高光效小麥群體提高氮素吸收利用和產(chǎn)量的機(jī)理

摘要： 【目的】研究通過調(diào)整小麥種植密度構(gòu)建高光能利用效率群體，促進(jìn)群體氮素積累、分配和轉(zhuǎn)運(yùn)的效果和機(jī)理，為充分利用光能提高小麥產(chǎn)量提供理論依據(jù)。【方法】試驗(yàn)于2018—2019 年在安徽省濉溪縣和蒙城縣進(jìn)行，以分蘗能力強(qiáng)（安1302） 和弱（皖墾麥0622） 的品種為材料，設(shè)置180×104 株/hm2 （D1）、240×104 株/hm2（D2）、300×104 株/hm2 （D3）、360×104 株/hm2 （D4） 4 個(gè)種植密度，調(diào)查了群體籽粒產(chǎn)量、光合有效輻射截獲率和截獲量、光合有效輻射轉(zhuǎn)化率，以此為基礎(chǔ)，將小麥群體分為光效率高、中、低3 個(gè)類型，比較了不同光效率類型群體的葉面積指數(shù)、花前氮素積累和轉(zhuǎn)運(yùn)量、花后（乳熟期） 氮素積累量。【結(jié)果】品種、密度及其互作效應(yīng)顯著影響小麥群體的光能利用率和籽粒產(chǎn)量。高光效型群體的光能利用率和籽粒產(chǎn)量分別達(dá)1.4% 和9.7 t/hm2，分別比中、低效型群體提高5%、14% 和1%、5%。不同群體間開花期、乳熟期光合有效輻射截獲率、開花期至乳熟期光合有效輻射截獲量差異不顯著，高光效型群體開花期至乳熟期光合有效輻射轉(zhuǎn)化率高于中、低效型群體，達(dá)2.34 g/MJ。高光效型群體開花期、乳熟期葉面積指數(shù)及開花期莖稈葉鞘、葉片、單位葉面積氮素積累量均不同程度高于其他類型群體，分別達(dá)7.24、4.53 及63.9 kg/hm2、79.5 kg/hm2 和143.78 μg/cm2。此外，高光效型群體中群體和單莖花前氮素轉(zhuǎn)運(yùn)量分別為129 kg/hm2 和15 mg，均顯著高于中、低效型群體，主要為莖稈+葉鞘和葉片氮素轉(zhuǎn)運(yùn)量較高，各營養(yǎng)器官間氮素轉(zhuǎn)運(yùn)率差異不顯著，且高光效型群體成熟期個(gè)體營養(yǎng)器官仍保持較高的氮素積累量。【結(jié)論】高光效型群體開花期莖稈+葉鞘、葉片以及單位葉面積氮素積累量高，提高了開花期的葉面積指數(shù)，有利于光能的吸收和利用。雖然高光效型群體莖稈+葉鞘和葉片中的氮素轉(zhuǎn)運(yùn)量較高，其花后營養(yǎng)器官的氮素積累量依然較高，有助于維持花后較大葉面積指數(shù)，有效提升花后光合有效輻射轉(zhuǎn)化率，獲得更高的小麥籽粒產(chǎn)量。

關(guān)鍵詞： 小麥； 光能利用率； 光能資源利用； 氮素吸收； 葉面積指數(shù)； 產(chǎn)量