氮肥施用方式對耐鹽冬小麥干物質(zhì)積累和氮素吸收利用的影響

祁 通， 劉 易， 馮耀祖， 孫九勝， 王新勇

(新疆農(nóng)業(yè)科學院土壤肥料與農(nóng)業(yè)節(jié)水研究所， 新疆烏魯木齊 830091)

新疆鹽堿土總面積2.18×107hm2，在4.07×106hm2的耕地面積中，受不同程度鹽化危害的面積1.22×106hm2，占總耕地面積的30.13%[1]。在有鹽堿地的地區(qū)，種植耐鹽小麥品種，成為提高鹽堿地生產(chǎn)力的主要手段之一[2-4]。在新疆目前的農(nóng)業(yè)種植業(yè)中，與耐鹽小麥相比，沒有更抗鹽的作物。耐鹽冬小麥作為鹽漬化地區(qū)的先鋒作物，結(jié)合適當?shù)妮喿鞣绞?，既可以提高鹽堿地的當年生產(chǎn)力，又可以改良鹽堿地土壤耕層的鹽分狀況，因此適當調(diào)整種植結(jié)構(gòu)，可為鹽堿地的可持續(xù)利用以及鹽漬化地區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)的改良與建設奠定重要的基礎[1]。

本研究以耐鹽冬小麥新冬26為研究對象，以農(nóng)民習慣施氮方式為對照，探討減氮和分次施用對耐鹽冬小麥氮素利用和干物質(zhì)積累的影響，為鹽漬化農(nóng)區(qū)作物的持續(xù)高產(chǎn)、提高氮素利用率和減少氮素對環(huán)境的污染提供理論依據(jù)和技術途徑，為新疆耐鹽冬小麥高產(chǎn)高效栽培提供理論依據(jù)和技術支持。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

各小區(qū)磷、鉀肥用量相同，分別為P2O5180 kg/hm2和K2O 90 kg/hm2，全部做底肥一次施入。氮肥用尿素，磷肥用過磷酸鈣，鉀肥用硫酸鉀。作基肥部分的氮肥及全部磷、 鉀肥均勻撒于小區(qū)后翻入地下。

表1 不同土層土壤養(yǎng)分及鹽分指標

冬小麥于10月10日播種，基本苗300×104plant/hm2，播種量330 kg/hm2。全生育期分別在冬前、拔節(jié)期、孕穗期和灌漿期進行灌溉，田間管理同當?shù)囟溙铩?/p>

1.2 樣品采集與測定

分別在苗期、返青、孕穗和成熟期，采集有代表性的小麥10株，于105℃殺青30 min后，65℃烘至恒重，采用定氮儀測定其氮素含量。同時，在播種前分3層(0—30 cm、30—60 cm和60—90 cm)取土壤樣品，風干、磨碎、 過1 mm篩，用常規(guī)農(nóng)化分析方法測定土壤氮、速效磷、速效鉀以及電導率、pH值等。小麥收獲后測定各小區(qū)的籽粒產(chǎn)量。

1.3 計算方法

氮素積累量(kg/hm2)=各期干物質(zhì)總量(kg/hm2)×植株含氮量(%)

氮素利用效率(%)=(施氮處理吸氮量-不施氮處理吸氮量)/施氮量×100

氮素生產(chǎn)效率(kg/kg， N)=籽粒產(chǎn)量(kg/hm2)/氮積累量(kg/hm2)

氮肥農(nóng)藝效率(kg/kg， N)=(施氮處理籽粒產(chǎn)量-不施氮處理籽粒產(chǎn)量)/施氮量[7-10]

2 結(jié)果與分析

2.1 氮肥施用方式對耐鹽冬小麥干物質(zhì)積累的影響

在苗期，不同氮肥處理之間干物質(zhì)積累無明顯差異，由此可知，植株生長發(fā)育的初期，底施氮肥量并未直接影響植株的干物質(zhì)積累，即使加大底施氮肥的比例，也并未促進植株對光合產(chǎn)物的積累。在返青期，不施肥處理(N0)明顯低于其他處理，差異達到顯著水平，而其他處理差異不顯著；孕穗期和收獲期，冬小麥干物質(zhì)積累量各處理間差異明顯，并達到了顯著水平，但農(nóng)民習慣施肥(N300/2)和減氮分3次施肥(N210/3)處理間差異不明顯，其干物質(zhì)積累量為 N300/2和N210/3 >N150/3>N0。

圖1 施肥方式對耐鹽冬小麥干物質(zhì)積累的影響Fig.1 Effects of the fertilization ways on the dry matter accumulation of salt-tolerant winter wheat

2.2 氮肥施用方式對耐鹽冬小麥氮素含量的影響

從圖2可以看出，不同生育期中，耐鹽冬小麥苗期的氮素含量較高，平均達到2.74%。而隨著時間的推移，冬小麥植株氮素含量逐漸下降，到孕穗期達到最低，到收獲期時趨于穩(wěn)定。苗期各處理間氮素含量差異不顯著。在返青期、孕穗期和收獲期，不施氮處理(N0)的氮素含量最低，與施氮處理間差異顯著，而所有施氮處理間差異不顯著。

圖2 施肥方式對耐鹽冬小麥氮素含量的影響Fig.2 Effects of the fertilization ways on the nitrogen contents of salt-tolerant winter wheat

2.3 氮肥施用方式對耐鹽冬小麥氮素吸收的影響

圖3結(jié)果表明，在苗期各處理冬小麥氮素累積量差異不明顯，到返青期各處理間出現(xiàn)明顯差異，不施氮處理的氮素積累量顯著低于其他處理，N300/2處理的氮素積累量明顯高于N210/3和N150/3處理，其大小順序為N300/2> N210/3> N150/3>N0，但N210/3和N300/2處理之間差異不顯著， N210/3與N150/3處理差異顯著。在孕穗期和收獲期N300/2處理的氮素累積量高于其他處理，收獲期達到219.9 kg/hm2，但與N210/3(217.96 kg/hm2)的差異不顯著，與N150/3和N0處理差異顯著。N210/3處理的氮素積累量顯著高于N150/3和N0處理；N150/3處理顯著高于N0處理。說明在一定的施氮量下，氮肥少量多次施用可以彌補施氮量減少對耐鹽冬小麥氮素吸收的影響。

圖3 施肥方式對耐鹽冬小麥不同時期氮素積累的影響Fig.3 Effects of the fertilization ways on nitrogen accumulation of salt-tolerant winter wheat

圖4 施肥方式對耐鹽冬小麥各階段氮素吸收的影響Fig.4 Effects of the fertilization ways on the nitrogen uptake of salt-tolerant winter wheat

2.4 氮肥施用方式對耐鹽冬小麥氮素利用效率的影響

從表2可以看出，不同施肥處理其產(chǎn)量和氮素利用率有明顯差異。N300/2處理產(chǎn)量最大，但與N210/3處理差異不顯著，與N150/3和N0處理差異顯著。N210/3處理的小麥產(chǎn)量為5923.1 kg/hm2顯著高于N150/3和N0處理，N150/3處理又顯著高于N0處理。在氮素利用效率方面，N210/3處理最高達到40.7%，顯著高于N300/2處理，但與N150/3處理差異不顯著；氮肥農(nóng)藝效率和氮素生產(chǎn)效率各處理間也有差異，氮肥農(nóng)藝效率的順序為N210/3>N150/3>N300/2；氮素生產(chǎn)效率的大小為210/3> N300/2> N150/3>N0。說明少量多次施肥方式，在不降低產(chǎn)量的情況下可以減少氮肥施用量，并能夠提高氮肥的利用效率。

表2 施肥方式對耐鹽冬小麥氮素利用效率的影響

3 討論與結(jié)論

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