周彦芳　刘　强　张秀华

摘要用播前和拔节期土壤矿质氮含量（Nmin）以及拔节期植株NO3--N含量可作为啤酒大麦氮肥推荐施用的指标。0～100cm土层NO3--N含量变化趋势逐渐下降，NH4+-N变化不明显。不论施肥水平高低，还是土层深度不同，Nmin含量与NO3--N含量变化非常一致，且NO3--N含量占Nmin总量的70%～92%。氮肥施用量与拔节期植株NO3--N含量变化具有较好的一致性。高、中、低产栽培下，获得最高产量的氮肥施用量分别是249kg/hm²、324kg/hm²、182kg/hm²；同时，获得最高产量的拔节期植株NO3--N测试值分别是1 706 mg/kg、2 045mg/kg、1 733mg/kg。

关键词啤酒大麦；矿质氮含量；硝态氮含量；施肥指标

中图分类号 S512.3；S147.21 文献标识码A文章编号 1007-5739（2009）06-0141-03

氮肥推荐是推荐施肥的核心。确定合理的施氮量、提高氮肥利用率、降低施用氮肥对环境产生的压力，一直是国内外农学家努力的方向。我国现行的测土配方施肥推荐技术，如肥料效应函数法和目标产量法，只能定量控制施肥总量，不能对肥料合理分配以及根据植物生长发育情况对肥料施用进行调节[1]。而实际上，作物生长受各种环境因素的影响，在作物生长发育前期作出的施肥预测，应该根据作物对环境的协调程度，作出适当的调整。因此，进行氮素营养诊断和追肥推荐研究，是对测土配方施肥技术产前一次肥料推荐的深化。在作物生长期间测定植株硝酸盐含量并用于追肥推荐，具有充分的理论基础[2-4]，是欧洲普遍采用的技术[5，6]。目前，在这方面我国对小麦、玉米、棉花有不少研究[7-9]，而在啤酒大麦上的研究很少。该项研究目的在于把土壤诊断和植株诊断结合起来，以土壤无机氮测试推荐基肥施用量，以植株氮营养诊断推荐追氮肥量作为主要技术体系，配之以快速的诊断仪器，从而建立一套简便易行、准确快速、有利于提高产量、改善品质、便于应用的啤酒大麦氮肥施用推荐体系。

1材料与方法

1.1试验地概况

试验设在甘肃省啤酒大麦原种场（壤土、pH值8.0、有机质0.80%、全氮0.18%、速效钾254mg/kg、海拔1 670m，简称试点1）、黄羊河农场（砂壤土、pH值8.2、有机质1.20%、全氮0.21%、速效钾368mg/kg、海拔1 650 m，简称试点2）、张掖园艺试验场（沙土、pH值8.4、有机质0.70%、全氮0.12%、速效钾284mg/kg，海拔1 400m，简称试点3）。

1.2供试作物

啤酒大麦哈瑞特（Harrington）。

1.3试验设计

试验设施氮0kg/hm²、75kg/hm²、150kg/hm²、225kg/hm²、300kg/hm²、375kg/hm² 6个处理，3次重复。磷肥（P2O5）按150 kg/hm²作底肥一次性施入。氮肥60%作底肥、40%于拔节期结合灌水施入。田间随机排列，小区面积20m²。

1.4测试项目

大麦播前土壤基础肥力：0～20cm、20～40cm、40～60cm、60～80cm、80～100cm土层Nmin，拔节期和收获期各小区各层次Nmin，拔节期大麦植株NO3--N含量，收获期植株和籽粒全氮量，以及其他常规生长性状调查。

1.5测试方法

土壤氮素测定采集土壤鲜样，流动自动分析仪分析；拔节期植株NO3--N含量用反射仪测定；植株全氮用H2SO4-H2O2消解，流动自动分析仪分析；籽粒蛋白质按GB2905测定。

2结果与分析

2.1土壤各形态氮含量的消长

研究发现，土壤NO3--N含量随土层深度的增加呈递减分布，0～20cm土层NO3--N含量最高，80～100cm含量最低（图1）。在地力水平不同的3个试验点，这一趋势一致。说明通气良好状态下，可加速肥料氮向NO3--N转化。NH4+-N在各层含量较低，变化不明显（见图2）。

虽然地力水平和施肥水平影响NO3--N和NH4+-N的消长，但NO3--N占Nmin量的70%～92%。因此，在类似地区，可以用NO3--N含量来估计Nmin水平，以减少测定程序。

2.2施肥对拔节期啤酒大麦植株NO3--N含量及0～30cm土层NO3--N含量的影响

试验表明，随着施氮量的增加，啤酒大麦拔节期植株体内NO3--N含量也增加。从图3~5可以看出，在3个试点随着施氮量的增加，植株体内NO3--N含量呈线性增加，说明施氮肥能明显促进植株对氮的吸收。但是，随着土壤基础肥力的变化，这一线性相关也在变化，肥沃和贫瘠的土壤其线性相关降低。可见，施肥一方面显著促进氮的吸收；另一方面过量施肥后，由于土壤基础肥力的差异，植株NO3--N含量最高的处理不一定是施肥量最多的1个。

另外，随着施氮量的增加，拔节期0～30cm土层的NO3--N含量也随之增加（见图6），有着较好的相关性。

2.3施氮量对籽粒产量及生物产量的影响

随着施氮量的增加，啤酒大麦产量也相应增加，当产量达到最高点后，进一步增施氮肥，产量开始呈现下降态势。不同产量水平，最高产量施肥量也有差异（见图7~9）：试点1最高产量为4 851kg/hm²，最高产量施肥量为268 kg/hm²；试点2最高产量为6 033kg/hm²，最高产量施肥量为266kg/hm²；试点3最高产量为2 804kg/hm²，最高产量施肥量为211kg/hm²。随着土壤肥力的增加，最高产量施肥量也提高。施氮量与生物产量也存在着类似的相关关系。

2.4啤酒大麦拔节期植株NO3--N含量与啤酒大麦籽实产量

拔节期对啤酒大麦植株体内NO3--N含量进行测定，结果显示，拔节期植株体内NO3--N含量与收获期啤酒大麦籽实产量呈较好的相关性，在高产水平下，最高产量（6 042 kg/hm²）时，拔节期植株体内NO3--N含量为1 706mg/kg；在中产水平下，最高产量（4 828kg/hm²）时，植株体内NO3--N含量为2 045mg/kg；在低产水平下，最高产量（3 040kg/hm²）时，植株体内NO3--N含量为1 733 mg/kg。据此可确定啤酒大麦的诊断临界值为1 800mg/kg，即啤酒大麦在拔节期植株体内硝态氮含量达到1 800mg/kg时就可获得高产。

2.5施氮对啤酒大麦蛋白质含量及茎秆全氮含量的影响

试验研究发现，氮肥施用量与茎秆全氮含量有着很好的相关关系，随着氮肥施用量的增加，啤酒大麦茎秆全氮含量呈直线上升。氮肥施用量对啤酒大麦蛋白质含量有着较大影响，随着氮肥用量的增加，啤酒大麦蛋白质含量相应增加，将施氮量与蛋白质含量用直线关系进行拟合，并根据国标对啤酒大麦蛋白质含量的要求（一级≤12.5、优级≤12.0）进行推荐施肥，则试点1中y=-0.005 6x+10.525，r=0.995 4，最高施肥量为324kg/hm²；试点2中y=0.007 7x+10.548，r=0.964 2，最高施肥量为249kg/hm²；试点3中y=-0.0112x+10.467，r=0.924 9，最高施肥量为182kg/hm²。

3啤酒大麦氮不同临界值对应追肥量的确定

在试验的3个试点中，依基础产量将其分为高产田（试点2，基础产量3 000kg/hm²）、中产田（试点1，基础产量在2 000～3 000kg/hm²之间）、低产田（试点3，基础产量2 000 kg/hm²），并根据施氮量与产量、施氮量与拔节期植株硝态氮含量、拔节期植株硝态氮含量与产量之间的关系以及蛋白质含量不超标的施肥量要求确定啤酒大麦拔节期植株硝态氮诊断值（x）和追氮量（y）之间的关系：高产田为y=151-0.11x；中产田为y=113-0.048x；低产田为y=76-0.051x（x、y的单位分别为mg/kg和kg/hm²）。

4结论

（1）土壤NO3--N含量随氮肥用量的增加而增加，无论氮肥用量水平高低，0～20cm土层NO3--N含量最高，随着土层深度增加，NO3--N含量逐渐降低，在80～100cm含量最低；土壤NH4+-N含量在各土层中变化不明显。土壤NO3--N含量与Nmin含量有很好的相关性，无论土壤基础肥力高低，前者大约占后者的70%～92%，可以用NO3--N含量作为氮肥推荐施用的指标。

（2）随施肥量的增加，植株体内NO3--N含量直线增加，氮肥用量与拔节期0～30cm土壤中NO3--N含量有较好的相关性。

（3）施氮量与植株茎秆全氮量及籽粒蛋白质含量有较好的相关性，结合国标对啤酒大麦蛋白质含量的要求进行推荐施肥，则高产田最高施肥量为249kg/hm²；中产田最高施肥量为324kg/hm²；低产田最高施肥量为182kg/hm²。氮肥用量与拔节期植株体内NO3--N含量及啤酒大麦蛋白质含量显著相关，可据此进行氮推荐追肥。

5参考文献

[1] 杨卓亚，毛达如.应用正交多项式趋势系数建立综合施肥模型的理论和技术[J].土壤通报，1993，24（4）：180-183.

[2] PAPASTYLIANOU I，PUCKRIDGE D W. Stem nitrate nitrogen and yield of wheat in a permanent rotation experiment[J].Aust. J. Agri. Res.，1983（34）：599-606.

[3] WOODSON E. Petiole nitrate concentration as an indicator of Geranium nitrogen status[J].Commum. Soil Sci. Plant Anal，1983（1）：1363-1372.

[4] ZHEN R G，LEIGH R A. Nitrate accumulation by wheat（Triticum aesti rum）in relation to growth and tissue nitrogen concentration[J].Plant and Soil，1990（124）：157-160.

[5] ELLIOTT D E，EEUTER D J，GROWDEN B. Improved strategies for diagnosing and correcting nitrogen deficiency in spring wheat[J].J. Plant Nutri.，1987，10（9）：1761-1770.

[6] VERLY R B. Stem testing as a real-time guide to tomato seeding Nand Kfertilization. Commum[J]. Soil Sci. Plant Anal.，1994，25（5-6）：664-670.

[7] 李志宏，王兴仁，张福锁.我国北方地区几种主要作物氮营养诊断及追肥推荐研究（III）——春小麦氮素营养诊断及追肥推荐研究[J].植物营养与肥料学报，1997，3（4）：350-356.

[8] 张学军，罗代雄，桂林国，等.宁夏扬黄灌区春小麦氮营养诊断及追肥推荐量[J].西北农业学报，2001，10（1）：72-74，87.

[9] 危常州，张福锁，朱和明，等.新疆棉花氮营养诊断及追肥推荐研究[J].中国农业科学,2002，35（12）：1500-1505.