灌水和施氮对冬小麦产量及水、氮利用的影响

2018-05-15温红霞田文仲段国辉彭绍峰张媛菲吕树作杨洪强王海洋张少澜高海涛

种业导刊 2018年4期

温红霞,田文仲,段国辉,彭绍峰,张媛菲,吕树作,杨洪强,王海洋,张少澜,高海涛

（洛阳农林科学院，河南洛阳 471022）

作物生产上，如何减少氮肥施用，降低灌溉用水，提高作物氮肥和水分利用效率，对农业生态和粮食安全具有重要意义。

洛麦23和洛麦24是由洛阳农林科学院选育的高产广适小麦新品种，分别在2009年和2014年通过国家审定，其在推广过程中表现出较高的产量潜力和广泛的适应性，但同生产上大面积推广的品种相比节肥、节水效果如何，尚未曾被研究报道。为对以上两个品种的资源高效利用特性做进一步的了解，将其与生产上大面积推广应用的洛麦22、矮抗58、新麦18和偃展4110一起作为试验材料，就水分及氮肥生产效率以及二者对产量的影响设定本试验。

1 材料与方法

1.1 试验概况

试验于2014-2015年度在洛阳农林科学院试验田进行。试验地土层深厚，地势平坦，土壤为壤质，耕层土壤基础养分全氮为1.012 g/kg，土壤有机质为17.82 g/kg，碱解氮含量为100.51 mg/kg，速效钾为88.13 mg/kg，速效磷为49.58 mg/kg。

选用6个品种，分别为洛麦22、洛麦23、洛麦24、矮抗58、新麦18和偃展4110，设置3个灌水水平和5个施氮水平，每次灌水量控制在900 m3/hm2，氮肥为尿素。3个灌水水平：W2为拔节水（3月25日灌水）+开花水（4月26日灌水）、W1为拔节水（3月25日灌水）、W0为不灌水；5个施氮水平：N0为施纯氮0 kg/hm2、N120为施纯氮120 kg/hm2、N240为施纯氮240 kg/hm2、N300为施纯氮300 kg/hm2、N360为施纯氮360 kg/hm2。试验采用三因子裂区设计，灌水次数为主区，施氮量为副区，品种为副副区，随机排列，3次重复。氮肥按基追比6∶4分别在播种前和拔节期施入。10月15日播种，20 cm等行距种植，人工精播耧播种，基本苗180万株/hm2，于6月4日收获。

1.2 测定项目与方法

1.2.1 籽粒产量于成熟期分小区人工实收计产，计算单位面积籽粒产量。

1.2.2 水分利用效率土壤含水量：烘干法，播种前及收获后测定0～200 cm土壤水分含量。按王育红等的方法计算水分利用效率（WUE）。WUE=籽粒产量/（基础含水量+降水量－终期含水量）。

1.2.3 氮肥生产效率

氮肥生产效率=籽粒产量/施氮量

1.3 数据处理分析

数据采用Excel 2010和SPSS16.0进行数据处理和分析。

1.4 小麦生育期内气候变化

小麦越冬期气温较平稳，越冬期间冻害较轻，小麦的生长发育稳健，分蘖较多，越冬群体较常年有所增加。3月份大部分为晴好天气，气温较常年稍偏高，4月全省大范围的降水，有时伴随低温，5月9日和5月22日两次大雨大风天气致使绝大部分品种出现不同程度倒伏。小麦孕穗到灌浆中后期，气温平稳，天气晴好，对小麦品种的籽粒灌浆有利。

2 结果与分析

2.1 不同处理小麦产量的差异

由表1知，品种不灌水和灌水处理产量差异达5%显著水平的有洛麦23、洛麦24、矮抗58、洛麦22；灌水一次和灌水两次处理产量差异达5%显著水平的有矮抗58；以上说明，矮抗58为水分敏感品种。品种不施肥和施肥处理产量差异达5%显著水平的没有；品种不施肥和N240施肥水平处理产量差异达5%显著水平的有洛麦23、洛麦24、新麦18、矮抗58和偃展4110；各品种均在N300处理水平下产量最高，且N300水平和N360水平处理各品种产量差异达5%显著水平的有洛麦24和矮抗58；以上说明，洛麦24和矮抗58属对肥效敏感品种。同时也说明，N300施肥水平，对参试品种产量来说，是最佳施肥水平。

表1 不同处理小麦产量 kg/hm2

续表1 不同处理小麦产量kg/hm2

2.2 不同处理小麦氮肥生产效率的差异

不同处理小麦氮肥生产效率见表2。

表2 不同处理小麦氮肥生产效率 kg/kg

由表2可知，随浇水次数增加，不同施氮水平下氮肥生产效率均值呈增加趋势，说明肥水结合，氮肥生产效率会增加。反之，随施氮量增加，不同浇水次数下品种氮肥生产效率均值总体呈递减趋势，说明同不施肥相比，少量施肥增产效果最明显。进一步分析，品种在N120施肥水平下，参试各品种的氮肥生产效率最高，且大小顺序分别为洛麦23＞洛麦24＞新麦18＞洛麦22＞矮抗58＞偃展4110；在N240施肥水平下，参试各品种的氮肥生产效率大小分别为洛麦24＞洛麦23＞矮抗58＞新麦18＞洛麦22＞偃展4110；在N300施肥水平下，参试各品种产量最高，不同灌水次数下各品种氮肥生产效率均值大小分别为洛麦24＞洛麦23＞矮抗58＞新麦18＞洛麦22＞偃展4110，洛麦24氮肥生产效率最高，为30.26 kg/kg，较均值26.81 kg/kg高12.87%；洛麦23氮肥生产效率较均值高8.66%。综合比较，各品种在不同施氮水平下，氮肥生产效率大小分别为洛麦24 ＞洛麦23 ＞矮抗58 ＞新麦18＞洛麦22＞偃展4110。

2.3 不同处理小麦水分利用效率的差异

不同处理小麦水分利用效率见表3。

表3 不同处理小麦水分利用效率 kg/(hm2·mm)

由表3可知，随着施氮水平增加，不同品种水分利用效率均值呈先增加后减少趋势，且以N300水平下水分利用效率最高，同时由表一可知，该水平下品种产量最高。这说明科学的肥水结合，水分利用效率会得到较好提升高，但肥料亦非越多越好。反之，随着浇水次数的增加，不同施氮水平品种水分利用效率均值总体亦呈先增加后减少趋势，已浇一水水分利用效率最高。这与前人研究结果一致。进一步分析，品种在浇一水水平下，参试各品种的水分利用效率最高，且大小顺序分别为洛麦23 ＞洛麦24 ＞矮抗58 ＞新麦18 ＞洛麦22 ＞偃展4110，其中洛麦23平均水分利用效率为23.177 kg/(hm2·mm)，较均值 19.323 kg/(hm2·mm)高 19.9%。洛麦 24平均水分利用效率为21.95 kg/(hm2·mm)，较均值高13.6%；在浇两水情况下，参试各品种的水分利用效率大小分别为洛麦23 ＞洛麦24 ＞矮抗58 ＞洛麦22 ＞新麦18 ＞偃展4110。洛麦23水分平均水分利用效率为20.152 kg/(hm2·mm)，比均值17.498 kg/(hm2·mm)高15.1%，洛麦24平均水分利用效率为18.916 kg/(hm2·mm)，比均值高8.06%。综合比较，各品种在不同浇水次数下，品种水分利用效率较高的品种为洛麦23、洛麦24和矮抗58。

3 结语与讨论

综上分析可知，洛麦23和洛麦24在水分利用效率方面，在浇一水的情况下，水分利用效率最高，且水分利用效率位在参试品种中较为突出；在浇两水情况下两品种产量最高。洛麦23和洛麦24在氮肥生产效率方面，在N240施肥水平下二者的氮肥生产效率最高，且氮肥生产效率在参试品种中较为突出，同时，在N300施肥水平下二者的产量最高。

虽然对二者的水分利用效率和氮肥生产效率进行了分析研究，但如何进一步将该结果应用于生产中，结合品种的高产栽培技术规程，进行合理的施肥方案设置和灌溉方案设置，这些还需通过设置新的高产栽培试验进行分析、研究。

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