摘 要:為明確降雨年型和施氮量對小麥農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的影響,以高抗旱品種洛麥28為試驗材料,研究了豐雨年和少雨年施氮量對小麥產(chǎn)量和農(nóng)藝性狀的影響。結(jié)果表明:小麥產(chǎn)量受降雨年型和施氮量的雙重影響,當(dāng)施氮量>60 kg/hm2時,小麥產(chǎn)量受降雨量影響比較大,當(dāng)施氮量<60 kg/hm2時,肥料則是小麥產(chǎn)量的限制因素。降雨年型對小麥穗數(shù)的影響較大,小麥穗粒數(shù)和千粒重則受施氮量的影響較大。小麥的株高受降雨量的影響較大,小麥的穗長和小麥穗數(shù)均隨著施氮量的增加而增加。
關(guān)鍵詞:冬小麥;降雨年型;施氮量;產(chǎn)量;農(nóng)藝性狀
中圖分類號:S512.11 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B 文章編號:2095–3305(2024)09–0-03
小麥?zhǔn)俏覈蠹Z食作物之一,是人體重要的糖類和蛋白質(zhì)來源,小麥產(chǎn)量的穩(wěn)定對保障我國糧食安全至關(guān)重要。河南是我國重要的優(yōu)質(zhì)小麥產(chǎn)區(qū),受季風(fēng)和地形的影響,降雨時間和空間上分布嚴(yán)重不均,降雨量與小麥需水量嚴(yán)重錯位。
水是小麥體內(nèi)生化反應(yīng)重要的介質(zhì)、溶質(zhì)和產(chǎn)物,小麥生長的各環(huán)節(jié)都離不開水,水對小麥的生長發(fā)育至關(guān)重要[1-2]。氮素是小麥生長必需的大量元素之一,是小麥體內(nèi)蛋白質(zhì)、核酸、磷脂等重要的組成部分,是影響小麥產(chǎn)量和品質(zhì)的重要因素,適量施氮能提高小麥產(chǎn)量和蛋白質(zhì)含量,而過量施氮可能引起無效分蘗增多,群體旺長,病蟲害多發(fā),同時,延緩衰老進程,不利于營養(yǎng)器官中的碳水化合物和氮素向籽粒轉(zhuǎn)移,最終導(dǎo)致小麥產(chǎn)量和蛋白質(zhì)含量降低、肥料的浪費和環(huán)境的污染[3-5]。針對水分和施氮量對小麥產(chǎn)量的影響大都集中在水氮運籌對小麥產(chǎn)量和氮肥利用率的研究,對降雨年型和施氮量對小麥產(chǎn)量的研究比較少,尤其是針對降雨年型和多年不同施氮水平對小麥產(chǎn)量的研究。與前者相比,后者更貼近生產(chǎn)實際。以洛陽市農(nóng)林科學(xué)院長期定位(2017年始)的水肥耦合試驗為平臺,研究2021—2023年的不同降雨年型和施氮量對小麥農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的影響,以期為河南小麥生育期內(nèi)降雨不均雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)地區(qū)合理施肥提供理論依據(jù)。
1 材料和方法
1.1 試驗地概況
試驗地位于洛陽市洛龍區(qū),該區(qū)年蒸發(fā)量1 872.1 mm,年平均降水量637.1 mm,日平均溫度超過10 ℃的時間約210 d,積溫達(dá)4 000 ℃。試驗在洛陽市農(nóng)林科學(xué)院院內(nèi)試驗田進行,土壤為褐土,耕層有機質(zhì)為15.3 g/kg,pH值為7.9,堿解氮(N)58.5 mg/kg,速效磷(P)9.7 mg/kg,速效鉀(K)138 mg/kg。
2021—2023小麥生育期降水量與常見降水量如圖1,由圖可知,2021—2022年小麥生育期降雨量為108.4 mm,是常年小麥生育期降雨量(214.9 mm)的50.4%,為少雨年。2022—2023年小麥生育期降雨量為364.2 mm,是常年小麥生育期降雨量(214.9 mm)的169.5%,為豐雨年。2021—2022年和2022—2023年為保證小麥苗齊苗壯,均于播種后灌水約100 mm,小麥苗期均不缺水。小麥返青后,2021—2022年的2—5月降雨為34.9 mm,是常年2—5月降雨量(129.4 mm)的30.0%,小麥處于缺水狀態(tài)。2022—2023年的2—5月降雨量為260.2 mm,是常年2—5月降雨量(129.4 mm)的2倍,以2021—2022年和2022—2023年的小麥數(shù)據(jù)研究小麥生育期降雨量對小麥農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的影響具有明顯的實際意義。
1.2 試驗設(shè)計與方法
試驗按完全隨機區(qū)組設(shè)計,3次重復(fù),5個處理,施肥量分別是60、90、120、150和180 kg/hm2。供試品種為洛麥28。小區(qū)面積21 m2 ,四周設(shè)有保護行,試驗期間統(tǒng)一施肥管理。
1.3 測定指標(biāo)
待小麥成熟后,統(tǒng)計長勢均勻的10株小麥的株高、穗長、穗粒數(shù)和小穗數(shù)。統(tǒng)計長勢均勻的1 m雙行的小麥莖數(shù),計算成穗數(shù),脫粒曬干后稱重計算小麥的產(chǎn)量和千粒重。
1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析
試驗數(shù)據(jù)用Excel和DPS7.5進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計,分析方法為雙因素方差分析法。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同降雨年型和施氮量對小麥農(nóng)藝性狀的影響
由表1可知,小麥的株高豐雨年比少雨年高且差異顯著,同一降雨年型下,不同的氮肥的施用量之間小麥的株高差異不大,說明當(dāng)施氮量>60 kg/hm2時,小麥的株高主要受降雨量的影響。小麥的穗長和小穗數(shù)與降雨年型的關(guān)系不大,不同降雨年型下,小麥的穗長和小穗數(shù)均隨著施氮量的增加而增加,增加到一定程度時,小麥的穗長就不再增加。
2.2 不同降雨年型和施氮量對小麥產(chǎn)量及產(chǎn)量三要素的影響
2.2.1 不同降雨年型和施氮量對小麥產(chǎn)量的影響
由表1、表2可知,豐雨年小麥產(chǎn)量為6 639.0 kg/hm2,少雨年小麥產(chǎn)量為6 025.1 kg/hm2,豐雨年比少雨年產(chǎn)量高且差異顯著。不同降雨年型,小麥產(chǎn)量均隨著施氮量的增加而增加,當(dāng)施氮量增加到一定程度,小麥產(chǎn)量就不再增加,還有降低的趨勢。
從不同降雨年型和施氮量對小麥產(chǎn)量的影響上來看,當(dāng)水肥充足時,小麥產(chǎn)量最高,豐雨年小麥除N60處理外,其他處理均比少雨年產(chǎn)量高,說明小麥產(chǎn)量受降雨年型和施氮量的雙重影響,當(dāng)施氮量高于60 kg/hm2時,小麥產(chǎn)量受降雨量影響比較大,當(dāng)施氮量低于60 kg/hm2時,肥料則是小麥產(chǎn)量的限制因素。
2.2.2 不同降雨年型和施氮量對小麥穗數(shù)的影響
由表2、表3可知,豐雨年小麥穗數(shù)(510.3萬/hm2)比少雨年(420.7萬/hm2)多且差異顯著,說明隨著降雨量的增加,小麥穗數(shù)也顯著增加。不同降雨年型,小麥穗數(shù)均隨著施氮量的增加而增加,且隨著施氮量增加到一定程度就不再增加,說明小麥穗數(shù)受降雨年型和施氮量的雙重影響。在一定施氮范圍內(nèi),隨著施氮量的增加,小麥穗數(shù)也增加,但超過一定范圍,小麥穗數(shù)就不再隨著施氮量的增加而增加。施氮量>60 kg/hm2時,豐雨年最低小麥穗數(shù)為N60(466.0萬穗/hm2),高于少雨年最高小麥穗數(shù)N150(440.0萬穗/hm2),且同一施氮水平下,豐雨年小麥穗數(shù)均比少雨年小麥穗數(shù)高且差異顯著,說明在2021—2023年氣候條件下,年降雨年型對小麥穗數(shù)的影響比施氮量大。
2.2.3 不同降雨年型和施氮量對小麥穗粒數(shù)的影響
由表2、表3可知,豐雨年和少雨年小麥穗粒數(shù)差異不顯著。在少雨年,隨著施氮量的增加,小麥穗粒數(shù)也增加;在豐雨年,小麥穗粒數(shù)先隨施氮量的增加而增加,當(dāng)施氮量達(dá)到180 kg/hm2時,穗粒數(shù)反而變少。這說明小麥穗粒數(shù)受施氮量的影響比較大,受降雨量影響較少。豐雨年進行高施肥處理小麥群體會因氮肥過量而旺長,田間蔭蔽,影響小麥穗粒數(shù)的發(fā)育。
2.2.4 不同降雨年型和施氮量對小麥千粒重的影響
由表2、表3可知,豐雨年千粒重為41.4 g,少雨年千粒重為45.6 g,豐雨年小麥千粒重比少雨年重且差異顯著,小麥千粒重受降雨年型和施氮量的雙重影響,不同降雨年型下,小麥千粒重均隨著施氮量的增加而降低,且少雨年小麥千粒重均大于豐雨年,差異顯著。
3 結(jié)束語
小麥產(chǎn)量受降雨年型和施氮量的雙重影響,當(dāng)施氮量>60 kg/hm2時,小麥產(chǎn)量受降雨量影響比較大,當(dāng)施氮量<60 kg/hm2時,肥料則是小麥產(chǎn)量的限制因素。小麥穗數(shù)受降雨年型和施氮量的雙重影響,同一施氮水平下,豐雨年小麥穗數(shù)比少雨年小麥穗數(shù)高,在一定施氮范圍內(nèi),小麥?zhǔn)┑康脑黾涌梢栽黾有←溗霐?shù),但超過一定范圍,小麥穗數(shù)就不再隨著施氮量的增加而增加。小麥穗粒數(shù)隨施氮量的增加而增加,豐雨年氮肥施用過多時小麥穗粒數(shù)反而會減少。小麥千粒重隨著施氮量的增加而降低,且少雨年千粒重大于豐雨年。當(dāng)施氮量>60 kg/hm2時,小麥的株高受降雨量的影響比較大,小麥的穗長和小麥穗數(shù)均隨著施氮量的增加而增加,增加到一定程度時,小麥的穗長就不再增加。
在雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū),小麥生長受降雨量和施氮量的雙重影響,降雨量過少和施肥不當(dāng)均會影響小麥的生長發(fā)育,進而影響小麥產(chǎn)量。在生產(chǎn)過程中,要重視施肥和降雨對小麥生長和產(chǎn)量的影響,在小麥干旱頻發(fā)的雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū),采取有效的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)措施,保障糧食安全。
參考文獻(xiàn)
[1] 馬迎輝,王玲敏等.氮肥運籌對冬小麥干物質(zhì)累計、產(chǎn)量及氮素吸收利用的影響[J].華北農(nóng)業(yè)學(xué)報,2013,28(1):187-192.
[2] 王小燕,于振文.不同施氮量條件下灌溉量對小麥氮素吸收轉(zhuǎn)運和分配的影響[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2008(10):3015-3024.
[3] 陸增根,戴廷波,姜東,等.不同施氮水平和基追比對弱筋小麥籽粒產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].麥類作物學(xué)報,2006(6):75 -80.
[4] 申玉香,郭文善,周影,等.氮素和基本苗對寧鹽一號小麥籽粒產(chǎn)量、群體質(zhì)量與蛋白質(zhì)及其組分含量的影響[J].麥類作物學(xué)報,2007(1):134-137.
[5] 王晨陽,朱云集.氮肥后移對超高產(chǎn)小麥產(chǎn)量及生理特性的影響[J].作物學(xué)報,1998(6):978-983.
收稿日期:2024-05-10
基金項目:洛陽市鄉(xiāng)村振興公益專項(2202024A、2101100A)。
作者簡介:李芳(1988—),女,河南漯河人,研究實習(xí)員,研究方向為旱作農(nóng)業(yè)栽培技術(shù)。