試論定期施肥對(duì)冬小麥吸收氮素的影響

1、資料來源：來自本人網(wǎng)絡(luò)整理！祝您工作順利！試論定期施肥對(duì)冬小麥吸收氮素的影響 利用長期定位施肥的土壤條件討論不同施肥措施對(duì)小麥(triticumaestivuml.)汲取利用氮素的影響,為新形勢(shì)下制定合理培肥施肥技術(shù)確保小麥的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn),愛護(hù)農(nóng)田環(huán)境具有主動(dòng)意義。施肥對(duì)小麥生長發(fā)育的影響,討論說明隨著氮肥或有機(jī)肥施用量的增加,葉片spad值增大1;與單施無機(jī)肥相比,有機(jī)無機(jī)肥配施可以增加小麥的有效小穗數(shù)和穗粒數(shù)2,降低小麥灌漿盛期旗葉膜脂過氧化,進(jìn)步光合速率、干物質(zhì)積累速率和千粒質(zhì)量,延緩葉片的年老;而不平衡施肥膜脂過氧化作用上升,光合速率降低3。在小麥品質(zhì)方面,在高施氮量狀況下,可以進(jìn)步小麥籽

2、粒的蛋白石含量和面粉面團(tuán)參數(shù)4;與不施肥相比,氮磷鉀配施可以明顯進(jìn)步小麥籽粒的蛋白質(zhì)、總氨基酸和必需氨基酸含量5,改善面粉品質(zhì)和面團(tuán)品質(zhì),增加灰分含量6;但也有討論認(rèn)為長期有機(jī)無機(jī)配施與不施肥或者單施氮肥相比,降低籽粒的蛋白質(zhì)、濕面筋、干面筋含量以及沉淀值和小麥籽粒品質(zhì)7。此外,施肥對(duì)小麥籽粒產(chǎn)量及養(yǎng)分汲取的影響,國、內(nèi)外大量討論認(rèn)為有機(jī)無機(jī)配施能顯著進(jìn)步小麥籽粒產(chǎn)量8-18,而長期不施肥、單施n肥及不平衡施肥處理的小麥產(chǎn)量下降9,12,14;同時(shí),施用有機(jī)肥可以使小麥對(duì)n、p、k的汲取較為平衡,缺素施肥挺直導(dǎo)致植株體內(nèi)相應(yīng)養(yǎng)分的明顯虧缺,不施n肥那么制約小麥對(duì)k的汲取19;np、npk配施小

3、麥的氮、磷利用率較高,且npk配施有機(jī)肥的肥料利用率有累加效應(yīng)20。前人有關(guān)施肥對(duì)小麥影響的討論多集中在小麥生長發(fā)育、品質(zhì)、產(chǎn)量等方面,討論選用的小麥品種通常已經(jīng)大面積推廣。而有關(guān)不同施肥措施對(duì)小麥特殊是新審定小麥品種氮素的階段性汲取、利用以及累積等方面討論那么鮮有報(bào)道。本討論以國家潮土土壤肥力與肥料效益長期監(jiān)測(cè)基地為平臺(tái),以1990年以來的不同施肥措施的土壤為根底材料,以新審定的鄭麥7698為對(duì)象,系統(tǒng)的討論不同施肥措施對(duì)其整個(gè)生育期各生育階段n素汲取、累積的影響,為制定小麥高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的施肥技術(shù)、豐富小麥養(yǎng)分需肥理論及其它相關(guān)討論供應(yīng)理論支持和借鑒。 1材料與方法 1.1試驗(yàn)地概況1987年中

4、國農(nóng)業(yè)科學(xué)院在全國9個(gè)不同土壤生態(tài)類型區(qū)布置了全國土壤肥力和肥料效益長期定位監(jiān)測(cè)試驗(yàn)網(wǎng),經(jīng)過2年勻地種植,于1990年開頭不同施肥方式下作物產(chǎn)量與肥料效益的監(jiān)測(cè)討論。試驗(yàn)地位于黃淮海平原國家潮土土壤肥力與肥料效益鄭州長期監(jiān)測(cè)站(3447n,11340e),4季清楚,氣候類型為暖溫帶季風(fēng)氣候,年平均氣溫14.4,10積溫約5169。7月最熱,平均27.3;1月最冷,平均0.2;年平均降雨量645mm,無霜期224d,年平均蒸發(fā)量1450mm,年日照時(shí)間約2400h。土壤類型為潮土,1990年討論開頭時(shí)根底土壤樣品的養(yǎng)分狀況為ph8.3,w土壤有機(jī)質(zhì)(som)=10.1g?kg-1,w土壤堿解氮(

5、alkali-hydrolysablenitrogen)=76.6mg?kg-1,w有效磷(olsen-p)=6.5mg?kg-1,w有效鉀(exchangeablek)=74.5mg?kg-1,w土壤全氮(totaln)=0.65g?kg-1,w土壤全磷(totalp)=0.64g?kg-1,w土壤全鉀(totalk)=16.9g?kg-1。有關(guān)監(jiān)測(cè)站長期定位施肥對(duì)土壤養(yǎng)分及肥力的討論詳見nie等21、張水清等22的討論結(jié)果。 1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)長期定位施肥討論的試驗(yàn)小區(qū)為完全隨機(jī)排列,本討論選取其中的5個(gè)處理:(1)ck(種植冬小麥,不施肥);(2)nk(施氮肥和鉀肥,不施磷肥);(3)npk

6、(施氮磷鉀化肥);(4)mnpk(m指有機(jī)肥,有機(jī)肥+氮磷鉀化肥);(5)snpk(s指玉米秸稈,秸稈還田+氮磷鉀化肥),根據(jù)小區(qū)面積大、小分2組,分別為54m2和45m2,每組各處理均3次重復(fù),相當(dāng)于有6次的重復(fù)。討論施用的氮肥為尿素co(nh2)2,磷肥為磷酸二氫鈣ca(h2po4)2,鉀肥為硫酸鉀(k2so4),有機(jī)肥為牛糞,秸稈為當(dāng)季玉米秸稈。除不施肥(ck)的處理外,施肥處理的施氮量(或標(biāo)準(zhǔn))一樣(其中施有機(jī)肥或秸稈還田的氮肥安排比為m(有機(jī)氮)與m(無機(jī)氮)之比為73,m(n)m(p2o5)m(k2o)=10.50.5),施肥處理的磷肥、鉀肥、有機(jī)肥、秸稈作基肥一次施入,無機(jī)氮肥的

7、m(基肥)m(追肥)=46(秸稈還田處理可能由于c多而c/n失調(diào),必需增加n用量,這樣秸稈還田處理所無機(jī)氮肥按73安排基肥和追肥),各處理施肥量見表1。試驗(yàn)選用的小麥品種為鄭麥7698(豫審麥2021008),2021年10月18日播種,播量約150kg?hm-2,行距23cm,2021年6月11日收獲。各處理田間管理全都,分別于越冬期、返青期及抽穗期澆水3次,每次500m3?hm-2;并進(jìn)展人工除草。此外,本討論整理分析了19912021年間18年的小麥產(chǎn)量資料,為分析小麥對(duì)氮素汲取的影響供應(yīng)數(shù)據(jù)上支持和補(bǔ)充;長期定位施肥討論選用的小麥品種雖然年際間不同,但是同一討論年份內(nèi),各施肥處理的品種

8、一樣。 1.3測(cè)定及分析方法分別在小麥的越冬期(2021-12-22)、返青期(2021-02-25)、拔節(jié)期(2021-03-17)、抽穗期(2021-04-16)、灌漿期(2021-05-06)、成熟期(2021-06-11)進(jìn)展田間植株樣品的采集,并進(jìn)展室內(nèi)處理以及分析測(cè)定。小麥出苗后,在每個(gè)小區(qū)固定3個(gè)1m長樣段,在每個(gè)生育時(shí)期調(diào)查田間群體數(shù),取平均值計(jì)算;同時(shí)取0.5m行長的植株樣品,用自來水沖洗潔凈,剪去根部,分為莖稈、葉、葉鞘、穗和籽粒(生育前期為整株),鮮樣于105殺青30min,70烘干至恒質(zhì)量,并稱質(zhì)量,計(jì)算干物質(zhì)重。植株的全氮用h2so4-h2o2法測(cè)定23,干物質(zhì)用烘干

9、法測(cè)定24,小區(qū)實(shí)收5m2計(jì)算產(chǎn)量,氮汲取量及利用率等計(jì)算方法如下:n累積汲取量(kg?hm-2)=干物質(zhì)積累量(kg?hm-2)各器官中全氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)(g?kg-1)/1000;氮肥汲取利用率=(施氮肥區(qū)作物氮素累積量空白區(qū)氮素累積量)/施用氮肥總氮量100%;氮肥生理利用率(physiologicalefficiencykggrain/kgn)=(施氮肥區(qū)產(chǎn)量空白區(qū)產(chǎn)量)/(施氮肥區(qū)植株吸氮量空白區(qū)植株吸氮量);氮肥農(nóng)學(xué)利用率(agronomicefficiencykggrain/kgn)=(施氮肥區(qū)產(chǎn)量空白區(qū)產(chǎn)量)/施用氮肥總量;氮肥偏消費(fèi)力(partialfactorproductivi

10、tykggrain/kgn)=作物施肥后的產(chǎn)量/氮肥施用量;文中數(shù)據(jù)為6次重復(fù)均值,用excel、dps等軟件進(jìn)展統(tǒng)計(jì)分析,用lsd法進(jìn)展多重比擬。 2結(jié)果與分析 2.1長期不同施肥措施下小麥籽粒產(chǎn)量(19912021)、群體動(dòng)態(tài)與生物量的改變?cè)诘鹊渴┓蕳l件下,由圖1可以看出,19912021年間ck、nk處理的小麥產(chǎn)量均低于npk、mnpk、snpk處理,其中nk處理的小麥產(chǎn)量在19911994年間呈下降趨勢(shì)而后漸漸趨于穩(wěn)定。npk、mnpk、snpk處理的小麥產(chǎn)量在年際間存在肯定的波動(dòng),npk處理的籽粒產(chǎn)量要稍高于mnpk、snpk處理。此外,考慮到不同年份之間小麥品種對(duì)討論的影響,討論

11、將19912021年間18年的歷史產(chǎn)量數(shù)據(jù)分為19911999、20002021年2個(gè)階段來分析,由表2可以看出,19911999和20002021年前后2個(gè)階段中npk、mnpk、snpk處理的籽粒產(chǎn)量分別為6116.3、5682.2、6084.0kg?hm-2和6700.3、6031.7、6368.0kg?hm-2,均極顯著(p0.01)高于ck、nk處理;npk、mnpk、snpk處理之間差異不顯著,前后2個(gè)階段的產(chǎn)量增加幅度上以npk處理最大,到達(dá)9.6%,其次為mnpk處理,snpk處理相對(duì)較小,前后2個(gè)階段各處理產(chǎn)量大小均為npksnpkmnpk;說明npk、mnpk、snpk施肥

12、處理的討論結(jié)果與品種關(guān)系不大。不同施肥措施對(duì)小麥群體數(shù)影響明顯,在小麥生長的各個(gè)生育階段,npk、mnpk、snpk施肥措施的田間群體數(shù)較大,到拔節(jié)期群體數(shù)最大,分別為1513.2、1414.4、1545.7萬苗?hm-2,是ck、nk處理的34倍;npk、mnpk、snpk處理在抽穗期以前群體的變動(dòng)幅度也較大,而ck、nk處理的群體波動(dòng)幅度較小(圖2)。不同施肥處理對(duì)冬小麥干物質(zhì)累積量的影響,由圖3可以看出,在小麥生長的各個(gè)階段npk、mnpk、snpk施肥處理的總干物質(zhì)重以及莖、葉、葉鞘、穗等器官的干物質(zhì)重均較高,ck、nk施肥處理的那么明顯較低圖3(a);而且隨著生育進(jìn)程的推動(dòng),地上部干

13、物質(zhì)積累量的差距進(jìn)一步加大,到成熟期最大。從灌漿期、成熟期各個(gè)器官的干物質(zhì)安排來看,npk、mnpk、snpk施肥措施有利于光合產(chǎn)物向養(yǎng)分器官、生殖器官積累圖3(b),(c),進(jìn)而獲得較高的籽粒產(chǎn)量。在成熟期,npk、mnpk、snpk施肥處理的籽粒產(chǎn)量分別為8883.2、7706.4、8197.5kg?hm-2,是ck、nk處理的24倍。 2.2不同施肥措施下小麥地上部全氮含量與氮素積累量的改變長期定位施肥對(duì)冬小麥不同生育時(shí)期汲取土壤n素的影響,由表3可以看出,在小麥越冬期、返青期,mnpk/snpk處理的小麥幼苗植株全氮含量高于ck、nk、npk處理,但是各處理間沒有到達(dá)顯著程度。到拔節(jié)期

14、,mnpk/snpk處理的小麥幼苗植株全氮含量分別極顯著(p0.01)、顯著(p0.05)高于ck、nk施肥處理;npk處理的植株全氮含量低于mnpk/snpk處理,但極顯著(p0.01)高于ck。抽穗期,nk、npk、snpk施肥處理植株的全氮含量較高,均極顯著(p0.01)高于ck、mnpk施肥處理。在灌漿期,各施肥處理的小麥器官全氮含量中葉最高,其次為穗,而葉鞘和莖中的含量較低;施肥處理的莖、葉(p0.01)、鞘、穗中的全氮含量均高于ck處理;施肥的各處理差異不顯著。在成熟期,各處理小麥葉(ck除外)、穗的氮含量較高,而莖、鞘、穎殼中的氮含量較低;各施肥處理之間,nk、npk處理的小麥葉

15、、穗中氮含量較高,分別為1.18%、1.15%和2.26%、2.33%,葉中分別極顯著(p0.01)、顯著(p0.05)高于ck;而mnkp、snpk處理的氮含量相對(duì)較低,在葉、穗中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別約0.8%、1.60%。氮素汲取累積上,在小麥生長的越冬期、返青期、起身期以及抽穗期,npk、mnpk、snpk施肥處理間小麥的氮素累積汲取量沒有顯著差異,但均極顯著(p0.01)高于ck、nk處理;nk施肥處理的汲取量也隨著生育時(shí)期的推動(dòng)多于ck處理(表3)。從各個(gè)器官的汲取安排來看,灌漿期npk、mnpk、snpk施肥處理在莖、葉、鞘及穗的氮素累積量均極顯著(p0.01)高于ck、nk處理,其中s

16、npk、npk、mnpk分別在莖葉、鞘、穗中的氮素累積量較高(表3)。在小麥成熟期npk、mnpk、snpk處理在莖、葉、鞘、穎殼、籽粒中的氮素累積量均顯著(p0.05)或極顯著(p0.01)高于ck、nk處理,其中npk施肥處理在葉、穎殼、籽粒的汲取量最高,分別到達(dá)(以n計(jì))11.86、13.39、206.80kg?hm-2,mnpk在莖、鞘中的氮素汲取量最高(以n計(jì))分別到達(dá)18.38和5.89kg?hm-2,snpk在各個(gè)器官中的氮素汲取量那么介于二者之間;在成熟期累積氮汲取總量以npk最高,到達(dá)249.1kg?hm-2,極顯著(p0.01)高于其他施肥處理,ck處理的氮素汲取量最低,僅

17、為61.73kg?hm-2,顯著(p0.05)或極顯著(p0.01)低于其他處理;氮素汲取量挨次由大到小依次為npkmnpksnpknkck。 2.3不同施肥措施下氮肥利用率的改變施肥措施最終會(huì)影響到氮肥的利用效率,由圖4可以看出,在本討論條件下npk、mnpk、snpk施肥處理的氮肥汲取利用率(re)、農(nóng)學(xué)效率(ae)以及偏消費(fèi)力(pfp)均明顯高于nk施肥處理,說明npk配施以及與有機(jī)肥和秸稈還田協(xié)作施用特別有利于小麥對(duì)氮肥的汲取、利用,并進(jìn)步籽粒產(chǎn)量圖4(a),(c),(d)。此外,nk、npk、mnpk、snpk施肥處理的生理利用率(pe)分別為22.7、35.2、53.3、64.2k

18、ggrain?kg-1n,說明等氮量條件下,npk肥協(xié)作秸稈還田或有機(jī)肥更有利于土壤氮素的汲取圖4(b)。 3爭論 有關(guān)施肥對(duì)小麥影響的討論始終持續(xù)是農(nóng)業(yè)科研人員關(guān)注的熱點(diǎn)。與本討論施氮量165kg?hm-2(以n計(jì))一樣的討論中,皇浦湘榮等5討論得出有機(jī)無機(jī)肥配施處理的產(chǎn)量均與npk處理差異不顯著,但千粒質(zhì)量、穗數(shù)、蛋白質(zhì)含量均高于npk處理。介曉磊等26討論說明npk配施或與有機(jī)肥配施能進(jìn)步小麥葉片硝酸復(fù)原酶活性,有機(jī)肥與化肥配施處理的小麥產(chǎn)量與npk處理差異不顯著,千粒質(zhì)量、穗數(shù)高于npk處理,npk配施有機(jī)肥有利于進(jìn)步氨基酸含量。本討論說明,長期定位施肥條件下,npk、mnpk、snp

19、k處理的小麥產(chǎn)量在較高,這與前人的討論結(jié)論根本全都。與ck、nk處理相比,施npk、npk配施有機(jī)肥或秸稈還田增加產(chǎn)量的緣由是:一方面增大了田間群體的穗數(shù);另一方面有利于不同生育時(shí)期莖、葉、穗等器官對(duì)氮素的汲取和累積,最終獲得了較高的干物質(zhì)累積量和籽粒產(chǎn)量(表2)。但也應(yīng)當(dāng)留意,mnpk、snpk處理籽粒的產(chǎn)量分別7706.4、8197.5kg?hm-2,仍低于npk處理的8883.2kg?hm-2的程度,說明mnpk、snpk施肥處理還有潛在增產(chǎn)的空間,反映出本討論等氮條件下有機(jī)無機(jī)肥配施的處理中無機(jī)氮肥供給量偏小或者有機(jī)肥施用量偏大。黃紹敏等25連續(xù)13年對(duì)不同施肥方式下潮土土壤氮素平衡及

20、去向進(jìn)展討論,結(jié)果說明施npk化肥氮素中48%被作物利用,9.7%殘留在土壤中,55%揮發(fā)損失;npk與有機(jī)肥配施的氮素利用率、殘留率和損失率分別為44.3%、23%和42%,其中與秸稈配施的氮素利用率最高到達(dá)51%。同時(shí)對(duì)豫麥13、鄭太育1號(hào)、臨汾7203、鄭州941、豫麥47、鄭州8998、鄭麥9023等小麥品種連續(xù)15年不同施肥方式的討論結(jié)果認(rèn)為,在施氮量一樣狀況下,npk和np處理小麥的氮利用率最高,分別為70.3%和68.4%,秸稈還田(snpk)條件下氮、磷的利用率高于mnpk20。本討論那么認(rèn)為npk、mnpk、snpk施肥處理的氮肥汲取利用率(re)、農(nóng)學(xué)效率(ae)以及偏消費(fèi)力(pfp)均明顯高于nk施肥處理,說明npk配施以及與有機(jī)肥和秸稈還田配施有利于小麥對(duì)氮肥的汲取,并進(jìn)步籽粒產(chǎn)量圖4(a),(c