響
由圖3可知,不同肥水處理對小麥單穗干質(zhì)量的影響各異。灌水處理的單穗干質(zhì)量最大,較對照增加了8.9%。其次是澆水處理,較對照增加了4.8%,洇水處理較對照增加了2.5%。由此可知,不同肥水處理對小麥穗部干質(zhì)量均有促進(jìn)作用,有利于籽粒產(chǎn)量的提高。
圖3 不同肥水處理對小麥單穗干重的影響
由表2可知,不同肥水處理均增加了小麥成穗數(shù),澆水處理較對照增加了2.6%,灌水和洇水處理分別增加了0.9%和0.3%。不同肥水處理均可提高小麥穗粒數(shù)、千粒重,澆水處理穗粒數(shù)、千粒重分別較常規(guī)處理增加了11.6%和8.8%,最終產(chǎn)量提高了30.4%。灌水處理穗粒數(shù)、千粒重分別較常規(guī)處理增加了10.4%和8.6%,最終產(chǎn)量提高27.7%。洇水處理穗粒數(shù)、千粒重分別較常規(guī)處理增加了1.19%和4.7%,最終產(chǎn)量增加8.8%。由此可見,各處理均能提高小麥產(chǎn)量,改善其構(gòu)成因素,以澆水處理效果最顯著。
表2 不同肥水處理對小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響
肥料回收利用率、肥料農(nóng)學(xué)利用率是評價農(nóng)田肥料利用率的2個主要指標(biāo),被國內(nèi)外廣泛使用。肥料回收利用率反映作物對施入土壤中肥料的回收多少,肥料農(nóng)學(xué)利用率為施肥增產(chǎn)效應(yīng)的綜合體現(xiàn)[11-12]。由表3可知,不同肥水處理中,澆水處理的氮肥回收率和氮肥農(nóng)學(xué)利用率均最高,分別較常規(guī)處理提高了4.5%和29.5%。其次是灌水處理和洇水處理,氮肥回收率分別較對照提高了1.6%和0.8%,氮肥農(nóng)學(xué)利用率分別較對照增加了19.6%和12.5%。由此可見,不同肥水處理均能提高小麥的氮素利用率,對作物的生長發(fā)育均有顯著促進(jìn)作用。
表3 不同肥水處理的小麥肥料利用率
肥料和水分均是小麥生長必不可少的資源。在生產(chǎn)實(shí)踐中,人們常常重視肥料的運(yùn)用,而輕視水分對小麥生長的作用,特別是施肥后對水分的需求。研究顯示,適量的水分供給不僅滿足小麥各生育期生理上的需求,同時也滿足小麥生態(tài)需水,是保證優(yōu)質(zhì)小麥高產(chǎn)的基本條件。一方面,土壤水分過多容易淋洗小麥根部的硝酸鹽,使氮素供應(yīng)不足,引起根部早衰,降低產(chǎn)量。另一方面,土壤水分虧缺會影響小麥植株一系列的生理代謝功能,從而對小麥的產(chǎn)量造成不利影響[13-14]。本試驗(yàn)中,不同肥水處理均能提高小麥的出苗率和壯苗率,提高各生育期的莖蘗數(shù),增加株高和穗長,可見肥水配施對小麥的出苗、生長及穗部性狀的發(fā)育都有顯著的促進(jìn)作用。
本試驗(yàn)中,與常規(guī)管理相比,澆水處理、灌水處理和洇水處理均能增加小麥的成穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重,最終促進(jìn)產(chǎn)量的增加。由此可見,肥水配施對小麥的產(chǎn)量及其構(gòu)成具有顯著的促進(jìn)和改善作用。在不同肥水處理中,澆水處理對小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成增效最顯著。因此,在小麥生產(chǎn)實(shí)踐中可以考慮采用施肥后澆水的方式來促進(jìn)小麥生長,提高小麥產(chǎn)量。
此外,各肥水處理均提高了小麥對氮素的利用率,提高幅度在12.5%~29.5%,以澆水處理的氮素利用率最高,達(dá)29.5%。由此可見,施肥后配合適宜的水分運(yùn)籌有助于提高小麥對氮素的利用率。這對提高小麥生產(chǎn)效率,推行小麥優(yōu)質(zhì)栽培的節(jié)本增效技術(shù)具有重要意義。