控释掺混肥与播期对冬小麦光合特性和氮素利用的影响

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为探究控释掺混肥及其在不同播期下对冬小麦光合特性及氮素利用的影响,本研究设两个试验进行探讨。试验一于2016-2017年冬小麦生长季进行,设5个掺混比,普通尿素与控释尿素掺混比分别为0:10、3:7、4:6、5:5、10:0,分别用C、UC1、UC2、UC3、U表示。试验二于2017-2018年小麦生长季进行,裂区试验设计,播期为主区,掺混比为副区,主、副区分别设3个水平,播期分别为Oct10(10月10日)、Oct20(10月20日)和Oct30(10月30日),掺混比分别为UC1、UC2和UC3。研究了不同掺混比及播期对冬小麦产量、花后旗叶光合特性、植株氮素的吸收、转运和利用及土壤全氮含量的影响。主要研究结果如下:1掺混比和播期对冬小麦产量的影响一次性基施含有控释尿素处理可显著提高冬小麦产量,增产效果表现为UC3>UC2>UC1、C>U。掺混比对穗数的影响与产量规律相同,千粒重则随控释尿素比例增加而提高。播期对产量的影响呈Oct20(10月20日)、Oct10(10月10日)>Oct30(10月30日)。随播期推迟,穗数显著下降,穗粒数和千粒重显著提高。10月10日与10月20日播种条件下,穗数随普通尿素比例增加而升高,呈UC3>UC2>UC1趋势;10月30日播种条件下,掺混肥对穗数的影响呈UC1、UC2>UC3趋势。2掺混比和播期对花后旗叶光合特性的影响控释尿素比例增加和播期推迟均显著提高花后旗氮素含量,使花后绿叶面积和SPAD值维持在较高水平,提高净光合速率,进而光合产物增加;同时,显著改善光系统Ⅱ(PSⅡ)供/受体侧性能,提高捕光性能、光能转化性能及电子在电子传递链中的转移效率,纯控释尿素(C)处理光系统Ⅱ(PSⅡ)性能指数(PIABS)较普通尿素处理平均显著提高29.6%,Oct30较Oct20、Oct10分别显著提高12.2%、56.3%。光合氮素利用效率(PNUE)与比叶重、比叶氮呈显著负相关,低控释尿素比例及播期推迟显著降低了光合氮素利用效率。花后光合特性以C最佳,掺混比3:7(UC1)其次;结合播期来看,以10月30日条件下3:7(UC1)组合最佳。3掺混比和播期对冬小麦氮素吸收利用的影响高普通尿素比例处理显著提高越冬-拔节期土壤全氮含量,花前营养器官氮素向籽粒的转运量及其对籽粒贡献率随之提高;高控释尿素比例处理显著提高开花-成熟期土壤全氮含量、花后氮素积累量及其贡献率。各土层全氮含量随播期推迟而增加,营养器官氮素转运量、转运率及其对籽粒贡献率显著降低,花后氮素积累量及其贡献率显著提高。控释尿素掺混肥可显著提高氮肥农学效率、氮肥偏生产力及氮肥表观回收率,且随普通尿素比例的提高呈增加趋势。晚播处理的氮素利用效率显著下降。两年试验结果表明,普、控释尿素掺混比为5:5(UC3)氮素利用效率最高,播期推迟10 d可进一步提高氮素利用效率。结合两年试验结果,控释尿素比例提高和播期推迟对花后旗叶光合特性维持在较高水平有积极作用;正常播期条件下(10月10日),普、控释尿素掺混比为5:5的处理产量及氮素利用效率最高;播期推迟10 d(10月20日)产量及氮素利用效率进一步提高,10月20日播种条件下,掺混比为5:5为最优处理。
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