施氮量與基追肥比例對稻茬晚播麥生產力的影響

杜同慶，仝 斌，徐 鵬，李振宏

(睢寧縣農業技術推廣中心，江蘇 睢寧221200)

近年來，由于淮北地區水稻收獲延遲，加之多雨等災害性天氣影響，小麥播期普遍推遲，農戶為獲得高產，盲目大量地施用氮肥。一般認為，在一定氮肥施用量范圍內，隨著氮肥施用量增加，能夠顯著提高小麥籽粒產量[1]。當氮肥施用量超過臨界值，籽粒的產量不會提高反而下降。另外過多使用氮肥，會造成大量氮肥流失和揮發，對農田生態系統帶來威脅[2-3]。氮肥的合理施用與基追比例是小麥達到高產的重要栽培措施之一，針對當前淮北地區晚播小麥施氮量及基追肥比例不合理的問題，本試驗對晚播小麥施氮量與基追肥比例進行研究，設置三個施氮量、兩個基追肥比例，以期為晚播小麥的肥料科學合理施用以及優化效益提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗概況

試驗于2021—2022年在江蘇省徐州市睢寧縣稻麥科技綜合示范基地(117°54′15.25″E、33°57′0.33″N)進行。供試品種為徐麥33，由江蘇徐淮地區徐州農業科學研究所選育并提供試驗用種。2021年11月21日，使用LXH-267型自走式小麥小區播種機播種，播種量為225 kg/hm2。

1.2 試驗設計

試驗采用裂區試驗設計，以施氮量為主區，基追比例為副區，設置3個施氮水平225 kg/hm2(N 1)、270 kg/hm2(N 2)、315 kg/hm2(N 3)以及2個基肥和拔節肥運籌比例5∶5(R 1)和7∶3(R 2)，拔節肥于基部第一節間定長時施用。小區規格為8 m×8 m，行距0.25 m，每個處理重復3次。磷肥為過磷酸鈣，折合P2O5為150 kg/hm2；鉀肥為氯化鉀，折合K2O為150 kg/hm2，磷鉀肥按基肥∶拔節肥5∶5運籌，其余栽培管理措施同當地栽培方式相同。

1.3 測定項目與方法

1.3.1莖蘗數與莖蘗成穗率

分別在拔節期和成熟期定點調查1 m2莖蘗數，并計算莖蘗成穗率。

1.3.2株 高

在小麥成熟期分別測量每個小區具有代表性的20個單莖，從基部開始向上測量株高和穗下節長度，并計算平均值用于進一步分析。

1.3.3葉面積指數

于開花期和花后21 d分別連續取20個單莖，用便攜式葉面積儀分別測定上三葉葉面積指數(LAI)及余葉(除上三葉以外，剩下的葉片)葉面積指數。

1.3.4干物質量

于開花期、成熟期時，從各小區取樣20株，105 ℃殺青1 h，80 ℃烘干至恒重，測定干物質積累量。

1.3.5產量及產量構成因素

采用人工收割的方式，在成熟期收取每個小區具有代表性的15 m2小麥，脫粒，自然曬干后稱重得到實際產量并測定千粒重。并調查1 m2穗數，同時連續剪取20個單穗調查其穗粒數。

1.4 數據處理與分析

用Excel 2016、SPSS 22.0軟件對試驗數據進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 稻茬晚播麥莖蘗動態及成穗率差異

由圖1可知，出苗后各處理基本苗在334.16萬～337.21萬/hm2之間；越冬期時，群體莖蘗數略有增加，增量在126.57萬～159.7萬/hm2之間；返青至拔節期群體莖蘗數增加量較大，增量在464.95萬～704.88萬/hm2之間。拔節期莖蘗數隨著施氮量的增加而增加，同一施氮處理下氮肥前移可以提高拔節期的莖蘗數，各處理中N 3×R 2拔節期莖蘗數最高，為1 320.78萬/hm2。

圖1 施氮量與基追肥比例對稻茬晚播麥莖蘗動態

2.2 稻茬晚播麥開花期性狀

結果如表1所示，開花期，各處理均為上三葉部位葉片所占比重最大，達到90%以上。各肥料處理下，上三葉葉面積指數隨著施氮量的增加呈增長趨勢，均達到了顯著水平，但N 3與N 2處理的上三葉葉面指數差異不顯著。基追肥處理R 1、R 2的上三葉面積指數差異不顯著。同一基追肥比例下，施氮量的增加上三葉葉面積指數呈增加趨勢，R 1處理中N 3與N 2施氮量差異不顯著；R 2處理下3個施氮水平均表現為差異極顯著性。同一施氮水平，R 1、R 2基追肥比例處理差異不顯著。施氮量與基追肥比例互作下，N 3×R 2、N 3×R 1、N 2×R 2處理上三葉葉面積指數分別達到了6.37、6.07、6.00，但差異不顯著。N 1×R 2、N 1×R 1處理上三葉葉面積指數比其他處理低，差異達極顯著水平。余葉葉面積指數分析，3個施氮量處理余葉葉面積指數差異不顯著，僅N 1與N 3處理存在顯著差異。基追比例R 1處理余葉葉面積指數極顯著高于R 2處理。同樣基追肥比例R 1與R 2下，施氮量的增加均不能顯著增加余葉葉面積指數。施氮量相同條件下，R 1、R 2處理余葉葉面積指數差異不顯著。互作條件下，僅N 3×R 1與N 1×R 2處理間存在極顯著差異外，其余各處理之間差異不顯著。

表1 施氮量與基追肥比例對稻茬晚播麥開花期葉面積指數、株高和穗下節間的影響

相同基追肥比例下，株高與穗下節間長度均表現為隨著施氮量的增加而呈現出增長趨勢，其中N 3與N 2均差異不顯著。互作條件下，N 1×R 1、N 1×R 2處理株高與穗下節間最低，分別為70.90 cm、70.80 cm、23.23 cm、23.17 cm，與其他各處理間差異均達到了極顯著水平。

2.3 稻茬晚播麥不同生育階段干物質積累量

由表2可知，小麥各生育階段干物積累量隨著生育進程增加，至成熟期時干物積累量最大。從各不同階段干物質積累量分析，拔節期至開花期干物質積累最為迅速，開花至成熟積累放緩。在同一施氮條件下，播種至拔節期干物質積累量表現為R 1處理較R 2處理偏低，如N 1處理下，R 2處理干物質積累量為3 129.45 kg/hm2，較R 1處理高2.44%。不同基追肥比例下，氮肥后移增加了拔節-開花期干物質積累量，同樣在N 1處理下，R 1處理拔節-開花期干物質積累量達到了8 895.82 kg/hm2，比R 2高1.28%；N 2、N 3處理下，R 1處理拔節-開花期干物質積累量分別比R 2處理高2.11%、1.26%。至開花-成熟期，同樣施氮水平條件下，均表現為R 1處理干物質積累量較R 2處理高。最終收獲指數隨著施氮量的增加而減小，N 225×R 2收獲指數最高，為42.17%，N 3×R 2收獲指數最低，為40.18%。

表2 施氮量與基追肥比例對稻茬晚播麥不同生育階段干物質積累量的影響

2.4 稻茬晚播麥產量及產量構成因素

由表3可知，施氮量處理N 3、N 2兩者之間穗數差異不顯著，但與N 1處理差異達到極顯著水平。基追肥處理R 1與R 2穗數達到極顯著水平。在N 1、N 2施氮水平條件下，R 1、R 2處理之間穗數存在極顯著差異，但N 3處理兩個基追比之間差異不顯著。在基追比R 1下，施氮量N 3、N 2兩者穗數分別為596.09萬/hm2、588.43萬/hm2，兩者差異不顯著，但與N 1差異達到極顯著水平。而R 2處理下僅N 3與N 1存在極顯著差異。兩者互作條件下，N 3×R 2、N 2×R 2、N 3×R 1之間差異不顯著。最終成穗率隨著施氮量的增加，呈降低的趨勢。同一施氮條件下，氮肥后移可以提高莖蘗的成穗率，其中N 1×R 1成穗率最高，為53.8%，N 3×R 2成穗率最低，為47.26%。

表3 施氮量與基追肥比例對稻茬晚播麥產量及構成因素的影響

穗粒數分析，不同施氮量與基追比例穗粒數之間均存在極顯著差異。三個施氮水平下，R 1處理穗粒數均表現為極顯著高于R 2處理。R 1處理下，隨著施氮量的增加，穗粒數均極顯著增加，N 3處理粒數最高，為33.51粒；R 2處理下，N 3、N 2處理之間穗數差異不顯著，但兩者與N 1之間存在極顯著差異。兩者互作條件下，N 3×R 1穗粒數最高，為33.51粒，與其他處理之間存在極顯著差異，而N 2×R 1、N 3×R 2處理穗粒數分別為32.52粒、32.39粒，兩者之間差異不顯著。

三個肥料處理千粒重之間差異不顯著，而R 1與R 2處理之間存在極顯著差異。N 1、N 2施氮條件下，R 1與R 2處理之間差異不顯著，但N 3施氮條件下，R 1與R 2處理千粒重達到極顯著水平。在R 1、R 2基追肥比例條件下，施氮量的增加均不能極顯著增加千粒重。互作條件下，以N 3×R 2千粒重最低，為40.25 g，與其他各處理相比較，顯著性降低。

最終產量分析，晚播條件下，增施氮肥可以增加小麥產量，N 3、N 2處理產量差異不顯著，但較N 1處理差異極顯著。同一施氮水平下，R 1、R 2基追比處理產量水平均表現為差異不顯著。在R 1處理下，N 3、N 2處理產量差異不顯著，而兩者卻極顯著高于N 1處理；在R 2處理下僅N 3與N 1處理表現出極顯著差異。最終實收產量以N 3×R 1最高，達8 012.82 kg/hm2，其次為N 2×R 1、N 3×R 2、N 2×R 2產量分別達7 951.22 kg/hm2、7 734.05 kg/hm2、7 709.47 kg/hm2，4個處理之間差異不顯著。

2.5 稻茬晚播麥經濟效益

由表4看出，在不考慮地租的條件下，其他投入成本主要包括機械作業費1 850.85元/hm2、農藥費用1 102.80元/hm2、種子費用517.50元/hm2，合計3 471.15元/hm2，肥料成本、人工成本隨著施肥量的增加而相應增加。結果表明，隨施氮量的增加，晚播小麥的成本不斷增加，純收益則隨施氮量的增加先增加后下降，N 2收益最高，每公頃在14 279.29～15 019.04元之間。R 1、R 2處理下，純收益同樣表現出隨著施氮量的增加呈先上升后下降的趨勢。互作條件下，純收益N 2×R 1最高(15 019.04元/hm2)、其次為N 3×R 1、N 2×R 2，純收益分別為14 855.37元/hm2、14 279.29元/hm2。

表4 施氮量與基追肥比例對稻茬晚播麥經濟效益影響

3 討論與結論

播期推遲顯著降低小麥冬前分蘗數，主要靠春季分蘗成穗，收獲穗數減少。晚播小麥冬前苗齡小，長勢弱，返青后氣溫升高，分蘗發生快，但營養生長期短，無效分蘗比例大，分蘗成穗率低，以主莖成穗為主[4-6]。本研究中，晚播后由于前期分蘗較少，氮肥前移并不能顯著地增加越冬期的莖蘗數，而使拔節期時群體較大，分蘗較小，無效分蘗較多，致使成穗率下降。拔節期莖蘗數隨著施氮量的增加而增加。

葉片是光合作用最重要的器官，葉面積指數作為群體結構的重要標志，既衡量小麥群體光合面積的大小，又反映出群體動態的大小，小麥產量的90%～95%來自葉片的光合作用[7]。播期推遲使得小麥最大葉面積指數下降，但孕穗后可長時間維持較高葉面積指數[8]。本研究中，上三葉葉面積指數隨著施氮量的增加呈增長趨勢，均達到了顯著水平，但N 3與N 2處理之間差異不顯著。R 1處理中N 3與N 2施氮量差異不顯著。同一施氮水平，R 1、R 2基追肥比例處理之間差異不顯著。基追比例R 1處理余葉葉面積指數極顯著高于R 2處理，但兩者上三葉面積指數差異均不顯著。在晚播條件下，不同基追比處理株高和穗下節間差異較小；同基追比例下株高和穗下節間長度隨著施氮量的增加而增加。

小麥干物質生產與積累是作物器官分化的前提，是經濟產量形成的物質基礎，其合理分配是小麥高產的關鍵[9-11]。適量增施氮肥能夠促進小麥干物質積累、轉運和增加產量，特別是花后的干物質積累基本用于充實籽粒，而花前儲存物質僅25%左右可轉移給籽粒灌漿。然而過量的氮肥則會導致干物質累積及累積速率的降低[12-14]。本研究表明，在同一基追比例條件下，各生育階段干物質積累量均隨著施氮量的增加而增加。各生育階段干物質積累量占干物質總量的比例，以拔節-開花期較高，其次為開花-成熟期，播種-拔節期最低。在同一施氮水平條件下，基追比R 1在拔節-開花期、開花-成熟期干物質量占總干物質量的比例均較R 2處理高，可見提高群體后期干物質積累量。因此，花后干物質積累量越高，籽粒產量越高。增加籽粒灌漿物質來源，是提高產量的關鍵。

施氮量處理N 3、N 2兩者之間穗數差異不顯著，但與N 1處理達到極顯著水平。不同施氮量與基追比例穗粒數之間均存在極顯著差異。三個施氮水平下，R 1處理穗粒數極顯著高于R 2處理。R 1處理下，隨著施氮量的增加，穗粒數均極顯著增加。R 1與R 2處理千粒重之間存在極顯著差異。晚播條件下，增施氮肥可以增加小麥的產量，N 3、N 2處理產量差異不顯著，但較N 1處理差異極顯著。同一施氮水平下，R 1、R 2基追比處理產量水平均表現為差異不顯著。在R 1處理下，N 3、N 2處理產量差異不顯著，而兩者卻極顯著高于N 1處理；在R 2處理下僅N 3與N 1處理表現出極顯著差異。本研究表明，晚播條件下，隨著施氮量的增加、氮肥的前移可以顯著增加穗數，但超出一定的范圍后，穗數增加程度降低。氮肥的后移可以顯著增加穗粒數與千粒重。增施氮肥可以增加晚播麥的產量，氮肥后移后，產量隨著施氮量的增加而增加，但超過一定界限后，產量增加不明顯。

稻茬晚播條件下，隨施氮量的增加，晚播小麥的成本不斷增加，純收益則隨施氮量的增加先增加后下降，R 1整體上較R 2處理收益高，最終N 2×R 1處理下的平均純收益最高(15 019.04元/hm2)。