氮肥运筹技术对冬小麦产量和品质的影响

摘要

试验于2005～2006年在河南农业大学试验农场进行，以中筋高产小麦品种矮早8和周麦18为试验材料，采用大田试验的方法，从土壤一小麦植株系统出发研究了在180～00kg·hm<'-2>范围内3个梯度氮肥用量和三种基追比例对小麦产量和品质形成的影响。本试验主要研究结果如下： 1．氮素在土壤与小麦系统之间的吸收、分配和利用小麦收获后与播前相比，施用氮肥可以提高土壤0～1m土体内的全氮含量，随土壤深度增加这种趋势表现更为明显，但处理间无明显差异。在一个小麦生长季内，增施氮肥对0～100cm土体内全氮含量的变化影响不大。 氮肥运筹对小麦生育中后期(拔节－成熟)0～60cm土层内的速效氮含量影响较大，随施氮量的增加，速效氮增加幅度有所提高。但是，氮肥运筹对小麦当季60～100cm土层中的速效氮含量几乎没有影响。 增加基肥施氮量，有利于提高开花前植株全氮含量；基肥与拔节肥并重有利于开花期植株全氮含量的积累；孕穗肥可以明显提高矮早8灌浆期的植株全氮含量，而对于周麦18灌浆期植株全氮含量影响较小。 在180～300kg·hm<'-2>氮素范围内，增加氮肥用量和追肥比例，有利于矮早8植株各器官氮素向籽粒转运，提高籽粒氮素水平；周麦18以中氮水平下，基肥与拔节肥并重的运筹方式有利于籽粒氮素水平的提高。 2．氮肥运筹技术对硝态氮时空分布的影响小麦生育前期，土壤0～40cm土层中NO<,3><'->-N含量随氮肥用量和基肥比例的增加显著增加，40cm～100cm土层NO<,3><'->-N含量处理间差异不显著。 小麦生育中期(起身－拔节)，底肥用量较少的L1处理和M1处理0～40cm土层内NO<,3><'->-N含量下降，底肥用量较多的M3、H2，H3处理则表现为冗余。 不同氮肥处理的0～100cm土层内的NO<,3><'->-N含量随氮肥用量的增加显著升高；氮肥水平相同的情况下差异不显著；同一处理则表现为深层NO<,3><'->-N含量高于浅层，高氮水平下这种趋势更加明显。 3．氮肥运筹技术对小麦抗冻能力的影响越冬期小麦植株可溶性糖含量随施氮水平和基肥比例的增加而降低，小麦的冻害指数则相应提高。相关分析结果表明，小麦冻害指数与可溶性糖含量呈显著负相关，与根系活力呈显著正相关。 4．氮肥运筹技术对小麦茎秆抗倒伏能力的影响基部第一、第二节间的节间长度和基部第二节间的含氮量均随氮肥水平和基肥例的增加而提高。基部第一、第二节间的节间粗度、秆壁厚度和节间充实度、基部第二节间机械强度则表现相反。相关分析结果表明，基部第二节间机械强度与节间粗度、壁厚、充实度呈极显著正相关，而与其节间长度、氮含量呈显著负相关。 5．氮肥运筹技术对小麦产量形成的影响氮肥运筹对小麦籽粒产量有明显的调控作用。矮早8以中氮水平下基肥:拔节肥:孕穗肥为3:5:2的M1处理产量最高，为8319.0kg·hm<'-2>。周麦18以中氮水平下基肥与拔节肥并重的M2处理籽粒产量最高，为9027.0 kg·hm<'-2>。 氮肥运筹技术对中间型品种周麦18产量的调控主要是通过对单位面积穗数的调控来实现的，对重穗型品种矮早8产量的调控主要是通过对穗粒数和千粒重的调控来实现的。 6．氮肥运筹技术对籽粒品质的调控矮早8籽粒蛋白质含量随氮肥用量的和追肥比例的增加而升高，高氮水平下基肥:拔节肥:孕穗肥为3:5:2的处理H1籽粒蛋白质含量最高；周麦18籽粒蛋白质含量则以中氮水平下基肥与拔节肥并重的M2最高。 氮肥运筹技术直支比具有明显的调控作用，供试品种的淀粉直支比均随氮肥用量的增加和追肥比例的增加而提高。 矮早8面团形成时间，稳定时间随氮肥用量和追肥比例的增加而延长。周麦18面团形成时间和稳定时间随氮肥用量的增加和追肥比例的增加先延长而后又有所缩短，公差指数和软化度则表现相反的趋势。 7．合理氮肥运筹方式的确定在180～300kg·hm<'-2>纯氮范围内，矮早8采取中氮水平下基肥:拔节肥:孕穗肥为3:5:2的施肥方式，周麦18采取中氮水平下基肥:拔节肥为5:5的氮肥运筹方式，既能尽可能减少土壤硝态氮累积量，有效降低土壤硝态氮污染地下水的可能性，又能最大限度提高小麦生产的经济效益。

目录

文摘

英文文摘

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声明

1.文献综述

2.引言

2.1选题意义及依据

2.2研究的内容与目的

2.3课题来源

3.材料与方法

3.1试验材料与试验设计

3.1.1供试材料

3.2.2试验设计

3.2测定项目与方法

3.2.1试验的取样与收获

3.2.2田间指标测定

3.2.3土壤样品项目测定

3.2.4小麦生理生化指标测定

3.2.5小麦冻害程度的测定

3.2.6小麦茎秆形态指标和机械强度的测定

3.2.7籽粒和面粉品质指标的测定

3.3数据处理与分析

4.结果与分析

4.1氮素在土壤—小麦系统中的积累、分配、利用

4.1.1土壤全氮含量变化

4.1.2土壤速效氮含量变化

4.1.3不同生育时期植株全氮含量的变化

4.1.4成熟期小麦植株各器官中氮含量的变化

4.2地下水重要污染源—土壤硝态氮的时空分布

4.2.1不同生育期土壤硝态氮在0～100 cm土壤剖面的分布

4.2.2不同处理各土层硝态氮含量在小麦全生育期的变化

4.3不同氮肥运筹方式对冻害的影响

4.3.1冻害指数

4.3.2越冬期小麦植株可溶性糖含量的差异与抗寒性的关系

4.3.3小麦越冬期根系活力

4.4氮肥运筹方式对周麦18抗倒伏能力的影响

4.4.1节间长度

4.4.2基部节间粗度和厚度及充实度

4.4.3茎秆含氮量

4.4.4茎秆机械强度

4.4.5基部第二节间的直径、壁厚、充实度，氮含量与机械强度的相关分析

4.5氮肥运筹方式对群体干物质积累和部分生理特性的影响

4.5.1干物质积累动态

4.5.2花后旗叶光合速率变化动态

4.5.3旗叶硝酸还原酶(NR)活性

4.6氮肥运筹方式对籽粒产量与产量构成因素的影响

4.6.1籽粒产量

4.6.2产量构成因素

4.7氮肥运筹对籽粒品质的影响

4.7.1籽粒蛋白质含量

4.7.2籽粒蛋白质组分

4.7.3籽粒淀粉品质

4.7.4面团流变学特性

4.7.5籽粒容重

4.8氮肥用量的生态和经济效益分析

4.8.1生态效益分析

4.8.2经济效益分析

5.结论与讨论

5.1氮肥运筹对土壤—小麦系统氮素循环的影响

5.2氮肥运筹与地下水污染

5.3氮肥运筹与小麦冻害

5.4氮肥运筹对小麦倒伏的影响

5.5氮肥运筹对小麦籽粒产量的影响

5.6氮肥运筹对小麦籽粒品质的影响

参考文献

致谢

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