稻茬小麦产量与氮肥利用效率差异形成的主控因子解析

来源 :南京农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:handong007
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本研究通过收集21年(1998-2018)有关主要栽培措施(播期、密度及氮肥)文献中数据,与适宜播期、常规播种密度220~240 ×104/hm2、常规氮肥施用量225~240kg/hm2)相比,定量分析其产量及产量构成因素的变化幅度;并通过两年在徐州睢宁进行稻茬小麦播期(适播和晚播20天)、密度(D180、D240、D300)和施氮量(N225、N270、N315)试验,研究播期、密度及氮肥对稻茬小麦产量、冠层结构、干物质积累和氮肥吸收利用的影响,解析稻茬小麦产量与效率差异的主控栽培因素及其作用机制。主要研究结果如下:1.主要栽培措施对冬小麦产量及产量构成因素的影响。综合分析主要栽培措施(播期、氮肥及密度)对冬小麦产量的影响,冬小麦播种时间对产量影响最为显著,播期过早和推迟播种都显著降低了冬小麦产量,其产量平均降低幅度为12.54%,穗数降低6.19%,穗粒数降低3.69%,其千粒重降低幅度最小为1.19%,播期主要改变单位面积穗数和穗粒数进而影响产量;氮肥对产量的影响次之,与常规氮肥施用量225~240kg/hm2相比,过量增施氮肥其产量、穗数、穗粒数和千粒重都出现下降趋势,但未达到显著水平。减少氮肥虽然提高了千粒重,但显著降低了穗数和穗粒数,进而导致产量下降;密度对冬小麦影响最小,与常规播种密度220~240×104/hm2相比,减少密度45×104/hm2以上,虽然显著提高了穗粒数和千粒重,但对穗数的降低幅度影响较大,进而导致了产量的下降,产量平均下降幅度为9.05%。过量增加播种密度虽然提高了穗数,但大幅度降低了穗粒数和千粒重,产量变化幅度较小。2.主要栽培措施对冬小麦冠层结构的影响。2017-2019连续两年播期、氮肥及密度试验研究,结果表明:稻茬小麦晚播21天,拔节期茎蘖数下降了 15.54%,导致了稻茬晚播小麦群体数目的减少。稻茬晚播小麦开花期叶面积指数和冠层光截获率明显下降,降低小麦群体光合速率和呼吸速率,进而导致产量的下降;增施氮肥和提高稻茬小麦播种密度都显著增加了开花期叶面积指数、光截获率、群体光合速率和呼吸速率,与常规播种密度240×104/hm2相比,密度增加60 ×104/hm2时,其开花期群体光合速率和呼吸速率提高了 3.39%和8.90%,产量提高2.64%;与常规氮肥施用量225~240kg/hm2相比,氮肥施用量增加90kg/hm2时,其开花期群体光合速率和呼吸速率分别提高了1’1.68%和22.47%,产量提高了 8.04%。因此,适当的增加播种密度和氮肥有利于促进稻茬小麦开花期光合生产能力,进而提高了稻茬小麦产量。3.主要栽培措施对冬小麦干物质积累及氮肥吸收利用的影响。不同的栽培措施对稻茬小麦各生育时期干物质和氮素积累有着显著的影响,稻茬小麦晚播21天,与适宜播种相比,冬小麦播种至拔节的干物质和氮素积累降低了 23.13%和20.58%。花前营养器官干物质和氮素转运分别降低了 24.00%和6.02%。另外晚播降低了花后物质及氮素积累量、氮肥农学效率和氮素吸收效率,进而降低了稻茬晚播小麦产量;增施氮肥和播种密度显著提高了各生育时期干物质和氮素积累、花前营养器官干物质和氮素转运、花后物质及氮素积累量,进而提高了稻茬小麦产量。另外增施密度降低了氮肥农学效率,提高了氮素利用率;增施氮肥降低了氮肥农学效率和氮素利用率。综上,冬小麦播种时间对冬小麦产量的影响最为显著,氮肥和密度次之。稻茬小麦产量下降的原因主要是群体质量下降,降低了开花期光合生产能力、干物质及氮素的积累及转运、氮肥农学效率和氮肥吸收利用效率。因此合理调节播种日期、适当增加播种密度和氮肥施用量,协调产量构成因素,是提升产量的重要技术途径。
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