盛廣聰,王清敏,周娜娜,王 升,葉仁宏,萬 罡,徐年龍,王 飛,徐夢彬,于洪喜,4*
(1.江蘇省農墾農業發展股份有限公司新洋分公司,江蘇射陽224314;2.黑龍江省通河縣農業技術推廣中心,黑龍江通河150901;3.江蘇省鹽城農墾農業科學研究所,江蘇射陽224314;4.江蘇省農墾農業科學研究院農業環境與農產品質量檢測中心,江蘇淮安223216)
測土配方施肥技術已在江蘇省農墾農業發展股份有限公司新洋分公司應用多年,結合小麥需肥特點,在小麥生產中主要施肥時期通常分為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所需,又能省時省力,實現輕簡化栽培,并達到較高的產量與品質,是當前小麥生產所要解決的關鍵問題。本研究通過不同肥料運籌方式對小麥產量和品質的影響,結合經濟效益篩選出省時省力的施肥方案,以便更好地為優質、高產、高效的小麥種植輕簡化栽培提供支持。
試驗于2015—2017年在江蘇省鹽城農墾農業科學研究所 1#試驗田(120°17′01″E,33°40′56″N)進行,前茬作物為水稻,收獲后除籽粒外秸稈全部還田。試驗地土壤質地為鹽土,肥力中等,有機質含量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,根據氣象站監測資料,2016年10月中旬至11月上旬降水量較2015年同期增加72.7 mm,日照時數比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),均由大華種業集團有限公司新洋分公司提供。供試肥料尿素(總氮含量≥46.4%,為質量分數,下同)由江蘇雙多化工有限公司生產,磷酸二銨(以下簡稱二銨,N-P2O5-K2O:18-46-0,總養分≥64%)由甕福(集團)有限責任公司生產,硝硫基復合肥(以下簡稱復合肥,N-P2O5-K2O:15-15-15,總養分≥45%)由蘇州上研化肥科技發展有限公司生產,硫酸鋅(ZnSO4·7H2O≥99.5%)由天津市志遠化學試劑有限公司生產。
結合新洋分公司生產實際,總氮量是能滿足小麥生長需要的,對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合肥和二銨的措施。針對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,以及為了驗證微量元素鋅在當地做為基肥施入的效果,共設計7個處理,每個處理面積為243.9 m2(9.0 m×27.1 m),大區試驗,各區間挖溝防止串肥,利于排水,各處理見表1。
試驗操作參照大田生產,即播種前劃好大區,肥料稱質量后施入基肥,旋耕,人工開溝播種,播后清理各區溝系。分別于2015年10月28日和2016年11月13日播種,種子稱質量到行,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 試驗設計
1.5.1 產量及產量構成。3葉1心查苗定點用于有效穗數和穗粒數的調查。成熟時每區沿上水口到下水口隨機選取5 m2樣方,每個大區3點,曬干稱質量并折成標準水分的產量。
1.5.2 品質分析。存放1個月后,采用CD1型仿工業實驗磨粉機(Chopin,法國)磨制成面粉;糊化參數采用快速粘度分析儀RVA4500(Perten,瑞典)測定;面團流變學特性采用電子型粉質儀Farinograph-E(Brabender,德國)測定。
由表2可知,T1和T2處理,在總氮量相同情況下,促花肥追施復合肥和二銨,龍麥169和寧麥13這2個品種最終的產量較常規表現均是增產的,主要為穗粒數和千粒質量的增加。T1處理為不同肥料運籌處理中增產幅度最高的,龍麥169增產4.3%,寧麥13增產6.1%,龍麥169的實際產量與CK1相比差異不顯著,寧麥13達到了顯著差異(P<0.05)。而T2處理龍麥169和寧麥13增產幅度分別只有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量的提高,龍麥169和寧麥13分別較CK1增產1.6%、2.1%,龍麥169的實際產量與CK1差異不顯著,寧麥13達到了顯著差異(P<0.05),主要是穗粒數的增加。
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處理的有效穗數均比CK1增多,龍麥169分別增加0.9萬、0.7萬個/667 m2,寧麥13分別增加0.6萬、2.2萬個/667 m2。在T4處理產量方面,2個品種表現一致,增產幅度均為0.8%,與CK1相比差異均不顯著。T5處理龍麥169產量略有降低,降低3.4 kg/667 m2,減產0.7%,差異不顯著;而寧麥13產量增加31.3 kg/667 m2,增產5.0%,達到了顯著差異(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,仍需進一步驗證。
2016年8月將不同肥料運籌處理的龍麥169磨粉進行了品質分析,2017年收獲的寧麥13因保存不善未進行品質分析。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,達到了顯著差異(P<0.05);峰值時間分別低于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間均達到顯著差異(P<0.05)。
在表4中,龍麥169為弱筋小麥,T4處理的形成時間和穩定時間最高,分別為1.70、1.90 min,CK1的弱化度最低,為132.5 BU,粉質質量指數T3處理最高。

表2 不同肥料運籌處理對小麥產量的影響

表3 不同肥料運籌處理對龍麥169面粉糊化參數的影響

表4 不同肥料運籌處理對龍麥169面團流變學參數的影響
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合肥,但該處理龍麥169和寧麥13最終因產量的提高,凈效益最高,分別達到31.05、69.99元/667 m2;其次是 T3和T4處理,龍麥169和寧麥13均表現增效。T2和T5處理的凈效益表現不同,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,T5處理虧本與2016年10月雨水偏多造成的晚播有關,需要繼續種植驗證。T4和T5處理因蘗肥前移和后移,少一次機械作業的成本,約為3.5元/667 m2。

表4 對不同肥料處理小麥經濟效益的分析
在穂肥時追施復合肥和二銨有助于補充小麥在拔節后磷、鉀元素的缺失,增加穎花量,防止早衰,提高千粒質量。本試驗中2個品種表現趨于一致,復合肥的增產幅度優于二銨。
鋅是作物生長發育不可缺少的營養元素,施用鋅肥除滿足小麥正常生長外,還可以改善小麥產量的構成因素。適量施鋅肥后分化小穗數增加,退化小穗數減少,結實粒數增多[1],本試驗也得出類似的結果。
在試驗設計時將蘗肥前移和后移,減少了施肥次數,也相應減少了1次機械作業,同時也避免蘗肥不適時的施用,造成無效分蘗過多發生,增加化控等措施預防倒伏風險的可能。多篇文獻均提倡“氮肥后移”,即在小麥生育中后期根系發達,生長速度快,需肥量大時,追施氮肥,此時小麥對氮肥吸收利用率高,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量和后期根系活力,有利于延緩衰老,延長光合產物向籽粒轉移的時間,增加粒質量,提高品質,增加產量[2-5]。本試驗2016—2017年度寧麥13試驗結果與該結論一致,而2015—2016年度龍麥169的最終產量低于蘗肥前移,這與2016年秋季前期雨水多、播期晚、苗情弱等因素有關,適量的追肥促進有效穗數的增加,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。年份間表現略有差異,需繼續進行試驗并加以驗證。
本試驗中促花肥追施復合肥時,2個品種產量均為最高,雖增加了肥料成本的投入,但凈效益仍分別達到最大,為31.05、69.99元/667 m2;其次為基肥中增施鋅肥。蘗肥的后移,在本地區晚播田塊是有利于提高產量的,在適期播種時表現不佳。
小麥淀粉糊化特性是衡量小麥淀粉品質最重要的指標[6],本試驗中,鋅肥的施入提高了最終粘度和反彈值,其他肥料處理對糊化特性的影響不顯著。小麥面團流變學特性是小麥面粉加水形成的面團耐揉性和粘彈性(面團的形成和時間、穩定性、弱化度)的綜合表現[7],本試驗中鋅提高面團形成時間,與韓金玲等的研究結果[8]一致,蘗肥前移提高了面團形成時間和穩定時間。
在促花肥追施復合肥時,2個品種產量均表現為最高,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。各不同肥料處理對品質的影響不大,據淀粉糊化特性和面團流變學特性參數綜合評價,蘗肥前移(T4處理)小麥品質為最佳。
致謝:
感謝南京農業大學農業部作物生理生態與生產管理重點實驗室王小龍在品質檢測與分析方面給予的幫助。