水肥藕合对冬小麦生长和产量的影响

丁继君 栗 丽 王旭钰

(1山西省水土保持科学研究所 2山西农业大学资环学院)

小麦是我国的第二大作物，种植面积和产量仅次于水稻，其生产水平的高低直接关系到国家的粮食安全。水分和氮素是决定小麦产量的主要调控因子，二者之间存在着明显的交互作用。在农业生产过程中，人们为了追求高产，过量施肥和盲目灌溉，常常导致小麦单产下降和氮肥利用率降低。为此，需对不同水氮条件下冬小麦的生长发育和产量形成进行深入研究。本文通过田间试验，探讨了水氮互作对冬小麦生育期株高、叶面积指数、地上部分生物量及产量的影响，以期为晋南河东地区冬小麦的施肥和灌溉提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料与时间、地点

1.1.1 试验材料

供试土壤:石灰性褐土，质地为中壤，冬小麦播前耕层土壤养分状况见表1。

供试肥料:氮肥为尿素(含N 46%)，磷肥为过磷酸钙(含 P2O512%)，钾肥为硫酸钾(含 K2O 45%)。

供试作物品种:晋麦79号。

1.1.2 试验时间与地点

表1 试验地0-40 cm土层理化性状

试验时间:2012年10月至2013年6月;地点:运城市临猗县王家庄村。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计

试验设水分和肥力两个因素。其中，灌溉量设4个处理，分别为:不灌水(W0)、灌水800 m3/hm2(W800)、灌水 1000m3/hm2(W1000)、灌水1 200 m3/hm2(W1200);氮肥设4个处理，分别为:不施氮肥(N0)、施氮肥150 kg/hm2(N150)、施氮肥200 kg/hm2(N200)、施氮肥250 kg/hm2(N250)。以灌溉量为主处理，施肥量为副处理，每个处理重复3次，共48个小区。小区设置为东西向，四周开阔，面积3 m×12 m＝36 m2。冬小麦生育期间分别于拔节期和灌浆期灌水2次，灌水量用潜水泵抽水时间来控制，各小区用PVC软管实施管灌。

1.2.2 播种与施肥

冬小麦于2012年10月5日播种，采用常规平作，行宽 20 cm，播种方式为机播，播种量为225 kg/hm2。磷肥和钾肥作为基肥于播种前一次性施入;氮肥的40%作为底肥施入，拔节期和灌浆期各追施30%，随灌水施入。2013年6月10日收获。

1.3 测定项目及方法

1.3.1 样品的采集

在冬小麦拔节、孕穗、开花、灌浆和收获期，每小区选取3段10 cm长的混合样段用于测定生物量;在收获期单区收获测产，并在每小区取3段1 m长的混合样品进行考种。

1.3.2 样品的测定

(1)株高:冬小麦各生育期，在每小区选取10株进行定株观测。

(2)叶面积:冬小麦各生育期，每小区选取5株，用软尺沿叶片中脉量取绿叶长度，在绿叶最宽处垂直于叶脉的方向量取叶片的最大宽度。叶面积计算公式:单株叶面积(cm2)＝0.8×长(cm)×宽(cm);叶面积指数(LAI)＝取样植株叶面积之和/样段占地面积。

(3)干物质积累量:冬小麦各生育期，每小区选取3段10 cm长小麦植株测定地上部分鲜质量，样品采用105℃高温杀青30 min后，70℃烘干至恒重，冷却后用电子天平称重。

(4)产量及其构成因子:冬小麦成熟期收获测产，并对采集的混合样品进行考种。

1.3.3 数据处理

应用Excel 2003软件进行实验数据处理和统计分析，多重比较用Duncan法(a＝0.05)进行。

2 结果与分析

2.1 水氮藕合对冬小麦株高的影响

从表2可知，在不同水氮处理下，冬小麦各生育阶段的株高均随灌水量的增加而增加，亦随施氮量的增加而增加。在灌水量相同的条件下，拔节期和开花期，处理N200与N250间株高差异不显著，其他处理间株高差异显著;孕穗期，各处理间株高差异显著;灌浆期，处理N200与N250间株高差异不显著，而在其他处理间株高差异显著;成熟期，不施氮处理的株高均显著低于施氮处理(P＜0.05)，差异显著。在相同施氮条件下，冬小麦各生育期的株高均随灌水量的增加而增加。

2.2 水氮藕合对冬小麦叶面积指数的影响

不同水氮处理对冬小麦叶面积指数的影响见表3。从表3可知，叶面积指数在拔节期到成熟期呈先增加后减少的抛物线状变化规律。叶面积指数从拔节期逐渐增大，至孕穗期达到最大值，随后植株底部的叶片开始枯萎变黄，绿叶面积逐渐减少，从而使叶面积指数逐渐降低。在灌水量相同的条件下，处理N200与N250间叶面积指数差异不显著，其他处理间差异显著;各生育期冬小麦的叶面积指数，不仅随施氮量的增加而增加，也随灌水量的增加而增加。在相同施氮条件下，冬小麦各生育期的叶面积指数均随灌水量的增加而增加。

表2 不同水氮处理对冬小麦株高(cm)的影响

表3 不同水氮处理对冬小麦叶面积指数的影响

2.3 水氮藕合对冬小麦地上部分干物质的影响

由表4可以看出，不同水氮处理下冬小麦地上部干物质积累量均随着生育期的推进而逐渐增加，至成熟收获时达到最大。相同施氮条件下，地上部分干物质积累量均随灌水量的增加而增加。在灌水量相同的条件下，拔节、孕穗、开花和灌浆期，地上部分干物质积累量随施氮量增加而增加。在各个生育期，施氮处理的地上部分干物质积累量显著高于不施氮处理(P＜0.05)，且处理间差异显著。

表4 不同处理冬小麦地上部分干物质积累量 (kg/hm2)

2.4 水氮藕合对冬小麦产量构成的影响

影响冬小麦产量构成的主要因子为公顷穗数、穗粒重和千粒重。水氮互作对冬小麦产量构成的影响见表5。从表5可以看出，在相同灌水条件下，冬小麦穗粒重和千粒重均随施氮量的增加先增加后降低，以施氮处理N200最高;千粒重在施氮处理N150和N250间差异不显著，穗粒重在施氮处理N200和N250间差异不显著;公顷穗数随施氮量的增加而增加。在相同施氮条件下，穗粒重、千粒重以及公顷穗数均随灌水量的增加呈现逐渐增加的趋势;不施氮处理，千粒重在灌水处理 W1200下达到最大。灌水量1 200 m3/hm2、施氮量200 kg/hm2时，冬小麦穗粒重和千粒重最高。在相同施氮条件下，籽粒产量随灌水量的增加呈现递增趋势;在相同灌水处理下，不同施氮处理间籽粒产量均差异显著。不同水氮处理下，冬小麦籽粒产量以处理 W1200N250最高，为5 211.07 kg/hm2。

表5 不同水氮处理对冬小麦产量构成的影响

3 结论与讨论

(1)冬小麦株高和地上部分干物质积累量均随着生育进程的推进逐渐增加。叶面积指数在整个生育期呈先增加后减少的抛物线状变化。在各生育期，冬小麦的株高、干物质积累量和叶面积指数均随灌水量和施氮量的增加而增加。

(2)冬小麦穗粒重和千粒重均以处理W1200N200最高，公顷穗数以处理W1200N250最高。相同施氮条件下，穗粒重、千粒重以及公顷穗数均随灌水量的增加呈现递增趋势。冬小麦籽粒产量以处理W1200N250最高，为5 211.07 kg/hm2。施氮和灌溉配合下，二者存在着明显的交互作用，产量有大幅度的提高。

(3)氮、磷、钾是作物生长发育的三要素，本文仅研究了在灌溉和磷、钾肥用量固定情况下施氮量对冬小麦生长发育及产量的影响，实际上磷、钾肥也需要通过试验寻求最佳的水肥用量，有待进一步研究探索。

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