氮素运筹对小麦产量及产量构成因素的影响
2010-09-10赵玉兰孔丽红
王 芳,赵玉兰,孔丽红
(1.屯留县科技局,山西屯留046100;2.屯留县农业局,山西屯留046100)
合理施用氮肥是实现小麦优质高产的重要措施。生产与研究实践表明,氮肥不仅影响小麦的群体质量、决定着产量的高低,而且显著影响小麦的品质[1~6],且氮肥施用的适宜基追比例又是强筋小麦施肥的一个关键问题[7~9]。
在晋东南地区为了实现冬前壮苗的分蘖指标,长期采取的主要是“增苗护穗、大肥、大水、大播量”的栽培模式,虽然在特殊的气候类型与品种管理组合下,亦有不少地方突破公顷产7500kg的记录,但是大播量往往带来群体过大、春季水肥过猛、氮素一次性过量施用而造成群体郁闭倒伏。山西农业大学近年研究提出了“窄行稀条播”的技术,即将生产上采用的18~20 cm的行距缩小为10 cm左右,造成“大密小稀”、“在群体中侧重个体”的群体环境,从而有利于在较大的群体播种密度(450万苗/hm2)下得到较好的生长发育。
本研究旨在探讨晋东南地区“窄行稀条播”栽培模式下不同追肥时间与施肥比例的氮素调控对小麦生长发育与产量形成的影响。
1 材料和方法
供试品种为生产中普遍使用的京冬8号。试验于2009年在屯留科技园区生态试验点进行,试验地为壤土,肥力中等,0~30 cm耕层土壤中全氮含量为1.80~1.98 g/kg,全磷含量为0.27~0.32 g/kg,有机质含量为12.6~13.9 g/kg。本试验中总施氮量为160 kg/hm2。田间管理按一般高产麦田进行。以不同追肥时期和不同的基追比例为试验因素,采用随机区组设计,3次重复,共36个小区,试验方案如表1所示。以氮肥全部基施为对照,公顷留苗450万。
表1 氮肥试验方案 kg/hm2
2 结果与分析
2.1 不同追氮时期施氮肥对产量及构成因素的影响
从表2可以看出,追氮时期不同对产量及构成因素的影响也不同。拔节期追肥的产量明显高于返青期和孕穗期追肥的产量,且差异显著。分析产量构成因素可知,拔节期追肥可以明显提高成穗数与穗粒数[10],说明在拔节期追肥可以较好地协调产量构成因素之间的关系,从而促进产量的提高。
表2 不同追氮时期施氮肥对产量及构成因素的影响
2.2 不同追氮比例施氮对产量及产量构成因素的影响
从表3可以看出,不同基追比例对产量的影响也十分明显。基追比例为5∶5和3∶7处理的实际产量明显高于其他2个处理,且二者之间差异不显著,说明适当加大冬后追肥比例可以明显提高小麦产量,主要是因为后期追肥有利于穗粒数和千粒重的提高。
表3 不同追氮比例对产量及产量构成因素的影响
2.3 施氮时期与基追比例互作对产量及产量构成因素的影响
成穗数、穗粒数、千粒重是小麦产量构成的三大要素,三者在较高水平上的协调组合对提高产量具有十分重要的作用,且追施氮肥可以明显提高小麦产量。不同的追肥时期和基追比例对小麦产量都有明显影响,追氮时期后移和加大追施氮肥的比例可明显提高小麦产量。
从表4可以看出,在拔节期和孕穗期追肥可明显提高产量,处理6的实际产量最高,为6 931.91 kg/hm2,比对照增产近30%,这与康国章等[11]拔节期追氮基追比为5∶5处理的产量构成三因素较协调,产量最高一致;也与刘万代等[12]研究氮肥基追比对不同穗型强筋小麦产量和品质的影响所得出的多穗型品种实现优质高产适宜的氮肥基追比为5∶5或3∶7一致。全部肥料作底肥的处理与基施一定数量的氮肥相比明显减产。差异显著性结果表明,处理6与处理9,10,11之间差异显著,与其他处理之间差异达到极显著。
从小麦产量构成因素分析,处理6和处理7成穗数最高,明显高于处理9,5,处理3和2之间差异不显著。在返青期和拔节期,一定数量的追肥成穗数都高于全部底施的成穗数,而孕穗期追肥5∶5和3∶7的成穗数则明显低于全部底施的成穗数,这可能是由于分蘖成穗期氮肥明显供应不足,孕穗期追肥对成穗已不起作用。处理10和9的穗粒数最高,且明显高于其他处理。全部底施的处理及处理5穗粒数最低,明显低于其他处理。就千粒重而言,处理5,6,10,11明显高于其他处理。
表4 不同氮素运筹对小麦产量、产量构成因素及产值产价的影响
综合各表还可以看出,(1)同样的施肥量由于施用时期和基追比例的不同产量变异在4 918~6 931 kg/hm2之间,高低相差2 013 kg/hm2左右,表明氮素运筹在高产栽培中起着重要的作用。(2)不同时期追肥对产量构成因素影响不同。返青期追肥主要起到巩固冬前分蘖、促进早春分蘖的作用,因而成穗数较高,对穗粒数亦有一定促进作用,但因后期供氮不足而对千粒重负效应较大。拔节期追肥使产量构成三因素得到平衡发展,产量都在6 077 kg/hm2以上,而且最高产量也出现在拔节期追肥处理中。孕穗期追肥有利提高小花结实率,特别是千粒重得到明显提高,虽成穗数相对较低,但孕穗期的3个处理产量不仅高于返青追肥的处理,而且高于拔节期追肥处理的平均产量,而差异不明显。由此可以得出,采用“窄行稀条播”栽培模式,应特别重视拔节至孕穗期的追肥,掌握因地适宜管理。(3)试验表明,在高产栽培中,氮肥运筹的基追比以5∶5和3∶7相对较好,加大追氮比例既符合小麦生长规律、营养需求规律,也符合速效氮肥易挥发的特点。基肥施用比例大,幼苗利用低,极易造成流失浪费,而相反中后期加大氮肥的施用比例既有利于营养生长,建立良好的冠层结构,也有利于提高氮素的利用率,有利于穗数、穗粒数、粒重的形成,因而也适合“窄行稀条播”高产模式的应用。
进一步对影响产量的成穗数(x1)、穗粒数(x2)、千粒重(x3)、花后干物质积累量(x4)、单茎产量(x5)作逐步回归分析,得出回归方程y=2 782.53+1 432.16x4(r=0.901 8**),说明产量与花后干物质积累呈极显著正相关,增加花后干物质积累量是小麦提高产量的关键,提高干物质积累能明显增加小麦产量。
3 结论与讨论
在本研究中,通过氮素运筹的不同处理可以看出产量差异很大,说明氮素的合理运筹对提高小麦产量起着很重要的作用。但是在本试验中最佳处理的产量仅为6 931 kg/hm2,并未达到7 500 kg/hm2高产要求,相当于当地农民高产户的水平。根据最低限子因子定律认为,在任何数量组合的总体中,其作用是“最低的最大”,即数量最小的对整体的限制作用最大。分析了本试验产量三因素的产值产价差异得出,穗数是高产的限制因素,即增加穗数的潜力最大。
几乎所有处理都表现为穗值产价最高,说明在本试验处理条件下,增加穗数的潜力最大,也就是穗数是本试验研究中高产的限制因素。
研究表明,高产群体的合理结构是在一定穗数基础上求得穗粒重的协调提高。在本试验中,产量结构共同特点是成穗数都在600万/hm2以下,穗粒数基本都在35粒以上,千粒重在拔节期和孕期穗追肥的处理中都在40 g以上。这种结构表明,要想进一步提高产量水平,还必须从穗数着手寻求产量结构的突破,即在穗粒重不降低或降低较少的情况下使穗数每公顷突破600万,达到700万~750万。
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