孫雪原，季雅嵐，吳文革，孔令聰，葉為發(fā)，袁立倫，柴新榮，何 畢

(1.安徽省農(nóng)科院，合肥 230031； 2.白湖農(nóng)場(chǎng)農(nóng)技中心，安徽 白湖 231508；3.安徽九成農(nóng)場(chǎng)農(nóng)技中心，九成 246220)

小麥?zhǔn)俏覈?guó)的主要糧食作物之一，其分布地區(qū)、種植面積和總產(chǎn)量均居谷類作物前列[1]。長(zhǎng)江中下游平原是典型的稻麥兩熟輪作區(qū)，光熱資源豐富，降雨較多，地下水位高，是中國(guó)小麥增產(chǎn)潛力最大的區(qū)域[2-4]；也是中國(guó)唯一的弱筋小麥優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)帶和重要的弱筋小麥供應(yīng)基地，提高和改善該區(qū)小麥產(chǎn)量和品質(zhì)對(duì)解決中國(guó)緊缺的弱筋小麥供應(yīng)問題具有十分重要的意義[5-6]。小麥生長(zhǎng)發(fā)育中需氮量最大，氮肥的施用量及運(yùn)籌方式對(duì)小麥花后碳、氮物質(zhì)的積累與運(yùn)轉(zhuǎn)影響顯著，是定向調(diào)控小麥品質(zhì)的重要措施之一[7]。在小麥生產(chǎn)中，大量的氮素作為基肥施入土壤，破壞作物的吸收能力和土壤供肥能力的平衡，從而導(dǎo)致小麥產(chǎn)量構(gòu)成不協(xié)調(diào)、氮素利用率較低，對(duì)其生產(chǎn)、消費(fèi)及品質(zhì)安全具有舉足輕重的意義[8]。大量研究表明，除篩選氮高效基因型小麥品種外，合理的增施氮肥可以顯著提高小麥產(chǎn)量[9-11]。但是氮肥的不合理施用不僅會(huì)導(dǎo)致肥料浪費(fèi)，還會(huì)降低氮肥利用率、加劇土壤酸化程度，更會(huì)造成水體污染等環(huán)境問題[12-16]。因此，近年來有關(guān)氮肥運(yùn)籌對(duì)小麥產(chǎn)量和品質(zhì)的影響研究逐漸增多，研究適宜的氮肥施用技術(shù)對(duì)于目前生產(chǎn)條件下的小麥高產(chǎn)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義[17-18]。安徽稻茬麥區(qū)位于長(zhǎng)江中下游，是發(fā)展弱筋小麥的優(yōu)勢(shì)區(qū)之一，由于常年稻麥輪作導(dǎo)致耕作層淺、土質(zhì)黏重、土壤耕性差、適耕期短，加重了病蟲害和漬害的發(fā)生機(jī)率，因此合理的氮肥運(yùn)籌是提高小麥產(chǎn)量和改善品質(zhì)的重要措施[19]。在江淮南部稻麥輪作情況下，土壤溫濕度變化及供肥特性均具有自身的特點(diǎn)，而對(duì)該地區(qū)氮肥運(yùn)籌對(duì)小麥干物質(zhì)、氮素利用率的影響及其產(chǎn)量的關(guān)系尚無明確的結(jié)論。鑒于此，以目前江淮地區(qū)種植面積較大的小麥品種寧麥13號(hào)為材料，分析了不同氮肥運(yùn)籌對(duì)江淮南部稻茬小麥產(chǎn)量結(jié)構(gòu)及氮肥利用的影響，旨在探討合理的氮肥運(yùn)籌方案，為該地區(qū)小麥高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)栽培提供理論支持及實(shí)踐依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)條件

試驗(yàn)在安徽省廬江縣白湖農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行，試驗(yàn)田耕作層20 cm左右，播種時(shí)間為2016年11月14日，收獲時(shí)間為2017年5月24日，種植密度為基本苗240萬株hm2，供試小麥品種為寧麥13。試驗(yàn)稻田土壤基本理化性質(zhì)見表1。

表1 稻田土壤基本理化性質(zhì)

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)采用隨機(jī)取組設(shè)計(jì)，共設(shè)4個(gè)氮肥水平，以不施氮肥處理(T 1)為對(duì)照，其中T 4～T 10處理在保證氮肥水平一致的情況下設(shè)置不同基追比，試驗(yàn)共10個(gè)處理，每處理3次重復(fù)，具體見表2。試驗(yàn)共30個(gè)小區(qū)，小區(qū)面積12 m2(4 m×3 m)。小麥全生育期降水量約545.0 mm，日均溫10.7 ℃，累計(jì)日照時(shí)數(shù)1 049.3 h(安徽省氣象局氣象科學(xué)研究所提供)。磷肥(P2O5)和鉀肥(K2O)全部基施，用量(折純量)均為120 kg/hm2，返青期追肥，全生育期內(nèi)嚴(yán)格控制病蟲草害以防止產(chǎn)量損失，其他田間管理措施同一般大田高產(chǎn)栽培。

表2 試驗(yàn)處理

1.3 測(cè)定指標(biāo)與方法

1.3.1產(chǎn)量及構(gòu)成因素

收獲前每小區(qū)取一米雙行統(tǒng)計(jì)穗數(shù)，隨機(jī)取20穗統(tǒng)計(jì)穗粒數(shù)。收獲時(shí)分小區(qū)收獲曬干統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量，并隨機(jī)取1 000粒籽粒統(tǒng)計(jì)粒重。

1.3.2氮肥農(nóng)學(xué)利用率

氮肥農(nóng)學(xué)利用率=(施氮區(qū)籽粒產(chǎn)量-對(duì)照區(qū)籽粒產(chǎn)量)/總施氮量。

1.4 數(shù)據(jù)采集及統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)利用Excel 2016軟件進(jìn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)處理，方差分析利用SPSS 19.0軟件完成，處理間差異采用Tukey HSD多重比較法，差異性水平為0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 氮肥運(yùn)籌對(duì)小麥產(chǎn)量的影響

由表3可知，不同氮肥運(yùn)籌水平下小麥的產(chǎn)量因子間差異顯著。4個(gè)氮肥水平下，不施氮處理(T 1)的各產(chǎn)量因子顯著最低，其余各處理間因構(gòu)成因子不同而變化不一致。全生育期施氮量9.96 kg氮肥水平下的只施基肥氮60%(T 2)、全生育期施氮量6.64 kg氮肥水平下的只施拔節(jié)孕穗肥氮40%(T 3)的有效穗數(shù)顯著低于全生育期施氮量16.6 kg氮肥水平下的，其中基追比設(shè)7∶3(T 7)處理下的有效穗數(shù)最高。只施拔節(jié)孕穗肥氮40%(T 3)的每穗總粒數(shù)顯著高于其他氮肥水平下的，但與基追比設(shè)5∶5(T 9)處理間差異不顯著。小麥千粒重的變化規(guī)律與每穗總粒數(shù)一致，全生育期施氮量6.64 kg氮肥水平下的只施拔節(jié)孕穗肥氮40%(T 3)處理和全生育期施氮量16.6 kg氮肥水平下的基追比設(shè)5∶5(T 9)處理的顯著高于其他各處理。

表3 各試驗(yàn)處理下產(chǎn)量構(gòu)成因子

結(jié)合各試驗(yàn)處理下小麥的產(chǎn)量數(shù)據(jù)(見表4)可知，4個(gè)氮肥水平下理論產(chǎn)量和實(shí)收產(chǎn)量變化規(guī)律基本一致，具體表現(xiàn)為：不施氮處理(T 1)<全生育期施氮量9.96 kg、6.64 kg氮肥水平處理<全生育期施氮量16.6 kg氮肥水平處理。在全生育期施氮量16.6 kg氮肥水平下，基追比設(shè)6∶4(T 8)產(chǎn)量數(shù)據(jù)顯著高于其余處理下的，但與基追比設(shè)7∶3(T 7)、5∶5(T 9)處理下的差異不顯著。

表4 各試驗(yàn)處理下產(chǎn)量數(shù)據(jù)

2.2 氮肥運(yùn)籌對(duì)小麥肥料利用的影響

與不施氮處理(T 1)相比較，不同氮肥運(yùn)籌水平下小麥的肥料利用情況不一致(見表5)，T 3處理肥料利用率高于其他處理。在全生育期純氮量均為16.6 kg氮肥水平下，小麥的氮肥農(nóng)學(xué)利用率差異顯著，其中基追比設(shè)6∶4(T 8)的利用率最高，基追比設(shè)10∶0(T 4)最低，比T 8處理低3.86 kg/kg。

表5 各試驗(yàn)處理下氮肥農(nóng)學(xué)利用率

3 討 論

合理的氮肥運(yùn)籌是提高小麥群體質(zhì)量的關(guān)鍵性方法，也是實(shí)現(xiàn)小麥優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的重要措施。不同的氮肥水平對(duì)小麥生理性狀的影響也不一致，趙俊曄等[20]研究表明，小麥生產(chǎn)中合理的氮肥運(yùn)籌有利于減少無效分蘗，提高小麥成穗率和穗粒數(shù)，增加產(chǎn)量；李友軍[21]、王晨陽等[22]、王月福等[23-24]研究認(rèn)為，適量施用氮肥和拔節(jié)肥追肥，能夠提高單位面積穗數(shù)和穗粒數(shù)。同時(shí)，有關(guān)氮肥運(yùn)籌對(duì)弱筋小麥產(chǎn)量和品質(zhì)的影響研究近年來也逐漸受到重視。朱統(tǒng)泉等[25]、陸增根等[26]認(rèn)為，不同施氮量和基追比對(duì)弱筋小麥產(chǎn)量與品質(zhì)有顯著影響，但超過一定的施用量，有效穗開始下降。本試驗(yàn)結(jié)果與這些研究結(jié)果一致，與對(duì)照相比增施氮肥均對(duì)小麥有效穗數(shù)、千粒重和產(chǎn)量有增長(zhǎng)效果，同時(shí)隨施氮量的增加而增加。研究還發(fā)現(xiàn)，全生育期施氮量16.6 kg氮肥水平下的小麥的有效穗數(shù)、每穗總粒數(shù)、千粒重和產(chǎn)量都相對(duì)高于全生育期施氮量9.96 kg(只施基肥氮60%)水平下的；而全生育期施氮量6.64 kg(只施拔節(jié)孕穗肥氮40%)每穗總粒數(shù)和千粒重與全生育期施氮量16.6 kg氮肥水平下差異不顯著，主要是由于拔節(jié)期追施氮肥可增加籽粒產(chǎn)量[27]。本實(shí)驗(yàn)還對(duì)比了在全生育期施氮量16.6 kg氮肥水平下不同基追比條件下小麥的產(chǎn)量及構(gòu)成因子，發(fā)現(xiàn)基追比為7∶3(T 7)、6∶4(T 8)、5∶5(T 9)在保證有效穗數(shù)、千粒重和產(chǎn)量較高的水平下(與T 1相比)差異不顯著。因此，在小麥高產(chǎn)穩(wěn)定的情況下，還需要考慮在一定氮肥施用量水平下，在合理運(yùn)籌施氮比例的同時(shí)，減少氮肥損失，從而提高肥料利用率[28-29]。

本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，氮肥農(nóng)學(xué)利用率隨著全生育期施氮量的增加而降低，這和馮波[30]、朱新開等[31]研究結(jié)果一致。趙俊華等[32]指出，增加小麥?zhǔn)┑烤鶗?huì)導(dǎo)致氮素吸收效率、氮素利用效率、氮肥生產(chǎn)效率、氮素收獲指數(shù)降低。因此合理的氮肥運(yùn)籌可以有效地減少小麥的無效分蘗，從而提升成穗率、穗粒數(shù)，在達(dá)到高產(chǎn)的同時(shí)增加肥料利用率[33]。本試驗(yàn)還研究了在保證小麥高產(chǎn)的情況下最適的基追肥水平，在全生育期施氮量16.6 kg氮肥水平不同基追比條件下，小麥的氮肥農(nóng)學(xué)利用率隨著追肥的增加出現(xiàn)先增加后降低的變化趨勢(shì)。王月福等[34]研究發(fā)現(xiàn)，土壤氮肥追施的利用率大于基施，且隨追施時(shí)期的后延而增加，這與本試驗(yàn)研究結(jié)果一致。研究表明，小麥生長(zhǎng)以重施基肥，適量追肥，基、追肥比例以8∶2或7∶3為宜[35]；徐啟來等[36]、王月福等[34]研究發(fā)現(xiàn)，在減少肥料施用量下，基肥施用比例50%的有效穗和產(chǎn)量最高；蔣應(yīng)官等[37]研究發(fā)現(xiàn)，在總施氮量相同的情況下，比例為7∶3和6∶4沙質(zhì)土壤中，肥力及利用率較高。本試驗(yàn)結(jié)果表明，江淮南部寧麥13在全生育期純氮量均為16.6 kg情況下，基追比6∶4(T 8)的氮肥利用率最高，其次為7∶3(T 7)處理。因此，在保證小麥高產(chǎn)高效前提下，適量的追肥有利于提高小麥生育期間的氮肥農(nóng)學(xué)利用率，增加肥料的利用效率，減少資源浪費(fèi)給環(huán)境帶來的危害。

4 結(jié) 論

綜上所述，實(shí)際生產(chǎn)中，在保證優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的前提下獲得最高產(chǎn)量并提高肥料利用率是小麥實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)最理想的目標(biāo)。因此以寧麥13為基礎(chǔ)，提出在全生育期純氮量均為16.6 kg情況下，基追比6∶4(T 8)或7∶3(T 7)為高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)群體適宜指標(biāo)。同時(shí)，為實(shí)現(xiàn)品質(zhì)和產(chǎn)量的協(xié)調(diào)，除考慮施氮量及后期追氮比外，還應(yīng)考慮區(qū)域土壤基礎(chǔ)肥力和生態(tài)環(huán)境的特點(diǎn)，才更具有普遍的指導(dǎo)意義。本試驗(yàn)結(jié)果適用于江淮中部地區(qū)，此外有關(guān)不同區(qū)域小麥高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)且高肥料利用率指標(biāo)的影響，尚待進(jìn)一步探討。