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不同氮磷钾肥配施对小麦生理特性及产量的影响

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  摘要 不同氮磷钾肥配施对小麦生理特性及产量的影响试验结果表明,4/3氮素水平和2/3磷钾水平的配比施肥,有利于小麦建立合理的生理动态结构和产量构成;中高地力条件下的最佳施肥配比为纯N 300 kg/hm2、P2O5 75 kg/hm2、K2O 37.5 kg/hm2,较传统的施肥方式节肥8%以上。
  关键词 小麦;氮磷钾肥;生理特性;产量
  中图分类号 S512.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2015)17-0026-02
  为探索氮磷钾肥配比对小麦生长和产量的影响,开展了氮磷钾不同配比的试验,现将试验结果总结如下。
  1 材料与方法
  1.1 试验地概况
  试验于2012―2014年设在山东省滨州市进行。试验田南北走向,为玉米小麦轮作地块,肥力中等,排灌方便,土层深厚,耕层土壤(0~20 cm)含有机质9.41 g/kg、碱解氮70.5 mg/kg、速效磷12.4 mg/kg、速效钾137.3 mg/kg,容重为1.2 g/cm3。
  1.2 试验材料
  供试小麦品种为济麦22,供试肥料分别为尿素(含纯N 46%)、磷酸二铵(含纯N 18%、P2O5 46%)和硫酸钾(含K2O 50%)。
  1.3 试验设计
  试验设置4个尿素水平(2/3、1、4/3、5/3),磷酸二铵、硫酸钾合并设3个水平(1/3、2/3、1)。共设12个处理,每个施肥处理设3次重复。试验区按照7 500 kg/hm2产量水平进行田间管理(表1)。
  1.4 试验方法
  分别于2012年10月5日和2013年10月6日进行播种。分别于2013年6月9日和2014年6月6日收获。不考虑土壤及还田秸秆提供的养分,按照纯N、P2O5、K2O的用量225.0、112.5、112.5 kg/hm2,折算出尿素用量393.5 kg/hm2(基施112.5 kg/hm2,追肥281.0 kg/hm2)、磷酸二铵244.5 kg/hm2、硫酸钾225.0 kg/hm2 [1-3]。
  2 结果与分析
  2.1 生育进程
  通过对田间小麦的播种、出苗、分蘖、起身、返青、拔节、挑旗、扬花、灌浆、成熟等不同生育时期的调查来看,各处理的生育时期基本一致,无明显差异。
  2.2 群体动态变化
  从表2可以看出,12个处理的小麦基本苗无差异。冬前处理2、3、4的茎数均少于900万个/hm2,分蘖数明显不足;处理5、6、7、8、9茎数均在1 050万~1 200万个/hm2之间,群体合理;处理10、11、12的茎数均超过1 200万个/hm2,表现为旺长趋势。春季最大分蘖表现与冬前基本一致,处理2、3、4群体偏少,不利于获取足够的穗数,处理10、11、12群体偏大,形成过多的无效分蘖,消耗养分。收获穗数处理2、3、4均低于对照,处理5、6与对照差异不明显,处理7、8、9收获穗数较对照增加在60万穗/hm2以上,差异明显,处理10、11、12次之。说明不同的施肥处理对出苗影响差异表现不明显,氮肥的不足对分蘖影响较大,2/3氮素水平下的冬、春季分蘖数明显不足,5/3氮素水平容易形成旺苗,同等氮素水平和4/3氮素水平效果较好。
  2.3 光合特性
  重点对2014年的数据进行分析。结合前面的对比分析,重点选取处理5~12与对照进行叶面积指数和小麦叶绿素含量对比。叶面积指数采用比重法,叶绿素含量采用分光光度计法[4-6]。
  从表3可以看出,不同氮磷钾施肥水平,对叶面积指数有明显的影响,不同施肥水平下氮磷钾之间互作效应明显。相同磷钾水平下,叶面积指数随着氮肥的增加而提高,但施肥量超过一定水平(4/3氮素水平)呈下降趋势。磷钾肥也同样表现出同样趋势。与对照比较4/3氮素水平下各生育期的叶面积指数均好于对照,但1/3磷钾水平下差异不明显,处理8、9差异明显,说明该氮磷钾配比施肥水平下,有利于小麦保持较高的叶面积,同时在孕穗后叶面积指数始终最大且下降相对缓慢,有利于叶功能期的延长。
  从表4可以看出,小麦的叶绿素呈单峰线变化,从返青期开始逐步升高,至扬花期达到最高值,然后逐渐降低。在返青期各处理间的差异不大,自拔节后出现较大的变化,处理5、6、7在孕穗、扬花、灌浆3个时期的叶绿素含量均低于对照,其他处理均高于对照,其中以处理9最佳,各时期叶绿素含量高且下降缓慢,其次为处理8。
  2.4 干物质积累与分配
  小麦干物质积累是形成经济产量的基础,开花后的干物质积累与分配是决定小麦产量的重要因素,干物质积累反映了小麦光合产物的积累性能。从表5可以看出,小麦干物质积累是一个缓慢的过程,拔节后干物质积累迅速增长,在拔节至开花期达到高峰。干物质的积累随着氮磷施肥水平的提高而增加,在越冬、返青、拔节期各处理的差异不大,处理12最高,处理11、10次之。拔节后,处理7、8、9干物质积累速度较快,秸秆还田各处理干物质积累明显高于对照。在同一磷钾水平下,氮超过一定水平(5/3氮)时,干物质积累减少。在同一氮素水平下,2/3磷钾水平及3/3磷钾水平的干物质积累无差异。说明秸秆还田在同氮素水平及以上的施肥配比有利于小麦干物质积累,但氮素的施肥量不宜超过4/3氮素水平,磷钾配比不宜超过2/3磷钾水平。
  2.5 产量及其构成
  从产量结构看,各处理有效穗数均高于对照,呈现出随氮素的提高而增加的趋势,处理9最高,处理10、8次之;穗粒数处理7最高,处理12次之;千粒重处理8最高,处理9次之;产量以4/3氮素水平下平均产量最高,在5/3水平下呈下降趋势。经济系数处理8、9最高,处理7、10、11、12次之。说明通过增施化肥在一定范围内可以增加有效穗数,提高粒重和经济系数,以获得较高产量,但当氮磷钾施肥量超过临界值时,投入产出率急剧下降,氮肥是增加产量的主要因素,磷、钾次之(表6)。   3 结论
  通过试验发现,在一定范围内增施化肥可有效提高小麦的群体质量。在4/3氮素水平下,有利于建立合理的动态结构;相同磷钾水平下,叶面积指数随着氮肥的增加而提高,但施肥量超过一定水平(4/3氮素水平)呈下降趋势。磷钾肥也同样表现出同样地趋势。低于2/3磷钾水平下不利于叶面积的提高;秸秆还田在同氮素水平及以上的施肥配比有利于小麦干物质积累和产量结构的形成,但氮素的施肥量不宜超过4/3氮素水平,磷钾配比不宜超过2/3磷钾水平。在中高地力条件下的最佳施肥配比为纯N 300 kg/hm2、P2O5 75 kg/hm2、K2O 37.5 kg/hm2,较传统的施肥方式节肥8%以上。施肥方法:中肥水地块底肥施50%的氮肥和全部的磷钾肥,其余氮肥于返青期和拔节中后期分别施30%、20%的氮肥。高肥水地块底肥施50%的氮肥和全部的磷钾肥,在拔节中期施入剩余的50%氮肥。
  4 参考文献
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