作物杂志, 2019, 35(4): 94-99 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2019.04.014

生理生化·植物营养·栽培耕作

氮肥基追比和调亏灌溉对小麦水分利用效率和产量的影响

张素瑜1, 黄洁2, 杨明达3, 马守臣4, 王和洲5, 李向东1, 杨程1, 张德奇1, 方保停1

1 河南省农业科学院小麦研究所/河南省小麦生物学重点实验室,450002,河南郑州

2 河南省南阳市宛城区种子管理站,473000,河南南阳

3 河南农业大学农学院/河南粮食作物协同创新中心,450002,河南郑州

4 河南理工大学测绘与国土信息工程学院,454000,河南焦作

5 中国农业科学院农田灌溉研究所,453003,河南新乡

Effects of Base-Topdressing Ratio of Nitrogen Fertilizer and Regulated Deficit Irrigation on Water Use Efficiency and Yield of Wheat

Zhang Suyu1, Huang Jie2, Yang Mingda3, Ma Shouchen4, Wang Hezhou5, Li Xiangdong1, Yang Cheng1, Zhang Deqi1, Fang Baoting1

1 Wheat Research Institute of Henan Academy of Agricultural Sciences/Wheat Biology of Henan Provincia/Key Laboratory, Zhengzhou 450002, Henan, China

2 Seed Management Station of Wancheng District, Nanyang City, Henan Province, Nanyang 473000, Henan, China

3 College of Agronomy, Henan Agricultural University/Collaborative Innovation Center of Henan Grain Crop, Zhengzhou 450002, Henan, China

4 School of Surveying and Land Information Engineering, Henan Polytechnic University, Jiaozuo 454000, Henan, China

5 Farmland Irrigation Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Xinxiang 453003, Henan, China

通讯作者: 李向东,研究员,主要从事小麦栽培与耕作、农业生态等方面的研究

收稿日期: 2019-02-18   修回日期: 2019-06-11   网络出版日期: 2019-08-15

基金资助: 十三五国家重点研发计划项目(2017YFD0301102)
十三五国家重点研发计划项目(2016YFD0300404)

Received: 2019-02-18   Revised: 2019-06-11   Online: 2019-08-15

作者简介 About authors

张素瑜,硕士,主要从事作物栽培学与耕作学研究 。

摘要

优化水肥管理对提高小麦生产效率,改善农业生态环境具有重要意义。在防雨棚下,采用桶栽土培法研究氮肥基追比和调亏灌溉对小麦水分利用效率、叶片光合速率的影响,为优化小麦水氮运筹模式提供依据。设置4种氮肥基追比(播前和拔节期施氮比例)处理,分别为10:0、7:3、5:5和3:7,记为N10:0、N7:3、N5:5和N3:7。2种水分处理:水分调亏(返青-拔节期)—复水—调亏(灌浆-成熟期),记为D;全生育期正常供水,记为N。结果表明,拔节期追施氮肥显著提高小麦灌浆期的单茎叶面积;相同水分条件下,N7:3、N5:5和N3:7灌浆期单茎叶面积递增且显著高于N10:0处理。水分调亏显著降低拔节期N10:0处理小麦最上部展开叶的光合速率,对其他氮肥处理小麦光合速率的影响则未达显著水平;相同水分条件下,N5:5处理拔节期和灌浆期均具有较高的光合速率。随追氮比例的增加,小麦叶片光合速率和水分利用效率呈先升后降的趋势。氮肥基追比和水分调亏显著影响小麦产量和水分利用效率,且两者对小麦产量存在显著的互作效应。综合考虑产量和水分利用效率等因素,水分调亏配合氮肥基追比处理比例为5:5是最合理的水氮运筹模式。

关键词: 小麦 ; 氮肥基追比 ; 水分调亏 ; 水分利用效率 ; 产量

Abstract

Optimizing water and fertilizer management is of great significance for increasing wheat production efficiency and improving agricultural ecological environment. A barrel experiment was conducted under a fully automatic rain-proof shelter to investigate the effects of base-topdressing ratio of nitrogen fertilizer and regulated deficit irrigation on water use efficiency and photosynthetic rate of wheat, which provided a basis for optimizing wheat water and nitrogen operation model. Four nitrogen base fertilizer and top-dressing ration were subjected to 10:0, 7:3, 5:5 and 3:7, respectively, which were noted as N10:0, N7:3, N5:5 and N3:7; two levels of water treatment: both re-greening-jointing stage and grain-filling-maturity stage for water deficit regulation, noted as D; normal water supply during the whole growth period, noted as N. The results showed that append nitrogen fertilizer at jointing stage significantly increased the leaf area per stem at grain-filling stage. Under the same water condition, leaf area per stem among N7:3, N5:5 and N3:7 treatments progressively increased and significantly higher than that in N10:0treatment. Regulated deficit irrigation significantly reduced the photosynthetic rate of wheat uppermost unfolding leaves in N10:0 treatments at jointing stage; under the same water condition, N5:5 treatment had a higher photosynthetic rate from jointing to grain-filling. In addition, with the increase of nitrogen-dressing ratio, the photosynthetic rate of flag leaf and water use efficiency increased first and then decreased. Both Nitrogen and water deficit regulation significantly affected wheat yield and water use efficiency, and there existed a significant interaction effect on wheat yield. Regulated deficit irrigation combined with N5:5 nitrogen application treatment is the most reasonable combination based on the grain yield and the water use efficiency as well as other factors under the conditions of this experiment.

Keywords: Wheat ; Base-topdressing ratio of nitrogen fertilizer ; Regulated deficit irrigation ; Water use efficiency ; Yield

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本文引用格式

张素瑜, 黄洁, 杨明达, 马守臣, 王和洲, 李向东, 杨程, 张德奇, 方保停. 氮肥基追比和调亏灌溉对小麦水分利用效率和产量的影响[J]. 作物杂志, 2019, 35(4): 94-99 doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2019.04.014

Zhang Suyu, Huang Jie, Yang Mingda, Ma Shouchen, Wang Hezhou, Li Xiangdong, Yang Cheng, Zhang Deqi, Fang Baoting. Effects of Base-Topdressing Ratio of Nitrogen Fertilizer and Regulated Deficit Irrigation on Water Use Efficiency and Yield of Wheat[J]. Crops, 2019, 35(4): 94-99 doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2019.04.014

干旱和贫瘠是干旱半干旱地区限制农业生产的两大主要因素。农业生产中,提高水分利用效率是提高旱地农田生产力水平的关键[1]。基于作物的非充分灌溉原理,一定时期适度水分亏缺有利于作物的产量和水分利用效率的提高[2,3,4,5],通过调亏灌溉,可减少灌水定额,优化作物灌溉制度,提高作物对亏水的适应性,协调作物平衡比例[6],优化群体质量。陈晓远等[7]指出,中度调亏(最大毛管持水量的55%~65%)后复水对小麦有补偿效应,可加速小麦生长,并使最终干物质积累量及产量接近充分供水处理。赵丽英等[8]指出,孕穗期—灌浆初期充分供水,灌浆初期—成熟期干旱对小麦生长影响不大;孟兆江等[2]研究指出,返青—拔节中度调亏(50%~55%田间持水量)盆栽小麦减产不明显,但节水20%以上,拔节后调亏产量则显著降低。作物非充分灌溉理论对优化水资源配置,提高水资源利用率意义重大,但要想达到最佳调亏效果,需要避开小麦水分敏感期。前人研究认为小麦水分敏感期与品种特性、播种墒情有关,也有研究认为是拔节抽穗期[9,10]。吴宝建等[11]研究指出,开花期是重要的灌水时期;Zhang等[12]研究指出冬小麦拔节期至孕穗期对水分胁迫最敏感,其次是花期。因此,精准把握控水时期及控水强度是调亏灌溉条件下实现作物高产的关键。光合作用是作物产量形成的基础,合理施氮能改善作物的光合性能,提高光合速率,有利于维持较长的高值持续时间,促进光合产物的形成、积累以及同化物向子粒的运转[13,14]。“氮肥后移”技术是提高小麦产量、改善小麦品质的重要举措[15,16]。因此,适时适度水分调亏配合适宜的氮肥施用模式,对农业生产具有重要意义。

本研究针对黄淮海平原冬麦区年降雨量少且干旱频发等气候特点,以小麦为试验材料,采用桶栽试验,设置水分调亏(返青—拔节期)—复水—调亏(灌浆—成熟期)处理,以正常灌水处理为对照,配合不同的氮肥基追比,研究了氮肥运筹和调亏灌溉对小麦水分利用效率、叶片光合速率和产量的影响,旨在为黄淮海南部小麦节水高效栽培提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验设计

试验于2015年10月-2016年6月在中国农业科学院农田灌溉研究所商丘农田生态系统研究站移动式防雨棚内进行。试验场位于河南省商丘市,东经115°34′,北纬34°35′。试验区多年平均降水量708mm,平均蒸发量1 735mm,年平均日照时数974h,年≥10℃积温为4 000℃~4 800℃。

采用桶栽土培法,桶为圆柱形,分母、子桶。母桶直径31cm,高35cm,埋入土中;子桶直径30cm,高35cm。供试土壤取自试验站内农田耕层15~25cm,土壤类型为潮土,田间持水率为26.6%,土壤容重1.44g/cm3,有机质8.30g/kg,全氮0.45g/kg,全磷0.80g/kg,速效氮31.11mg/kg,速效磷5.51mg/kg,速效钾38.62mg/kg。将土壤风干粉碎过筛,每桶装土量为30.0kg。试验品种为半冬性品种周麦22,该品种具有较好的耐旱性,为当地主推品种。

试验设计采用双因素。生育期内总施氮量相同。设置4个基肥和拔节期追氮比例(基追比)处理:10:0、7:3、5:5和3:7,分别记作N10:0、N7:3、N5:5和N3:7。全生育期施纯氮肥180kg/hm2,磷肥P2O5 100kg/hm2,钾肥K2O 180kg/hm2,分别于播种前用尿素、磷酸二氢钾和硫酸钾制成水溶液施入;追施氮肥时以尿素水溶液浇施。设置2个水分处理:正常供水(田间持水率70%~75%,N)、水分调亏(田间持水率50%~55%,D),调亏阶段为返青—拔节期和灌浆—成熟期。调亏结束后,田间持水率恢复至70%~75%。试验共8(4×2)个处理,每个处理重复5次。

2015年10月23日播种,三叶期定苗,基本苗为15株/桶。通过移动式电子吊秤(量程为0~100kg,精度20g)称重法控制土壤水分,当各桶土壤水分低于设计标准时用量杯加水,记录各桶每次加水量,由水量平衡方程计算各时期总的耗水量。杂草和病虫害防治与一般农田管理方法相同。2016年6月5日收获。

1.2 测定项目与方法

叶面积:5月7日,每桶随机选取5个茎,测量单片叶的叶长和叶宽。单叶叶面积=叶长×叶宽×0.83。

光合速率:分别在3月25日(拔节期)、5月8日(灌浆期)上午9:00-11:00,使用Licor-6400光合仪测定各处理小麦叶片的光合速率,拔节期测定最上部展开叶,灌浆期测定旗叶。每个处理选取4株进行测定,取平均值。

产量及其构成要素:统计每桶小麦有效穗数。每桶选取20个麦穗,烘干脱粒后称重,计算出穗粒数;将桶内麦穗全部脱粒称重测定产量(g/桶),并测定千粒重。

耗水量=播种前土壤贮水量-成熟后土壤贮水量+全生育期累计灌水量。

产量水分利用效率(WUEY):作物单位耗水量所生产的子粒重;叶片水分利用效率(WUELeaf)=叶片光合速率/蒸腾速率。

1.3 数据分析

使用Excel软件对试验数据进行分析,用SASV8.0软件对试验数据进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 氮肥基追比和调亏灌溉对小麦灌浆期单茎叶面积的影响

表1可知,氮肥基追比对小麦灌浆期的单茎叶面积产生极显著影响,水分调亏和两者的交互作用对小麦灌浆期单茎叶面积的影响均达显著水平。相同的供水条件下,随着追氮比例的增加,小麦的单茎叶面积呈增加趋势,其中N5:5处理小麦的单茎叶面积显著高于N10:0处理,达13.62%~13.95%,N3:7处理小麦的单茎叶面积则分别比N10:0和N7:3处理高19.35%~22.22%和9.82%~12.26%,达显著水平,说明拔节期追施氮肥可以显著提高灌浆期小麦的叶面积。在相同的氮肥处理下,与正常供水处理相比,水分调亏小麦的叶面积略有降低,但差异不显著。

表1   不同处理小麦灌浆期的单茎叶面积

Table 1  Leaf area per stem under different water and nitrogen treatments at grain-filling stage cm2

氮肥处理
Nitrogen treatment
水分处理
Water treatment
单茎叶面积
Leaf area per stem
N10:0D69.03c
N69.53c
N7:3D75.02b
N75.70b
N5:5D78.43ab
N79.23ab
N3:7D82.39a
N84.98a
氮肥处理Nitrogen treatment**
水分处理Water treatment*
交互作用Interaction*

Note: Data with different small letters within the same column mean the difference is significant (P<0.05) or extremely significant (P<0.01). Data with "*" and "**" within the same column mean P<0.05 and P<0.01, respectively. The same below

注:同列数据后标有不同小写字母表示处理间的差异达显著(P<0.05)或极显著水平(P<0.01),“*”表示P<0.05,“**”表示P<0.01。下同

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2.2 氮肥基追比和调亏灌溉对不同生育时期小麦光合速率的影响

表2数据表明,氮肥基追比和水分调亏对小麦拔节期光合速率的影响达显著水平,对灌浆期光合速率的影响则达极显著水平,两者的交互作用仅对灌浆期旗叶光合速率的影响达显著水平。在相同的供水条件下,不同测定时期均以N5:5处理的小麦最上部展开叶的光合速率最高;且随着追氮比例的增加,小麦最上部展开叶的光合速率呈先升后降的趋势;在拔节期相同的施肥条件下,调亏灌溉小麦最上部展开叶的光合速率较正常供水处理均有所降低,其中,N10:0条件下调亏处理最上部展开叶光合速率显著降低22.22%,其他3种氮肥处理(N3:7、N7:3和N5:5)相应差异未达显著水平。小麦灌浆期,N7:3条件下调亏处理小麦旗叶的光合速率显著高于正常供水处理9.35%,其他3种氮肥处理(N10:0、N5:5和N3:7)相应差异未达显著水平。

表2   不同处理各生育时期小麦光合速率

Table 2  Photosynthesis rate under different water and nitrogen treatments μmol/(m2·s)

氮肥处理
Nitrogen treatment
水分处理
Water
treatment
光合速率Photosynthesis rate
拔节期
Jointing
灌浆期
Grain-filling
N10:0D12.60c15.65c
N15.40ab15.20c
N7:3D14.05ab16.95b
N14.07ab15.50c
N5:5D16.90a18.15a
N18.07a17.80a
N3:7D14.47ab16.90b
N15.80ab16.85b
氮肥处理Nitrogen treatment***
水分处理Water treatment***
交互作用InteractionNS*

Note: NS means no significant difference among different treatments. The same below

注:NS表示差异未达显著水平,下同

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2.3 氮肥基追比和调亏灌溉对小麦产量及产量构成要素的影响

氮肥基追比对小麦千粒重、产量的影响达极显著水平,对穗数的影响达显著水平;水分调亏对穗粒数、产量的影响达显著水平,对千粒重的影响达极显著水平,两者的交互作用对小麦穗粒数、产量的影响均达显著水平。由表3可知,N10:0处理中,水分调亏处理的产量较正常供水处理产量显著降低5.07%;N7:3、N5:5和N3:7处理中,各水分调亏处理的产量与正常供水处理相比没有显著差异。随着追氮比例的增加,各水分处理小麦的产量呈先升高后降低的趋势,并且均以N5:5处理水平下小麦的产量最高,这可能是由于N3:7处理小麦穗数优势不明显,后期过量追施氮肥导致植株贪青晚熟,影响同化物向子粒运转,导致粒重降低、产量下降。另外,在相同的氮肥处理,水分调亏处理的千粒重均高于正常供水处理,说明适度干旱有利于粒重提高;且随追氮比例的增加,各处理的千粒重呈降低趋势,表明总氮量一定的条件下,增加追氮比例并不利于粒重的提高;在N7:3和N5:5条件下,小麦形成较多的穗数、穗粒数和较大的千粒重,对取得较高产量有利;在N10:0条件下,小麦穗数较少,尽管千粒重较高,仍然不能高产;N3:7条件下,植株后期贪青晚熟不利于千粒重增加,小麦产量较低。

表3   不同处理小麦产量及产量构成

Table 3  Wheat yield and its components under different treatments

氮肥处理
Nitrogen treatment
水分处理
Water treatment
穗数
Spike number
穗粒数
Kernel number per spike
千粒重(g)
1000-grain weight
产量(g/桶)
Yield (g/pot)
N10:0D28.00b36.70c47.85a48.13c
N27.67b39.45ab46.41a50.57b
N7:3D29.00ab40.50ab45.32b52.74ab
N30.30a41.23a44.67bc53.89a
N5:5D30.75a40.00ab45.04bc54.20a
N30.80a39.41ab44.14bc55.50a
N3:7D29.80a39.50ab43.22c49.66bc
N30.00a38.54ab43.04c46.93c
氮肥处理Nitrogen treatment*NS****
水分处理Water treatmentNS****
交互作用InteractionNS*NS*

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2.4 氮肥基追比和调亏灌溉对小麦的水分利用效率的影响

表4可知,氮肥基追比对小麦耗水量和WUEY的影响达显著水平,对拔节期WUELeaf的影响达极显著水平;水分调亏对拔节期、灌浆期WUELeaf的影响达显著水平,对小麦耗水量和WUEY的影响达极显著水平。相同氮肥处理条件下,与调亏灌溉处理相比,正常灌水处理小麦的WUEY降低,随着追氮量的增加,同一水分处理的WUEY呈先升高后降低的趋势,说明过高的追氮比例不利于WUEY的提高。相同氮肥处理,拔节期水分调亏的WUELeaf高于正常供水处理,但差异未达显著水平。小麦灌浆期,除N10:0处理,其他氮肥处理水分调亏和正常供水处理间的WUELeaf均无显著差异。

表4   氮肥基追比和调亏灌溉对小麦耗水量和水分利用效率的影响

Table 4  Effects of different treatments on water consumption and water use efficiency

氮肥处理
Nitrogen treatment
水分处理
Water treatment
耗水量(L/桶)
Water consumption (L/pot)
WUELeaf (μmol CO2/mmol H2O)WUEY
(kg/m3)
拔节期Jointing灌浆期Grain-filling
N10:0
D25.2c9.5ab4.1a1.98ab
N29.1a8.3bc3.1b1.73bc
N7:3
D28.5c10.9a3.7ab2.15a
N31.8a9.4ab3.1b1.92ab
N5:5
D29.9b7.4c4.2a2.09a
N33.4a6.9c3.7ab1.66bc
N3:7
D28.8bc7.7bc3.6ab2.01ab
N32.2a7.0c3.7ab1.51c
氮肥处理Nitrogen treatment***NS*
水分处理Water treatment******
交互作用InteractionNSNSNSNS

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3 讨论

3.1 光合特性对氮肥基追比及调亏灌溉的响应

小麦叶面积直接影响同化物质的积累,与小麦产量和品质密切相关。作物光合产物积累量是经济产量的基础,增加光合面积,延长光合高值持续时间,提高光合速率及光合产物向子粒的分配率,有助于获得较高的产量[17]。本研究结果表明,拔节期追施氮肥可以显著提高小麦灌浆期单茎叶面积。相同施氮水平下,返青—拔节期水分调亏处理的单茎叶面积与正常供水处理无显著差异。除N10:0处理外,其他氮肥处理调亏灌溉小麦拔节期最上部展开叶光合速率与正常供水处理均显著差异,这与孟兆江等[18]的研究结果基本一致;但调亏条件下N10:0处理拔节期光合速率、穗粒数、产量显著降低,杨明达等[13]研究指出,氮肥全部基施,花后小麦旗叶叶绿素含量显著降低,光合速率显著降低。本研究中,N3:7处理小麦灌浆期光合速率不高,可见,在总氮量一定的条件下,将氮肥分施并协调氮肥分施比例有利于提高小麦旗叶光合速率。相同氮肥处理,调亏灌溉明显降低拔节期小麦旗叶光合速率,灌浆期调亏灌溉处理小麦旗叶光合速率高于正常供水处理,可能是水分调亏提高了作物抗旱性。分析表明,氮肥基追比和调亏灌溉两者的交互作用对小麦穗粒数、产量的影响达显著水平。赵丽英等[8]认为,孕穗–灌浆初期是产量形成的重要阶段,干旱会大大降低产量;孟兆江等[18]指出,抽穗-灌浆期中度调亏(田间持水率的50%~55%)小麦产量显著下降;马忠明[19]指出灌浆初期-成熟期适当干旱,可控制茎秆徒长,增加干物质量,加速灌浆进程,促进同化物质向子粒的运输。本研究中,仅N10:0处理下调亏灌溉处理的穗粒数、产量显著低于正常供水处理,N7:3、N5:5和N3:7条件下调亏灌溉处理的小麦穗数、穗粒数、千粒重和产量与正常供水处理相比差异均未达到显著水平,说明在本试验条件下(N10:0处理除外),调亏灌溉(返青—拔节期)—复水—调亏(灌浆—成熟期)处理可在减少灌水量10.38%~10.56%条件下,不会对产量造成显著影响,原因可能是本试验调亏灌溉避开了小麦水分敏感期[12],为小麦成穗、多粒奠定了基础,而且拔节期复水补偿效应较大[20],另外施肥可以提高作物的抗旱性[21],进而减小水分亏缺对小麦产量的影响。

3.2 水分利用效率及产量对氮肥基追比和调亏灌溉的响应

水肥对产量在一定范围内有明显的正效应,二者存在显著耦合效应,只有在适宜的土壤水分与养分条件下才能获得较高的产量和水分利用效率[1,13,22-24]。本试验结果表明,在总氮量一定的前提下,随着拔节期追氮比例的增加,小麦产量呈先升高后降低的趋势,N5:5处理产量最高,N5:5、N7:3处理间差异不显著,N3:7处理产量显著降低,说明总氮量一定时,追氮比例过高会导致减产,氮肥后移的量不宜过大。张振等[25]研究指出,氮肥基追比例为5:5时,可显著提高小麦冠层的光能利用率、群体中上层的光能截获量、有效辐射转化率和利用率,最终获得高产。孟兆江等[2]的研究指出,水分调亏降低叶片光合速率,并显著抑制蒸腾强度,提高WUELeaf。本研究中,相同氮肥水平下,与正常供水处理相比,调亏灌溉可提高拔节期、灌浆期N7:3、N5:5处理的WUELeaf,与前人研究结果一致;随追氮比例的提高,拔节期、灌浆期的小麦旗叶光合速率、WUELeaf基本表现为先升高后降低的趋势。相同水分条件下,灌浆期N5:5处理的旗叶光合速率显著高于N7:3。综合考虑产量、水分利用效率、旗叶光合速率等因素,本试验条件下,水分调亏配合N5:5处理是最合理的水氮运筹模式。

4 结论

与氮肥全部基施相比,拔节期和灌浆期分施氮肥增加小麦的叶面积,提高光合速率,增加穗数及穗粒数,最终提高产量和水分利用效率。但氮肥基追比过高会降低小麦叶片的光合速率,虽然增加小麦穗数,但显著降低千粒重,降低产量及水分利用效率。小麦生长对调亏灌溉的响应受氮肥基追比的影响,与正常供水相比,在氮肥全部基施条件下,调亏灌溉显著降低拔节期小麦光合速率及穗粒数,显著降低产量及耗水量,因此调亏灌溉未显著降低水分利用效率;在氮肥分施条件下,调亏灌溉对小麦的叶面积、光合速率及产量的影响未达到显著水平,但显著降低耗水量,进而提高水分利用效率。综上所述,氮肥分施比例为5:5(N5:5)时,调亏灌溉可以兼顾高产和较高的水分利用效率,显著降低水分消耗。

参考文献

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1991 ~1995 年,在陇东半湿润易旱地区以冬小麦为供试作物,通过氮、磷、有机肥三因素试验从生态学角度探讨了施肥对提高水分利用效率的机理。结果表明,施肥,尤其是氮磷化肥配施,可明显促进冬小麦根系生长,扩大觅水空间;氮磷化肥配施具有时效互补性和功能互补性;与不施肥处理相比,施肥处理蒸散量仅提高了5.4 % ,而产量和水分利用效率却分别提高了92.8 % 和79.7 %;施肥促进了冬小麦冠层发育,增加了蒸腾量,而减少了蒸发量,从而提高了腾/发比,使水分利用效率及水分生产力大幅度提高。

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中国生态农业学报, 2003,11(4):114-117.

Magsci     [本文引用: 1]

旱棚PVC管栽培冬小麦“京冬8号”试验研究结果表明,小麦开花后水分亏缺影响氚水(<sup>3</sup>H<sub>2</sub>O)在其根系和旗叶中动态、初生根和穗下节维管束特征、根系活力、叶片蒸腾速率、气孔阻力和<sup>14</sup>C 同化物输出速率及比例。用植物生长延缓剂HK6拌种和起身期叶面喷施处理,可增加初生根大导管和维管束鞘横截面积,提高根系活力,促进根系,<sup>3</sup>H<sub>2</sub>O 的吸收和向地上部器官运输;增加穗下节大维管束横截面积,并可能促进水分向穗部运输;增加旗叶中气孔阻抗,维持适当水分蒸腾速率,缓解水分胁迫下叶片<sup>4</sup>H<sub>2</sub>O 的减少;提高单株水分利用效率,化学控制处理可缓解和补偿水分胁迫对小麦生理造成的不良影响,对小麦节水栽培和抗旱增产具有应用潜力。

陈晓远, 罗远培 .

土壤水分变动对冬小麦生长动态的影响

中国农业科学, 2001(4):403-409.

[本文引用: 1]

赵丽英, 邓西平, 山仑 .

开花前后变水条件对春小麦的补偿效应

应用与环境生物学报, 2002,8(5):476-481.

[本文引用: 2]

高亚军, 李生秀, 李世清 , .

农田秸秆覆盖对冬小麦水氮效应的影响

应用生态学报, 2005(8):1450-1454.

[本文引用: 1]

山仑, 徐萌 .

节水农业及其生理生态基础

应用生态学报, 1991(1):70-76.

[本文引用: 1]

吴宝建, 王东 .

畦田节灌对冬小麦光合特性、产量和水分利用效率的影响

灌溉排水学报, 2018,37(12):1-9.

[本文引用: 1]

Zhang X Y, Pei D, Hu C S .

Conserving groundwater for irrigation in the North China Plain

Irrigation Science, 2003,21(4):159-166.

[本文引用: 2]

杨明达, 马守臣, 杨慎骄 , .

氮肥后移对抽穗后水分胁迫下冬小麦光合特性及产量影响

应用生态学报, 2015,26(11):3315-3321.

Magsci     [本文引用: 3]

<p>采用子母桶栽土培法模拟冬小麦抽穗后不同的水分胁迫状态,研究了氮肥后移对冬小麦光合特性及产量的影响.设置3个氮肥处理,分别为N<sub>1</sub>(基肥∶拔节肥∶开花肥=10∶0∶0)、N<sub>2</sub>(6∶4∶0)和N<sub>3</sub>(4∶3∶3),模拟冬小麦抽穗后2种水分胁迫(渍水胁迫、干旱胁迫),设正常供水为对照.结果表明:相同供水条件下,N<sub>2</sub>和N<sub>3</sub>处理较N<sub>1</sub>处理显著提高冬小麦灌浆期旗叶的SPAD和光合速率,确保了收获时较高的穗数、穗粒数和地上部分生物量;氮肥后移处理显著提高了冬小麦的耗水量,但其籽粒产量和水分利用效率也显著提高.相同氮肥条件下,干旱胁迫和渍水胁迫处理较正常供水显著降低了冬小麦开花期和灌浆期旗叶的光合速率、千粒重、穗粒数和产量.与正常供水相比,各氮肥条件下干旱胁迫和渍水胁迫处理花后旗叶光合速率及籽粒产量的减小幅度均表现为N<sub>1</sub>>N<sub>2</sub>>N<sub>3</sub>.表明氮肥后移通过提高旗叶SPAD、减缓花后旗叶光合速率的下降幅度、增加地上部分干物质积累量,调控产量及其构成要素,以减轻逆境灾害(干旱和渍水胁迫)对产量的影响.</p>

冯波, 刘延忠, 孔令安 , .

氮肥运筹对垄作小麦生育后期光合特性及产量的影响

麦类作物学报, 2008,28(1):107-112.

DOI:10.7606/j.issn.1009-1041.2008.01.021      Magsci     [本文引用: 1]

为给垄作小麦生产提供理论依据与技术支持,采用正交设计的试验方法,研究了氮素运筹对垄作小麦生育后期旗叶光合特性及产量的影响.结果表明,适当增加施氮量,能够显著提高垄作小麦生育后期旗叶的光合速率及产量.在施氮量(纯氮)为每公顷250 kg左右时,小麦旗叶光合速率最高,产量也最高.在氮肥用量一定的情况下,33%播种前基施,67%拔节期追施,小麦后期光合速率和产量最高.垄作小麦在开花期光合速率略低于平作小麦,但自灌浆开始旗叶光合速率一直高于传统平作小麦,且差异显著.虽然垄作小麦的公顷穗数显著小于平作小麦,但是前者的穗粒数和千粒重却都显著大于后者,因而垄作小麦的产量也显著高于平作小麦.在较高肥力条件下,小麦采用垄作栽培方式,氮肥总用量250 kg/ha左右,基追比为1∶2时,可以获得较高的籽粒产量.

周海燕, 吴德敏, 李彦 , .

秸秆还田条件下不同氮肥运筹对冬小麦产量、农艺性状及氮素利用效率的影响

山东农业科学, 2011(5):55-59.

[本文引用: 1]

刘凤楼, 宋美丽, 冯毅 , .

施肥量与氮肥基追比对西农979产量和品质的效应

麦类作物学报, 2010,30(3):482-487.

DOI:10.7606/j.issn.1009-1041.2010.03.018      Magsci     [本文引用: 1]

为给小麦品种西农979的优质高产栽培提供理论依据,在高、中两种施肥量(高肥:每公顷施纯氮270 kg、P<sub>2</sub>O<sub>5</sub> 225 kg、K<sub>2</sub>O 120 kg;中肥:每公顷施纯氮180 kg、P<sub>2</sub>O<sub>5</sub> 120 kg、K<sub>2</sub>O 120 kg)和氮肥7∶3、6∶4、5∶3∶2、10∶0四种基追比例(一次追氮在拔节期进行,两次追氮分别在拔节期与孕穗期进行)条件下,研究了施肥量和氮肥基追比例对西农979产量和品质的影响。结果表明,高肥处理产量比中肥处理产量提高9.66%;无论在中肥或高肥条件下,籽粒产量均随氮肥追施比例的增加而提高。施肥量和氮肥基追比例对千粒重的影响较小,对穗粒数的影响居中,对群体穗数的调控作用较大。氮肥基追并施可显著提高成穗率。随施肥量的提高和氮肥追施比例的加大,群体穗数逐渐增加,籽粒蛋白质含量和湿面筋含量也有逐渐提高的趋势,但蛋白质含量增幅小,湿面筋含量增幅大。高施肥量下,氮肥基追比例5∶3∶2,西农979的籽粒产量、蛋白质含量和湿面筋含量最高,分别达到8 573.5 kg·hm<sup>-2</sup>、14.97%和32.12%。

王育红, 姚宇卿, 吕军杰 , .

调亏灌溉对冬小麦光合特性及水分利用效率的影响

干旱地区农业研究, 2008,26(3):59-62.

[本文引用: 1]

孟兆江, 孙景生, 刘祖贵 , .

调亏灌溉对冬小麦不同生育阶段光合速率的影响

麦类作物学报, 2011,31(6):1130-1135.

DOI:10.7606/j.issn.1009-1041.2011.06.023      Magsci     [本文引用: 2]

为给冬小麦调亏灌溉(Regulated deficit irrigation, RDI)指标与模式的建立提供理论依据和技术参数,在防雨棚条件下,采用子、母盆栽方法,以冬小麦为试验材料,分析了RDI对冬小麦不同生育阶段光合速率(<i>Pn</i>)的影响,并对其进行了模拟,以探寻适宜的水分调亏阶段(时期)和调节亏水度。结果表明,冬小麦返青至拔节期水分调亏对<i>Pn<i>无显著影响;拔节至抽穗期轻度水分调亏的<i>Pn</i>未受显著影响,复水后补偿效应显著;中、重度调亏的<i>Pn</i>受到显著抑制,复水后虽有补偿效应,但与对照差异不显著;抽穗至灌浆期轻度水分调亏对<i>Pn</i>无显著影响,中、重度水分调亏的<i>Pn</i>受到强烈抑制,复水后补偿效应较弱,补偿时间也有限。据此认为,冬小麦RDI的适宜阶段为拔节期以前,适宜的调亏度为50%~65% FC(Field capacity, FC);拔节至抽穗和抽穗至灌浆期也可轻度调亏,调亏度为60%~65% FC。

马忠明 .

有限灌溉条件下作物——水分关系的研究

干旱地区农业研究, 1998(2):78-82.

[本文引用: 1]

倪胜利, 李兴茂, 王亚翠 , .

旱后复水对冬小麦生长发育及水分利用效率的影响

灌溉排水学报, 2018,37(11):20-25.

[本文引用: 1]

吕金岭, 吴儒刚, 范业泉 , .

干旱条件下施肥与作物抗旱性的关系

江西农业学报, 2012,24(2):6-10.

[本文引用: 1]

张凤翔, 周明耀, 徐华平 , .

水肥耦合对冬小麦生长和产量的影响

水利与建筑工程学报, 2005,3(2):22-24.

[本文引用: 1]

胡梦云, 张正斌, 徐萍 , .

亏缺灌溉下小麦水分利用效率与光合产物积累运转的相关研究

作物学报, 2007,33(10):1711-1719.

吴永成, 周顺利, 王志敏 .

氮肥运筹对华北平原限水灌溉冬小麦产量和水氮利用效率的影响

麦类作物学报, 2008,28(6):1016-1020.

[本文引用: 1]

张振, 于振文, 张永丽 , .

氮肥基追比例对测墒补灌小麦冠层不同层次光能利用及干物质转运的影响

植物营养与肥料学报, 2019,25(1):97-105.

[本文引用: 1]

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