本研究田间试验于2002年10月至2003年6月在山东省龙口市北马镇前诸留村进行,选用具有9000kg/hm2产量潜力、蛋白质含量14%左右的小麦品种济麦20和8500kg/hm2产量潜力、蛋白质含量15%左右的烟农15,采用大田小区试验和15N微区试验相结合的方法,研究了不同施氮量和底追比例处理对济麦20氮素利用以及产量、品质形成的影响。主要研究结果如下:1不同施氮量和底追比例对氮素利用的影响常规氮肥用量(240kg/hm2纯氮),底施1/3、拔节期追施2/3的处理氮肥利用率最高。在240kg/hm2的基础上降低30%的施氮量的各处理,氮肥的利用率比常规施氮处理(240kg/hm2纯氮,底施1/2、拔节期追施1/2)显著提高,但降氮处理间无显著差异。植株中积累的氮素有70%以上来自于土壤氮,来自肥料氮的不足30%,说明植株氮素积累主要取决于对土壤氮的吸收。240kg/hm2的施氮量,氮肥全部用于拔节期追施的处理吸收的土壤氮占总氮的比例最高,底施1/3、拔节期追施2/3的处理吸收的土壤氮占总氮的比例最低。168kg/hm2施氮量的不同底追比例处理吸收的土壤氮占总氮的比例都显著高于常规施氮处理,并且以全部拔节期追施的处理吸收的土壤氮占总氮的比例最高。由此可见,氮肥全部用于拔节期追施与降低30%的施氮量,都促进了植株对土壤氮的吸收,土壤氮在总吸氮量中所占的比例显著增加。2不同的施氮量和底追比例对土壤氮素含量的影响2.1施氮量和底追比例对土壤全氮含量的影响与ck比较,施用氮肥提高了不同生育时期0~60cm各土层土壤全氮含量;与常规施氮处理比较氮肥全部用于拔节期追施的处理,显著提高了0~20、20~40cm土层挑旗期到成熟期的土壤全氮含量,为后期植株的生长提供充足的氮素供应。但对于40~60cm土层的土壤全氮含量,各施氮处理间无显著差异。2.2施氮量和底追比例对土壤碱解氮含量的影响各施氮处理0~20cm土层土壤碱解氮含量挑旗期最高,并且氮肥全部用于拔节期追施的处理碱解氮含量高于其他处理,保证小麦生长后期充足<WP=8>的养分供应。20~40cm土层,ck和施基肥氮处理的土壤碱解氮含量在起身期最高;氮肥全部用于拔节期追施的处理和常规施氮处理间碱解氮含量在成熟期无显著差异,ck最低。40~60cm土层,ck和施基肥氮的处理土壤碱解氮含量起身期最高;而氮肥全部用于拔节期追施的处理土壤碱解氮含量一直升高,成熟期含量最高,ck最低。2.3施氮量和底追比例对土壤硝态氮含量的影响与ck比较,基施氮肥显著提高了越冬期土壤硝态氮的含量,而且基施氮肥量越高,各土层土壤硝态氮含量越高。起身期土壤硝态氮的含量与越冬期相比显著降低,但施基肥氮的处理在0~60cm土层仍保持较高的硝态氮含量。拔节期追施氮肥后,各施氮处理挑旗期土壤硝态氮含量显著提高,并且氮肥全部用于拔节期追施的处理土壤硝态氮含量提高最显著;拔节期追施氮肥对0~60cm土层土壤硝态氮含量的影响显著大于对60~100cm土层硝态氮含量的影响。到成熟期施氮处理0~60cm各土层土壤硝态氮含量与挑旗期比较显著降低,而60~100cm各土层土壤硝态氮含量升高。说明挑旗期到成熟期0~60cm土层硝态氮除被作物吸收,还存在向深层土壤的运移。而氮肥全部用于拔节期追施的处理比常规施氮处理提高了成熟期0~60cm土层土壤硝态氮存留,减少了向深层土壤的运移。2.4施氮量和底追比例对土壤铵态氮含量的影响氮肥对土壤铵态氮含量的影响比对土壤硝态氮含量的影响作用小。挑旗期之前,土壤中铵态氮含量的变化很小。拔节期追施氮肥后,挑旗期施氮处理0~20cm土层土壤铵态氮含量显著高于ck;而且氮肥全部用于拔节期追施的处理极显著提高了0~20cm土层土壤铵态氮含量,并且在成熟期土壤铵态氮含量也较高。3施氮量和底追比例与氮素平衡播种到起身期,无论是施氮处理还是不施氮处理,都存在氮素的表观盈余,而且基施氮肥量越大,氮素盈余量越大,表观损失越多。起身期以后,植株吸氮量增多,而且由于前期土壤无机氮损失严重,所以即使拔节期追施大量氮肥,也没有出现氮素的表观盈余。挑旗期后,土壤中的无机氮含量升高,特别是氮肥全部用于拔节期追施的处理,土壤无机氮的含量显著高于其他处理,基本满足小麦挑旗期之后对氮素的需求,所以此阶段<WP=9>的表观盈亏量趋近于零。4施氮量和底追比例与氮素代谢4.1施氮量和底追比例对营养器官氮素代谢的影响施用氮肥提高了旗叶硝酸还原酶(NR)的活性。在240kg/hm2和168kg/hm2的施氮量条件下,提高拔节期追氮比例的处理比常规施氮处理提高了旗叶NR活性,尤其是氮肥全部用于拔节期追施的处理显著提高了开花7天之后旗叶NR活性。施用氮肥提高了旗叶和颖壳谷氨酰胺合成酶(GS)的活性。在240kg/hm2和168kg/hm2的施氮量条件下,氮肥全部用于拔节期追施的处理比常规施氮处理显著提高了开花7天之后旗叶的GS活性和开花21天之后颖壳的GS活性。在240kg/hm2和168kg/hm2的施氮量条件下,氮肥全部用于拔节追施的处理比常规施氮处理显著提高了开花始期旗叶可溶性蛋白质含量,而其他处理与常规施肥处理比较差异不显著;同时,氮肥全部用于拔节追施的处理在灌浆末期保持较高的可溶性蛋白质含量,维持较长的光合速率和高值持续期,提高了籽粒产量。4.2施氮量和底追比例对籽粒氮素代谢的影响相对于旗叶来说