氮肥形态对冬小麦干物质积累与产量的影响

扶艳艳，苗艳芳，徐晓峰，李生秀，罗来超

(1.河南科技大学农学院，河南洛阳471003;2.西北农林科技大学资源环境学院，陕西杨凌712100)

0 引言

小麦是重要的粮食作物，播种面积居中国粮食作物播种面积第2位，产量居粮食总产量第3位。小麦的氮肥利用率为30%～40%，施用小麦喜好的氮素形态，提高小麦氮肥利用效率对提高中国氮肥利用效率，减轻氮肥对环境污染意义重大。据报道小麦偏好硝态氮，水培条件下硝态氮是小麦的主要吸收形态［1］。盆栽条件下，单施硝态氮或采用高的硝、铵态氮配比，小麦生物量及籽粒产量均高［2－3］。但不同氮素形态对小麦田间生长与产量及品质的形成关系复杂。文献［4－5］发现，铵态氮有利于提高小麦根系活性及氮回收率;文献［6］的研究则表明，硝态氮比其他氮形态增产。由于试验的土壤、作物不同，土壤供应铵、硝态氮的数量和比例不同，其试验结论有相同的也有相反的，致使增铵营养和增硝营养争议不断，迄今尚无定论［7－11］。不同形态氮素的吸收利用对植物内、外部环境条件有相反作用，如施用铵氮肥可以使根际土壤pH降低，可使植物细胞酸化;而施用硝态氮可使土壤pH升高，并能抵消细胞酸化作用。它们同时施用对植物的氮素同化有缓冲和调节作用［12－13］，能维持植物细胞pH稳定;减少能量消耗而贮存部分氮素，调节其他阴阳离子的吸收和各种酶活性;合理利用碳架，减轻氨毒害。因而在不同情况下，增铵或增硝营养一般可以改善各种生理代谢，得到最高生长速率和产量［14－15］。本试验在河南省洛阳市三处旱地进行，旨在无硝态氮淋失条件下确定硝态氮、铵态氮和铵硝态氮混合施用对小麦生长、产量形成及增产效果。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试小麦(Triticum aestivum L.)为抗旱品种焦麦668，由河南省温县农科所提供。

试验在3个地点同时进行。一是河南科技大学农学院周山试验农场(周山点)，供试土壤为碳酸盐褐土;二是洛阳市洛龙区邢屯村试验点(洛南点)，供试土壤为黄潮土;三是洛阳市孙旗屯乡遇驾沟试验点(秦岭点)，供试土壤为碳酸盐褐土。各试验点土壤理化性质见表1。

表1 供试土壤(0～20cm)的理化性状

1.2 试验设计

试验于2009年～2010年进行，共设4个处理，分别为:(1)对照(CK)，不施氮肥;(2)施用铵态氮肥(硫酸铵，AS);(3)施用硝态氮肥(硝酸钠，SN);(4)施用硝、铵氮肥，两者(NO__N:NHN)之比为2∶1，氮肥分别用硝酸钠(SN)和硫酸铵(AS)。在施用磷肥(均施P2O5，75 kg·hm－2，磷肥用过磷酸钙)基础上，各处理氮素用量为150 kg·hm－2。田间采用随机区组设计，3次重复，小区面积18 m2。2009年10月14～18日播种，播种量150 kg·hm－2;2010年6月2日收获。田间管理措施同大田栽培。

1.3 测定的项目与方法

在冬小麦越冬期﹑返青期﹑拔节期和成熟期，各处理每小区随机选取10株小麦，在105℃下杀青30 min，80℃烘干至恒重，称量，确定地上部分生物学产量(干物质)。小麦成熟时，分别测定生物量和籽粒鲜重及干重。

1.4 数据统计与分析

采用Microsoft Excel 2003和DPS 7.0分析软件对试验数据进行统计分析。以方差分析作保护，在方差分析证明处理间有显著差异时，用LSD法进行多重比较，以P＜0.05为显著水准。

2 结果分析

2.1 氮肥形态对冬小麦不同生育期干物质积累的影响

表2 氮肥形态对小麦各生育期地上部干物质累积的影响 kg·hm－2

氮肥形态对小麦各生育期地上部干物质累积的影响见表2。表2表明:随着小麦生长干物质积累量不断增加，虽然各试验点地上部分干物质积累量有一定差异，不同生育时期的增长速度也有所不同，但不论周山试验点、洛南试验点，还是秦岭试验点，不同形态氮肥的效果却有相似的规律。按干物质质量的大小顺序排列，各点依次为SN＞SN+AS＞AS＞CK。以3点的平均值表示，越冬期为1 805 kg·hm－2，返青期为2 333 kg·hm－2，拔节期为4 891 kg·hm－2，孕穗期为7 856 kg·hm－2，成熟期为12 024 kg·hm－2，各生育期分别占总干物质质量的15.0%、19.4%、40.6%、65.3%;施氮处理分别比对照提高37.0%、56.0%、59.0%、20.0%和8.9%，平均为36.2%;各生育期单施硝态氮地上部干物质质量最大，硝态氮处理比铵态氮肥各期分别提高了9.1%，5.8%，39.9%，8.6%和6.5%。硝、铵态氮肥配合施用，地上部生物产量介于硝态氮与铵态氮之间。

2.2 氮肥形态对小麦产量构成因素的影响

氮肥形态对小麦产量构成因素的影响见表3。表3表明:施用氮肥对穗数、穗粒数和粒质量均有明显影响。以3个试验点平均数比较，施用氮肥穗数、穗粒和粒重分别比对照增加11.9%、2.9%和5.1%。氮肥对产量构成三因素的影响顺序依次为穗数＞粒重＞穗粒数。不同形态氮肥中，硝态氮肥效果最突出，穗数、穗粒和粒重分别比对照增加15.6%、3.6%和5.4%;比施用铵态氮肥平均增穗数、增粒6%;硝、铵氮配合效果次之，平均比对照增穗数11.0%，穗粒数和粒重略高于铵态氮肥。

表3 氮肥形态对小麦产量构成因素的影响

2.3 氮肥形态对小麦产量的影响

小麦籽粒产量是收获的目标，也是效果的最终判定标准。氮肥形态对小麦产量的影响见表4。表4中试验结果表明:3个试验点的平均产量大小顺序为SN＞SN+AS＞AS＞CK。4个处理中，施用硝态氮肥平均产量为5 747 kg hm－2，比对照增产21.1%，比铵态氮增产9.2%，比硝、铵态氮配合增产7.1%;硝、铵态氮配合次之，比对照增产13.1%。施肥的增产效率以周山点最低，为17%，秦岭点最高，为26%。

表4 氮肥形态对小麦产量的影响

3 结论

小麦各生育期均以单施硝态氮对小麦干物质累积量影响最大，各处理干物质累积量表现为:SN＞SN+AS＞AS＞CK，收获期干物质量平均12 024 kg·hm－2，施肥处理平均比对照干物质累积量增加36.2%，硝态氮比铵态氮收获期增加6.5%。硝、铵态配合一般优于单施用铵态氮肥。

氮肥对产量三因素的影响顺序为穗数＞粒质量＞穗粒数。不同形态氮肥中，硝态氮肥效果最突出，穗数、穗粒和粒重分别比对照增加15.6%、3.6%和5.4%;比施用铵态氮肥平均增穗数6.1%。不同的氮肥形态对小麦产量的影响，以单施硝态氮增产效果最高:施用硝态氮肥平均产量为5 747 kg·hm－2，比对照增产21.1%，比铵态氮增产9.2%，比硝、铵态氮配合增产7.1%;硝、铵态氮配合次之，比对照增产13.1%。施肥的增产效率以秦岭点最高，为26%。

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