关键词:
冬小麦
氮肥减施
有机肥
光合特性
干物质和氮素积累
产量
氮肥农学效率
摘要:
【目的】华北地区大面积中低产田存在小麦氮素利用效率低、产量不稳定等突出问题。本研究在农民常规施氮量的基础上减施20%氮肥,同时配施等氮量的不同有机肥,以探究该措施对冬小麦产量和肥料利用率的影响。【方法】于2022—2024年开展两季冬小麦田间大区试验,设置7个处理:不施氮肥(N0)、常规施氮量(N1)、减氮20%(N2)以及减氮20%基础上配施腐植酸复合肥(N3)、功能性生物有机肥(N4)、微藻肥(N5)、风化煤生物菌肥(N6)。在小麦开花期测定了叶片光合特征,在主要生育期取样调查阶段干物质积累、氮素吸收及转运,在成熟期分析籽粒产量及蛋白质含量。【结果】与N2处理相比,4个配施不同有机肥处理的小麦旗叶净光合速率增量未达显著水平;蒸腾速率显著提高18.6%~33.5%,N6的蒸腾速率还显著高于N5;N3降低了胞间CO2浓度;N3和N4处理增加了各阶段的干物质积累量,N5和N6增加了挑旗期、开花期和成熟期干物质积累量,成熟期地上部干物质增幅在8.9%~18.2%;N3、N4、N5、N6处理提高了返青至开花期各阶段的氮素积累量,只有N4提高了成熟期的氮素积累量,增幅达到15.8%。相比于N1,N2处理花前氮素运转量降低或者持平,而N3、N4、N5、N6处理提升了花前氮素运转量。与N1相比,N2降低了千粒重(2022年)和单位面积有效穗数(2023年),而N3、N4、N5、N6处理显著提高了单位面积有效穗数、千粒重以及氮肥农学效率,N3、N4显著提高了产量;N2、N5、N6处理降低了籽粒蛋白含量,而N3、N4对籽粒蛋白含量没有显著影响。结构方程分析结果表明,施肥直接影响小麦氮素和干物质积累(路径系数分别为0.86、0.90),氮素积累进而影响叶片光合特征(0.52),干物质积累直接影响籽粒产量(0.77),两年试验各施肥处理的综合效果表现为:N4>N3>N6>N5>N1>N2>N0。【结论】在农民习惯施氮基础上减氮20%,对小麦光合效率、干物质和氮素的积累及运转无显著影响。在减氮20%基础上配施功能性生物有机肥或腐植酸复合肥,可进一步提高各生育期小麦干物质和氮素的积累量,促进干物质和氮素向籽粒转移,最终显著提高小麦产量和蛋白含量,提高氮肥利用率。减氮20%基础上配施风化煤生物菌肥可提升开花前的氮素积累量,但挑旗期和开花期的氮素积累量明显低于配施功能性生物有机肥。鉴于华北平原中低产麦田面积大,建议减氮20%基础上配施功能性生物有机肥,以实现节肥增效。