氮肥形態(tài)對冬小麥干物質(zhì)積累與產(chǎn)量的影響

扶艷艷，苗艷芳，徐曉峰，李生秀，羅來超

(1.河南科技大學(xué)農(nóng)學(xué)院，河南洛陽471003;2.西北農(nóng)林科技大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，陜西楊凌712100)

0 引言

小麥是重要的糧食作物，播種面積居中國糧食作物播種面積第2位，產(chǎn)量居糧食總產(chǎn)量第3位。小麥的氮肥利用率為30%～40%，施用小麥喜好的氮素形態(tài)，提高小麥氮肥利用效率對提高中國氮肥利用效率，減輕氮肥對環(huán)境污染意義重大。據(jù)報道小麥偏好硝態(tài)氮，水培條件下硝態(tài)氮是小麥的主要吸收形態(tài)［1］。盆栽條件下，單施硝態(tài)氮或采用高的硝、銨態(tài)氮配比，小麥生物量及籽粒產(chǎn)量均高［2－3］。但不同氮素形態(tài)對小麥田間生長與產(chǎn)量及品質(zhì)的形成關(guān)系復(fù)雜。文獻［4－5］發(fā)現(xiàn)，銨態(tài)氮有利于提高小麥根系活性及氮回收率;文獻［6］的研究則表明，硝態(tài)氮比其他氮形態(tài)增產(chǎn)。由于試驗的土壤、作物不同，土壤供應(yīng)銨、硝態(tài)氮的數(shù)量和比例不同，其試驗結(jié)論有相同的也有相反的，致使增銨營養(yǎng)和增硝營養(yǎng)爭議不斷，迄今尚無定論［7－11］。不同形態(tài)氮素的吸收利用對植物內(nèi)、外部環(huán)境條件有相反作用，如施用銨氮肥可以使根際土壤pH降低，可使植物細胞酸化;而施用硝態(tài)氮可使土壤pH升高，并能抵消細胞酸化作用。它們同時施用對植物的氮素同化有緩沖和調(diào)節(jié)作用［12－13］，能維持植物細胞pH穩(wěn)定;減少能量消耗而貯存部分氮素，調(diào)節(jié)其他陰陽離子的吸收和各種酶活性;合理利用碳架，減輕氨毒害。因而在不同情況下，增銨或增硝營養(yǎng)一般可以改善各種生理代謝，得到最高生長速率和產(chǎn)量［14－15］。本試驗在河南省洛陽市三處旱地進行，旨在無硝態(tài)氮淋失條件下確定硝態(tài)氮、銨態(tài)氮和銨硝態(tài)氮混合施用對小麥生長、產(chǎn)量形成及增產(chǎn)效果。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試小麥(Triticum aestivum L.)為抗旱品種焦麥668，由河南省溫縣農(nóng)科所提供。

試驗在3個地點同時進行。一是河南科技大學(xué)農(nóng)學(xué)院周山試驗農(nóng)場(周山點)，供試土壤為碳酸鹽褐土;二是洛陽市洛龍區(qū)邢屯村試驗點(洛南點)，供試土壤為黃潮土;三是洛陽市孫旗屯鄉(xiāng)遇駕溝試驗點(秦嶺點)，供試土壤為碳酸鹽褐土。各試驗點土壤理化性質(zhì)見表1。

表1 供試土壤(0～20cm)的理化性狀

1.2 試驗設(shè)計

試驗于2009年～2010年進行，共設(shè)4個處理，分別為:(1)對照(CK)，不施氮肥;(2)施用銨態(tài)氮肥(硫酸銨，AS);(3)施用硝態(tài)氮肥(硝酸鈉，SN);(4)施用硝、銨氮肥，兩者(NO__N:NHN)之比為2∶1，氮肥分別用硝酸鈉(SN)和硫酸銨(AS)。在施用磷肥(均施P2O5，75 kg·hm－2，磷肥用過磷酸鈣)基礎(chǔ)上，各處理氮素用量為150 kg·hm－2。田間采用隨機區(qū)組設(shè)計，3次重復(fù)，小區(qū)面積18 m2。2009年10月14～18日播種，播種量150 kg·hm－2;2010年6月2日收獲。田間管理措施同大田栽培。

1.3 測定的項目與方法

在冬小麥越冬期﹑返青期﹑拔節(jié)期和成熟期，各處理每小區(qū)隨機選取10株小麥，在105℃下殺青30 min，80℃烘干至恒重，稱量，確定地上部分生物學(xué)產(chǎn)量(干物質(zhì))。小麥成熟時，分別測定生物量和籽粒鮮重及干重。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

采用Microsoft Excel 2003和DPS 7.0分析軟件對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。以方差分析作保護，在方差分析證明處理間有顯著差異時，用LSD法進行多重比較，以P＜0.05為顯著水準。

2 結(jié)果分析

2.1 氮肥形態(tài)對冬小麥不同生育期干物質(zhì)積累的影響

表2 氮肥形態(tài)對小麥各生育期地上部干物質(zhì)累積的影響 kg·hm－2

氮肥形態(tài)對小麥各生育期地上部干物質(zhì)累積的影響見表2。表2表明:隨著小麥生長干物質(zhì)積累量不斷增加，雖然各試驗點地上部分干物質(zhì)積累量有一定差異，不同生育時期的增長速度也有所不同，但不論周山試驗點、洛南試驗點，還是秦嶺試驗點，不同形態(tài)氮肥的效果卻有相似的規(guī)律。按干物質(zhì)質(zhì)量的大小順序排列，各點依次為SN＞SN+AS＞AS＞CK。以3點的平均值表示，越冬期為1 805 kg·hm－2，返青期為2 333 kg·hm－2，拔節(jié)期為4 891 kg·hm－2，孕穗期為7 856 kg·hm－2，成熟期為12 024 kg·hm－2，各生育期分別占總干物質(zhì)質(zhì)量的15.0%、19.4%、40.6%、65.3%;施氮處理分別比對照提高37.0%、56.0%、59.0%、20.0%和8.9%，平均為36.2%;各生育期單施硝態(tài)氮地上部干物質(zhì)質(zhì)量最大，硝態(tài)氮處理比銨態(tài)氮肥各期分別提高了9.1%，5.8%，39.9%，8.6%和6.5%。硝、銨態(tài)氮肥配合施用，地上部生物產(chǎn)量介于硝態(tài)氮與銨態(tài)氮之間。

2.2 氮肥形態(tài)對小麥產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

氮肥形態(tài)對小麥產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響見表3。表3表明:施用氮肥對穗數(shù)、穗粒數(shù)和粒質(zhì)量均有明顯影響。以3個試驗點平均數(shù)比較，施用氮肥穗數(shù)、穗粒和粒重分別比對照增加11.9%、2.9%和5.1%。氮肥對產(chǎn)量構(gòu)成三因素的影響順序依次為穗數(shù)＞粒重＞穗粒數(shù)。不同形態(tài)氮肥中，硝態(tài)氮肥效果最突出，穗數(shù)、穗粒和粒重分別比對照增加15.6%、3.6%和5.4%;比施用銨態(tài)氮肥平均增穗數(shù)、增粒6%;硝、銨氮配合效果次之，平均比對照增穗數(shù)11.0%，穗粒數(shù)和粒重略高于銨態(tài)氮肥。

表3 氮肥形態(tài)對小麥產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

2.3 氮肥形態(tài)對小麥產(chǎn)量的影響

小麥籽粒產(chǎn)量是收獲的目標，也是效果的最終判定標準。氮肥形態(tài)對小麥產(chǎn)量的影響見表4。表4中試驗結(jié)果表明:3個試驗點的平均產(chǎn)量大小順序為SN＞SN+AS＞AS＞CK。4個處理中，施用硝態(tài)氮肥平均產(chǎn)量為5 747 kg hm－2，比對照增產(chǎn)21.1%，比銨態(tài)氮增產(chǎn)9.2%，比硝、銨態(tài)氮配合增產(chǎn)7.1%;硝、銨態(tài)氮配合次之，比對照增產(chǎn)13.1%。施肥的增產(chǎn)效率以周山點最低，為17%，秦嶺點最高，為26%。

表4 氮肥形態(tài)對小麥產(chǎn)量的影響

3 結(jié)論

小麥各生育期均以單施硝態(tài)氮對小麥干物質(zhì)累積量影響最大，各處理干物質(zhì)累積量表現(xiàn)為:SN＞SN+AS＞AS＞CK，收獲期干物質(zhì)量平均12 024 kg·hm－2，施肥處理平均比對照干物質(zhì)累積量增加36.2%，硝態(tài)氮比銨態(tài)氮收獲期增加6.5%。硝、銨態(tài)配合一般優(yōu)于單施用銨態(tài)氮肥。

氮肥對產(chǎn)量三因素的影響順序為穗數(shù)＞粒質(zhì)量＞穗粒數(shù)。不同形態(tài)氮肥中，硝態(tài)氮肥效果最突出，穗數(shù)、穗粒和粒重分別比對照增加15.6%、3.6%和5.4%;比施用銨態(tài)氮肥平均增穗數(shù)6.1%。不同的氮肥形態(tài)對小麥產(chǎn)量的影響，以單施硝態(tài)氮增產(chǎn)效果最高:施用硝態(tài)氮肥平均產(chǎn)量為5 747 kg·hm－2，比對照增產(chǎn)21.1%，比銨態(tài)氮增產(chǎn)9.2%，比硝、銨態(tài)氮配合增產(chǎn)7.1%;硝、銨態(tài)氮配合次之，比對照增產(chǎn)13.1%。施肥的增產(chǎn)效率以秦嶺點最高，為26%。

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