王敏

氮肥的合理運(yùn)籌是小麥進(jìn)一步提高產(chǎn)量的重要技術(shù)措施。但是，氮肥過度施用也帶來了極大的環(huán)境壓力。在一些大量施用肥料的地區(qū)，高度可溶性硝酸鹽的滲出可能會嚴(yán)重污染該地區(qū)的地下水和地表水，氮大量投入土壤和水中給環(huán)境帶來了許多負(fù)面影響，因此，必須提高氮肥利用效率來滿足環(huán)境良好和增產(chǎn)的雙重需要。當(dāng)前，在我國小麥實(shí)際生產(chǎn)過程中，大約只有33%的農(nóng)戶氮肥施用量適中，66%的農(nóng)戶都存在施用量過多或過少的情況。因此，要合理控制氮肥施用量，提高小麥對氮肥的吸收利用效率，從而達(dá)到增產(chǎn)和環(huán)境良好的雙重目的。研究表明，葉面噴肥是土壤施肥的有效輔助手段，后期葉面噴肥可及時(shí)補(bǔ)充小麥根系吸收養(yǎng)分的不足，提高冬小麥生育后期抗干熱風(fēng)的能力，增進(jìn)旗葉及莖稈的養(yǎng)分更多地向籽粒運(yùn)輸，進(jìn)而提高小麥的產(chǎn)量和品質(zhì)。尿素是葉面補(bǔ)充氮素的常用重要肥料，在小麥生育后期噴施尿素可增加小麥粒質(zhì)量和小麥產(chǎn)量。本試驗(yàn)主要探究在不同氮水平下，葉面噴施尿素對小麥群體動態(tài)和產(chǎn)量的影響，深入研究能否追施適宜濃度的氮肥，構(gòu)建合理的群體結(jié)構(gòu)，提高分蘗成穗率，減少施肥量，提高小麥產(chǎn)量。

一、材料與方法

（一）試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)于2016—2017年在禹州市順店鎮(zhèn)康城村進(jìn)行，該村屬暖溫帶半濕潤季風(fēng)氣候，土壤類型為潮土，質(zhì)地為黏壤。播種前土壤理化性質(zhì)如表1所示。

（二）試驗(yàn)設(shè)計(jì)

供試品種為豫麥49-198，試驗(yàn)于2016年10月13日播種，2017年5月28日收獲。試驗(yàn)采用施氮水平和葉面噴施氮肥（尿素）濃度雙因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3個施氮水平為0 kg/hm2、180 kg/hm2、360 kg/hm2，分別用N1、N2、N3表示，1/2氮肥作基施，1/2拔節(jié)期追施;4個葉面噴施氮肥（尿素）濃度分別為0%（清水）、1%、2%、4%，用S1、S2、S3、S4表示，于返青期（播種后118 d）、起身期（播種后133 d）、拔節(jié)期（播種后148 d）共噴施3次。

試驗(yàn)所用氮肥為尿素（含N 46.4%），磷肥為過磷酸鈣（含P2O5 12%），鉀肥為氯化鉀（含K2O 60%），其中磷肥、鉀肥用量均為90 kg/hm2，一次性基施。小區(qū)面積為30 m2，各處理設(shè)3次重復(fù)。

前茬作物為玉米，秸稈全部還田。玉米收獲后進(jìn)行秸稈粉碎、犁地、耙地。小區(qū)四周建埂，留1 m過道（水渠），試驗(yàn)四周留5 m保護(hù)行。

（三）樣品采集及測定

1.土壤采集與測定。采用S形取樣法采集0～30 cm耕層土壤，進(jìn)行土壤養(yǎng)分測定，包括全氮、硝態(tài)氮、速效磷、速效鉀、pH值、容質(zhì)量等指標(biāo)。用半微量凱氏定氮法測定土壤全氮，用流動分析儀測定土壤硝態(tài)氮，Olsen法測定土壤速效磷，用乙酸銨浸提，用火焰光度計(jì)測定速效鉀，用pH計(jì)測定土壤pH值（水：土為4：1），用環(huán)刀法采集土柱，105 ℃下烘干至恒質(zhì)量，測定土壤容質(zhì)量。

2.收獲考種。收獲期各小區(qū)收割6 m2計(jì)算產(chǎn)量，同時(shí)選取1 m雙行中具有代表性的20株小麥進(jìn)行考種分析。

3.群體數(shù)量監(jiān)測。出苗后14～21 d在小區(qū)內(nèi)選擇具有代表性的1 m雙行定點(diǎn)，分別在小麥播種后21 d（出苗期）、76 d（越冬期）、138 d（返青期）、153 d（起身期）、167 d（拔節(jié)期）、183 d（孕穗期）、199 d（開花期）、215 d（收獲期）調(diào)查群體莖蘗數(shù)量。

4.葉面積指數(shù)（LAI）測定。分別于小麥播種后76 d、138 d、153 d、167 d、174 d、183 d、199 d，測定葉面積指數(shù)（LAI）。

選取具有代表性的小麥15株，摘取全部綠葉，對最上部完全展開葉測量總寬度（葉片中部最寬處），從葉片中截取5 cm長的樣段，將樣段與余葉分別烘干至恒質(zhì)量，采用干質(zhì)量法計(jì)算：

5.莖基部硝酸鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定。于單次葉面施氮7天后，采集新鮮小麥植株樣品，以莖基部（0.5 cm左右）為檢測部位，榨出汁液，用反射儀（RQ-flex）通過比色方法測量硝酸鹽濃度值。

6. SPAD測定。葉面施氮后，采用SPAD-502于各小區(qū)隨機(jī)測定50片葉片中段，注意避開葉脈，取平均值，即為該小區(qū)SPAD值。

（四）數(shù)據(jù)處理與分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2013、SPSS 20.0、Origin 2015進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算、繪圖與統(tǒng)計(jì)分析，用Duncan法進(jìn)行多重比較。

二、結(jié)果與分析

（一）不同氮水平下葉面噴施不同濃度尿素對小麥群體數(shù)量的影響

由試驗(yàn)可知，不同氮水平下小麥群體數(shù)量的變化趨勢基本一致。從出苗到播種后150 d小麥群體數(shù)量一直上升達(dá)到最大值，然后開始下降直到成熟收獲。其中，在N1水平下S3處理、S4處理群體數(shù)量增長比S1處理、S2處理顯著，并且S4處理群體數(shù)量最大;在N2、N3水平下，S1處理、S2處理群體數(shù)量增長比S3處理、S4處理顯著，并且均為S2處理的小麥群體數(shù)量最大。綜上所述，在本試驗(yàn)條件下，不同氮水平處理對不同小麥群體數(shù)量的影響基本相同，在播種后150 d植株群體數(shù)量最高，隨后植株群體數(shù)量降低。在低氮水平下，噴施尿素可以增加小麥的群體數(shù)量，而在中高氮水平下，噴施1%濃度尿素對小麥群體的數(shù)量有促進(jìn)作用，但如果噴施尿素濃度過大，會抑制小麥的群體數(shù)量，濃度越大，抑制作用越明顯。最適噴施濃度應(yīng)該為1%。

由表2可知，在N1水平下，小麥的單株分蘗數(shù)和成穗數(shù)隨著氮肥噴施濃度的增加呈先增加后減少的趨勢;而在N2、N3水平下，小麥的單株分蘗數(shù)和成穗數(shù)呈下降趨勢;在N1、N2水平下，小麥分蘗成穗率隨著氮肥噴施濃度的增加呈先增加后不斷減少的趨勢，S3處理為最大值;而N3水平下小麥分蘗成穗率呈先減少后增加然后又減少的趨勢，S3處理為最大值。綜上可知，適量噴施氮肥可以增加小麥的分蘗數(shù)和分蘗成穗率。

（二）不同氮水平下葉面噴施不同濃度尿素對葉面積指數(shù)的影響

由表3可知，氮營養(yǎng)水平、氮肥噴施濃度以及兩者的交互作用在76 d對小麥葉面積指數(shù)影響不顯著，而在145 d、160 d、174 d、183 d、199 d對小麥葉面積指數(shù)影響極顯著，小麥葉面積指數(shù)隨著氮水平的增加而顯著增加。在199 d時(shí)，在相同氮水平下，隨著氮肥噴施濃度的增加，葉面積指數(shù)先變大后減少，說明適量噴施氮肥可以顯著提高小麥的葉面積指數(shù)。

（三）不同氮水平下葉面噴施不同濃度尿素對小麥SPAD的影響

由表4可知，氮營養(yǎng)水平對小麥SPAD的影響極顯著，氮肥噴施濃度對小麥SPAD的影響不顯著，氮水平和氮肥噴施濃度的交互作用對小麥SPAD的影響只在199 d時(shí)影響極顯著，小麥SPAD值隨著施氮量的增加而呈現(xiàn)增大的趨勢，說明增加基礎(chǔ)施氮量可以增加小麥SPAD值。只有在N1水平下，小麥開花期（199 d）時(shí)噴施氮肥的小麥SPAD值與未噴施氮肥小麥SPAD值有顯著增加，其余各處理各階段噴施氮肥與未噴施氮肥均沒有顯著增加，甚至有下降趨勢，說明只有在低氮水平下噴施氮肥才會使小麥開花期時(shí)的SPAD值明顯上升。

（四）不同氮水平下葉面噴施不同濃度尿素對莖基部硝酸鹽的影響

由表5可知，氮營養(yǎng)水平、氮肥噴施濃度以及兩者的交互作用對小麥各個時(shí)期的莖基部硝酸鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響均為極顯著。在相同的氮肥噴施濃度下，N3>N2>N1，且差異顯著說明增加氮營養(yǎng)水平可以顯著提升小麥莖基部硝酸鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)。在N1水平下，隨著氮肥噴施濃度的增加，小麥莖基部硝酸鹽并沒有變化，而在N2、N3水平下，S4>S3>S2>S1，說明中高氮水平下增加氮肥的噴施濃度可以顯著提高小麥莖基部硝酸鹽的積累量。

（五）不同氮水平下葉面噴施不同濃度尿素對小麥產(chǎn)量的影響

由表6可知，氮營養(yǎng)水平、氮肥噴施濃度以及兩者之間的交互作用對小麥產(chǎn)量的影響均為極顯著。小麥產(chǎn)量隨著氮水平的增加呈現(xiàn)出先增加后下降的趨勢。在N1水平下，隨著噴施氮素濃度的增加，小麥產(chǎn)量呈增加趨勢;在N2、N3氮水平下，隨著噴施氮素濃度的增加，小麥產(chǎn)量呈先不顯著增加后顯著減少的趨勢，其中，在S2處理下小麥產(chǎn)量最高，說明適量噴施氮肥可以增產(chǎn)，過量噴施氮肥會減產(chǎn)。

由表7可知，在N1水平下，小麥畝穗數(shù)和穗粒數(shù)隨著氮肥噴施濃度的增加而增加，千粒質(zhì)量呈現(xiàn)先增加后減少又增加的趨勢。在N2水平下，小麥畝穗數(shù)和穗粒數(shù)隨著氮肥噴施濃度的增加而增加，而千粒質(zhì)量卻一直下降。在N3水平下，小麥畝穗數(shù)隨著氮肥噴施濃度的增加而減少，穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量是先減少，后不斷增加。綜上可知，在低氮水平下噴施尿素有利于小麥產(chǎn)量的增加，而中高氮水平下噴施尿素不利于小麥產(chǎn)量的增加。

三、討論

王宜倫等研究結(jié)果表明，綜合考慮冬小麥高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)及土壤氮素平衡，豫北高產(chǎn)冬小麥適宜的氮肥運(yùn)籌模式是施氮肥180 kg/hm2 ，基施氮肥、返青期追施氮肥與拔節(jié)期追施氮肥的比例為 1：3：2。本試驗(yàn)結(jié)果為：小麥產(chǎn)量隨著施肥量的增加呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢，在N為180 kg/hm2時(shí)小麥產(chǎn)量達(dá)到最大值，這與王宜倫等研究結(jié)果相一致。

姜麗娜等研究表明，在追施氮肥處理下，小麥產(chǎn)量顯著高于不施氮肥處理。隨著追施氮肥量的增加，籽粒產(chǎn)量呈先增后降的趨勢，與本試驗(yàn)結(jié)果小麥在N為0 kg/hm2水平下，噴施氮肥會顯著增加小麥產(chǎn)量;在N為180 kg/hm2和N為360 kg/hm2水平下，小麥群體、產(chǎn)量均隨著噴施氮肥濃度的增加而先增加后減少相一致。而不同處在于本次試驗(yàn)小麥產(chǎn)量在噴施1%尿素達(dá)到最大值，當(dāng)噴施尿素濃度>1%時(shí)，小麥產(chǎn)量呈下降趨勢，并且噴施濃度越大，小麥產(chǎn)量減少越明顯，這可能是因?yàn)樵囼?yàn)的地點(diǎn)和小麥品種等不同造成的差異。

凌啟鴻等表示適宜LAI是小麥高產(chǎn)群體質(zhì)量的基礎(chǔ)指標(biāo)，在適宜穗數(shù)范圍內(nèi)，產(chǎn)量隨成穗率的提高而增加。本試驗(yàn)表明，小麥LAI隨著噴施氮肥濃度的增加而增加，而成穗率在噴施濃度為2%時(shí)達(dá)到最大值，進(jìn)一步探討了豫麥49-198在豫北地區(qū)種植小麥時(shí)構(gòu)建合理的小麥群體以及提高小麥產(chǎn)量的氮肥基施量與最佳氮肥噴施濃度。

四、結(jié)論

（一）小麥葉面積指數(shù)、SPAD值和莖基部硝酸鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨著施肥量的增加而增加，小麥產(chǎn)量隨著施肥量的增加呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢，在N為180 kg/hm2水平下，小麥產(chǎn)量達(dá)到最大值。

（二）小麥LAI和莖基部硝酸鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨著噴施氮肥濃度的增加而增加。

（三）小麥在N為180 kg/hm2和N為360 kg/hm2水平下，噴施1%尿素小麥產(chǎn)量和群體達(dá)到最大值，而過量噴施氮肥會抑制小麥群體數(shù)量和產(chǎn)量，并且噴施濃度越大，抑制作用越明顯。