春季追肥方式对不同苗情小麦生长发育、产量及品质的影响

张晶　赵超　张定一　党建友　裴雪霞　张慧芋

摘要：为研究不同苗情小麦生长发育、产量及品质对春季追肥方式的响应，于2021—2022年以10月13日（一类苗）、10月19日（二类苗）、10月28日（三类苗）和11月10日（一根针）播种的小麦为研究对象，在基施复合肥（N、P2O5、K2O含量分别为25%、14%、5%）750 kg/hm2条件下设置不同追肥方式，一、二、三类苗仅追施尿素，其中一类苗拔节期追施135 kg/hm2（N拔135）；二类苗设返青期45 kg/hm2+拔节期90 kg/hm2 （N返45+N拔90）、拔节期135 kg/hm2 （N返0+N拔135）2个处理；三类苗返青期和拔节期追施，设45 kg/hm2+75 kg/hm2 （N返45+N拔75）、75 kg/hm2+75 kg/hm2 （N返75+N拔75）、105 kg/hm2+75 kg/hm2 （N返105+N拔75）和不追肥（CK） 4个处理；一根针返青期追施尿素和磷酸二铵，尿素设45 kg/hm2 （N返45）、75 kg/hm2 （N返75）、105 kg/hm2 （N返105）3个水平，磷酸二铵均施30 kg/hm2和不追肥（CK）4个处理，分析追肥方式对不同苗情小麦生育进程、茎蘖动态、植株干质量、产量及其构成和品质等指标的影响。结果表明，二类苗尿素返青期和拔节期分施有助于提高拔节期和扬花期分蘖数，三类苗追肥处理则对扬花期分蘖数无显著影响，一根针主茎成穗是其主要特征；在基施复合肥750 kg/hm2条件下，二类苗分次与一次性追施产量差异不显著，因此拔节期一次性追施尿素135 kg/hm2较宜；三类苗产量随返青期追肥量增加而增加，尿素以返青期105 kg/hm2+拔节期 75 kg/hm2 追施产量最高，为8 067.3 kg/hm2，一根针返青期追施75 kg/hm2尿素+30 kg/hm2磷酸二铵产量和品质可以实现同步提高；返青期追肥有利于缩小因晚播导致的产量和产值损失。

关键词：降水；肥料；苗情；小麦；生长发育；产量；品质

中图分类号：S512.106文献标志码：A文章编号：1002-1302（2023）17-0075-06

山西省位于我国黄土高原和太行山地区，南北跨越了温带季风气候与温带大陆性气候2个气候带，气候条件复杂。杨军等利用1957—2015年山西省近60年的气象数据分析得出，气温、降水的Hurst指数均位于0.5～1.0的范围，即未来的降水趋势复杂多变，波动性较强；气温持续上升［1］。2021年9月中下旬至10月上旬山西省大部分地区遭遇了历史罕见的极端强降水天气，10月份全省平均降水量为127.1 mm，是常年同期（9.5 mm）的13倍，导致秋粮收获困难，冬小麦不能适期播种。据农业农村部发布的消息，受罕见秋汛影响，冀鲁豫陕晋5省共约730万hm2小麦晚播，接近小麦播种面积的1/3，山西省晚播弱苗面积占全省小麦播种面积的50%。播期对小麦的生育进程和产量影响较大，随播期推迟，小麦出苗率降低，出苗期差异大，拔节期、抽穗期、开花期、成熟期延迟，全生育期缩短［2-3］。晚播小麦分蘖成穗率低，成穗数不足；穗分化时间短，不能形成大穗；成熟期晚，易遭受干热风，千粒质量下降，并且播种越晚对小麦单产的影响越大［4-6］；晚播小麦每晚播5 d，单产减少7%～10%［7］。因此，采取一定的栽培调控措施对晚播小麦进行调控，弥补晚播对小麦个体、群体生长的负面影响对提高晚播小麦产量至关重要。前人研究表明，合理的肥料运筹可以对晚播小麦进行调控，延长营养生长期，促进小麦对干物质和养分的积累，实现优质高产［8-12］。因此，本研究在极端降雨天气导致小麦播期推迟的条件下，依据冬前苗情设置不同追肥方式，研究其对小麦生长发育、产量及品质的影响，并对同一品种不同追肥方式产值和产投比进行分析，以期为晋南晚播小麦产量和品质同步提高提供理论支持和技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

试验于2021—2022年在山西农业大学小麦研究所试验基地 （36°13.2′N，111°33.7′E）进行，该区为温带大陆性半干旱气候，属黄淮冬麦区北片，年平均气温13.1  ℃，年降水量450～550 mm，年日照时数2 400 h，年蒸发量2 150 mm左右，试验地属石灰性褐土。小麦全生育期的月平均温度和月降水量见图1。

1.2 试验设计

一类苗：供试材料，济麦22，10月13日播种，播量225 kg/hm2，基施复合肥（N、P2O5、K2O含量分别为25%、14%、5%，下同）750 kg/hm2，拔节期追施尿素（N 46%，下同）135 kg/hm2 （N拔135），大区设计，面积3.7 m×79.8 m=295.3 m2，3次重复，6月12日收获。

二类苗：供试材料，济麦22，10月19日播种，播量285 kg/hm2，设追施尿素：返青期45 kg/hm2+拔节期90 kg/hm2 （N返45+N拔90）、拔节期135 kg/hm2 （N返0+N拔135）共2个处理，大区设计，面积2.7 m×130.0 m=351.0 m2，2次重复，6月20日实收测产。

三类苗：供试材料，临麦4390，10月28日播种，播量300 kg/hm2，返青期和拔节期追施尿素，分别设45 kg/hm2+75 kg/hm2 （N返45+N拔75）、75 kg/hm2+75 kg/hm2 （N返75+N拔75）、105 kg/hm2+75 kg/hm2（N返105+N拔75）和不追肥（CK）4個处理，大区设计，面积2.7 m×120.0 m=324.0 m2，2次重复，6月19日收获。

一根针：供试材料，LY9942，11月10日播种，播量300 kg/hm2，返青期追施尿素和磷酸二铵（N18%、P2O5 46%），其中尿素分别设45 kg/hm2 （N返45）、75 kg/hm2 （N返75）、105 kg/hm2 （N返105）3个水平，磷酸二铵均施30 kg/hm2和不追肥（CK）4个处理，大区设计，面积2.6 m×71.0 m=184.6 m2，重复2次，6月17日实收测产。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 生育时期调查 小麦播种后，在小麦的整个生长期实时观测小麦的生长发育变化，并记录小麦的关键生育时期（返青期、拔节期、扬花期、成熟期）。

1.3.2 农艺性状的测定 在小麦拔节期和扬花期，把每个大区划分为3个小区，在每个小区中随机挖取10株小麦，室内测定株高、茎蘖数。

1.3.3 植株干质量 各小区在定点调查样方外，于拔节、扬花期随机选取代表性20株单株装入密封塑料袋，带回室内将植株按茎、叶、穗部分开，在105 ℃ 烘箱内杀青 30 min后，80 ℃烘至恒质量，称干质量。

1.3.4 产量测定 收获当天在每个小区随机挑选长势均匀的2行冬小麦，每行中间选取长20 cm的区段作为样本，去除穗粒数小于5粒的穗后，准确计数有效成穗数，并调查每穗粒数，求平均值为穗粒数；各处理收获2个未取样调查样方外，再随机取3个1.0 m2面积，单独收获脱粒，风干后称质量；取500粒称质量，换算成千粒质量，重复3次（重复间相差≤0.5 g），80 ℃下烘至恒质量，计算籽粒风干含水率，按13%含水率计算千粒质量和产量。实收产量（kg）=籽粒鲜质量（kg）×（1-含水率）÷（1-13%）。

1.3.5 品质指标测定 籽粒样品风干后使用 Brabender公司 Quadrumat Junior 试验磨粉机磨粉，水分调至14%，用于品质测定。粉质参数测定：参照 GB/T 14614—2006《小麦粉 面团的物理特性 吸水量和流变学特性的测定 粉质仪法》，用德国Brabender公司生产的粉质仪进行测定，主要测定项目为面团吸水率、形成时间、稳定时间。 Zeleny-沉降值：用德国 Brabender公司生产的沉降值仪测定。湿面筋含量：用瑞典 Perton公司生产的2200型面筋仪测定。

1.3.6 产值及产投比计算 产值=产量×单价，产投比=产值/农用物资成本。

1.4 数据处理

数据采用Excel 2016和DPS 15.10软件进行处理。

2 结果与分析

2.1 春季追肥方式对不同苗情小麦关键生育时期的影响

由表1可知，与一类苗比较，二类苗返青期较一类苗推迟2 d，拔节期、扬花期推迟3 d，成熟期推迟 5 d；三类苗追肥处理间生育时期无差异，CK则在扬花期生育进程加快，成熟期较三类苗其他处理提前2 d；一根针追肥处理全生育期仅219 d，较一类苗生育期缩短23 d，追肥处理间生育时期无差异，其中CK扬花期和成熟期较其他处理提前3 d。

2.2 春季追肥方式对不同苗情小麦株高及分蘖的影响

由表2知，二类苗返青和拔节期分施尿素（N返45+N拔90）其株高和分蘖数均高于仅拔节期追施（N返0+N拔135），且拔节期株高、分蘖数及扬花期株高处理间差异显著。三类苗施肥处理对扬花期分蘖数无显著影响。尿素以返青期75 kg/hm2+拔节期75 kg/hm2 （N返75+N拔75）追施时拔节期株高最高，且与其他处理差异显著，较CK提高46.1%；拔节期分蘖数和扬花期株高均以返青期105 kg/hm2+拔節期75 kg/hm2 （N返105+N拔75）处理较高，其次是N返75+N拔75，二者差异不显著，返青期45 kg/hm2+拔节期75 kg/hm2 （N返45+N拔75）与CK差异不显著，N返105+N拔75扬花期株高较CK提高18.3%。一根针扬花期均无分蘖，各处理仅对拔节期和扬花期株高影响较大，株高以返青期追施尿素75 kg/hm2 （N返75）和105 kg/hm2 （N返105）较高，二者差异不显著，拔节期较CK分别提高26.8%、23.8%，扬花期较CK分别提高3.8%和13.0%。随着生育进程的推进，追肥处理与CK 株高差异减小。

2.3 春季追肥方式对不同苗情小麦植株干质量的影响

由表3可知，二类苗拔节期和扬花期单株干质量及不同器官干质量均以N返45+N拔90处理较高，且与N返0+N拔135差异显著。三类苗拔节期和扬花期单株干质量均以N返45+N拔75较高，分别较CK提高63.5%和46.8%，其次是N返75+N拔75 处理和N返105+N拔75处理，二者差异不显著；扬花期茎、叶干质量均以N返45+N拔75较高，且与其他处理差异显著，穗干质量则以N返105+N拔75较高，较对照增加82.8%，处理间差异显著。一根针单株干质量拔节期各处理无显著差异，扬花期追肥处理间差异不显著，不同器官表现为N返105叶和穗干质量均较高，其中穗干质量与其他处理差异显著，较CK增加31.6%。

2.4 春季追肥方式对不同苗情小麦产量及其构成的影响

由表4可知，二类苗N返45+N拔90产量及其三因素均高于N返0+N拔135，但差异未达显著水平；三类苗各处理成穗数差异不显著，追肥处理穗粒数与千粒质量差异不显著，产量随追肥量增加而增加，以N返105+N拔75产量最高，其次是N返75+N拔75，二者均与CK差异达显著水平，分别增产28.35%和 17.78%，增产主要与穗粒数和千粒质量有关；一根针成穗数以N返75较高，其次是N返105，二者差异不显著，追肥处理间穗粒数差异不显著，千粒质量则表现为N返75、N返105及CK较高，三者差异不显著，千粒质量为48.37～48.71 g；一根针追肥处理的产量都显著高于CK，其中，N返75和N返105追肥处理产量较高，分别较CK增产19.9%和15.6%。

2.5 春季追肥方式对不同苗情小麦品质的影响

由表5可知，追肥处理对二类苗品质指标影响较小，对三类苗吸水率、沉降值、稳定时间及形成时间均无显著影响，三类苗湿面筋以N返45+N拔75较高，与N返75+N拔75和N返105+N拔75差异显著，与CK差异不显著。追肥处理对一根针湿面筋无显著影响，吸水率和沉降值均以N返105最低，与其他处理差异显著，而对稳定时间影响较大，处理间差异均达显著水平，其中N返75稳定时间较高，N返105最低，形成时间以N返45和N返75较高，二者差异不显著，与N返105及CK处理差异显著。一根针苗情各项品质指标均以N返75较高。

2.6 春季追肥方式对不同苗情农用物资、产值及产投比的影响

由表6可知，二类苗N返45+N拔90较N返0+N拔135产值增加994.05元/hm2，产投比提高0.13；三类苗追肥处理与CK相比，N返105+N拔75多投入化肥 528.0元/hm2，产值增加5 346.0元/hm2，N返75+N拔75多投入化肥420元/hm2，产值增加3 352.05元/hm2，N返45+N拔75多投入化肥312元/hm2，产值增加 1 959.3元/hm2，其中三类苗处理中N返105+N拔75 处理产投比较高为2.93，一根针以N返75处理产值最高，产投比3.10，与CK相比，N返105多投入化肥 441元/hm2，产值增加3 098.7元/hm2，N返75多投入化肥333元/hm2，产值增加3 959.1元/hm2，N返45多投入化肥225元/hm2，产值增加960.3元/hm2。

3 讨论与结论

3.1 春季追肥方式对不同苗情小麦生长发育的影响

推迟播期会导致小麦全生育期缩短［13-14］。张凯等研究发现，随着播期推迟，不同品种小麦的生育期均缩短［15］，本研究结果与其一致。薛亚光等研究认为，播期推迟后，小麦的出苗期、开花期和成熟期均受到不同程度的延迟［16］。本研究中二类苗关键生育时期均较一类苗推迟（同一品种），与其研究结果一致。三类苗和一根针苗情生育期追肥较不追肥处理扬花期和成熟期推迟，这是因为生育期适量追肥有利于延缓植株衰老。乔玉强等研究认为不同氮肥运筹下小麦生育期间总茎数拔节期达到最大值，拔节后逐渐降低，适当延迟氮肥追施时间有助于提高小麦生育后期的群体总茎数［17］。本研究中小麦的群体分蘖数呈现出先上升后下降的趋势，与其研究结果一致，而追肥处理对不同苗情的分蘖数影响不同，这可能与小麦播期的选择及追肥量不同有关。其中，二类苗（10月19日播种）尿素返青期和拔节期分施有助于提高拔节期和扬花期分蘖数，三类苗（10月28日播种）追肥处理则对扬花期分蘖数无显著影响，一根针（11月10日播种）在扬花期无分蘖，即主茎成穗是其主要特征。

3.2 春季追肥方式对不同苗情小麦产量及品质的影响

米慧玲等研究均表明，不同苗情小麦无论底肥施氮量的高低，返青后进行追施氮肥有利于提高产量，不同苗情冬小麦推荐追肥量不同［18-19］，本研究结果与其一致，其中三类苗产量随返青期追肥量增加而增加，而一根针产量则随返青期追肥量增加先升高后降低，这与张耀兰等研究的晚播小麦孕穗期追肥处理产量最高的结果［20］不一致。吴金芝等认为迟播小麦减产的原因是穗数降低，本研究中三类苗和一根针结果与其一致［21-22］。张耀兰等研究表明拔节期追氮后晚播冬小麦蛋白质含量均显著高于不施氮和氮肥全部基施处理［23］。温明星等研究认为增施氮肥能提高籽粒面团形成时间和稳定时间，但过多施氮会造成沉降值降低［24］，本研究结果与其不完全一致，本研究中追肥处理对二类苗品质指标无显著影响，而对一根针小麦稳定时间影响最大，其各项品质指标均以返青期追75 kg/hm2尿素较高，追施105 kg/hm2尿素品质指标反而降低。

3.3 春季追肥方式对不同苗情小麦产值的影响及丰产原因分析

前人研究认为，适播条件下小麦产量、净效益和产投比均显著高于早播和晚播［25］，随播期的推迟，小麦产值下降；产值变化趋势与产量变化趋势基本相同，同时表明气候条件是影响晚播小麦产量、产值的重要因子［26-28］。本研究中，同一品种小麦产值表现为一类苗>二类苗，三类苗和一根针追肥方式不同产值存在差异。2021年受秋汛影响，冬小麦播期推迟，出苗期较常年延长，有利因素是土壤底墒充足，生长期光温水条件总体良好，越冬期气温较常年偏高1～3 ℃，日照偏多，小麦冬前生长时间延长，促进苗情转化；3月气温较常年偏高 3.8 ℃，加速了小麦发育进程，起身拔节提早，弥补了晚播造成的发育滞后的影响，气象条件对小麦起身拔节较为有利；从小麦拔节孕穗一直到籽粒灌浆期，气温总体冷凉，降水少、光照足、病害轻，灌浆后期光热充足，干热风程度較轻，有利于灌浆乳熟，粒质量提高，实现小麦丰产。

3.4 结论

在基施复合肥750 kg/hm2条件下，二类苗分次与一次性追施产量无显著差异，因此拔节期一次性追施尿素135 kg/hm2较宜；三类苗尿素以返青期105 kg/hm2和拔节期75 kg/hm2追施产量最高；一根针以返青期追施75 kg/hm2尿素产量和品质实现同步提高；返青期追肥有利于缩小因晚播导致的产量和产值损失。

在小麦生产成本中，肥料费用最高，占到农用物资投入的35%～40%，而在晚播小麦中三类苗及一根针苗情基施复合肥用量普遍偏高，导致肥料利用率降低，如果能合理运筹肥料施用比例，控制肥料成本投入，三类苗及一根针小麦降本增效仍有一定的空间。随着国内市场对优质专用小麦的需求增加，选用优质专用小麦品种和高效栽培措施是提高晚播小麦品质及经济效益的有效途径。

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收稿日期：2022-12-28

基金项目：国家现代农业产业技术体系建设专项（编号：CARS-03-53）；山西省重点研发计划（编号：201903D221022）。

作者简介：张 晶（1984—），女，山西襄汾人，硕士，副研究员，从事小麦高产高效栽培生理研究。E-mail：zhangjing3298@163.com。

通信作者：张定一，博士，研究员，从事小麦育种与栽培研究，E-mail：zdyi888@163.com；党建友，硕士，研究员，从事小麦节水高效栽培研究，E-mail：dangjyou8605@163.com。