施氮量和氮肥运筹对陇春33号产量及氮肥利用率的影响

2019-09-10汤莹杨文雄

甘肃农业科技 2019年3期

关键词：产量

汤莹杨文雄

摘要：在3个施氮水平下，研究不同施氮量及氮肥运筹对陇春33号产量及氮肥利用率的影响。结果表明，施氮量在0～270 kg/hm2范围内，陇春33号籽粒产量随施氮量增大表现为先增加后下降低的趋势，当氮肥施用量为237.6 kg/hm2时产量达最高。在相同施氮水平下，随着氮肥后移量的增大，籽粒产量和氮肥利用率均表现为先增加后降低的趋势，合理的氮肥运筹中，基肥、拔节肥、孕穗肥质量比为60∶25∶15时产量和氮肥的利用效率均达最佳。综合研究结果，采用高中氮量（N 195 kg/hm2），并在拔节期和孕穗期分2次追施（基追比60∶25∶15）可协调籽粒产量和氮肥利用率的关系，有利于实现春小麦陇春33号的高产高效。

关键词：氮肥运筹；陇春33号；产量；氮肥利用率

中图分类号：S512.1 文献标志码：A 文章编号：1001-1463（2019）03-0040-05

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.（2019）03.008

Abstract：The effects of different amounts of nitrogen application and nitrogen management on Yield and nitrogen use efficiency of Longchun 33 were studied under three levels of nitrogen application. The results showed that the grain yield of Longchun 33 increased first and then decreased with the increase of nitrogen application in the range of 0～270 kg/hm2， and reached the highest when the nitrogen application rate was 237.6 kg/hm2. At the same level of nitrogen application， grain yield and nitrogen use efficiency increased first and then decreased with the increase of nitrogen fertilizer transfer. In reasonable nitrogen fertilizer management， when the mass ratio of base fertilizer， jointing fertilizer， booting fertilizer was 60∶25∶15， the yield and nitrogen use efficiency were the best. The comprehensive research results showed that the relationship between grain yield and nitrogen use efficiency could be coordinated by applying high and middle nitrogen levels（N 195 kg/hm2） and two topdressing treatments （dressing ratio 60∶25∶15） at jointing and booting stages， which was beneficial to the high yield and high efficiency of spring wheat Longchun 33.

Key words：Nitrogen management；Longchun 33；Yield；Nitrogen use efficiency

植物需要的氮素来源于氮肥和土壤矿质氮，施入土壤中的氮素主要通过作物植株吸收利用、土壤残留以及灌溉淋溶和挥发等途径损失[1 ]。而合理科学的施用氮肥可显著促进小麦植株对土壤氮素的吸收利用，增加植株氮素积累量，提高小麦籽粒产量，减少土壤矿质氮残留，从而提高氮肥的利用效率[2 - 3 ]。多数研究显示，在一定范围内增加施氮量，有利于提高小麦籽粒产量[4 - 6 ]，适宜的施氮水平下科学调控拔节孕穗肥追施比例有更助于提高产量[7 - 8 ]，过量或不合理施用氮肥不仅使氮肥利用率降低[8 - 10 ]，而且还会造成环境污染和资源浪费[11 ]。在总氮量一定的前提下，基追肥比例及追肥时期是小麦氮肥运筹的技术关键[12 ]，直接对小麦植株的生长和籽粒產量产生明显影响[13 ]，但因品种、地域而存在较大的差异。我们以春小麦新品种陇春33号为材料，研究施氮量和追肥时期及基追比对其产量和氮肥利用率的影响，旨在为陇春33号在河西及沿黄灌区高产高效栽培提供参考。

1 材料和方法

1.1 试验材料

供试材料为小麦新品种陇春33号，由甘肃省农业科学院小麦研究所选育并提供。种植密度为750万粒/hm2，3月18日播种，4月10日出苗，7月18日收获。

供试氮肥为尿素，甘肃刘家峡化工集团有限责任公司生产，含N 46%；磷肥为磷酸二铵，甘肃金昌化工集团有限责任公司生产，含P2O5 46%，N18%；钾肥为硫酸钾，国投新疆罗布泊钾盐有限责任公司生产，含K2O 51%。氮、磷、钾肥施用量分别用N、P2O5、K2O 的含量表示。

1.2 试验设计

试验于2016年3月至2016年7月在河西绿洲灌区的武威市凉州区高坝镇进行。供试土壤为灌漠土，播前耕层0～20 cm土壤含有机质12.68 g/kg、水解氮56.58 g/kg、速效磷9.38 mg/kg、速效钾183 mg/kg，pH 8.16，前茬玉米。

试验采用二因素随机区组设计。设4个施氮水平，分别为0 kg/hm2、120 kg/hm2、195 kg/hm2和270 kg/hm2。除不施氮对照外，其余施氮水平下按追肥处理不同，设全基肥（T1）；基肥60%、拔节肥40%（T2）；基肥60%、拔节肥25%、孕穗肥15%（T3）；基肥60%、孕穗肥40%（T4）4个处理。磷肥和钾肥施用量相同，且做基肥结合耕地一次施入，磷肥施用量（以P2O5计）为150 kg/hm2，钾肥（以K2O计）为 120 kg/hm2。试验共13个处理组合（表1）。重复3次，小区20 m2，每区24行，行长5 m，行距0.17 m。

1.3 测定项目及方法

1.3.1 生育期记载田间调查记载出苗期、返青期、拔节期、抽穗期、开花期和成熟期。

1.3.2 样品采集及分析小麦播种基施前采集0～20 cm土层土样，采用常规方法测定基本理化性质[14 ]。小麦成熟期各小区实收测产，并采集样品，分籽粒和秸秆测定全氮含量。样品经H2SO4-H2O2消化，用半微量开氏法测定全氮含量。

1.3.3 氮素吸收利用率计算

氮肥利用率=（施氮区小麦地上部氮素累积量-不施氮区小麦地上部氮素累积量）/氮肥施用量×100%

1.4 数据处理

试验数据均用Excel 2013处理，方差和相关分析采用SPSS软件进行。

2 结果与分析

2.1 施氮量对陇春33号籽粒产量及氮肥利用的影响

由表2可知，施氮对陇春33号的籽粒产量产生了极显著影响。施氮量在0～270 kg/hm2范围内时，随着施氮量的增加，陇春33号籽粒产量呈先增加后降低的趋势。与不施氮的对照（N0）相比，籽粒产量提高53.6%～85.5%，其中N2（中氮）水平时籽粒产量最高，其次为N3（高氮）水平，N1（低氮）水平居第3。方差分析结果显示，各施氮水平之间籽粒产量差异均达极显著水平。

根据不同施氮水平下的产量结果，拟合出二者之间的二次多项式方程：y= 4 912.7 +

34.35x-0.0729x2（R=0.963 5*），求出获得最高产量的施氮量为235.6 kg/hm2，最高籽粒产量为8 959.1 kg/hm2。将氮估价为3.5 元/kg，小麦市场单价为3.2元/kg，得到最经济施肥量为 229.7 kg/hm2，此时籽粒产量为8 956.6 kg/hm2。

随着施肥量的增加，氮肥的利用效率呈持续降低趋势，氮肥利用率表现为N1 > N2 > N3。虽然N1（低氮）水平下有较高的氮肥利用率，但产量较低，连续种植会导致土壤氮素耗竭，不利于可持续发展。在高氮水平下氮的利用率显著下降，且产量也有所下降。方差分析结果表明，N1与N2差异不显著，而与N3差异达显著水平。综合考虑在中氮水平下可以获得高产和较高的氮利用率。

2.2 氮肥运筹对陇春33号籽粒产量及氮肥利用的影响

由表3可知，施氮量在120～270 kg/hm2范围内时，不同施氮水平下氮肥运筹对陇春33号籽粒产量均产生了不同程度的影响。与相对应全基肥处理相比较，3个追肥处理都能够提高籽粒产量，其中拔节期和孕穗期两次追肥处理产量最高，增产率为2.6%～11.5%；其次为拔节期一次性追肥处理，增产率为1.7%～7.3%；孕穗期追肥处理增幅最低，为0.6%～6.5%。在相同调控比例下，随着施氮量增加籽粒增产量呈递减趋势。在相同施氮量水平下，不同氮运筹模式对产量的贡献：T3 > T2 > T4 > T1。拔节期、孕穗期追肥处理和拔节期追肥处理能显著提高籽。

與全基肥处理相比，在同一氮水平下，氮运筹模式均提高了陇春33号的氮肥利用率。随着拔节期和孕穗氮肥追施量的增加氮肥的利用率表现为先提高后下降的趋势，且随着氮肥用量的增加氮肥利用率显著降低。不同施氮量水平下，从N1至N3处理，不同的氮运筹模式使陇春33号氮肥吸收利用率分别提高了2.8%～15.6%、6.7%～26.4%、5.1%～11.4%，处理间的差异多达显著水平。说明随着施氮量的增加，不同氮运筹模式对陇春33号氮肥吸收利用率的增加幅度逐渐下降。

由表4可以看出，施氮量对产量的影响达到了极显著水平，氮肥运筹时期对产量的影响达显著水平，且施氮量与氮运筹时期互作对产量的影响也达极显著水平。施氮量与氮运筹之间存在明显的正效应。

综合分析氮肥运筹对籽粒产量的效应、氮肥利用率及环境安全，陇春33号籽粒产量以中氮量水平为宜，追肥时期分拔节期和孕穗期两次最佳，即N2T3（基追比 60∶25∶15）时籽粒产量最高，为9 396.9 kg/hm2。

3 小结

试验结果表明，施氮量在0～270 kg/hm2范围内时，陇春33号籽粒产量随施氮量增大表现为先增加后下降低的趋势，氮肥施用量为237.6 kg/hm2时产量达最高。

在相同施氮水平下，随着氮肥后移量的增大，籽粒产量和氮肥利用率均表现为先增加后降低的趋势，基肥、拔节肥、孕穗肥比例为60∶25∶15时，产量和氮肥的利用效率均达最佳。不同氮运筹模式对产量的贡献T3 > T2 > T4 > T1。

综上结果，采用高中氮量（纯氮195 kg/hm2），并在拔节期和孕穗期分别追施（基追比60∶25∶15）可协调籽粒产量和氮肥利用率的关系，有利于实现春小麦陇春33号的高产高效。

参考文献：

[1] 刘建涛，张会永，王雪，等. 氮肥调控剂施用对小麦生长、氮素利用及氮素表观平衡的影响[J]. 水土保持学报，2014，28（1）：209-214.

[2] 张卫峰，马林，黄高强，等. 中国氮肥发展、贡献和挑战[J]. 中国农业科学，2013，

46（15）：3161-3171.

[3] 石玉，于振文. 施氮量及底追比例对小麦产量、土壤硝态氮含量和氮平衡的影响[J]. 生态学报，2006，26（11）：3661-3669.

[4] 李升东，张卫峰，王法宏，等. 施氮量对小麦氮素利用的影响[J]. 麦类作物学报，2016，