论文部分内容阅读
试验于2019-2020年和2020-2021年冬小麦生长季在山东省泰安市道朗镇玄庄村(116°54′E,36°12′N)试验田进行。试验以济麦229为材料,设置2个氮肥水平,分别为240 kg hm-2(传统施氮量,N1)、144 kg hm-2(在传统施氮量的基础上减氮40%,N2);2个喷氮时间,分别为花后7 d(T1)、花后21 d(T2);以及0%、2%、6%、10%四个尿素喷施浓度,分别用R0、R2、R6、R10表示。15N微区标记试验设置拔节期根施N(普通尿素)+开花期根施15N(标记尿素),并在花后叶面不喷N为AN,在花后7天叶面喷N为A7,在花后14天叶面喷N为A14,在花后21天叶面喷N为A21;设置拔节期根施15N+开花期根施N,并在花后叶面不喷N为JN,在花后7天叶面喷N为J7,在花后14天叶面喷N为A14,在花后21天叶面喷N为J21;设置拔节期根施N+开花期根施N,并在花后叶面不喷15N为LN,在花后7天叶面喷15N为L7,在花后14天叶面喷15N为L14,在花后21天叶面喷15N为L21。主要研究结果如下:1.不同喷氮组合对冬小麦SPAD值及氮素代谢相关酶活性的影响在相同喷氮组合(喷氮时期和喷氮浓度)下,花后旗叶SPAD值表现为R2>R0、R6、R10,旗叶GS活性及NR活性均表现为R2>R6、R10>R0。花后喷氮可显著提高旗叶SPAD值、GS活性及NR活性,且当喷施尿素浓度为2%时增幅最大。当尿素浓度为2%水平时,将喷施时间由花后7 d推迟至花后21 d更有利于延缓旗叶SPAD值及旗叶NR活性的下降。2.不同喷氮组合对冬小麦氮素吸收、转运及分配的影响在相同喷氮组合条件下,N1处理成熟期各器官氮素积累量显著高于N2处理,增加根部氮肥施用量有利于提高冬小麦成熟期各器官氮素的积累量。根部施氮量及叶面喷氮时期相同条件下,冬小麦地上部氮素积累量表现为R2、R6、R10>R0,开花后叶面喷氮能提高冬小麦地上部植株氮素积累量。花后喷氮可显著提高冬小麦开花后同化氮素输入籽粒量,喷氮时间对开花后同化氮素输入籽粒量无显著影响,但提高喷施尿素浓度可显著增加花后同化氮素输入籽粒量,并在根部施氮240 kg hm-2下表现出较高的增幅。开花前营养器官贮藏氮素向籽粒转运量及氮素收获指数均随喷施尿素浓度提高呈先增高后降低的趋势,并在2%浓度下达到最高。采用2%浓度的尿素,将喷施时间由开花后7 d推迟至开花后21 d,小麦开花前营养器官贮藏氮素向籽粒转运量的增幅更大。3.不同喷氮组合对冬小麦产量及蛋白质含量的影响花后喷氮可显著提高冬小麦千粒重和籽粒产量,采用2%浓度的尿素喷施时产量增幅最大。相同施氮量下,T2处理籽粒产量显著高于T1处理,但这种现象仅表现在喷施2%浓度的尿素溶液时,说明只有在喷施适宜的尿素浓度(2%)的情况下,推迟喷施氮肥时间才能进一步提高籽粒产量。花后喷氮可以提高冬小麦籽粒蛋白质含量及蛋白质产量,且以采用2%浓度的处理增产幅度较大。在根部施氮量144 kg hm-2时,花后喷氮对籽粒含氮量、蛋白质含量的提升效果降低,对籽粒蛋白质产量的提升效果增强。4.不同喷氮组合对冬小麦氮素利用率的影响随根部氮肥施用量的降低,氮素利用率和氮肥偏生产力呈现增高趋势。花后喷氮可显著提高冬小麦氮素利用率、氮素利用效率,与传统施氮量相比(240 kg hm-2),减氮40%(144 kg hm-2)的情况下花后喷氮的增幅更大。随喷施尿素溶液浓度的提高,氮素利用率、氮素利用效率及氮肥偏生产力呈先增加后降低的趋势,并在2%浓度下达到最高。采用2%浓度的尿素叶面喷施,推迟花后喷施时间,冬小麦氮素利用率、氮素利用效率及氮肥偏生产力的增幅更大。5.花后不同时期喷氮对冬小麦不同来源氮素积累、分配及转运的影响花后喷氮可显著促进冬小麦根系对氮素的吸收,且推迟花后喷氮时间可以显著降低营养器官吸收氮素向籽粒的转运。花后喷氮不仅能促进花前营养器官临时贮藏氮素向籽粒的转运,亦能够促进花后根系和叶面吸收同化氮素向籽粒的转运。推迟花后喷氮时间可以显著降低来源于叶面喷施氮素在籽粒中的积累及分配,提高其在营养器官中的积累及分配,同时亦可提高来源于根部追施的氮素向籽粒的转运分配,进而显著提高籽粒中源自根部追施氮素的积累量。6.花后不同时期喷氮对冬小麦产量及氮素利用效率的影响花后喷氮对冬小麦穗数穗粒数无显著影响,仅通过提高千粒重进而增加籽粒产量,且冬小麦籽粒产量随花后喷氮时间的推迟而呈现增加趋势。花后喷氮可提高冬小麦氮素利用效率,且花后喷氮时间对氮素利用效率有显著影响。与花后7 d和花后14 d喷氮处理相比,推迟花后喷氮时间至花后21 d更有利于冬小麦氮素利用效率的提高。综上所述,冬小麦开花后叶面喷施2%浓度的尿素溶液可提高旗叶SPAD值及氮素代谢相关酶活性,并促进强筋冬小麦开花后根系对氮素的吸收同化及营养器官临时贮存氮素向籽粒的再分配,从而显著提高籽粒产量及氮素利用效率。推迟花后喷氮时期降低了来源于叶面喷施的氮素向籽粒的分配,促进其向叶片及颖壳的分配,有利于延缓光合器官的衰老,延长灌浆时间,同时亦可提高营养器官中来源于根部追施的氮素向籽粒的转运分配,提高氮素利用率,从而协同提高成熟期籽粒氮素积累量、千粒重、籽粒产量和氮素利用效率。