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摘要:选用济麦22和洲元9369两个品种研究了氮肥不同基追比对垄作小麦生理特性及其产量的影响。氮肥总施用量合纯N 180 kg/hm2,基施、追施的氮肥比例分为全部基施(A)、基追比1∶2(B)、基追比2∶1(C)、全部追施(D)、不施氮肥(CK)。结果表明:灌浆期,处理B的叶面积指数较其它处理高,SPAD值较其它处理优势明显且稳定,后期衰退缓慢,旗叶光合速率在各处理中也是较高的。最后两品种的测产也表明,处理B(基追比1∶2)是最佳的氮肥运筹方式,小麦产量最高。
关键词:小麦;垄作;氮肥运筹;生理特性;产量
中图分类号:S512.101 文献标识号:A 文章编号:1001-4942(2013)08-0086-04
关于小麦垄作栽培技术的研究已有诸多报道,但这些研究主要集中在垄作栽培对小麦生长发育的生理生态效应方面,如垄作栽培的节水效应、对氮肥利用率的研究、对小麦株型的影响、对田间小气候的改善等[1~4]。对于氮肥施用对小麦产量的影响,前人已在氮肥施用水平、施用时期和基追比例等方面做了大量的研究[5~9],而关于小麦氮肥运筹方面的研究主要是在平作栽培条件下进行的,而在垄作栽培条件下氮肥运筹对小麦生理特性的研究少有报道。本试验通过研究氮肥不同的基追比例对垄作小麦生长特性及产量的影响,确定最佳的施肥方式,以指导大田生产。
1材料与方法
1.1试验设计
试验在山东省农业科学院济南试验田进行。试验地为粘土,0~20 cm耕层土壤养分含量为有机质1.16%、碱解氮79.2 mg/kg、速效磷21.32 mg/kg、速效钾122.9 mg/kg。选用洲元9369和济麦22两个品种,于2009年10月6日播种,基本苗为200 株/m2。采用小麦垄作种植方式,垄距80 cm,垄高17~18 cm,垄上种3行小麦,小麦的小行距为15 cm,大行距为50 cm,平均行距为26.7 cm。
氮素运筹处理分为全部基施(A)、基追比1∶2(B)、基追比2∶1(C)、全部追施(D),另设不施氮肥为对照(CK),共5个处理。随机区组设计,重复3次,小区面积4.8 m×4.0 m=19.2 m2。小麦生育期氮肥总施用量合纯N 180 kg/hm2,氮肥选用尿素(含N 46%);磷肥为过磷酸钙(含P2O5 16%),用量为125 kg/hm2;钾肥为硫酸钾(含K2O 50%),用量(K2O)为135 kg/hm2。磷、钾肥全部做基肥施用。基肥在小麦播种前小区均匀撒施,人工耕翻入土。追施氮肥在小麦拔节期,肥料的施用采取在垄沟内开沟条施并结合浇水的方法。其余管理措施同一般大田栽培。
1.2调查项目及方法
1.2.1群体调查在每个小区选择长势均匀的1 m双行样段,适期调查各处理基本苗、冬前最大分蘖数、春季最大分蘖数、单位面积穗数。
1.2.2叶面积指数的测量采用AccuPAR LP-80植物冠层分析仪测量小麦的叶面积指数。从小麦拔节期开始测定,至灌浆末期结束。每个处理测3点,每点测5个数值取平均值。
1.2.3旗叶光合速率的测定采用英国产CIRAS-1便携式光合作用测定系统测定小麦旗叶的光合速率,在开花后5天开始测定,每隔10天测定1次。于晴天无风的上午9~11时测定同一天开花时标记的旗叶,每重复测定5片叶取平均值。
1.2.4叶片叶绿素含量的测定使用日本美能达公司生产的SPAD-502叶绿素计,测定叶片中部的叶绿素含量,每处理测30个叶片(挑旗后测旗叶)取平均值,用SPAD值表示。
1.2.5小麦产量的测定在小麦成熟后,调查其单位面积穗数、穗粒数、千粒重,并每小区割取2 m2实测产量。
1.3统计分析
采用Microsoft Excel 2007和DPS 7.05统计分析系统进行数据处理和统计分析。
2结果与分析
2.1不同氮肥运筹方式群体动态的比较
两个小麦品种不同处理的基本苗设置都是相同的,约为200万株/hm2。小麦群体数量调查结果(表1)显示,基施氮肥用量对小麦分蘖影响明显,除处理D与CK处理差异不明显外,其余各处理间差异显著。其中处理A的冬季和春季最大分蘖数最多,洲元9369和济麦22冬前最大分蘖数分别达到894.1万个/hm2和879.6万个/hm2,其次为处理C,处理D分蘖数最低。洲元9369和济麦22两个品种所显示的趋势基本一致。由此可见氮肥基施量多,冬前最大分蘖数多,因而氮肥的施用能够促进小麦分蘖。
2.2不同氮肥运筹方式叶面积指数的比较
从图1可以看出,洲元9369和济麦22两品种除在拔节期处理A叶面积指数最高外,在抽穗期和灌浆期均以处理B叶面积指数最高。在拔节期,两品种各处理间叶面积指数表现为A﹥B﹥C﹥D和CK。至抽穗期,各处理间叶面积指数表现为B﹥A和C﹥D﹥CK。进入灌浆期,叶面积指数以B处理优势明显,C、D次之,CK处理最低。
2.4不同氮肥运筹方式灌浆期旗叶光合速率的比较
由图3可以看出,洲元9369和济麦22花后小麦旗叶光合速率的变化呈先增后降的趋势。花后各处理间比较,B、C、D处理光合速率较高,处理A较低,CK最低。由此可见,追肥可提高小麦灌浆期光合速率。处理B、C、D在各时期光合速率的高低各有不同,在花后5天,处理D光合速率较低,B、C处理较高;花后15天,洲元9369处理间光合速率表现为C﹥B﹥D,济麦22处理间光合速率表现为D﹥C﹥B;花后25天,B、C、D处理光合速率仍高于处理A和CK。
3结论与讨论
施氮是提高小麦产量的重要措施,而不同基追比对小麦产量的影响前人研究有所不同。苗艳芳等[10]研究认为在保证穗数前提下提高粒重, 氮肥分配以8∶2或7∶3为宜, 产量最高。王晨阳[11]、陈祥[12]等认为,高产小麦施氮基追比例5∶5为宜,追氮量过少或过多均不利于进一步提高小麦产量。王月福等[13]认为在高肥力条件下氮肥应适当晚施有利于氮肥的吸收利用,但在低肥力条件下,氮肥应以基施为主。赵士诚等[14]则认为施氮量 240 kg/hm2,以基追比1∶3施用时能获得较高的产量和氮肥利用率。冯波等[15] 在小麦垄作栽培方式条件下研究认为在较高肥力条件下,氮肥总用量250 kg/hm2左右,基追比为1∶2时,可以获得较高的籽粒产量。造成以上研究结果不同的原因应在于地力水平、施氮水平、施用时期及小麦品种等因素的差别。 本试验研究显示:在洲元9369和济麦22两个品种中,处理B(基追比1∶2)是最佳的氮肥运筹方式,小麦产量均最高。处理B的叶面积指数在抽穗后较其它处理相比较高,SPAD值较其他处理优势明显且稳定,后期衰退缓慢,旗叶光合速率在各处理中也较高。以上几点是处理B能获得较高产量的原因。
参考文献:
[1] 王法宏,刘世军,王旭清,等. 小麦垄作栽培技术的生态生理效应[J]. 山东农业科学,1999,4:4-7.
[2]王旭清,王法宏,任德昌,等. 小麦垄作栽培的田间小气候效应及对植株发育和产量的影响[J]. 中国农业气象,2003,24(2):5-8.
[3]王法宏,王旭清,任德昌,等. 小麦垄作栽培技术的研究[J]. 麦类作物学报,2004,24(2):68-72.
[4]Wang Fahong, Wang Xu qing, Ken Sayre. Comparison of conventional, flood irrigated, flat planting with furrow irrigated, raised bed planting for winter wheat in China [J]. Field Crops Research, 2004, 87(1): 35-42.
[5]张强,戴其根,许轲,等. 氮肥对小麦籽粒品质影响的研究进展[J]. 安徽农业科学, 2004,1:145-146,164.
[6]岳寿松, 于振文, 余松烈. 不同生育时期施氮对冬小麦氮素分配及叶片代谢的影响[J].作物学报,1998,24(5):1-4.
[7]刘殿英,石立岩,董庆裕.不同时期追施肥水对冬小麦根系、根系活性和植株性状的影响[J].作物学报,1993,19(2):149-155.
[8]马平民,王绍中,徐林,等. 不同土壤类型对冬小麦氮同化及籽粒性状的影响[J].河南农业科学,1990,6:3-5.
[9]陈秀德,王洪征,黄孝新, 等. 土壤养分含量及施肥与小麦产量关系的研究[J].山东农业科学,1999,4:34-35.
[10]苗艳芳,常爱芬, 张会民,等. 氮肥分配比例对小麦产量及群体质量的影响[J]. 麦类作物,1999,4:45-47.
[11]王晨阳,朱云集,夏国军,等. 氮肥后移对超高产小麦产量及生理特性的影响[J]. 作物学报,1998,24(6): 978-983.
[12]陈祥,同延安,亢欢虎,等. 氮肥后移对冬小麦产量、氮肥利用率及氮素吸收的影响[J]. 植物营养与肥料学报,2008,14(3):450-455.
[13]王月福,于振文,余松烈,等. 土壤肥力和施氮量对小麦氮素吸收运转与子粒产量和蛋白质含量的影响[J]. 应用生态学报,2003,14(11):1868-1872.
[14]赵士诚, 沙之敏, 何萍. 不同氮肥管理措施在华北平原冬小麦上的应用效果[J]. 植物营养与肥料学报,2011,17(3):517-524.
[15]冯波,刘延忠,孔令安,等. 氮肥运筹对垄作小麦生育后期光合特性及产量的影响[J]. 麦类作物学报,2008,28(1):107-112.
关键词:小麦;垄作;氮肥运筹;生理特性;产量
中图分类号:S512.101 文献标识号:A 文章编号:1001-4942(2013)08-0086-04
关于小麦垄作栽培技术的研究已有诸多报道,但这些研究主要集中在垄作栽培对小麦生长发育的生理生态效应方面,如垄作栽培的节水效应、对氮肥利用率的研究、对小麦株型的影响、对田间小气候的改善等[1~4]。对于氮肥施用对小麦产量的影响,前人已在氮肥施用水平、施用时期和基追比例等方面做了大量的研究[5~9],而关于小麦氮肥运筹方面的研究主要是在平作栽培条件下进行的,而在垄作栽培条件下氮肥运筹对小麦生理特性的研究少有报道。本试验通过研究氮肥不同的基追比例对垄作小麦生长特性及产量的影响,确定最佳的施肥方式,以指导大田生产。
1材料与方法
1.1试验设计
试验在山东省农业科学院济南试验田进行。试验地为粘土,0~20 cm耕层土壤养分含量为有机质1.16%、碱解氮79.2 mg/kg、速效磷21.32 mg/kg、速效钾122.9 mg/kg。选用洲元9369和济麦22两个品种,于2009年10月6日播种,基本苗为200 株/m2。采用小麦垄作种植方式,垄距80 cm,垄高17~18 cm,垄上种3行小麦,小麦的小行距为15 cm,大行距为50 cm,平均行距为26.7 cm。
氮素运筹处理分为全部基施(A)、基追比1∶2(B)、基追比2∶1(C)、全部追施(D),另设不施氮肥为对照(CK),共5个处理。随机区组设计,重复3次,小区面积4.8 m×4.0 m=19.2 m2。小麦生育期氮肥总施用量合纯N 180 kg/hm2,氮肥选用尿素(含N 46%);磷肥为过磷酸钙(含P2O5 16%),用量为125 kg/hm2;钾肥为硫酸钾(含K2O 50%),用量(K2O)为135 kg/hm2。磷、钾肥全部做基肥施用。基肥在小麦播种前小区均匀撒施,人工耕翻入土。追施氮肥在小麦拔节期,肥料的施用采取在垄沟内开沟条施并结合浇水的方法。其余管理措施同一般大田栽培。
1.2调查项目及方法
1.2.1群体调查在每个小区选择长势均匀的1 m双行样段,适期调查各处理基本苗、冬前最大分蘖数、春季最大分蘖数、单位面积穗数。
1.2.2叶面积指数的测量采用AccuPAR LP-80植物冠层分析仪测量小麦的叶面积指数。从小麦拔节期开始测定,至灌浆末期结束。每个处理测3点,每点测5个数值取平均值。
1.2.3旗叶光合速率的测定采用英国产CIRAS-1便携式光合作用测定系统测定小麦旗叶的光合速率,在开花后5天开始测定,每隔10天测定1次。于晴天无风的上午9~11时测定同一天开花时标记的旗叶,每重复测定5片叶取平均值。
1.2.4叶片叶绿素含量的测定使用日本美能达公司生产的SPAD-502叶绿素计,测定叶片中部的叶绿素含量,每处理测30个叶片(挑旗后测旗叶)取平均值,用SPAD值表示。
1.2.5小麦产量的测定在小麦成熟后,调查其单位面积穗数、穗粒数、千粒重,并每小区割取2 m2实测产量。
1.3统计分析
采用Microsoft Excel 2007和DPS 7.05统计分析系统进行数据处理和统计分析。
2结果与分析
2.1不同氮肥运筹方式群体动态的比较
两个小麦品种不同处理的基本苗设置都是相同的,约为200万株/hm2。小麦群体数量调查结果(表1)显示,基施氮肥用量对小麦分蘖影响明显,除处理D与CK处理差异不明显外,其余各处理间差异显著。其中处理A的冬季和春季最大分蘖数最多,洲元9369和济麦22冬前最大分蘖数分别达到894.1万个/hm2和879.6万个/hm2,其次为处理C,处理D分蘖数最低。洲元9369和济麦22两个品种所显示的趋势基本一致。由此可见氮肥基施量多,冬前最大分蘖数多,因而氮肥的施用能够促进小麦分蘖。
2.2不同氮肥运筹方式叶面积指数的比较
从图1可以看出,洲元9369和济麦22两品种除在拔节期处理A叶面积指数最高外,在抽穗期和灌浆期均以处理B叶面积指数最高。在拔节期,两品种各处理间叶面积指数表现为A﹥B﹥C﹥D和CK。至抽穗期,各处理间叶面积指数表现为B﹥A和C﹥D﹥CK。进入灌浆期,叶面积指数以B处理优势明显,C、D次之,CK处理最低。
2.4不同氮肥运筹方式灌浆期旗叶光合速率的比较
由图3可以看出,洲元9369和济麦22花后小麦旗叶光合速率的变化呈先增后降的趋势。花后各处理间比较,B、C、D处理光合速率较高,处理A较低,CK最低。由此可见,追肥可提高小麦灌浆期光合速率。处理B、C、D在各时期光合速率的高低各有不同,在花后5天,处理D光合速率较低,B、C处理较高;花后15天,洲元9369处理间光合速率表现为C﹥B﹥D,济麦22处理间光合速率表现为D﹥C﹥B;花后25天,B、C、D处理光合速率仍高于处理A和CK。
3结论与讨论
施氮是提高小麦产量的重要措施,而不同基追比对小麦产量的影响前人研究有所不同。苗艳芳等[10]研究认为在保证穗数前提下提高粒重, 氮肥分配以8∶2或7∶3为宜, 产量最高。王晨阳[11]、陈祥[12]等认为,高产小麦施氮基追比例5∶5为宜,追氮量过少或过多均不利于进一步提高小麦产量。王月福等[13]认为在高肥力条件下氮肥应适当晚施有利于氮肥的吸收利用,但在低肥力条件下,氮肥应以基施为主。赵士诚等[14]则认为施氮量 240 kg/hm2,以基追比1∶3施用时能获得较高的产量和氮肥利用率。冯波等[15] 在小麦垄作栽培方式条件下研究认为在较高肥力条件下,氮肥总用量250 kg/hm2左右,基追比为1∶2时,可以获得较高的籽粒产量。造成以上研究结果不同的原因应在于地力水平、施氮水平、施用时期及小麦品种等因素的差别。 本试验研究显示:在洲元9369和济麦22两个品种中,处理B(基追比1∶2)是最佳的氮肥运筹方式,小麦产量均最高。处理B的叶面积指数在抽穗后较其它处理相比较高,SPAD值较其他处理优势明显且稳定,后期衰退缓慢,旗叶光合速率在各处理中也较高。以上几点是处理B能获得较高产量的原因。
参考文献:
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[2]王旭清,王法宏,任德昌,等. 小麦垄作栽培的田间小气候效应及对植株发育和产量的影响[J]. 中国农业气象,2003,24(2):5-8.
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[7]刘殿英,石立岩,董庆裕.不同时期追施肥水对冬小麦根系、根系活性和植株性状的影响[J].作物学报,1993,19(2):149-155.
[8]马平民,王绍中,徐林,等. 不同土壤类型对冬小麦氮同化及籽粒性状的影响[J].河南农业科学,1990,6:3-5.
[9]陈秀德,王洪征,黄孝新, 等. 土壤养分含量及施肥与小麦产量关系的研究[J].山东农业科学,1999,4:34-35.
[10]苗艳芳,常爱芬, 张会民,等. 氮肥分配比例对小麦产量及群体质量的影响[J]. 麦类作物,1999,4:45-47.
[11]王晨阳,朱云集,夏国军,等. 氮肥后移对超高产小麦产量及生理特性的影响[J]. 作物学报,1998,24(6): 978-983.
[12]陈祥,同延安,亢欢虎,等. 氮肥后移对冬小麦产量、氮肥利用率及氮素吸收的影响[J]. 植物营养与肥料学报,2008,14(3):450-455.
[13]王月福,于振文,余松烈,等. 土壤肥力和施氮量对小麦氮素吸收运转与子粒产量和蛋白质含量的影响[J]. 应用生态学报,2003,14(11):1868-1872.
[14]赵士诚, 沙之敏, 何萍. 不同氮肥管理措施在华北平原冬小麦上的应用效果[J]. 植物营养与肥料学报,2011,17(3):517-524.
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