小麦/玉米一体化氮肥运筹对矮抗58产量的影响

李金秀，王震，张彬，裴文荣，朱海燕，李金榜

（1.南阳市农业科学院，河南南阳473000；2.镇平县雪枫街道办事处农业服务中心，河南镇平474250；3.方城县农业局，河南南阳473200）

小麦/玉米一体化氮肥运筹对矮抗58产量的影响

李金秀1，王震1，张彬1，裴文荣2，朱海燕3，李金榜1

（1.南阳市农业科学院，河南南阳473000；2.镇平县雪枫街道办事处农业服务中心，河南镇平474250；3.方城县农业局，河南南阳473200）

为研究小麦/玉米一体化条件下周年氮肥用量及其分配比例对冬小麦群体生长及产量相关性状的影响，以矮抗58为材料，周年氮肥用量设300，450，600 kg/hm2共3个水平，小麦、玉米间的氮肥分配设4∶6，5∶5，6∶4共3个比例。结果表明，在一定氮肥施用范围内，冬小麦群体数量与氮肥水平呈正相关，全年总产量与当前麦季氮肥施用水平间存在极显著正相关。当小麦季施氮量超过240 kg/hm2时，拔节期之后群体数减少、干物质量降低、小麦及全年产量下降。全年施氮肥450 kg/hm2以及小麦、玉米间的氮肥为5∶5的分配比例有利于矮抗58及全年高产。

小麦/玉米；氮肥用量；分配比例；产量

2015年农业部提出了“一控、两减、三基本”的规划，以治理农村的污染问题，按照规划的要求，2020年化肥农药的施用量要实现零增长。目前，我国农作物的氮肥吸收利用率远远低于世界的平均水平，氮肥不合理施用是黄淮麦区农业生产普遍存在的问题。而小麦/玉米轮作是该地区典型的种植模式，过量施用氮肥不仅不能有效提高这2种作物的质量和产量，反而造成了土壤退化、环境污染等问题[1]。因此，合理的氮肥施用量对发展黄淮麦区高产、高效、生态农业，提高农民经济收入有着十分重要的意义[2]。

百农矮抗58是河南科技学院小麦育种中心选育出的中筋小麦品种，其具有高产、优质、抗寒、抗倒、抗病的特点[3]。百农矮抗58不同播量对产量的影响不明显，公顷基本苗从210万株到315万株，分蘖成穗数基本相同，公顷产量在7 365～7 575 kg[4]。矮抗58自身的调节能力强，不同基本苗都能获得较高的产量，其已成为黄淮麦区的主推品种之一，累计推广面积达9×106hm2。

为研究矮抗58在小麦/玉米一体化条件下合理的氮肥运筹模式，本试验设置不同的氮肥用量及其在小麦/玉米周年的分配比例，以探究其氮肥利用规律，为矮抗58在该条件下高产栽培提供理论依据和实践指导。

1 材料和方法

1.1 供试品种

供试小麦品种为矮抗58、玉米品种为郑单958。

1.2 试验设计

试验于2012—2015年连续3 a在河南省南阳市卧龙区溧河乡农业科学院试验基地（112°57′E，32°93′N）进行。该试验点地处亚热带、温带过渡带，属于季风大陆湿润半湿润气候。春秋为55～70 d，夏季为110～120 d，冬季为110～135 d。年平均气温14.4～15.7℃，年降雨量703.6～1 173.4 mm，年日照时数1 897.9～2 120.9 h，年无霜期220～245 d。土壤肥力水平为全氮1.20g/kg，碱解氮45.01mg/kg，速效磷23.34 mg/kg，速效钾113.6 mg/kg，有机质16.48 g/kg。

试验采用裂区设计，主区设小麦/玉米两熟制周年3个氮肥用量，分别为300（D300），450（D450）和600 kg/hm2（D600）；裂区设小麦、玉米作物间3个氮肥分配比例，分别为4∶6（B4），5∶5（B5），6∶4（B6），共计9个处理。每处理小区面积为30 m2，重复3次。

矮抗58于每年10月16日播种，保证基本苗210万株/hm2。试验用底肥：氮肥为尿素（N 46%），磷肥为磷酸二铵（P2O546%,N 18%），钾肥为氯化钾（K2O60%）。按照试验要求计算出每小区所需要的底肥，称量后分别撒施；追肥于起身期，依据试验要求，按照小区分别称量进行条施，田间管理措施同高产田。

1.3 测定项目及方法

随着小麦的生育进程，于田间取样测定各项指标。成熟期取1 m行长样段于室内考种；实收小区30 m2，并换算出产量。

2 结果与分析

2.1 氮肥对矮抗58群体生长动态的影响

从图1可以看出，在基本苗一致的情况下，拔节期以前矮抗58群体随氮肥施用量增加而增加，各处理群体表现为D600，B6＞D600，B5＞D450，B6＞D450，B5＞D300，B6＞D600，B4＞D450，B4＞D300，B5＞D300，B4；拔节—成熟期矮抗58群体随着氮肥施用量的增加先增后减，群体最高点出现在D600，B4，各处理群体大小表现为D600，B4＞D450，B6＞D450，B5＞D600，B5＞D600，B6＞D450，B4＞D300，B6＞D300，B5＞D300，B4。其中，D600，B4；D450，B6与D450，B5群体间差异不显著；拔节后群体出现了两极分化，小麦季施氮肥相对较高的处理小分蘖死亡数增大；成熟期D300水平，B6比B5处理群体数目增加了4.38%，B5比B4处理群体数目增加了9.63%；D450水平，B6比B5处理群体数目增加了1.00%，B5比B4处理群体数目增加了11.89%；D600水平，B4比B5处理群体数目增加了13.72%，B5比B6处理群体数目增加了1.46%。说明一体化平衡增产条件下，适当的氮肥分配比例可以有效增加成熟期小麦群体数目。

2.2 氮肥对矮抗58不同生育期个体干物质量的影响

表1 氮肥对矮抗58不同生育期个体干物质量的影响g

由表1可知，氮肥对矮抗58不同生育期个体干物质的影响规律与群体动态影响规律基本一致。其中，拔节期以前，矮抗58干物质随氮肥施用量的增加而增加，拔节—成熟期干物质随氮肥施用量的增加先增后减；拔节—抽穗期D600，B4处理干物质量最大；扬花—成熟期D450，B6处理干物质量最大；在成熟期D450，B6和D600，B4处理间干物质量差异不显著，D300，B4处理各时期个体干物质量均较低。说明适量的氮肥供给是促进矮抗58干物质积累的重要因素。

2.3 氮肥运筹对矮抗58产量因素的影响

从表2可以看出，穗数变化与群体变化规律一致，随着施氮量的增加先增后减，且D450，B6处理穗数最多，与其他各处理间差异显著，高于D300，B4处理（最少）31.46%；穗粒数变化无明显规律，D450，B5处理穗粒数最多，但与D300，B6；D450，B6；D600，B4和D600，B5这4个处理间差异不显著，高于D300，B5处理（最少）16.67%；千粒质量随着施氮量的增加呈下降趋势，其中，D300，B4处理千粒质量最大，且与其他各处理间差异显著，高于D450，B4处理（最轻）4.21%。三要素协调一致的处理为D600，B4；D450，B5和D450，B6，说明适当的施氮量是促进矮抗58产量三要素协同增加的必要条件。

表2 氮肥运筹对矮抗58产量性状的影响

2.4 氮肥对矮抗58产量的影响

适量的氮肥供应是高产的基础，施氮量少会造成生长不充分；而供应过量会造成营养生长过剩、群体过大，形成郁闭的田间小气候，造成贪青晚熟，从而影响产量[5]。从图2可以看出，在本试验条件下不同处理间冬小麦产量大小顺序为处理D600，B4＞D450，B6＞D450，B5＞D600，B5＞D300，B6＞D450，B4＞D300，B5＞D600，B6＞D300，B4，其中，以处理D600，B4产量最高（7 975 kg/hm2），但与D450，B6和D450，B5处理间差异不显著，高于最低处理D300，B4（6 380 kg/hm2）25%；全年总产量大小顺序为D450，B5＞D450，B4＞D450，B6＞D600，B4＞D600，B6＞D600，B5＞D300，B4＞D300，B6＞D300，B5，其中，处理D450，B5（18 539 kg/hm2）为最高，高于其他处理0.89%～12.41%，在增产效益方面D450，B5为最佳处理。

通过对各影响因素相关性分析发现，小麦产量与小麦/玉米分配比例存在显著相关性（R＝0.690*），全年总产量与当前麦季氮肥施用水平间存在极显著相关性（R＝0.978**），表明玉米氮肥施用量对小麦的产量有一定影响，而全年总产量形成主要由小麦季氮肥实际的供应量所决定。

3 结论与讨论

氮肥对作物的生长起着非常重要的作用。大量研究发现，施用氮肥可以有效增加小麦群体数目，对产量有显著影响。陆增根等[6]研究认为，施氮量对小麦拔节期、抽穗期、扬花期及灌浆期的转运量、转运率和同化量均有较大的影响。黄正来等[7]研究发现，随着氮肥用量的增加，小麦生殖生长阶段干物质积累量也显著增加。在一定的用量范围内，氮肥可以促进有效分蘖的发生，穗数增多，表现为产量随施用量的增加而提高，但施氮过多时，不但产量增加不明显，而且还会因供应过量造成营养生长过剩、群体过大，造成贪青晚熟[8-10]。冯福生等[11]研究认为，施氮量超过180 kg/hm2时，叶片蛋白质和叶绿素含量均下降，产量呈降低的趋势。张显等[12]研究指出，施氮量超过225 kg/hm2时，小麦生育后期的群体光合速率为高值速降型，产量也会下降。同时很多研究还发现，随着施氮量的增加，土壤剖面硝态氮累积量增加，土壤氮素淋失加剧，造成环境污染[13-15]。在本试验地力条件下，在一定氮肥施用范围（120～240 kg/hm2）内，冬小麦群体质量与氮肥水平呈正相关，全年总产量与当前麦季氮肥施用水平间存在极显著正相关，当施氮量超过240 kg/hm2时，拔节期之后群体数减少、干物质量降低、小麦及全年产量下降。

本试验结果表明，小麦产量与小麦/玉米分配比例存在显著相关性（R＝0.690*）；但根据群体数量及干物质积累情况，小麦、玉米作物间分配比例为6∶4时，小麦植株虽然吸收了较多的氮素，但产量并没有明显增加，氮素利用效率较低，不利于氮素的有效利用，这种现象在全年施氮量600 kg/hm2时尤为明显。在小麦生产中，许多研究认为，不同小麦品种对氮素的吸收利用存在差异，针对不同品种应采取与其特性相适应的栽培措施，只有合理运筹氮素，才能发挥品种的遗传潜力，从而达到高产优质[16-18]。在小麦/玉米一体化平衡增产条件下，氮肥及其分配比例存在互作效应，只有二者统筹兼顾，才能保证作物的高产高效。本研究结果表明，全年施氮肥450 kg/hm2，以及小麦/玉米5∶5的分配比例有利于矮抗58高产（7 875 kg/hm2），也利于全年高产（18 538 kg/hm2）。

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Effects of Nitrogen Applications in Wheat/Maize Integration on AK58 Yield

LI Jinxiu1，WANGZhen1，ZHANGBin1，PEI Wenrong2，ZHUHaiyan3，LI Jinbang1
（1.NanyangAcademyofAgricultural Sciences，Nanyang473000，China；2.XuefengStreet Office Agricultural Service Center in ZhenpingCounty，Zhenping474250，China；3.FangchengAgricultural Bureau，Nanyang473200，China）

To explore growth and yield variation lawofwheat under the condition of wheat/maize integration,anniversary amount of nitrogen application and distribution,this paper took AK58 as material,wheat/maize two cropping system anniversary amount of nitrogen application set three levels of 300,450,600 kg/hm2,nitrogen distribution set three proportion of 4∶6,5∶5 and 6∶4.The results showed that the nitrogen application was positively related to winter wheat quantity of population,the annual total yield increased significantly with the nitrogen application of wheat season in certain range.While the wheat nitrogen fertilizer exceeded 240 kg/hm2,the wheat population and the dry matter reduced after jointing stage,the yield of wheat and the annual total yield decreased.The application of anniversary amount of wheat/maize nitrogen fertilizer 450 kg/hm2and 5∶5 ratio beneficial increased to the yield of AK58 and the annual total yield.

wheat/maize;application ofnitrogenous fertilizer;distribution proportion;yield

S512.1

A

1002-2481（2016）09-1304-04

10.3969/j.issn.1002-2481.2016.09.18

2016-05-05

国家小麦产业技术体系南阳综合试验站专项（CARS-3-27）

李金秀（1969-），女，河南南阳人，副研究员，主要从事小麦育种与栽培研究工作。李金榜为通信作者。