灌水和施氮對冬小麥根系特征及氮素利用的影響

劉世潔 楊習(xí)文 馬 耕,2 馮昊翔 韓志棟 韓瀟杰 張曉燕 賀德先 馬冬云,2 謝迎新,2 王麗芳,2,* 王晨陽,2,*

研究簡報(bào)

灌水和施氮對冬小麥根系特征及氮素利用的影響

劉世潔1楊習(xí)文1馬 耕1,2馮昊翔1韓志棟1韓瀟杰1張曉燕1賀德先1馬冬云1,2謝迎新1,2王麗芳1,2,*王晨陽1,2,*

1河南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院 / 省部共建小麥玉米作物學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 河南鄭州 450046;2河南省小麥技術(shù)創(chuàng)新中心, 河南鄭州 450046

植株根系的形態(tài)和生理特性決定著其獲取養(yǎng)分和水分的能力, 分析麥田冬小麥根系形態(tài)特征、根系活力對水氮的響應(yīng)及其與地上干物質(zhì)積累、產(chǎn)量和氮素利用的關(guān)系, 有利于構(gòu)建合理的冬小麥根群結(jié)構(gòu), 促進(jìn)根冠協(xié)調(diào)生長并提高氮肥利用效率。在麥田定位試驗(yàn)基礎(chǔ)上, 采用裂區(qū)試驗(yàn)設(shè)計(jì), 設(shè)置2個灌溉主處理(W0: 全生育期不灌水、W1: 拔節(jié)期和開花期各灌水1次)以及3個施氮副處理(N0: 0 kg hm–2、N180: 180 kg hm–2和N300: 300 kg hm–2)。結(jié)果表明: 與W0處理相比, W1抑制根長密度的增加, 但增加根系平均直徑, 提高0～20 cm土層根表面積和根干重密度, 顯著提高根系活力4.98%～22.7%, 降低根冠比1.47%～11.25%; 2年平均小麥產(chǎn)量、氮素吸收效率和氮肥偏生產(chǎn)力分別提高15.50%、13.40%和14.91%。施氮促進(jìn)根系生長, 與不施氮處理相比, 施氮顯著提高根系平均直徑、根長密度、根表面積、根干重密度和根系活力, 降低根冠比。其中N180更有利于根系生長, 提高冬小麥根系各形態(tài)指標(biāo)和根系活力, 與N300相比, 2年平均產(chǎn)量提高2.53%, 而氮素吸收效率和氮肥農(nóng)學(xué)效率分別顯著提高44.51%和39.37%。相關(guān)分析表明, 拔節(jié)期至開花期根干重密度與產(chǎn)量、氮利用率呈顯著正相關(guān)關(guān)系; 根冠比與產(chǎn)量呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系, 與氮利用率呈正相關(guān)關(guān)系。……