氮肥基追比對不同成熟型小麥葉片衰老及產(chǎn)量的影響

劉萬代，張 倩，汪大偉

（1. 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)國家小麥工程技術(shù)研究中心，河南鄭州450002；2. 葉縣種子管理站，河南 葉縣467200）

氮素是作物生長發(fā)育過程中必需營養(yǎng)元素之一。魏艷麗等[1]研究表明，不同施氮量對小麥營養(yǎng)器官干物質(zhì)及產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率、各器官含氮量、分蘗成穗和產(chǎn)量的影響不同，且不同小麥品種對氮肥的敏感性不同。國內(nèi)不少學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)[2-4]，在總施氮量一定的前提下，適宜的氮肥基追比和追肥時期是小麥氮肥運籌的關(guān)鍵技術(shù)。李春喜等[5]研究表明，在不同氮肥處理中，中后期適量追氮可明顯抑制葉綠素的降解，在一定程度上延緩功能葉衰老，有利于籽粒灌漿，提高產(chǎn)量。尹建義等[6]研究表明，降低前期氮肥施用比例，增施拔節(jié)肥、孕穗肥，有利于協(xié)調(diào)群體與個體矛盾，形成合理的群體結(jié)構(gòu)和產(chǎn)量結(jié)構(gòu)。

西農(nóng)979 是高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、半冬性中早熟小麥品種，2005年通過國家審定，在黃淮冬麥區(qū)廣為種植。李學(xué)軍[7]對其研究后認(rèn)為，西農(nóng)979 葉片光合速率高，開花后光合產(chǎn)物向籽粒中運轉(zhuǎn)快，但其后期光合時間短，需要葉面噴肥維持后期干物質(zhì)積累，而分次追施氮肥+灌漿期葉面追氮效果較好[8]。劉鳳樓[9]研究認(rèn)為，拔節(jié)期追施較大比例的氮肥對增加穗粒數(shù)有顯著的作用，施氮量和氮肥基追比例對西農(nóng)979 群體穗數(shù)的調(diào)控作用較大。邵云等[10]研究認(rèn)為，在華北地區(qū)對西農(nóng)979 而言，基施氮肥與拔節(jié)期追施氮肥的比例以5∶5為宜。豫農(nóng)416 是集高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、廣適于一體的半冬性中早熟小麥新品種，2009年通過河南省審定，相繼通過陜西、安徽等省認(rèn)定，在黃淮麥區(qū)應(yīng)用前景廣闊。本試驗在前人研究基礎(chǔ)上探討了氮肥不同基追比對兩種成熟型小麥全生育期葉面積、旗葉SPAD 值以及產(chǎn)量的影響，以期為不同成熟型小麥品種合理運籌氮肥實現(xiàn)高產(chǎn)栽培提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗設(shè)計

供試材料為豫農(nóng)416 和西農(nóng)979，前者成熟落黃好[11]，后者易早衰。試驗于2012～2014年在河南農(nóng)業(yè)大學(xué)科教園區(qū)進行。試驗地0～20 cm 土層土壤有機質(zhì)含量為14.89 g/kg，全氮為0.79 mg/kg，堿解氮為46.63 mg/kg，速效磷為64.32 mg/kg，速效鉀為128.00 mg/kg。試驗采用隨機區(qū)組排列，重復(fù)3 次。小區(qū)長5.5 m，寬2.9 m。三葉期定苗，留基本苗225 萬苗/hm2。全生育期施純氮240 kg/hm2、P2O5120 kg/hm2、K2O 120 kg/hm2。磷鉀肥作為基肥隨土壤耕翻一次性底施，設(shè)置5個氮肥基追比例：10∶0、7∶3、5∶5、3∶7、0∶10，分別用N1、N2、N3、N4、N5 表示，氮肥分底施和拔節(jié)期追施。其他管理同一般高產(chǎn)田。

1.2 測定項目及方法

群體動態(tài)調(diào)查在三葉期定苗時進行，每小區(qū)選擇1個固定樣點（雙行，行長1 m），調(diào)查各生育時期的群體質(zhì)量。葉面積指數(shù)分別在越冬期、返青期、拔節(jié)期、抽穗期、開花期、花后10 d、花后20 d、花后30 d 和成熟期調(diào)查，每小區(qū)分別取有代表性的植株5 株，采用烘干稱重法計算小麥綠葉面積及葉面積指數(shù)。旗葉SPAD 值采用SPAD-502 型葉綠素測定儀測定旗葉的SPAD 值。每次測定時間為上午10:00 左右，選取長勢均勻的完全展開的旗葉，分別測定葉片底部、中部和頂部三處的SPAD 值，然后取其平均值。測定時避開葉脈。成熟期各小區(qū)全部收獲計產(chǎn)，每小區(qū)收獲固定樣點的雙行進行考種，調(diào)查穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重、分蘗成穗率等產(chǎn)量構(gòu)成因素指標(biāo)。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用M icrosoft Excel 2003 進行數(shù)據(jù)整理和SPSS統(tǒng)計分析軟件進行顯著性檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 氮肥基追比對小麥各生育時期葉面積指數(shù)的影響

不同追氮處理對小麥各生育期葉面積指數(shù)的影響差異達(dá)到顯著水平。由圖1、圖2 可以看出，兩品種各生育時期均以處理N5 葉面積指數(shù)最小，拔節(jié)前豫農(nóng)416 以處理N1 的葉面積指數(shù)最大，而西農(nóng)979 則以處理N1、N2、N3 較大。拔節(jié)后各處理葉面積指數(shù)迅速增大，且兩個品種均以處理N4 增長速度最快，葉面積指數(shù)在孕穗期達(dá)到最大，之后開始下降，開花后豫農(nóng)416 各處理之間差異不顯著，而西農(nóng)979 則以處理N2、N3 最大，花后20 d 時各處理之間差異不顯著。由此可以看出，施肥有利于增大小麥葉面積指數(shù)，提高追氮比例有利于增大早衰品種西農(nóng)979 葉面積指數(shù)，有效延緩生育后期葉片的衰老，且表現(xiàn)為處理N3>N2>N4>N1>N5，對正常成熟品種豫農(nóng)416 生育后期葉片衰老無顯著影響。

圖1 氮肥基追比對豫農(nóng)4 1 6各生育時期LA I的影響

圖2 氮肥基追比對西農(nóng)979 各生育時期LAI 的影響

2.2 氮肥基追比對小麥各生育期旗葉SPAD值的影響

圖3 氮肥基追比對豫農(nóng)416 各生育期葉片SPAD 值的影響

圖4 氮肥基追比對西農(nóng)979 各生育期葉片SPAD 值的影響

小麥旗葉的SPAD 值和葉綠素含量有良好的相關(guān)性，因此，可以用SPAD 值表達(dá)葉綠素含量的變化趨勢。由圖3、圖4 可以看出，孕穗期兩品種均以處理N1葉片SPAD 值最大，隨著氮肥基施比例的降低而減小，豫農(nóng)416 的N1、N2 處理SPAD 值明顯大于西農(nóng)979。各處理SPAD 值由于追氮比例不同存在一定的差異，小麥開花后，豫農(nóng)416 處理N5 的旗葉SPAD 值最大，但與處理N2、N3、N4 之間差異不顯著，而西農(nóng)979 則以處理N4 最大，N3 次之。灌漿后期各處理的SPAD 值迅速下降，與處理N1 相比，豫農(nóng)416 追氮處理增加幅度大于西農(nóng)979。由此可見，充足的底氮供應(yīng)有利于提高小麥生育前期葉片的SPAD 值，追施氮肥可以使旗葉SPAD 值在后期維持較高水平，且追氮處理對增大豫農(nóng)416 后期旗葉SPAD 值作用大于西農(nóng)979。

2.4 氮肥基追比對小麥群體質(zhì)量的影響

由表1 可以看出，氮肥基追比例對不同成熟型小麥群體質(zhì)量影響不同。不同氮肥基追比對兩品種冬前及最高群體影響均達(dá)到顯著水平，且均以處理N1 群體最大。豫農(nóng)416 處理N5 的最高群體較其他處理最高群體少18.9%～50.4%，西農(nóng)979 的N5 處理比其他處理少45.0%～87.1%，說明充足的底肥有利于前期小麥群體的發(fā)育。不同處理對成穗數(shù)的影響達(dá)到顯著水平，兩品種均以N3 處理最大，各處理單株成穗數(shù)與穗數(shù)變化趨勢基本一致，兩品種分蘗成穗率均隨著追肥比例的增大而增大。由此可見，雖然加大追肥比例可以提高分蘗成穗率，但要獲得較多成穂數(shù)，除了增大追肥比例以增加分蘗成穗率外還需充足的基肥比例保證足夠群體。

表1 不同氮肥基追比對小麥群體質(zhì)量的影響

2.5 氮肥基追比對小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

氮肥基追比對不同成熟型小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素有顯著影響，追氮處理顯著增加了小麥產(chǎn)量（表2）。從產(chǎn)量構(gòu)成因素來看，氮肥底追結(jié)合可以顯著增加穗數(shù)，而千粒重有所下降。從表1 可以看出，不同氮肥基追比對產(chǎn)量三因素的影響均達(dá)到顯著水平。豫農(nóng)416穗數(shù)及穗粒數(shù)均以N3 處理最多，西農(nóng)979 則以處理N4 較大，而千粒重則隨著追肥比例的增加而減小，均以N3 處理最小。從產(chǎn)量結(jié)果來看，兩品種不同處理間差異均達(dá)到顯著水平，豫農(nóng)416 處理N3 的產(chǎn)量最高，達(dá)8 978.98 kg/hm2，氮肥全部基施的處理N1 產(chǎn)量為6 219.82 kg/hm2，處理N3 較N1 增產(chǎn)44.36%，氮肥全部追施的處理N5 產(chǎn)量為6 410.06 kg/hm2，處理N3 較N5 增產(chǎn)40.07%；西農(nóng)979 處理N4 的籽粒產(chǎn)量最高，達(dá)8 288.77 kg/hm2，處理N1 和N5 的籽粒產(chǎn)量分別為4 712.86 kg/hm2、6 803.49 kg/hm2，較處理N1 和N5 分別增產(chǎn)75.88%、21.83%。由此可見，氮肥基追結(jié)合有利于實現(xiàn)產(chǎn)量構(gòu)成因素的協(xié)同增加，進而提高籽粒產(chǎn)量，氮肥全部基施或一次性追施則產(chǎn)量三要素不協(xié)調(diào)，籽粒產(chǎn)量均較低。氮肥基追并施的處理N3 能促進正常落黃的豫農(nóng)416 的成穂數(shù)、穗粒數(shù)顯著提高（千粒重降低不明顯），其籽粒產(chǎn)量最高，對于早衰型品種西農(nóng)979 而言，處理N4（氮肥基追比3∶7）能促進其穂數(shù)、穗粒數(shù)，產(chǎn)量三要素相對協(xié)調(diào)，其籽粒產(chǎn)量較高。

表2 不同氮肥基追比對小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

3 討論

葉片尤其抽穗后的旗葉是小麥生育過程中制造光合產(chǎn)物的重要光合器官，與植株的光合作用密切相關(guān)，直接影響到粒重和籽粒產(chǎn)量，而不同氮肥基追比對不同品種各生育時期的綠葉面積及旗葉的SPAD值影響不同[12-14]。李小霞[12]研究發(fā)現(xiàn)，增施氮肥能顯著增加各個生育時期的綠葉面積，并且可持續(xù)到生育后期。卜冬寧[13]等研究表明，群體大小適宜的麥田適當(dāng)加大追氮比例（50%～60%），可以實現(xiàn)延緩旗葉衰老，增加花后20 d 以后的旗葉干物質(zhì)生產(chǎn)力，實現(xiàn)增加粒重、提高籽粒產(chǎn)量的目標(biāo)。本試驗結(jié)果表明，追氮比例的增加，增大了兩品種生育后期的葉面積指數(shù)，減小了旗葉SPAD 值的下降幅度，這說明適當(dāng)加大追氮比例，可以增加小麥葉面積和旗葉的SPAD 值，這與倪紅山等[15]的研究結(jié)果一致。對比兩品種可知，西農(nóng)979葉面積指數(shù)較小，葉片衰老較快。與氮肥全部基施處理（N1）相比，氮肥基追并施有利于小麥生育后期葉面積指數(shù)的提高，但對豫農(nóng)416 影響較小，對西農(nóng)979影響顯著，說明拔節(jié)期追肥有利于西農(nóng)979 生育后期綠葉面積的增加。追氮處理也明顯增加了旗葉SPAD值，延緩了旗葉的衰老，豫農(nóng)416 追肥處理的SPAD值較氮肥全部基施的N1 增幅明顯大于西農(nóng)979，灌漿后期豫農(nóng)416 以處理N5 最大，處理N5 與N3、N4之間差異不顯著，而西農(nóng)979 則以處理N4 最大，N3次之。由此可見，不同成熟型小麥品種對氮肥基追比的響應(yīng)不同，在此試驗條件下，氮肥基追并施對正常落黃品種豫農(nóng)416 葉片衰老影響不明顯，處理N3 則顯著提高早衰型品種西農(nóng)979 生育后期葉面積指數(shù)，延緩葉片的衰老；就旗葉SPAD 值而言，不同成熟型小麥品種對氮肥基追比的響應(yīng)程度有別，處理N3、N4、N5 有利于正常落黃品種豫農(nóng)416 旗葉SPAD 值的增加，以處理N5 效果最為顯著，N2、N3、N4 處理有利于早衰品種西農(nóng)979 旗葉SPAD 值的增加，以處理N4 效果最為顯著。

有研究發(fā)現(xiàn)增加氮肥追施比例對中后期小麥營養(yǎng)生長、成產(chǎn)因素有促進作用，最終表現(xiàn)增產(chǎn)[16]。本試驗中，不同氮肥基追比對豫農(nóng)416 與西農(nóng)979 的影響不同，氮肥基追并施能在保證足夠群體的同時，提高分蘗成穗率，進而增加成穗數(shù)，正常落黃型豫農(nóng)416處理N3 成穗數(shù)最多，早衰品種西農(nóng)979 處理N4 的成穗數(shù)最多。產(chǎn)量構(gòu)成因素隨著追肥比例增加呈現(xiàn)不同的變化趨勢，不同成熟型小麥品種實現(xiàn)產(chǎn)量構(gòu)成因素協(xié)調(diào)的最適氮肥基追比不同，正常落黃品種豫農(nóng)416 穂數(shù)、穗粒數(shù)以N3 處理最大，早衰型品種西農(nóng)979 成穂數(shù)、穗粒數(shù)以N4 處理最多，千粒重隨著追氮比例增大，而先減后增，以N5 處理最大。兩品種氮肥基追并施皆通過三個產(chǎn)量構(gòu)成因素的協(xié)同來增加產(chǎn)量，氮肥全部底施或全部追施均不利于小麥產(chǎn)量的增加，這與劉鳳樓[9]的研究結(jié)果一致，但是由于兩品種成熟型不同，最適基追比也不同，正常落黃型品種豫農(nóng)416 以5∶5 處理的產(chǎn)量最高，而早衰型的西農(nóng)979 則以3∶7 處理的產(chǎn)量最高。本研究施用總純氮量為240 kg/hm2，且只在拔節(jié)期追施，由于不同地塊肥力有別，不同類型小麥品種對氮肥的響應(yīng)有差異，最佳施氮量也有差異，因此不同條件下的適宜氮肥基追比例尚需進一步研究。

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