高产小麦适期追氮对植株性状及产量结构的影响

段云辉，童 璐，尹黎峰

(1.金坛市作物栽培技术指导站,江苏金坛 213200;2.薛埠镇农业综合服务站,江苏常州 213200)

高产小麦适期追氮对植株性状及产量结构的影响

段云辉1，童 璐1，尹黎峰2

(1.金坛市作物栽培技术指导站,江苏金坛 213200;2.薛埠镇农业综合服务站,江苏常州 213200)

为探讨高产小麦春后不同叶龄期追肥对其植株性状及产量的影响,以确定江苏苏南地区小麦高产栽培模式下春后的最佳追肥时期,于2013-2014年,以金坛稻麦科技示范中心为基地,以优质中筋小麦扬辐麦4号为试验材料开展相关试验,以春后不追肥为对照,设置春1叶、春2叶、春3叶、春4叶及剑叶露尖在内的5个不同叶龄期和孕穗、扬花两个时期在内的8个试验处理。通过对小麦植株性状、产量的考查分析,明确了春后追肥对小麦植株性状、群体结构、物质积累和产量结构均具有显著影响。同时在倒3叶抽出0.7叶时追施拔节肥、在剑叶抽出一半时追施适量的剑叶肥均对最终产量有较大的提增作用。

小麦;高产栽培;春后肥料运筹

文献著录格式:段云辉,童璐,尹黎峰.高产小麦适期追氮对植株性状及产量结构的影响[J].浙江农业科学,2015,56(9):1378-1381,1484.

DOI 10.16178/j.issn.0528-9017.20150909

小麦是我国第3大粮食作物,常年种植面积和产量分别占全国粮食作物的22.2%和21.7%左右[1]。追施氮肥作为小麦增产措施,可以提高植株叶片叶绿素含量,改善光合性能,增加光合产物积累,从而提高小麦单产[2]。

当前小麦传统的施肥模式是施足基肥,出苗后补施苗肥,冬季施冬腊肥促平衡,春后一次性施用返青拔节肥。此类施肥模式不但费工耗时,同时由于追肥的时间、用量等难以被农户广泛掌控,致使小麦产量难以突破,效益难以提升,农户种植热情受挫。为改变传统的施肥模式,从小麦生育期入手,对返青期、拔节期的追肥,利用更为精细的叶龄动态指标,明确最佳追肥时间,便于农户熟悉及掌握。试验在金坛地区的同等地力条件及农艺措施基础下,以主茎叶龄动态为指标,在春后不同叶龄期(每张新叶露尖)进行追肥比较试验,探讨其对植株性状及产量的影响,以明确金坛及苏南地区的最佳追肥叶龄期。

1 材料与方法

1.1 材料

2012年秋播在金坛稻麦科技示范中心进行首次高产小麦春季追氮试验。2013年又在同一园区不同田块进行了复核试验。试验品种均为扬辐麦4号。播种量150 kg·hm-2。播种期11月1日,前茬作物均为水稻。播种方式:2013年人工撒播、2014年丹阳良友机械有限公司制小麦复式播种机(2BFG-10A)条播。播后立即机械镇压,隔天机械开沟。

其他农艺措施,肥料运筹:基苗肥,2013年播种前1 d,一次性人工撒施;2014年由播种机带复合肥播种,播后8 d人工撒施尿素。基苗肥总用量:进口复合肥(3×16)375 kg·hm-2+尿素150 kg·hm-2。春季追肥时间根据叶龄动态,于春后(2月20日)每张新叶露尖时追施,用量进口复合肥375 kg·hm-2+尿素150 kg·hm-2。合计折纯氮、磷、钾分别为258,120和120 kg·hm-2。

植保防治。2年均在12月中旬用麦草星+大能进行冬前除草。3月上中旬用井冈霉素+吡虫啉防治小麦纹枯病及蚜虫。4月中旬用多·酮+吡虫啉+快杀灵进行“一喷三防”,7 d后用同样药剂进行2次防治。

1.2 处理设计

试验以只施基苗肥春后不追肥为对照,设8个处理。其中2013年设对照(CK)、春1叶露尖追肥(C1)、春2叶露尖追肥(C2)、春3叶露尖追肥(C3)、春4叶露尖追肥(C4)、剑叶露尖追肥(JY)、孕穗期追肥(YS)和扬花期追肥(YH)8个处理。2014年设对照(CK)、春1叶露尖追肥(C1)、春2叶露尖追肥(C2)、春3叶露尖追肥(C3)、春3叶和春4叶分别露尖时均量两次追肥(肥料总量不变)(C3+C4)、春4叶露尖追肥(C4)、剑叶露尖追肥(JY)、扬花期追肥(YH) 8个处理。

1.3 测定项目

记载生育期。分别在2月20日返青期、3月12日拔节期、4月7日齐穗期和5月24日成熟期取代表样20株,进行植株性状考查,并将样品按照叶、茎、穗于105℃杀青0.5 h后70℃烘干至恒重,冷却后称重。同时在成熟期进行产量结构测定,计算理论单产(即每667 m2产量)。

叶面积指数(LAI)与植株性状同时考查,按照LAI=样品叶面积(m2)÷样品数(株)×总茎蘖数(万株)。

1.4 统计方法

利用Excel 2010处理数据并制图;在IBM SPSS Statistics中完成统计分析。叶面积指数(LAI)利用叶片长宽法推断。

2 结果与分析

2.1 生育期

供试小麦的主要生育期及叶龄期表现见表1。

表1 供试小麦的主要生育期及叶龄期表现月-日

2.2 对株型性状的影响

据2014年小麦成熟期植株性状指标分析结果(表2),各处理间,株高,CK与C2,C3,C4之间均存显著差异,其中CK株高最矮、C3+C4株高最高。且随追肥时间的推迟,表现为先增后降趋势;节间长度,前4节间总长无显著差异,均在41.86～47.83 cm。第5节间CK与C2,C3,C4,JY均存显著差异。其中C3最长30.20 cm;穗长,CK与YH间无显著差异,与其他均有显著差异,其他相互间无显著差异。春后追肥除YH外,穗长差距不大,为10.04～10.41 cm,C4最长;每穗排数,CK与其他处理均有显著差异。C3,C4与YH间存显著差异,其他间无显著差异。春后追肥小穗排数均在21排以上,C3最多22.27排;退化粒数,CK与C1间无显著差异,与其他有显著差异;绿叶数,CK与JY间有显著差异,其他处理间均无显著差异。

表2 2014年小麦成熟期各处理的植株性状指标

2.3 对叶面积系数的影响

由表3可知,最后3张叶片宽度,各处理间无显著差异,宽度,剑叶＞倒2叶＞倒3叶。倒3叶、倒2叶均为CK处理叶片最窄、剑叶为YH最窄。

叶片长度,倒2叶＞倒3叶＞剑叶;关于叶面积指数,CK与C1,C2,C3间存在显著性差异,与其他处理无显著性差异,且随时间推迟,先增后降,C2最大,CK最小。

表3 2014年小麦齐穗期各处理的叶片指标

2.4 对干物质积累的影响

表4表明,成熟期的穗重,CK与其他处理间均有显著差异,且随追肥时间推迟而增加。其中JY最重,CK最轻。返青-成熟干物质积累,CK与其他处理均有显著差异,且随追肥时间的推迟而增加,其中积累量最重为YH,最轻为CK。

表4 2014年小麦返青期、成熟期各处理的单株干物质积累

2.5 对单产的影响

由表5可知,春后追肥对最终单产均有一定的提升作用,其中2年理论单产均在C3时达最高值。产量比CK高76.71%和41.15%。YH时最少,产量比CK高15.26%和12.23%。方差分析表明, 2013年CK和YH与其他处理均有显著差异,其他处理间无显著差异。2014年CK与剑叶前追肥均存显著差异。

表5 不同年份试验各处理的理论单产

由图1可知,2年的试验均表现出,理论单产随春后追肥时间推迟先增后降。建立回归方程式y=-170.34x2+928.55x+6 062.7,R2=0.950 7, y为理论单产,x为春后第N张叶片。当x为2.7时,即在春后第2.7叶(拔节期)进行追肥,可获得最高的理论单产。在此之前追肥,理论单产随追肥时间推迟而增高,在此之后,理论单产随时间推迟而下降。说明春后小麦理论单产随追肥时间后移,呈先高后低趋势[3]。

图1 追肥叶龄期与理论单产之间的关系

2.6 对产量结构的影响

利用C1,C2,C3,C4,JY,YH处理的穗粒结构数据进行回归分析,建立回归模型,春后追肥与有效穗数的回归方程:y=-1.973 2x2-1.057 1x+ 425.17,R2=0.827 6,式中,x为春后追肥叶龄期,y为有效穗数,春后越早追肥,有效穗数越多(图2)。与每穗粒数的回归方程y=-0.385 8x2+ 3.502 1x+38.231,R2=0.305 9,x为春后追肥叶龄期,y为每穗粒数。当x为4.5时,即春后第4.5叶(剑叶抽出0.5叶)时追肥,可获得最高的每穗粒数(图3)。与千粒重的回归方程:y= -0.034 5x2+0.304 4x+39.486,R2=0.046 4,x为春后追肥叶龄期,y为千粒重。当x为4.4时,即春后第4.4叶(剑叶抽出0.4叶)时追肥,可获得最高千粒重(图4)。

图2 追肥叶龄期与有效穗数之间关系

模型表明,有效穗数随追肥叶龄期的推迟而下降。每穗粒数和千粒重则在孕穗初期(剑叶0.5叶左右)之前随追肥而上升,之后追肥而下降。

图3 追肥叶龄期与每穗粒数之间关系

图4 追肥叶龄期与千粒重之间关系

2.7 对产量构成因素的主次影响

建立产量构成因数间相关系数方程:y=-963.285+16.641x1+10.160x2+13.545x3,R2= 0.999 0。其中y为理论单产,x1为有效穗数,x2为每穗粒数,x3为千粒重。

追肥叶龄期中产量构成因素间相关系数,理论单产与有效穗数、每穗粒数、千粒重的相关系数分别为0.913,0.463,0.778(表6)。可表明不同叶龄期追肥处理间对理论单产影响因素最大的为有效穗数,其次是千粒重,影响最小的为每穗粒数。

表6 追肥叶龄期中产量构成因素间相关系数

3 小结与讨论

本试验中,春后至孕穗期前追肥对株高、第5节间、每穗排数、绿叶数等植株性状都有明显的提增作用,有利于合理株型的组合,形成高光效株型,获得高产[3]。与凌启鸿等[5]研究发现,春后追肥能有效延缓小麦最后3张功能叶片的衰弱,增加单位面积小麦叶面积指数。而小麦生产过程中,叶片影响光合作用和干物质的积累,对产量的形成起着至关重要的作用结论一致。

在所有春后追肥处理中,C2处理,叶面积指数最大;C3处理,穗下节间最长、每穗排数最多、退化最少;C3+C4处理,绿叶数最多,齐穗至成熟有效干物质积累量最大。根据朱新开等[6]研究,穗下节间与单产呈正相关。凌启鸿等[5]研究表明,叶面积指数是反映作物群体大小的重要指标。在一定单位内,作物产量随叶面积指数的增大而提高。田纪春等[7]研究,追肥可以提高小麦叶绿素的含量和光合效率,延长旗叶光合效率最高持续期,利于粒重的提高。可得出在春2叶至春4叶抽出间追肥对理论单产都具有较大的增幅作用。

通过本试验可看出,春后追肥与不追肥对后期理论产量影响较大,春后追肥,改变了小麦植株性状,利于形成高光效柱型,获得高产[8],其平均理论单产较不追肥处理高40%左右。在春后所有追肥处理中,最佳的追肥叶龄期是在春3叶抽0.7叶时,对于试验品种扬辐麦4号总叶片数11张而言,春3叶抽出时,小麦正处于拔节期,此结论与王绍中等[9]研究的拔节期重施氮肥可以明显提高灌浆强度,增加籽粒干物质积累;以及马永安等[10]研究的拔节期一次性追肥可明显延长叶片功能期,提高后期光合作用,增加干物质积累,是充分发挥增产潜力的一项措施一致。由此可得出结论,春后一次性追肥的最佳叶龄期应在倒3叶抽出即小麦拔节时。同时根据试验中理论单产与每穗粒数、千粒重的回归方程可以看出,当在剑叶抽出0.4叶时可获得最大的每穗粒数,当剑叶抽出0.5叶时,可获得最高的千粒重。而根据陆增根等[11]研究,施氮时期后移并且2次追肥,有利于花后干物质的积累及其对籽粒产量的贡献率。由此可得出结论:对田间长势正常,无倒伏风险的田块,小麦拔节时追肥并在剑叶抽出一半时适量补肥,将会有一定的增粒增重效果,有助于实现增产增收目标。

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[8] 魏夑中,吴兆苏.小麦株型结构分析与产量育种咨询系统[J].南京:东南大学出版社,1991.

[9] 王绍中,刘发魁,马平民,等.小麦超高产主攻穗重研究[M].北京:中国农业出版社,1995:197-205.

[10] 马永安,孙全德,陈冬梅,等.不同施肥运筹对冬小麦邯6172产量的影响[J].土壤肥料,2004(3):26-28.

[11] 陆增根,戴庭波,姜东,等.氮肥运筹对弱筋小麦群体指标与产量和品质形成的影响[J].作物学报,2007,33 (4):59-597.

(责任编辑：张瑞麟)

S 512

A

0528-9017(2015)09-1378-04

2015-04-21

江苏省农业三新工程项目(SXGC[2012]097,SXGC[2014]069)

段云辉(1982-),江苏金坛人,男,农艺师,硕士,从事农业技术研究与推广工作。E-mail:hui_009@163.com。