不同限水條件下施肥方式對小麥產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

鈕力亞，王偉偉，于 亮，陳 超，陸 莉，王奉芝，王 偉

（滄州市農(nóng)林科學院／滄州市林業(yè)科學研究所，河北滄州 061001）

小麥是我國主要糧食作物之一［1］。水分和養(yǎng)分是制約小麥生產(chǎn)的主要因素，我國的水資源總量較大，居世界第四位，但人均水資源量僅相當于世界人均水平的1／4，是世界上水資源嚴重短缺的國家之一［2］。長期以來，由于生產(chǎn)技術(shù)和管理水平及灌溉設(shè)施落后等原因，致使農(nóng)業(yè)用水的有效利用率僅為30%～40%，利用率極低［3］。華北地區(qū)作為小麥的主產(chǎn)區(qū)，降水較少，且年際變化大。滄州地區(qū)作為華北地區(qū)的典型區(qū)域［4］，地下水開采嚴重，水位大幅下降，形成了地下水位下降漏斗，使得該區(qū)的生態(tài)環(huán)境受到一定影響［5，6］。因此，限水灌溉，提高水分利用效率和籽粒產(chǎn)量是亟待解決的問題。目前生產(chǎn)上為了提高小麥產(chǎn)量，化肥施用量在逐漸增加，但肥料的利用率較低。不同的土壤水分條件下，作物對肥料的利用率不同，不同施肥條件對作物的生長發(fā)育也具有重要作用［7］。有研究表明，水分和養(yǎng)分對作物生長的作用是相互作用相互影響的［8，9］。充分利用有限的水資源，合理施肥，提高肥、水利用率，防止環(huán)境污染是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展中亟待研究和解決的問題。本試驗在獻縣原種場進行，選擇小麥品種邯麥13，旨在研究不同限水限肥條件對小麥生長和產(chǎn)量的影響，從而為小麥生產(chǎn)提供一定的理論支持。

1 材料與方法

1.1 材料

供試小麥品種為邯麥13，由邯鄲市農(nóng)林科學院提供。

1.2 試驗設(shè)計

試驗為A、B二因素試驗。A因素為肥料處理，分別為：A1.底施有機復(fù)合肥（750 kg／hm2）＋三元素復(fù)合肥（750 kg／hm2）、A2.底施有機復(fù)合肥（750 kg／hm2）、A3.底施三元素復(fù)合肥（750 kg／hm2）、A4.不施肥。B因素為水分處理，分別為：B1.春澆2水（拔節(jié)水＋開花水）、B2.春澆1水（拔節(jié)水）、B3.不澆水。試驗在足墑播種基礎(chǔ)上，以不施肥不澆水為對照。

1.3 試驗地基礎(chǔ)及栽培管理

1.3.1 試驗基本情況

試驗于2015年10月至2016年6月20，在獻縣原種場試驗地進行。土壤為粘壤土，肥力中等偏上，前茬作物玉米。土壤基礎(chǔ)肥力情況詳見表1。

表1 播種前土壤基礎(chǔ)肥力測定結(jié)果

撒施底肥同時撒施“呋喃丹”藥劑以防治小麥苗期地下害蟲。應(yīng)用撒肥機撒施，撒施效果好，肥料投入均勻。10月10日整地，使用110馬力大型旋耕機旋耕3遍，整地質(zhì)量較好，上虛下實，利于播種。播種期：10月16日。播種量：187 kg／hm2，播后鎮(zhèn)壓。

1.3.2 田間管理

（1）冬前管理。出苗后，及時查苗補苗，2葉1心時定苗。

（2）澆水管理。第一水在拔節(jié)前的3月20日左右，第二水在孕穗至抽穗期的5月1日左右。在澆第一水的同時追施尿素300 kg／hm2。

（3）中耕除草。田間基本無雜草危害。

（4）病蟲害防治。2016年5月13日使用機動噴霧器葉面噴施70%吡蟲啉3000倍液，40%氧化樂果1500倍液防治小麥蚜蟲。

1.4 調(diào)查與考種

田間調(diào)查性狀包括：基本苗、冬前莖數(shù)、最高莖數(shù)、單位面積穗數(shù)、穗粒數(shù)、株高、穗長。收獲后考察千粒重、不孕小穗數(shù)、容重、產(chǎn)量。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010進行數(shù)據(jù)處理，DPS7.5統(tǒng)計分析軟件進行方差分析，不同處理間的多重比較采用Duncan新復(fù)極差法。

2 試驗期間的氣候與小麥長勢

自2015年7月以來，小麥主產(chǎn)區(qū)降雨較多，土壤底墑總體較足，前茬作物生長發(fā)育正常，大部分地區(qū)適期播種有保障。9月降水量為177 mm，9月28日有一次較大的降水過程，降水量為11 mm，29～30日也有微量的降水過程，小麥實現(xiàn)了足墑播種，且播種后平均氣溫較高，出苗期氣溫適合小麥生長，小麥出苗齊全，長勢良好。11月底全國大范圍經(jīng)歷突然降雨、降雪天氣，降雪的時間較前幾年明顯提前。正因為氣溫驟降，連續(xù)多日低溫，部分地區(qū)甚至出現(xiàn)極端最低氣溫，日照時間嚴重不足，對冬小麥生長影響很大，不同程度地出現(xiàn)凍害現(xiàn)象。冬小麥3月初返青，麥苗生長良好。盡管1月下旬的氣溫較常年偏低4.6℃，更有極端最低氣溫-20.1℃（23日）發(fā)生，但由于降水較多麥田墑情好，凍害死苗現(xiàn)象極少，實現(xiàn)了小麥安全越冬。

春季氣溫回升較快，光照充足，但降水量較常年同期偏少，且分布不均。特別是4月下旬氣溫較常年偏高，最高氣溫超過30℃，小麥生育進程加快，抽穗、揚花均比常年提前。麥田總體長勢良好，群體充足，個體健壯。

3 試驗結(jié)果

3.1 小麥產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成因素

由表2可以看出，在冬小麥產(chǎn)量方面，施底肥和澆水均比不施肥不澆水（CK）表現(xiàn)出不同程度的增產(chǎn)，增產(chǎn)幅度為120.69%～228.74%；同一施肥量條件下隨著水分的增加冬小麥產(chǎn)量增加；同一水分條件下，冬小麥產(chǎn)量隨施肥量的增加而增加，但施肥量過高對產(chǎn)量并未產(chǎn)生明顯的增產(chǎn)效應(yīng)。其中底施三元素復(fù)合肥＋春季澆2水的產(chǎn)量最高，為9533.9 kg／hm2，比對照增產(chǎn)228.74%；底施有機復(fù)合肥＋三元素復(fù)合肥＋春季澆2水的產(chǎn)量次之，為9367.2 kg／hm2，比對照增產(chǎn)222.99%。在不澆水的情況下，底施有機復(fù)合肥（750 kg／hm2）的產(chǎn)量最高，為7733.7 kg／hm2；在澆1水的情況下，底施三元素復(fù)合肥（750 kg／hm2）的產(chǎn)量最高，為9300.5 kg／hm2；在春季澆2水的情況下，底施有機復(fù)合肥（750 kg／hm2）的產(chǎn)量最高，為9533.9 kg／hm2。

表2 不同限水施肥條件下小麥產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成

在單位面積穗數(shù)的表現(xiàn)上，處理A1B1、A1B2、A2B2、A3B1、A3B2均與對照A4B3有顯著性差異；在相同肥力水平下，不同處理間單位面積穗數(shù)未呈現(xiàn)顯著性差異，在相同的水分條件下，不同的肥力處理間也沒有顯著性差異。

在相同施肥條件下，隨著澆水量的增加穗粒數(shù)增加；在相同水分條件下，增加施肥量可以增加穗粒數(shù)。

千粒重在水分和施肥量變化過程中，未發(fā)生明顯變化。

3.2 小麥田間群體變化情況

由表3可以看出，在不同限水施肥條件下，對小麥田間群體影響最大的是最高莖數(shù)，對冬前莖數(shù)影響最小，單位面積穗數(shù)的變化幅度也較大。全生育期灌1、2水處理的成穗率變化幅度較小。

表3 不同限水施肥條件下小麥田間群體變化

3.3 小麥株高及穗部性狀

由表4可以看出，不施底肥不澆水的處理株高降低明顯，平均為47.0 cm，施底肥＋澆2水的株高為70 cm；施底肥＋澆1水的株高為68 cm；不施底肥的處理中即使?jié)?水，其株高為60 cm，也比施底肥的要低10 cm。對穗長的考察結(jié)果表明，不施底肥的穗長最短為5.1 cm，其它處理為7.5 cm左右，底施有機復(fù)合肥＋三元素復(fù)合肥＋澆2水的處理穗長最大，為8.2 cm。由考種結(jié)果可以看出，不施底肥不澆水的處理容重最高為820.0 g／L，其它處理在813 g／L左右。不同處理對不孕小穗數(shù)影響也較大，不澆水不施肥處理不孕小穗數(shù)明顯高于其他處理，可見水肥影響穗粒數(shù)的形成。

表4 不同限水施肥條件下的小麥株高及穗部性狀

4 討論與結(jié)論

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中水分和養(yǎng)分不合理利用現(xiàn)象越來越嚴重，不僅導(dǎo)致了資源浪費，而且還造成了環(huán)境污染。水分和養(yǎng)分在小麥生產(chǎn)中起著重要作用，前人為了提高小麥產(chǎn)量，提高水分和養(yǎng)分的利用效率，在灌溉水和施肥量上做了大量的試驗，研究結(jié)果不盡相同。本試驗在小麥限水區(qū)對灌水的次數(shù)、灌水關(guān)鍵時期及施肥量上進行了研究，結(jié)果表明在冬小麥產(chǎn)量方面，同一施肥量條件下隨著水分的增加產(chǎn)量增加，同一水分條件下，冬小麥產(chǎn)量隨施肥量的增加而增加，但施肥量過高對產(chǎn)量并不能產(chǎn)生明顯的效應(yīng)，底施三元素復(fù)合肥＋春季澆2水（拔節(jié)水＋開花水）的產(chǎn)量最高。在相同水分或肥力條件下對穗數(shù)的影響較小；穗粒數(shù)、不孕小穗數(shù)隨著水肥條件的不同變化較大；在相同施肥條件下，隨著澆水量的增加穗粒數(shù)也增加；在相同水分水平下，增加施肥量可以增加穗粒數(shù)；千粒重在不同處理間未發(fā)生明顯變化。不同限水施肥條件下，對小麥田間群體影響最大的是最高莖數(shù)，對冬前莖數(shù)影響最小，單位面積穗數(shù)的變化幅度也較大，全生育期灌1、2水對成穗率、總莖數(shù)的影響不大，這與趙雪飛的研究相一致［10］。