灌水和施氮對(duì)冬小麥產(chǎn)量及水、氮利用的影響

溫紅霞,田文仲,段國(guó)輝,彭紹峰,張媛菲,呂樹(shù)作,楊洪強(qiáng),王海洋,張少瀾,高海濤

（洛陽(yáng)農(nóng)林科學(xué)院，河南 洛陽(yáng) 471022）

作物生產(chǎn)上，如何減少氮肥施用，降低灌溉用水，提高作物氮肥和水分利用效率，對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)和糧食安全具有重要意義。

洛麥23和洛麥24是由洛陽(yáng)農(nóng)林科學(xué)院選育的高產(chǎn)廣適小麥新品種，分別在2009年和2014年通過(guò)國(guó)家審定，其在推廣過(guò)程中表現(xiàn)出較高的產(chǎn)量潛力和廣泛的適應(yīng)性，但同生產(chǎn)上大面積推廣的品種相比節(jié)肥、節(jié)水效果如何，尚未曾被研究報(bào)道。為對(duì)以上兩個(gè)品種的資源高效利用特性做進(jìn)一步的了解，將其與生產(chǎn)上大面積推廣應(yīng)用的洛麥22、矮抗58、新麥18和偃展4110一起作為試驗(yàn)材料，就水分及氮肥生產(chǎn)效率以及二者對(duì)產(chǎn)量的影響設(shè)定本試驗(yàn)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)概況

試驗(yàn)于2014-2015年度在洛陽(yáng)農(nóng)林科學(xué)院試驗(yàn)田進(jìn)行。試驗(yàn)地土層深厚，地勢(shì)平坦，土壤為壤質(zhì)，耕層土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分全氮為1.012 g/kg，土壤有機(jī)質(zhì)為17.82 g/kg，堿解氮含量為100.51 mg/kg，速效鉀為88.13 mg/kg，速效磷為49.58 mg/kg。

選用6個(gè)品種，分別為洛麥22、洛麥23、洛麥24、矮抗58、新麥18和偃展4110，設(shè)置3個(gè)灌水水平和5個(gè)施氮水平，每次灌水量控制在900 m3/hm2，氮肥為尿素。3個(gè)灌水水平：W2為拔節(jié)水（3月25日灌水）+開(kāi)花水（4月26日灌水）、W1為拔節(jié)水（3月25日灌水）、W0為不灌水；5個(gè)施氮水平：N0為施純氮0 kg/hm2、N120為施純氮120 kg/hm2、N240為施純氮240 kg/hm2、N300為施純氮300 kg/hm2、N360為施純氮360 kg/hm2。試驗(yàn)采用三因子裂區(qū)設(shè)計(jì)，灌水次數(shù)為主區(qū)，施氮量為副區(qū)，品種為副副區(qū)，隨機(jī)排列，3次重復(fù)。氮肥按基追比6∶4分別在播種前和拔節(jié)期施入。10月15日播種，20 cm等行距種植，人工精播耬播種，基本苗180萬(wàn)株/hm2，于6月4日收獲。

1.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.2.1 籽粒產(chǎn)量 于成熟期分小區(qū)人工實(shí)收計(jì)產(chǎn)，計(jì)算單位面積籽粒產(chǎn)量。

1.2.2 水分利用效率 土壤含水量：烘干法，播種前及收獲后測(cè)定0～200 cm土壤水分含量。按王育紅等的方法計(jì)算水分利用效率（WUE）。WUE=籽粒產(chǎn)量/（基礎(chǔ)含水量+降水量－終期含水量）。

1.2.3 氮肥生產(chǎn)效率

氮肥生產(chǎn)效率=籽粒產(chǎn)量/施氮量

1.3 數(shù)據(jù)處理分析

數(shù)據(jù)采用Excel 2010和SPSS16.0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析。

1.4 小麥生育期內(nèi)氣候變化

小麥越冬期氣溫較平穩(wěn)，越冬期間凍害較輕，小麥的生長(zhǎng)發(fā)育穩(wěn)健，分蘗較多，越冬群體較常年有所增加。3月份大部分為晴好天氣，氣溫較常年稍偏高，4月全省大范圍的降水，有時(shí)伴隨低溫，5月9日和5月22日兩次大雨大風(fēng)天氣致使絕大部分品種出現(xiàn)不同程度倒伏。小麥孕穗到灌漿中后期，氣溫平穩(wěn)，天氣晴好，對(duì)小麥品種的籽粒灌漿有利。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理小麥產(chǎn)量的差異

由表1知，品種不灌水和灌水處理產(chǎn)量差異達(dá)5%顯著水平的有洛麥23、洛麥24、矮抗58、洛麥22；灌水一次和灌水兩次處理產(chǎn)量差異達(dá)5%顯著水平的有矮抗58；以上說(shuō)明，矮抗58為水分敏感品種。品種不施肥和施肥處理產(chǎn)量差異達(dá)5%顯著水平的沒(méi)有；品種不施肥和N240施肥水平處理產(chǎn)量差異達(dá)5%顯著水平的有洛麥23、洛麥24、新麥18、矮抗58和偃展4110；各品種均在N300處理水平下產(chǎn)量最高，且N300水平和N360水平處理各品種產(chǎn)量差異達(dá)5%顯著水平的有洛麥24和矮抗58；以上說(shuō)明，洛麥24和矮抗58屬對(duì)肥效敏感品種。同時(shí)也說(shuō)明，N300施肥水平，對(duì)參試品種產(chǎn)量來(lái)說(shuō)，是最佳施肥水平。

表1 不同處理小麥產(chǎn)量 kg/hm2

續(xù)表1 不同處理小麥產(chǎn)量kg/hm2

2.2 不同處理小麥氮肥生產(chǎn)效率的差異

不同處理小麥氮肥生產(chǎn)效率見(jiàn)表2。

表2 不同處理小麥氮肥生產(chǎn)效率 kg/kg

由表2可知，隨澆水次數(shù)增加，不同施氮水平下氮肥生產(chǎn)效率均值呈增加趨勢(shì)，說(shuō)明肥水結(jié)合，氮肥生產(chǎn)效率會(huì)增加。反之，隨施氮量增加，不同澆水次數(shù)下品種氮肥生產(chǎn)效率均值總體呈遞減趨勢(shì)，說(shuō)明同不施肥相比，少量施肥增產(chǎn)效果最明顯。進(jìn)一步分析，品種在N120施肥水平下，參試各品種的氮肥生產(chǎn)效率最高，且大小順序分別為洛麥23＞洛麥24＞新麥18＞洛麥22＞矮抗58＞偃展4110；在N240施肥水平下，參試各品種的氮肥生產(chǎn)效率大小分別為洛麥24＞洛麥23＞矮抗58＞新麥18＞洛麥22＞偃展4110；在N300施肥水平下，參試各品種產(chǎn)量最高，不同灌水次數(shù)下各品種氮肥生產(chǎn)效率均值大小分別為洛麥24＞洛麥23＞矮抗58＞新麥18＞洛麥22＞偃展4110，洛麥24氮肥生產(chǎn)效率最高，為30.26 kg/kg，較均值26.81 kg/kg高12.87%；洛麥23氮肥生產(chǎn)效率較均值高8.66%。綜合比較，各品種在不同施氮水平下，氮肥生產(chǎn)效率大小分別為洛麥24 ＞洛麥23 ＞矮抗58 ＞新麥18＞洛麥22＞偃展4110。

2.3 不同處理小麥水分利用效率的差異

不同處理小麥水分利用效率見(jiàn)表3。

表3 不同處理小麥水分利用效率 kg/(hm2·mm)

由表3可知，隨著施氮水平增加，不同品種水分利用效率均值呈先增加后減少趨勢(shì)，且以N300水平下水分利用效率最高，同時(shí)由表一可知，該水平下品種產(chǎn)量最高。這說(shuō)明科學(xué)的肥水結(jié)合，水分利用效率會(huì)得到較好提升高，但肥料亦非越多越好。反之，隨著澆水次數(shù)的增加，不同施氮水平品種水分利用效率均值總體亦呈先增加后減少趨勢(shì)，已澆一水水分利用效率最高。這與前人研究結(jié)果一致。進(jìn)一步分析，品種在澆一水水平下，參試各品種的水分利用效率最高，且大小順序分別為洛麥23 ＞洛麥24 ＞矮抗58 ＞新麥18 ＞洛麥22 ＞偃展4110，其中洛麥23平均水分利用效率為23.177 kg/(hm2·mm)，較均值 19.323 kg/(hm2·mm)高 19.9%。 洛 麥 24平均水分利用效率為21.95 kg/(hm2·mm)，較均值高13.6%；在澆兩水情況下，參試各品種的水分利用效率大小分別為洛麥23 ＞洛麥24 ＞矮抗58 ＞洛麥22 ＞新麥18 ＞偃展4110。洛麥23水分平均水分利用效率為20.152 kg/(hm2·mm)，比均值17.498 kg/(hm2·mm)高15.1%，洛麥24平均水分利用效率為18.916 kg/(hm2·mm)，比均值高8.06%。綜合比較，各品種在不同澆水次數(shù)下，品種水分利用效率較高的品種為洛麥23、洛麥24和矮抗58。

3 結(jié)語(yǔ)與討論

綜上分析可知，洛麥23和洛麥24在水分利用效率方面，在澆一水的情況下，水分利用效率最高，且水分利用效率位在參試品種中較為突出；在澆兩水情況下兩品種產(chǎn)量最高。洛麥23和洛麥24在氮肥生產(chǎn)效率方面，在N240施肥水平下二者的氮肥生產(chǎn)效率最高，且氮肥生產(chǎn)效率在參試品種中較為突出，同時(shí)，在N300施肥水平下二者的產(chǎn)量最高。

雖然對(duì)二者的水分利用效率和氮肥生產(chǎn)效率進(jìn)行了分析研究，但如何進(jìn)一步將該結(jié)果應(yīng)用于生產(chǎn)中，結(jié)合品種的高產(chǎn)栽培技術(shù)規(guī)程，進(jìn)行合理的施肥方案設(shè)置和灌溉方案設(shè)置，這些還需通過(guò)設(shè)置新的高產(chǎn)栽培試驗(yàn)進(jìn)行分析、研究。

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