盛廣聰,王清敏,周娜娜,王 升,葉仁宏,萬 罡,徐年龍,王 飛,徐夢(mèng)彬,于洪喜,4*
(1.江蘇省農(nóng)墾農(nóng)業(yè)發(fā)展股份有限公司新洋分公司,江蘇射陽224314;2.黑龍江省通河縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,黑龍江通河150901;3.江蘇省鹽城農(nóng)墾農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所,江蘇射陽224314;4.江蘇省農(nóng)墾農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院農(nóng)業(yè)環(huán)境與農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)中心,江蘇淮安223216)
測(cè)土配方施肥技術(shù)已在江蘇省農(nóng)墾農(nóng)業(yè)發(fā)展股份有限公司新洋分公司應(yīng)用多年,結(jié)合小麥需肥特點(diǎn),在小麥生產(chǎn)中主要施肥時(shí)期通常分為4次:深施基肥,3葉期施壯蘗肥,倒3葉期施促花肥和劍葉抽出施?;ǚ?。在氮肥總量不變的情況下,如何既能滿足作物生長(zhǎng)所需,又能省時(shí)省力,實(shí)現(xiàn)輕簡(jiǎn)化栽培,并達(dá)到較高的產(chǎn)量與品質(zhì),是當(dāng)前小麥生產(chǎn)所要解決的關(guān)鍵問題。本研究通過不同肥料運(yùn)籌方式對(duì)小麥產(chǎn)量和品質(zhì)的影響,結(jié)合經(jīng)濟(jì)效益篩選出省時(shí)省力的施肥方案,以便更好地為優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效的小麥種植輕簡(jiǎn)化栽培提供支持。
試驗(yàn)于2015—2017年在江蘇省鹽城農(nóng)墾農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所 1#試驗(yàn)田(120°17′01″E,33°40′56″N)進(jìn)行,前茬作物為水稻,收獲后除籽粒外秸稈全部還田。試驗(yàn)地土壤質(zhì)地為鹽土,肥力中等,有機(jī)質(zhì)含量22.0 g/kg,全氮含量1.45 g/kg,堿解氮含量118 mg/kg,速效磷含量17.5 mg/kg,速效鉀含量 97 mg/kg,pH 值 7.9。
新洋分公司小麥適播期為10月中旬至11月上旬,根據(jù)氣象站監(jiān)測(cè)資料,2016年10月中旬至11月上旬降水量較2015年同期增加72.7 mm,日照時(shí)數(shù)比2015年少90.7 h,平均氣溫低0.8℃。
供試小麥品種為龍麥169(2015年)和寧麥13(2016年),均由大華種業(yè)集團(tuán)有限公司新洋分公司提供。供試肥料尿素(總氮含量≥46.4%,為質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同)由江蘇雙多化工有限公司生產(chǎn),磷酸二銨(以下簡(jiǎn)稱二銨,N-P2O5-K2O:18-46-0,總養(yǎng)分≥64%)由甕福(集團(tuán))有限責(zé)任公司生產(chǎn),硝硫基復(fù)合肥(以下簡(jiǎn)稱復(fù)合肥,N-P2O5-K2O:15-15-15,總養(yǎng)分≥45%)由蘇州上研化肥科技發(fā)展有限公司生產(chǎn),硫酸鋅(ZnSO4·7H2O≥99.5%)由天津市志遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司生產(chǎn)。
結(jié)合新洋分公司生產(chǎn)實(shí)際,總氮量是能滿足小麥生長(zhǎng)需要的,對(duì)小麥中后期磷鉀肥可能存在不足的情況,采取了在促花肥中增施復(fù)合肥和二銨的措施。針對(duì)近年小麥晚播面積的增大,特別是分蘗肥有沒有必要施用的問題,采取了分蘗肥前移和后移的處理,以及為了驗(yàn)證微量元素鋅在當(dāng)?shù)刈鰹榛适┤氲男Ч?,共設(shè)計(jì)7個(gè)處理,每個(gè)處理面積為243.9 m2(9.0 m×27.1 m),大區(qū)試驗(yàn),各區(qū)間挖溝防止串肥,利于排水,各處理見表1。
試驗(yàn)操作參照大田生產(chǎn),即播種前劃好大區(qū),肥料稱質(zhì)量后施入基肥,旋耕,人工開溝播種,播后清理各區(qū)溝系。分別于2015年10月28日和2016年11月13日播種,種子稱質(zhì)量到行,行距25 cm,基本苗分別為15.1萬、20.6萬株/667 m2,病蟲防治同大田。
表1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
1.5.1 產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成。3葉1心查苗定點(diǎn)用于有效穗數(shù)和穗粒數(shù)的調(diào)查。成熟時(shí)每區(qū)沿上水口到下水口隨機(jī)選取5 m2樣方,每個(gè)大區(qū)3點(diǎn),曬干稱質(zhì)量并折成標(biāo)準(zhǔn)水分的產(chǎn)量。
1.5.2 品質(zhì)分析。存放1個(gè)月后,采用CD1型仿工業(yè)實(shí)驗(yàn)?zāi)シ蹤C(jī)(Chopin,法國(guó))磨制成面粉;糊化參數(shù)采用快速粘度分析儀RVA4500(Perten,瑞典)測(cè)定;面團(tuán)流變學(xué)特性采用電子型粉質(zhì)儀Farinograph-E(Brabender,德國(guó))測(cè)定。
由表2可知,T1和T2處理,在總氮量相同情況下,促花肥追施復(fù)合肥和二銨,龍麥169和寧麥13這2個(gè)品種最終的產(chǎn)量較常規(guī)表現(xiàn)均是增產(chǎn)的,主要為穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量的增加。T1處理為不同肥料運(yùn)籌處理中增產(chǎn)幅度最高的,龍麥169增產(chǎn)4.3%,寧麥13增產(chǎn)6.1%,龍麥169的實(shí)際產(chǎn)量與CK1相比差異不顯著,寧麥13達(dá)到了顯著差異(P<0.05)。而T2處理龍麥169和寧麥13增產(chǎn)幅度分別只有1.3%、1.6%,與CK1相比差異均不顯著。
在基肥中增施鋅肥也有助于產(chǎn)量的提高,龍麥169和寧麥13分別較CK1增產(chǎn)1.6%、2.1%,龍麥169的實(shí)際產(chǎn)量與CK1差異不顯著,寧麥13達(dá)到了顯著差異(P<0.05),主要是穗粒數(shù)的增加。
T4和T5處理分別為分蘗肥前移到基肥和后移到促花肥,由表2可知,T4、T5處理的有效穗數(shù)均比CK1增多,龍麥169分別增加0.9萬、0.7萬個(gè)/667 m2,寧麥13分別增加0.6萬、2.2萬個(gè)/667 m2。在T4處理產(chǎn)量方面,2個(gè)品種表現(xiàn)一致,增產(chǎn)幅度均為0.8%,與CK1相比差異均不顯著。T5處理龍麥169產(chǎn)量略有降低,降低3.4 kg/667 m2,減產(chǎn)0.7%,差異不顯著;而寧麥13產(chǎn)量增加31.3 kg/667 m2,增產(chǎn)5.0%,達(dá)到了顯著差異(P<0.05),這可能與2016年10月下旬雨水偏多、播期延遲使得分蘗肥后移的效果更明顯有關(guān),仍需進(jìn)一步驗(yàn)證。
2016年8月將不同肥料運(yùn)籌處理的龍麥169磨粉進(jìn)行了品質(zhì)分析,2017年收獲的寧麥13因保存不善未進(jìn)行品質(zhì)分析。由表3可見,因總氮量相同,峰值粘度、低谷粘度、稀懈值、最終粘度、反彈值、峰值時(shí)間和糊化溫度的差異較小。T1和T2處理峰值粘度分別低于CK19.79 RVU、9.29 RVU,達(dá)到了顯著差異(P<0.05);峰值時(shí)間分別低于CK10.10、0.13 min。鋅的增加(T3處理)提高了峰值粘度,高于CK19.92 RVU,達(dá)到顯著差異(P<0.05)。與 CK1相比,蘗肥前移(T4處理)峰值粘度和低谷粘度分別提高4.42 RVU、2.08 RVU,但差異均不顯著。蘗肥后移(T5處理)峰值粘度、低谷粘度和峰值時(shí)間均低于CK1,分別為 2.17 RVU、6.79 RVU、0.13 min,但峰值粘度和峰值時(shí)間均達(dá)到顯著差異(P<0.05)。
在表4中,龍麥169為弱筋小麥,T4處理的形成時(shí)間和穩(wěn)定時(shí)間最高,分別為1.70、1.90 min,CK1的弱化度最低,為132.5 BU,粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)T3處理最高。
表2 不同肥料運(yùn)籌處理對(duì)小麥產(chǎn)量的影響
表3 不同肥料運(yùn)籌處理對(duì)龍麥169面粉糊化參數(shù)的影響
表4 不同肥料運(yùn)籌處理對(duì)龍麥169面團(tuán)流變學(xué)參數(shù)的影響
由表4可知,T1處理的肥料成本投入雖然最高,主要在促花肥增施復(fù)合肥,但該處理龍麥169和寧麥13最終因產(chǎn)量的提高,凈效益最高,分別達(dá)到31.05、69.99元/667 m2;其次是 T3和T4處理,龍麥169和寧麥13均表現(xiàn)增效。T2和T5處理的凈效益表現(xiàn)不同,龍麥169在2015—2016年度分別虧本1.82、8.02元/667 m2;寧麥13在2016—2017年度分別增效6.67、73.87元/667 m2。T3處理凈效益低的原因與硫酸鋅成本高有關(guān),T5處理虧本與2016年10月雨水偏多造成的晚播有關(guān),需要繼續(xù)種植驗(yàn)證。T4和T5處理因蘗肥前移和后移,少一次機(jī)械作業(yè)的成本,約為3.5元/667 m2。
表4 對(duì)不同肥料處理小麥經(jīng)濟(jì)效益的分析
在穂肥時(shí)追施復(fù)合肥和二銨有助于補(bǔ)充小麥在拔節(jié)后磷、鉀元素的缺失,增加穎花量,防止早衰,提高千粒質(zhì)量。本試驗(yàn)中2個(gè)品種表現(xiàn)趨于一致,復(fù)合肥的增產(chǎn)幅度優(yōu)于二銨。
鋅是作物生長(zhǎng)發(fā)育不可缺少的營(yíng)養(yǎng)元素,施用鋅肥除滿足小麥正常生長(zhǎng)外,還可以改善小麥產(chǎn)量的構(gòu)成因素。適量施鋅肥后分化小穗數(shù)增加,退化小穗數(shù)減少,結(jié)實(shí)粒數(shù)增多[1],本試驗(yàn)也得出類似的結(jié)果。
在試驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)將蘗肥前移和后移,減少了施肥次數(shù),也相應(yīng)減少了1次機(jī)械作業(yè),同時(shí)也避免蘗肥不適時(shí)的施用,造成無效分蘗過多發(fā)生,增加化控等措施預(yù)防倒伏風(fēng)險(xiǎn)的可能。多篇文獻(xiàn)均提倡“氮肥后移”,即在小麥生育中后期根系發(fā)達(dá),生長(zhǎng)速度快,需肥量大時(shí),追施氮肥,此時(shí)小麥對(duì)氮肥吸收利用率高,這樣可以有效地控制無效分蘗過多增生,增加土壤深層根系數(shù)量和后期根系活力,有利于延緩衰老,延長(zhǎng)光合產(chǎn)物向籽粒轉(zhuǎn)移的時(shí)間,增加粒質(zhì)量,提高品質(zhì),增加產(chǎn)量[2-5]。本試驗(yàn)2016—2017年度寧麥13試驗(yàn)結(jié)果與該結(jié)論一致,而2015—2016年度龍麥169的最終產(chǎn)量低于蘗肥前移,這與2016年秋季前期雨水多、播期晚、苗情弱等因素有關(guān),適量的追肥促進(jìn)有效穗數(shù)的增加,而不是增加無效分蘗。正常年份效果不明顯,與CK1及蘗肥前移處理差異不顯著。年份間表現(xiàn)略有差異,需繼續(xù)進(jìn)行試驗(yàn)并加以驗(yàn)證。
本試驗(yàn)中促花肥追施復(fù)合肥時(shí),2個(gè)品種產(chǎn)量均為最高,雖增加了肥料成本的投入,但凈效益仍分別達(dá)到最大,為31.05、69.99元/667 m2;其次為基肥中增施鋅肥。蘗肥的后移,在本地區(qū)晚播田塊是有利于提高產(chǎn)量的,在適期播種時(shí)表現(xiàn)不佳。
小麥淀粉糊化特性是衡量小麥淀粉品質(zhì)最重要的指標(biāo)[6],本試驗(yàn)中,鋅肥的施入提高了最終粘度和反彈值,其他肥料處理對(duì)糊化特性的影響不顯著。小麥面團(tuán)流變學(xué)特性是小麥面粉加水形成的面團(tuán)耐揉性和粘彈性(面團(tuán)的形成和時(shí)間、穩(wěn)定性、弱化度)的綜合表現(xiàn)[7],本試驗(yàn)中鋅提高面團(tuán)形成時(shí)間,與韓金玲等的研究結(jié)果[8]一致,蘗肥前移提高了面團(tuán)形成時(shí)間和穩(wěn)定時(shí)間。
在促花肥追施復(fù)合肥時(shí),2個(gè)品種產(chǎn)量均表現(xiàn)為最高,雖增加19.45元/667 m2的肥料成本投入,但凈效益仍分別達(dá)到31.05、69.99元/667 m2;其次為基肥中增施0.75 kg/667 m2鋅肥;蘗肥后移到穗肥施用,適用于晚播田塊。各不同肥料處理對(duì)品質(zhì)的影響不大,據(jù)淀粉糊化特性和面團(tuán)流變學(xué)特性參數(shù)綜合評(píng)價(jià),蘗肥前移(T4處理)小麥品質(zhì)為最佳。
致謝:
感謝南京農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)部作物生理生態(tài)與生產(chǎn)管理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室王小龍?jiān)谄焚|(zhì)檢測(cè)與分析方面給予的幫助。