氮肥形態對冬小麥干物質積累與產量的影響

扶艷艷，苗艷芳，徐曉峰，李生秀，羅來超

(1.河南科技大學農學院，河南洛陽471003;2.西北農林科技大學資源環境學院，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，產量居糧食總產量第3位。小麥的氮肥利用率為30%～40%，施用小麥喜好的氮素形態，提高小麥氮肥利用效率對提高中國氮肥利用效率，減輕氮肥對環境污染意義重大。據報道小麥偏好硝態氮，水培條件下硝態氮是小麥的主要吸收形態［1］。盆栽條件下，單施硝態氮或采用高的硝、銨態氮配比，小麥生物量及籽粒產量均高［2－3］。但不同氮素形態對小麥田間生長與產量及品質的形成關系復雜。文獻［4－5］發現，銨態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，硝態氮比其他氮形態增產。由于試驗的土壤、作物不同，土壤供應銨、硝態氮的數量和比例不同，其試驗結論有相同的也有相反的，致使增銨營養和增硝營養爭議不斷，迄今尚無定論［7－11］。不同形態氮素的吸收利用對植物內、外部環境條件有相反作用，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節作用［12－13］，能維持植物細胞pH穩定;減少能量消耗而貯存部分氮素，調節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，增銨或增硝營養一般可以改善各種生理代謝，得到最高生長速率和產量［14－15］。本試驗在河南省洛陽市三處旱地進行，旨在無硝態氮淋失條件下確定硝態氮、銨態氮和銨硝態氮混合施用對小麥生長、產量形成及增產效果。

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，由河南省溫縣農科所提供。

試驗在3個地點同時進行。一是河南科技大學農學院周山試驗農場(周山點)，供試土壤為碳酸鹽褐土;二是洛陽市洛龍區邢屯村試驗點(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見表1。

表1 供試土壤(0～20cm)的理化性狀

1.2 試驗設計

試驗于2009年～2010年進行，共設4個處理，分別為:(1)對照(CK)，不施氮肥;(2)施用銨態氮肥(硫酸銨，AS);(3)施用硝態氮肥(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)基礎上，各處理氮素用量為150 kg·hm－2。田間采用隨機區組設計，3次重復，小區面積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﹑拔節期和成熟期，各處理每小區隨機選取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產量(干物質)。小麥成熟時，分別測定生物量和籽粒鮮重及干重。

1.4 數據統計與分析

采用Microsoft Excel 2003和DPS 7.0分析軟件對試驗數據進行統計分析。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 結果分析

2.1 氮肥形態對冬小麥不同生育期干物質積累的影響

表2 氮肥形態對小麥各生育期地上部干物質累積的影響 kg·hm－2

氮肥形態對小麥各生育期地上部干物質累積的影響見表2。表2表明:隨著小麥生長干物質積累量不斷增加，雖然各試驗點地上部分干物質積累量有一定差異，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，不同形態氮肥的效果卻有相似的規律。按干物質質量的大小順序排列，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質量的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%;各生育期單施硝態氮地上部干物質質量最大，硝態氮處理比銨態氮肥各期分別提高了9.1%，5.8%，39.9%，8.6%和6.5%。硝、銨態氮肥配合施用，地上部生物產量介于硝態氮與銨態氮之間。

2.2 氮肥形態對小麥產量構成因素的影響

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

表3 氮肥形態對小麥產量構成因素的影響

2.3 氮肥形態對小麥產量的影響

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

表4 氮肥形態對小麥產量的影響

3 結論

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

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

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