高產小麥適期追氮對植株性狀及產量結構的影響

段云輝，童 璐，尹黎峰

(1.金壇市作物栽培技術指導站,江蘇金壇 213200;2.薛埠鎮農業綜合服務站,江蘇常州 213200)

高產小麥適期追氮對植株性狀及產量結構的影響

段云輝1，童 璐1，尹黎峰2

(1.金壇市作物栽培技術指導站,江蘇金壇 213200;2.薛埠鎮農業綜合服務站,江蘇常州 213200)

為探討高產小麥春后不同葉齡期追肥對其植株性狀及產量的影響,以確定江蘇蘇南地區小麥高產栽培模式下春后的最佳追肥時期,于2013-2014年,以金壇稻麥科技示范中心為基地,以優質中筋小麥揚輻麥4號為試驗材料開展相關試驗,以春后不追肥為對照,設置春1葉、春2葉、春3葉、春4葉及劍葉露尖在內的5個不同葉齡期和孕穗、揚花兩個時期在內的8個試驗處理。通過對小麥植株性狀、產量的考查分析,明確了春后追肥對小麥植株性狀、群體結構、物質積累和產量結構均具有顯著影響。同時在倒3葉抽出0.7葉時追施拔節肥、在劍葉抽出一半時追施適量的劍葉肥均對最終產量有較大的提增作用。

小麥;高產栽培;春后肥料運籌

文獻著錄格式:段云輝,童璐,尹黎峰.高產小麥適期追氮對植株性狀及產量結構的影響[J].浙江農業科學,2015,56(9):1378-1381,1484.

DOI 10.16178/j.issn.0528-9017.20150909

小麥是我國第3大糧食作物,常年種植面積和產量分別占全國糧食作物的22.2%和21.7%左右[1]。追施氮肥作為小麥增產措施,可以提高植株葉片葉綠素含量,改善光合性能,增加光合產物積累,從而提高小麥單產[2]。

當前小麥傳統的施肥模式是施足基肥,出苗后補施苗肥,冬季施冬臘肥促平衡,春后一次性施用返青拔節肥。此類施肥模式不但費工耗時,同時由于追肥的時間、用量等難以被農戶廣泛掌控,致使小麥產量難以突破,效益難以提升,農戶種植熱情受挫。為改變傳統的施肥模式,從小麥生育期入手,對返青期、拔節期的追肥,利用更為精細的葉齡動態指標,明確最佳追肥時間,便于農戶熟悉及掌握。試驗在金壇地區的同等地力條件及農藝措施基礎下,以主莖葉齡動態為指標,在春后不同葉齡期(每張新葉露尖)進行追肥比較試驗,探討其對植株性狀及產量的影響,以明確金壇及蘇南地區的最佳追肥葉齡期。

1 材料與方法

1.1 材料

2012年秋播在金壇稻麥科技示范中心進行首次高產小麥春季追氮試驗。2013年又在同一園區不同田塊進行了復核試驗。試驗品種均為揚輻麥4號。播種量150 kg·hm-2。播種期11月1日,前茬作物均為水稻。播種方式:2013年人工撒播、2014年丹陽良友機械有限公司制小麥復式播種機(2BFG-10A)條播。播后立即機械鎮壓,隔天機械開溝。

其他農藝措施,肥料運籌:基苗肥,2013年播種前1 d,一次性人工撒施;2014年由播種機帶復合肥播種,播后8 d人工撒施尿素。基苗肥總用量:進口復合肥(3×16)375 kg·hm-2+尿素150 kg·hm-2。春季追肥時間根據葉齡動態,于春后(2月20日)每張新葉露尖時追施,用量進口復合肥375 kg·hm-2+尿素150 kg·hm-2。合計折純氮、磷、鉀分別為258,120和120 kg·hm-2。

植保防治。2年均在12月中旬用麥草星+大能進行冬前除草。3月上中旬用井岡霉素+吡蟲啉防治小麥紋枯病及蚜蟲。4月中旬用多·酮+吡蟲啉+快殺靈進行“一噴三防”,7 d后用同樣藥劑進行2次防治。

1.2 處理設計

試驗以只施基苗肥春后不追肥為對照,設8個處理。其中2013年設對照(CK)、春1葉露尖追肥(C1)、春2葉露尖追肥(C2)、春3葉露尖追肥(C3)、春4葉露尖追肥(C4)、劍葉露尖追肥(JY)、孕穗期追肥(YS)和揚花期追肥(YH)8個處理。2014年設對照(CK)、春1葉露尖追肥(C1)、春2葉露尖追肥(C2)、春3葉露尖追肥(C3)、春3葉和春4葉分別露尖時均量兩次追肥(肥料總量不變)(C3+C4)、春4葉露尖追肥(C4)、劍葉露尖追肥(JY)、揚花期追肥(YH) 8個處理。

1.3 測定項目

記載生育期。分別在2月20日返青期、3月12日拔節期、4月7日齊穗期和5月24日成熟期取代表樣20株,進行植株性狀考查,并將樣品按照葉、莖、穗于105℃殺青0.5 h后70℃烘干至恒重,冷卻后稱重。同時在成熟期進行產量結構測定,計算理論單產(即每667 m2產量)。

葉面積指數(LAI)與植株性狀同時考查,按照LAI=樣品葉面積(m2)÷樣品數(株)×總莖蘗數(萬株)。

1.4 統計方法

利用Excel 2010處理數據并制圖;在IBM SPSS Statistics中完成統計分析。葉面積指數(LAI)利用葉片長寬法推斷。

2 結果與分析

2.1 生育期

供試小麥的主要生育期及葉齡期表現見表1。

表1 供試小麥的主要生育期及葉齡期表現月-日

2.2 對株型性狀的影響

據2014年小麥成熟期植株性狀指標分析結果(表2),各處理間,株高,CK與C2,C3,C4之間均存顯著差異,其中CK株高最矮、C3+C4株高最高。且隨追肥時間的推遲,表現為先增后降趨勢;節間長度,前4節間總長無顯著差異,均在41.86～47.83 cm。第5節間CK與C2,C3,C4,JY均存顯著差異。其中C3最長30.20 cm;穗長,CK與YH間無顯著差異,與其他均有顯著差異,其他相互間無顯著差異。春后追肥除YH外,穗長差距不大,為10.04～10.41 cm,C4最長;每穗排數,CK與其他處理均有顯著差異。C3,C4與YH間存顯著差異,其他間無顯著差異。春后追肥小穗排數均在21排以上,C3最多22.27排;退化粒數,CK與C1間無顯著差異,與其他有顯著差異;綠葉數,CK與JY間有顯著差異,其他處理間均無顯著差異。

表2 2014年小麥成熟期各處理的植株性狀指標

2.3 對葉面積系數的影響

由表3可知,最后3張葉片寬度,各處理間無顯著差異,寬度,劍葉＞倒2葉＞倒3葉。倒3葉、倒2葉均為CK處理葉片最窄、劍葉為YH最窄。

葉片長度,倒2葉＞倒3葉＞劍葉;關于葉面積指數,CK與C1,C2,C3間存在顯著性差異,與其他處理無顯著性差異,且隨時間推遲,先增后降,C2最大,CK最小。

表3 2014年小麥齊穗期各處理的葉片指標

2.4 對干物質積累的影響

表4表明,成熟期的穗重,CK與其他處理間均有顯著差異,且隨追肥時間推遲而增加。其中JY最重,CK最輕。返青-成熟干物質積累,CK與其他處理均有顯著差異,且隨追肥時間的推遲而增加,其中積累量最重為YH,最輕為CK。

表4 2014年小麥返青期、成熟期各處理的單株干物質積累

2.5 對單產的影響

由表5可知,春后追肥對最終單產均有一定的提升作用,其中2年理論單產均在C3時達最高值。產量比CK高76.71%和41.15%。YH時最少,產量比CK高15.26%和12.23%。方差分析表明, 2013年CK和YH與其他處理均有顯著差異,其他處理間無顯著差異。2014年CK與劍葉前追肥均存顯著差異。

表5 不同年份試驗各處理的理論單產

由圖1可知,2年的試驗均表現出,理論單產隨春后追肥時間推遲先增后降。建立回歸方程式y=-170.34x2+928.55x+6 062.7,R2=0.950 7, y為理論單產,x為春后第N張葉片。當x為2.7時,即在春后第2.7葉(拔節期)進行追肥,可獲得最高的理論單產。在此之前追肥,理論單產隨追肥時間推遲而增高,在此之后,理論單產隨時間推遲而下降。說明春后小麥理論單產隨追肥時間后移,呈先高后低趨勢[3]。

圖1 追肥葉齡期與理論單產之間的關系

2.6 對產量結構的影響

利用C1,C2,C3,C4,JY,YH處理的穗粒結構數據進行回歸分析,建立回歸模型,春后追肥與有效穗數的回歸方程:y=-1.973 2x2-1.057 1x+ 425.17,R2=0.827 6,式中,x為春后追肥葉齡期,y為有效穗數,春后越早追肥,有效穗數越多(圖2)。與每穗粒數的回歸方程y=-0.385 8x2+ 3.502 1x+38.231,R2=0.305 9,x為春后追肥葉齡期,y為每穗粒數。當x為4.5時,即春后第4.5葉(劍葉抽出0.5葉)時追肥,可獲得最高的每穗粒數(圖3)。與千粒重的回歸方程:y= -0.034 5x2+0.304 4x+39.486,R2=0.046 4,x為春后追肥葉齡期,y為千粒重。當x為4.4時,即春后第4.4葉(劍葉抽出0.4葉)時追肥,可獲得最高千粒重(圖4)。

圖2 追肥葉齡期與有效穗數之間關系

模型表明,有效穗數隨追肥葉齡期的推遲而下降。每穗粒數和千粒重則在孕穗初期(劍葉0.5葉左右)之前隨追肥而上升,之后追肥而下降。

圖3 追肥葉齡期與每穗粒數之間關系

圖4 追肥葉齡期與千粒重之間關系

2.7 對產量構成因素的主次影響

建立產量構成因數間相關系數方程:y=-963.285+16.641x1+10.160x2+13.545x3,R2= 0.999 0。其中y為理論單產,x1為有效穗數,x2為每穗粒數,x3為千粒重。

追肥葉齡期中產量構成因素間相關系數,理論單產與有效穗數、每穗粒數、千粒重的相關系數分別為0.913,0.463,0.778(表6)。可表明不同葉齡期追肥處理間對理論單產影響因素最大的為有效穗數,其次是千粒重,影響最小的為每穗粒數。

表6 追肥葉齡期中產量構成因素間相關系數

3 小結與討論

本試驗中,春后至孕穗期前追肥對株高、第5節間、每穗排數、綠葉數等植株性狀都有明顯的提增作用,有利于合理株型的組合,形成高光效株型,獲得高產[3]。與凌啟鴻等[5]研究發現,春后追肥能有效延緩小麥最后3張功能葉片的衰弱,增加單位面積小麥葉面積指數。而小麥生產過程中,葉片影響光合作用和干物質的積累,對產量的形成起著至關重要的作用結論一致。

在所有春后追肥處理中,C2處理,葉面積指數最大;C3處理,穗下節間最長、每穗排數最多、退化最少;C3+C4處理,綠葉數最多,齊穗至成熟有效干物質積累量最大。根據朱新開等[6]研究,穗下節間與單產呈正相關。凌啟鴻等[5]研究表明,葉面積指數是反映作物群體大小的重要指標。在一定單位內,作物產量隨葉面積指數的增大而提高。田紀春等[7]研究,追肥可以提高小麥葉綠素的含量和光合效率,延長旗葉光合效率最高持續期,利于粒重的提高。可得出在春2葉至春4葉抽出間追肥對理論單產都具有較大的增幅作用。

通過本試驗可看出,春后追肥與不追肥對后期理論產量影響較大,春后追肥,改變了小麥植株性狀,利于形成高光效柱型,獲得高產[8],其平均理論單產較不追肥處理高40%左右。在春后所有追肥處理中,最佳的追肥葉齡期是在春3葉抽0.7葉時,對于試驗品種揚輻麥4號總葉片數11張而言,春3葉抽出時,小麥正處于拔節期,此結論與王紹中等[9]研究的拔節期重施氮肥可以明顯提高灌漿強度,增加籽粒干物質積累;以及馬永安等[10]研究的拔節期一次性追肥可明顯延長葉片功能期,提高后期光合作用,增加干物質積累,是充分發揮增產潛力的一項措施一致。由此可得出結論,春后一次性追肥的最佳葉齡期應在倒3葉抽出即小麥拔節時。同時根據試驗中理論單產與每穗粒數、千粒重的回歸方程可以看出,當在劍葉抽出0.4葉時可獲得最大的每穗粒數,當劍葉抽出0.5葉時,可獲得最高的千粒重。而根據陸增根等[11]研究,施氮時期后移并且2次追肥,有利于花后干物質的積累及其對籽粒產量的貢獻率。由此可得出結論:對田間長勢正常,無倒伏風險的田塊,小麥拔節時追肥并在劍葉抽出一半時適量補肥,將會有一定的增粒增重效果,有助于實現增產增收目標。

[1] Shangguan Z P,Shao M,Dyckmans J.Effects of nitrogen nutrition and water deficit on net photosynthetic rate and chlorophyll fluorescence in winter wheat[J].Journal of Plant Physiology,2000,156:46-51.[2] 王法宏,任德昌,王旭清,等.施肥對小麥根系活性延緩旗葉衰老及產量的效應[J].麥類作物學報,2001,21 (3):51-54.

[3] 安玉麟.春小麥氮肥拔節期追肥肥效的研究[J].土壤肥料,1989(6):35-36.

[4] 魏夑中,吳兆蘇,何建華,等.高產小麥株型的指標體系[J].揚州大學學報:自然科學版,1998,1(4):24-30.

[5] 凌啟鴻.作物群體質量[M].上海:上海科學技術出版社,2000.

[6] 朱新開,郭文善,李春燕,等.小麥株高及其構成指數與產量及品質的相關性[J].麥類作物學報,2009,29 (6):1034-1038.

[7] 田紀春,陳建省,王延訓,等.氮素追肥后移對小麥籽粒產量和旗葉光合特性的影響[J].中國農業科學,2001, 34(4):101-103.

[8] 魏夑中,吳兆蘇.小麥株型結構分析與產量育種咨詢系統[J].南京:東南大學出版社,1991.

[9] 王紹中,劉發魁,馬平民,等.小麥超高產主攻穗重研究[M].北京:中國農業出版社,1995:197-205.

[10] 馬永安,孫全德,陳冬梅,等.不同施肥運籌對冬小麥邯6172產量的影響[J].土壤肥料,2004(3):26-28.

[11] 陸增根,戴庭波,姜東,等.氮肥運籌對弱筋小麥群體指標與產量和品質形成的影響[J].作物學報,2007,33 (4):59-597.

(責任編輯：張瑞麟)

S 512

A

0528-9017(2015)09-1378-04

2015-04-21

江蘇省農業三新工程項目(SXGC[2012]097,SXGC[2014]069)

段云輝(1982-),江蘇金壇人,男,農藝師,碩士,從事農業技術研究與推廣工作。E-mail:hui_009@163.com。