增施磷肥对小麦籽粒产量及品质的影响

宋 强

阿克苏市农业技术推广中心，新疆 阿克苏市 843000

0 引言

小麦是我国城乡居民的主要口粮来源，其综合生产情况直接决定着国家的粮食安全［1］。新疆维吾尔自治区（以下简称新疆）光照时间长、降水量少、温差大［2］，可满足小麦生长发育需求，是适宜小麦种植的区域之一。2022年，新疆冬小麦播种面积超80万hm2，产量达653.3 万t。近年来，随着国家经济的快速发展、居民生活需求的改变，小麦生产中出现了越来越明显的产能供给及质量安全矛盾［3］。目前，小麦生产主要依靠高水肥管理，但不合理的施肥不仅给环境保护带来了较大负担，而且影响着社会经济的发展［4］。

在作物生长发育过程中，磷是不可缺少的必需营养元素，也是限制作物增产的一个主要因子，磷对作物产量的影响仅次于氮［5］。近年来，部分学者研究了磷肥在农业生产中的应用效果。周小芹等［6］针对天水市磷肥施用情况及磷肥利用率不高等问题，研究了不同磷肥施用量对玉米经济系数、产量和磷肥利用效率的影响，结果表明配施有机肥情况下磷肥施用量一般在87.0～174.0 kg/hm2时能够获得较好的经济效益。苏木德［7］为明确安溪县春种马铃薯适宜的磷肥施用量，以马铃薯泉云3 号为试验对象，研究了磷肥施用量对马铃薯农艺性状、产量和品质的影响，发现施磷肥对马铃薯农艺性状、产量和品质均具有显著性影响，较适宜的磷肥施用量为90.0 kg/hm2。闫金垚等［8］于2019—2021 年在长江中游地区进行了磷肥施用量田间试验，探索了磷营养供应状况对油菜产量和品质的影响，发现施磷可显著增加油菜单株角果数、角粒数和千粒质量，进而提高油菜产量，且以油菜产量和食用油品质为目标的推荐磷肥施用量为45～90 kg/hm2；而追求饲用饼粕蛋白质产量为目标的推荐磷肥施用量为90～135 kg/hm2。为探究新疆阿克苏市小麦种植适宜的磷肥用量，笔者以小麦品种郑麦9023 为试验对象，研究了增施磷肥对小麦籽粒产量的影响，希望能够为当地小麦种植合理施磷肥提供科学依据。

1 试验材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于阿克苏市，属暖温带干旱型气候区，年平均气温为7.6 ℃，年平均降水量为171.13 mm，年均日照时间为2 789.7 h，年无霜期在133～163 d。试验地前茬作物为大豆，耕作层土壤有机质质量分数为1.5 g/kg、碱解氮质量分数为64 mg/kg、速效钾质量分数为209 mg/kg、有效磷质量分数为16 mg/kg。

1.2 试验材料

试验用磷肥为过磷酸钙（含磷量15.75%）、氮肥为尿素（含氮量46%），购自当地农资市场。参试小麦品种为郑麦9023，由河南省农业科学院小麦研究所高产育种研究室选育。

1.3 试验方法

1.3.1 试验设计

试验于2021年10月至2022年6月进行，根据磷肥施用量的不同，共设置4个处理，分别为P（0对照，不施磷肥）、P7（0磷肥施用量为70 kg/hm2）、P14（0磷肥施用量为140 kg/hm2）、P21（0磷肥施用量为210 kg/hm2）。每个处理设3次重复，共12个试验小区。各小区采取随机区组设计，面积为2.4 m×3.0 m，小区间设置宽50 cm的隔离带。

1.3.2 试验过程

采取等行距种植方式播种，播种量为178 kg/hm2。采取滴灌方式灌溉，滴灌带采用1管4行方式布设。播种时，施入75 kg/hm2尿素作为基肥，分别于小麦拔节期、抽穗期、扬花期随水施入45、75、120 kg/hm2尿素；播种后160 d（约5%植株已返青）时，采取条施方式施入磷肥。冬前浇水3次，在小麦返青期至成熟期每10 d灌溉1 次，共灌溉6 次。除磷肥施用量不同外，其余田间管理措施均参照当地大田。

1.4 测量项目及方法

小麦成熟后，于各试验小区收获30 株植株带回室内考种，分别测定有效穗数、穗粒数、千粒质量等产量构成指标。每区收获中间10 m2植株，晒干后测定产量。各区分别称取2 kg晒干籽粒于实验室采用瑞士波通近红外分析仪测定籽粒湿面筋质量分数、吸水率、沉降值等指标。

1.5 数据处理

利用Excel2010软件进行数据统计，利用SPSS16.0软件进行数据分析。

2 试验结果与分析

2.1 磷肥施用量对小麦籽粒产量的影响

由表1 可知，磷肥施用量对小麦穗粒数、千粒质量两个产量构成要素影响不显著，对小麦单位面积有效穗数及产量影响显著。在此次试验条件下，各处理小麦穗粒数在33.68～34.57 粒/穗，千粒质量在36.92～37.74 g。从单位面积有效穗数来看，磷肥施用量在0～140 kg/hm2时，小麦单位面积有效穗数与磷肥施用量呈正相关，随着磷肥施用量的增加，小麦单位面积有效穗数由517.5 万穗/hm2增加至535.5 万穗/hm2；而磷肥施用量由140 kg/hm2增加至210 kg/hm2时，小麦有效穗数开始减少，由535.5万穗/hm2减少至526.5万穗/hm2，其中P70处理与P210处理小麦单位面积有效穗数差异不显著。从小麦产量情况来看，由高到低分别为P140处理、P210处理、P70处理、P0处理，其中P140、P210、P70处理小麦产量分别较P0处理增加5.79%、3.06%、2.15%。

表1 磷肥用量对小麦产量构成要素及籽粒产量的影响

2.2 磷肥用量对小麦籽粒品质的影响

2.2.1 磷肥施用量对小麦籽粒形态品质的影响

由表2 可知，磷肥施用量对小麦籽粒角质率、黑胚率影响不显著，但对小麦籽粒容重、秕粒率影响显著。在此次试验条件下，各处理小麦籽粒角质率在95.86%～97.24%，黑胚率在0.42%～0.70%。从小麦籽粒容重来看，随着磷肥施用量的增加，小麦籽粒容重表现为先升高后降低的趋势，由P0处理的780.92 g/L 逐渐升高至P140处理的787.48 g/L，而后降低至P210处理的780.03 g/L，其中P0处理与P210处理小麦籽粒容重不存在显著差异。从小麦籽粒秕粒率来看，整体在3.85%～5.32%，由高到低依次为P0处理、P210处理、P70处理、P140处理，其中P210处理与P0处理、P70处理间小麦籽粒秕粒率差异不显著。

表2 磷肥用量对小麦籽粒形态品质的影响

2.2.2 磷肥施用量对小麦籽粒加工品质的影响

由表3 可知，不同磷肥施用量对小麦籽粒湿面筋质量分数、吸水率、面团稳定时间影响不显著，但对小麦籽粒沉降值、面团形成时间影响显著。在此次试验条件下，各处理小麦籽粒湿面筋质量分数在35.25%～35.97%，吸水率在62.14%～63.35%，面团稳定时间在18.05～19.56 min。随着磷肥施用量的增加，小麦籽粒沉降值呈现出先降低后趋于稳定的趋势，由P0处理的355.24 s 逐渐缩短至P140处理的320.16 s；随着磷肥施用量的继续增加，小麦籽粒沉降值无明显变化趋势。P0处理与P210处理小麦籽粒面团形成时间差异不显著，但明显高于P70处理和P140处理，且P70处理和P140处理差异不显著。

表3 磷肥施用量对小麦籽粒加工品质的影响

3 讨论与结论

在小麦生长发育过程中，磷是其必需的一种大量营养元素，可参与碳水化合物代谢及蛋白质代谢等活动，适量施用磷肥有利于小麦根系的生长发育，可提高小麦产量［9-10］。胡安新等［11］研究发现，施用磷肥可加快小麦的生长速度并增加产量，但根据实际情况来看，磷肥过量施用会造成小麦产量与品质下降。陆梅等［12］研究发现，适当使用磷肥有利于旱地麦田保持土壤水分，提高土壤表层有效磷量和植株磷素积累量，从而优化产量构成要素，最终提高籽粒产量、水分利用效率和磷肥贡献率。

此次研究发现，适当增施磷肥对小麦有增产作用，可提高小麦单位面积有效穗数，但对穗粒数、千粒质量影响不大，磷肥施用量为140 kg/hm2时增产效果最显著；增施磷肥可提高小麦籽粒容重，降低秕粒率、沉降值。随着磷肥施入量的增加，小麦品质呈先上升后下降的趋势，磷肥施用量为140 kg/hm2时小麦籽粒品质最为理想。综上所述，适当增施磷肥可提高小麦籽粒产量及品质，在新疆阿克苏市种植郑麦9023 时较适宜的磷肥施用量为140 kg/hm2。