氮密调控对冬小麦籽粒产量及氮素利用效率的影响

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2020-0160

中国农学通报 ›› 2021, Vol. 37 ›› Issue (22): 5-10.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2020-0160

所属专题：小麦

氮密调控对冬小麦籽粒产量及氮素利用效率的影响

刘卫星¹^,²(), 张文杰³, 王家瑞², 马耕², 康娟², 王晨阳²()

¹河南省科学技术发展战略研究所,郑州 450008
²河南农业大学,郑州 450002
³许昌市建安区农业技术推广中心,河南许昌 461002

收稿日期:2020-06-09 修回日期:2021-06-02 出版日期:2021-08-05 发布日期:2021-08-26
通讯作者: 王晨阳
作者简介:刘卫星,男,1987年出生,河南商丘人,工程师,博士,主要从事小麦高产栽培。通信地址:450008 河南省郑州市金水区花园路27号河南科技信息大厦2311房间,Tel:0371-61171579,E-mail: wxliu2012@163.com。
基金资助:
国家重点研发计划项目“黄淮海冬小麦减灾保产调控关键技术研究”(2017YFD0300408);国家重点研发计划项目 “小麦生产系统对气候变化的响应机制及其适应性栽培途径”(2017YFD0300204);河南省小麦产业技术体系岗位专业项目(S2010-01-G07)

The Effect of Density and Nitrogen Fertilizer on Wheat Yield and Nitrogen Use Efficiency of Winter Wheat

Liu Weixing¹^,²(), Zhang Wenjie³, Wang Jiarui², Ma Geng², Kang Juan², Wang Chenyang²()

¹Henan Institute of Science and Technology Development Strategy, Zhengzhou 450008
²Henan Agriculture University, Zhengzhou 450002
³Agricultural Technology Extension Center of Jian’an District, Xuchang City, Xuchang Henan 461002

Received:2020-06-09 Revised:2021-06-02 Online:2021-08-05 Published:2021-08-26
Contact: Wang Chenyang

摘要/Abstract

摘要：

为探究氮肥用量和种植密度对冬小麦籽粒产量和氮素利用效率的互作效应,2017—2018年在大田定位试验条件下,以‘矮抗58’为试验材料,设置112.5、150、187.5 kg/hm² 3个种植密度,0、180、240、300 kg/hm²4个施氮水平,研究了氮肥用量和种植密度对小麦干物质积累转运、籽粒产量及氮素利用效率的影响。结果表明,同一种植密度下,花后贮藏干物质的转运量及对籽粒产量的贡献率随施氮量的增加呈先升后降趋势,而花前趋势相反;冬小麦群体分蘖数、穗数、穗粒数和产量随施氮量的增加呈升高趋势,然而千粒重和氮肥利用效率随施氮量的增加呈降低趋势。可以通过提高种植密度来减小施氮量降低对小麦产量和氮素利用效率的负面影响。因此,适宜氮肥用量与种植密度可提高小麦籽粒产量和氮素利用效率。在本试验条件下,施氮量240 kg/hm²与种植密度150 kg/hm²相匹配是获得更高产高效的最优组合。

关键词: 氮肥, 种植密度, 氮素利用效率, 干物质转运, 籽粒产量, 冬小麦

Abstract:

The paper aims to explore the interaction effects of nitrogen application rate and planting density on yield and nitrogen use efficiency of winter wheat. Under the condition of field positioning experiment in 2017 and 2018, ‘Aikang 58’ was used as experimental material to study the effects of planting density and nitrogen application rate on dry matter accumulation and transport, yield and nitrogen use efficiency of wheat, with three sowing densities of 112.5, 150 and 187.5 kg/hm² and four nitrogen application levels of 0, 180, 240 and 300 kg/hm². The results showed that under the same sowing density, the transport amount of dry matter stored after anthesis and its contribution rate to grain yield increased first and then decreased with the increase of nitrogen application level, while the trend before anthesis was opposite; the population tiller number, spike number, grain number per spike and yield of winter wheat increased with the increase of nitrogen application level, but the thousand seed weight and nitrogen use efficiency decreased with the increase of nitrogen application level. In addition, the negative effects of reducing nitrogen application rate on wheat yield and nitrogen use efficiency could be offset by increasing planting density. Therefore, the reasonable combination of nitrogen application rate and planting density can improve wheat yield and nitrogen use efficiency. The recommended nitrogen application rate for winter wheat is 240 kg/hm² and the planting density is 150 kg/hm².

Key words: nitrogen fertilizer, planting density, nitrogen use efficiency, dry matter transport, grain yield, winter wheat

中图分类号:

S512.1
S311

刘卫星, 张文杰, 王家瑞, 马耕, 康娟, 王晨阳. 氮密调控对冬小麦籽粒产量及氮素利用效率的影响[J]. 中国农学通报, 2021, 37(22): 5-10.

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图/表 5

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处理	pH	有机质/(g/kg)	全氮/(g/kg)	速效磷/(mg/kg)	速效钾/(mg/kg)	硝态氮/(g/kg)
N0	7.35a	8.02a	0.42b	14.51a	152.04b	11.27c
N1	7.32a	6.59c	0.48a	9.98c	95.81c	21.17b
N2	7.22b	7.52ab	0.49a	12.16b	151.41b	26.78b
N3	7.19b	6.92bc	0.47a	15.06a	191.43a	36.56a

处理	pH	有机质/(g/kg)	全氮/(g/kg)	速效磷/(mg/kg)	速效钾/(mg/kg)	硝态氮/(g/kg)
N0	7.35a	8.02a	0.42b	14.51a	152.04b	11.27c
N1	7.32a	6.59c	0.48a	9.98c	95.81c	21.17b
N2	7.22b	7.52ab	0.49a	12.16b	151.41b	26.78b
N3	7.19b	6.92bc	0.47a	15.06a	191.43a	36.56a

处理		营养器官花前储藏同化物转运量/(kg/hm²)	营养器官花前储藏同化物转运率/%	开花前储藏干物质转运量对籽粒的贡献率/%	开花后光合同化量（输入籽粒部分）/(kg/hm²)	开花后干物质积累量对籽粒产量的贡献率/%
D1	N0	2875.93b	31.91a	59.47a	1960.25d	40.53d
	N1	618.11c	5.15d	7.16d	8019.04a	92.84a
	N2	2747.89b	19.33c	32.97c	5586.13b	67.03b
	N3	4041.99a	25.43b	47.88b	4399.06c	52.12c
D2	N0	2901.98b	31.33a	60.33a	1908.42d	39.67d
	N1	929.95d	7.25d	10.80d	7682.19a	89.20a
	N2	2603.19c	18.05c	31.75c	5596.43b	68.25b
	N3	4019.90a	25.16b	47.94b	4365.68c	52.06c
D3	N0	2978.70a	32.07a	60.41a	1952.02d	39.59c
	N1	1276.09d	9.82c	14.90c	7289.18a	85.10a
	N2	2632.88b	18.25b	31.99b	5596.43b	68.01b
	N3	2636.69b	16.48b	35.01b	4895.32c	64.99b

处理		营养器官花前储藏同化物转运量/(kg/hm²)	营养器官花前储藏同化物转运率/%	开花前储藏干物质转运量对籽粒的贡献率/%	开花后光合同化量（输入籽粒部分）/(kg/hm²)	开花后干物质积累量对籽粒产量的贡献率/%
D1	N0	2875.93b	31.91a	59.47a	1960.25d	40.53d
	N1	618.11c	5.15d	7.16d	8019.04a	92.84a
	N2	2747.89b	19.33c	32.97c	5586.13b	67.03b
	N3	4041.99a	25.43b	47.88b	4399.06c	52.12c
D2	N0	2901.98b	31.33a	60.33a	1908.42d	39.67d
	N1	929.95d	7.25d	10.80d	7682.19a	89.20a
	N2	2603.19c	18.05c	31.75c	5596.43b	68.25b
	N3	4019.90a	25.16b	47.94b	4365.68c	52.06c
D3	N0	2978.70a	32.07a	60.41a	1952.02d	39.59c
	N1	1276.09d	9.82c	14.90c	7289.18a	85.10a
	N2	2632.88b	18.25b	31.99b	5596.43b	68.01b
	N3	2636.69b	16.48b	35.01b	4895.32c	64.99b

处理		穗数	穗粒数	千粒重/g	籽粒产量/(kg/hm²)
D1	N0	327.33b	30.09b	49.13a	4836.25c
	N1	603.63a	31.31a	48.23b	7896.18b
	N2	612.94a	31.63a	46.58c	8441.32a
	N3	617.36a	31.95a	46.25c	8395.65a
D2	N0	328.57b	30.53b	49.02a	4930.74c
	N1	612.95a	31.04a	47.68b	8437.28b
	N2	620.56a	31.37a	47.02b	9024.27a
	N3	625.13a	31.72a	46.05c	8831.62b
D3	N0	345.83b	30.28a	48.85a	4810.41d
	N1	623.96a	29.84b	47.45b	8199.26c
	N2	630.24a	30.26a	46.72c	8565.27a
	N3	635.68a	30.81a	46.03c	8109.21b

氮密调控对冬小麦籽粒产量及氮素利用效率的影响

The Effect of Density and Nitrogen Fertilizer on Wheat Yield and Nitrogen Use Efficiency of Winter Wheat

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