●崔曉萌(山東省陽(yáng)谷縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心 山東 聊城 252300)
在當(dāng)前大環(huán)境下,我國(guó)小麥生長(zhǎng)季氮肥使用水平總體偏高,這不僅不利于作物產(chǎn)量的持續(xù)增加,甚至?xí)斐少Y源浪費(fèi)以及環(huán)境污染問(wèn)題。研究發(fā)現(xiàn),在氮肥施入量為225 kg/hm2基礎(chǔ)上,減氮10%~20%,小麥產(chǎn)量不會(huì)受到影響[1];還有研究表明,在施氮量為180 kg/hm2時(shí),減氮5%~10%,小麥產(chǎn)量可增加5%左右,氮肥利用效率可提升7%左右[2]。為探究山東濰坊地區(qū)小麥種植適宜的施氮量,以“濟(jì)麥22 號(hào)”作為研究對(duì)象,分析減量施氮對(duì)小麥產(chǎn)量和品質(zhì)的影響,以期為當(dāng)?shù)匦←渻?yōu)質(zhì)高產(chǎn)、氮肥高效利用提供參考及借鑒。
試驗(yàn)于2020 年10 月至2021 年6 月在山東省濰坊市某試驗(yàn)基地內(nèi)進(jìn)行。當(dāng)?shù)貫榕瘻貛О霛駶?rùn)大陸性季風(fēng)氣候區(qū),當(dāng)?shù)啬昶骄鶞囟葹?2?2 mm,年平均日照時(shí)長(zhǎng)為2800 h,年平均降水量為611 mm,無(wú)霜期為191 d。試驗(yàn)地土壤為棕壤土,0~20 cm 土層土壤pH 值為7?14,有機(jī)質(zhì)含量為14?57 g/kg,堿解氮含量為43?25 mg/kg,速效鉀含量為146?29 mg/kg,有效磷含量為25?91 mg/kg,電導(dǎo)率為173?69 μS/cm。
試驗(yàn)用小麥品種為“濟(jì)麥22 號(hào)”;試驗(yàn)用氮肥為尿素(含N 46%);試驗(yàn)用鉀肥為氯化鉀(含K2O 60%);試驗(yàn)用磷肥為過(guò)磷酸鈣(含P2O510%)。
本試驗(yàn)根據(jù)施氮量的不同共設(shè)置以下5 個(gè)處理:CK 處理(常規(guī)施肥,施氮量為240 kg/hm2)、T1 處理(氮肥減量5%,施氮量為228 kg/hm2)、T2 處理(氮 肥 減量10%,施氮量為216 kg/hm2)、T3 處理(氮肥減量15%,施氮量為204 kg/hm2)、T4 處理(氮肥減量20%,施氮量為192 kg/hm2)。各個(gè)處理分別重復(fù)3 次,共15 個(gè)試驗(yàn)小區(qū),各試驗(yàn)小區(qū)面積均為60 m2(長(zhǎng)10 m,寬6 m),種植行距為0?25 m,種植密度為200 萬(wàn)株/hm2。
該試驗(yàn)于2020 年10 月17 日播種,2021 年6月15 日收獲。各試驗(yàn)小區(qū)純磷及純鉀的施入量均為105 kg/hm2。在試驗(yàn)過(guò)程中,將全部的磷肥、鉀肥及50%的氮肥做基肥施入,剩余50%的氮肥于拔節(jié)期追施。其余田間管理同當(dāng)?shù)馗弋a(chǎn)小麥田間管理操作規(guī)程一致。
1.4.1 產(chǎn)量在小麥成熟期,收獲小麥進(jìn)行考種,調(diào)查小麥穗數(shù)、穗位數(shù)、千粒質(zhì)量,計(jì)算小麥產(chǎn)量。
1.4.2 品質(zhì)采用IM9100 型近紅外整粒谷物分析儀測(cè)量蛋白質(zhì)含量、濕面筋率、硬度指數(shù)、沉降值等指標(biāo)。
采用Excel 2003 及SPSS 21?0 軟件整理數(shù)據(jù)并進(jìn)行差異顯著性分析。
減量施氮各處理小麥產(chǎn)量,見(jiàn)表1。
表1 減量施各處理小麥產(chǎn)量
從表1 得出,除穗數(shù)外,施氮水平對(duì)小麥產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成指標(biāo)造成顯著影響。不同施氮水平下,小麥穗數(shù)在472?65×104~483?25×104穗/hm2區(qū)間;不同處理小麥穗粒數(shù)存在顯著差異,其中CK、T1、T2 三個(gè)處理小麥穗粒數(shù)差異不顯著,T2、T3、T4 三個(gè)處理小麥穗粒數(shù)差異不顯著,可以看出CK、T1 處理小麥穗粒數(shù)顯著高于T3、T4 處理;隨著施氮量的減少,小麥千粒質(zhì)量呈逐漸降低趨勢(shì),其中處理CK、T1、T2三個(gè)處理小麥千粒質(zhì)量差異不顯著(在44?92~45?76 g 區(qū) 間),明 顯 高 于T3 及T4 處 理(二 者差異不顯著,在43?24~43?74 g 之間);不同處理小麥產(chǎn)量差異顯著,整體呈降低趨勢(shì),其中CK、T1、T2 三個(gè)處理小麥產(chǎn)量差異不顯著,在9447?88~9720?93 kg/hm2之間,但顯著高于T3和T4。
減量施氮各處理小麥品質(zhì),見(jiàn)表2。
表2 減量施氮各處理小麥品質(zhì)
從表2 得出,隨著氮肥施入量的減少,小麥品質(zhì)整體呈降低趨勢(shì)。隨著氮肥施入量的減少,小麥籽粒粗蛋白含量逐漸降低,其中CK 與T1、T2 處理小麥籽粒粗蛋白含量為最高(三者差異不顯著,粗蛋白含量在12?43%~13?82%之間),T3與T4 處理小麥籽粒粗蛋白含量為最低(二者差異不顯著,粗白蛋含量在11?33%~11?51%之間);不同處理小麥濕面筋含量差異顯著,其中CK、T1、T2 三個(gè)處理小麥濕面筋含量差異不顯著(濕面筋含量在25?91%~26?21%之間),T3 處理小麥濕面筋含量比處理CK 減少1?90%,T4 處理小麥濕面筋含量比CK 減少3?87%;不同處理小麥籽粒硬度指數(shù)存在顯著性差異,其中CK、T1、T2三個(gè)處理硬度指數(shù)差異不顯著(51?88~53?29),明顯高于T3 和T4 處理(二者差異不顯著,硬度指數(shù)在48?43~49?01 之間);不同處理小麥降落值差異不顯著,整體在256?93~288?79 s 之間;CK 與T2 處理小麥沉降值差異不顯著(37?96~39?54 mL,明顯高于T2、T3、T4 處理(三者差異不顯著,沉降值在29?34~31?62 mL 之間)。
氮肥主要通過(guò)提升小麥產(chǎn)量構(gòu)成要素以提高籽粒產(chǎn)量。研究發(fā)現(xiàn),在216~240 kg/hm2施氮量范圍內(nèi),隨著施氮量的減少,小麥產(chǎn)量及品質(zhì)無(wú)明顯降低趨勢(shì),在施氮量進(jìn)一步減少的情況下,小麥產(chǎn)量及品質(zhì)明顯降低,這與蔣進(jìn)等[3]的研究結(jié)果基本一致。這主要是由于,在氮肥施入量過(guò)高時(shí),小麥對(duì)氮的奢侈吸收及消耗,導(dǎo)致小麥體內(nèi)貯存的氮素增多,氮素向籽粒的轉(zhuǎn)運(yùn)有所降低,導(dǎo)致小麥產(chǎn)量、品質(zhì)對(duì)氮肥的響應(yīng)度減少,其增產(chǎn)效果將減弱,而氮肥施入過(guò)少,小麥莖稈矮小、單株分蘗少、穗子小、穗數(shù)少,無(wú)法正常早熟,最終小麥產(chǎn)量及品質(zhì)都將受到影響。
適當(dāng)減量施氮不會(huì)對(duì)小麥產(chǎn)量及品質(zhì)造成顯著影響,在216~240 kg/hm2施氮量范圍內(nèi),小麥產(chǎn)量及品質(zhì)無(wú)明顯差異;隨著氮肥用量的進(jìn)一步減少,小麥產(chǎn)量及品質(zhì)將明顯降低。因此,可以說(shuō)在減氮5%~10%,即氮肥施入量為216~228 kg/hm2時(shí),可穩(wěn)定小麥產(chǎn)量,保證小麥品質(zhì),從而降低生產(chǎn)成本,實(shí)現(xiàn)小麥優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。