不同水肥条件对冬小麦千粒质量的影响

申慧勇，赵建武，王玉斌

（山西省农业科学院高粱研究所，山西晋中030600）

小麦是我国主要的粮食作物之一，是仅次于水稻、玉米的第三大粮食作物[1]，有着不可替代的重要性。随着人口的不断增多，生活质量不断提高，粮食问题成为人类首要解决的问题[2]，所以，人们对小麦产量的要求也越来越高[3]，这也使育种家、科研人员面临更大、更严峻的挑战[4]。千粒质量是体现种子大小与饱满程度的一项指标[5]，是检验冬小麦种子质量和小麦育种中重要的考察指标，也是田间预测产量时的重要依据[6]。冬小麦的产量和品质对水、肥较为敏感[7]，合理的灌溉与施肥是冬小麦增产的主要途径之一[8]。在不同水肥条件下，测定冬小麦的千粒质量积累的变化对于冬小麦科研育种工作以及农业生产都有极其重要的意义[9]。

本研究以小麦品种农大189 为材料，采用盆栽试验方式，以4 个水分处理和3 个施肥处理测定不同时期冬小麦千粒质量积累的数据，分析其变化趋势，为今后小麦育种材料的选择评价提供帮助。

1 材料和方法

1.1 试验材料

供试冬小麦品种为农大189。

1.2 试验设计

试验于2016—2017 年在山西农业大学试验田进行。采用盆栽水肥试验，盆体宽25 cm、高20 cm，生土装盆，每盆栽基本苗30 株。试验设4 个水分处理：土壤水分保持最大持水量的50%～55%（W1）、60%～65%（W2）、70%～75%（W3）和80%～85%（W4）。每个水分处理设3 个施肥水平：总施纯N 0.015 kg/m2（N1）、0.030 kg/m2（N2）、0.045 kg/m2（N3），氮素分基施和拔节期2 次追施，基追比为6∶4。10 月3 日播种，每个处理重复16 盆，水分控制采用称重法，全生育期控水。开花后测定籽粒千粒质量，每5 d 测定一次。

1.3 数据分析

利用Excel 2007、SPSS 软件进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 不同施肥条件下冬小麦千粒质量积累动态变化

从图1 可以看出，不同肥料条件下，冬小麦千粒质量变化和积累趋势是一致的，均呈“S”型曲线变化。不同施肥条件下千粒质量进入直线增长的时间不同，在N1 施肥条件下，进入直线增长的时间为开花后11 d 左右；在N2 施肥条件下，进入直线增长的时间为开花后8 d 左右；在N3 施肥条件下，进入直线增长的时间为开花后7 d 左右。3 种施肥条件下都在开花后27 d 左右，千粒质量增长进入减速增长期，直至千粒质量保持基本不变。

同一施肥水平下，不同土壤水分对冬小麦千粒质量积累动态的影响在各个时期各异。在N1 施肥水平下，W3 处理冬小麦千粒质量进入直线增长期的时间最早，为开花后6 d 左右，W1、W2、W4 处理冬小麦千粒质量进入直线增长期的时间均在12 d左右，W1 处理进入减速增长期较早，为21 d 左右，其余3 个处理较为一致，为27 d 左右；而在N2 施肥条件下，4 个水分处理进入直线增长期的时间几乎一致，大约都在开花后6 d 左右，稳定增长时间在27 d 左右。而在N3 施肥条件下，W4 处理冬小麦千粒质量进入直线增长期的时间最早，为7 d 左右，其余3 个处理为10 d 左右，减速增长期在W1、W2 处理下较早，为25 d 左右，W3、W4 处理为28 d 左右。

在同一施肥条件下，水分条件与冬小麦的千粒质量在30 d 后不呈正相关关系。从图1 可以看出，在N1 施肥水平条件下，30 d 以后W2 处理冬小麦的千粒质量最高，其余依次为W4、W3、W1 处理，且千粒质量差异较为明显。在N2 和N3 施肥条件下，千粒质量在4 个水分条件下均为W3 处理最大，且4 个水分处理下千粒质量的差异较小。

2.2 不同水分条件下冬小麦千粒质量积累动态变化

不同水分水平下冬小麦千粒质量变化和积累趋势是一致的（图2），均呈“S”型曲线变化。不同水分条件下，千粒质量进入直线增长的时间不同。在W1、W2、W3 和W4 水分条件下，千粒质量进入直线增长的时间分别为11，9，8，7 d。4 个处理都在开花后27 d 左右，千粒质量增长进入减速增长期，直至千粒质量保持基本不变。

同一水分条件下，不同施肥水平对冬小麦千粒质量积累动态的影响在各个时期不同。在水分含量较低且施氮量也低的条件下，冬小麦千粒质量进入减速增长期较早（图2）。在W1 条件下，N1 进入减速增长时期最早，为21 d 左右，N2 进入减速增长期为22 d 左右，N3 进入减速增长期为27 d 左右；而在W2、W3 和W4 水分条件下，不同施氮水平千粒质量进入直线增长期和减速增长期的时间差异不明显。

从图2 可以看出，同一水分条件下，在N1、N2和N3 这3 个施肥处理下冬小麦千粒质量与施肥量不呈正相关关系。在W1 水分条件下，30 d 以后千粒质量积累最高的为N3 处理，且各处理千粒质量差异较大；在W2 水分条件下，30 d 以后各处理千粒质量几乎没有差异；在W3 和W4 水分条件下，均为N2 处理千粒质量最大，且3 个处理间有一定差异。

3 结论与讨论

3.1 高水肥条件会使冬小麦千粒质量积累的快速增长期提前

本试验结果表明，在同一水分条件和同一施肥条件下，冬小麦千粒质量变化和积累趋势是一致的。不同水肥条件下，冬小麦籽粒千粒质量的增长趋势呈“S”型曲线，即前期千粒质量增长比较缓慢，中期呈直线增长趋势，后期又趋于缓慢。在同等条件下不同施肥处理和不同水分处理，冬小麦千粒质量快速增长期随着施肥量或水分的增加而逐渐提前。所以，大田生产中选择合理的施肥和灌溉时间[10]会显著增加冬小麦积累千粒质量的时间，就有可能实现冬小麦增产。

3.2 过量的水肥条件和冬小麦千粒质量不呈正相关关系

本试验结果表明，在N1 施肥水平条件下，30 d以后冬小麦的千粒质量最高的为W2 处理，其余依次为W4、W3、W1 处理。在N2 和N3 施肥条件下，千粒质量在4 个水分条件下均为W3 处理最高。由此可以看出，千粒质量最高为4 种水分处理下的中间型。在W1 水分条件下，千粒质量积累最高的为N3 处理；在W2 水分条件下30 d 以后千粒质量几乎没有差异；在W3 和W4 水分条件下均为N2 处理千粒质量最大。由此可以看出，冬小麦千粒质量在W1 水分条件下与氮素含量呈正相关关系，超过W3 水分条件后与氮素含量不呈正相关关系。因此，要增加冬小麦千粒质量应该注意水肥配合，才能达到最好的效果，过量的水分和肥料并不会增加冬小麦的千粒质量。在冬小麦生产中，灌溉和施肥要结合当地情况合理进行[11-13]。过量的水肥条件会增加生产成本，带来农业生态问题[14-15]，可能不会增加冬小麦的产量甚至起到相反的作用。