限水灌溉下追氮水平对冬小麦旗叶光合特性及物质运转的影响

为给华北地区冬小麦节水栽培条件下氮肥合理运筹提供理论依据,以高产小麦品种周麦18为供试材料,在大田限水灌溉条件下,设置六个不同氮肥处理［各处理底施和追施氮量（底氮+追氮）分别为：0+0、120+0、120+60、120+120、120+180、120+240 kg·hm^-2］,研究了限水灌溉条件下追氮水平对冬小麦旗叶光合特性及物质运转的影响。结果表明,施氮量120+60 kg·hm^-2时,小麦产量最高,达到8 749 kg·hm^-2。限水灌溉条件下追氮水平对冬小麦旗叶光合特性及物质运转有较明显的调控效应,总体表现为,在0～120 kg·hm^-2范围内,随着追氮量的增加,旗叶净光合速率、气孔导度和叶绿素含量增大,胞间CO₂浓度降低,延缓了旗叶的衰老进程,延长了光合功能期,有利于光合产物的积累,而过高的追氮量（180～240 kg·hm^-2）并没有在更大程度上提高旗叶净光合速率和叶绿素含量以及降低胞间CO₂浓度;适当追氮（60 kg·hm^-2）虽然增加了花前贮藏物质和氮素的运转量,但运转率下降;过多的追施氮肥（120～240 kg·hm^-2）会导致花前贮藏物质和氮素运转量、运转率及对籽粒的贡献率显著降低。在本试验条件下,最适的施氮处理为120+60 kg·hm^-2。     

减氮对豫北限水灌溉冬小麦冠层结构和光合特性的影响

为了解节水栽培条件下冬小麦光合对减氮的反应,以豫北地区冬小麦为研究对象,在限水灌溉(春浇一水)条件下,以当地冬小麦生产中常规施氮量(底施氮量+追施氮量:120+210 kg·hm~(-2))为对照,设置不同减氮处理(底施氮量+追施氮量分别为120+150、120+90、120+0、0+0 kg·hm~(-2)),研究减氮对冬小麦冠层叶片和非叶器官形态特征、冠层光分布和光合速率的影响。结果表明,随施氮量的减少,小麦开花期单茎叶面积、上三叶面积及旗叶节以上非叶绿色器官面积均呈下降趋势,降幅分别为9.7%～28.0%、10.6%～30.3%和5.2%～16.8%,叶器官面积和上三叶面积下降幅度均高于旗叶节以上非叶绿色器官面积的下降幅度。减氮处理下,开花期上三叶长和宽分别减少4.4%～8.8%和11.8%～15.6%,叶片变窄变短,而倒四叶叶型无明显变化。另外,上三叶平均比叶重随氮肥减少总体呈增加趋势,表明适量减氮有助于改善上三叶叶片质量。随施氮量的减少,花后各叶层透光率呈增加趋势,其中灌浆中前期(开花至花后20 d)减氮处理的倒四叶层、倒三叶层、倒二叶层和旗叶层透光率分别比对照高39.0%、38.0%、23.8%和9.4%。随施氮量的减少,花后上三叶光合速率总体均呈先略升后降的趋势,其中旗叶和倒二叶光合速率在花后均以120+210 kg·hm~(-2)、120+150 kg·hm~(-2)和120+90 kg·hm~(-2)处理较高,且处理间差异较小,而倒三叶光合速率在开花至花后18 d均以120+150 kg·hm~(-2)和120+90 kg·hm~(-2)处理较高,分别比对照高38.7%和24.7%。这说明,减氮减少了冬小麦单茎叶面积,增加了非叶器官面积占单茎总光合面积的比例,且上三叶叶片变小,叶片质量提高,增加了花后冠层下部叶片受光比率,改善了冠层下部叶片的受光状况,有利于提高冠层下部叶片的光合速率。     

水分处理与耐旱性不同的小麦光合特性及物质运转

本研究表明,小麦群体光合速率和旗叶光合速率均随土壤水分减少而降低,但抗旱性强的旱地品种降低的幅度小,而抗旱性差的水浇地品种降低的幅度大;地上部营养器官贮藏性物质在开花后向籽粒的转移率随土壤水分减少而升高,对粒一的贡献越大,且旱地品种转移率比水浇地品种低。因此,认为提高小麦籽粒产量在水分充足条件下应以促进营养器官贮藏性物质向籽粒运转,提高物质生产的经济转化效率为主;而在水分亏缺条件下就以防止器官的早     

水分处理与耐旱性不同的小麦光合特性及物质运转

本研究表明,小麦群体光合速率和旗叶光合速率均随土壤水分减少而降低,但抗旱性强的旱地品种降低的幅度小,而抗旱性差的水浇地品种降低的幅度大;地上部营养器官贮藏性物质在开花后向籽粒的转移率随土壤水分减少而升高,对粒重的贡献越大,且旱地品种转移率比水浇地品种低。因此,认为提高小麦籽粒产量在水分充足条件下应以促进营养器官贮藏性物质向籽粒运转,提高物质生产的经济转化效率为主;而在水分亏缺条件下应以防止器官的早衰、延长叶片功能期和提高光合能力为主。     

氮肥水平对限制灌溉下冬小麦旗叶光合性能及产量的影响

为了解氮素营养供应与小麦节水效果的关系,以周麦22为材料,采取大田试验研究了不同氮肥水平对限制灌条件下冬小麦旗叶光合性能及产量的影响。结果发现,与正常灌水相比,限制灌溉降低了小麦旗叶叶绿素含量、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率,提高了小麦旗叶胞间CO2浓度;限制灌溉条件下,与不施氮肥相比,增施氮肥能明显改善小麦旗叶光合性能。从产量来看,充分灌水有利于小麦产量提高,而限制灌溉条件下,灌水时期提前或增施氮肥能不同程度提高小麦产量。以上结果说明,增施一定量的氮肥能明显改善限制灌溉条件下冬小麦花后旗叶光合性能,提高小麦产量和水分利用效率。     

追氮时期对不同小麦品种光合特性和产量的影响

为了给小麦的优质高产栽培提供依据,以强筋小麦烟农19、中筋小麦皖麦52和弱筋小麦安农0305为材料,研究了追氮时期对小麦产量及光合特性的影响。结果表明,追氮时期对叶面积、叶绿素含量和光合速率影响显著,不同处理间均差异显著。另外,追氮时期对于小麦产量的影响显著,表现为拔节、孕穗期追氮比返青、起身期追氮更能提高小麦产量,其中拔节期追氮对小麦产量的提高尤为明显。     

施氮量对不同土壤肥力条件下冬小麦光合特性和产量的影响

为给"小麦-玉米"轮作体系下不同土壤肥力麦田的小麦施氮量提供参考,选择开封八里湾(土壤肥力水平高)、郑州(土壤肥力水平中等)和开封水稻乡(土壤肥力水平低)为试验地点,3个试验地点均设置4个施氮水平(即小麦季0、180、240和300 kg·hm-2;玉米季0、225、300和375 kg·hm-2),研究不同施氮量对小...     

氮肥运筹对华北平原限水灌溉冬小麦产量和水氮利用效率的影响

为了解不同氮肥运筹处理对华北平原限水灌溉条件下冬小麦产量、水分和氮素利用效率的影响,在中国农业大学吴桥试验站限水灌溉(播种前灌充足底墒水,春浇拔节水和开花水)条件下,开展了6个不同氮肥运筹处理(157.5 kg N/ha全部做基肥;基肥88.5 kg N/ha 追肥69 kg N/ha;基肥157.5 kg N/ha 追肥69 kg N/ha;基施88.5 kg N/ha 追施138 kg/ha;226.5 kg N/ha全部做基肥;基肥157.5 kg N/ha 追肥138 kg N/ha)的大田试验。结果表明,限水灌溉条件下,不同氮肥运筹处理的冬小麦经济产量和产量构成因素(有效穗数、穗粒数和千粒重)间无显著差异。冬小麦水分利用效率(1.78~1.87 kg/m3)和氮素生理利用效率(39.65~44.42 kg/kgN)随氮肥施用量加大呈下降趋势,而氮肥生产力则随施氮量增加而显著降低。冬小麦氮素转运量及其对籽粒的贡献率(%)均表现为叶片>茎鞘>穗颖。氮肥一次性基施处理的氮素转运量及其对籽粒的贡献率(%)在各氮肥运筹处理中均较高。在华北平原地区,施氮水平在157.5 kg N/ha且一次性基施,是限水灌溉冬小麦高产、高效、简化的适宜施肥方式。     

不同土壤肥力下旱后复水对冬小麦光合特性及水分利用效率的影响

为给冬小麦节水高产栽培提供理论依据,采用盆栽试验,研究了不同土壤肥力下返青后干旱及拔节期复水对冬小麦光合特性和水分利用效率的影响。结果表明,同一土壤水分条件下,光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度均随土壤肥力的降低而降低;同一土壤肥力下,光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度均随干旱程度的增加而降低。干旱胁迫复水24 h后,光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度均出现了补偿或超补偿效应,但中度干旱恢复度大于重度干旱。光合速率以HA处理（高肥力、最大田间持水量的85%）最高,单叶水分利用效率在干旱胁迫下和复水24 h后均以HB处理（高肥力、最大田间持水量的55%）最高。以上结果说明,冬小麦返青期中度干旱条件下,高肥力土壤有利于复水后光合系统恢复和单叶水分利用效率提高,而重度干旱下贫瘠土壤应减少基肥的施入量。     

不同水分条件下追施氮肥对小麦生物量及氮素利用的影响

为了解不同水分条件下追施氮肥对小麦生物量及氮素利用的效应,以洛旱6号和豫农202为材料,采用盆栽方法,研究了不同水分下追氮量对小麦生物量及氮素吸收、积累和分配的影响。结果表明,在全生育期正常供水（维持土壤相对重量含水量在80%~85%）和控水（维持土壤相对重量含水量在50%~55%）条件下,追氮分别增加和降低了小麦地上部的生物量、氮素累积量、籽粒产量和蛋白质产量。在正常供水下拔节期追施尿素0.08 g·kg^-1土处理的小麦氮吸收效率最高,控水下不追氮处理的小麦氮吸收效率最高。正常供水和控水下洛旱6号均以拔节期追施尿素0.08 g·kg^-1土处理的氮收获指数、营养器官中的氮素转移量、转移率和贡献率最高;豫农202正常供水下拔节期追施尿素0.16 g·kg^-1土处理的氮收获指数、营养器官中的氮素转移量、转移率和贡献率最高,控水下追氮减少了营养器官中氮素的转移量,降低了营养器官中氮素的转移率和贡献率。以上结果说明,正常供水下追氮可增加小麦地上部生物量,提高小麦对氮素的吸收和利用能力,控水条件下小麦不宜追施氮肥。     

极端干旱区滴灌量对冬小麦水氮利用及根系分布的影响

为明确新疆南部极端干旱区滴灌小麦的灌水量阈值,在常规沟灌(总灌量为3 750 m·hm^-2)的基础上,设计了四种减量滴灌模式(灌水量分别为3 376、3 000、2 625和2 250 m·hm^-2),分析了滴灌量对冬小麦产量、水氮利用效率及根系分布的影响。结果表明,土壤无机氮残留量因灌水量不同而异,灌水3 376和2 625 m·hm^-2时较低;各灌水条件下土壤无机氮残留量均随小麦生育期推进先降后升,在灌浆期达到最高,而后下降。随土层深度的增加,土壤中无机氮含量也逐渐递减。冬小麦水分利用效率随灌水量的增加呈先增后降趋势,灌水量在2 250 ~3 000 m·hm^-2范围内,随灌水量的增加,水分利用效率先逐步增加,而后下降。小麦根系长度随灌水量的减少呈递减趋势,当灌水量高于或低于3 000 m·hm^-2时,小麦根系出现早衰现象。     

氮肥追施比例对匀播冬小麦光合特性及产量的影响

为探明与新疆冬小麦匀播技术配套的氮肥追施比例,以新疆主栽冬小麦品种新冬22号为试验材料,采用双因素裂区试验设计,以播种方式为主区（设置匀播和常规条播2种方式）,氮肥追施比例为副区［全生育期施纯氮225 kg·hm^-2,50%作为基肥,其余作拔节肥和孕穗肥追施,两个时期追施比例设置4个水平,分别为40%∶60%(N1)、50%∶50%(N2)、60%∶40%(N3)、70%∶30%(N4)］,研究氮肥追施比例对匀播冬小麦光合特性、物质积累和产量影响。结果表明,与条播方式相比,同一氮肥追施比例下,匀播小麦叶面积指数（LAI）、花后旗叶SPAD值、灌浆期旗叶日光合总量均增大,成熟期地上部干物质量、干物质在籽粒中的分配比例、穗数、千粒重和产量提分别提高2.53%～8.89%、0.35%～1.06%、4.16%～9.54%、0.19%～  1.28%和2.74%～10.00%。同一播种方式下,LAI、穗数随拔节肥追施比例的增加呈逐渐上升趋势;增施孕穗肥可提高小麦花后旗叶SPAD值和旗叶日光合总量,N2、N3处理优于其他施氮处理;产量在匀播N3处理下最高,达9 360.23 kg·hm^-2。旗叶日光合总量、成熟期干物质积累量及干物质在籽粒中的分配比例、穗数、千粒重、穗粒数、产量均受播种方式和氮肥追施比例显著影响,但不受二者互作的影响。综上,适宜的氮肥追施比例可增加匀播小麦光合面积,促进叶片光合生产、植株干物质积累及其向籽粒的分配,并主要通过增加穗数实现增产。本试验条件下,拔节期与孕穗期追施氮肥的最适比例为60%∶40%。     

追氮时期对冬小麦籽粒品质和产量的影响

采用水泥池栽和大田栽培两种种植方式 ,研究了追氮时期对冬小麦品质和产量的影响。结果表明 ,与起身期施氮肥相比较 ,拔节期和挑旗期追施氮肥 ,促进了籽粒各蛋白质组分和蛋白质总量的提高 ,增加了谷蛋白大聚合体的含量 ;提高了籽粒容重、出粉率和面粉的湿面筋含量及沉淀值 ;延长了面团稳定时间 ,同时籽粒产量亦显著增加     

追施沼液对冬小麦根际土壤生物活性的影响

为给沼液的科学施用提供理论依据,在大田条件下用沼液作追肥,研究了不同沼液追施水平时冬小麦根际土壤微生物数量和酶活性的影响.结果表明,随着生育时期的推进,小麦根际土壤微生物数量及土壤脲醇和蛋白酶活性均呈"V"字形变化趋势,但不同指标处于谷值的时期存在差异.适宜沼液追施量能显著增加土壤微生物数量和提高土壤脲酶活性,且以120 kg·hm-2沼液追施量(均以沼液态纯氮计,下同)效果最好;蛋白酶活性以60kg·hm-2沼液追施量表现最高,其与120 kg·hm-2液追施量比较差异不显著.根际过氧化氢酶活性随生育时期呈"S"形变化,沼液追施量与过氧化氢酶活性整体呈负相关.     

滴灌量对冬小麦光合特性及干物质积累过程的影响

为了解滴灌冬小麦光合作用、干物质积累与滴灌量的关系,通过田间试验,在1管5行的毛管配置条件下,设置3 300、3 900和4 500m3·hm-2三个灌水定额处理(分别用处理A、处理B和处理C表示),研究了滴灌量对冬小麦光合速率、蒸腾速率等光合参数、干物质积累时间和速率、产量和水分利用效率的影响。结果表明,自拔节期至乳熟期,处理B的叶面积指数始终高于处理A和处理C。叶片净光合速率、蒸腾速率和气孔导度均随灌水量的增大而增加,而胞间CO2浓度和单叶水分利用效率分别呈下降和先升后降趋势,净光合速率增幅随灌水量的增加而下降。全生育期单株干物质积累总体上呈"S"型曲线变化,处理B和处理C的干物质积累快速增长期分别比处理A延长了3d和4d;干物质最大积累速率和产量均以处理B最高,其中处理B产量分别较处理A和处理C提高了7.09%和4.55%;灌溉水利用效率在处理A和处理B之间差异不显著,二者较处理C增加了29.61%和18.99%。在本试验条件下,滴灌小麦的适宜灌水定额为3 300~3 900m3·hm-2。