宝山区机械条播小麦氮肥用量梯度试验

王 萍 （上海市宝山区农业技术推广中心 201901）

近年来，随着高产优质小麦播种方式的改变，小麦对养分的吸收、利用也发生了的变化，传统的小麦人工撒播模式的施肥技术参数已难以满足机械条播模式下小麦整个生育期对养分的需求。鉴于此，上海市宝山区于2018年开展了机械条播小麦氮肥用量梯度试验，以期得到机械条播模式下小麦的氮肥施用技术参数。现将相关试验结果报道如下。

1 材料与方法

1.1 试验地点

试验设在上海新苗粮食蔬菜专业合作社(N31°28′42.26″E121°19′9.08″）内进行，前茬作物为水稻。供试田块土壤为夹砂泥，土壤pH 8.02，有机质含量为18.30 g/kg，碱解氮含量为101 mg/kg，有效磷含量为40.9 mg/kg，速效钾含量为92 mg/kg。

1.2 供试材料

供试小麦品种为“罗麦10号”。供试肥料为大颗粒尿素（N 46%）、普钙（P2O512%）、大颗粒进口氯化钾（K2O 60%）。

1.3 试验设计

试验设6个处理，每处理重复3次，随机区组排列。具体试验设计及肥料运筹见表1。磷、钾肥作基肥一次性施用。

表1 各处理施肥种类、施肥用量及施肥时间 (单位：kg)

1.4 试验管理

采用GTN-200-Z 型埋茬（草）耕整条播机播种，小麦播种时间为2017 年11 月15 日，每667 m2播种量为15 kg。2018 年6 月3 日用“久保田”收割小麦，各小区单打单收，计实产。

1.5 采样与分析

土壤样品采集：在施基肥前，采用“S”形布点法，采集土壤深度为0～20 cm 的15 个样点的土壤混合样2 kg，并用GPS 定位，记录经纬度。

植株样品采集：采用“S”形多点采样法，于小麦收获期，每处理采集完整的植株样品2 kg、籽粒样品1 kg 装入网袋备用。

土壤样品和植株样品的检测方法均依据行标和国标进行，具体见表2。

2 结果与分析

2.1 不同处理对机械条播小麦产量及其结构的影响

2.1.1 产量结构

由表3可知，小麦有效穗数随施氮量的增加而增加，处理（6）的每667 m2有效穗数较处理（2）增加14.55万穗，增幅达79.3%；处理（6）与处理（5）的有效穗数差异不显著，但处理（6）和处理（5）的有效穗数均显著高于处理（2）、处理（3）、处理（4）；以上结果说明，氮肥用量对小麦有效穗数有显著影响。每穗实粒数随施氮量的增加呈先增后减的趋势，当每667 m2纯氮施用量为0～21 kg 时，每穗实粒数随施氮量的增加而增加，当每667 m2纯氮施用量达28 kg时，每穗实粒数有减少的趋势。千粒重随施氮量的增加而降低，但各处理间差异不显著。每穗小花退化数随施氮量的增加呈先减后增的趋势，在每667 m2纯氮施用量为0～21 kg 时，每穗小花退化数随纯氮施用量的增加而减少，当每667 m2纯氮施用量达28 kg 时，每穗小花退化数有增加的趋势。

表2 土壤样品中各指标的检测方法

由此说明，在本试验条件下，增施氮肥能显著增加机械条播小麦的有效穗数，且有效穗数随施氮量的增加而增加，同时可增加小麦每穗实粒数，从而提高小麦产量；但施氮量过高，会增加每穗小花退化数、降低千粒重，不利于提高小麦产量。

另据田间观察，小麦生长后期有5%左右的植株发生了倒伏。

表3 机械条播小麦产量及其结构分析

2.1.2 产 量

由表3、4 可知，不同处理间产量差异达极显著水平（F=39.81**＞F0.01=7.01），表明在磷钾肥用量相同的前提下，纯氮施用量对小麦产量的影响显著。每667 m2纯氮施用量在0～28 kg 范围内，小麦产量随施氮量的增加而增加，处理（6）的每667 m2实产最高，达375.54 kg，显著高于处理（2）、处理（3）、处理（4）；处理（5）的每667 m2实产次之，与处理（6）间无显著差异，但显著高于处理（2）和处理（3）；处理（2）的每667 m2实产最低，仅为142.66 kg。

由此表明，机械条播小麦每667 m2纯氮施用量在0～21 kg 范围内，产量随施氮量的增加而显著增加；当每667 m2纯氮施用量达28 kg 时，产量较每667 m2纯氮施用量为21 kg 处理略有增加，但增加幅度不显著，说明此时的氮肥利用率有所降低。

表4 机械条播小麦实际产量方差分析

2.2 不同处理对机械条播小麦氮素利用情况和经济效益的影响

2.2.1 氮素利用情况

经对小麦收获期不同处理的籽粒样品和植株样品进行分析发现，除处理（3）外，机械条播小麦籽粒和植株中的含氮量均随施氮量的增加而增加；由于不同处理小麦籽粒和秸秆产量上的差异会引起各处理间作物吸氮量的差异，吸氮量也随着施氮量的增加而增加。各处理的氮素利用率在26.86%～34.50%之间，在每667 m2纯氮施用量为14～21 kg时，氮肥利用率较高，可达30%以上；当每667 m2纯氮施用量达28 kg时，氮肥利用率降低至29.57%。见表5。

2.2.2 经济效益

由表6 可知，处理（2）—（6）的每667 m2产值为319.55～841.21元，处理（2）的产值最低，处理（6）的产值最高；处理（2）—（6）的每667 m2施氮肥成本为0～152.04 元，处理（6）最高；处理（2）—（6）的每667 m2收益为319.55～697.04元，处理（5）最高。说明在机械条播小麦生产中，氮肥施用量并非越高越好，过高的氮肥用量不仅会降低小麦生产的经济效益，还会降低氮肥利用率，造成肥料流失，增加氮肥面源污染。

表5 机械条播小麦氮素利用情况

表6 机械条播小麦施肥效益分析

2.3 适宜纯氮施用量的确定

通过构建纯氮施用量与机械条播小麦产量的曲线回归模型，最终得出机械条播小麦纯氮施用量的曲线回归方程为y=-0.310 5x2+17.08x+141.07（其中，y 为产量，x 为纯氮施用量），R2=0.999。最终计算得出机械条播小麦的每667 m2最适宜纯氮施用量为27.50 kg，经济纯氮施用量为23.60 kg。

3 结论与讨论

试验结果表明，在本试验条件下，氮肥用量对机械条播小麦产量结构的影响显著，增加氮肥用量能显著增加小麦有效穗数和每穗实粒数，但氮肥用量过高会增加每穗小花退化数，降低籽粒千粒重，还易引起小麦倒伏，从而不利于进一步提高小麦产量。在每667 m2纯氮施用量为0～21 kg 时，机械条播小麦的产量随氮肥用量的增加而显著增加，当每667 m2纯氮施用量达28 kg 时，小麦产量增加幅度不显著，肥效和氮肥利用率均有所降低。在每667 m2纯氮施用量为14～21 kg时，氮肥利用率较高，达30%以上；若继续提高纯氮施用量，氮肥利用率开始降低，氮肥浪费较多，且增加了生产成本，降低了经济效益。在本试验条件下，机械条播小麦纯氮施用量的曲线回归方程为y=-0.310 5x2+17.08x+141.07（其中，y 为产量，x 为纯氮施用量），R2=0.999。综合考虑产量、氮肥利用率和经济效益，宝山区机械条播小麦生产中每667 m2纯氮施用量以24 kg 为宜。