李金秀，王震，張彬，裴文榮，朱海燕，李金榜

（1.南陽市農業(yè)科學院，河南南陽473000；2.鎮(zhèn)平縣雪楓街道辦事處農業(yè)服務中心，河南鎮(zhèn)平474250；3.方城縣農業(yè)局，河南南陽473200）

小麥/玉米一體化氮肥運籌對矮抗58產量的影響

李金秀1，王震1，張彬1，裴文榮2，朱海燕3，李金榜1

（1.南陽市農業(yè)科學院，河南南陽473000；2.鎮(zhèn)平縣雪楓街道辦事處農業(yè)服務中心，河南鎮(zhèn)平474250；3.方城縣農業(yè)局，河南南陽473200）

為研究小麥/玉米一體化條件下周年氮肥用量及其分配比例對冬小麥群體生長及產量相關性狀的影響，以矮抗58為材料，周年氮肥用量設300，450，600 kg/hm2共3個水平，小麥、玉米間的氮肥分配設4∶6，5∶5，6∶4共3個比例。結果表明，在一定氮肥施用范圍內，冬小麥群體數量與氮肥水平呈正相關，全年總產量與當前麥季氮肥施用水平間存在極顯著正相關。當小麥季施氮量超過240 kg/hm2時，拔節(jié)期之后群體數減少、干物質量降低、小麥及全年產量下降。全年施氮肥450 kg/hm2以及小麥、玉米間的氮肥為5∶5的分配比例有利于矮抗58及全年高產。

小麥/玉米；氮肥用量；分配比例；產量

2015年農業(yè)部提出了“一控、兩減、三基本”的規(guī)劃，以治理農村的污染問題，按照規(guī)劃的要求，2020年化肥農藥的施用量要實現(xiàn)零增長。目前，我國農作物的氮肥吸收利用率遠遠低于世界的平均水平，氮肥不合理施用是黃淮麥區(qū)農業(yè)生產普遍存在的問題。而小麥/玉米輪作是該地區(qū)典型的種植模式，過量施用氮肥不僅不能有效提高這2種作物的質量和產量，反而造成了土壤退化、環(huán)境污染等問題[1]。因此，合理的氮肥施用量對發(fā)展黃淮麥區(qū)高產、高效、生態(tài)農業(yè)，提高農民經濟收入有著十分重要的意義[2]。

百農矮抗58是河南科技學院小麥育種中心選育出的中筋小麥品種，其具有高產、優(yōu)質、抗寒、抗倒、抗病的特點[3]。百農矮抗58不同播量對產量的影響不明顯，公頃基本苗從210萬株到315萬株，分蘗成穗數基本相同，公頃產量在7 365～7 575 kg[4]。矮抗58自身的調節(jié)能力強，不同基本苗都能獲得較高的產量，其已成為黃淮麥區(qū)的主推品種之一，累計推廣面積達9×106hm2。

為研究矮抗58在小麥/玉米一體化條件下合理的氮肥運籌模式，本試驗設置不同的氮肥用量及其在小麥/玉米周年的分配比例，以探究其氮肥利用規(guī)律，為矮抗58在該條件下高產栽培提供理論依據和實踐指導。

1 材料和方法

1.1 供試品種

供試小麥品種為矮抗58、玉米品種為鄭單958。

1.2 試驗設計

試驗于2012—2015年連續(xù)3 a在河南省南陽市臥龍區(qū)溧河鄉(xiāng)農業(yè)科學院試驗基地（112°57′E，32°93′N）進行。該試驗點地處亞熱帶、溫帶過渡帶，屬于季風大陸濕潤半濕潤氣候。春秋為55～70 d，夏季為110～120 d，冬季為110～135 d。年平均氣溫14.4～15.7℃，年降雨量703.6～1 173.4 mm，年日照時數1 897.9～2 120.9 h，年無霜期220～245 d。土壤肥力水平為全氮1.20g/kg，堿解氮45.01mg/kg，速效磷23.34 mg/kg，速效鉀113.6 mg/kg，有機質16.48 g/kg。

試驗采用裂區(qū)設計，主區(qū)設小麥/玉米兩熟制周年3個氮肥用量，分別為300（D300），450（D450）和600 kg/hm2（D600）；裂區(qū)設小麥、玉米作物間3個氮肥分配比例，分別為4∶6（B4），5∶5（B5），6∶4（B6），共計9個處理。每處理小區(qū)面積為30 m2，重復3次。

矮抗58于每年10月16日播種，保證基本苗210萬株/hm2。試驗用底肥：氮肥為尿素（N 46%），磷肥為磷酸二銨（P2O546%,N 18%），鉀肥為氯化鉀（K2O60%）。按照試驗要求計算出每小區(qū)所需要的底肥，稱量后分別撒施；追肥于起身期，依據試驗要求，按照小區(qū)分別稱量進行條施，田間管理措施同高產田。

1.3 測定項目及方法

隨著小麥的生育進程，于田間取樣測定各項指標。成熟期取1 m行長樣段于室內考種；實收小區(qū)30 m2，并換算出產量。

2 結果與分析

2.1 氮肥對矮抗58群體生長動態(tài)的影響

從圖1可以看出，在基本苗一致的情況下，拔節(jié)期以前矮抗58群體隨氮肥施用量增加而增加，各處理群體表現(xiàn)為D600，B6＞D600，B5＞D450，B6＞D450，B5＞D300，B6＞D600，B4＞D450，B4＞D300，B5＞D300，B4；拔節(jié)—成熟期矮抗58群體隨著氮肥施用量的增加先增后減，群體最高點出現(xiàn)在D600，B4，各處理群體大小表現(xiàn)為D600，B4＞D450，B6＞D450，B5＞D600，B5＞D600，B6＞D450，B4＞D300，B6＞D300，B5＞D300，B4。其中，D600，B4；D450，B6與D450，B5群體間差異不顯著；拔節(jié)后群體出現(xiàn)了兩極分化，小麥季施氮肥相對較高的處理小分蘗死亡數增大；成熟期D300水平，B6比B5處理群體數目增加了4.38%，B5比B4處理群體數目增加了9.63%；D450水平，B6比B5處理群體數目增加了1.00%，B5比B4處理群體數目增加了11.89%；D600水平，B4比B5處理群體數目增加了13.72%，B5比B6處理群體數目增加了1.46%。說明一體化平衡增產條件下，適當的氮肥分配比例可以有效增加成熟期小麥群體數目。

2.2 氮肥對矮抗58不同生育期個體干物質量的影響

表1 氮肥對矮抗58不同生育期個體干物質量的影響g

由表1可知，氮肥對矮抗58不同生育期個體干物質的影響規(guī)律與群體動態(tài)影響規(guī)律基本一致。其中，拔節(jié)期以前，矮抗58干物質隨氮肥施用量的增加而增加，拔節(jié)—成熟期干物質隨氮肥施用量的增加先增后減；拔節(jié)—抽穗期D600，B4處理干物質量最大；揚花—成熟期D450，B6處理干物質量最大；在成熟期D450，B6和D600，B4處理間干物質量差異不顯著，D300，B4處理各時期個體干物質量均較低。說明適量的氮肥供給是促進矮抗58干物質積累的重要因素。

2.3 氮肥運籌對矮抗58產量因素的影響

從表2可以看出，穗數變化與群體變化規(guī)律一致，隨著施氮量的增加先增后減，且D450，B6處理穗數最多，與其他各處理間差異顯著，高于D300，B4處理（最少）31.46%；穗粒數變化無明顯規(guī)律，D450，B5處理穗粒數最多，但與D300，B6；D450，B6；D600，B4和D600，B5這4個處理間差異不顯著，高于D300，B5處理（最少）16.67%；千粒質量隨著施氮量的增加呈下降趨勢，其中，D300，B4處理千粒質量最大，且與其他各處理間差異顯著，高于D450，B4處理（最輕）4.21%。三要素協(xié)調一致的處理為D600，B4；D450，B5和D450，B6，說明適當的施氮量是促進矮抗58產量三要素協(xié)同增加的必要條件。

表2 氮肥運籌對矮抗58產量性狀的影響

2.4 氮肥對矮抗58產量的影響

適量的氮肥供應是高產的基礎，施氮量少會造成生長不充分；而供應過量會造成營養(yǎng)生長過剩、群體過大，形成郁閉的田間小氣候，造成貪青晚熟，從而影響產量[5]。從圖2可以看出，在本試驗條件下不同處理間冬小麥產量大小順序為處理D600，B4＞D450，B6＞D450，B5＞D600，B5＞D300，B6＞D450，B4＞D300，B5＞D600，B6＞D300，B4，其中，以處理D600，B4產量最高（7 975 kg/hm2），但與D450，B6和D450，B5處理間差異不顯著，高于最低處理D300，B4（6 380 kg/hm2）25%；全年總產量大小順序為D450，B5＞D450，B4＞D450，B6＞D600，B4＞D600，B6＞D600，B5＞D300，B4＞D300，B6＞D300，B5，其中，處理D450，B5（18 539 kg/hm2）為最高，高于其他處理0.89%～12.41%，在增產效益方面D450，B5為最佳處理。

通過對各影響因素相關性分析發(fā)現(xiàn)，小麥產量與小麥/玉米分配比例存在顯著相關性（R＝0.690*），全年總產量與當前麥季氮肥施用水平間存在極顯著相關性（R＝0.978**），表明玉米氮肥施用量對小麥的產量有一定影響，而全年總產量形成主要由小麥季氮肥實際的供應量所決定。

3 結論與討論

氮肥對作物的生長起著非常重要的作用。大量研究發(fā)現(xiàn)，施用氮肥可以有效增加小麥群體數目，對產量有顯著影響。陸增根等[6]研究認為，施氮量對小麥拔節(jié)期、抽穗期、揚花期及灌漿期的轉運量、轉運率和同化量均有較大的影響。黃正來等[7]研究發(fā)現(xiàn)，隨著氮肥用量的增加，小麥生殖生長階段干物質積累量也顯著增加。在一定的用量范圍內，氮肥可以促進有效分蘗的發(fā)生，穗數增多，表現(xiàn)為產量隨施用量的增加而提高，但施氮過多時，不但產量增加不明顯，而且還會因供應過量造成營養(yǎng)生長過剩、群體過大，造成貪青晚熟[8-10]。馮福生等[11]研究認為，施氮量超過180 kg/hm2時，葉片蛋白質和葉綠素含量均下降，產量呈降低的趨勢。張顯等[12]研究指出，施氮量超過225 kg/hm2時，小麥生育后期的群體光合速率為高值速降型，產量也會下降。同時很多研究還發(fā)現(xiàn)，隨著施氮量的增加，土壤剖面硝態(tài)氮累積量增加，土壤氮素淋失加劇，造成環(huán)境污染[13-15]。在本試驗地力條件下，在一定氮肥施用范圍（120～240 kg/hm2）內，冬小麥群體質量與氮肥水平呈正相關，全年總產量與當前麥季氮肥施用水平間存在極顯著正相關，當施氮量超過240 kg/hm2時，拔節(jié)期之后群體數減少、干物質量降低、小麥及全年產量下降。

本試驗結果表明，小麥產量與小麥/玉米分配比例存在顯著相關性（R＝0.690*）；但根據群體數量及干物質積累情況，小麥、玉米作物間分配比例為6∶4時，小麥植株雖然吸收了較多的氮素，但產量并沒有明顯增加，氮素利用效率較低，不利于氮素的有效利用，這種現(xiàn)象在全年施氮量600 kg/hm2時尤為明顯。在小麥生產中，許多研究認為，不同小麥品種對氮素的吸收利用存在差異，針對不同品種應采取與其特性相適應的栽培措施，只有合理運籌氮素，才能發(fā)揮品種的遺傳潛力，從而達到高產優(yōu)質[16-18]。在小麥/玉米一體化平衡增產條件下，氮肥及其分配比例存在互作效應，只有二者統(tǒng)籌兼顧，才能保證作物的高產高效。本研究結果表明，全年施氮肥450 kg/hm2，以及小麥/玉米5∶5的分配比例有利于矮抗58高產（7 875 kg/hm2），也利于全年高產（18 538 kg/hm2）。

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Effects of Nitrogen Applications in Wheat/Maize Integration on AK58 Yield

LI Jinxiu1，WANGZhen1，ZHANGBin1，PEI Wenrong2，ZHUHaiyan3，LI Jinbang1
（1.NanyangAcademyofAgricultural Sciences，Nanyang473000，China；2.XuefengStreet Office Agricultural Service Center in ZhenpingCounty，Zhenping474250，China；3.FangchengAgricultural Bureau，Nanyang473200，China）

To explore growth and yield variation lawofwheat under the condition of wheat/maize integration,anniversary amount of nitrogen application and distribution,this paper took AK58 as material,wheat/maize two cropping system anniversary amount of nitrogen application set three levels of 300,450,600 kg/hm2,nitrogen distribution set three proportion of 4∶6,5∶5 and 6∶4.The results showed that the nitrogen application was positively related to winter wheat quantity of population,the annual total yield increased significantly with the nitrogen application of wheat season in certain range.While the wheat nitrogen fertilizer exceeded 240 kg/hm2,the wheat population and the dry matter reduced after jointing stage,the yield of wheat and the annual total yield decreased.The application of anniversary amount of wheat/maize nitrogen fertilizer 450 kg/hm2and 5∶5 ratio beneficial increased to the yield of AK58 and the annual total yield.

wheat/maize;application ofnitrogenous fertilizer;distribution proportion;yield

S512.1

A

1002-2481（2016）09-1304-04

10.3969/j.issn.1002-2481.2016.09.18

2016-05-05

國家小麥產業(yè)技術體系南陽綜合試驗站專項（CARS-3-27）

李金秀（1969-），女，河南南陽人，副研究員，主要從事小麥育種與栽培研究工作。李金榜為通信作者。