不同播种方式和肥料运筹对稻茬小麦生长发育及产量的影响

2021-01-02杜小凤顾大路杨文飞文廷刚贾艳艳徐建明刘廷武李正鹏王伟中

江苏农业科学 2021年23期

杜小凤顾大路杨文飞文廷刚贾艳艳徐建明刘廷武李正鹏王伟中

摘要：以淮麦30为试验材料，设置常规施肥、速效氮+控释氮肥、控释氮肥3种不同的肥料运筹模式，研究2种不同播种方式（零共生套播、旋耕条播）和不同肥料运筹对小麦生长发育和籽粒产量变化的影响。结果表明，零共生套播小麦的出苗期、拔节期、抽穗期、开花期和成熟期较旋耕条播小麦分别提前了11、4、3、3、2 d，生育期比旋耕条播长 9 d。3种肥料运筹模式中以速效氮+控释氮肥处理效果最佳，能够显著增加小麦穗粒数、千粒质量和产量，在零共生套播和旋耕条播条件下较常规施肥分别增加8.7%、2.1%、8.0%和3.8%、0.6%、6.6%。在总施氮量255 kg/hm2的相同条件下，速效氮+控释氮肥处理较常规施肥增产显著，在2种播种方式下分别增产8.0%、6.6%。表明无论在零共生套播方式还是在旋耕播种方式下，合理进行速效氮、控释氮肥的联合应用，可以有效改善小麦的穗粒结构，可显著增加小麦产量。

关键词：稻茬小麦;播种方式;肥料运筹;农艺性状;产量

中图分类号： S512.104;S512.106 文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2021）23-0066-05

收稿日期：2021-08-16

基金项目：国家现代农业产业技术体系（编号：CARS-03）;江苏省农业科技自主创新资金[编号：CX（18）1002];江苏省区域现代农业与环境保护协同创新中心科技项目（编号：HSXT2-234）;江苏省环洪泽湖生态农业生物技术重点实验室自主研发课题（编号：17HZHL002）;淮安市農业科学研究院科研发展基金（编号：HNY201924）。

作者简介：杜小凤（1974—），女，陕西宝鸡人，副研究员，主要从事作物栽培及调控技术研发工作。E-mail：15061234456@163.com。

通信作者：顾大路，研究员，主要从事作物栽培技术研究及调理剂研发工作。E-mail：gudalu666@aliyun.com。

土壤耕作的目的是建立适宜作物生长的土壤环境条件，蓄水保墒，促进作物增产[1]。耕作方式会引起土壤物理性质的变化，改变土壤养分固定和矿化速率，进而影响作物对养分的吸收利用[2]。零共生套种是新型的耕作栽培方式，不同程度地改变了农田生态环境，直接影响小麦的生长。零共生套种可以降低土壤容重、提高土壤含水量，有效改善土壤理化性状，有效提高小麦叶片的光合能力并且改善旗叶光合特性，提高干物质的积累和转化，从而提高小麦产量[3]。旋耕条播可显著增加麦田土壤速效氮含量，提高小麦氮肥偏生产力[4]。张水清等研究发现，旋耕-低量有机肥（7.5 t/hm2）是提升土壤肥力、提高小麦玉米产量较为理想的耕作与施肥方式[5]。化肥的科学适量投入是现代农业高生产力的重要物质保证，是现代农业的重要特征。与速效肥料相比，控释肥料可以控制肥料中养分释放的速度，使养分持续供应作物生长需求，满足生长需要，且能减少养分流失和对环境的污染，提高肥料利用率，应用控释肥料是小麦生产实现轻简高效施肥的重要途径[6-8]。本试验在零共生套播和旋耕条播2种不同的播种方式下，设定3种不同的肥料运筹方式，研究不同播种方式、肥料运筹对小麦生长发育和籽粒产量变化的影响，旨在合理施肥，提高氮素利用率，增加小麦产量，为江苏省稻茬小麦稳产高产栽培提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试小麦品种为江苏徐淮地区淮阴农业科学研究所育成的淮麦30，该品种属弱春性中早熟品种，分蘖力较强，分蘖成穗率高，株型紧凑，抗倒伏能力弱，品质达到强筋小麦品种标准，审定编号：国审麦2013017;恒邦特复合肥料，总养分≥45%，N、P2O5、K2O含量均为15%，市购;控释氮肥（含氮量43%），由山东省农业科学院提供。

1.2 试验地点

试验在淮安市农业科学院试验基地进行，前茬水稻，土壤肥力中等。

1.3 试验设计

小麦播种分零共生套播和旋耕条播2种播种方式。其中，零共生套播于2019年10月30日在水稻收获时播种;旋耕条播需要在水稻收获后晾田、旋耕，等适墒后机条播，播种时间为2019年11月10日。播种量均为225 kg/hm2。小区面积10 m×12 m=120 m2，设3次重复，随机排列。肥料运筹设计见表1，处理A、D记作常规施肥处理，处理B、E记作速效氮+控释氮肥处理，处理C、F记作控释氮肥处理。

1.4 测定内容

在苗期和拔节期调查小麦单株株高、叶龄、分蘖数及根数等性状，其中株高、叶龄均为单株的主茎考察数据;地上部分鲜质量、干质量以及根的鲜质量、干质量均为单株的考察数据，包含分蘖数。此外，还需调查小麦苗期田间基本苗数及不同生育时期的田间茎蘖数。小麦收获前田间取样测定主茎实粒数、千粒质量等性状，同时每个小区取1 m2测定小麦有效穗数和产量。

1.5 数据处理与分析

采用Excel进行数据处理，使用SigmaPlot 14.0软件进行制图，利用DPS 7.05和最小差异显著法（LSD法）进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同播种方式和肥料运筹对小麦生育进程的影响

零共生套播小麦是在水稻收获当天播种，而旋耕条播小麦是在水稻收获后晾田等待适耕后旋耕播种，因此零共生套播小麦的播种日期较旋耕条播小麦提前了11 d（表2）。零共生套播小麦的出苗期、拔节期、抽穗期、开花期和成熟期较旋耕条播小麦分别提前了11、4、3、3、2 d;小麦生育期较旋耕条播小麦长9 d。表明在相同播种方式下，不同肥料运筹对小麦生育进程基本没有影响。

2.2 不同播种方式和肥料运筹对小麦苗期生长的影响

从图1、表3可以看出，不同播种方式和肥料运筹组合对小麦苗期生长有一定的影响。相同肥料处理下，零共生套播小麦苗期株高、叶龄、根数、单株地上部鲜质量和干质量、单株根鲜质量和干质量均显著高于旋耕条播小麦，分别增加了5.2%、827%、30.2%、124.1%、117.4%、81.4%和609%，表明零共生套播模式比旋耕条播更有利于小麦苗期的生长发育。

相同播种方式下，小麦苗期株高在不同肥料处理间均表现为常规施肥>速效氮+控释氮肥>控释氮肥。零共生套播模式下常规施肥处理小麦苗期叶龄显著高于速效氮+控释氮肥和控释氮肥处理，旋耕条播模式下不同肥料处理间小麦苗期叶龄无显著差异。相同播种方式下不同肥料处理间小麦苗期分蘖数无显著差异。零共生套播模式下小麦苗期根数也无显著差异，而旋耕条播模式下速效氮+控释氮肥处理小麦苗期根数最多。零共生套播模式下不同肥料处理间小麦单株地上部干鲜质量和根干鲜质量均表现为常规施肥>或=速效氮+控释氮肥>控释氮肥，而旋耕条播模式下则表现为速效氮+控释氮肥>常规施肥>控释氮肥。

2.3 不同播种方式和肥料运筹对小麦拔节期生长的影响

从图2、表4可以看出，不同播种方式和肥料运筹组合对小麦拔节期生长有一定的影响。相同的肥料处理下，零共生套播小麦拔节期株高、叶龄、分蘖数、根数、单株地上部鲜质量和干质量、单株根鲜质量和干质量均显著高于旋耕条播小麦，分别增加了17.7%、26.5%、52.8%、54.5%、82.2%、504%、109.8%和172.0%，表明零共生套播模式比旋耕条播更有利于小麦拔节期的生长发育。

零共生套播模式下，速效氮+控释氮肥处理小麦拔节期株高最低，显著低于控释氮肥处理，旋耕条播模式下不同肥料处理间小麦拔节期株高无显著差异。零共生套播模式下，速效氮+控释氮肥处理小麦拔节期叶龄与控释氮肥、常规施肥处理间无显著差异，但在旋耕条播模式下显著高于常规施肥处理。相同播种方式下，不同肥料处理间小麦拔节期分蘖数无显著差异;小麦拔节期根数在不同肥料处理间均表现为速效氮+控释氮肥>控释氮肥>常规施肥。零共生套播模式下，小麦拔节期单株地上部干鲜质量和根干鲜质量在不同肥料处理间表现为控释氮肥>速效氮+控释氮肥>常规施肥，其中除地上部鲜质量外速效氮+控释氮肥和控释氮肥处理间差异不显著，但显著高于常规施肥处理;而在旋耕条播模式下则表现为速效氮+控释氮肥>控释氮肥>常规施肥，且除地上部鲜质量外常规施肥和控释氮肥处理间无显著差异。

2.4 不同播种方式和肥料运筹对小麦群体变化的影响

从表5可以看出，不同播种方式和肥料运筹组合对小麦茎蘖动态有显著的影响。相同的肥料处理下，零共生套播小麦的基本苗多于旋耕条播小麦，且相同播种方式下不同肥料处理间小麦基本苗数无显著差异。随着生育进程的推进，小麦茎蘖数逐渐增加，在拔节期达到峰值。零共生套播模式下小麦越冬期、返青期、拔节期茎蘖数均显著高于旋耕條播模式下的小麦茎蘖数。在零共生套播模式下，速效氮+控释氮肥与控释氮肥处理间的小麦越冬期茎蘖数无显著差异，但显著高于常规施肥处理;而旋耕条播模式下不同肥料处理间小麦越冬期茎蘖数无显著差异。相同栽培模式下小麦返青期茎蘖数在肥料处理间有显著差异，零共生套播模式下速效氮+控释氮肥处理小麦茎蘖数最多（774.0万个/hm2），旋耕条播模式下常规施肥处理小麦茎蘖数最多（372.5万个/hm2）。相同播种方式下小麦茎蘖数在肥料处理间均表现为常规施肥>速效氮+控释氮肥>控释氮肥。

在总氮量255 kg/hm2的相同条件下，速效氮+控释氮肥提高了小麦的单位面积穗数和成穗率。零共生套播和旋耕条播模式下单位面积穗数分别较常规施肥处理增加1.5万穗/hm2和9.0万穗/hm2，成穗率分别提高了1.1百分点、2.9百分点。相同的肥料处理下，旋耕条播小麦的成穗率显著高于零共生套播小麦，速效氮+控释氮肥处理下旋耕条播小麦的成穗率比零共生套播小麦提高了15.5百分点，控释氮肥处理下提高了14.9百分点。结果表明，在零共生套播和旋耕条播2种播种方式下，速效氮+控释氮肥处理均可使小麦基本苗数处于最高的水平，使小麦在各生育时期维持较旺盛的分蘖状态，最大幅度地增加小麦单位面积穗数，显著提高成穗率。

2.5 不同播种方式和肥料运筹对小麦产量及其构成的影响

从表6可以看出，不同播种方式和肥料运筹组合对小麦产量及其构成有一定的影响。在相同的肥料处理下，零共生套播小麦穗粒结构优于旋耕条播小麦，单位面积有效穗数和产量显著高于旋耕条播小麦，增产幅度达25.0%～38.0%。

在零共生套播模式下，3种不同的肥料处理小麦穗粒数差异不显著，千粒质量差异达显著水平，其中速效氮+控释氮肥处理穗粒数和千粒质量最高，分别较常规施肥增加8.7%和2.1%。在旋耕条播模式下，速效氮+控释氮肥处理和控释氮肥处理间小麦穗粒数差异显著，3种不同的肥料处理小麦千粒质量差异不显著。小麦单位面积有效穗数在零共生套播模式下表现为常规施肥>速效氮+控释氮肥>控释氮肥，在旋耕条播模式下表现为速效氮+控释氮肥>常规施肥>控释氮肥，且常规施肥处理与速效氮+控释氮肥处理间小麦单位面积有效穗数差异不显著。结果表明，在相同栽培模式下，速效氮和控释氮肥联合施用可以较好地改善小麦穗粒结构，显著增加小麦产量，零共生套播和旋耕条播模式下，分别较常规施肥处理和控释氮肥处理增产8.0%、100%和6.6%、19.9%。

3 结论与讨论

3.1 不同播种方式对稻茬小麦生育进程的影响

江苏省小麦生产以稻茬麦为主，前茬水稻种植多以优质高产的偏迟熟的粳稻品种为主，水稻腾茬迟，加上小麦秋播期间常常遭遇阴雨天气导致小麦播种期过迟，过迟播种制约着小麦单产和籽粒品质的提升。零共生套播可以实现抢早播种[9]，充分利用冬前温光资源，降低小麦产量损失。在水稻迟收、墒情不利造成小麦过迟播种的情况下，抢早播种利于小麦稳产 [10]。本试验研究零共生套播较常规适墒旋耕播种早播11 d，小麦生育进程差异明显，小麦出苗期、拔节期、抽穗期、开花期、成熟期较旋耕播种分别提早11、4、3、3、2 d，生育期延长9 d。小麦早出苗可以充分利用冬前温光资源，冬前壮苗，分蘖多，穗数足;小麦生育进程加快，早抽穗、早开花，小麦籽粒灌浆时间变长，有利于小麦增粒增质量，这与文廷刚等的研究结果[11]一致。

3.2 不同播种方式和肥料运筹对稻茬小麦生长发育的影响

小麦高产栽培关键要降低群体起点，生育前期促进早发壮苗，中期减少无效分蘖，控制最高茎蘖数，从而创建优良群体结构[12]。本试验播量为 225 kg/hm2，较生产上同期农户播种量至少减少 75 kg/hm2，旨在合理播量、构建优良群体。试验结果表明，2種不同的播种方式小麦基本苗差异不大。但是，2种不同的栽培模式对小麦的茎蘖数动态变化影响显著，越冬期、返青期、拔节期小麦田间茎蘖数零共生套播分别较旋耕条播增加400.5万、312.8万、310.0万个/hm2，尤其是零共生套播小麦叶龄越冬期较旋耕条播小麦增加1.7张、单株分蘖增加1.73个，小麦生长发育进程加快，有利于小麦冬前壮苗的形成，为小麦稳产打下坚实基础。相同栽培模式下，不同肥料运筹对小麦的生长发育影响差异明显。零共生套播栽培模式下，苗期常规施肥较其他2个处理有利于小麦的生长发育，而拔节期则相反，速效氮+控释氮肥处理小麦根数、单株地上部干鲜质量及根干鲜质量指标数值较高。旋耕条播栽培模式下，苗期速效氮+控释氮肥处理效果最好，其次是常规施肥;拔节期肥料运筹效果和零共生套播栽培模式相同。表明速效氮肥有效促进了小麦苗期植株的生长发育，控释氮肥的缓慢释放能有效缓解小麦生长前期尿素释放过快的问题，在小麦生长后期为小麦提供足够的养分，防止小麦后期早衰，增加单位面积穗数，提高成穗率，这与张晨阳的研究结果[13]一致。相同的肥料处理下，零共生套播小麦苗期和拔节期株高、叶龄、分蘖数、根数、单株地上鲜质量和干质量、单株根鲜质量和干质量均显著高于旋耕条播小麦，这与顾大路等研究结果[14]一致。

3.3 不同播种方式和肥料运筹对稻茬小麦产量及其构成的影响

张新臣等研究发现，相对小麦深耕翻旋耕播种，小麦免耕播种能改良土壤、培肥地力，小麦成穗数增加12.9万穗/hm2，穗粒数增加0.3粒/穗，增产3.2%[15]。傅送保等研究发现，一次性施用控释肥比普通复合肥增产效果明显，小麦增产幅度在26%～7.1%之间，提高了小麦有效穗数和穗粒数，而控释肥施用量在减少15%的施肥条件下，小麦保持稳产[16]。本试验研究表明，零共生套播小麦的生育期较旋耕条播小麦长9 d，小麦单位面积有效穗数较旋耕条播增加28.0万穗/hm2，穗粒数增加 4.7粒/穗，千粒质量增加3.3 g，增产效果显著，较旋耕条播小麦增产29.5%，表明稻茬小麦生产抢抓播期十分重要。在相同的栽培模式下，控释氮肥处理产量低于常规施肥，原因主要是由于尿素释放缓慢影响了小麦前期的生长发育，小麦群体偏小，无法获得较高的高峰苗和有效穗所致。速效氮+控释氮肥处理小麦穗粒数、千粒质量最高，增产显著，零共生套播和旋耕条播分别较常规施肥增产8.0%和6.6%。表明在稻茬小麦生产上合理进行速效氮与控释氮肥的联合应用可以有效改善小麦的穗粒结构，小麦产量显著增加。

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