稻茬春性小麦扬辐麦4号高产优质施氮技术研究

摘要

小麦是我国的主要粮食作物之一，在稳定提高产量的前提下减少氮肥施用量、提高氮肥利用效率是我国小麦生产中亟待解决的问题。试验于2013-2015年度在扬州大学江苏省作物遗传生理重点试验室试验场进行，以中筋小麦品种扬辐麦4号为材料，从不同施氮量条件下施肥比例的后移、施肥时间的后移以及改变肥料种类3种思路探讨稳产条件下减量施氮及不同追氮时期对小麦产量和氮素吸收利用特性的影响及其生理基础，以期阐明在稳定小麦产量的前提下，减少氮肥用量、提高氮肥利用率的优化施氮模式，为小麦高产高效施肥提供理论依据和技术支持。试验主要结果如下:
　　1.与正常施氮量240kg/hm2相比，降低施氮量到180kg/hm2时，籽粒产量下降，但是能与施氮量330kg/hm2处理的产量水平相近，说明适度降氮可以实现较高的产量水平;通过氮肥后移的栽培措施，低施氮量、氮肥运筹5∶1∶2∶2的处理产量反而略高于正常施氮量、氮肥运筹5∶2∶3∶0处理的产量，说明降氮条件下通过的合理的氮肥运筹，可以促进产量水平的提升。
　　2.本试验条件下，扬辐麦4号产量达到8500kg/hm2时，茎蘖成穗率48％以上，最大LAI值在6.2～6.6之间，花后干物质积累量达到6600kg/hm2以上，经济系数维持在0.46以上。氮肥减量后移，即低施氮量180kg/hm2、氮肥运筹5∶1∶2∶2处理，生育中期分蘖成穗能力和叶面积指数有所提高，能够产生更多的光合产物，并且提高了花前干物质积累和运转的能力，在稳定穗粒数和千粒重的基础上，提高了穗数，从而实现相对较高的产量。
　　3.扬辐麦4号花后剑叶净光合速率、气孔导度和蒸腾速率随着生育进程的推移，呈现下降的趋势，胞间CO2浓度呈现上升的趋势;花后剑叶SOD、CAT和POD酶活性呈现先上升后下降的曲线变化，MDA酶含量随生育进程推移逐渐升高。氮肥减量后移，花后剑叶净光合速率、气孔导度和蒸腾速率的下降速率减缓，胞间CO2浓度的上升速率降低，即提高了低氮条件下的小麦光合速率，延长了光合时间，能够生产更多的光合产物;并且促进了剑叶SOD、CAT和POD酶活性的增加，降低了MDA含量，从而延缓了低氮条件下小麦剑叶的衰老，为产量的提高奠定了基础。
　　4.扬辐麦4号籽粒产量8500kg/hm2以上，NHI在0.71～0.74之间，花后营养器官氮输出量105～113kg/hm2。氮素生产力总体随着施氮量的增加，呈现下降的趋势;氮肥利用率在氮肥运筹比例相同下，随着施氮量的增加而降低，相同施氮量前提下，在氮肥运筹比例各处理之间表现为5∶1∶2∶2处理最高。施氮量为240kg/hm2、氮肥运筹比例为5∶1∶2∶2的处理产量最高，两年度氮肥农学效率分别为18.65kg/hm2和19.61kg/hm2。氮肥减量后移，小麦植株氮素积累量、氮收获指数、氮素生产力、氮肥利用率和氮肥农学效率有所提高，促进了氮素的吸收利用。说明随着施氮量的降低、施氮时期的后移，氮素向籽粒运输转运的效率得到提高，产量得以维持。
　　5.施用新型复合肥，产量增加但达不到显著水平，增产主要是通过千粒重增长实现的，但穗数略有下降，因而在生产中应注意通过适宜密度与肥料的合理组合来实现适宜的穗数，确保高产，其增产潜力与机理及其生态效应有待进一步深入研究。
　　6.本试验条件下，扬辐麦4号籽粒产量达到9000kg/hm2以上，应采取施用新型复合肥绿聚能，施氮量240kg/hm2、氮肥运筹比例5∶1∶2∶2的施氮技术;产量达到8500kg/hm2以上，可以采取施用普通复合肥，施氮量240kg/hm2、氮肥运筹比例5∶1∶2∶2的施氮技术;产量达到7500kg/hm2以上，可以采取降低施氮量，施氮量180kg/hm2、氮肥运筹比例5∶1∶2∶2或者3∶1∶3∶3的施氮技术。

目录

摘要

1 前言

1．1 氮肥施用量与小麦植株需求量的差异

1．2 氮肥对小麦籽粒产量形成的贡献

1．2．1 施氮量对小麦产量形成的影响

1．2．2 施氮时期对小麦产量形成的影响

1．3 氮肥对小麦籽粒品质形成的调控

1．4 氮素调控小麦产量和品质的机制

1．4．1 氮肥对小麦群体茎蘖数的调节效应

1．4．2 氮肥对小麦叶面积指数的调节效应

1．4．3 氮肥对小麦干物质积累的调节效应

1．4．4 氮肥对小麦光合特性的调节效应

1．4．5 氮肥对小麦花后剑叶衰老的调节效应

1．4．6 氮肥对对氮素的吸收、运转和同化的调节效应

1．5 新型肥料的研究与应用

1．6 本研究的目的意义

2 材料与方法

2．1 试验设计

2．2 测定项目与方法

2．2．1 产量及产量构成因素

2．2．2 干物质积累量、茎蘖动态、叶面积指数

2．2．3 剑叶SPAD值

2．2．4 剑叶净光合速率、胞间二氧化碳浓度、气孔导度、蒸腾速率

2．2．5 植株氮含量

2．2．6 花后剑叶SOD、POD、CAT及MDA含量

2．2．7 籽粒蛋白质及其组分含量

2．2．8 籽粒容重和硬度

2．2．9 籽粒出粉率、湿面筋含量及沉降值

2．2．10 面粉糊化特性(RVA)

2．3 数据分析与方法

3 结果与分析

3．1 氮肥减量后移及肥料类型对产量及其构成因素的影响

3．1．1 氮肥减量后移对产量及其构成因素的影响

3．1．2 春季追氮时期对产量及其构成因素的影响

3．1．3 新型复合肥对产量及其构成因素的影响

3．2 氮肥减量后移及肥料类型对小麦群体质量的影响

3．2．1 对茎蘖动态的影响

3．2．2 对LAI的影响

3．2．3 对干物质积累动态的影响

3．2．4 对总结实粒数和粒叶比的影响

3．3 氮肥减量后移及肥料类型对小麦花后光合特性的影响

3．3．1 对剑叶SPAD的影响

3．3．2 对剑叶净光合速率(Pn)的影响

3．3．3 对剑叶气孔导度(Gs)的影响

3．3．4 对剑叶胞间CO2浓度的影响

3．3．5 对剑叶蒸腾速率的影响

3．4 氮肥减量后移及肥料种类对剑叶花后衰老特性的影响

3．4．1 对剑叶超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响

3．4．2 对剑叶过氧化物酶(POD)活性的影响

3．4．3 对剑叶过氧化氢酶(CAT)活性的影响

3．4．4 对剑叶丙二醛(MDA)含量的影响

3．5 氮肥减量后移及肥料类型对氮素积累运转、生产效率的影响

3．5．1 对氮素积累量的影响

3．5．2 对氮素运转的影响

3．5．3 对氮肥利用效率的影响

3．6 氮肥减量后移及肥料类型对小麦籽粒品质的影响

3．6．1 对籽粒蛋白质及其组分含量的影响

3．6．2 对籽粒加工品质的影响

3．6．3 对面粉糊化特性(RVA)的影响

4 讨论与结论

4．1 讨论

4．1．1 稻茬小麦氮肥减量后移稳产或增产的可行性

4．1．2 稻茬小麦氮肥减量后移稳产或增产的群体质量表现

4．1．3 稻茬小麦氮肥减量后移稳产或增产的营养供应机制

4．1．4 稻茬小麦氮肥减量后移稳产或增产的花后衰老机制

4．1．5 新型肥料施用的适宜条件讨论

4．2 结论

参考文献

致谢

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