不同限水条件下施肥方式对小麦产量构成因素的影响

钮力亚，王伟伟，于 亮，陈 超，陆 莉，王奉芝，王 伟

（沧州市农林科学院／沧州市林业科学研究所，河北沧州 061001）

小麦是我国主要粮食作物之一［1］。水分和养分是制约小麦生产的主要因素，我国的水资源总量较大，居世界第四位，但人均水资源量仅相当于世界人均水平的1／4，是世界上水资源严重短缺的国家之一［2］。长期以来，由于生产技术和管理水平及灌溉设施落后等原因，致使农业用水的有效利用率仅为30%～40%，利用率极低［3］。华北地区作为小麦的主产区，降水较少，且年际变化大。沧州地区作为华北地区的典型区域［4］，地下水开采严重，水位大幅下降，形成了地下水位下降漏斗，使得该区的生态环境受到一定影响［5，6］。因此，限水灌溉，提高水分利用效率和籽粒产量是亟待解决的问题。目前生产上为了提高小麦产量，化肥施用量在逐渐增加，但肥料的利用率较低。不同的土壤水分条件下，作物对肥料的利用率不同，不同施肥条件对作物的生长发育也具有重要作用［7］。有研究表明，水分和养分对作物生长的作用是相互作用相互影响的［8，9］。充分利用有限的水资源，合理施肥，提高肥、水利用率，防止环境污染是农业可持续发展中亟待研究和解决的问题。本试验在献县原种场进行，选择小麦品种邯麦13，旨在研究不同限水限肥条件对小麦生长和产量的影响，从而为小麦生产提供一定的理论支持。

1 材料与方法

1.1 材料

供试小麦品种为邯麦13，由邯郸市农林科学院提供。

1.2 试验设计

试验为A、B二因素试验。A因素为肥料处理，分别为：A1.底施有机复合肥（750 kg／hm2）＋三元素复合肥（750 kg／hm2）、A2.底施有机复合肥（750 kg／hm2）、A3.底施三元素复合肥（750 kg／hm2）、A4.不施肥。B因素为水分处理，分别为：B1.春浇2水（拔节水＋开花水）、B2.春浇1水（拔节水）、B3.不浇水。试验在足墒播种基础上，以不施肥不浇水为对照。

1.3 试验地基础及栽培管理

1.3.1 试验基本情况

试验于2015年10月至2016年6月20，在献县原种场试验地进行。土壤为粘壤土，肥力中等偏上，前茬作物玉米。土壤基础肥力情况详见表1。

表1 播种前土壤基础肥力测定结果

撒施底肥同时撒施“呋喃丹”药剂以防治小麦苗期地下害虫。应用撒肥机撒施，撒施效果好，肥料投入均匀。10月10日整地，使用110马力大型旋耕机旋耕3遍，整地质量较好，上虚下实，利于播种。播种期：10月16日。播种量：187 kg／hm2，播后镇压。

1.3.2 田间管理

（1）冬前管理。出苗后，及时查苗补苗，2叶1心时定苗。

（2）浇水管理。第一水在拔节前的3月20日左右，第二水在孕穗至抽穗期的5月1日左右。在浇第一水的同时追施尿素300 kg／hm2。

（3）中耕除草。田间基本无杂草危害。

（4）病虫害防治。2016年5月13日使用机动喷雾器叶面喷施70%吡虫啉3000倍液，40%氧化乐果1500倍液防治小麦蚜虫。

1.4 调查与考种

田间调查性状包括：基本苗、冬前茎数、最高茎数、单位面积穗数、穗粒数、株高、穗长。收获后考察千粒重、不孕小穗数、容重、产量。

1.5 数据处理

采用Excel 2010进行数据处理，DPS7.5统计分析软件进行方差分析，不同处理间的多重比较采用Duncan新复极差法。

2 试验期间的气候与小麦长势

自2015年7月以来，小麦主产区降雨较多，土壤底墒总体较足，前茬作物生长发育正常，大部分地区适期播种有保障。9月降水量为177 mm，9月28日有一次较大的降水过程，降水量为11 mm，29～30日也有微量的降水过程，小麦实现了足墒播种，且播种后平均气温较高，出苗期气温适合小麦生长，小麦出苗齐全，长势良好。11月底全国大范围经历突然降雨、降雪天气，降雪的时间较前几年明显提前。正因为气温骤降，连续多日低温，部分地区甚至出现极端最低气温，日照时间严重不足，对冬小麦生长影响很大，不同程度地出现冻害现象。冬小麦3月初返青，麦苗生长良好。尽管1月下旬的气温较常年偏低4.6℃，更有极端最低气温-20.1℃（23日）发生，但由于降水较多麦田墒情好，冻害死苗现象极少，实现了小麦安全越冬。

春季气温回升较快，光照充足，但降水量较常年同期偏少，且分布不均。特别是4月下旬气温较常年偏高，最高气温超过30℃，小麦生育进程加快，抽穗、扬花均比常年提前。麦田总体长势良好，群体充足，个体健壮。

3 试验结果

3.1 小麦产量与产量构成因素

由表2可以看出，在冬小麦产量方面，施底肥和浇水均比不施肥不浇水（CK）表现出不同程度的增产，增产幅度为120.69%～228.74%；同一施肥量条件下随着水分的增加冬小麦产量增加；同一水分条件下，冬小麦产量随施肥量的增加而增加，但施肥量过高对产量并未产生明显的增产效应。其中底施三元素复合肥＋春季浇2水的产量最高，为9533.9 kg／hm2，比对照增产228.74%；底施有机复合肥＋三元素复合肥＋春季浇2水的产量次之，为9367.2 kg／hm2，比对照增产222.99%。在不浇水的情况下，底施有机复合肥（750 kg／hm2）的产量最高，为7733.7 kg／hm2；在浇1水的情况下，底施三元素复合肥（750 kg／hm2）的产量最高，为9300.5 kg／hm2；在春季浇2水的情况下，底施有机复合肥（750 kg／hm2）的产量最高，为9533.9 kg／hm2。

表2 不同限水施肥条件下小麦产量与产量构成

在单位面积穗数的表现上，处理A1B1、A1B2、A2B2、A3B1、A3B2均与对照A4B3有显著性差异；在相同肥力水平下，不同处理间单位面积穗数未呈现显著性差异，在相同的水分条件下，不同的肥力处理间也没有显著性差异。

在相同施肥条件下，随着浇水量的增加穗粒数增加；在相同水分条件下，增加施肥量可以增加穗粒数。

千粒重在水分和施肥量变化过程中，未发生明显变化。

3.2 小麦田间群体变化情况

由表3可以看出，在不同限水施肥条件下，对小麦田间群体影响最大的是最高茎数，对冬前茎数影响最小，单位面积穗数的变化幅度也较大。全生育期灌1、2水处理的成穗率变化幅度较小。

表3 不同限水施肥条件下小麦田间群体变化

3.3 小麦株高及穗部性状

由表4可以看出，不施底肥不浇水的处理株高降低明显，平均为47.0 cm，施底肥＋浇2水的株高为70 cm；施底肥＋浇1水的株高为68 cm；不施底肥的处理中即使浇2水，其株高为60 cm，也比施底肥的要低10 cm。对穗长的考察结果表明，不施底肥的穗长最短为5.1 cm，其它处理为7.5 cm左右，底施有机复合肥＋三元素复合肥＋浇2水的处理穗长最大，为8.2 cm。由考种结果可以看出，不施底肥不浇水的处理容重最高为820.0 g／L，其它处理在813 g／L左右。不同处理对不孕小穗数影响也较大，不浇水不施肥处理不孕小穗数明显高于其他处理，可见水肥影响穗粒数的形成。

表4 不同限水施肥条件下的小麦株高及穗部性状

4 讨论与结论

农业生产中水分和养分不合理利用现象越来越严重，不仅导致了资源浪费，而且还造成了环境污染。水分和养分在小麦生产中起着重要作用，前人为了提高小麦产量，提高水分和养分的利用效率，在灌溉水和施肥量上做了大量的试验，研究结果不尽相同。本试验在小麦限水区对灌水的次数、灌水关键时期及施肥量上进行了研究，结果表明在冬小麦产量方面，同一施肥量条件下随着水分的增加产量增加，同一水分条件下，冬小麦产量随施肥量的增加而增加，但施肥量过高对产量并不能产生明显的效应，底施三元素复合肥＋春季浇2水（拔节水＋开花水）的产量最高。在相同水分或肥力条件下对穗数的影响较小；穗粒数、不孕小穗数随着水肥条件的不同变化较大；在相同施肥条件下，随着浇水量的增加穗粒数也增加；在相同水分水平下，增加施肥量可以增加穗粒数；千粒重在不同处理间未发生明显变化。不同限水施肥条件下，对小麦田间群体影响最大的是最高茎数，对冬前茎数影响最小，单位面积穗数的变化幅度也较大，全生育期灌1、2水对成穗率、总茎数的影响不大，这与赵雪飞的研究相一致［10］。