□文/张星 李秀敏
当前小麦生产面临着提升质量、降低成本以及保护环境的多重挑战。在实现优质高产的前提下,如何尽可能地精确施肥、提高氮肥利用率是本研究的内容,试验通过对冬小麦采取不同氮肥施用量,对其生长、生理各方面农学参数以及产量的影响研究,为探索适合当地实际生产的小麦高效节氮施肥技术提供依据。
试验于2019年在石家庄市鹿泉区进行。前茬作物为玉米,玉米秸秆全部粉碎还田,试验地土壤为壤质褐土,0~20厘米耕层土壤基础养分含量为:有机质17.3克/千克,碱解氮89.2毫克/千克、速效磷17.3毫克/千克、速效钾133毫克/千克。
供试小麦品种为济麦22;氮肥为尿素。
试验设置三种氮肥施用量:N1(112千克/公顷)、N2(225千克/公顷)、N3(450千克/公顷),三种处理施氮时期均为基肥施入40%,拔节期施入60%。折合成亩施用量即N1:基肥(尿素)6千克,拔节期追肥(尿素)9千克;N2:基肥(尿素)12千克,拔节期追肥(尿素)18千克;N3:基肥(尿素)24千克,拔节期追肥(尿素)36千克。试验采取随机排列,3个处理,每个处理3个重复,每个小区处理面积为6米×9米。磷钾肥全部底施。
2019年10月8日播种,播种时采取15厘米等行距种植形式。2020年4月5日拔节时期随水追施尿素,其余浇水、病、虫、草害等田间管理与当地常规管理相同。
株高测定:在取样点周围2米处,采取X型五点取样法,用直尺分别测定各点自然植株自然高度(cm),取其平均数;
叶绿素测定:选取样点周围有代表性样株,10株,测定叶绿素含量值,取其平均数
生物量测定:取10株有代表性的样品,将其所有叶片擦净,去掉根部。105℃杀青,75~80℃烘干称重,计算其生物量。
群体密度测定:选取试验小区内植株相对整齐连续的,能代表整个试验小区内整体水平的一米两行,数茎数计算出亩茎数;选取10株,数其茎数,计算出亩茎数。
产量测定:
亩穗数:一米两行,田间现场计数有效穗数,计算出亩穗数。
穗粒数:随机抽选10株,数其粒数,计算平均数。
千粒重:收获晾干后数1000粒,称重。
亩产量(千克)=亩穗数(万穗)×穗粒数(个)×千粒重(克)×0.85/100。
由表1得出在小麦分蘖期、拔节前期、拔节后期、开花期,小麦株高随着施氮量的增加基本成正向增加,均表现出N3>N2>N1;但在返青期N2水平下的株高明显高于N1、N3。
由表2可知,小麦叶绿素含量在小麦的分蘖期、返青期、拔节前期均随着氮肥施用量的增加而增加,即追肥量越大,叶绿素含量增加程度越大,表现为N3>N2>N1,但在拔节期追肥后N3处理的叶绿素含量却低于N2处理,说明氮肥有促进植株叶绿素型成的作用,但施用过量反而会降低叶片的叶绿素含量。
表2 不同施氮量对小麦叶绿素的影响
由表3可知,在小麦的返青期和拔节期随着施氮量的增加叶面积成正向增加,表现为表现为N3>N2>N1,在拔节后期、开花期,随着氮肥施用量的增加,小麦植株的叶面积指数表现为N2>N3>N1。
表3 不同施氮量对小麦叶面积指数的影响
由表4可知,在小麦分蘖期小麦亩株数数表现为N3>N1>N2;返青期至拔节期随着氮肥施用量的增加小麦亩茎数也随着正向增加,均表现为N3>N2>N1。小麦亩茎数方面,氮肥施用越多小麦生物量越大,亩茎数全程表现为N3>N2>N1。
表4 不同施氮量对小麦群体密度的影响
由表5可知,在施氮时期及比例相同的条件下,随着施氮量的增加,小麦生物量均表现为:N3>N2>N1。在返青期、拔节前期小麦生物量差异不明显,在拔节后期、开花期增加显著。
表5 不同施氮量对小麦生物量
由表6可知,随着施氮量的增加小麦的亩穗数也随之正向增加,表现为N3>N2>N1,N3处理的亩穗数比N2处理高5.7%,比N1处理的亩穗数高10.3%。穗粒数方面表现为N2>N3>N1,千粒重N2处理的千粒重远高于N1、N3处理,N1处理略大于N3但二者差别不大。在综合产量方面,N2处理的产量高于N3、N1处理,表现为N2>N3>N1。
表6 不同施氮量对小麦产量的影响
本研究结果表明,在相同的氮肥施用比例和时期下,随着氮肥施用量的增加小麦的各个时期的株高、群体密度、生物量均呈正向增加,说明氮素能有效调高植株的株高、群体密度、生物量;而叶绿素和叶面积指数随着施氮量的增加,则呈现先增加后降低的情况,说明氮素在一定程度上能增加叶绿素和叶面积指数,但过多的氮素反而抑制叶绿素的形成;对比产量发现,氮肥能够增加亩穗数,但过量施用氮肥反而会降低穗粒数和千粒重,最终对产量增加起到反作用,因此本试验中最佳氮肥施用量为基肥(尿素)12千克,拔节期追肥(尿素)18千克。本试验没有对小麦开花后的各农学参数进行研究,结合其他因素,开展进一步研究十分必要。