前茬和施氮量對春性小麥氮素吸收利用的影響.pdf

1、氮素是作物生長發(fā)育重要的營養(yǎng)元素之一，氮肥的科學合理施用對促進作物增產(chǎn)、保障我國糧食安全意義重大。我國氮素化肥生產(chǎn)量和施用量均居世界首位，但糧食作物的氮肥利用率僅為35％左右，這低于世界發(fā)達國家水平，氮素的過量施用對土壤、水體、大氣環(huán)境帶來污染問題，同時影響農(nóng)田產(chǎn)出效益。為此環(huán)繞提高氮效益進行研究。試驗于2013-2015年在揚州大學江蘇省作物遺傳生理重點實驗室試驗場進行，池栽栽培，2013年秋播前茬為水稻，2014年秋播前茬分別為水稻

2、和玉米。設置池栽15N標記尿素微區(qū)試驗，研究長江中下游稻茬小麥肥料進入土壤-作物體系后的轉(zhuǎn)化和去向并分析比較與旱茬（玉米茬）小麥之間的異同，探討不同前茬作物類型對小麥15N標記氮素的吸收、利用及分配特性及其相關的光合、氮代謝關鍵酶活性的生理調(diào)節(jié)機制，探索提高稻茬小麥氮素利用效率的途徑，從而為長江中下游地區(qū)稻茬小麥節(jié)氮增效栽培提供理論和實踐依據(jù)。主要結(jié)果如下:
　　1、稻茬和玉米茬小麥在一定施氮量范圍內(nèi)籽粒產(chǎn)量隨施氮增加而提高，每公

3、頃施氮量增至240kg時籽粒產(chǎn)量最高，之后繼續(xù)增加施氮量，籽粒產(chǎn)量增加不顯著甚至呈下降趨勢。施氮量相同時，前茬對有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)、千粒重及籽粒產(chǎn)量均有顯著影響，玉米茬小麥有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)及籽粒產(chǎn)量均高于稻茬小麥;實現(xiàn)相同單位面積產(chǎn)量，水稻茬小麥施氮量高于玉米茬小麥。
　　2、稻茬和玉米茬小麥隨施氮量的增加，莖蘗成穗率、分蘗成穗率和LAI均顯著提高;玉米茬小麥各生育期小麥群體分蘗發(fā)生率、成穗率和LAI均略高于稻茬小麥;施氮量相同

4、，玉米茬小麥各生育期群體干物質(zhì)積累和花后干物質(zhì)積累量均高于稻茬小麥。
　　3、兩種前茬條件下，高氮處理(N240、N300)的小麥百公斤籽粒吸氮量高于NO處理，而低氮處理(N180)百公斤籽粒吸氮量低于NO處理。稻茬與玉米茬相比，同樣施氮量下，施用1kg氮肥，稻茬小麥增產(chǎn)能力下降。三種施氮量條件下，玉米茬小麥比稻茬小麥偏生產(chǎn)力增長量（同施氮量相比）分別高0.23、0.47、0.48kg·kg-1。
　　4、隨施氮量的增加，稻

5、茬和玉米茬小麥劍葉花后0～28天NR、GS和GOGAT活性均顯著提高，小麥籽粒GS、GOGAT、GOT和GPT活性也顯著提高。相同施氮量處理下，玉米茬小麥花后0～28天劍葉NR、GS和GOGAT活性均高于稻茬小麥同時期的對應酶活性，花后14～28天NR、GS和GOGAT活性下降速率普遍低于稻茬小麥;玉米茬小麥花后0～28天籽粒GS、GOGAT、GOT和GPT活性均高于稻茬小麥，籽粒GS、GOGAT、GOT和GPT活性在花后14～28天下

6、降幅度均低于稻茬小麥。表明玉米茬小麥相較于稻茬小麥花后能維持較高的葉片氮素同化能力和氮素運轉(zhuǎn)性能。
　　5、15N示蹤結(jié)果顯示，稻茬和玉米茬小麥植株吸收的氮，來自土壤氮約占55％～65％，來自肥料氮約占35％～45％;玉米茬N180、N240處理小麥植株吸收的肥料氮比稻茬小麥分別高1.96％、0.64％，吸收肥料氮的貢獻率比稻茬小麥分別高0.97％、1.74％; N240處理玉米茬小麥植株吸收的基肥氮和追肥氮的貢獻率比稻茬小麥分別

7、高5.29％、0.69％。來自肥料氮中，基肥氮的吸收比例低于追肥氮的吸收比例。從土壤和肥料中吸收的氮素，在不同器官中都有體現(xiàn)，成熟期各器官絕對量表現(xiàn)為籽粒＞莖鞘＞葉片＞穎殼+穗軸。隨施氮量增加，植株吸收的土壤氮量減少，吸收的肥料氮量和氮肥在土壤中的殘留量顯著增加，表明增加施氮量提高了肥料氮在植株總氮中的比例，但小麥對肥料氮的吸收率顯著降低。小麥植株不同器官氮素轉(zhuǎn)移效率及貢獻率表現(xiàn)為:葉片＞穎殼+穗軸＞莖鞘。不同來源氮素的貢獻率不同，表現(xiàn)

8、為肥料氮籽粒的貢獻率小于土壤氮;肥料氮中，追肥氮的轉(zhuǎn)移效率和對籽粒的貢獻率均高于基施氮。
　　6、15N示蹤結(jié)果顯示，稻茬和玉米茬小麥氮肥利用率、損失率、殘留率分別為38％～40％、33％～35％、26％～27％，即單位面積上氮的去向分配比例表現(xiàn)為作物吸收＞損失＞土壤殘留。N180處理玉米茬小麥氮肥利用率、殘留率比稻茬小麥分別高2.8％、0.68％，損失率比稻茬小麥低3.47％; N240處理玉米茬小麥氮肥利用率、殘留率比稻茬小麥