王慧 吳迪 李東升 朱冬梅 高德榮 呂國(guó)鋒

摘要：為探索適宜的稻茬晚播小麥的施肥技術(shù)，以揚(yáng)麥23為材料，設(shè)置2個(gè)施氮水平 （210、270 kg/hm2） 和2個(gè)氮肥運(yùn)籌比例 （基肥、壯蘗肥、拔節(jié)肥分別為7 ∶1 ∶2和5 ∶1 ∶4），研究施氮量及氮肥運(yùn)籌對(duì)稻茬晚播小麥產(chǎn)量、群體特征及光合特性的影響。結(jié)果表明，晚播小麥越冬期莖蘗數(shù)、干物質(zhì)積累量和葉面積指數(shù)較適播麥下降;開(kāi)花期劍葉葉綠素含量高于適播，劍葉凈光合速率低于適播。晚播較適期播種減產(chǎn)顯著，減產(chǎn)幅度為7.29%～15.72%。晚播條件下增加施氮量，劍葉葉綠素含量表現(xiàn)增加;氮肥后移，低施氮量下各時(shí)期及高施氮量下花后14 d劍葉葉綠素含量均提高;花后14 d各處理間凈光合速率差異明顯，施氮量減少、氮肥后移，均導(dǎo)致凈光合速率增加。增加施氮量能提高穗數(shù)、穗粒數(shù);施氮量對(duì)千粒質(zhì)量影響無(wú)明顯的趨勢(shì)。相同施氮量下，增加基肥有利于提高成穗數(shù);提高追肥比例有利于每穗結(jié)實(shí)粒數(shù)的增加。270 kg/hm2施氮量、5 ∶1 ∶4運(yùn)籌適播產(chǎn)量最高，晚播減產(chǎn)幅度最大。210 kg/hm2施氮量、5 ∶1 ∶4 運(yùn)籌適播產(chǎn)量較高，晚播產(chǎn)量最高。綜合考慮，采用施氮量210 kg/hm2、氮肥運(yùn)籌為5 ∶1 ∶4的施肥模式在適播、晚播條件下均能使揚(yáng)麥23獲得較高產(chǎn)量。

關(guān)鍵詞：小麥;施氮量;氮肥運(yùn)籌;光合特性;產(chǎn)量;群體結(jié)構(gòu)

中圖分類(lèi)號(hào)： S512.106? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1002-1302（2021）20-0097-06

收稿日期：2021-03-09

基金項(xiàng)目：國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（編號(hào)：YFD0100803）;農(nóng)業(yè)部現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專(zhuān)項(xiàng)（編號(hào)：CARS-3-2-11）;江蘇省科技計(jì)劃重點(diǎn)及面上項(xiàng)目（編號(hào)：BE2018350）;揚(yáng)州市科技計(jì)劃（編號(hào)：YZ2020033）。

作者簡(jiǎn)介：王 慧（1988—），女，江蘇南京人，碩士，助理研究員，主要從事小麥高產(chǎn)及抗逆栽培方面的研究。E-mail：758289601@qq.com。

通信作者：呂國(guó)鋒，博士，研究員，主要從事小麥遺傳育種工作。E-mail：lgf@wheat.org.cn。

小麥晚播導(dǎo)致冬前積溫和日照時(shí)數(shù)減少，分蘗發(fā)生遲，群體偏小;生育后期灌漿期延后并縮短，增加遭遇高溫逼熟的風(fēng)險(xiǎn)，最終導(dǎo)致減產(chǎn)[1]。王龍俊等研究認(rèn)為，遲于適宜播期后，每推遲5 d，單位面積產(chǎn)量一般會(huì)減少7%～10%[2]。江蘇是稻麥兩熟區(qū)，小麥茬口偏晚，播種季節(jié)緊張，如遇陰雨天氣，播期更加推遲，播種質(zhì)量下降，影響小麥的生長(zhǎng)發(fā)育，已成為制約江蘇省小麥產(chǎn)量進(jìn)一步提高的關(guān)鍵因素，小麥晚播高產(chǎn)栽培技術(shù)的研究已成為現(xiàn)階段栽培學(xué)家所關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。

氮肥應(yīng)用對(duì)小麥產(chǎn)量的形成具有重要作用。合理的施氮量和氮肥運(yùn)籌能夠提高小麥葉片光合速率，促進(jìn)同化物積累，是實(shí)現(xiàn)晚播小麥優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的有效途徑[3-4]。張珊等研究認(rèn)為，晚播條件下小麥產(chǎn)量不高，應(yīng)減少氮肥施用量[5]，但也有人認(rèn)為，小麥晚播后，生長(zhǎng)量不足，要達(dá)到適期播種相似產(chǎn)量，施氮量應(yīng)增加[6]，從而加快葉片生長(zhǎng)速度，增加冬前莖蘗數(shù)、干物質(zhì)積累量和葉面積指數(shù)[7]，同時(shí)適量增施氮肥能加速晚播小麥中后期的補(bǔ)償生長(zhǎng)能力，有利于提高花后干物質(zhì)積累量[8]。朱江勝等研究認(rèn)為，晚播條件下減少基肥用量能控制高峰苗，提高成穗率，增加花后干物質(zhì)積累量[9]。氮肥后移能顯著改善晚播小麥群體結(jié)構(gòu)，增加群體透光率，提高劍葉光合速率[10-11]。Kibe等研究認(rèn)為，增施拔節(jié)孕穗肥能促進(jìn)晚播小麥穗分化、減少退化，提高穗粒數(shù)及千粒質(zhì)量[12]。楊勇研究認(rèn)為，在適宜密度下提高晚播小麥中、后期施氮比例，可提高籽粒產(chǎn)量[13]。但也有研究認(rèn)為，孕穗肥施用不得當(dāng)，會(huì)導(dǎo)致晚播小麥后期病害加重，貪青遲熟，易遇高溫逼熟，產(chǎn)量下降[14]。揚(yáng)麥23是江蘇里下河地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所和江蘇金土地有限公司用揚(yáng)麥16/揚(yáng)輻93-11選育的強(qiáng)筋小麥品種，自審定以來(lái)種植面積不斷擴(kuò)大，且在生產(chǎn)中表現(xiàn)出灌漿脫水快、早熟高產(chǎn)、綜合抗性強(qiáng)等特性。撥麥23作為江蘇省主推的優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋小麥品種，未來(lái)幾年將進(jìn)一步擴(kuò)大推廣面積，因此本試驗(yàn)擬通過(guò)研究施氮量及氮肥運(yùn)籌比例對(duì)小麥群體、光合特性及產(chǎn)量的調(diào)控效應(yīng)，篩選出晚播條件下?lián)P麥23的合理施氮量及氮肥運(yùn)籌，為優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋小麥生產(chǎn)提供理論和技術(shù)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2018—2019年在江蘇里下河地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所萬(wàn)?；兀?19°53′E、32°42′N(xiāo)）進(jìn)行，試驗(yàn)地前茬為水稻。土壤為沙壤土，2018年秋播土壤有機(jī)質(zhì)含量18.20 g/kg、全氮含量1.203 g/kg、全磷含量0.446 g/kg、速效氮含量60.13 mg/kg、速效磷含量20.8 mg/kg、速效鉀含量80.7 mg/kg。供試品種為揚(yáng)麥23。

本試驗(yàn)為三因素裂區(qū)試驗(yàn)，主區(qū)設(shè)2個(gè)播期，11月4日（適播）和11月25日（遲播），基本苗分別為240萬(wàn)、375萬(wàn)株/hm2;施氮量為裂區(qū)，設(shè)210、270 kg/hm2 2個(gè)處理;氮肥運(yùn)籌為小裂區(qū)，基肥、平衡肥、拔節(jié)肥分別為70%、10%、20%和50%、10%、40%（分別簡(jiǎn)記為7 ∶1 ∶2和5 ∶1 ∶4）;重復(fù)2次?；视诓シN前施用，平衡肥于3葉1心時(shí)施用，拔節(jié)肥于葉齡余數(shù)2.5時(shí)施用;N、P、K肥施用量為 1 ∶0.5 ∶0.5，P、K肥全部基施。機(jī)械條播，行距 22 cm，小區(qū)面積6.67 m2。3葉期進(jìn)行人工定苗。其他栽培措施同大田生產(chǎn)。

1.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.2.1 群體結(jié)構(gòu)

于小麥關(guān)鍵生育期每小區(qū)取樣20株，調(diào)查莖蘗數(shù)，用葉面積儀測(cè)定葉面積，樣品殺青、烘干至恒質(zhì)量，測(cè)定干物質(zhì)量。

1.2.2 SPAD值

分別于小麥開(kāi)花期、花后14 d、花后28 d采用SPAD 502葉綠素儀測(cè)定劍葉SPAD值，每處理重復(fù)5次。

1.2.3 光合特性

分別于小麥開(kāi)花期、花后14 d、花后28 d采用TARGAS-1便攜式光合測(cè)定儀測(cè)定劍葉凈光合速率，每處理重復(fù)5次。

1.2.4 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素

于成熟期調(diào)查單位面積有效穗數(shù)、穗粒數(shù)及千粒質(zhì)量（水分13%）。每小區(qū)機(jī)械收割，晾曬后稱質(zhì)量。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

用Excel 2003統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)結(jié)果，用SPSS 20.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，差異顯著性檢驗(yàn)采用LSD法多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 群體結(jié)構(gòu)

2.1.1 莖蘗動(dòng)態(tài)

從表1可以看出，晚播條件下各處理的越冬期莖蘗數(shù)低于適播各處理，但差異不顯著;拔節(jié)期各處理的莖蘗數(shù)顯著高于適播;成熟期各處理莖蘗數(shù)大于適播各處理，其中施氮量為 210 kg/hm2 處理的莖蘗數(shù)顯著高于適播;除施氮量為210 kg/hm2、7 ∶1 ∶2氮肥運(yùn)籌外，其余處理的莖蘗成穗率均低于適播各處理。表明晚播21 d，通過(guò)增加基本苗可彌補(bǔ)晚播莖蘗成穗率低對(duì)最終穗數(shù)的不利影響。

晚播條件下施氮量為270 kg/hm2的越冬期、拔節(jié)期和成熟期的莖蘗數(shù)均高于施氮量為 210 kg/hm2 相應(yīng)各處理，成熟期2個(gè)施氮量水平各處理的莖蘗數(shù)差異縮小，無(wú)顯著差異;同一施肥水平下，氮肥運(yùn)籌為7 ∶1 ∶2 處理的越冬期、拔節(jié)期和成熟期的莖蘗數(shù)均高于氮肥運(yùn)籌為5 ∶1 ∶4處理3個(gè)時(shí)期的莖蘗數(shù)。表明增加施氮量和以基肥為主的氮肥運(yùn)籌可增加成穗數(shù)。

2.1.2 干物質(zhì)積累量

由表2可以看出，晚播條件下各處理的越冬期、 拔節(jié)期干物質(zhì)積累量均低于適播相應(yīng)各處理，開(kāi)花期干物質(zhì)積累量較適播有所增加，成熟期表現(xiàn)減少，差異未達(dá)顯著水平。除施氮量210 kg/hm2、氮肥運(yùn)籌7 ∶1 ∶2外，晚播其他氮肥處理花后干物質(zhì)積累量較適播下降顯著，其中施氮量 270 kg/hm2、氮肥運(yùn)籌為5 ∶1 ∶4處理下降幅度最大。

晚播條件下不同施氮量對(duì)各生育時(shí)期干物質(zhì)積累量影響不顯著;同一施肥水平下，越冬期、 拔節(jié)期干物質(zhì)積累量表現(xiàn)為7 ∶1 ∶2運(yùn)籌高于 5 ∶1 ∶4 運(yùn)籌，開(kāi)花期、成熟期則表現(xiàn)為5 ∶1 ∶4運(yùn)籌大于 7 ∶1 ∶2 運(yùn)籌。施氮量和氮肥運(yùn)籌對(duì)晚播花后干物質(zhì)影響無(wú)明顯趨勢(shì)。

2.1.3 葉面積指數(shù)

由表3可知，晚播各處理越冬期、拔節(jié)期葉面積指數(shù)較適播相應(yīng)各處理均表現(xiàn)下降，其中越冬期下降顯著;孕穗期葉面積指數(shù)大于適播處理，但差異均不顯著。

晚播條件下施氮量為270 kg/hm2處理越冬期、拔節(jié)期及孕穗期葉面積指數(shù)均大于施氮量為 210 kg/hm2 相應(yīng)各處理，開(kāi)花期表現(xiàn)略有差異，同一施肥水平下，各時(shí)期葉面積指數(shù)規(guī)律與干物質(zhì)積累量相同，越冬期、拔節(jié)期均表現(xiàn)為7 ∶1 ∶2運(yùn)籌高于5 ∶1 ∶4運(yùn)籌;孕穗期、開(kāi)花期表現(xiàn)為5 ∶1 ∶4運(yùn)籌高于7 ∶1 ∶2運(yùn)籌，且在施氮量為210 kg/hm2時(shí)2運(yùn)籌間差異顯著，其他處理差異不顯著。

2.2 劍葉葉綠素含量

由表4可以看出，晚播條件下各處理的開(kāi)花期、花后14 d劍葉葉綠素含量普遍高于適播相應(yīng)各處理，但差異未達(dá)顯著水平;花后28 d較適播下降，其中2個(gè)施氮量下均以5 ∶1 ∶4運(yùn)籌時(shí)下降顯著。晚播條件下施氮量為270 kg/hm2的處理開(kāi)花期、花后14 d及花后28 d劍葉葉綠素含量均大于施氮量為210 kg/hm2處理。施氮量為210 kg/hm2時(shí)開(kāi)花期、花后14 d和28 d劍葉葉綠素含量均表現(xiàn)為 5 ∶1 ∶4>7 ∶1 ∶2，施氮量為270 kg/hm2時(shí)開(kāi)花期和花后28 d氮肥運(yùn)籌5 ∶1 ∶4處理略低于7 ∶1 ∶2處理，花后14 d高于7 ∶1 ∶2處理，但各氮肥運(yùn)籌間差異不顯著。

2.3 劍葉光合速率

由圖1可以看出，晚播條件下各處理凈光合速率隨開(kāi)花天數(shù)均逐漸下降，花后14 d晚播下降速率較適播緩慢，花后28 d迅速下降。開(kāi)花期及花后 28 d 晚播各處理劍葉凈光合速率均小于適播相應(yīng)各處理;花后14 d施氮量為210 kg/hm2的劍葉凈光合速率大于適播，施氮量為270 kg/hm2時(shí)小于適播。晚播條件下開(kāi)花期與花后28 d各處理凈光合速率間無(wú)明顯差異，花后14 d各處理差異明顯，其中施氮量為210 kg/hm2的凈光合速率明顯高于 270 kg/hm2 處理;同一施肥量下，5 ∶1 ∶4運(yùn)籌的凈光合速率明顯高于7 ∶1 ∶2運(yùn)籌。

2.4 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素

由表5可以看出，晚播各處理的產(chǎn)量較適播相應(yīng)各處理產(chǎn)量均顯著下降，減產(chǎn)幅度在7.29%～15.72%;穗數(shù)大于適播各處理，其中施氮量為 210 kg/hm2 的穗數(shù)顯著高于適播;穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量顯著低于適播各處理，降幅分別為13.94%～1487%、5.49%～9.95%。表明在適當(dāng)增加基本苗條件下，穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量是晚播小麥產(chǎn)量降低的主要因素。

從表5還可以看出，晚播條件下施氮量為 270 kg/hm2 的單位面積穗數(shù)和穗粒數(shù)都高于 210 kg/hm2 各處理， 但二者間無(wú)顯著差異; 施氮量對(duì)千粒質(zhì)量影響無(wú)明顯的趨勢(shì)。相同施氮量下，氮肥運(yùn)籌為7 ∶1 ∶2處理的單位面積穗數(shù)大于 5 ∶1 ∶4，二者間無(wú)顯著差異;氮肥運(yùn)籌對(duì)穗粒數(shù)的影響正好相反，處理間亦無(wú)顯著差異;氮肥運(yùn)籌對(duì)千粒質(zhì)量影響無(wú)明顯趨勢(shì)。表明增加施氮量和氮肥后移可增加穗粒數(shù)。

3 討論與結(jié)論

3.1 氮肥對(duì)晚播小麥產(chǎn)量及群體結(jié)構(gòu)的影響

晚播小麥產(chǎn)量下降顯著[15-16]。播期推遲15 d，小麥穗數(shù)下降，穗粒數(shù)增加，千粒質(zhì)量無(wú)顯著變化[17]。也有研究指出，晚播對(duì)千粒質(zhì)量影響較小，穗數(shù)、穗粒數(shù)的減少是造成產(chǎn)量下降的主要原因[18]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，晚播較適期播種減產(chǎn)顯著，減產(chǎn)幅度7.29%～15.72%。通過(guò)增加基本苗能提高穗數(shù)，而穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量均明顯下降，表明在適當(dāng)增加基本苗條件下，穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量是晚播小麥產(chǎn)量降低的主要因素，這與前人研究結(jié)果[17-18]不完全一致，可能與增加了基本苗有關(guān)。王夏等研究認(rèn)為，小麥晚播后營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)時(shí)間短，分蘗不足，葉面積指數(shù)小[19]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，晚播小麥越冬期莖蘗數(shù)、葉面積指數(shù)和干物質(zhì)積累量較適播下降，這與前人的研究結(jié)果[19]一致。

有研究認(rèn)為，通過(guò)增施氮肥能顯著提高晚播麥開(kāi)花期和成熟期群體干物質(zhì)積累[20-21]。晚播小麥應(yīng)重施拔節(jié)肥，以促進(jìn)植株個(gè)體發(fā)育[22]。席晉飛等研究表明，通過(guò)增加施氮量可提高晚播小麥產(chǎn)量[23]。氮肥后移能明顯提高晚播小麥后期LAI，增加莖蘗數(shù)及穗粒數(shù)[7]，增加籽粒產(chǎn)量[13]。本試驗(yàn)研究結(jié)果表明，晚播條件下，高施氮量處理下?lián)P麥23各生育時(shí)期莖蘗數(shù)、干物質(zhì)積累量及葉面積指數(shù)總體高于低施氮量處理，增加施氮量能提高穗數(shù)、穗粒數(shù)，但差異不顯著;施氮量對(duì)千粒質(zhì)量影響無(wú)明顯的趨勢(shì)。同一施肥水平下，氮肥運(yùn)籌為7 ∶1 ∶2 處理的越冬期、拔節(jié)期和成熟期的莖蘗數(shù)均高于 5 ∶1 ∶4 處理的莖蘗數(shù)，表明以基肥為主的氮肥運(yùn)籌可增加成穗數(shù);氮肥后移增加每穗結(jié)實(shí)粒數(shù)，對(duì)千粒質(zhì)量影響無(wú)明顯趨勢(shì)。

3.2 氮肥對(duì)晚播小麥光合特性的影響

本試驗(yàn)結(jié)果表明，晚播小麥開(kāi)花期葉面積指數(shù)、劍葉葉綠素含量高于適播，這與張甲元等的研究結(jié)果[24]相同。 晚播條件下開(kāi)花期及花后28d各處理劍葉凈光合速率均小于適播，花后14 d有所差異，低施氮量下劍葉凈光合速率大于適播，高施氮量下則小于適播。有研究認(rèn)為，氮肥追施能提高晚播小麥生育后期葉面積指數(shù)和葉綠素含量，促進(jìn)小麥干物質(zhì)積累[11]。本試驗(yàn)結(jié)果與前人研究有所差異，晚播條件下增加施氮量，揚(yáng)麥23開(kāi)花期、花后14 d及花后28 d劍葉葉綠素含量表現(xiàn)增加;氮肥后移，低施氮量下各時(shí)期劍葉葉綠素含量提高，高施氮量下花后14 d劍葉葉綠素含量提高，開(kāi)花期和花后 28 d 表現(xiàn)下降。晚播條件下開(kāi)花期與花后28 d各處理凈光合速率間無(wú)明顯差異，花后14 d各處理差異明顯，增加施氮量，凈光合速率表現(xiàn)下降，氮肥后移，凈光合速率增加。

晚播條件下通過(guò)增加基本苗能提高穗數(shù)，晚播小麥產(chǎn)量降低主要由于穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量下降;增加施氮量能提高晚播麥穗數(shù)和穗粒數(shù)，但效果不明顯。同一施肥水平，以基肥為主的氮肥運(yùn)籌可增加成穗數(shù);氮肥后移增加每穗結(jié)實(shí)粒數(shù)，對(duì)千粒質(zhì)量影響無(wú)明顯趨勢(shì)。本試驗(yàn)結(jié)果表明，施氮量 270 kg/hm2、氮肥運(yùn)籌為5 ∶1 ∶4處理適播產(chǎn)量最高，晚播減產(chǎn)幅度最大;施氮量210 kg/hm2、氮肥運(yùn)籌為5 ∶1 ∶4處理適播產(chǎn)量第2，晚播條件下產(chǎn)量最高。綜合考慮，采用施氮量210 kg/hm2、氮肥運(yùn)籌為5 ∶1 ∶4的施肥模式無(wú)論適播還是晚播均有利于實(shí)現(xiàn)揚(yáng)麥23高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，節(jié)本增效。

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