杜小鳳 顧大路 楊文飛 文廷剛 賈艷艷 徐建明 劉廷武 李正鵬 王偉中

摘要：以淮麥30為試驗材料，設(shè)置常規(guī)施肥、速效氮+控釋氮肥、控釋氮肥3種不同的肥料運(yùn)籌模式，研究2種不同播種方式（零共生套播、旋耕條播）和不同肥料運(yùn)籌對小麥生長發(fā)育和籽粒產(chǎn)量變化的影響。結(jié)果表明，零共生套播小麥的出苗期、拔節(jié)期、抽穗期、開花期和成熟期較旋耕條播小麥分別提前了11、4、3、3、2 d，生育期比旋耕條播長 9 d。3種肥料運(yùn)籌模式中以速效氮+控釋氮肥處理效果最佳，能夠顯著增加小麥穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量和產(chǎn)量，在零共生套播和旋耕條播條件下較常規(guī)施肥分別增加8.7%、2.1%、8.0%和3.8%、0.6%、6.6%。在總施氮量255? kg/hm2的相同條件下，速效氮+控釋氮肥處理較常規(guī)施肥增產(chǎn)顯著，在2種播種方式下分別增產(chǎn)8.0%、6.6%。表明無論在零共生套播方式還是在旋耕播種方式下，合理進(jìn)行速效氮、控釋氮肥的聯(lián)合應(yīng)用，可以有效改善小麥的穗粒結(jié)構(gòu)，可顯著增加小麥產(chǎn)量。

關(guān)鍵詞：稻茬小麥;播種方式;肥料運(yùn)籌;農(nóng)藝性狀;產(chǎn)量

中圖分類號： S512.104;S512.106? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號：1002-1302（2021）23-0066-05

收稿日期：2021-08-16

基金項目：國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（編號：CARS-03）;江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新資金[編號：CX（18）1002];江蘇省區(qū)域現(xiàn)代農(nóng)業(yè)與環(huán)境保護(hù)協(xié)同創(chuàng)新中心科技項目（編號：HSXT2-234）;江蘇省環(huán)洪澤湖生態(tài)農(nóng)業(yè)生物技術(shù)重點實驗室自主研發(fā)課題（編號：17HZHL002）;淮安市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院科研發(fā)展基金（編號：HNY201924）。

作者簡介：杜小鳳（1974—），女，陜西寶雞人，副研究員，主要從事作物栽培及調(diào)控技術(shù)研發(fā)工作。E-mail：15061234456@163.com。

通信作者：顧大路，研究員，主要從事作物栽培技術(shù)研究及調(diào)理劑研發(fā)工作。E-mail：gudalu666@aliyun.com。

土壤耕作的目的是建立適宜作物生長的土壤環(huán)境條件，蓄水保墑，促進(jìn)作物增產(chǎn)[1]。耕作方式會引起土壤物理性質(zhì)的變化，改變土壤養(yǎng)分固定和礦化速率，進(jìn)而影響作物對養(yǎng)分的吸收利用[2]。零共生套種是新型的耕作栽培方式，不同程度地改變了農(nóng)田生態(tài)環(huán)境，直接影響小麥的生長。零共生套種可以降低土壤容重、提高土壤含水量，有效改善土壤理化性狀，有效提高小麥葉片的光合能力并且改善旗葉光合特性，提高干物質(zhì)的積累和轉(zhuǎn)化，從而提高小麥產(chǎn)量[3]。旋耕條播可顯著增加麥田土壤速效氮含量，提高小麥氮肥偏生產(chǎn)力[4]。張水清等研究發(fā)現(xiàn)，旋耕-低量有機(jī)肥（7.5 t/hm2）是提升土壤肥力、提高小麥玉米產(chǎn)量較為理想的耕作與施肥方式[5]。化肥的科學(xué)適量投入是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)高生產(chǎn)力的重要物質(zhì)保證，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要特征。與速效肥料相比，控釋肥料可以控制肥料中養(yǎng)分釋放的速度，使養(yǎng)分持續(xù)供應(yīng)作物生長需求，滿足生長需要，且能減少養(yǎng)分流失和對環(huán)境的污染，提高肥料利用率，應(yīng)用控釋肥料是小麥生產(chǎn)實現(xiàn)輕簡高效施肥的重要途徑[6-8]。本試驗在零共生套播和旋耕條播2種不同的播種方式下，設(shè)定3種不同的肥料運(yùn)籌方式，研究不同播種方式、肥料運(yùn)籌對小麥生長發(fā)育和籽粒產(chǎn)量變化的影響，旨在合理施肥，提高氮素利用率，增加小麥產(chǎn)量，為江蘇省稻茬小麥穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)栽培提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試小麥品種為江蘇徐淮地區(qū)淮陰農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所育成的淮麥30，該品種屬弱春性中早熟品種，分蘗力較強(qiáng)，分蘗成穗率高，株型緊湊，抗倒伏能力弱，品質(zhì)達(dá)到強(qiáng)筋小麥品種標(biāo)準(zhǔn)，審定編號：國審麥2013017;恒邦特復(fù)合肥料，總養(yǎng)分≥45%，N、P2O5、K2O含量均為15%，市購;控釋氮肥（含氮量43%），由山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供。

1.2 試驗地點

試驗在淮安市農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗基地進(jìn)行，前茬水稻，土壤肥力中等。

1.3 試驗設(shè)計

小麥播種分零共生套播和旋耕條播2種播種方式。其中，零共生套播于2019年10月30日在水稻收獲時播種;旋耕條播需要在水稻收獲后晾田、旋耕，等適墑后機(jī)條播，播種時間為2019年11月10日。播種量均為225 kg/hm2。小區(qū)面積10 m×12 m=120 m2，設(shè)3次重復(fù)，隨機(jī)排列。肥料運(yùn)籌設(shè)計見表1，處理A、D記作常規(guī)施肥處理，處理B、E記作速效氮+控釋氮肥處理，處理C、F記作控釋氮肥處理。

1.4 測定內(nèi)容

在苗期和拔節(jié)期調(diào)查小麥單株株高、葉齡、分蘗數(shù)及根數(shù)等性狀，其中株高、葉齡均為單株的主莖考察數(shù)據(jù);地上部分鮮質(zhì)量、干質(zhì)量以及根的鮮質(zhì)量、干質(zhì)量均為單株的考察數(shù)據(jù)，包含分蘗數(shù)。此外，還需調(diào)查小麥苗期田間基本苗數(shù)及不同生育時期的田間莖蘗數(shù)。小麥?zhǔn)斋@前田間取樣測定主莖實粒數(shù)、千粒質(zhì)量等性狀，同時每個小區(qū)取1 m2測定小麥有效穗數(shù)和產(chǎn)量。

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

采用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，使用SigmaPlot 14.0軟件進(jìn)行制圖，利用DPS 7.05和最小差異顯著法（LSD法）進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同播種方式和肥料運(yùn)籌對小麥生育進(jìn)程的影響

零共生套播小麥?zhǔn)窃谒臼斋@當(dāng)天播種，而旋耕條播小麥?zhǔn)窃谒臼斋@后晾田等待適耕后旋耕播種，因此零共生套播小麥的播種日期較旋耕條播小麥提前了11 d（表2）。零共生套播小麥的出苗期、拔節(jié)期、抽穗期、開花期和成熟期較旋耕條播小麥分別提前了11、4、3、3、2 d;小麥生育期較旋耕條播小麥長9 d。表明在相同播種方式下，不同肥料運(yùn)籌對小麥生育進(jìn)程基本沒有影響。

2.2 不同播種方式和肥料運(yùn)籌對小麥苗期生長的影響

從圖1、表3可以看出，不同播種方式和肥料運(yùn)籌組合對小麥苗期生長有一定的影響。相同肥料處理下，零共生套播小麥苗期株高、葉齡、根數(shù)、單株地上部鮮質(zhì)量和干質(zhì)量、單株根鮮質(zhì)量和干質(zhì)量均顯著高于旋耕條播小麥，分別增加了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條播更有利于小麥苗期的生長發(fā)育。

相同播種方式下，小麥苗期株高在不同肥料處理間均表現(xiàn)為常規(guī)施肥>速效氮+控釋氮肥>控釋氮肥。零共生套播模式下常規(guī)施肥處理小麥苗期葉齡顯著高于速效氮+控釋氮肥和控釋氮肥處理，旋耕條播模式下不同肥料處理間小麥苗期葉齡無顯著差異。相同播種方式下不同肥料處理間小麥苗期分蘗數(shù)無顯著差異。零共生套播模式下小麥苗期根數(shù)也無顯著差異，而旋耕條播模式下速效氮+控釋氮肥處理小麥苗期根數(shù)最多。零共生套播模式下不同肥料處理間小麥單株地上部干鮮質(zhì)量和根干鮮質(zhì)量均表現(xiàn)為常規(guī)施肥>或=速效氮+控釋氮肥>控釋氮肥，而旋耕條播模式下則表現(xiàn)為速效氮+控釋氮肥>常規(guī)施肥>控釋氮肥。

2.3 不同播種方式和肥料運(yùn)籌對小麥拔節(jié)期生長的影響

從圖2、表4可以看出，不同播種方式和肥料運(yùn)籌組合對小麥拔節(jié)期生長有一定的影響。相同的肥料處理下，零共生套播小麥拔節(jié)期株高、葉齡、分蘗數(shù)、根數(shù)、單株地上部鮮質(zhì)量和干質(zhì)量、單株根鮮質(zhì)量和干質(zhì)量均顯著高于旋耕條播小麥，分別增加了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條播更有利于小麥拔節(jié)期的生長發(fā)育。

零共生套播模式下，速效氮+控釋氮肥處理小麥拔節(jié)期株高最低，顯著低于控釋氮肥處理，旋耕條播模式下不同肥料處理間小麥拔節(jié)期株高無顯著差異。零共生套播模式下，速效氮+控釋氮肥處理小麥拔節(jié)期葉齡與控釋氮肥、常規(guī)施肥處理間無顯著差異，但在旋耕條播模式下顯著高于常規(guī)施肥處理。相同播種方式下，不同肥料處理間小麥拔節(jié)期分蘗數(shù)無顯著差異;小麥拔節(jié)期根數(shù)在不同肥料處理間均表現(xiàn)為速效氮+控釋氮肥>控釋氮肥>常規(guī)施肥。零共生套播模式下，小麥拔節(jié)期單株地上部干鮮質(zhì)量和根干鮮質(zhì)量在不同肥料處理間表現(xiàn)為控釋氮肥>速效氮+控釋氮肥>常規(guī)施肥，其中除地上部鮮質(zhì)量外速效氮+控釋氮肥和控釋氮肥處理間差異不顯著，但顯著高于常規(guī)施肥處理;而在旋耕條播模式下則表現(xiàn)為速效氮+控釋氮肥>控釋氮肥>常規(guī)施肥，且除地上部鮮質(zhì)量外常規(guī)施肥和控釋氮肥處理間無顯著差異。

2.4 不同播種方式和肥料運(yùn)籌對小麥群體變化的影響

從表5可以看出，不同播種方式和肥料運(yùn)籌組合對小麥莖蘗動態(tài)有顯著的影響。相同的肥料處理下，零共生套播小麥的基本苗多于旋耕條播小麥，且相同播種方式下不同肥料處理間小麥基本苗數(shù)無顯著差異。隨著生育進(jìn)程的推進(jìn)，小麥莖蘗數(shù)逐漸增加，在拔節(jié)期達(dá)到峰值。零共生套播模式下小麥越冬期、返青期、拔節(jié)期莖蘗數(shù)均顯著高于旋耕條播模式下的小麥莖蘗數(shù)。在零共生套播模式下，速效氮+控釋氮肥與控釋氮肥處理間的小麥越冬期莖蘗數(shù)無顯著差異，但顯著高于常規(guī)施肥處理;而旋耕條播模式下不同肥料處理間小麥越冬期莖蘗數(shù)無顯著差異。相同栽培模式下小麥返青期莖蘗數(shù)在肥料處理間有顯著差異，零共生套播模式下速效氮+控釋氮肥處理小麥莖蘗數(shù)最多（774.0萬個/hm2），旋耕條播模式下常規(guī)施肥處理小麥莖蘗數(shù)最多（372.5萬個/hm2）。相同播種方式下小麥莖蘗數(shù)在肥料處理間均表現(xiàn)為常規(guī)施肥>速效氮+控釋氮肥>控釋氮肥。

在總氮量255 kg/hm2的相同條件下，速效氮+控釋氮肥提高了小麥的單位面積穗數(shù)和成穗率。零共生套播和旋耕條播模式下單位面積穗數(shù)分別較常規(guī)施肥處理增加1.5萬穗/hm2和9.0萬穗/hm2，成穗率分別提高了1.1百分點、2.9百分點。相同的肥料處理下，旋耕條播小麥的成穗率顯著高于零共生套播小麥，速效氮+控釋氮肥處理下旋耕條播小麥的成穗率比零共生套播小麥提高了15.5百分點，控釋氮肥處理下提高了14.9百分點。結(jié)果表明，在零共生套播和旋耕條播2種播種方式下，速效氮+控釋氮肥處理均可使小麥基本苗數(shù)處于最高的水平，使小麥在各生育時期維持較旺盛的分蘗狀態(tài)，最大幅度地增加小麥單位面積穗數(shù)，顯著提高成穗率。

2.5 不同播種方式和肥料運(yùn)籌對小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成的影響

從表6可以看出，不同播種方式和肥料運(yùn)籌組合對小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成有一定的影響。在相同的肥料處理下，零共生套播小麥穗粒結(jié)構(gòu)優(yōu)于旋耕條播小麥，單位面積有效穗數(shù)和產(chǎn)量顯著高于旋耕條播小麥，增產(chǎn)幅度達(dá)25.0%～38.0%。

在零共生套播模式下，3種不同的肥料處理小麥穗粒數(shù)差異不顯著，千粒質(zhì)量差異達(dá)顯著水平，其中速效氮+控釋氮肥處理穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量最高，分別較常規(guī)施肥增加8.7%和2.1%。在旋耕條播模式下，速效氮+控釋氮肥處理和控釋氮肥處理間小麥穗粒數(shù)差異顯著，3種不同的肥料處理小麥千粒質(zhì)量差異不顯著。小麥單位面積有效穗數(shù)在零共生套播模式下表現(xiàn)為常規(guī)施肥>速效氮+控釋氮肥>控釋氮肥，在旋耕條播模式下表現(xiàn)為速效氮+控釋氮肥>常規(guī)施肥>控釋氮肥，且常規(guī)施肥處理與速效氮+控釋氮肥處理間小麥單位面積有效穗數(shù)差異不顯著。結(jié)果表明，在相同栽培模式下，速效氮和控釋氮肥聯(lián)合施用可以較好地改善小麥穗粒結(jié)構(gòu)，顯著增加小麥產(chǎn)量，零共生套播和旋耕條播模式下，分別較常規(guī)施肥處理和控釋氮肥處理增產(chǎn)8.0%、100%和6.6%、19.9%。

3 結(jié)論與討論

3.1 不同播種方式對稻茬小麥生育進(jìn)程的影響

江蘇省小麥生產(chǎn)以稻茬麥為主，前茬水稻種植多以優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的偏遲熟的粳稻品種為主，水稻騰茬遲，加上小麥秋播期間常常遭遇陰雨天氣導(dǎo)致小麥播種期過遲，過遲播種制約著小麥單產(chǎn)和籽粒品質(zhì)的提升。零共生套播可以實現(xiàn)搶早播種[9]，充分利用冬前溫光資源，降低小麥產(chǎn)量損失。在水稻遲收、墑情不利造成小麥過遲播種的情況下，搶早播種利于小麥穩(wěn)產(chǎn) [10]。本試驗研究零共生套播較常規(guī)適墑旋耕播種早播11 d，小麥生育進(jìn)程差異明顯，小麥出苗期、拔節(jié)期、抽穗期、開花期、成熟期較旋耕播種分別提早11、4、3、3、2 d，生育期延長9 d。小麥早出苗可以充分利用冬前溫光資源，冬前壯苗，分蘗多，穗數(shù)足;小麥生育進(jìn)程加快，早抽穗、早開花，小麥籽粒灌漿時間變長，有利于小麥增粒增質(zhì)量，這與文廷剛等的研究結(jié)果[11]一致。

3.2 不同播種方式和肥料運(yùn)籌對稻茬小麥生長發(fā)育的影響

小麥高產(chǎn)栽培關(guān)鍵要降低群體起點，生育前期促進(jìn)早發(fā)壯苗，中期減少無效分蘗，控制最高莖蘗數(shù)，從而創(chuàng)建優(yōu)良群體結(jié)構(gòu)[12]。本試驗播量為 225 kg/hm2，較生產(chǎn)上同期農(nóng)戶播種量至少減少 75 kg/hm2，旨在合理播量、構(gòu)建優(yōu)良群體。試驗結(jié)果表明，2種不同的播種方式小麥基本苗差異不大。但是，2種不同的栽培模式對小麥的莖蘗數(shù)動態(tài)變化影響顯著，越冬期、返青期、拔節(jié)期小麥田間莖蘗數(shù)零共生套播分別較旋耕條播增加400.5萬、312.8萬、310.0萬個/hm2，尤其是零共生套播小麥葉齡越冬期較旋耕條播小麥增加1.7張、單株分蘗增加1.73個，小麥生長發(fā)育進(jìn)程加快，有利于小麥冬前壯苗的形成，為小麥穩(wěn)產(chǎn)打下堅實基礎(chǔ)。相同栽培模式下，不同肥料運(yùn)籌對小麥的生長發(fā)育影響差異明顯。零共生套播栽培模式下，苗期常規(guī)施肥較其他2個處理有利于小麥的生長發(fā)育，而拔節(jié)期則相反，速效氮+控釋氮肥處理小麥根數(shù)、單株地上部干鮮質(zhì)量及根干鮮質(zhì)量指標(biāo)數(shù)值較高。旋耕條播栽培模式下，苗期速效氮+控釋氮肥處理效果最好，其次是常規(guī)施肥;拔節(jié)期肥料運(yùn)籌效果和零共生套播栽培模式相同。表明速效氮肥有效促進(jìn)了小麥苗期植株的生長發(fā)育，控釋氮肥的緩慢釋放能有效緩解小麥生長前期尿素釋放過快的問題，在小麥生長后期為小麥提供足夠的養(yǎng)分，防止小麥后期早衰，增加單位面積穗數(shù)，提高成穗率，這與張晨陽的研究結(jié)果[13]一致。相同的肥料處理下，零共生套播小麥苗期和拔節(jié)期株高、葉齡、分蘗數(shù)、根數(shù)、單株地上鮮質(zhì)量和干質(zhì)量、單株根鮮質(zhì)量和干質(zhì)量均顯著高于旋耕條播小麥，這與顧大路等研究結(jié)果[14]一致。

3.3 不同播種方式和肥料運(yùn)籌對稻茬小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成的影響

張新臣等研究發(fā)現(xiàn)，相對小麥深耕翻旋耕播種，小麥免耕播種能改良土壤、培肥地力，小麥成穗數(shù)增加12.9萬穗/hm2，穗粒數(shù)增加0.3粒/穗，增產(chǎn)3.2%[15]。傅送保等研究發(fā)現(xiàn)，一次性施用控釋肥比普通復(fù)合肥增產(chǎn)效果明顯，小麥增產(chǎn)幅度在26%～7.1%之間，提高了小麥有效穗數(shù)和穗粒數(shù)，而控釋肥施用量在減少15%的施肥條件下，小麥保持穩(wěn)產(chǎn)[16]。本試驗研究表明，零共生套播小麥的生育期較旋耕條播小麥長9 d，小麥單位面積有效穗數(shù)較旋耕條播增加28.0萬穗/hm2，穗粒數(shù)增加 4.7粒/穗，千粒質(zhì)量增加3.3 g，增產(chǎn)效果顯著，較旋耕條播小麥增產(chǎn)29.5%，表明稻茬小麥生產(chǎn)搶抓播期十分重要。在相同的栽培模式下，控釋氮肥處理產(chǎn)量低于常規(guī)施肥，原因主要是由于尿素釋放緩慢影響了小麥前期的生長發(fā)育，小麥群體偏小，無法獲得較高的高峰苗和有效穗所致。速效氮+控釋氮肥處理小麥穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量最高，增產(chǎn)顯著，零共生套播和旋耕條播分別較常規(guī)施肥增產(chǎn)8.0%和6.6%。表明在稻茬小麥生產(chǎn)上合理進(jìn)行速效氮與控釋氮肥的聯(lián)合應(yīng)用可以有效改善小麥的穗粒結(jié)構(gòu)，小麥產(chǎn)量顯著增加。

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