限水減氮對豫北冬小麥產量和植株不同層次器官干物質運轉的影響

姜麗娜 馬靜麗 方保停 馬建輝 李春喜 王志敏 蒿寶珍,4,*

1河南師范大學生命科學學院, 河南新鄉 453007； 2河南省農科院小麥研究中心, 河南鄭州 450002； 3中國農業大學農學院, 北京100193； 4新鄉學院生命科學技術學院, 河南新鄉 453003

豫北地區既是小麥高產穩產區, 產量約占河南小麥總產量的四分之一(《河南統計年鑒》2017), 又是河南主要的優質專用強筋小麥生產基地, 在河南小麥生產中的地位十分重要。水資源匱乏是制約豫北小麥生產可持續發展的關鍵因素, 開展小麥節水栽培是必然趨勢[1-2]。另外,豫北地區小麥生產中過量施肥現象比較普遍, 52%農戶的氮肥用量高于 300 kg hm-2[3], 而據估算, 河南省小麥最高產量和經濟最佳的施氮量分別為171.0 kg hm-2和155.1 kg hm-2[4]。過量施氮不僅導致小麥氮肥利用率下降和經濟效益降低[5], 還給生態環境帶來危害, 如水體富營養化、溫室氣體排放增加、土壤酸化和大氣氮沉淀增多等[6-10]。因此, 就豫北地區而言, 小麥生產中降低氮肥用量是必然選擇, 這不僅有利于提高肥料利用率, 還可減少養分環境損失及對環境的負面影響, 有助于實現小麥高產、高效和環境友好發展。

花前營養器官貯藏物質向籽粒的運轉是決定小麥籽粒產量的主要因素[11], 該運轉對籽粒的貢獻可達 20%～50%[12-14]。水分和氮肥供應能夠調控花前營養器官貯藏物質向籽粒的運轉[12-13]。適當提高供氮水平能夠促進花前營養器官貯藏同化物向籽粒的運轉, 提高對籽粒貢獻率, 而過量增施氮肥不利于花前貯藏同化物向籽粒運轉, 導致對籽粒貢獻率下降[13,15-16], 這可能與供氮過多致使部分同化物滯留在莖桿而沒有運轉到籽粒有關[17-18]。……