氮肥施用方式对耐盐冬小麦干物质积累和氮素吸收利用的影响
2014-04-09冯耀祖孙九胜王新勇
祁 通, 刘 易, 冯耀祖, 孙九胜, 王新勇
(新疆农业科学院土壤肥料与农业节水研究所, 新疆乌鲁木齐 830091)
新疆盐碱土总面积2.18×107hm2,在4.07×106hm2的耕地面积中,受不同程度盐化危害的面积1.22×106hm2,占总耕地面积的30.13%[1]。在有盐碱地的地区,种植耐盐小麦品种,成为提高盐碱地生产力的主要手段之一[2-4]。在新疆目前的农业种植业中,与耐盐小麦相比,没有更抗盐的作物。耐盐冬小麦作为盐渍化地区的先锋作物,结合适当的轮作方式,既可以提高盐碱地的当年生产力,又可以改良盐碱地土壤耕层的盐分状况,因此适当调整种植结构,可为盐碱地的可持续利用以及盐渍化地区农业生态的改良与建设奠定重要的基础[1]。
本研究以耐盐冬小麦新冬26为研究对象,以农民习惯施氮方式为对照,探讨减氮和分次施用对耐盐冬小麦氮素利用和干物质积累的影响,为盐渍化农区作物的持续高产、提高氮素利用率和减少氮素对环境的污染提供理论依据和技术途径,为新疆耐盐冬小麦高产高效栽培提供理论依据和技术支持。
1 材料与方法
1.1 试验设计
各小区磷、钾肥用量相同,分别为P2O5180 kg/hm2和K2O 90 kg/hm2,全部做底肥一次施入。氮肥用尿素,磷肥用过磷酸钙,钾肥用硫酸钾。作基肥部分的氮肥及全部磷、 钾肥均匀撒于小区后翻入地下。
表1 不同土层土壤养分及盐分指标
冬小麦于10月10日播种,基本苗300×104plant/hm2,播种量330 kg/hm2。全生育期分别在冬前、拔节期、孕穗期和灌浆期进行灌溉,田间管理同当地冬麦田。
1.2 样品采集与测定
分别在苗期、返青、孕穗和成熟期,采集有代表性的小麦10株,于105℃杀青30 min后,65℃烘至恒重,采用定氮仪测定其氮素含量。同时,在播种前分3层(0—30 cm、30—60 cm和60—90 cm)取土壤样品,风干、磨碎、 过1 mm筛,用常规农化分析方法测定土壤氮、速效磷、速效钾以及电导率、pH值等。小麦收获后测定各小区的籽粒产量。
1.3 计算方法
氮素积累量(kg/hm2)=各期干物质总量(kg/hm2)×植株含氮量(%)
氮素利用效率(%)=(施氮处理吸氮量-不施氮处理吸氮量)/施氮量×100
氮素生产效率(kg/kg, N)=籽粒产量(kg/hm2)/氮积累量(kg/hm2)
氮肥农艺效率(kg/kg, N)=(施氮处理籽粒产量-不施氮处理籽粒产量)/施氮量[7-10]
2 结果与分析
2.1 氮肥施用方式对耐盐冬小麦干物质积累的影响
在苗期,不同氮肥处理之间干物质积累无明显差异,由此可知,植株生长发育的初期,底施氮肥量并未直接影响植株的干物质积累,即使加大底施氮肥的比例,也并未促进植株对光合产物的积累。在返青期,不施肥处理(N0)明显低于其他处理,差异达到显著水平,而其他处理差异不显著;孕穗期和收获期,冬小麦干物质积累量各处理间差异明显,并达到了显著水平,但农民习惯施肥(N300/2)和减氮分3次施肥(N210/3)处理间差异不明显,其干物质积累量为 N300/2和N210/3 >N150/3>N0。
图1 施肥方式对耐盐冬小麦干物质积累的影响Fig.1 Effects of the fertilization ways on the dry matter accumulation of salt-tolerant winter wheat
2.2 氮肥施用方式对耐盐冬小麦氮素含量的影响
从图2可以看出,不同生育期中,耐盐冬小麦苗期的氮素含量较高,平均达到2.74%。而随着时间的推移,冬小麦植株氮素含量逐渐下降,到孕穗期达到最低,到收获期时趋于稳定。苗期各处理间氮素含量差异不显著。在返青期、孕穗期和收获期,不施氮处理(N0)的氮素含量最低,与施氮处理间差异显著,而所有施氮处理间差异不显著。
图2 施肥方式对耐盐冬小麦氮素含量的影响Fig.2 Effects of the fertilization ways on the nitrogen contents of salt-tolerant winter wheat
2.3 氮肥施用方式对耐盐冬小麦氮素吸收的影响
图3结果表明,在苗期各处理冬小麦氮素累积量差异不明显,到返青期各处理间出现明显差异,不施氮处理的氮素积累量显著低于其他处理,N300/2处理的氮素积累量明显高于N210/3和N150/3处理,其大小顺序为N300/2> N210/3> N150/3>N0,但N210/3和N300/2处理之间差异不显著, N210/3与N150/3处理差异显著。在孕穗期和收获期N300/2处理的氮素累积量高于其他处理,收获期达到219.9 kg/hm2,但与N210/3(217.96 kg/hm2)的差异不显著,与N150/3和N0处理差异显著。N210/3处理的氮素积累量显著高于N150/3和N0处理;N150/3处理显著高于N0处理。说明在一定的施氮量下,氮肥少量多次施用可以弥补施氮量减少对耐盐冬小麦氮素吸收的影响。
图3 施肥方式对耐盐冬小麦不同时期氮素积累的影响Fig.3 Effects of the fertilization ways on nitrogen accumulation of salt-tolerant winter wheat
图4 施肥方式对耐盐冬小麦各阶段氮素吸收的影响Fig.4 Effects of the fertilization ways on the nitrogen uptake of salt-tolerant winter wheat
2.4 氮肥施用方式对耐盐冬小麦氮素利用效率的影响
从表2可以看出,不同施肥处理其产量和氮素利用率有明显差异。N300/2处理产量最大,但与N210/3处理差异不显著,与N150/3和N0处理差异显著。N210/3处理的小麦产量为5923.1 kg/hm2显著高于N150/3和N0处理,N150/3处理又显著高于N0处理。在氮素利用效率方面,N210/3处理最高达到40.7%,显著高于N300/2处理,但与N150/3处理差异不显著;氮肥农艺效率和氮素生产效率各处理间也有差异,氮肥农艺效率的顺序为N210/3>N150/3>N300/2;氮素生产效率的大小为210/3> N300/2> N150/3>N0。说明少量多次施肥方式,在不降低产量的情况下可以减少氮肥施用量,并能够提高氮肥的利用效率。
表2 施肥方式对耐盐冬小麦氮素利用效率的影响
3 讨论与结论
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