水肥一体化条件下肥水运筹模式对冬小麦产量影响的差异性分析

张荣亭，刘 红，黄昌见，刘 佳

（1.济南市农业科学研究院，山东济南 250316；2.济南市章丘区农业农村局，山东济南 250200；3.山东省农业科学院作物研究所，山东济南 250100）

小麦是我国主要的粮食作物，在我国的种植面积仅次于水稻，在粮食生产、消费中占重要地位。随着人口不断增加，我国对粮食的需求量日益提升，提高小麦综合生产能力势在必行。山东省是小麦生产大省，常年播种面积稳定在333.3×104万公顷以上，小麦总产占全省粮食产量的48.8%。2019 年，山东省小麦每公顷产量最高可达12 600 kg，每公顷平均产量突破6 150 kg［1］。

氮肥是决定小麦产量的关键因子，合理的氮肥运筹有利于减少无效分蘖，提高小麦成穗率，增加穗粒数，发挥小麦品种优势，提高产量［2］。但是，部分种植户为提高产量，大量施用氮肥。过量氮肥投入，既增加了生产成本，又造成土壤、水资源的污染。国内外学者对小麦氮肥运筹技术的研究较多，在不同土壤肥力水平、不同气候条件、不同品种下得出的结论差别很大。陆增根等认为在施氮量200 kg/hm2的情况下，获得7 000 kg/hm2最佳氮肥运筹技术为基肥∶拔节肥∶孕穗肥为7 ∶2 ∶1［3］；李斌认为氮肥基追比为5 ∶5 或4 ∶6的配置下，产量达到最高［4］；王曙光等认为，在总施氮量为225 kg·hm-2条件下，基追比5 ∶5 的条件下可实现弱筋小麦优质高产［5］。

为研究在肥水一体化条件下冬小麦最佳的施氮量和肥水运筹模式，在山东省济南市章丘区建立4 hm2试验地，采取二因素完全随机设计，设置12 个试验区，每试验区占地0.33 hm2，进行肥水一体化条件下不同氮素水平、不同肥水运筹模式对产量影响的差异性研究。

1 材料与方法

1.1 参试品种

试验所用小麦品种为济麦23。

1.2 试验地要求

具备滴灌条件、地力均匀、每667 m2产量在550 kg以上的高肥水地块。

1.3 试验处理

1.3.1 化肥施用量

每667 m2氮肥施用量（纯氮）设置10 kg（N10）、15 kg（N15）、20 kg（N20）、25 kg（N25）4 个水平；每667 m2施用P2O56.16 kg，K2O 6 kg。

1）基肥：用撒可富三元复合肥（N ∶P ∶K=18 ∶22 ∶5），每667 m2施28 kg；另外用氮素含量为46%的尿素补齐各处理氮肥施用量。

2）追施肥：用含氮46%尿素追施氮肥，在浇蒙头水时对N15、N20、N25 处理分别追施尿素5.5 kg、11 kg、16.5 kg，同时各处理冲施50%的硫酸钾水溶肥9.2 kg。

1.3.2 施肥浇水模式

基肥50%+返青肥25%+拔节肥25%，蒙头水+越冬水+返青水+拔节水+孕穗水（S1）；基肥50%+返青肥50%，蒙头水+越冬水+返青水+孕穗水（S2）；基肥50%+拔节肥50%，蒙头水+越冬水+拔节水+孕穗水（S3）。

1.3.3 施肥模式

磷钾肥全部基施，氮肥施用量按表1 结合灌溉进行施肥。

表1 施肥浇水模式一览表

1.3.4 试验区组划分

设置12 个区组处理，每区组试验面积0.33 hm2，每个区组内设3 个重复，各小区尿素（46%）追施量如表2所示。

表2 各处理尿素（46%）追施量 单位：kg

1.3.5 试验安排

1）播前处理：秸秆还田后深耕或旋耕2 遍，采用二次镇压宽幅播种机播种，实现播前播后二次镇压，播后铺设滴灌带。

2）播种时间：10 月中旬足墒播种。

3）每667 m2播种量：9 kg，实现15 万～18 万基本苗。

1.4 数据采集与处理

小麦成熟期，每个处理选取3 个重复点，每点选取2 m2，取样实打测产，每个取样点折合每667 m2产量如表3。

表3 各取样点小麦折合每667 m2 产量

2 结果与分析

2.1 不同氮素水平对产量影响的差异性分析

4 种氮素水平下小麦产量的差异性分析结果如表4所示，每667 m2施纯氮15 kg 产量最高，产量从高到低的顺序为N15 ＞N20 ＞N10 ＞N25。在10%显著性水平下，每667 m2施15 kg 纯氮与每667 m2施20 kg、10 kg 产量差异不显著，与每667 m2施25 kg 差异显著。说明在水肥一体化条件下，每667 m2纯氮施用量超过15 kg 情况下，增施氮肥不但不增产，反而减产。

表4 4 种氮素水平下小麦产量的差异性分析

2.2 不同施肥模式对小麦产量影响的差异性分析

在肥水一体化滴灌浇水条件下，3 种施肥浇水模式下小麦产量的差异性分析结果如表5 所示，S1 产量最高，S3 产量次之，S2 产量最低，三者差异显著。说明在水肥一体化条件下，采用返青、拔节2 次追肥，播种期、越冬期、返青期、拔节期、灌浆期5 次滴灌浇水可显著增产。

表5 不同施肥模式对小麦产量影响的差异性分析

3 结论

施肥是小麦生长过程中的重要增产措施。不同的施肥模式对小麦产量有不同影响，不同的施肥条件会导致作物群体内微气候群体差异，影响植株的生理代谢，使其生理特性发生相应变化，从而影响作物整体的生长发育［6］。根据于振文院士团队的研究结论，测墒补灌节水栽培条件下，氮肥基追比例为5 ∶5 的处理显著促进了小麦冠层的光能利用，促进了中层营养器官开花前贮藏干物质向籽粒的转运，获得了最高的籽粒产量［7］。在水肥一体化条件下，对4 种氮素水平3 种肥水运筹模式下小麦的产量进行差异性分析，可以得出以下结论：1）在3 种肥水模式中，N15 水平下小麦产量最高；冬小麦采取水肥一体化条件下，最佳的施肥方案是氮素基肥与追肥施用比例为5 ∶5，采用返青拔节期两次追肥或拔节期一次性追肥或返青期一次性追肥的总量应控制在7.5 kg 以下；2）在水肥一体化条件下，采取返青拔节期2 次追肥，在不增加氮肥投入量的情况下，可以有效提高小麦产量；采取一次性追肥的，拔节期追施是最佳时期。