水肥一体化种植模式下追肥次数对小麦产量的影响

Effects of Top Dressing Frequency on Wheat Yield Under Integrated Water and Fertilizer Management

doi: 10.3969/j.issn.2096-7047.2025.02.004

刘艳梅 Yanmei LIU , 张书红 Shuhong ZHANG , 刘振营 Zhenying LIU , 王家琪 Jiaqi WANG , 方甜甜 Tiantian FANG , 林莹烁 Yingshuo LIN

河南心连心化学工业集团股份有限公司河南新乡 453731 Henan Xinlianxin Chemicals Group Co., Ltd., Xinxiang, Henan 453731, China

Author notes:

Correspondence to: 张书红(1981—)，女，硕士，农艺师，主要从事农业新技术应用和作物营养需求研究；zhshhong00@163.com

摘要：

为探究水肥一体化种植模式下小麦的最佳追肥次数，在施肥量和施肥品种相同的情况下，开展了田间小区试验。试验以传统漫灌为对照(CK)处理，水肥一体化种植模式下的追肥次数分别为1、2、3、4、5次(T1~T5)，考察了不同施肥处理对小麦群体数量、产量构成因素、经济效益的影响。结果表明：CK处理的小麦冬前群体数量显著高于T1~T5处理的，T1~T5处理的小麦冬后群体数量均显著高于CK处理的；T1~T5处理的小麦产量构成因素均优于CK处理的；各处理的小麦千粒质量差异不显著; T3处理的亩穗数最优，较CK处理的增长9.4%；T5处理的穗粒数表现最好，较CK处理的增长10.6%；T4处理的理论产量最高，较CK处理的增长16.9%；T4处理的净收益最高，较CK处理的增加12.6%。在试验条件下，采用水肥一体化种植模式的小麦追肥4次较为理想。

关键词：

追肥次数; 水肥一体化; 产量; 小麦;

Abstract：

To determine the optimal top dressing frequency for wheat under integrated water and fertilizer management, a field plot experiment is conducted with consistent fertilizer application rates and types. The treatments include traditional flood irrigation as the control (CK) and five integrated water and fertilizer treatments with top dressing frequencies of 1, 2, 3, 4, and 5 times (T1-T5). The effects on wheat population density, yield components, and economic benefits are evaluated. The results show that the pre-winter population density of wheat under CK is significantly higher than that of T1-T5, while post-winter population density of wheat in T1-T5 is significantly higher than CK. Yield components in T1-T5 outperform CK, though thousand-grain weight shows no significant differences. T3 achieves the highest spike number per mu (9.4% increase over CK), T5 exhibits the maximum grains per spike (10.6% increase over CK), and T4 delivers the highest theoretical yield (16.9% increase over CK) and net profit (12.6% increase over CK). Under experimental conditions, four top dressing applications under integrated water and fertilizer management prove optimal for wheat production.

Keyword：

top dressing frequency; integration of water and fertilizer; yield; wheat;

黄淮海平原气候适宜，土壤肥沃，是我国小麦种植的重要区域^[1]。在小麦种植过程中，水肥管理是影响产量的关键因素之一。在传统的小麦种植过程中，水肥管理常存在不科学、不合理的问题，水肥资源浪费的现象时常发生^[2]。水肥一体化种植模式作为一种较成熟的农业种植技术，通过精准控制水肥供给，显著提高了水肥资源的利用效率，近年来被越来越广泛地应用于小麦种植管理中^[3]，对小麦种植业的可持续发展产生了深远的影响。马小川^[4]研究发现，滴灌处理下氮、磷、钾的流失率分别为传统施肥的71.4%、45.1%、83%。李青军等^[5]通过对新疆奇台县200多户农户种植习惯的调查分析得出，在水肥一体化种植模式下，小麦产量显著高于漫灌模式，且小麦产量随着滴灌追肥次数的增加而持续提高。田培雨^[6]通过田间氮肥运筹试验发现，在拔节期追肥可以显著提高小麦抗倒伏指数，在孕穗期追肥可以显著提高籽粒蛋白含量。陆成彬等^[7]通过小麦不同生育期的追肥试验发现，在拔节期和孕穗期追肥能显著提高小麦产量。高翠民等^[8]、常菲等^[9]、张孟妮等^[10]的研究表明，滴灌可以显著降低氨挥发率，提高肥料利用率。磷肥在土壤中的移动性较差^[11]，在滴灌施肥条件下，磷肥的最大移动距离为7.5 cm，且主要集中在土壤表层^[12]。钱晨诚等^[13]的研究表明，磷肥一次性基施相较于分次施用，在小麦产量方面无显著性差异，但分次施用钾肥对小麦的生理生长有显著的提升效果。本文旨在明确水肥一体化种植模式下，在相同肥料用量和磷肥一次性旋耕基施的条件下增加追肥次数，探究追肥次数与小麦产量之间的关系，以期为小麦增产提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验时间和地点

试验于2023年10月至2024年6月在河南省新乡县朗公庙镇开展，供试土壤质地为黄淮海地区常见的壤土，其理化性状：pH为8.2，w(有机质)为15.8 g/kg，w(碱解氮)、w(有效磷)、w(速效钾)分别为115.9、18.1、183.5 mg/kg。

1.2 试验材料和方法

供试小麦：品种为天宁58。

供试肥料：尿素，w(N)=46%，河南心连心化学工业集团有限公司；磷酸一铵，N-P₂O₅-K₂O= 12-61-0，嘉施利化肥有限公司；硫酸钾，w(K₂O)= 52%，史丹利农业集团股份有限公司。

铺设滴灌带的主管道为内径90 mm的胶管，采用贴片式耐特菲姆滴灌带，内径为16 mm，滴孔间距为30 cm，流量为1.38 L/h。小麦行距为18 cm，滴灌带间距为72 cm，即一管四行。

1.3 试验设计

试验共设6个处理，不同处理的施肥量见表 1 (1亩=667 m²)。各处理的肥料养分施用总量均为N 16 kg、P₂O₅ 10 kg、K₂O 5 kg，磷肥采用一次性旋耕基施^[14-16]。以传统漫灌拔节期撒施为对照(CK)处理，并设置水肥一体化追肥1次、追肥2次、追肥3次、追肥4次、追肥5次(T1~T5)等处理。每个处理设置3次重复，共设置18个小区。小区随机区组排列，每个小区面积为80 m²。

表 1

不同处理的施肥量 kg/亩

处理	底肥(N∶P₂O₅∶K₂O)	越冬期(N∶K₂O)	返青期(N∶K₂O)	拔节期(N∶K₂O)	孕穗期(N∶K₂O)	扬花-灌浆前期(N∶K₂O)
CK	10∶10∶5			6∶0
T1	10∶10∶2.5			6∶2.5
T2	10∶10∶2.5		2.4∶0.6	3.6∶1.9
T3	10∶10∶2.5		0.4∶0	2.4∶0.6	3.2∶1.9
T4	10∶10∶2.5		2.4∶0.6	2.6∶1.2	0.5∶0.7	0.5∶0
T5	10∶10∶2.5	0.4∶0	1.5∶0.6	2.1∶1.2	1∶0.7	1∶0

1.4 测定项目与方法

群体数量：于小麦苗期分蘖前，在各小区选取具有代表性的1 m长相邻两行进行定点标记，统计定点双行内基本苗的数量，随后在关键生育期开展群体调查^[5]。

亩穗数：在收获期计算定点的1 m双行总穗数并折算为亩穗数。

穗粒数：取前期定点的1 m双行内每穗粒数的平均值。

千粒质量：取样后的植株风干脱粒，随机选取1 000粒种子进行称重。

理论产量：亩穗数、千粒质量、穗粒数三者的乘积。

产投比：理论产量与当年小麦价格(2.34元/kg) 的乘积除以成本。

1.5 数据处理

采用Microsoft Excel 2010软件进行数据处理和分析，多重比较采用LSD法，差异显著性水平为0.05。

2 结果与分析

2.1 群体数量

不同处理的小麦群体数量见表 2，表中同列数据后不同小写字母表示处理间差异显著，下同。

表 2

不同处理的小麦群体数量

处理	基本苗/(万株·亩^-1)	冬前群体/(万株·亩^-1)	冬后群体/(万株·亩^-1)
CK	30.60	129.56 a	136 c
T1	23.22	92.07 c	154 b
T2	27.42	108.42 b	152 b
T3	27.17	100.57 b	161 b
T4	26.25	104.89 b	157 b
T5	23.59	108.68 b	182 a

从表 2可以看出，基本苗以CK处理表现最优，较其他处理增加了11.6%~31.8%。在分蘖数方面，各处理间存在显著性差异，CK处理的冬前群体数量较T1~T5处理的分别增加了40.7%、19.5%、28.8%、23.5%、19.2%；在冬后群体数量方面，T5处理(一底五追)的表现最优，较CK和T1~T4处理分别增加了33.8%、18.2%、19.7%、13.0%、15.9%。CK处理的冬前群体数量表现最好，而T5处理的冬后群体数量表现最好，说明适当增加追肥次数可以增加小麦群体数量，这与赵庆玲的研究结果一致^[17]。

2.2 收获期

不同处理的小麦产量及其构成因素见表 3。

表 3

不同处理的小麦产量及其构成因素

处理	亩穗数/万穗	穗粒数/粒	千粒质量/g	理论亩产量/kg
CK	38.62 b	36.9 c	41.33 a	589.0 c
T1	38.76 b	38.4 ab	42.29 a	629.4 b
T2	41.50 a	37.7 b	42.61 a	666.7 a
T3	42.26 a	38.1 b	41.11 a	661.9 ab
T4	41.57 a	39.1 a	42.35 a	688.4 a
T5	39.89 ab	40.8 a	41.30 a	672.2 a

从表 3可以看出：在水肥一体化种植模式下，各处理在亩穗数、穗粒数、产量方面比CK处理均有不同程度的增加；在千粒质量方面，各处理差异不显著；在亩穗数方面，T3处理的表现最佳，较CK处理增长9.4%；在穗粒数方面，T5处理的表现最佳，较CK处理增长10.6%；在产量方面，T4处理的表现最佳，较CK处理增长16.9%。

赵广才等^[18-19]的研究发现，在开花期追肥可以提高小麦籽粒对肥料的吸收利用率，并提高产量。试验中，T4、T5处理的穗粒数较其他处理的明显增加，这表明在扬花-灌浆期适量施肥可以增加小麦穗粒数。王若楠^[20]的研究表明，在返青期追施氮肥可以显著提高小麦产量。试验中各返青期追肥处理在产量方面均较CK处理的有不同程度的提高，可见在返青期适量追肥可以促进小麦产量的增加。

2.3 经济效益

不同处理的经济效益分析见表 4。

表 4

不同处理的经济效益分析

处理	投入/(元·亩^-1)							总收益/(元·亩^-1)	净收益/(元·亩^-1)	产投比/%
处理	种子	灌溉	农药	人工、机械	肥料	滴灌带	总计	总收益/(元·亩^-1)	净收益/(元·亩^-1)	产投比/%
CK	60	100	60	200	224	0	644	1 378.3	734.3	2.1
T1	60	90	60	200	224	150	784	1 472.8	688.8	1.9
T2	60	90	60	200	224	150	784	1 560.1	776.1	2.0
T3	60	90	60	200	224	150	784	1 548.8	764.8	2.0
T4	60	90	60	200	224	150	784	1 610.9	826.9	2.1
T5	60	90	60	200	224	150	784	1 572.9	788.9	2.0

从表 4可知：不同处理的总收益为1 378.3~1 610.9元/亩，T1~T5处理较CK处理分别增加6.9%、13.2%、12.4%、16.9%、14.1%；各处理的净收益为688.8~826.9元/亩，T1~T5处理较CK处理分别增长-6.2%、5.7%、4.2%、12.6%、7.4%。虽然各处理的总收益比CK处理的有不同程度的增长，但CK处理的产投比较高，说明在水肥一体化种植模式下，不合理的追肥次数并没有显著提高冬小麦的肥料利用率。此外，由于滴灌带成本较高，造成T1处理的净收益低于CK处理的。

3 结语

传统施肥的产投比优于滴灌施肥的，说明小麦水肥一体化种植模式在施肥时间、施肥次数等方面还有一定的优化空间。在肥料总用量一致的水肥一体化种植模式下，T4处理的产量比CK处理的增长16.9%，净收益比CK处理的增长12.6%，说明一底四追施肥方式在提高小麦产量、增加农户收益方面具有明显作用，可以在河南省小麦生产中推广应用。

ckwx 参考文献

王亚平, 路辉丽, 王玉红, 等. 2011年河南省大田小麦品质状况研究[J]. 粮食与饲料工业, 2012(7): 16-18.

王妮妮. 水肥一体化模式对小麦产量及肥料利用率的影响[J]. 农业科技通讯, 2024(6): 71-75.

黄瑞斌. 基于滴灌水肥一体化技术的小麦种植策略[J]. 农机市场, 2024(8): 71-73.

马小川. 湖南省柑橘肥水管理调查及水肥一体化对肥料利用和柑橘生长发育的影响[D]. 长沙: 湖南农业大学, 2018.

李青军, 赖宁, 耿庆龙, 等. 不同灌溉方式下冬小麦和春小麦施肥现状与评价[J]. 新疆农业科学, 2016, 53(5): 893-900.

田培雨. 氮肥调控对两种筋型小麦抗倒伏性状、产量和品质的影响[D]. 郑州: 河南农业大学, 2023.

陆成彬, 张伯桥, 高德荣, 等. 施氮量与追肥时期对弱筋小麦扬麦9号产量和品质的影响[J]. 扬州大学学报(农业与生命科学版), 2006, 27(3): 62-64.

高翠民, 王小非, 党静, 等. 滴灌水肥一体化对潮土氨挥发及小麦产量的影响[J]. 中国土壤与肥料, 2025(3): 41-47.

常菲, 红梅, 武岩, 等. 灌溉方式和改良措施对河套灌区盐渍土氨挥发的影响[J]. 中国土壤与肥料, 2019(2): 38-45.

张孟妮, 毛平平, 王丽, 等. 微喷水肥一体化提高冬小麦产量与品质[J]. 中国土壤与肥料, 2017(4): 86-92.

DU Z Y, ZHOU J M, WANG H Y, et al. Potassium movement and transformation in an acid soil as affected by phosphorus[J]. Soil Science Society of America Journal, 2006, 70(6): 2057-2064.

尹飞虎, 康金花, 黄子蔚, 等. 棉花滴灌随水施滴灌专用肥中磷素的移动和利用率的³²P研究[J]. 西北农业学报, 2005(6): 199-204.

钱晨诚, 陈立, 马泉, 等. 磷钾肥施用量和方法对弱筋小麦籽粒产量和蛋白质含量及养分吸收利用的影响[J]. 植物营养与肥料学报, 2023, 29(2): 287-299.

裴雪霞, 王秀斌, 何萍, 等. 氮肥后移对土壤氮素供应和冬小麦氮素吸收利用的影响[J]. 植物营养与肥料学报, 2009, 15(1): 9-15.

张晶, 赵超, 张定一, 等. 春季追肥方式对不同苗情小麦生长发育、产量及品质的影响[J]. 江苏农业科学, 2023, 51(17): 75-80.

戴廷波, 孙传范, 荆奇, 等. 不同施氮水平和基追比对小麦籽粒品质形成的调控[J]. 作物学报, 2005, 31(2): 248-253.

赵庆玲. 春季追肥对晋中冬小麦群体构建及产量形成的影响[D]. 太原: 山西农业大学, 2022.

赵广才, 李春喜, 张保明, 等. 不同施氮比例和时期对冬小麦氮素利用的影响[J]. 华北农学报, 2000, 15(3): 99-102.

赵广才, 常旭虹, 杨玉双, 等. 不同追施氮肥处理对冬小麦产量和品质的影响[J]. 核农学报, 2011, 25(3): 559-562.

王若楠. 追肥对晚播小麦产量和品质的影响[D]. 杨凌: 西北农林科技大学, 2024.