王静静,孙善国,张鹏,唐小洁,杜洪艳,李东升
(连云港农垦农业科学研究所,江苏 连云港 222248)
冬小麦是我国主要的粮食作物之一,同时也是重要的商品粮和战略性粮食储藏品种,对国家粮食安全具有重要意义。为保证小麦高产需要有足量的肥料投入,氮的投入是增产的重要措施之一,磷是仅次于氮的必需元素,科学施用磷肥是小麦增产的一项重要措施[1],也需要受到一定程度的重视与合理利用。研究表明,磷肥用量在一定范围内具有增产作用,合理的施磷量因土壤磷素状况而异,并随磷肥的连续施用而变化,过量施磷会降低作物干物质积累量、品质及产量[1-2]。
近年来,随着东辛农场施肥结构的不断调整,农场土地速效磷含量呈现先升高后略有降低的趋势(东辛农场测土配方项目化验室提供数据)。本试验针对近年来东辛农场稻茬麦施肥结构不断调整的现状,以优化氮磷配比为目的,研究在施氮量一定的情况下,磷肥不同用量对小麦产量及其构成因子的影响,为苏北连云港地区小麦合理施氮磷肥提供一定的理论依据和数据支持。
试验在东辛农场农业科学研究所16号田进行,田块基本肥力水平中上。前茬作物水稻。供试小麦品种烟农19,分蘖能力强。
试验所用肥料由东辛分公司商贸中心集中采购,尿素为山东润银生物化工股份有限公司生产,含N 46%;磷二铵为江苏苏垦物流有限公司生产,含 P2O546%,N 18%。
试验设5个处理,667 m2施肥量分别为:处理1,无肥(N 0 kg,P2O50 kg);处理2,无磷(N 22.5 kg,P2O50 kg);处理3,基肥尿素15 kg+二铵10 kg(N 22.5 kg,P2O54.6 kg);处理4,基肥尿素13.04 kg+二铵15 kg(N 22.5 kg,P2O56.9 kg);处理5,基肥尿素11.1 kg+二铵20 kg(N 22.5 kg,P2O59.2 kg)。随机区组设计,重复3次。其他时期肥料运筹,壮蘖+返青肥15 kg,拔节孕穗肥10 kg,倒二叶肥5 kg,除无肥处理外,各处理小麦整个生育期氮肥用量均为22.5 kg。
11月4日人工撒施底肥,11月5日人工开沟播种,667 m2基本苗36 万,行距20 cm。11月6日灌溉,11月17日出苗。12月26日和2月27日分别施返青肥和壮蘖肥,均为尿素7.5 kg,3月24日施拔节孕穗肥,4月11日撒施倒二叶肥。整个生育期防病治虫4次。6月9日成熟,6月11日收割。
调查记载生育期。成熟期取样考查产量构成因子,分小区收割计产。
由表1可知,不同磷肥施用量对小麦茎蘖动态变化影响较大,与不施磷肥的对照(处理2)相比,施用磷肥各处理小麦各个时期茎蘖数均有所增加,说明在施入一定量氮肥的基础上,增施磷肥有利于小麦茎蘖数及成穗数的增加;处理4在各时期茎蘖数及成穗数最高,说明小麦对施磷量存在一定阈值,超过这一阈值,则会造成茎蘖数及成穗数下降,肥效降低。
表1 不同磷用量对小麦各生育时期群体茎蘖的影响
由表2可见,667 m2小麦产量,不施肥料的处理1仅79.3 kg,处理2在不施磷肥只施氮肥的情况下可达到438.2 kg,比最高产量处理4低42.9 kg,可以看出本试验地力条件下氮肥对于小麦的增产作用远大于磷肥,其原因为试验田力中上,土壤本身具有一定的供磷能力,大大降低了小麦对外来磷素的依赖性。在施氮量一定的条件下,小麦产量随着磷肥投入量的增加,呈现先增加后降低的趋势,667 m2产量,处理4最高,为481.1 kg;其次是处理5,为473.3 kg;最低的是处理2,为438.2 kg。处理4的产量显著高于其他各处理(除处理5),说明在一定范围内,增施磷肥可以显著提高小麦的籽粒产量,但施磷量存在一个阈值,低于或高于该阈值产量均有所下降。从产量结构上看,667 m2成穗数处理4最多,其次为处理5,成穗数最少的为处理2;每穗粒数,处理2较处理3、处理4和处理5分别多0.3、0.8 和0.3 粒;千粒重则为处理2最高,其次为处理4、处理3和处理5。同时,对比处理4与处理5以及处理4与处理3可知,当施磷量超过或低于一定数值,小麦穗数和每穗粒数略有下降,导致产量降低。说明在一定施氮量条件下,磷肥施入量超过或低于一定数量均会降低成穗数最终影响产量。
表2 不同磷肥用量对小麦产量及其构成因子的影响
对小麦产量与施磷量进行二次曲线拟合,得出曲线方程y=-2.429 1x2+35.717x+350.3(R2=1),由此方程得出667 m2最高施磷量为7.35 kg,最高产量为481.6 kg。
磷素是作物生长所需的大量营养元素之一,其对作物产量的影响远小于氮,略高于钾。有研究表明,在施用氮肥的基础上,一定数量的磷肥施用可以提高小麦穗粒数和千粒重,显著增加干物质累积量,进而增加小麦产量,但超过这一范围后,增施磷肥会造成产量下降[3],而合理的施磷量因土壤磷素状况而异,并随磷肥的连续施用而变化[2-3]。本试验在667 m2施入22.5 kg氮素的条件下,施磷肥量为6.9 kg时,小麦产量最高,为481.1 kg,而当施磷量为9.2 kg时,产量不增反降,分析原因为适量施磷可显著提高冬小麦产量。由于冬小麦生长后期贪青晚熟,高量施磷造成磷素向籽粒的转移滞后,或者是受磷素养分库容量的限制,冬小麦不能将磷素养分充分地分配到籽粒中形成经济产量[4],导致冬小麦产量有所降低。另外,本试验土壤地力中上等,土壤本身能够提供部分磷素,而在不施磷肥只施氮肥的条件下产量即可达到438.2 kg,比最高产量处理4仅低42.9 kg,而高磷处理并没有表现出增产效果,进一步说明了磷素投入存在一定限度。
本研究结果同时表明,适量施磷可增加小麦茎蘖数和成穗数,进而提高小麦产量,这与前人[1-2,5-6]施磷促进分蘖发生、增加单位面积穂数相一致。本试验为中上等肥力田块,在一定施氮量基础上,处理4小麦产量最高,不施磷肥只施氮肥的处理2产量最低,而进一步增施磷肥的处理5产量较处理4有所降低,说明在此地力条件下,667 m2小麦最合理的磷肥施用量为6.9 kg。