ABSTRACT

A field experiment was conducted from 2016 to 2017 in highland area in northern Hubei Province. The objective of the research was to investigate the effects of nitrogen (N), phosphorus (P), potassium (K) and zinc (Zn) fertilizer on yield trait of Emai 170 and Zhengmai 9023. The results showed that the combination application of N, P, K and Zn (NPKZn) increased plant height, spike length, effective spike and grain number per spike of wheat significantly (P < 0.05). The amount of dry matter accumulation in each period was also increased. The yield of NPKZn treatment was the highest among the 6 fertilizer treatments with 527.82 kg/667m² for Email 170 and 518.04 kg/667m² for Zhengmai 9023. Compared with -N, -P, -K and -Zn treatment, yield of NPKZn was improved 40.81%, 16.26%, 11.14%, 9.70% for Emai 170 and 47.47%, 16.38%, 17.92%, 18.16% for Zhengmai 9023.

Keywords:Wheat, NPKZn, Yield Components, Highland Area in Northern Hubei Province

鄂北岗地氮磷钾锌肥施用对不同小麦品种产量性状的影响

赵永平¹，陈义兵²，王鹏¹，陈超¹，邹娟^3,4*

¹枣阳市农业技术推广中心，湖北 枣阳

²枣阳市南城办事处农技服务中心，湖北 枣阳

³湖北省农业科学院粮食作物研究所，农业部华中地区小麦病害生物学科学观测实验站，湖北省小麦工程技术研究中心，湖北 武汉

⁴主要粮食作物产业化湖北省协同创新中心，湖北 荆州

收稿日期：2018年7月25日；录用日期：2018年8月6日；发布日期：2018年8月13日

摘 要

本文采用田间试验研究了氮磷钾锌肥施用对鄂北岗地小麦产量及产量性状的影响。结果表明：在P < 0.05水平上，氮磷钾锌肥配合施用明显提高了小麦株高、穗长、有效穗和穗粒数，增加了各时期干物质积累量，进而增加产量。鄂麦170和郑麦9023产量均以NPKZn处理最高，分别达到527.82和518.04 kg/667m²，鄂麦170施用氮、磷、钾和锌肥的增产率分别是40.81%、16.26%、11.14%和9.70%，郑麦9023施用氮、磷、钾和锌肥的增产率分别是47.47%、16.38%、17.92%和18.16%。

关键词 :小麦，氮磷钾锌，产量构成，鄂北岗地

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1. 引言

鄂北岗地是湖北省小麦主产区，气候和土壤条件比较适合发展小麦生产，是湖北省小麦单产最高的区域，也是湖北省优质专用小麦的生产基地，该区域还位于我国北纬33˚小麦高产开发区，小麦蕴藏巨大产量潜力 [1] [2] [3] 。然而，由于小麦生产中肥料施用不科学等问题导致鄂北岗地小麦平均产量停滞不前，产量水平低于相近生态区的河南等地，且肥料利用率偏低 [1] [4] 。

科学施肥可明显改善小麦营养生长，提高籽粒产量，并能显著增加经济效益 [5] [6] [7] 。王曙光等研究发现氮肥用量对不同品质类型小麦品种籽粒灌浆特征和产量的影响较大，适当增施氮肥及氮肥基追肥比例良好运筹都对提高小麦产量与品质有着重要的影响 [8] 。胡凤桂等研究结果表明氮肥是影响产量的主要因素，磷肥次之，钾肥的影响最小 [9] 。而在贵州高海拔地区的研究结果显示氮磷钾三要素对小麦产量的影响最大的是钾，其次是氮 [10] 。这些研究结果为小麦科学施肥理念的推广和技术应用提供了依据。但是，由于这些研究所涉及的范围有限，因此对当前鄂北岗地小麦生产的针对性不强。为探讨当前生产条件下，鄂北岗地小麦氮、磷、钾及锌肥的施用效果，本文以目前推广种植面积较大的小麦品种郑麦9023和鄂麦170为材料布置试验，以期为鄂北岗地小麦生产的科学施肥提供依据。

2. 材料与方法

2.1. 试验材料

试验地点位于鄂北岗地枣阳市太平镇胡庄村(东经112˚44'40，北纬32˚15'12)，属亚热带大陆性季风气候，年平均无霜期为232天，年均降水量在500~1000 mm之间，年平均气温15.5℃。供试土壤为黄褐土性岗黄土，质地重壤，其基本理化性状为：pH6.3，有机质含量21.9 g/kg，碱解氮136.7 mg/kg，速效磷8.3 mg/kg，速效钾135.2 mg/kg。前茬作物为玉米。小麦于2016年10月20日人工条播，基本苗17万/667m²，2017年5月16日收获，全生育期208 d。分别于2017年1月5日(越冬期)、3月8日(拔节期)、4月11日(开花期)和5月16日(成熟期)调查取样。

2.2. 试验设计

试验设置品种和肥料两个因素，采用裂区试验设计，品种为主区，施肥为副区，小区面积20 m²，3次重复，品种为鄂麦170和郑麦9023，6个肥料处理，分别是1) NPKZn (整个生育期的养分施用量分别为：N 12 kg/667m²、P₂O₅ 6 kg/667m²、K₂O 5 kg/667m²，七水硫酸锌1 kg/667m²)；2) PKB (不施氮，-N)；3) NKB (不施磷，-P)；4) NPB (不施钾，-K)；5) NPK (不施锌，-Zn)；6) CK (不施肥)。

施肥时期和肥料施用比例：磷肥、钾及锌肥全部作基肥施用，氮肥60%作基肥，40%作追肥在拔节期施用。

供试肥料品种分别为尿素(N 46%)、过磷酸钙(P₂O₅ 12%)、氯化钾(K₂O 60%)、七水硫酸锌。除肥料施用按方案进行外，其他生产管理措施均采用当地常规管理方法。

2.3. 测定项目

干物质积累：各时期每处理随机取3行、每行1 m的小麦地上部植株样品， 105 ℃ 杀青30 min，于 70 ℃ 恒温烘干后称地上部干重。成熟期室内考种后烘干称重。

土壤基本农化性状按常规法进行测定 [11] 。土壤pH按水土比2.5:1，pH计测定；有机质采用重铬酸钾容量法；速效磷用0.5 mol∙L⁻¹ NaHCO₃浸提–钼锑抗比色法；速效钾用1 mol∙L⁻¹ NH₄OAc浸提–火焰光度法。

小麦产量以各小区实收计量(风干重，含水量按13%计算)。

2.4. 数据处理

采用Excel 2010建立数据库和图形绘制，用DPS软件进行数据计算、统计分析。

3. 结果分析

3.1. 地上部干物质积累动态变化

各施肥处理鄂麦170和郑麦9023地上部不同生长时期干物质积累量如图1。由图1可以看出，两个小麦品种干物质积累量随生育进程的推进不断增加，成熟期达到最高值，各施肥处理趋势一致。计算两品种不同生育阶段地上部干物质日平均积累量及积累比例(表1)，可知，生育前期(播种至拔节)鄂麦170和郑麦9023地上部干物质日平均积累量差异不明显，不同施肥处理日平均积累量在2.00~3.03 kg/667m²∙d之间，但鄂麦170在生育后期(拔节至成熟期)各施肥处理日平均积累量明显高于郑麦9023。拔节至开花及开花至成熟期鄂麦170各施肥处理日平均积累量分别在14.36~18.08 kg/667m²∙d和19.68~24.71 kg/667m²∙d之间，明显高于郑麦9023同时期的3.11~5.43 kg/667m²∙d和13.08~17.63 kg/667m²∙d。从不同生育期积累比例看，开花至成熟期积累比例最大，约占全生育期干物质积累量的一半，其次是拔节–开花期 > 播种–越冬期 > 越冬–拔节期(鄂麦170)，播种–越冬期 > 越冬–拔节 ≈ 拔节–开花期(郑麦9023)。

3.2. 氮磷钾锌肥施用对小麦生长及产量构成因子的影响

表2为两个品种不同施肥处理的考种结果，表明，与不施氮肥的两个处理(CK、-N)相比，氮肥施

图1. 小麦各生育期地上部干物质积累动态

表1. 施肥对不同生育期地上部干物质日平均积累量及积累比例的影响

用后株高、穗长、有效穗和穗粒数等经济性状都有明显的提高，且两个品种的多数性状的改善达显著水平。施氮对千粒重的影响呈现相反趋势。在施用氮肥的四个处理中[NPKZn、NKZn(-P)、NPZn(-K)、NPK(-Zn)]，小麦株高、穗长、有效穗、穗粒数及千粒重均以氮磷钾锌配合施用处理最高，且两品种表现一致，说明氮磷钾锌肥配合施用不仅促进小麦生殖生长，而且可以明显改善营养生长性状。

3.3. 施用氮磷钾锌肥的增产效应

表3为两个品种不同处理的小麦实产结果，可以看出两品种均以NPKZn处理产量最高，其中鄂麦170产量达到527.82 kg/667m²，与-N、-P、-K、-Zn和CK处理相比，分别增产152.97、73.82、52.92、46.69和191.21 kg/667m²；郑麦9023NPKZn处理产量为518.04 kg/667m²，与-N、-P、-K、-Zn和

表2. 氮磷钾锌肥施用对小麦生长及产量构成因子的影响

同一品种的同一指标不同小写字母表示P < 0.05水平上差异显著，下同。Different letters for same item in same variety indicate significant differences at P < 0.05 level. The same as below.

表3. 氮磷钾锌肥施用对小麦产量的影响

CK处理相比，分别增产166.75、72.93、78.71、79.60和199.66 kg/667m²。其中两品种不施氮处理(CK、-N)产量为NPKZn处理的61.46%~71.02%，而-P、-K、-Zn处理小麦产量为NPKZn处理的84.63%~91.15%，说明氮磷钾锌四个营养元素中，氮是鄂北岗地麦区限制产量的首要因子。

进一步分析表明，在试验条件下，鄂麦170施用氮、磷、钾和锌肥的增产率分别是40.81%、16.26%、11.14%和9.70%，平均每千克氮(N)、磷(P₂O₅)、钾(K₂O)增收小麦12.75、12.30和10.58 kg；郑麦9023施用氮、磷、钾和锌肥的增产率分别是47.47%、16.38%、17.92%和18.16%，平均每千克氮(N)、磷(P₂O₅)、钾(K₂O)增收小麦13.90、12.16和15.74 kg。比较两个品种施肥的增产效应，可知，除氮肥外，鄂北岗地麦区种植鄂麦170品种需更重视磷肥的施用，而种植郑麦9023需更重视钾肥及锌肥的施用。

4. 小结

本研究结果表明，开花至成熟期小麦地上部干物质日平均积累量最大，其中鄂麦170各施肥处理日积累量在19.68~24.71 kg/667m²∙d之间，郑麦9023日积累量在13.08~17.65 kg/667m²∙d之间。氮磷钾锌配合施用明显提高了两品种各时期干物质积累量，进而增加籽粒产量，鄂麦170施用氮、磷、钾和锌肥的增产率分别是40.81%、16.26%、11.14%和9.70%，郑麦9023施用氮、磷、钾和锌肥的增产率分别是47.47%、16.38%、17.92%和18.16%。氮、磷、钾及锌四元素中氮是鄂北岗地麦区产量首要限制因子，除氮肥外，鄂北岗地麦区种植鄂麦170品种需更重视磷肥的施用，而郑麦9023需更重视钾肥及锌肥的施用。

基金项目

国家重点研发计划“小麦优质高产品种筛选及其配套栽培技术”(2016YFD0300405)；国家现代农业产业技术体系建设专项“小麦产业技术体系”(CARS-3)；湖北省农业科学院青年科学基金项目(2015NKYJJ23)。

文章引用

赵永平,陈义兵,王 鹏,陈 超,邹 娟. 鄂北岗地氮磷钾锌肥施用对不同小麦品种产量性状的影响
Effects of Nitrogen, Phosphorus, Potassium and Zinc Fertilizer on Yield Trait of Wheats in Highland Area in Northern Hubei Province[J]. 农业科学, 2018, 08(08): 882-887. https://doi.org/10.12677/HJAS.2018.88130

参考文献