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摘要[目的]研究河北省南部高肥力地块在麦棉套作模式下的小麦氮磷钾肥料需求量，为合理施肥提供理论依据。[方法]采用大田随机区组试验，针对氮、磷、钾3种肥料分别设置了0，75，150，225，300 kg/hm2 5个用量梯度，调查小麦分蘖、成穗数、产量及产量构成因素。[结果]氮肥对小麦具有显著的增产作用，单位面积穗数、穗粒数、千粒重及产量随施氮量增加而增加，磷肥具有一定的增产效果，钾肥无增产效果。[结论]在河北省南部高肥力地块，麦棉套作小麦适宜肥料用量为氮肥225～300 kg/hm2，磷肥 150 kg/hm2，免施钾肥。
关键词麦棉套作；氮磷钾；小麦；产量
中图分类号S344.3文献标识码A文章编号0517-6611（2016）04-045-02
Effects of N， P and K Amount on Yield Trait of Wheat in WheatCotton Intercropping System
WANG Shulin， QI Hong， WANG Yan et al（Cotton Research Institute， Hebei Academy of Agriculture and Forestry Science/ Key Laboratory of Biology and Genetic Improvement of Cotton in Huanghuaihai Semiarid Area， Ministry of Agriculture， Shijiazhuang， Hebei 050051）
Abstract[Objective] To research the N， P and K amount of wheat in wheatcotton intercropping system in high fertility field of Hebei Province. [Method] The field randomized block experiment was adopted. Five treatments（0， 75， 150， 225 and 300 kg/hm2） were designed for N， P and K. Wheat tillering， ear number， yield and yield component were investigated. [Result] Wheat yield was increased significantly by using N fertilizer. The panicle per unit area， grains per ear， thousandgrain weight and yield were improved as the nitrogen enhanced. P fertilizer enhanced the wheat yield at certain degree， but P had no effects on wheat yield. [Conclusion] The optimum fertilizer for wheatcotton intercropping system is 225-300 kg/hm2 N and 150 kg/hm2 P2O5； and K should not be applied.
Key wordsWheatcotton Intercropping System； N， P， K； Wheat； Yield
我國麦棉两熟种植首先出现在20世纪50年代的长江流域棉区，为冬小麦（元麦）‖棉花直播模式[1]。20世纪60年代，以麦棉套种为主的麦棉两熟种植首先出现在豫东南和淮河北部，并逐步向北扩展，1976年北方6省市麦棉两熟约占棉田总面积的15%[2]。随着棉花早熟品种和地膜覆盖技术的推广，麦棉两熟种植模式在20世纪80年代中期进入快速发展期，仅河南（含南襄盆地）、山东两省的种植面积就达123.3×104 hm2，占全国麦棉两熟种植总面积的57.2%[3]。随着技术进一步成熟和品种更新，90年代后，麦棉两熟种植成为黄河流域主要种植模式[4]。然而随着小麦联合收割机的应用，麦棉套作种植模式因不适应机械收获小麦而导致面积迅速萎缩。随着国家对粮食安全问题的日益重视[5-6]以及粮棉争地矛盾的日益尖锐[7]，麦棉套作种植模式被重新提及，在解决了小麦联合收割机应用问题后，麦棉套作模式推广前景广阔。杨利等[8-10]在不同地区进行了麦棉套种氮磷钾肥料用量相关试验，但在河北地区相关研究报道较少。为此，笔者在河北省南部高肥力地块拟通过研究麦棉套作模式下不同氮磷钾肥料对小麦产量的影响，为明确麦棉套作模式适宜的施肥量提供依据。
1材料与方法
1.1材料与试验地概况试验品种为婴泊700，由河北婴泊种业科技有限公司提供。氮肥为市购普通尿素，纯N含量46.4%，磷肥为重过磷酸钙，P2O5含量为46.0%，钾肥为氯化钾，K2O含量为60.0%。
试验在河北省农林科学院棉花研究所曲周试验站（河北省邯郸市曲周县西漳头村）进行。前茬作物为棉花，土壤为黏壤土，属高肥力地块，土壤有机质14.6 g/kg，全氮0.998 g/kg，速效磷38.9 mg/kg，速效钾285.8 mg/kg。试验地地势平坦，排灌便利。
1.2试验设计与方法试验采用随机区组设计，小区宽6.4 m，长10.0 m，氮、磷、钾肥处理分别设置5个用量梯度，即0，75，150，225，300 kg/hm2，记作1～5，各处理设3次重复。麦棉套种模式为“42”式，即小麦播种4行，幅宽80 cm，棉花预留行80 cm，套种2行棉花。 试验小区中氮肥处理施重过磷酸钙325 kg/hm2，氯化钾250 kg/hm2；磷肥处理施尿素486 kg/hm2，氯化钾250 kg/hm2；钾肥处理施尿素486 kg/hm2，重过磷酸钙325 kg/hm2。所有磷钾肥一次底施，氮肥底施60%，拔节期追施40%。2014年10月29日结合整地将底肥施入，10月30日播种，小麦播种量为225 kg/hm2，播后浇“蒙头水”，2015年3月11日浇水1次，4月24日播种棉花，6月10日收获小麦。其他管理措施同大田。
1.3测定项目及方法
1.3.1基本苗、总茎数、收获穗数。每小区中选取80 cm×100 cm的区域定点，于小麦出苗后20 d调查基本苗，2015年4月10日调查孕穗期小麦总茎数，6月10日调查收获期穗数。
1.3.2产量与产量构成。收获期每小区收获2个点，每个点收取80 cm×100 cm区域内的小麦，脱粒后称重，计算单位面积产量，同时在每个小区内随机收取100穗，脱粒后统计粒数，称重，计算穗粒数与千粒重。
1.4数据处理与分析采用Microsoft Excel 2003软件进行数据处理，采用DPS 7.05软件进行方差分析。
2结果与分析
2.1氮肥用量对小麦分蘖及成穗数的影响由表1可知，氮肥对小麦分蘖及成穗数影响明显，孕穗期总茎数不施氮肥处理显著低于施氮处理。随着施氮量的增加，总茎数呈逐渐增加的趋势，但N3、N4、N5这3个处理总茎数差异不显著。单株分蘖成穗数随施氮量增加有增加的趋势，但差异不显著。
2.2氮肥用量对小麦产量及产量构成的影响由表2可知，小麦单位面积成穗数随着氮肥用量的增加有增加的趋势，不施氮肥处理显著低于N3、N4、N5这3个处理，但与N2处理差异不显著。穗粒数与千粒重受氮肥影响规律相似，均是N1与N2处理之间差异不显著，但显著低于N3、N4、N5这3个处理，而3个高氮处理间差异不显著。从产量结果看，与不施氮肥处理相比，N2、N3、N4、N5这4个处理分别增产4.4%、6.0%、7.3%与7.8%，N4与N5处理间产量差异不显著。这一结果表明，在麦棉套作模式下，氮肥对小麦产量有正向作用，增施氮肥可以起到提高小麦产量的作用，小麦氮肥用量不宜低于225 kg/hm2，应控制在225～300 kg/hm2为宜。
2.3磷肥用量对小麦分蘖及成穗数的影响由表3可知，磷肥用量对小麦孕穗期总茎数影响不明显，不施磷肥处理与施用磷肥各处理间差异均不显著。单株分蘖成穗数在各处理间相差不大。这一结果表明，在当前土壤养分条件下，磷素不是限制小麦分蘖成穗的因素。
2.4磷肥用量对小麦产量及产量构成的影响由表4可知，磷肥不同用量对单位面积穗数影响不明显，但提高了穗粒数与千粒重，不施磷肥处理显著低于施磷处理，施用磷肥4个处理间差异不显著；从产量结果来看，施用磷肥具有一定的增产效果，P2、P3、P4、P5这4个处理较P1处理的增产幅度分别为3.0%、5.4%、2.1%与4.1%，磷肥增产效果明显低于氮肥。这一结果可能与麦棉套作模式下棉花需磷量低，大量磷素残留于土壤当中，导致土壤磷素含量较高有关。根据小麦子粒磷素含量[11]及小麦产量可推算出磷素田间移出量约在105 kg/hm2，结合该试验结果，磷肥用量控制在150 kg/hm2即可。
2.5钾肥用量对小麦分蘖及成穗数的影响由表5可知，钾肥用量对小麦孕穗期总茎数影响不大，不施鉀肥处理与施用钾肥各处理间差异均不显著。
2.6钾肥用量对小麦产量及产量构成的影响由表6可知，不施钾肥小麦产量并未降低。这一结果表明钾肥在麦棉套作模式下对小麦不具有增产作用。一方面可能与土壤中钾素含量偏高有关，另一方面由于棉花需钾量较高，在棉花种植季节一般会施入较多钾肥，其残留钾素完全可以满足小麦生长需求，而小麦对钾素吸收量极低，故钾肥对小麦生长无明显作用。故在麦棉套作模式中，当棉花种植季节重施钾肥时，小麦生长季节可不施钾肥。
3讨论与结论
在由传统一熟棉田向麦棉套作一年两熟种植模式的转变过程中，如何进行肥料运筹是农业技术推广者普遍关心的问题。前人的研究表明，不同地区结果差异较大。杨利等[8]人对湖北省潜江市棉麦套种方式下的小麦施肥技术进行了研究，提出合适的小麦施肥量为N 130～210 kg/hm2，P2O5 40～70 kg/hm2，K2O 40～60 kg/hm2；孙鹏等[10]人在山东省淄博市桓台县试验结果表明，在高肥力地块下，小麦推荐施肥量为N 225 kg/hm2，P2O5 110 kg/hm2，K2O 135 kg/hm2，不同地区所得结果相差大是由于基础地力与气候条件差别较大所致。该试验结果表明，在河北省南部高肥力地块，氮肥具有明显的增产效果，纯氮推荐用量为225～300 kg/hm2，磷肥具有一定的增产效果，但效应低于氮肥，磷肥用量控制在150 kg/hm2即可，钾肥无增产效果，在棉花季节重施钾肥的情况下，小麦季节无需再施用钾肥。
参考文献
[1] 中国农业科学院棉花研究所.棉花优质高产的理论与技术[M].北京：中国农业出版社，1999：93-127.
[2] 刁光中.黄淮海棉区麦棉两熟现状与展望[J].中国棉花，1990（1）：6-8.
[3] 王国平，毛树春，韩迎春，等.中国麦棉两熟种植制度的研究[J].中国农学通报，2012，28（6）：14-18.
[4] 何旭平，纪从亮.现代中国棉花育种与栽培概论[M].北京：中国农业科学技术出版社，2007：201-219.
[5] 高淑桃，何训坤，申荣太.我国新形势下的粮食安全问题[J].中国食物与营养，2003（10）：18-21.
[6] 李宝新.新形势下的粮食安全问题[J].山西统计，2001（11）：16-17.
[7] 杜珉，刘锐.我国粮棉争地问题浅析——基于宏观数据分析[C]//2009’中国国际棉花会议论文集.南京：中国棉花协会，2009：118-126.
[8] 杨利，丁亨虎，范先鹏，等.江汉平原麦棉套种方式下小麦施肥模型的建立及其应用研究[J].湖北农业科学，2012，51（14）：2932-2937.
[9] 董合林，李鹏程，刘爱忠，等.河南植棉区施氮量对麦棉两熟产量及氮肥利用率的影响[J].棉花学报，2014，26（1）：73-80.
[10] 孙鹏，隋方功，魏元秀，等.麦棉一体化栽培氮磷钾肥料运筹技术的研究[J].莱阳农学院学报，1994，11（3）：181-185.
[11] 王树亮，田奇卓，李娜娜，等.不同小麦品种对磷素吸收利用的差异[J].麦类作物学报，2008，28（3）：476-483.
关键词麦棉套作；氮磷钾；小麦；产量
中图分类号S344.3文献标识码A文章编号0517-6611（2016）04-045-02
Effects of N， P and K Amount on Yield Trait of Wheat in WheatCotton Intercropping System
WANG Shulin， QI Hong， WANG Yan et al（Cotton Research Institute， Hebei Academy of Agriculture and Forestry Science/ Key Laboratory of Biology and Genetic Improvement of Cotton in Huanghuaihai Semiarid Area， Ministry of Agriculture， Shijiazhuang， Hebei 050051）
Abstract[Objective] To research the N， P and K amount of wheat in wheatcotton intercropping system in high fertility field of Hebei Province. [Method] The field randomized block experiment was adopted. Five treatments（0， 75， 150， 225 and 300 kg/hm2） were designed for N， P and K. Wheat tillering， ear number， yield and yield component were investigated. [Result] Wheat yield was increased significantly by using N fertilizer. The panicle per unit area， grains per ear， thousandgrain weight and yield were improved as the nitrogen enhanced. P fertilizer enhanced the wheat yield at certain degree， but P had no effects on wheat yield. [Conclusion] The optimum fertilizer for wheatcotton intercropping system is 225-300 kg/hm2 N and 150 kg/hm2 P2O5； and K should not be applied.
Key wordsWheatcotton Intercropping System； N， P， K； Wheat； Yield
我國麦棉两熟种植首先出现在20世纪50年代的长江流域棉区，为冬小麦（元麦）‖棉花直播模式[1]。20世纪60年代，以麦棉套种为主的麦棉两熟种植首先出现在豫东南和淮河北部，并逐步向北扩展，1976年北方6省市麦棉两熟约占棉田总面积的15%[2]。随着棉花早熟品种和地膜覆盖技术的推广，麦棉两熟种植模式在20世纪80年代中期进入快速发展期，仅河南（含南襄盆地）、山东两省的种植面积就达123.3×104 hm2，占全国麦棉两熟种植总面积的57.2%[3]。随着技术进一步成熟和品种更新，90年代后，麦棉两熟种植成为黄河流域主要种植模式[4]。然而随着小麦联合收割机的应用，麦棉套作种植模式因不适应机械收获小麦而导致面积迅速萎缩。随着国家对粮食安全问题的日益重视[5-6]以及粮棉争地矛盾的日益尖锐[7]，麦棉套作种植模式被重新提及，在解决了小麦联合收割机应用问题后，麦棉套作模式推广前景广阔。杨利等[8-10]在不同地区进行了麦棉套种氮磷钾肥料用量相关试验，但在河北地区相关研究报道较少。为此，笔者在河北省南部高肥力地块拟通过研究麦棉套作模式下不同氮磷钾肥料对小麦产量的影响，为明确麦棉套作模式适宜的施肥量提供依据。
1材料与方法
1.1材料与试验地概况试验品种为婴泊700，由河北婴泊种业科技有限公司提供。氮肥为市购普通尿素，纯N含量46.4%，磷肥为重过磷酸钙，P2O5含量为46.0%，钾肥为氯化钾，K2O含量为60.0%。
试验在河北省农林科学院棉花研究所曲周试验站（河北省邯郸市曲周县西漳头村）进行。前茬作物为棉花，土壤为黏壤土，属高肥力地块，土壤有机质14.6 g/kg，全氮0.998 g/kg，速效磷38.9 mg/kg，速效钾285.8 mg/kg。试验地地势平坦，排灌便利。
1.2试验设计与方法试验采用随机区组设计，小区宽6.4 m，长10.0 m，氮、磷、钾肥处理分别设置5个用量梯度，即0，75，150，225，300 kg/hm2，记作1～5，各处理设3次重复。麦棉套种模式为“42”式，即小麦播种4行，幅宽80 cm，棉花预留行80 cm，套种2行棉花。 试验小区中氮肥处理施重过磷酸钙325 kg/hm2，氯化钾250 kg/hm2；磷肥处理施尿素486 kg/hm2，氯化钾250 kg/hm2；钾肥处理施尿素486 kg/hm2，重过磷酸钙325 kg/hm2。所有磷钾肥一次底施，氮肥底施60%，拔节期追施40%。2014年10月29日结合整地将底肥施入，10月30日播种，小麦播种量为225 kg/hm2，播后浇“蒙头水”，2015年3月11日浇水1次，4月24日播种棉花，6月10日收获小麦。其他管理措施同大田。
1.3测定项目及方法
1.3.1基本苗、总茎数、收获穗数。每小区中选取80 cm×100 cm的区域定点，于小麦出苗后20 d调查基本苗，2015年4月10日调查孕穗期小麦总茎数，6月10日调查收获期穗数。
1.3.2产量与产量构成。收获期每小区收获2个点，每个点收取80 cm×100 cm区域内的小麦，脱粒后称重，计算单位面积产量，同时在每个小区内随机收取100穗，脱粒后统计粒数，称重，计算穗粒数与千粒重。
1.4数据处理与分析采用Microsoft Excel 2003软件进行数据处理，采用DPS 7.05软件进行方差分析。
2结果与分析
2.1氮肥用量对小麦分蘖及成穗数的影响由表1可知，氮肥对小麦分蘖及成穗数影响明显，孕穗期总茎数不施氮肥处理显著低于施氮处理。随着施氮量的增加，总茎数呈逐渐增加的趋势，但N3、N4、N5这3个处理总茎数差异不显著。单株分蘖成穗数随施氮量增加有增加的趋势，但差异不显著。
2.2氮肥用量对小麦产量及产量构成的影响由表2可知，小麦单位面积成穗数随着氮肥用量的增加有增加的趋势，不施氮肥处理显著低于N3、N4、N5这3个处理，但与N2处理差异不显著。穗粒数与千粒重受氮肥影响规律相似，均是N1与N2处理之间差异不显著，但显著低于N3、N4、N5这3个处理，而3个高氮处理间差异不显著。从产量结果看，与不施氮肥处理相比，N2、N3、N4、N5这4个处理分别增产4.4%、6.0%、7.3%与7.8%，N4与N5处理间产量差异不显著。这一结果表明，在麦棉套作模式下，氮肥对小麦产量有正向作用，增施氮肥可以起到提高小麦产量的作用，小麦氮肥用量不宜低于225 kg/hm2，应控制在225～300 kg/hm2为宜。
2.3磷肥用量对小麦分蘖及成穗数的影响由表3可知，磷肥用量对小麦孕穗期总茎数影响不明显，不施磷肥处理与施用磷肥各处理间差异均不显著。单株分蘖成穗数在各处理间相差不大。这一结果表明，在当前土壤养分条件下，磷素不是限制小麦分蘖成穗的因素。
2.4磷肥用量对小麦产量及产量构成的影响由表4可知，磷肥不同用量对单位面积穗数影响不明显，但提高了穗粒数与千粒重，不施磷肥处理显著低于施磷处理，施用磷肥4个处理间差异不显著；从产量结果来看，施用磷肥具有一定的增产效果，P2、P3、P4、P5这4个处理较P1处理的增产幅度分别为3.0%、5.4%、2.1%与4.1%，磷肥增产效果明显低于氮肥。这一结果可能与麦棉套作模式下棉花需磷量低，大量磷素残留于土壤当中，导致土壤磷素含量较高有关。根据小麦子粒磷素含量[11]及小麦产量可推算出磷素田间移出量约在105 kg/hm2，结合该试验结果，磷肥用量控制在150 kg/hm2即可。
2.5钾肥用量对小麦分蘖及成穗数的影响由表5可知，钾肥用量对小麦孕穗期总茎数影响不大，不施鉀肥处理与施用钾肥各处理间差异均不显著。
2.6钾肥用量对小麦产量及产量构成的影响由表6可知，不施钾肥小麦产量并未降低。这一结果表明钾肥在麦棉套作模式下对小麦不具有增产作用。一方面可能与土壤中钾素含量偏高有关，另一方面由于棉花需钾量较高，在棉花种植季节一般会施入较多钾肥，其残留钾素完全可以满足小麦生长需求，而小麦对钾素吸收量极低，故钾肥对小麦生长无明显作用。故在麦棉套作模式中，当棉花种植季节重施钾肥时，小麦生长季节可不施钾肥。
3讨论与结论
在由传统一熟棉田向麦棉套作一年两熟种植模式的转变过程中，如何进行肥料运筹是农业技术推广者普遍关心的问题。前人的研究表明，不同地区结果差异较大。杨利等[8]人对湖北省潜江市棉麦套种方式下的小麦施肥技术进行了研究，提出合适的小麦施肥量为N 130～210 kg/hm2，P2O5 40～70 kg/hm2，K2O 40～60 kg/hm2；孙鹏等[10]人在山东省淄博市桓台县试验结果表明，在高肥力地块下，小麦推荐施肥量为N 225 kg/hm2，P2O5 110 kg/hm2，K2O 135 kg/hm2，不同地区所得结果相差大是由于基础地力与气候条件差别较大所致。该试验结果表明，在河北省南部高肥力地块，氮肥具有明显的增产效果，纯氮推荐用量为225～300 kg/hm2，磷肥具有一定的增产效果，但效应低于氮肥，磷肥用量控制在150 kg/hm2即可，钾肥无增产效果，在棉花季节重施钾肥的情况下，小麦季节无需再施用钾肥。
参考文献
[1] 中国农业科学院棉花研究所.棉花优质高产的理论与技术[M].北京：中国农业出版社，1999：93-127.
[2] 刁光中.黄淮海棉区麦棉两熟现状与展望[J].中国棉花，1990（1）：6-8.
[3] 王国平，毛树春，韩迎春，等.中国麦棉两熟种植制度的研究[J].中国农学通报，2012，28（6）：14-18.
[4] 何旭平，纪从亮.现代中国棉花育种与栽培概论[M].北京：中国农业科学技术出版社，2007：201-219.
[5] 高淑桃，何训坤，申荣太.我国新形势下的粮食安全问题[J].中国食物与营养，2003（10）：18-21.
[6] 李宝新.新形势下的粮食安全问题[J].山西统计，2001（11）：16-17.
[7] 杜珉，刘锐.我国粮棉争地问题浅析——基于宏观数据分析[C]//2009’中国国际棉花会议论文集.南京：中国棉花协会，2009：118-126.
[8] 杨利，丁亨虎，范先鹏，等.江汉平原麦棉套种方式下小麦施肥模型的建立及其应用研究[J].湖北农业科学，2012，51（14）：2932-2937.
[9] 董合林，李鹏程，刘爱忠，等.河南植棉区施氮量对麦棉两熟产量及氮肥利用率的影响[J].棉花学报，2014，26（1）：73-80.
[10] 孙鹏，隋方功，魏元秀，等.麦棉一体化栽培氮磷钾肥料运筹技术的研究[J].莱阳农学院学报，1994，11（3）：181-185.
[11] 王树亮，田奇卓，李娜娜，等.不同小麦品种对磷素吸收利用的差异[J].麦类作物学报，2008，28（3）：476-483.