高國華

（葉縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,河南葉縣467200）

施肥是提高小麥籽粒產(chǎn)量與品質(zhì)的主要栽培措施之一,其中,氮肥對(duì)小麥產(chǎn)量和品質(zhì)形成的影響最為重要[1-3].在目前小麥生產(chǎn)中,為了追求產(chǎn)量,存在不考慮土壤肥力條件,盲目施用氮肥的問題.過量或不合理施氮不僅不能達(dá)到高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的目的,而且會(huì)增加氮肥損失,降低氮肥利用率[4].前人研究表明,小麥對(duì)氮素的吸收利用與土壤肥力水平密切相關(guān)[5-6].但對(duì)同一生產(chǎn)區(qū)域不同肥力土壤小麥?zhǔn)┑霎a(chǎn)效應(yīng)及氮肥利用效率缺少比較分析研究.鑒于此,本試驗(yàn)研究了不同肥力土壤施用氮肥對(duì)小麥產(chǎn)量及氮吸收利用效率的影響,以期為小麥科學(xué)施用氮肥提供參考依據(jù).

1 材料與方法

試驗(yàn)于2009-2010年在河南省葉縣麥田進(jìn)行,根據(jù)試驗(yàn)對(duì)土壤肥力水平的要求,高、中、低3種肥力土壤分別選在葉縣廉村鄉(xiāng)灣張村、田莊鄉(xiāng)張申莊和龔店鄉(xiāng)十里鋪村.3個(gè)地塊土壤類型、地形和氣候條件相同,其基礎(chǔ)土壤理化性質(zhì)見表1.供試小麥品種為豫麥49-198.供試肥料分別為尿素（含N量為46%）、過磷酸鈣（含P2O512%）、氯化鉀（含K2O60%）.

表1 供試基本土壤理化性狀Tab.1 Soil chemical and physical properties of the trial

試驗(yàn)設(shè)不施氮（PK）和施氮（NPK）2個(gè)處理,3種肥力水平地塊N、P2O5、K2O用量分別為210、120和90 kg/hm2.氮肥40%基施、60%拔節(jié)期追施,磷、鉀肥全部底施.試驗(yàn)小區(qū)面積40 m2,3次重復(fù).小麥生育期間的栽培管理措施相同.小麥成熟期后分小區(qū)實(shí)收測產(chǎn),取樣進(jìn)行考種,測定植株與籽粒氮磷鉀養(yǎng)分含量.

氮肥利用效率分別用以下參數(shù)進(jìn)行表征評(píng)價(jià)[7-8]：①氮肥貢獻(xiàn)率（NCR,%）=（施氮區(qū)產(chǎn)量-無氮區(qū)產(chǎn)量）/施氮區(qū)產(chǎn)量×100；②總吸氮量（TNA,kg/hm2）=成熟期單位面積地上部干物質(zhì)重×植株含氮量；③籽粒吸氮量（kg/hm2）=籽粒吸氮量×籽粒產(chǎn)量；④氮素收獲指數(shù)（NHI）=籽粒吸氮量/植株總吸氮量；⑤氮肥農(nóng)學(xué)利用率（NAE,kg/kg）=（施氮區(qū)產(chǎn)量-無氮區(qū)產(chǎn)量）/施氮量；⑥氮肥偏生產(chǎn)力（PFPN,kg/kg）=施氮區(qū)產(chǎn)量/施氮量；⑦氮肥吸收利用率（NRE,%）=（施氮區(qū)植株總吸氮量-無氮區(qū)植株總吸氮量）/施氮量×100；⑧氮肥生理利用率（NPE,kg/kg）=（施氮區(qū)產(chǎn)量-無氮區(qū)產(chǎn)量）/（施氮區(qū)植株總吸氮量-無氮區(qū)植株總吸氮量）；⑨土壤氮素依存率（SNDR,%）=無氮區(qū)植株總吸氮量/施氮區(qū)植株總吸氮量×100.

試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析與計(jì)算利用DPS9.50軟件和Microsoft Excel 2003完成.

2 結(jié)果與分析

2.1 施氮對(duì)不同肥力土壤小麥增產(chǎn)效應(yīng)的影響

施氮對(duì)不同肥力土壤小麥產(chǎn)量的影響見表2.

表2 施氮對(duì)不同肥力土壤小麥產(chǎn)量的影響Tab.2 The effect ofnitrogen fertilization on wheat yield under different soil fertility

由表2可知,3種肥力土壤施氮處理與不施氮處理相比,增產(chǎn)效果均達(dá)顯著水平,高、中、低3種肥力分別增產(chǎn)39.6%、36.1%和80.7%,說明不同肥力水平土壤施氮均表現(xiàn)出較好的增產(chǎn)效果；3種肥力土壤施氮增產(chǎn)率之間具有顯著差異,以低肥力土壤的氮肥增產(chǎn)效果最好,其增產(chǎn)率分別是高、中肥力土壤的2.0倍和2.2倍.氮肥貢獻(xiàn)率與施氮增產(chǎn)率在3種肥力土壤上表現(xiàn)的規(guī)律一致,以低肥力土壤的氮肥貢獻(xiàn)率最高（44.7%）,與高、中肥力土壤差異顯著,而高、中肥力土壤的氮肥貢獻(xiàn)率差異不顯著,說明在施氮量相同的情況下,氮肥在低肥力土壤的增產(chǎn)效應(yīng)最佳.

2.2 施氮對(duì)不同肥力土壤小麥氮吸收與利用效率的影響

2.2.1 施氮對(duì)小麥氮吸收的影響施氮對(duì)不同肥力土壤小麥氮吸收的影響見表3.

表3 施氮對(duì)不同肥力土壤小麥氮素吸收的影響Tab.3 The effect ofnitrogen fertilization on N-absorption under different soil fertility

由表3可知,施氮不僅顯著提高小麥產(chǎn)量,也顯著增加了小麥植株總吸氮量,說明產(chǎn)量的提高是以吸收一定的氮素養(yǎng)分為基礎(chǔ)的.3種肥力土壤相比,不施氮處理間總吸氮量差異顯著,且隨著土壤肥力水平降低小麥總吸氮量減少；施氮處理與不施氮處理表現(xiàn)出相同規(guī)律.3種肥力水平施氮與不施氮處理相比,100 kg籽粒吸氮量表現(xiàn)規(guī)律不一致,高肥力土壤顯著增加,中肥力土壤無顯著差異,低肥土壤則有所降低；3種肥力土壤不施氮處理100 kg籽粒吸氮量無顯著差異,高肥力與中、低肥力土壤相比施氮處理則有明顯差異,表現(xiàn)為高肥力＞中肥力＞低肥力.施氮處理與不施氮處理相比,高肥力土壤氮素收獲指數(shù)顯著增加,中肥力土壤顯著下降,低肥力土壤差異不顯著；3種肥力水平下,不施氮處理氮素收獲指數(shù)相比,差異不顯著；施氮處理相比,三者之間有顯著差異,表現(xiàn)為高肥力＞低肥力＞中肥力.

2.2.2 施氮對(duì)小麥氮肥利用率的影響氮肥農(nóng)學(xué)利用率（NAE）、偏生產(chǎn)力（PFPN）、吸收利用率（NRE）、生理利用率（NPE）、土壤氮素依存率（SNDR）等定量指標(biāo)從不同方面描述了作物對(duì)氮肥的利用效率[6-8].施氮對(duì)不同肥力土壤小麥氮肥利用率的影響見表4.

表4 施氮對(duì)小麥氮肥利用率的影響Tab.4 The effect ofnitrogen fertilization on Nuse efficiencyofwheat

由表4可知,3種肥力土壤小麥?zhǔn)┑幚硐啾壬鲜鲋笜?biāo)間差異均達(dá)顯著水平,但在不同肥力土壤上表現(xiàn)規(guī)律不盡一致.3種肥力地塊的氮肥農(nóng)學(xué)利用率以低肥力土壤最高,中肥力土壤最低,且三者差異顯著；氮肥偏生產(chǎn)力和吸收利用率均表現(xiàn)為高肥力＞低肥力＞中肥力,但中、低肥力間偏生產(chǎn)力差異不顯著,而中、低肥力間吸收利用率差異顯著；氮肥生理利用率隨著土壤肥力水平的升高而降低；3種肥力土壤氮素依存率以中等肥力的最高,高、低肥力間差異不顯著,3種肥力土壤平均為65.0%,充分說明了土壤氮素對(duì)小麥產(chǎn)量的貢獻(xiàn)高于氮肥.

2.3 不同肥力土壤施氮與不施氮間的關(guān)系

經(jīng)回歸分析,得出了高、中、低肥力土壤施氮和不施氮處理與小麥產(chǎn)量間的回歸方程和相關(guān)關(guān)系：

高肥力：yH=0.7500x+268.40（r=0.5000*）

中等肥力：yM=0.9286x+149.12（r=0.9285*）

低肥力：yL=1.2857x+136.26（r=0.9819**）

可以看出,兩者間具有顯著的相關(guān)性,說明施氮對(duì)土壤供氮及氮肥肥效發(fā)揮有重要影響.回歸方程斜率代表不施氮處理小麥產(chǎn)量每增加一個(gè)單位對(duì)應(yīng)施氮處理小麥產(chǎn)量的增加量,其大小反映了施氮產(chǎn)量對(duì)土壤氮素的依賴程度.可見,高、中、低肥力土壤小麥產(chǎn)量對(duì)土壤氮素依賴程度大小順序?yàn)榈头柿Γ局蟹柿Γ靖叻柿?

2.4 氮肥利用率與土壤供氮及小麥產(chǎn)量間的相關(guān)性

氮肥利用率與土壤供氮量及小麥產(chǎn)量之間的相關(guān)性見表5.

表5 氮肥利用率與土壤供氮量及小麥產(chǎn)量之間的相關(guān)性Tab.5 The correlation coefficient between Nuse efficiencyand soil Nsupply and wheat yield

表5列出了除氮肥農(nóng)學(xué)利用率外其他氮肥利用率指標(biāo)與土壤全氮、無氮區(qū)小麥吸氮量、無氮區(qū)產(chǎn)量和施肥區(qū)產(chǎn)量之間的相關(guān)關(guān)系,總體說明了土壤基礎(chǔ)氮素在一定程度上對(duì)氮肥利用率的影響.由此可見,土壤全氮與氮肥農(nóng)學(xué)利用率和生理利用率呈顯著負(fù)相關(guān),與吸收利用率和土壤氮素依存率呈顯著正相關(guān),與偏生產(chǎn)力相關(guān)高效不明顯；無氮區(qū)吸氮量與農(nóng)學(xué)利用率、偏生產(chǎn)力和生理利用率呈顯著負(fù)相關(guān),與吸收利用率及土壤氮素依存率呈顯著正相關(guān),說明土壤基礎(chǔ)供氮量越高,小麥對(duì)土壤基礎(chǔ)氮的依存率越高,相應(yīng)的對(duì)肥料氮的依存率越低；無氮區(qū)產(chǎn)量與生理利用率、農(nóng)學(xué)利用率呈顯著負(fù)相關(guān),與偏生產(chǎn)力、吸收利用率及土壤氮素依存率呈顯著正相關(guān)；施氮區(qū)產(chǎn)量與氮肥吸收利用率呈極顯著正相關(guān)關(guān)系,說明可通過提高小麥產(chǎn)量進(jìn)而提高氮肥利用率,其與農(nóng)學(xué)利用率、生理利用率呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,則說明施氮可顯著增加小麥植株總吸氮量,與以上研究結(jié)果一致.

3 結(jié)論與討論

不同土壤肥力條件下,施氮對(duì)小麥產(chǎn)量、植株吸氮量、氮肥利用率的影響存在差異.低肥力土壤施氮的增產(chǎn)效果最好,高、中肥力土壤施氮的增產(chǎn)效果差異不顯著.施氮處理與不施氮處理相比,植株總吸氮量增加值大小順序?yàn)楦叻柿Γ镜头柿Γ局蟹柿?低肥力土壤增產(chǎn)率和生理利用率最高,說明低肥力土壤施氮不僅能顯著提高小麥產(chǎn)量,而且小麥產(chǎn)量對(duì)氮肥反應(yīng)也最為敏感.高肥力地塊施氮處理的總吸氮量和氮肥吸收利用率最高,而氮肥生理利用率卻最低,這種吸氮能力與氮肥利用率的不一致,說明土壤供氮能力強(qiáng)可促進(jìn)小麥植株對(duì)氮素的吸收,但高肥力土壤小麥植株的吸氮強(qiáng)度顯著高于低肥力土壤,尤其在小麥生育后期,這種差距幅度增大[9].在施等量氮條件下,隨著土壤肥力降低,小麥吸收土壤氮的比例下降,吸收肥料氮的比例升高,肥料氮對(duì)籽粒含氮量的貢獻(xiàn)率提高,但轉(zhuǎn)運(yùn)效率下降,土壤氮及總氮的轉(zhuǎn)運(yùn)效率和貢獻(xiàn)率亦下降.因此,小麥?zhǔn)┑恳欢ㄒ鶕?jù)土壤肥力水平進(jìn)行合理調(diào)整,朱明哲等[10]研究得出,高肥地（基礎(chǔ)產(chǎn)量在6300 kg/hm2左右）小麥以施純氮135～150 kg/hm2,中肥地（基礎(chǔ)產(chǎn)量在4500 kg/hm2左右）以施純氮195～210 kg/hm2,低肥地（基礎(chǔ)產(chǎn)量2700 kg/hm2左右）以施純氮255～270 kg/hm2為宜.本試驗(yàn)研究得出的氮肥利用率在不同肥力土壤上的大小順序?yàn)榈头蕝^(qū)＞高肥區(qū)＞中肥區(qū),與有關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道結(jié)果一致[11].

土壤供氮對(duì)氮肥的效應(yīng)和利用效率影響較大.不同肥力土壤施氮與不施氮處理間小麥產(chǎn)量的回歸方程分析表明,高、中、低肥力土壤上小麥產(chǎn)量對(duì)土壤氮素依賴程度大小順序?yàn)榈头柿Γ局蟹柿Γ靖叻柿?

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