摘要
河北省是我国小麦重要产区,在保障国家粮食安全中具有重要战略地位。针对该地区水资源供需矛盾突出、氮肥利用率低等问题,本试验以传统畦灌为对照,研究微喷水肥一体化分次追氮对水氮利用效率和产量的影响,以期为小麦节水增效、高产优质栽培提供理论依据。2020~2022年在河北省石家庄市藁城区,设置品种和灌溉施肥方式二因素裂区田间试验,品种为强筋品种藁优2018和中筋品种衡4399;灌溉施肥方式为传统畦灌拔节期追氮(I1)、水肥一体化拔节期追氮(I2)、水肥一体化拔节期和开花期1∶1追氮(I3)和水肥一体化拔节期、开花期、花后12天5∶3∶2追氮(I4)。主要研究结果如下: 1、I4处理获得最高籽粒产量,为本试验条件最优处理。与I1、I2和I3处理相比,藁优2018籽粒产量高3.38%~21.51%,衡4399高2.92%~18.30%;灌浆中后期灌浆速率、终极生长量和活跃灌浆期显著提高,进而实现粒重增加,藁优2108千粒重高3.98%~9.10%,衡4399高3.82%~10.26%。 2、I4处理有利于维持高光能截获率,提高光合能力,促进花后干物质积累及其向籽粒的转运,为高产奠定物质基础。两品种,I4处理灌浆中后期旗叶LAI、SPAD值、PAR截获率、Pn、PSⅡ和Fv/Fm均显著高于其他处理;成熟期干物质积累量较其他处理高1.78%~10.88%,开花后营养器官向籽粒的转运量最高。 3、I4处理开花期至成熟期耗水模系数和土壤贮水消耗量高是其获得高产高水分利用效率的耗水特征。两品种,I4处理显著提高总耗水量、土壤贮水消耗量及其占总耗水量的比例;成熟期40~160cm土层土壤贮水消耗量显著高于其他处理;开花期至成熟期耗水量、平均日耗水量和耗水模系数较I1、I2和I3处理平均高51.54%、67.13%和57.25%;水分利用效率最高,I2和I3处理次之,I1处理最低。 4、I4处理促进营养器官贮藏氮素向籽粒的转运,提高氮素收获指数,增加籽粒蛋白质含量和谷醇比,改善籽粒品质。两品种,I4处理显著提高了成熟期籽粒氮素积累量,营养器官氮素向籽粒的转运量和贡献率较其他处理平均高32.37%和18.82%;氮素吸收效率较I1、I2和I3处理分别高14.81%、4.64%和5.08%;氮素收获指数为I4>I2、I3>I1。I4处理籽粒蛋白质含量、谷醇比、湿面筋含量和面筋指数显著提高;面团形成时间和面团稳定时间均最高;I4处理显著提高藁优2018面包体积和面包评分,而衡4399的I2、I3和I4处理无显著差异。 综上所述,I4处理有利于提高小麦对土壤贮水的吸收利用,增强灌浆中后期光合能力,促进花后干物质积累与转运及氮素积累与转运,获得最高籽粒产量和水氮利用效率,同时改善籽粒品质,是本试验条件下的最佳灌溉施肥方式。以上研究结果可为微喷灌溉下冬小麦产量的提高和微喷技术的应用提供理论依据和技术支撑。