摘要:為探明湖北省小麥新品種的產量潛力、需肥特性和養分吸收規律,為大面積實現7 500 kg/hm2的產量目標和新品種的示范推廣提供可行的施肥依據,開展了小麥品種鄂麥596的需肥特性和養分吸收規律試驗。試驗結果表明,在中等肥力的耕地上,鄂麥596以每667 m2施N 12 kg、P2O5 7 kg、K2O 5 kg的處理下產量最高、效益最好,產量達520.3 kg/667 m2。
關鍵詞:鄂麥596;需肥特性;高產
中圖分類號:S512.1;S14 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2016)02-0303-03
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.24.008
小麥是湖北省第二大糧食作物,常年種植面積100萬hm2左右,總產350萬t左右,發展小麥生產對于保障湖北省糧食安全、促進湖北省社會經濟穩定持續發展具有重要意義。“十一五”期間,湖北省小麥年收獲面積為79.49萬~109.63萬hm2,年均面積97.70萬hm2;小麥年總產243.20萬~353.20萬t,年均總產320.08萬t[1]。
鄂北崗地是湖北省小麥主產區,氣候和土壤條件比較適合發展小麥生產。該地區位于湖北省小麥種植區劃中的鄂中丘陵和鄂北崗地麥區,是湖北省小麥單產最高的區域,也是湖北省優質專用小麥的生產基地[2]。為了進一步挖掘生產潛力,提高小麥生產水平,結合農業部小麥高產創建活動,試驗示范了規范化播種、小麥測土配方施肥、氮肥后移和病蟲害統防統治集成高產栽培技術[3],最終創造出了7 957.95 kg/hm2的湖北省小麥高產新記錄,小面積實現了7 500.00 kg/hm2的產量目標,揭示了湖北省小麥生產的產量潛力[4]。然而,由于生態條件和生產條件的限制,該區域小麥生產中長期以來難以大面積實現這一產量目標。
該區域在生產技術環節存在的限制小麥生產發展的因素有:①新品種推廣應用較慢,鄭麥9023仍為主導品種。鄭麥9023于2001年通過湖北省審定,具有高產廣適和優質的特點[5],在湖北省迅速發展為主導品種。自2008年起至今以鄭麥9023為對照審定了襄麥25、襄麥55、鄂麥596、鄂麥580和鄂麥170等一批新品種,產量水平較鄭麥9023有顯著提高[6]。但新品種推廣應用的速度過慢;②肥料運籌方式不合理。具體表現為氮肥使用量偏大,底肥和前期用肥量過大,后期施肥量不足,肥料利用率偏低[7]。
針對上述限制該區域小麥產量提高的兩個主要因素,本研究開展了鄂麥596需肥特性和養分吸收規律試驗,通過不同施肥處理對鄂麥596生長發育的影響,旨在探明湖北省小麥新品種的產量潛力、需肥特性和養分吸收規律,為大面積實現7 500 kg/hm2的產量目標和新品種的示范推廣提供可行的施肥依據。
1 材料與方法
試驗于2013-2014年度在棗陽市現代農業示范園進行,前茬玉米。經試驗前檢測,該試驗田堿解氮103.0 mg/kg、速效磷11.2 mg/kg、速效鉀172.0 mg/kg、有機質20.6 g/kg、pH 6.1。
1.1 材料
肥料為單質肥料,即尿素(46%)、過磷酸鈣(12%)、氯化鉀(60%)。小麥品種為鄂麥596。
1.2 方法
試驗設8個處理(表1),3次重復,隨機區組設計,小區面積為20 m2。
試驗于2013年10月20日適期播種,人工開溝條播,行距20 cm;11月4日調查,每667 m2基本苗在15萬左右。底肥于整地后人工開溝前均勻撒施于各小區內,微耕機淺翻6 cm深。追肥在2014年3月2日均勻條施。
每個小區選取2行作為樣行進行基本苗、冬前苗、最高苗和有效穗的調查。小麥成熟時按小區收獲,分別計算實際產量,并按小區定點調查植株樣進行考種,調查穗粒數、千粒重、株高、穗長。
2 結果與分析
2.1 不同肥料處理對鄂麥596生長發育的影響
各處理之間基本苗差異不大,每667 m2基本苗在15.3萬~15.9萬之間(表2)。B處理下,鄂麥596冬至苗、立春苗和有效穗分別為59.7萬/667 m2、64.0萬/667 m2和32.6萬/667 m2,分別比A處理提高36.0%、21.0%和9.0%,說明增施磷、鉀肥可大幅度提高鄂麥596的分蘗能力,并提高有效穗數。比較B、E、F、G、H處理,在磷、鉀肥施用量不變的情況下,隨著氮肥的增加,鄂麥596的冬至苗、立春苗的數量呈上升趨勢,但冬至苗上升趨勢較立春苗明顯,說明氮肥的使用有利于小麥分蘗。與此不同的是,有效穗隨氮肥施用量增加,先呈上升趨勢,但F處理是一個轉折點,隨后呈下降趨勢,說明過量施用氮肥反而會降低穗數。比較C、D、F處理,在氮肥用量相同下,鉀肥、磷肥、磷鉀配合等對鄂麥596冬至苗、有效穗的促進作用為氮磷鉀配合﹥氮磷配合﹥氮鉀配合,同時也表明了氮、磷、鉀配合使用可降低無效分蘗,提高小麥分蘗成穗。總之,以F處理的配比(12∶7∶5)最優,該處理下,無效分蘗減少,有效分蘗增加,成穗高。
2.2 不同肥料處理對鄂麥596產量性狀的影響
2.2.1 不同肥料處理對鄂麥596穗長的影響 通過B、C、D與A比較,說明不施肥的情況下,鄂麥596幼穗發育不良,小穗退化嚴重,穗長,僅7.1 cm(表3);增施氮、磷、鉀肥,小麥生長發育趨好,穗增長;增施磷鉀變幅最小,增施氮磷、氮鉀,穗長的變化均較大,但以施氮磷處理穗增長最大。比較B、E、F、G、H處理,隨著氮肥的增加,小麥的穗長先增加后下降,轉折點為F處理,F處理的穗長為9.3 cm,說明偏施氮肥不利于穗長進一步增加,反而會下降。比較C、D、F處理,在相同氮量下磷鉀配合對穗長的促進作用很明顯,相對C處理增加14.8%,相對D處理增加8.1%,進而表明配方施肥有利于穗的增長。
2.2.2 不同肥料處理對鄂麥596穗粒數的影響 由表3可知,A與B比較表明增施磷鉀肥情況下,小麥穗粒數有增加的趨勢,B比A增加6.5%;比較B、E、F、G、H處理,隨著氮肥的增加,穗粒數是先增后降,以F處理為轉折點,穗粒數為30.3粒;穗粒數按從大到小排列為F﹥G﹥E﹥H﹥B;氮肥的不足對穗粒數有一定的影響,如B、E處理僅為24.7、28.5粒,比F處理分別低18.5%、5.9%;相反,氮肥過量造成穗粒數下降,如H處理只有27.4粒,比F處理低9.6%。比較C、D、F處理,說明氮磷鉀平衡施肥有利于穗粒數的增加。
2.2.3 不同肥料處理對鄂麥596千粒重的影響 由表3可知,在8個處理中以A、B、E處理的千粒重較高,分別為50.3、50.5、50.0 g,其中以B處理最高,由此說明不施肥或氮肥少施時,有利于小麥千粒重加重。相反,偏施氮肥或氮磷鉀配比不協調時,千粒重呈下降趨勢。比較B、E、F、G、H處理,說明隨著氮肥的增加,小麥千粒重呈下降趨勢,即氮肥用量與千粒重呈負相關。
2.2.4 不同肥料處理對鄂麥596單位面積產量的影響 由表3可知,單位面積產量排在前兩位的是F、G兩個處理,但以F處理最高,為520.3 kg/667 m2,產量最低的是A處理,僅為346.8 kg/667 m2。比較A、B處理,說明增施磷鉀肥可使小麥產量增加,B比A增產10.6%。比較B、E、F、G、H 5個處理可知,隨著氮肥的增加,產量先增加后下降,轉折點是F處理,說明氮肥不足或過量均不利于小麥高產,氮、磷、鉀配比恰當,單產最高。比較C、D、F處理,氮磷協作對小麥的增產大于氮鉀協作,氮磷鉀協作大于氮磷協作。
2.3 產投效益
由表4可知,從B到H這7個處理的效益都是增效的,其中以B處理最差,僅增效0.4元,以F處理增效最大,為255.1元。比較C、D、F處理,氮鉀協作效益﹤氮磷協作效益﹤氮磷鉀協作效益。比較B、E、F、G、H這5個處理的產投效益,其變化趨勢也是下口拋物線,F處理是轉折點。B、E、F、G、H這5個處理的效益排列順序是F﹥G﹥E﹥H﹥B。
2.4 土壤分析結果
比較A處理和試驗前空白樣,發現速效鉀消耗量很大,前后相差47.0 mg/kg,有效磷消耗量較小,前后相差只有1.2 mg/kg(表5)。增施磷鉀肥有助于土壤中其他狀態的氮轉化為堿解氮,如B處理堿解氮為122.9 mg/kg,大于A處理堿解氮(112.3 mg/kg)。比較B、E、F、G、H這5個處理,首先隨著氮肥用量的增加,土壤中的堿解氮是呈上升趨勢,過量偏施氮肥造成土壤中堿解氮增量迅速,如H處理比G處理高出44.7 mg/kg,增加了29.1%。其次是隨著施氮量的增加,土壤中有效磷和速效鉀的變化存在差異,尤其是有效磷先是隨氮的增加而增加,但F處理是個轉折點,隨后隨氮的增加而降低。而速效鉀則是呈上升的趨勢,但是D、G處理例外。比較C、D、F處理,發現氮磷鉀配比施用有助于土壤中堿解氮、有效磷、速效鉀的提高,尤其是堿解氮提高明顯,其次是有效磷;另外,氮鉀協作不如氮磷協作對土壤中其他狀態的氮轉化為堿解氮的作用大,氮磷鉀協作的作用最大。
3 討論
湖北省小麥單位面積產量水平不高,但從實際生產中調查的數據來看,小麥施肥量特別是氮肥的使用量卻很高,大大超過了目前產量水平下小麥生長發育的需要,既增加了小麥的生產成本,又浪費了資源,加大了農田氮素污染。本研究表明鄂麥596在中上等土壤肥力水平的地塊,以每667 m2施N 12 kg、P2O5 7 kg、K2O 5 kg產量最高,效益最好,培肥地力效果也最好。本研究反映出鄂麥596對磷、鉀肥的需求量不同,說明在超高產小麥生產中要注意氮、磷、鉀合理配比施肥,配方施肥不僅能增產,而且增效明顯,還有利于培肥地力。
在單位面積產量最高的處理下,鄂麥596產量達520.3 kg/667 m2,達到了預期的目標。其產量三因素構成為:有效穗43.3萬/667 m2,穗粒數30.3粒,千粒重45.9 g,穗粒數偏少,因此在穩定有效穗和千粒重的同時,增加穗粒數,可能是湖北省小麥產量潛力提高的方向。在湖北省小麥產量需求突破9 000 kg/hm2的過程中,或應考慮選用穗粒數較高的小麥品種。
近年來,湖北省小麥產量潛力的研究中,大多僅關注小麥品種對N、P、K的需求,而忽視了小麥對微肥的需求,小麥生產中施用微肥的農戶少之又少,應該認識到微肥對小麥增產的重要作用。研究湖北省小麥主產區土壤主要微量元素的缺素狀況,試驗微肥對小麥的增產效果,以期更好發揮湖北省小麥產量潛力。
參考文獻:
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