氮肥施用时期及基追比对豫中地区小麦灌浆的影响

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摘要 为探讨豫中区小麦生产适宜的氮肥运筹模式，以矮抗58为试验材料，于2012―2013年在许昌县进行了田间试验。采用裂区试验设计，在全生育期施纯N 300 kg/hm2的条件下，研究了氮肥基追比例（分别为3∶7、5∶5和7∶3）及追氮时期（起身期和拔节期）对灌浆期小麦叶片生理和产量的影响。结果表明，不同的氮肥运筹对灌浆期小麦叶片生理及产量的影响具有差异性。其中，增加氮肥追施比例（3∶7）以及在拔节期追氮能显著提高灌浆期叶片叶绿素含量以及小麦籽粒干物质积累量，同时显著降低了丙二醛含量，进而延缓了叶片衰老，延长了灌浆时间，最终可促进小麦产量的提高。

关键词 小麦；氮肥运筹；灌浆期；基追比；叶片生理

中图分类号 S512.1；S143.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2014）17-0036-03

豫中地区是河南省小麦的主要产区，也是商品小麦的重要调出区。对该地区小麦的高产栽培技术进行研究，有助于提高河南省小麦的产量[1]。小麦叶片的生理特性与籽粒发育的关系非常密切，并最终对产量产生明显的影响[1]。如何对小麦叶片的功能期进行延长，使其生产出更多的光合产物，从而达到粒重增加、产量提高的目的。施用氮肥可以有效地延缓作物的衰老，提高小麦的产量和品质[2-3]。

目前国内外学者进行了很多关于小麦氮肥运筹的研究[4-7]，其结果虽然对某一品种在某一地区有指导意义，但对不同类型的小麦品种栽培上氮肥配置仍然存在某些局限性。豫中地区小麦高产栽培的实践和技术尚不稳定，导致产量有较大幅度的波动。在总氮量一定的前提下，其基追肥的比例及追肥时期是小麦氮肥运筹的技术关键[8]，直接对小麦植株的生理生长和籽粒产量产生明显影响[9]。关于这方面，虽有不少研究[9-11]，但氮肥基追比的适宜范围，目前尚无一致的结论，此外，施氮的适宜时期尚需研究，特别是针对豫中区小麦的氮肥基追比以及施用适宜时期的研究却鲜有报道。

该研究通过大田试验在氮肥处理的基础上以调查不同时期冬小麦群个体质量指标为重点，主要研究氮肥追施时期及基追比对小麦生长过程籽粒灌浆动态的影响，以期为豫中地区小麦的生产提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验概况

试验于2012年10月至2013年6月在许昌县陈曹乡张潘镇史庄村大田内进行。试验区的土质为两合土，土壤中0～20 cm耕层养分含量为有机质16.1 g/kg、全氮1.12 g/kg、碱解氮55.2 mg/kg、速效磷31.6 mg/kg、速效钾101.64 mg/kg。供试的小麦品种为半冬性中筋品种矮抗58。供试肥料包括磷酸二铵（含P2O5 17%）、硫酸锌、氯化钾（含K2O 60%）、尿素（含纯N 46%）等。

1.2 试验设计

试验采用裂区试验设计，全生育期施纯N 300 kg/hm2，其中主区为氮肥基追比处理，共设置3个水平，即基追比分别为3∶7（基轻追重）、5∶5（基追平衡）、7∶3（基重追轻）；副区为追肥时期，共设置起身期（以N1表示）和拔节期（以N2表示）2个水平，其中，起身期追施氮肥，基追比为3∶7、5∶5和7∶3的各处理，分别以N1（3/7）、N1（5/5）、N1（7/3）表示；拔节期追施氮肥，基追比分别为3∶7、5∶5和7∶3的各处理，以N2（3/7）、N2（5/5）、N2（7/3）表示。主区随机区组排列，3次重复，副区在各主区内随机排列。小区面积为48 m2（6 m×8 m），试验田两边各设2 m保护行。

1.3 试验方法

按照该区高产田的养分需求，底施磷酸二铵375 kg/ hm2、硫酸锌30 kg/hm2、氯化钾300 kg/hm2，底施氮肥中扣除磷酸二铵中的氮含量后，根据计算，不足的氮再用尿素补齐。追施氮肥时，在相应的时期开沟施入尿素，覆盖后要及时浇水，田间管理同常规高产田。

1.4 测定内容及方法

于灌浆时期分别取各处理小麦植株同部位的叶片，洗净，进行叶片中叶绿素、丙二醛、总氮的测定。测定方法：叶绿素采用丙酮―无水乙醇浸提法[12]；丙二醛采用硫代巴比妥酸显色法[13]；总氮采用凯氏定氮法[14]。

2 结果与分析

2.1 氮肥运筹对小麦灌浆期叶片叶绿素含量的影响

叶绿素含量的高低与植物的光合速率密切相关，很多研究表明，可以将叶片叶绿素含量作为衡量叶片光合能力的一项重要指标。由图1可知，花后小麦旗叶叶绿素含量呈现先升后降的趋势，花后5～10 d缓慢升高，花后10 d开始有所下降，花后20 d以后下降的速率逐渐加快。不同的处理对小麦叶片中叶绿素含量的影响不同，总体来说，叶绿素含量N（3/7）>N（5/5）>N（7/3），在拔节期追肥处理下的叶绿素含量要大于起身期追肥处理下的叶绿素含量。

2.2 氮肥运筹对小麦灌浆期丙二醛含量的影响

总体而言随着花后天数的增加，各处理整体呈现“V”形变化趋势，花后25 d丙二醛含量最高。花后5～25 d，N（3/7）

2.3 氮肥运筹对小麦籽粒灌浆动态及灌浆速率的影响

籽粒在灌浆过程中千粒重均表现出相同的趋势，呈现“S”形升高的趋势，具有快―慢―快的特点。处理间籽粒千粒重表现为N（3/7）>N（5/5）> N（7/3），N2>N1，其中花后25 d以N2（3/7）处理千粒重最高。

为灌浆过程中小麦籽粒干物质日积累量的动态变化情况，其整体上呈现前高后低的趋势。灌浆前期即花后5～10 d籽粒干物质积累量日增量较大，表明花后前期是小麦籽粒碳水化合物积累的关键时期，花后20～25 d起身期追肥处理日增量已出现下降趋势，而拔节期追肥处理籽粒灌浆日增量仍出现缓慢上升趋势，基追比处理亦表现出N（3/7）处理籽粒日增量最高。

2.4 氮肥运筹对籽粒灌浆氮素含量动态影响

籽粒氮素含量在整个灌浆过程中呈现高―低―高的变化趋势。花后0～5 d和花后20～25 d是籽粒氮素含量较高的时期，这说明灌浆初期及灌浆结束前是籽粒氮素吸收速率较快的时期。花后10～15 d氮素含量相对而言较低，最低值出现在花后10 d。这表明籽粒形成初期即0～5 d，小麦植株各部位向籽粒转移了大量氮素，但随着灌浆过程的进行，由于大量碳水化合物的合成和向籽粒的运输，使得籽粒氮素百分含量相对降低。灌浆后期即20～25 d，籽粒干物质基本趋于稳定，氮转移及运输相对加强，使得植株营养器官中氮素迅速向籽粒中运输，氮含量开始升高。

3 结论与讨论

试验结果表明，氮肥运筹对小麦叶片生理有显著的影响，充足的底氮有利于前期叶片叶绿素的提高。增加氮肥追施比例（3∶7），拔节期追氮能显著提高灌浆期叶片叶绿素含量，并能降低丙二醛含量，进而对延缓叶片衰老、延长灌浆时间、促进产量提高有一定的积极作用。

光合作用是一切绿色植物进行有机物制造的一个重要途径，也是绿色机体进行生理代谢的一个重要环节，其与作物产量的关系密不可分。在氮、磷、钾三要素中，对光合作用影响最显著的为氮元素。决定绿色植物光合能力强弱的重要指标之一是叶片中叶绿素含量的多少。叶绿素的代谢与氮素营养的关系非常密切[15]。李卫民等[16]研究认为，增加氮肥施用量，可以使开花后旗叶内的叶绿素含量维持在较高的水平。本试验结果表明，在豫中地区的环境下，增加氮元素追肥的比例，在拔节期进行追氮，有利于生育后期叶片中的叶绿素含量维持在较高的水平，与赵长星等[3]的研究结果一致。

丙二醛（MDA）是细胞内膜脂过氧化的产物，叶片中细胞膜脂过氧化的程度可以表示丙二醛含量的高低，其是体现叶片衰老的重要指标。魏道智等[17]研究认为，拔节期追氮可明显地对小麦叶片的衰老进程产生影响，延缓叶片的衰老。本试验结果表明，在拔节期追施氮肥的“基轻追重”处理下，小麦旗叶内的丙二醛含量最低，说明拔节期基轻追重处理对维持生长后期叶片的细胞代谢、延长叶片功能期具有重要作用。但有研究表明，对于高产田在生长的后期，追施氮肥容易造成植株的贪青晚熟，从而产生高温危害，对产量产生影响[18]。本试验结果与此结果不太一致，这可能是由于不同地区土壤理化性质的不同造成的，这说明小麦的氮肥运筹在实际生产中应根据具体情况进行分析。王月福等[19]的研究表明，对于高肥力的土壤，小麦生产中追施氮肥的效果比基施好，对于低肥力的土壤，则结果相反。

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