不同管理技术对河北山前平原区冬小麦产量及养分利用的影响

摘要

冬小麦是河北省山前平原区的主要粮食作物。在耕地面积逐年减少的情况下,单产水平的提高已成为实现粮食产量稳定增长的关键因素,从可持续发展和作物高产高效角度来看,目前高产研究大多“高产不高效”,高效研究大多“高效不高产”,因此探寻一条既高产又高效的解决方案是河北省山前平原区冬小麦生产中亟待解决的问题。因此,本研究以河北省山前平原区冬小麦为研究对象,采用栽培技术模式比较(4+X)试验和单因素试验相结合的研究方法,在已有调查分析限制河北省山前平原区冬小麦高产高效限制因子的基础上,通过4+X试验四种模式研究不同管理模式下冬小麦的群体动态、干物质累积、养分吸收规律和肥料施用效果,同时通过氮、钾肥单因素试验对比分析,研究最适的氮钾肥用量,以期为保障河北省粮食生产安全、提高水肥资源生产效率提供理论依据。主要结果和结论如下:
　　 1.四种不同管理模式下以再高产模式产量最高,实现了冬小麦产量提高30％-50%的目标,干物质和氮磷钾养分累积量均高于其它模式,但养分并未得到高效利用;四种模式下干物质增加速率均以拔节期到扬花期的速率最快,表明拔节期追肥有利于干物质的累积;四种不同管理模式下,养分吸收趋势基本一致,三种高产模式下氮磷钾养分累积量均高于农民习惯模式,以再高产模式最高;转移氮、磷对籽粒的贡献率以高产高效模式最高,分别为73.6%、90.4%;钾转移量以高产高效模式最低,为25.4kg/hm2;高产高效模式下偏生产力、氮肥利用率和氮肥农学效率均达到了最高,分别为47.3kg/kg,34.3%和25.6kg/kg,实现了氮肥生产效率提高15%-20%的目标。
　　 2.不同氮水平下,不施氮水平的产量、及产量构成因素(亩穗数、穗粒数和千粒重)、干物质和氮磷钾养分累积量均显著低于其它施氮水平。施氮量在0-255kg/hm2范围内,产量随氮水平的提高而增加,以N255水平产量最高,为8636.9kg/hm2。干物质和氮磷钾素累积量、干物质和氮素对籽粒的贡献率、磷钾肥偏生产力均以N255水平下最高。根据施氮量与产量关系求得该地区最高产量下的最适施氮量为212kg/hm2。
　　 3.不同钾水平下最高产量的施钾量为120kg/hm2,产量为8457.7kg/hm2。在K120水平,干物质和氮磷钾素累积量、干物质和氮素对籽粒的贡献率、磷钾肥偏生产力均达到最高。根据施钾量与产量关系求得该地区最高产量下的最适施钾量为90kg/hm2。
　　 4.不同管理模式和氮肥试验表明冬小麦成熟期的土壤硝态氮累积量,除了与施氮量有关外,还与施肥时期、作物吸收氮量有关,土壤硝态氮残留量越高,淋失风险越大。