化肥的合理投入是提高作物产量的重要条件之一。实际生产中，施入农田的氮肥部分可被农作物吸收，部分则以其他形式和途径流失到环境中，在一定程度上提高了农业生产成本，同时可能造成土壤和水资源污染[1]。坚持绿色引领，推广落实化肥农药减量增效技术，对于发展绿色农业，保护生态环境具有重要意义。
小麦是目前种植面积较大的粮食作物之一[2]。其在西藏地区的种植面积较大，消费量较高[3]。该地区具有独特的高原环境，其高海拔、气候冷凉、光照充足且昼夜温差大等特点，适宜小麦生长，使小麦灌浆过程延长，光合作用增强、呼吸作用减弱，有利于有机物质积累[4]。现阶段，关于施肥量对小麦生长发育的研究较多。孙亚红等[5]研究表明，施肥量通过影响小麦群体的构建，从而影响田间光、温和水分条件，最终影响小麦产量；适当施肥能提高小麦产量。赵婷等[6]研究表明，施肥量对冬小麦产量影响显著，适宜的施肥量能够增加其结实小穗数，进而增加产量。有关西藏地区施肥量对冬小麦生长发育及产量影响的研究相对较少。本研究选取该地区2个冬小麦品种，设置低肥、中肥和高肥3种施肥处理，探究其对小麦物候期、农艺性状及产量的影响，以探索其最佳施肥量，为西藏地区小麦产量提高提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试肥料为当地农资市场购买的尿素（N≥46%）、磷酸二铵（N 18%、P2O5 46%）和氯化钾（K2O 60%）。供试冬小麦材料为藏冬20号和山冬7号，由西藏农牧学院植物科学学院农学教研室提供。
1.2 试验地基本情况
试验于2021—2023年在西藏自治区林芝市西藏农牧学院植物科学学院试验田（94°33′ E，29°67′ N）进行。该地海拔约2 978 m，属于高原季风气候，年太阳辐射总量6 064 MJ/m2，平均日照时数在1 600 h以上，年平均气温在8.4～12.0 ℃，全年气温日较差11.0～12.5 ℃，全年无霜期平均日数150～170 d，年降水量600～720 mm。试验地土壤为砂壤土，肥力水平中等，具备灌溉条件。
1.3 试验设计
本试验采用二因素裂区试验方法，主因素为不同施肥处理：低肥F1、中肥F2和高肥F3（表1）；副因素为2个冬小麦品种：藏冬20号（ZD20）和山冬7号（SD7）。试验采用随机区组法，依据前期工作实践经验，将2个冬小麦品种由东向西分别设置低肥、中肥和高肥3个施肥处理，各处理3次重复，共计12个小区。播种量224.89 kg/hm2，试验地每个小区四周设保护行。灌溉及病虫草害等田间管理均采用常规管理方式。
表1 各处理肥料用量 (kg/hm2) |
| 处理 | | | |
|---|---|---|---|
| F1 | 83.96 | 50.97 | 41.98 |
| F2 | 167.92 | 101.95 | 83.96 |
| F3 | 251.87 | 152.92 | 125.94 |
1.4 测定项目及方法
定期观测冬小麦全生育期生长状态，并记录各处理下的物候期。农艺性状测定：完熟期各小区选择具有代表性的10株完整植株，分别测定株高、茎粗、第一节间长、第二节间长和穗下茎节长。产量及产量构成测定：取样植株测量有效分蘖数、主穗长、单穗粒数、可育小穗数和不育小穗数，待籽粒风干后称取主穗粒重和单株粒重；成熟后分小区收获，称取各小区产量，计算单位面积产量。
1.5 数据处理
采用Excel 2010软件进行数据整理，SPSS 27.0进行数据统计分析，并用Origin 2021软件作图。
2 结果与分析
2.1 对冬小麦物候期的影响
由表2可见，不同的施肥量对2个小麦品种的物候期影响存在差异，其播种至分蘖天数在不同处理下差异较小。ZD20由分蘖至拔节所需天数由多到少依次为F1>F2>F3，F1较F2、F3分别增加8和9 d；拔节至孕穗天数为F2=F3>F1，F2和F3较F1增加4 d；孕穗至抽穗天数为F2>F3>F1，F2较F1、F3分别增加8和3 d；抽穗至成熟天数为F1>F2=F3，F1较F2和F3增加1 d；全生育期天数为F2>F1=F3，F2的全生育期为268 d，F1和F3的全生育期均为264 d，较F2缩短4 d。SD7由分蘖至拔节所需天数由多到少依次为F2>F1>F3，F2较F1、F3分别增加1和3 d；拔节至孕穗天数为F3>F2=F1，F3较F2和F1增加1 d；孕穗至抽穗天数为F2>F1>F3，F2较F1、F3分别增加4和7 d；抽穗至成熟天数为F1>F2>F3，F1较F2和F3分别增加1和2 d；全生育期天数为F2>F1>F3，F2全生育期为281 d，较F1、F3分别延长5和6 d。2个小麦品种均以F2的全生育期较长。
表2 不同施肥处理对小麦物候期的影响 (d) |
| 品种 | 处理 | 播种—出苗 | 出苗—分蘖 | 分蘖—拔节 | 拔节—孕穗 | 孕穗—抽穗 | 抽穗—成熟 | 全生育期 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ZD20 | F1 | 12 | 24 | 136 | 16 | 17 | 60 | 264 |
| F2 | 12 | 24 | 128 | 20 | 25 | 59 | 268 | |
| F3 | 13 | 24 | 127 | 20 | 22 | 59 | 264 | |
| SD7 | F1 | 14 | 23 | 136 | 17 | 33 | 55 | 276 |
| F2 | 14 | 22 | 137 | 17 | 37 | 54 | 281 | |
| F3 | 15 | 23 | 134 | 18 | 30 | 53 | 275 |
综上，2个小麦品种在中肥处理（F2）时，孕穗至抽穗时间均有所延长，导致F2全生育期较低肥（F1）和高肥（F3）有所延长，全生育期随着施肥量的增加呈先延长后缩短的趋势。ZD20在F1处理下由分蘖至拔节时间有所延长，SD7在F3处理下由分蘖至拔节时间有所缩短，说明分蘖期小麦生长所需营养较多，土壤肥力在一定程度上影响其营养物质积累。
2.2 对冬小麦农艺性状的影响
如表3可见，F2的ZD20株高、茎粗和穗下茎节长较F1和F3增幅分别在5.43%～12.53%、4.56%～4.88%和2.04%～9.49%，差异均存在统计学意义（P<0.05）；第一节间长和第二节间长表现为F3>F2>F1，F3较F1、F2的第一节间长和第二节间长增幅分别在5.13%～24.85%、2.89%～12.82%。F2的SD7株高、穗下茎节长较F1和F3增幅分别在8.87%～15.76%、15.43%～21.00%；茎粗、第一节间长和第二节间长表现为F3>F2>F1，F3较F1、F2的茎粗、第一节间长和第二节间长增幅分别在16.19%～18.67%、6.25%～11.63%和5.83%～11.74%。
表3 不同施肥处理对冬小麦农艺性状的影响 |
| 品种 | 处理 | 株高/cm | 茎粗/mm | 第一节间长/cm | 第二节间长/cm | 穗下茎节长/cm |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ZD20 | F1 | 96.53±0.90 c | 3.29±0.01 b | 10.18±0.98 b | 14.51±0.46 b | 43.63±0.10 b |
| F2 | 108.63±2.17 a | 3.44±0.04 a | 12.09±0.03 a | 15.91±0.78 a | 44.52±0.36 a | |
| F3 | 103.04±1.09 b | 3.28±0.09 b | 12.71±0.16 a | 16.37±0.55 a | 40.66±0.26 c | |
| SD7 | F1 | 101.51±2.01 c | 3.75±0.05 c | 12.04±0.21 c | 15.76±0.23 c | 31.76±0.60 b |
| F2 | 117.46±1.02 a | 3.83±0.03 b | 12.65±0.12 b | 16.64±0.46 b | 36.66±1.02 a | |
| F3 | 107.89±1.77 b | 4.45±0.01 a | 13.44±0.12 a | 17.61±0.18 a | 30.30±0.81 b |
|
综上，随着施肥量逐渐增加，2个小麦品种的株高、茎粗均以中肥处理（F2）最高；第一节间长、第二节间长均逐渐增加，以高肥处理（F3）最高。说明F2处理适合2个小麦品种的生长发育，植株对养分的吸收利用效率较高，而土壤肥力增加会促进小麦基部节间生长，但可能会增加小麦植株倒伏风险。
2.3 对冬小麦产量及其构成因素的影响
由表4可见，在不同肥料处理下，2个冬小麦品种的基本苗数均表现为F2>F1>F3（P<0.05），其中ZD20在F2处理下基本苗数在157.25万株/hm2，SD7在F2处理下基本苗数在164.00万株/hm2，2个品种在不同肥料处理下的平均基本苗数表现为SD7>ZD20。ZD20的总茎蘖数以F2较高；可育小穗数以F3较高；穗长和不育小穗数以F3较高，与F1、F2差异存在统计学意义（P<0.05）。SD7的总茎蘖数方面表现为F1>F2>F3，差异均存在统计学意义（P<0.05）；穗长、可育小穗数以F3最高；不育小穗数以F1较高，与F2、F3差异存在统计学意义（P<0.05）。
表4 不同施肥处理对冬小麦部分产量构成因素的影响 |
| 品种 | 处理 | 基本苗数/（万株/hm2） | 总茎蘖数/（万茎/hm2） | 穗长/cm | 可育小穗数/（个/株） | 不育小穗数/（个/株） |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ZD20 | F1 | 133.33±5.52 b | 275.75±3.25 b | 8.32±0.02 b | 13.94±0.64 a | 2.71±0.06 b |
| F2 | 157.25±4.75 a | 283.00±4.00 a | 8.16±0.04 c | 14.11±0.19 a | 2.65±0.07 b | |
| F3 | 108.75±3.75 c | 215.13±3.38 c | 8.43±0.07 a | 14.20±0.19 a | 3.67±0.15 a | |
| SD7 | F1 | 139.00±4.77 b | 267.98±5.74 a | 8.28±0.07 b | 16.06±0.67 b | 4.85±0.15 a |
| F2 | 164.00±5.50 a | 242.33±8.50 b | 8.46±0.02 b | 17.07±0.20 a | 3.50±0.10 b | |
| F3 | 121.50±6.38 c | 225.17±8.52 c | 8.75±0.16 a | 17.25±0.15 a | 3.60±0.60 b |
由图1可知，随着施肥量的增加，ZD20的穗粒数以F2较高，与F1、F3差异具有统计学意义（P<0.05），单穗粒重、单株粒重均以F2较高，均与F1差异具有统计学意义（P<0.05）。SD7的穗粒数以F2较高，处理间差异无统计学意义（P>0.05），单穗粒重以F1、F2较高，与F3差异存在统计学意义（P<0.05），单株粒重以F2较高，各处理间差异无统计学意义（P>0.05）。产量方面，ZD20的产量表现为F2>F3>F1，F2与F1、F3差异存在统计学意义（P<0.05），SD7的产量表现为F2>F3>F1。其中ZD20在F2处理下的产量最高，为8 889.00 kg/hm2。
综上，2个冬小麦品种基本苗数均以中肥处理（F2）最高，说明F2适合其群体的构建生长。高肥处理（F3）的总茎蘖数较低，说明土壤肥力提高可能不利于小麦分蘖。随着施肥量的增加，2个品种的穗长和可育小穗数均逐渐增加，以F3最高；不育小穗数均以F2最低。说明土壤肥力提高可促进穗增长，可育小穗数增加。2个小麦品种在F2处理下的穗粒数、单穗粒重、单株粒重和产量方面具有明显优势，SD7在F3处理下产量也较高，但其需较高的施肥量，从经济效率方面考虑，更推荐推广应用中肥处理。
3 结论与讨论
施肥能够有效促进小麦的生长，合理科学地调整氮磷钾肥的施用量，可有效提高小麦的产量和品质[7]。小麦拔节期至抽穗期的养分吸收较快，是决定小麦产量的重要时期[8]。本研究表明，施肥能够影响小麦的分蘖、拔节、孕穗、抽穗和成熟期，中肥处理（F2）下，拔节至孕穗时间有所延长，能够有效提高小麦产量；ZD20在低肥处理（F1）下，分蘖期有所延长，SD7在高肥处理（F3）下的分蘖期有所缩短，即缺少肥力或肥力过多，可能导致小麦分蘖期延长或缩短，影响其有效穗数，这与王岩[9]、张喜平等[10]的研究结果基本一致。本研究中，施肥量适当增加会促进小麦基本苗数、株高、茎粗以及穗下茎节长的增加，而过量的施肥量则会导致其下降。随着施肥量增加，第一节间长、第二节间长、穗长和可育小穗数均逐渐增加，不育小穗数则先降低后增加，这与李莹莹[11]的研究结果一致，说明施肥量会影响小麦群体构建，适宜的施肥量可促进小麦生长，增加可育小穗数，降低不育小穗的形成概率，减少因肥力过剩而造成的植株徒长，提高作物产量。不同的组合施肥可以有效提高肥料的利用效率，使肥料对小麦产量的增益作用发挥到最大[11]。本研究中，2个品种小麦产量均以中肥处理最高，其中，SD7在高肥和中肥处理下的产量差异较小，但实际生产中，高肥处理需要投入较多的肥料，从经济成本和环境保护方面考虑，推荐应用推广中肥处理。ZD20的穗粒数、单穗粒重和单株粒重均以中肥处理最高，呈现中肥>高肥>低肥的变化规律，这与郭宏伟等[12]的研究结果基本一致。适宜的施肥量可促进小麦的生长并提高其产量，土壤肥力不足或过量均可能导致作物减产。
综上，本研究选取2个冬小麦品种（藏冬20号、山冬7号），设置低肥、中肥和高肥3种施肥处理，探究其对冬小麦物候期、农艺性状及产量的影响，以探索最佳施肥量。结果表明，2个品种小麦的全生育期随着施肥量的增加表现为先延长后缩短的趋势；农艺性状方面，随着施肥量逐渐增加，2个小麦品种的株高、茎粗均表现为先增加后下降的趋势，以中肥处理最高；产量及产量构成因素方面，中肥处理的基本苗数、穗粒数、单穗粒重和单株粒重较高，产量较高，且藏冬20号产量高于山冬7号。综合考虑不同施肥水平下2个小麦品种的物候期、农艺性状和产量表现，西藏林芝地区可采用冬小麦藏冬20号，配合中肥处理的高效栽培模式，以满足当地高产需求。