施氮量与基追肥比例对稻茬晚播麦生产力的影响

杜同庆，仝 斌，徐 鹏，李振宏

(睢宁县农业技术推广中心，江苏 睢宁221200)

近年来，由于淮北地区水稻收获延迟，加之多雨等灾害性天气影响，小麦播期普遍推迟，农户为获得高产，盲目大量地施用氮肥。一般认为，在一定氮肥施用量范围内，随着氮肥施用量增加，能够显著提高小麦籽粒产量[1]。当氮肥施用量超过临界值，籽粒的产量不会提高反而下降。另外过多使用氮肥，会造成大量氮肥流失和挥发，对农田生态系统带来威胁[2-3]。氮肥的合理施用与基追比例是小麦达到高产的重要栽培措施之一，针对当前淮北地区晚播小麦施氮量及基追肥比例不合理的问题，本试验对晚播小麦施氮量与基追肥比例进行研究，设置三个施氮量、两个基追肥比例，以期为晚播小麦的肥料科学合理施用以及优化效益提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验概况

试验于2021—2022年在江苏省徐州市睢宁县稻麦科技综合示范基地(117°54′15.25″E、33°57′0.33″N)进行。供试品种为徐麦33，由江苏徐淮地区徐州农业科学研究所选育并提供试验用种。2021年11月21日，使用LXH-267型自走式小麦小区播种机播种，播种量为225 kg/hm2。

1.2 试验设计

试验采用裂区试验设计，以施氮量为主区，基追比例为副区，设置3个施氮水平225 kg/hm2(N 1)、270 kg/hm2(N 2)、315 kg/hm2(N 3)以及2个基肥和拔节肥运筹比例5∶5(R 1)和7∶3(R 2)，拔节肥于基部第一节间定长时施用。小区规格为8 m×8 m，行距0.25 m，每个处理重复3次。磷肥为过磷酸钙，折合P2O5为150 kg/hm2；钾肥为氯化钾，折合K2O为150 kg/hm2，磷钾肥按基肥∶拔节肥5∶5运筹，其余栽培管理措施同当地栽培方式相同。

1.3 测定项目与方法

1.3.1茎蘖数与茎蘖成穗率

分别在拔节期和成熟期定点调查1 m2茎蘖数，并计算茎蘖成穗率。

1.3.2株 高

在小麦成熟期分别测量每个小区具有代表性的20个单茎，从基部开始向上测量株高和穗下节长度，并计算平均值用于进一步分析。

1.3.3叶面积指数

于开花期和花后21 d分别连续取20个单茎，用便携式叶面积仪分别测定上三叶叶面积指数(LAI)及余叶(除上三叶以外，剩下的叶片)叶面积指数。

1.3.4干物质量

于开花期、成熟期时，从各小区取样20株，105 ℃杀青1 h，80 ℃烘干至恒重，测定干物质积累量。

1.3.5产量及产量构成因素

采用人工收割的方式，在成熟期收取每个小区具有代表性的15 m2小麦，脱粒，自然晒干后称重得到实际产量并测定千粒重。并调查1 m2穗数，同时连续剪取20个单穗调查其穗粒数。

1.4 数据处理与分析

用Excel 2016、SPSS 22.0软件对试验数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 稻茬晚播麦茎蘖动态及成穗率差异

由图1可知，出苗后各处理基本苗在334.16万～337.21万/hm2之间；越冬期时，群体茎蘖数略有增加，增量在126.57万～159.7万/hm2之间；返青至拔节期群体茎蘖数增加量较大，增量在464.95万～704.88万/hm2之间。拔节期茎蘖数随着施氮量的增加而增加，同一施氮处理下氮肥前移可以提高拔节期的茎蘖数，各处理中N 3×R 2拔节期茎蘖数最高，为1 320.78万/hm2。

图1 施氮量与基追肥比例对稻茬晚播麦茎蘖动态

2.2 稻茬晚播麦开花期性状

结果如表1所示，开花期，各处理均为上三叶部位叶片所占比重最大，达到90%以上。各肥料处理下，上三叶叶面积指数随着施氮量的增加呈增长趋势，均达到了显著水平，但N 3与N 2处理的上三叶叶面指数差异不显著。基追肥处理R 1、R 2的上三叶面积指数差异不显著。同一基追肥比例下，施氮量的增加上三叶叶面积指数呈增加趋势，R 1处理中N 3与N 2施氮量差异不显著；R 2处理下3个施氮水平均表现为差异极显著性。同一施氮水平，R 1、R 2基追肥比例处理差异不显著。施氮量与基追肥比例互作下，N 3×R 2、N 3×R 1、N 2×R 2处理上三叶叶面积指数分别达到了6.37、6.07、6.00，但差异不显著。N 1×R 2、N 1×R 1处理上三叶叶面积指数比其他处理低，差异达极显著水平。余叶叶面积指数分析，3个施氮量处理余叶叶面积指数差异不显著，仅N 1与N 3处理存在显著差异。基追比例R 1处理余叶叶面积指数极显著高于R 2处理。同样基追肥比例R 1与R 2下，施氮量的增加均不能显著增加余叶叶面积指数。施氮量相同条件下，R 1、R 2处理余叶叶面积指数差异不显著。互作条件下，仅N 3×R 1与N 1×R 2处理间存在极显著差异外，其余各处理之间差异不显著。

表1 施氮量与基追肥比例对稻茬晚播麦开花期叶面积指数、株高和穗下节间的影响

相同基追肥比例下，株高与穗下节间长度均表现为随着施氮量的增加而呈现出增长趋势，其中N 3与N 2均差异不显著。互作条件下，N 1×R 1、N 1×R 2处理株高与穗下节间最低，分别为70.90 cm、70.80 cm、23.23 cm、23.17 cm，与其他各处理间差异均达到了极显著水平。

2.3 稻茬晚播麦不同生育阶段干物质积累量

由表2可知，小麦各生育阶段干物积累量随着生育进程增加，至成熟期时干物积累量最大。从各不同阶段干物质积累量分析，拔节期至开花期干物质积累最为迅速，开花至成熟积累放缓。在同一施氮条件下，播种至拔节期干物质积累量表现为R 1处理较R 2处理偏低，如N 1处理下，R 2处理干物质积累量为3 129.45 kg/hm2，较R 1处理高2.44%。不同基追肥比例下，氮肥后移增加了拔节-开花期干物质积累量，同样在N 1处理下，R 1处理拔节-开花期干物质积累量达到了8 895.82 kg/hm2，比R 2高1.28%；N 2、N 3处理下，R 1处理拔节-开花期干物质积累量分别比R 2处理高2.11%、1.26%。至开花-成熟期，同样施氮水平条件下，均表现为R 1处理干物质积累量较R 2处理高。最终收获指数随着施氮量的增加而减小，N 225×R 2收获指数最高，为42.17%，N 3×R 2收获指数最低，为40.18%。

表2 施氮量与基追肥比例对稻茬晚播麦不同生育阶段干物质积累量的影响

2.4 稻茬晚播麦产量及产量构成因素

由表3可知，施氮量处理N 3、N 2两者之间穗数差异不显著，但与N 1处理差异达到极显著水平。基追肥处理R 1与R 2穗数达到极显著水平。在N 1、N 2施氮水平条件下，R 1、R 2处理之间穗数存在极显著差异，但N 3处理两个基追比之间差异不显著。在基追比R 1下，施氮量N 3、N 2两者穗数分别为596.09万/hm2、588.43万/hm2，两者差异不显著，但与N 1差异达到极显著水平。而R 2处理下仅N 3与N 1存在极显著差异。两者互作条件下，N 3×R 2、N 2×R 2、N 3×R 1之间差异不显著。最终成穗率随着施氮量的增加，呈降低的趋势。同一施氮条件下，氮肥后移可以提高茎蘖的成穗率，其中N 1×R 1成穗率最高，为53.8%，N 3×R 2成穗率最低，为47.26%。

表3 施氮量与基追肥比例对稻茬晚播麦产量及构成因素的影响

穗粒数分析，不同施氮量与基追比例穗粒数之间均存在极显著差异。三个施氮水平下，R 1处理穗粒数均表现为极显著高于R 2处理。R 1处理下，随着施氮量的增加，穗粒数均极显著增加，N 3处理粒数最高，为33.51粒；R 2处理下，N 3、N 2处理之间穗数差异不显著，但两者与N 1之间存在极显著差异。两者互作条件下，N 3×R 1穗粒数最高，为33.51粒，与其他处理之间存在极显著差异，而N 2×R 1、N 3×R 2处理穗粒数分别为32.52粒、32.39粒，两者之间差异不显著。

三个肥料处理千粒重之间差异不显著，而R 1与R 2处理之间存在极显著差异。N 1、N 2施氮条件下，R 1与R 2处理之间差异不显著，但N 3施氮条件下，R 1与R 2处理千粒重达到极显著水平。在R 1、R 2基追肥比例条件下，施氮量的增加均不能极显著增加千粒重。互作条件下，以N 3×R 2千粒重最低，为40.25 g，与其他各处理相比较，显著性降低。

最终产量分析，晚播条件下，增施氮肥可以增加小麦产量，N 3、N 2处理产量差异不显著，但较N 1处理差异极显著。同一施氮水平下，R 1、R 2基追比处理产量水平均表现为差异不显著。在R 1处理下，N 3、N 2处理产量差异不显著，而两者却极显著高于N 1处理；在R 2处理下仅N 3与N 1处理表现出极显著差异。最终实收产量以N 3×R 1最高，达8 012.82 kg/hm2，其次为N 2×R 1、N 3×R 2、N 2×R 2产量分别达7 951.22 kg/hm2、7 734.05 kg/hm2、7 709.47 kg/hm2，4个处理之间差异不显著。

2.5 稻茬晚播麦经济效益

由表4看出，在不考虑地租的条件下，其他投入成本主要包括机械作业费1 850.85元/hm2、农药费用1 102.80元/hm2、种子费用517.50元/hm2，合计3 471.15元/hm2，肥料成本、人工成本随着施肥量的增加而相应增加。结果表明，随施氮量的增加，晚播小麦的成本不断增加，纯收益则随施氮量的增加先增加后下降，N 2收益最高，每公顷在14 279.29～15 019.04元之间。R 1、R 2处理下，纯收益同样表现出随着施氮量的增加呈先上升后下降的趋势。互作条件下，纯收益N 2×R 1最高(15 019.04元/hm2)、其次为N 3×R 1、N 2×R 2，纯收益分别为14 855.37元/hm2、14 279.29元/hm2。

表4 施氮量与基追肥比例对稻茬晚播麦经济效益影响

3 讨论与结论

播期推迟显著降低小麦冬前分蘖数，主要靠春季分蘖成穗，收获穗数减少。晚播小麦冬前苗龄小，长势弱，返青后气温升高，分蘖发生快，但营养生长期短，无效分蘖比例大，分蘖成穗率低，以主茎成穗为主[4-6]。本研究中，晚播后由于前期分蘖较少，氮肥前移并不能显著地增加越冬期的茎蘖数，而使拔节期时群体较大，分蘖较小，无效分蘖较多，致使成穗率下降。拔节期茎蘖数随着施氮量的增加而增加。

叶片是光合作用最重要的器官，叶面积指数作为群体结构的重要标志，既衡量小麦群体光合面积的大小，又反映出群体动态的大小，小麦产量的90%～95%来自叶片的光合作用[7]。播期推迟使得小麦最大叶面积指数下降，但孕穗后可长时间维持较高叶面积指数[8]。本研究中，上三叶叶面积指数随着施氮量的增加呈增长趋势，均达到了显著水平，但N 3与N 2处理之间差异不显著。R 1处理中N 3与N 2施氮量差异不显著。同一施氮水平，R 1、R 2基追肥比例处理之间差异不显著。基追比例R 1处理余叶叶面积指数极显著高于R 2处理，但两者上三叶面积指数差异均不显著。在晚播条件下，不同基追比处理株高和穗下节间差异较小；同基追比例下株高和穗下节间长度随着施氮量的增加而增加。

小麦干物质生产与积累是作物器官分化的前提，是经济产量形成的物质基础，其合理分配是小麦高产的关键[9-11]。适量增施氮肥能够促进小麦干物质积累、转运和增加产量，特别是花后的干物质积累基本用于充实籽粒，而花前储存物质仅25%左右可转移给籽粒灌浆。然而过量的氮肥则会导致干物质累积及累积速率的降低[12-14]。本研究表明，在同一基追比例条件下，各生育阶段干物质积累量均随着施氮量的增加而增加。各生育阶段干物质积累量占干物质总量的比例，以拔节-开花期较高，其次为开花-成熟期，播种-拔节期最低。在同一施氮水平条件下，基追比R 1在拔节-开花期、开花-成熟期干物质量占总干物质量的比例均较R 2处理高，可见提高群体后期干物质积累量。因此，花后干物质积累量越高，籽粒产量越高。增加籽粒灌浆物质来源，是提高产量的关键。

施氮量处理N 3、N 2两者之间穗数差异不显著，但与N 1处理达到极显著水平。不同施氮量与基追比例穗粒数之间均存在极显著差异。三个施氮水平下，R 1处理穗粒数极显著高于R 2处理。R 1处理下，随着施氮量的增加，穗粒数均极显著增加。R 1与R 2处理千粒重之间存在极显著差异。晚播条件下，增施氮肥可以增加小麦的产量，N 3、N 2处理产量差异不显著，但较N 1处理差异极显著。同一施氮水平下，R 1、R 2基追比处理产量水平均表现为差异不显著。在R 1处理下，N 3、N 2处理产量差异不显著，而两者却极显著高于N 1处理；在R 2处理下仅N 3与N 1处理表现出极显著差异。本研究表明，晚播条件下，随着施氮量的增加、氮肥的前移可以显著增加穗数，但超出一定的范围后，穗数增加程度降低。氮肥的后移可以显著增加穗粒数与千粒重。增施氮肥可以增加晚播麦的产量，氮肥后移后，产量随着施氮量的增加而增加，但超过一定界限后，产量增加不明显。

稻茬晚播条件下，随施氮量的增加，晚播小麦的成本不断增加，纯收益则随施氮量的增加先增加后下降，R 1整体上较R 2处理收益高，最终N 2×R 1处理下的平均纯收益最高(15 019.04元/hm2)。