减氮对宽幅播种小麦生长特性、氮代谢及产量品质的影响

来源 :山西农业大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:lgs0519
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为明确冬小麦宽幅播种节肥增效机制,本试验于2018-2020年在山西临汾洪洞县山西农业大学小麦试验示范基地开展大田研究,以播种方式为主区,设宽幅播种(WSS)和常规条播(DS)2个水平,以施氮量为副区,2018-2019年设为0 kg·hm-2(N0)、180kg·hm-2(N180)和240 kg·hm-2(N240)3个施氮水平,2019-2020年设不施氮(N0)、减氮25%(N180)、减氮12.5%(N210)和常规施氮(N240)4个施氮水平。研究减施氮肥对不同播种方式冬小麦生长特性、氮代谢、产量和品质的影响,以期实现小麦节水省肥的目标,为冬小麦高产优质栽培提供理论依据。主要结果如下:(1)2018-2019年,宽幅播种较常规条播显著提高了各生育时期群体分蘖数和生育期总耗水量,显著提高穗数4%-6%、穗粒数1%-7%、千粒重2%-7%、产量8%-16%、水分利用效率5%-11%。宽幅播种条件下,施氮量240 kg·hm-2较0 kg·hm-2和180 kg·hm-2,显著提高了各生育时期群体分蘖数、拔节—成熟耗水量和耗水比例,显著提高穗数、穗粒数、千粒重、产量和水分利用效率。(2)2019-2020年在施氮量为240 kg·hm-2基础上进行减肥试验。较施氮量0 kg·hm-2(不施氮)和180 kg·hm-2(减氮25%),施氮量210 kg·hm-2(减氮12.5%)显著提高了宽幅播种小麦成熟期穗长和可孕小穗数和灌浆速率、花后叶面积指数,成熟期叶片、茎秆+叶鞘和籽粒干物质积累量;显著提高了花后旗叶谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸合成酶(GOGAT)、籽粒GS活性,成熟期叶片、茎秆+叶鞘和穗轴+颖壳氮素积累量、花前氮素运转量及其对籽粒的贡献率;显著提高了可溶性蛋白含量、蛋白质及其组分含量和淀粉及其组分含量;显著提高了湿面筋含量和降落值,延长了面团形成时间和稳定时间,提高了淀粉稀懈值、峰值时间、糊化温度;最终,显著提高穗粒数7%-11%、千粒重7%-10%、产量10%-23%、水分利用效率10%-18%。此外,施氮量210 kg·hm-2与施氮量240 kg·hm-2,成熟期穗部性状、干物质积累量、花后旗叶GS和GOGAT活性、氮素积累与运转量、蛋白质含量、穗粒数、千粒重和产量两处理间差异均不显著,而与施氮量240 kg·hm-2(常规施氮)相比,施氮量210 kg·hm-2(减氮12.5%)显著提高氮肥利用效率3%-9%、氮肥收获指数5%、氮肥偏生产力7%。(3)相关分析表明,花后旗叶和籽粒GS、GOGAT活性与生育期总耗水量呈极显著相关,开花、成熟期氮素积累量和花前氮素运转量与花后旗叶和籽粒GS、GOGAT活性呈极显著相关,产量和品质与开花、成熟期氮素运转量和花前氮素运转量呈显著或极显著相关。总之,冬小麦采用宽幅播种且配施氮肥210 kg·hm-2(即减少氮肥12.5%)时,有利于促进小麦生长发育,为小麦关键生育期提供充足的水分,增加植株干物质量和氮素积累量,有利于花后旗叶和籽粒氮代谢酶活性提高,提高产量、水分利用效率和氮素利用效率,提高籽粒蛋白质含量,改善籽粒品质,实现节水省肥、高产优质的目标。
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