不同施肥管理模式对冬小麦养分吸收、干物质积累及产量的影响

摘要

本文以河南温县为试验点，选用平安8号，研究了农民习惯管理模式(T1)，在农民习惯管理模式基础上的优化模式1(T2)，超高产管理模式(T3)，在超高产基础上的优化管理模式2(T4)四种施肥管理模式对小麦产量、群体动态、干物质积累与分配、氮素吸收分配等方面的影响，探讨了当前普遍存在的农民习惯模式、超高产模式与两种在此基础上优化的水肥管理模式的利与弊以及在此基础上实现优质、高产、高效和可持续的小麦生产的可行性，以此来确定限制作物高产和养分高效利用的主要限制因素与解决措施，从而实现以高产、高效和环境友好为目标，集成创新水肥及栽培管理等技术的冬小麦最佳养分管理技术体系。主要结果如下：
　　 1.与T1模式相比，T2、T3、T4模式产量2009-2010、2010-2011分别增加11.7％、25.8％、24.4％和11.9％、14.3％、15.5％。从产量三要素构成来看，与T1相比，T2、T3、T4模式的单位面积成穗数降低，但3种模式的穗粒数和千粒重显著增加，导致最终产量和肥料利用率均有不同程度的提高。两年的N、P、K偏生产力都是T2模式最高，T3模式最低。小麦产量与产量三要素的相关分析表明，产量与穗粒数成极显著正相关，与穗数成显著负相关，而千粒重则受环境影响较大。
　　 2.不同施肥模式下的干物质积累在两年的表现趋势一致，均是呈现先缓慢增长后快速增长而后义缓慢增长的趋势，且在拔节期之前各模式无显著差异。拔节后，干物质开始快速增长，干物质积累速率在整个生育期间呈单峰曲线变化，峰值出现在拔节期(出苗后150d左右)，且T3、T4模式的增长速率义明显大于T1、T2模式。
　　 3.四种模式花后各器官的干物质积累转运方面则表现为：花后叶片干物质积累呈现先增加后减少的趋势，峰值都出现在花后7天，因此，增加花后叶片向籽粒的转运能力是两种优化模式提高产量和效率的基础；茎鞘干物质积累与叶片不同，4种模式均呈现先增加后减少的趋势，即花后0-7大快速增加，7-14大缓慢增加，14天到收获期快速下降的变化趋势，峰值均出现在花后14天，表明提高花后茎鞘干物质向籽粒的转运能力，是T3和T4模式获得高产的基础。与叶片相比，茎鞘干物质积累峰值向后推迟7天左右；穗轴+颖壳的干物质积累变化与茎翘和叶片不同，两年均呈“双峰”变化趋势，即在花后7天和21天呈现两个峰值。
　　 4.不同施肥模式下，氮素阶段累积量变化不一样。两年的阶段累积量呈现“双峰”曲线，一个峰值在越冬-返青阶段，一个在拔节-开花阶段，两年的趋势均表现为在返青期以前T1模式的阶段累积量大于其他模式，从拔节期开始T1模式的阶段累积量增加缓慢，而T3、T4的阶段累积量明显上升，特别是在拔节-开花期显著高于其他模式，说明后期氮素累积量大有利于产量的提高。
　　 5.不同栽培模式显著影响了氮素的吸收转运，与T1相比，T2通过提高花后各器官的氮素转运量和叶片对籽粒的贡献率来提高产量，T3、T4通过提高了叶片和茎秆中的氮素转运量和对籽粒的贡献率来提高产量。说明拔节期追肥能显并提高花后茎秆和叶片中的氮素转运量和对籽粒的贡献率，T4模式有利于提高叶片中氮素的转运量和对籽粒的贡献率。
　　 6.两年的灌浆速率均呈现先上升后下降的变化趋势，小麦单粒增长速率和单穗增长速率均呈单峰曲线变化。高的灌浆强度和灌浆高值持续时间是千粒重提高的主要原因，也是T3、T4粒重较T1、T2升高的又一原因。
　　 7.综合来看，T2是目前生产情况下，值得推广的优化施肥模式，T4模式是在产量进一步提高，达到超高产条件下兼顾高产高效的最优施肥管理模式。