增施磷肥對(duì)小麥籽粒產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

宋 強(qiáng)

阿克蘇市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，新疆 阿克蘇市 843000

0 引言

小麥?zhǔn)俏覈?guó)城鄉(xiāng)居民的主要口糧來(lái)源，其綜合生產(chǎn)情況直接決定著國(guó)家的糧食安全［1］。新疆維吾爾自治區(qū)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)新疆）光照時(shí)間長(zhǎng)、降水量少、溫差大［2］，可滿(mǎn)足小麥生長(zhǎng)發(fā)育需求，是適宜小麥種植的區(qū)域之一。2022年，新疆冬小麥播種面積超80萬(wàn)hm2，產(chǎn)量達(dá)653.3 萬(wàn)t。近年來(lái)，隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、居民生活需求的改變，小麥生產(chǎn)中出現(xiàn)了越來(lái)越明顯的產(chǎn)能供給及質(zhì)量安全矛盾［3］。目前，小麥生產(chǎn)主要依靠高水肥管理，但不合理的施肥不僅給環(huán)境保護(hù)帶來(lái)了較大負(fù)擔(dān)，而且影響著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展［4］。

在作物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，磷是不可缺少的必需營(yíng)養(yǎng)元素，也是限制作物增產(chǎn)的一個(gè)主要因子，磷對(duì)作物產(chǎn)量的影響僅次于氮［5］。近年來(lái)，部分學(xué)者研究了磷肥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用效果。周小芹等［6］針對(duì)天水市磷肥施用情況及磷肥利用率不高等問(wèn)題，研究了不同磷肥施用量對(duì)玉米經(jīng)濟(jì)系數(shù)、產(chǎn)量和磷肥利用效率的影響，結(jié)果表明配施有機(jī)肥情況下磷肥施用量一般在87.0～174.0 kg/hm2時(shí)能夠獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。蘇木德［7］為明確安溪縣春種馬鈴薯適宜的磷肥施用量，以馬鈴薯泉云3 號(hào)為試驗(yàn)對(duì)象，研究了磷肥施用量對(duì)馬鈴薯農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)施磷肥對(duì)馬鈴薯農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量和品質(zhì)均具有顯著性影響，較適宜的磷肥施用量為90.0 kg/hm2。閆金垚等［8］于2019—2021 年在長(zhǎng)江中游地區(qū)進(jìn)行了磷肥施用量田間試驗(yàn)，探索了磷營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)狀況對(duì)油菜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)施磷可顯著增加油菜單株角果數(shù)、角粒數(shù)和千粒質(zhì)量，進(jìn)而提高油菜產(chǎn)量，且以油菜產(chǎn)量和食用油品質(zhì)為目標(biāo)的推薦磷肥施用量為45～90 kg/hm2；而追求飼用餅粕蛋白質(zhì)產(chǎn)量為目標(biāo)的推薦磷肥施用量為90～135 kg/hm2。為探究新疆阿克蘇市小麥種植適宜的磷肥用量，筆者以小麥品種鄭麥9023 為試驗(yàn)對(duì)象，研究了增施磷肥對(duì)小麥籽粒產(chǎn)量的影響，希望能夠?yàn)楫?dāng)?shù)匦←湻N植合理施磷肥提供科學(xué)依據(jù)。

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于阿克蘇市，屬暖溫帶干旱型氣候區(qū)，年平均氣溫為7.6 ℃，年平均降水量為171.13 mm，年均日照時(shí)間為2 789.7 h，年無(wú)霜期在133～163 d。試驗(yàn)地前茬作物為大豆，耕作層土壤有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5 g/kg、堿解氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)為64 mg/kg、速效鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)為209 mg/kg、有效磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)用磷肥為過(guò)磷酸鈣（含磷量15.75%）、氮肥為尿素（含氮量46%），購(gòu)自當(dāng)?shù)剞r(nóng)資市場(chǎng)。參試小麥品種為鄭麥9023，由河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院小麥研究所高產(chǎn)育種研究室選育。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2021年10月至2022年6月進(jìn)行，根據(jù)磷肥施用量的不同，共設(shè)置4個(gè)處理，分別為P（0對(duì)照，不施磷肥）、P7（0磷肥施用量為70 kg/hm2）、P14（0磷肥施用量為140 kg/hm2）、P21（0磷肥施用量為210 kg/hm2）。每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)，共12個(gè)試驗(yàn)小區(qū)。各小區(qū)采取隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，面積為2.4 m×3.0 m，小區(qū)間設(shè)置寬50 cm的隔離帶。

1.3.2 試驗(yàn)過(guò)程

采取等行距種植方式播種，播種量為178 kg/hm2。采取滴灌方式灌溉，滴灌帶采用1管4行方式布設(shè)。播種時(shí)，施入75 kg/hm2尿素作為基肥，分別于小麥拔節(jié)期、抽穗期、揚(yáng)花期隨水施入45、75、120 kg/hm2尿素；播種后160 d（約5%植株已返青）時(shí)，采取條施方式施入磷肥。冬前澆水3次，在小麥返青期至成熟期每10 d灌溉1 次，共灌溉6 次。除磷肥施用量不同外，其余田間管理措施均參照當(dāng)?shù)卮筇铩?/p>

1.4 測(cè)量項(xiàng)目及方法

小麥成熟后，于各試驗(yàn)小區(qū)收獲30 株植株帶回室內(nèi)考種，分別測(cè)定有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量等產(chǎn)量構(gòu)成指標(biāo)。每區(qū)收獲中間10 m2植株，曬干后測(cè)定產(chǎn)量。各區(qū)分別稱(chēng)取2 kg曬干籽粒于實(shí)驗(yàn)室采用瑞士波通近紅外分析儀測(cè)定籽粒濕面筋質(zhì)量分?jǐn)?shù)、吸水率、沉降值等指標(biāo)。

1.5 數(shù)據(jù)處理

利用Excel2010軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，利用SPSS16.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 磷肥施用量對(duì)小麥籽粒產(chǎn)量的影響

由表1 可知，磷肥施用量對(duì)小麥穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量?jī)蓚€(gè)產(chǎn)量構(gòu)成要素影響不顯著，對(duì)小麥單位面積有效穗數(shù)及產(chǎn)量影響顯著。在此次試驗(yàn)條件下，各處理小麥穗粒數(shù)在33.68～34.57 粒/穗，千粒質(zhì)量在36.92～37.74 g。從單位面積有效穗數(shù)來(lái)看，磷肥施用量在0～140 kg/hm2時(shí)，小麥單位面積有效穗數(shù)與磷肥施用量呈正相關(guān)，隨著磷肥施用量的增加，小麥單位面積有效穗數(shù)由517.5 萬(wàn)穗/hm2增加至535.5 萬(wàn)穗/hm2；而磷肥施用量由140 kg/hm2增加至210 kg/hm2時(shí)，小麥有效穗數(shù)開(kāi)始減少，由535.5萬(wàn)穗/hm2減少至526.5萬(wàn)穗/hm2，其中P70處理與P210處理小麥單位面積有效穗數(shù)差異不顯著。從小麥產(chǎn)量情況來(lái)看，由高到低分別為P140處理、P210處理、P70處理、P0處理，其中P140、P210、P70處理小麥產(chǎn)量分別較P0處理增加5.79%、3.06%、2.15%。

表1 磷肥用量對(duì)小麥產(chǎn)量構(gòu)成要素及籽粒產(chǎn)量的影響

2.2 磷肥用量對(duì)小麥籽粒品質(zhì)的影響

2.2.1 磷肥施用量對(duì)小麥籽粒形態(tài)品質(zhì)的影響

由表2 可知，磷肥施用量對(duì)小麥籽粒角質(zhì)率、黑胚率影響不顯著，但對(duì)小麥籽粒容重、秕粒率影響顯著。在此次試驗(yàn)條件下，各處理小麥籽粒角質(zhì)率在95.86%～97.24%，黑胚率在0.42%～0.70%。從小麥籽粒容重來(lái)看，隨著磷肥施用量的增加，小麥籽粒容重表現(xiàn)為先升高后降低的趨勢(shì)，由P0處理的780.92 g/L 逐漸升高至P140處理的787.48 g/L，而后降低至P210處理的780.03 g/L，其中P0處理與P210處理小麥籽粒容重不存在顯著差異。從小麥籽粒秕粒率來(lái)看，整體在3.85%～5.32%，由高到低依次為P0處理、P210處理、P70處理、P140處理，其中P210處理與P0處理、P70處理間小麥籽粒秕粒率差異不顯著。

表2 磷肥用量對(duì)小麥籽粒形態(tài)品質(zhì)的影響

2.2.2 磷肥施用量對(duì)小麥籽粒加工品質(zhì)的影響

由表3 可知，不同磷肥施用量對(duì)小麥籽粒濕面筋質(zhì)量分?jǐn)?shù)、吸水率、面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間影響不顯著，但對(duì)小麥籽粒沉降值、面團(tuán)形成時(shí)間影響顯著。在此次試驗(yàn)條件下，各處理小麥籽粒濕面筋質(zhì)量分?jǐn)?shù)在35.25%～35.97%，吸水率在62.14%～63.35%，面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間在18.05～19.56 min。隨著磷肥施用量的增加，小麥籽粒沉降值呈現(xiàn)出先降低后趨于穩(wěn)定的趨勢(shì)，由P0處理的355.24 s 逐漸縮短至P140處理的320.16 s；隨著磷肥施用量的繼續(xù)增加，小麥籽粒沉降值無(wú)明顯變化趨勢(shì)。P0處理與P210處理小麥籽粒面團(tuán)形成時(shí)間差異不顯著，但明顯高于P70處理和P140處理，且P70處理和P140處理差異不顯著。

表3 磷肥施用量對(duì)小麥籽粒加工品質(zhì)的影響

3 討論與結(jié)論

在小麥生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，磷是其必需的一種大量營(yíng)養(yǎng)元素，可參與碳水化合物代謝及蛋白質(zhì)代謝等活動(dòng)，適量施用磷肥有利于小麥根系的生長(zhǎng)發(fā)育，可提高小麥產(chǎn)量［9-10］。胡安新等［11］研究發(fā)現(xiàn)，施用磷肥可加快小麥的生長(zhǎng)速度并增加產(chǎn)量，但根據(jù)實(shí)際情況來(lái)看，磷肥過(guò)量施用會(huì)造成小麥產(chǎn)量與品質(zhì)下降。陸梅等［12］研究發(fā)現(xiàn)，適當(dāng)使用磷肥有利于旱地麥田保持土壤水分，提高土壤表層有效磷量和植株磷素積累量，從而優(yōu)化產(chǎn)量構(gòu)成要素，最終提高籽粒產(chǎn)量、水分利用效率和磷肥貢獻(xiàn)率。

此次研究發(fā)現(xiàn)，適當(dāng)增施磷肥對(duì)小麥有增產(chǎn)作用，可提高小麥單位面積有效穗數(shù)，但對(duì)穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量影響不大，磷肥施用量為140 kg/hm2時(shí)增產(chǎn)效果最顯著；增施磷肥可提高小麥籽粒容重，降低秕粒率、沉降值。隨著磷肥施入量的增加，小麥品質(zhì)呈先上升后下降的趨勢(shì)，磷肥施用量為140 kg/hm2時(shí)小麥籽粒品質(zhì)最為理想。綜上所述，適當(dāng)增施磷肥可提高小麥籽粒產(chǎn)量及品質(zhì)，在新疆阿克蘇市種植鄭麥9023 時(shí)較適宜的磷肥施用量為140 kg/hm2。