旱地小麦休闲期耕作施肥下氮磷对幼苗的影响

葛晓敏，孙敏，赵红梅，李光，任爱霞，高志强，杨珍平

（山西农业大学 农学院，山西 太谷030801）

山西省小麦面积中60%是旱地，其产量的高低决定着山西省小麦的产量水平。土壤贫瘠、缺水是旱地小麦产量的主要限制因素。山西省常年降雨量少且分布不均，大部分集中在小麦休闲期（7～9月）。因此，如何高效利用休闲期降雨、如何培肥旱地土壤是目前旱地小麦生产研究的重要课题。侯贤清等［1］、张胜爱等［2］、吴金芝等［3］、吕军杰等［4］都一致认为夏闲期深松有利于增加土壤蓄水保墒性能、减少蒸发损失、提高水分有效性。付增光等［5］也得出，夏闲期留茬覆盖、深松耕可把占小麦全生产年度50%的夏闲期降水最大限度地蓄积并保存于土壤之中。陈玉华等［6］、许晶晶等［7］、张永清等［8］、唐小明［9］等研究证明了有机肥对培肥旱地地力、涵养水分及提高产量的效果，且旱地施用有机肥具有明显的蓄水保墒效果。而前人大量的研究中均在播前施入有机肥，有机肥在休闲期的陪肥作用没有体现，因此，本文在休闲期提前深施有机肥后立即进行深松，对其配套施肥方式进行研究，旨在明确旱地小麦休闲期蓄水保墒的配套施肥技术，从而为旱地小麦的高产稳产提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 实验基地概况

本试验于2011年在山西农业大学闻喜试验基地邱家岭村进行，试验地为夏闲地，7月14日测定土壤基础肥力，有机质8.65 g·kg－1，全氮0.74 g·kg－1，碱解氮32.93 mg·kg－1，速效磷2.08 mg·kg－1。

1.2 试验设计

采用二因素裂区设计，以施氮量为主区，设纯氮150 kg·h m－2（LN）和纯氮225 kg·h m－2（HN）两个水平；以N、P配比为副区，设1∶0.5、1∶0.75、1∶1三个水平，共2×3＝6个处理。7月14日，在前茬小麦收割30 d后进行深松（30～40 c m）、深施有机肥（1500 kg·h m－2），播前基施 N、P、K肥，P2O5150 kg·h m－2、K2O 150 kg·h m－2，10月1日进行播种，播量97.5 kg·h m－2，地膜覆盖，常规管理。

1.3 测定项目及方法

播前、越冬期均采用烘干法测定0～60 c m（每20 c m为一土层）土壤水分含量，土壤蓄水量（mm）＝［（湿土重－烘干土重）／烘干土重×100］×土层厚度（mm）×土层容重。

越冬期取20株幼苗，测定单株农艺性状及干物质量，取10张叶片采用蒽酮法测定植株可溶性糖含量；采用愈创木酚法测定POD活性；采用氮蓝四唑法测定SOD活性；采用酸性茚三酮显色法测定脯氨酸含量；采用硫代巴比妥酸法测定MDA含量。

1.4 数据分析方法

采用Microsoft Excel 2003处理数据和作图，用SAS9.0软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 氮磷运筹对越冬期0～60 c m土壤蓄水量的影响

由图1可看出，旱地小麦施用不同施氮量、不同N、P比对越冬期0～60 c m土壤蓄水量的影响不同。增加施氮量，N、P配比为1∶0.5和1∶0.75，越冬期0～60 c m土壤蓄水量增加，且在1∶0.75时达到显著水平，N、P比为1∶1时显著下降。低氮条件下，随着施磷量的增加，越冬期0～60 c m土壤蓄水量显著增加；高氮条件下，以N、P比为1∶0.75时显著最高。1∶0.5、1∶1处理间差异不显著。

图1 氮磷运筹对越冬期0～60 c m土壤蓄水量的影响Fig.1 Effect of different fertilizers on soil water storage at the depth of 0～60 c m in wintering

2.2 氮磷运筹对越冬期幼苗农艺性状的影响

由表1可看出，旱地小麦增加施氮量，基本上可增加越冬期幼苗的株高、分蘖数、主茎叶龄、单株叶面积、单株干物质量，且在N、P比为1∶0.5时，分蘖数、单株叶面积两处理间差异显著，1∶0.75时，株高、分蘖数、单株干物质量差异显著，1∶1时，株高、单株干物质量差异显著。仅N、P比为1∶1时，分蘖数、单株叶面积高略有降低，但处理间差异不显著。

低氮条件下，增加施磷量，株高、主茎叶龄无显著差异；增加施磷量可增加分蘖数、单株干物质量，且分蘖数表现为1∶1处理与其他两处理间差异显著，单株干物质量表现为1∶1处理与1∶0.5处理间差异显著；增加施磷量，单株叶面积以N、P比为1∶0.75处理最高，1∶1处理次之，以1∶0.5处理显著最低。

高氮条件下，越冬期幼苗株高、分蘖数、单株叶面积、单株干物质量均以N、P比为1∶0.75最高，且株高、分蘖数、单株干物质量均达到显著水平，株高、分蘖数、单株叶面积N、P比为1∶0.5与1∶1处理间差异不显著，单株干物质量以N、P比为1∶0.5显著最低。施磷量增加，可增加主茎叶龄，且在N、P比为1∶1时显著最高。

表1 氮磷运筹对越冬期单株幼苗农艺性状的影响Table 1 Effect of different fertilizers on agronomic characteristics in wintering

2.3 氮磷运筹对越冬期幼苗POD、SOD活性的影响

由图2可看出，增加施氮量可显著降低越冬期叶片POD活性。低氮条件下，增加施磷量可降低POD活性，且以N、P比为1∶1时显著最低；高氮条件下，POD活性以1∶0.75显著最低，1∶0.5处理略高于1∶1，但处理间差异不显著。

图2 氮磷运筹对越冬期叶片POD活性的影响Fig.2 Effect of different fertilizers on POD activity of plant in wintering

由图3可看出，增加施氮量，越冬期叶片SOD活性在N、P比为1∶0.5、1∶0.75条件下显著降低，在N、P比为1∶1条件下显著增加。低氮条件下，SOD活性以N、P比为1∶0.75显著最高，1∶0.5居中，以1∶1显著最低；高氮条件下，SOD活性以N、P比为1∶0.75显著最低。

图3 氮磷运筹对越冬期叶片SOD活性的影响Fig.3 Effect of different fertilizer on SOD activity of plant in wintering

2.4 氮磷运筹对越冬期叶片丙二醛含量的影响

由图4可看出，增加施氮量可显著增加N、P比为1∶0.5和1∶0.75条件下越冬期叶片丙二醛含量。低氮条件下，增加施磷量可显著增加MDA含量；高氮条件下，MDA含量以N、P比为1∶0.75显著最高。

图4 氮磷运筹对越冬期叶片MDA含量的影响Fig.4 Effect of different fertilizers on MDA content of plant in wintering

2.5 氮磷运筹对越冬期幼苗脯氨酸和可溶性糖含量的影响

由图5、图6可看出，增加施氮量可显著增加N、P比为1∶0.5和1∶0.75条件下越冬期叶片脯氨酸含量，可显著降低N、P比为1∶1条件下脯氨酸含量；增加施氮量可增加越冬期叶片可溶性糖含量，且在N、P比为1∶0.5、1∶1条件下差异显著。

图5 氮磷运筹对越冬期叶片Pro含量的影响Fig.5 Effect of different fertilizers on Pro content of plant in wintering

图6 氮磷运筹对越冬期叶片可溶性糖含量的影响Fig.6 Effect of different fertilizers on soluble sugar content of plant in wintering

低氮条件下，增加施磷量可降低脯氨酸含量、可溶性糖含量，且脯氨酸含量各处理间差异均达到显著水平，可溶性糖含量N、P比为1∶1处理与其他两处理间差异显著；高氮条件下，脯氨酸含量可溶性糖含量均以N、P比为1∶0.5显著最高，1∶1居中，以1∶0.75显著最低。

3 结论与讨论

申玉香等对水分胁迫下氮磷营养对小麦幼苗渗透物质累积影响的研究表明，在一定的范围内，随着氮肥用量的增加，小麦幼苗的株高、干重指标增加［10］。薛崧等对不同氮素水平对旱地小麦叶片叶绿素和糖含量的影响及其与产量的关系研究表明，旱地小麦一次施氮肥能增大叶面积，在旱地土壤肥力低的条件下，一次施适量氮肥，可促进小麦增产，增强植物的抗旱性［11］。刘荣根等对不同施氮量及分配对小麦生长发育和产量影响的的研究表明，施用氮素促进了分蘖，提高了小麦群体质量［12］。本研究表明，旱地小麦休闲期深松＋深施有机肥条件下，播前高氮处理可提高越冬期幼苗株高、分蘖数、单株叶面积和干物质量，这与前人研究结果一致。

本研究还表明，播前高氮处理下，0～60 c m土壤蓄水量及MDA含量以N、P配比为1∶0.75水平下最高，POD活性、SOD活性、脯氨酸含量、可溶性糖含量均以N、P配比为1∶0.75水平下最低。杨文等人对氮磷配施对旱地春小麦水分利用效率及水肥交互作用影响的研究也表明，当水分合量为19.7%时，总施肥量为247.4 kg·h m－2时（N∶P2O5＝1∶0.75），收入效益较好［13］。

本研究发现，SOD活性和 MDA含量呈不显著正相关变化，但在低温和盐胁迫下，SOD活性和MDA含量呈显著的负相关变化，这可能是由于不同的外界环境造成的，这与黄国存等的研究结果［14］相一致。

总之，旱地小麦休闲期深松＋深施有机肥条件下播前高氮处理有利于提高土壤的蓄水量，增强旱地小麦的抗旱性，且N、P配比为1∶0.75时的效果最好。

［1］侯贤清，韩清芳，贾志宽，等.半干旱区夏闲期不同耕作方式对土壤水分及小麦水分利用效率的影响［J］.干旱地区农业研究，2009，27（5）：52－58.

［2］张胜爱，马吉利，崔爱珍，等.不同耕作方式对冬小麦产量及水分利用状况的影响［J］.中国农学通报，2006，22（1）：110－113.

［3］吴金芝，黄明，李友军，等.不同耕作方式对冬小麦光合作用产量和水分利用效率的影响［J］.干旱地区农业研究，2008，26（5）：17－21.

［4］吕军杰，姚宇卿，王育红，等.不同耕作方式对坡耕地土壤水分及水分生产效率的影响［J］.土壤通报，2003，34（1）：74－76.

［5］付国占，李潮海，王俊忠，等.残茬覆盖与耕作方式对土壤性状及夏玉米水分利用效率的影响［J］.农业工程学报，2005，21（1）：52－56.

［6］陈玉华，张岁岐，田海燕，等.地膜覆盖及施用有机肥对地温及冬小麦水分利用的影响［J］.水土保持通报，2010，30（3）：59－63.

［7］许晶晶，郝明德，赵云英.黄土高原旱地小麦氮磷钾与有机肥优化配施试验［J］.干旱地区农业研究，2009，27（3）：143－147.

［8］张永清，苗果园.水分胁迫条件下有机肥对小麦根苗生长的影响［J］.作物学报，2006，32（6）：811－816.

［9］唐小明.有机肥的保水培肥效果及对冬小麦产量的影响［J］.水土保持研究，2003，10（1）：130－132.

［10］申玉香，栾文婷.氮素水平对小麦幼苗性状和营养元素含量的影响［J］.中国农学通报，2009，25（24）：196－199.

［11］薛崧，吴小平，冯彩平，等.不同氮素水平对旱地小麦叶片叶绿素和糖含量的影响及其与产量的关系［J］.干旱地区农业研究，1997，15（1）：79－84.

［12］刘荣根，吴梅菊，周敏，等.不同施氮量及分配对小麦生长发育和产量的影响［J］.土壤肥料，1999（2）：20－22.

［13］杨文，周涛.氮磷配施对旱地春小麦水分利用效率及水肥交互作用的影响［J］.干旱地区农业研究，2008，26（5）：10－16.

［14］黄国存，崔四平，马春红，等.干旱对小麦幼苗SOD活性和CA M 水平的影响［J］.华北农学报，1995，20（1）：40－44.