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本试验于2016–2017和2017–2018两个生长季在山东省泰安市大汶口镇东武村试验田进行,选用广泛种植的冬小麦品种泰农18(T18)为供试材料,设置了早播(9月24日)、传统播期(10月8日)和晚播(10月22日)三个播期处理,研究了播期对冬小麦产量形成、氮素吸收利用的影响。研究结果如下:1播期对冬小麦产量形成的影响播期显著影响了冬小麦整个生育期的生长状况。三个播期处理的单株分蘖数、单株干重、群体大小和单位面积干物质积累量在生育前期(越冬期和拔节期)差异显著,在生育后期虽然群体大小的差异依然存在,但晚播处理冬小麦单株干重显著增加,导致三个播期处理的单位面积干物质积累量基本一致。随着播期推迟,冬小麦的成熟期籽粒粒重并未受影响,但单位面积穗数显著降低,而穗粒数显著提高,正是由于单位面积穗数和穗粒数的此消彼长,从而维持冬小麦单位面积粒数,所以三个播期的籽粒产量水平一致,播期并未影响冬小麦籽粒产量。同时,收获指数在三个播期间保持一致,表明播期并未影响干物质向籽粒分配的能力。2播期对冬小麦花前氮素营养指数的影响播期显著影响了冬小麦花前氮素营养指数。在越冬期和拔节期,三个播期的氮素营养指数均小于1,即植株处于氮亏缺状态,暗示了拔节期应适当施用氮肥进行补充,在孕穗期和开花期,早播和正常播期处理的氮素营养指数均明显大于1,即植株处于氮盈余状态,而晚播的氮素营养指数接近于1,即处于氮素供需平衡状态。3播期对冬小麦开花期氮素分配的影响播期显著影响了冬小麦的氮素分配。在开花期,虽然地上部氮素吸收总量随着播期推迟显著降低,但储藏氮中的可转运型氮量显著提高,而积累型氮量显著降低。此外,晚播优化了氮素在单株上的分配,主要表现为:第一,提高了氮素向叶片的分配比例;第二,强化了氮素向上层叶片(旗叶和倒二叶)的分配,减少了氮素向下层叶片(倒三叶和倒四叶)的分配;第三,上层叶片的单位面积干重和含氮量提高,而下层叶片的单位面积干重和含氮量保持不变或者降低;第四,提高了氮素向上层叶片Rubisco酶中分配比例,而保持或者降低了氮素向下层叶片Rubisco酶中分配比例;第五,提高了Rubisco中的氮素向活化Rubisco酶中的分配比例,而降低了非活化Rubisco酶中的分配比例;第六,降低了氮素向各层叶片细胞壁中的分配比例。正是由于上述氮素的优化分配而导致了上层叶片的最大羧化效率显著提高,而下层叶片的最大羧化效率保持不变或者下降。另一方面,晚播优化了二氧化碳由大气向叶片羧化位点的扩散通路,主要是提高了叶片的气孔导度和叶肉导度。结合最大羧化效率以及提高的二氧化碳扩散能力,使得上层叶片的光饱和净光合速率显著提高。而下层叶片光饱和净光合速率的提高主要归因于二氧化碳供应能力的加强。由于延迟播期导致上层叶片单位叶面积光饱和净光合速率增加的比例高于氮素增加的比例,因此光合氮素利用率显著提高。而下层叶片光合氮素利用率的提高则归因于单位叶面积上加强的净光合速率和降低的含氮量。从而在晚播吸收较少氮素的前提下,仍能获得与早播和正常播期一致的籽粒产量,最终显著地提高了氮素利用效率。4播期对冬小麦氮生产力的影响播期显著地影响了冬小麦氮生产力。随着播期推迟,从出苗到开花期,尽管地上部氮素积累量和干物质积累量差异显著,但氮生产力差异并不显著或略有差异,表明推迟播期并未影响此生育阶段的氮生产力,但显著降低了地上部氮素积累量和干物质积累量;从开花期到成熟期,地上部氮素积累量、干物质积累量和氮生产力均差异显著,表明推迟播期显著降低了地上部氮素积累量,但显著提高了干物质积累量和氮生产力。5播期对冬小麦氮素利用率的影响在我们的研究中,播期并未影响冬小麦的氮素利用率,而且氮素利用率与氮素营养指数并不存在相关性,主要是因为播期并未影响冬小麦成熟期籽粒产量,并且三个播期处理的供氮量保持一致,而相同的籽粒产量水平主要是由于单位面积穗数与每穗粒数之间的权衡,以及粒重不变的结果;播期显著影响了氮素吸收效率,即随播期推迟显著降低,而氮素吸收效率与氮素营养指数之间存在着显著的负相关关系,主要是由于虽然三个播期处理的供氮量保持一致,但地上部氮素吸收总量却随播期推迟显著降低;播期显著影响了氮素利用效率,即随播期推迟显著提高,而氮素利用效率与氮素营养指数之间存在着显著的正相关关系,主要是由于尽管冬小麦成熟期籽粒产量保持一致,但随播期推迟地上部氮素吸收总量却显著降低。最终,由于随播期推迟氮素吸收效率降低的幅度与氮素利用效率提高的幅度基本一致,从而氮素利用率保持一致。6播期对土壤氮平衡的影响播期显著影响了成熟期土壤氮平衡,主要包括土壤矿质氮含量和土壤表观氮损失量,在我们的研究中,早播处理的作物氮素吸收量显著高于正常播期处理,从而降低了成熟期土壤矿质氮含量和土壤表观氮损失量,这将减少由于氮淋洗而带来的地下水污染以及N2O的排放而带来的温室效应;晚播处理的作物氮素吸收量明显低于正常播期处理,从而增加了成熟期土壤矿质氮含量和土壤表观氮损失量,这将增加由于氮淋洗而带来的地下水污染以及N2O的排放而带来的温室效应。由此可以看出,晚播处理冬小麦将会损失大量的氮素,而且会加剧环境污染。因此,晚播处理的氮供应量应被减少,这将会提高氮素吸收效率,而氮素利用效率和籽粒产量并不受影响,最终提高氮素利用率。