石元強(qiáng)，張 迪，孫 婷，王冀川，張建芳，比拉力·艾力

(塔里木大學(xué)植物科學(xué)學(xué)院，新疆 阿拉爾843300)

0 引 言

【研究意義】干物質(zhì)的積累與轉(zhuǎn)運是農(nóng)作物產(chǎn)量形成的基礎(chǔ)，也是提高產(chǎn)量的關(guān)鍵。氮素是小麥生長發(fā)育所必須的營養(yǎng)元素[1]，施用氮肥是保證小麥產(chǎn)量的重要措施。在適宜的氮肥施用范圍內(nèi)，小麥各生育期干物質(zhì)量[2]、花后干物質(zhì)的積累量隨施氮量的增加而增加[3]，增施氮肥可以促進(jìn)同化物向籽粒轉(zhuǎn)運，降低花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運量和貢獻(xiàn)率，增加花后干物質(zhì)同化量和貢獻(xiàn)率，故適當(dāng)增施氮肥能更好的發(fā)揮小麥增產(chǎn)潛力[4]。在拔節(jié)期前，小麥干物質(zhì)積累主要受底氮的影響，拔節(jié)期過后，底氮已不能滿足小麥生長發(fā)育的需要，只有追施一定量氮肥才能保證小麥的產(chǎn)量形成[5]。合理的施氮量和施氮時期是小麥實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)高效的重要舉措[6]。目前，新疆大面積推廣小麥滴灌施肥技術(shù)，研究滴灌條件的氮肥運籌方式對滴灌春小麥干物質(zhì)積累及產(chǎn)量特征的調(diào)控效應(yīng)有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】揚花期至成熟期是小麥籽粒產(chǎn)量形成的關(guān)鍵時期，一般認(rèn)為[7]小麥的籽粒產(chǎn)量約2/3來自花后光合產(chǎn)物的積累，1/3左右來自花前積累在營養(yǎng)器官中的光合產(chǎn)物，地上部器官的光合產(chǎn)物對籽粒的貢獻(xiàn)率隨著施肥量的提高而增加。在7 500 kg/hm2的產(chǎn)量水平條件下，干物質(zhì)積累量隨施氮量的增加而增加，但花前營養(yǎng)器官貯藏物質(zhì)的轉(zhuǎn)移率和對穗粒質(zhì)量的貢獻(xiàn)率卻呈現(xiàn)下降趨勢[8]。增施適量氮肥可以促進(jìn)花后營養(yǎng)器官貯藏的干物質(zhì)向籽粒轉(zhuǎn)運，從而提高產(chǎn)量；隨施氮量的增加小麥產(chǎn)量及成熟期生物產(chǎn)量、花后干物質(zhì)積累量呈先增后降的趨勢，在施氮量為240 kg/hm2時，小麥籽粒產(chǎn)量和花后干物質(zhì)積累量達(dá)到最大值[9]?！颈狙芯壳腥朦c】前人的研究大多是有關(guān)傳統(tǒng)灌溉條件下華北、華南地區(qū)冬小麥物質(zhì)生產(chǎn)特性的，而針對極端干旱灌區(qū)滴灌春小麥的氮素運籌研究報道較少[10]。研究氮肥運籌對滴灌春小麥的干物質(zhì)積累及產(chǎn)量特征的調(diào)控效應(yīng)。【擬解決的關(guān)鍵問題】研究在滴灌小區(qū)栽培條件下，分析不同氮肥運籌下滴灌春小麥干物質(zhì)積累、分配的特征及對產(chǎn)量形成的影響，提出南疆滴灌春小麥適宜的施氮量與施氮時期及比例，為生產(chǎn)中氮肥管理提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗于2018年在新疆阿拉爾市塔里木大學(xué)農(nóng)學(xué)試驗站網(wǎng)室中進(jìn)行，該試驗點位于塔里木盆地西北邊緣，40°33′N，81°16′E，海拔1 012.2 m，年平均氣溫11.2℃，年均降水量45.7 mm，年均蒸發(fā)量1 988.4 mm，年均相對濕度在55%以下，屬典型暖溫帶內(nèi)陸型氣候。試驗地土質(zhì)為沙壤土，體積質(zhì)量平均為1.32 g/cm3，田間持水量為23.4%(質(zhì)量含水量)，NO3-- N含量49.27 mg/kg，NH4+-N含量6.70 mg/kg，有機(jī)質(zhì)的含量1.03%，土壤pH值7.7。

試驗小區(qū)面積為3 m×10 m=30 m3，3月2日播種，等行距15 cm 條播，播深3 cm，每區(qū)種植20行2.33×104粒(相當(dāng)于775 ×104粒/hm2的種植密度)。出苗后每4行于第2～3行間鋪設(shè)滴灌帶，1管4行模式。播前統(tǒng)一施基肥三料磷肥300 kg/hm2，硫酸鉀75 kg/hm2。

1.2 方 法

1.2.1 試驗設(shè)計

選用新春6號(早熟大穗型春小麥，新疆農(nóng)科院提供)和寧2038(中晚熟多穗型春小麥，寧夏農(nóng)林科學(xué)院農(nóng)作物研究所提供)為試驗材料，開展施氮量與和施氮基追配比的雙因素裂區(qū)試驗，主區(qū)為滴施純氮量處理，設(shè)4個水平，分別為滴施純氮0、103.5、207.0和310.5 kg/hm2，以N0、N1、N2和N3表示；施氮方式為副區(qū)，基追配比按基肥、拔節(jié)肥、孕穗肥、灌漿肥分配，設(shè)四個比例為：100∶0∶0∶0、60∶40∶0∶0、40∶40∶20∶0和20∶40∶20∶20，以R1、R2、R3和R4表示；施氮量和施氮基追配比兩因素組合得到13個處理，每處理重復(fù)三次。全生育期滴灌8次，氮肥運籌以純氮折算成尿素(N-46%)嚴(yán)格按照試驗設(shè)計進(jìn)行。表1

1.2.2 測定項目

1.2.2.1 干物質(zhì)測定

分別在拔節(jié)期、揚花期和蠟熟期取樣，每個小區(qū)取(20×20) cm面積內(nèi)植株，分器官在105℃下殺青15 min后于85℃下烘干至恒重，計算干物質(zhì)的積累量。

1.2.2.2 產(chǎn)量及其構(gòu)成要素

于蠟熟期對每個小區(qū)選取割取1 m2內(nèi)穗頭進(jìn)行考種，調(diào)查穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量，脫粒折算成公頃產(chǎn)量。

1.3 數(shù)據(jù)處理

使用Microsoft Excel 2003 進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理和作圖，采用DPS7.05統(tǒng)計軟件Duncan新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較的顯著性檢驗。干物質(zhì)積累與轉(zhuǎn)運的計算公式如下[11]：

干物質(zhì)轉(zhuǎn)運量(kg/hm2)=開花期營養(yǎng)器官干質(zhì)量-成熟期營養(yǎng)器官干質(zhì)量；

干物質(zhì)轉(zhuǎn)運率(%)=干物質(zhì)轉(zhuǎn)運量/開花期營養(yǎng)器官干質(zhì)量×100%；

轉(zhuǎn)運的干物質(zhì)對籽粒貢獻(xiàn)率(%)=干物質(zhì)轉(zhuǎn)運量/籽粒質(zhì)量×100%；

花后光合同化物積累量(kg/hm2)=成熟期籽粒質(zhì)量-開花前干物質(zhì)的轉(zhuǎn)運量。

表1 滴灌氮肥(尿素)分配(kg/區(qū))
Table 1 Test drip irrigation nitrogen fertilizer (urea) distribution (kg/plot)

處理Treatment基肥Base fertilizer拔節(jié)肥Jointing fertilizer孕穗肥Booting fertilizer灌漿肥Grout fertilizer定額QuotaN0-0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 N1R10.310 0.000 0.000 0.000 0.310 R20.186 0.124 0.000 0.000 0.310 R30.124 0.124 0.062 0.000 0.310 R40.062 0.124 0.062 0.062 0.310 N2R10.621 0.000 0.000 0.000 0.621 R20.373 0.248 0.000 0.000 0.621 R30.248 0.248 0.124 0.000 0.621 R40.124 0.248 0.124 0.124 0.621 N3R10.931 0.000 0.000 0.000 0.931 R20.559 0.373 0.000 0.000 0.931 R30.373 0.373 0.186 0.000 0.931 R40.186 0.373 0.186 0.186 0.931

2 結(jié)果與分析

2.1 氮肥運籌對小麥干物質(zhì)積累的影響

研究表明，干物質(zhì)積累量隨生育進(jìn)程的推進(jìn)逐漸增加。在同一施氮時期及比例的條件下，干物質(zhì)積累量隨施氮量的增加而增加，但N2、N3之間的差異不大，說明過量施氮并不利于干物質(zhì)的積累。在同一施氮量條件下，拔節(jié)期新春6號、寧2038均表現(xiàn)為R1>R2>R3>R4，R4處理極顯著小于其他處理，氮肥作為基肥一次施入，對于拔節(jié)期干物質(zhì)積累有明顯的提高，且隨施氮量的增加，氮肥基施的效果體現(xiàn)得更明顯；兩個品種在揚花期和蠟熟期干物質(zhì)積累量均表現(xiàn)為R3>R4>R2>R1，但R4、R3間的差異不顯著，說明氮肥后移，提高孕穗期的施氮比例，明顯影響小麥的中后期生長，促進(jìn)干物質(zhì)積累量增加。圖1

圖1 氮素運籌下滴灌春小麥單株干物質(zhì)積累變化
Fig.1 Effect of nitrogen application on single stem dry matter accumulation in spring wheat

2.2 氮肥運籌對春小麥各器官干物質(zhì)積累的影響

研究表明，施氮量相同時，拔節(jié)期各器官干物質(zhì)積累量表現(xiàn)為R1>R2>R3>R4，R3與R4處理的葉片干物質(zhì)積累量差異不顯著，各處理間莖稈+葉鞘干物質(zhì)積累量差異顯著。隨施氮量增加，R1與R2、R3、R4各器官干物質(zhì)積累量的差異更為明顯；在揚花期，各器官干物質(zhì)積累量表現(xiàn)為R4>R3>R2>R1，各處理間差異未達(dá)顯著水平，但隨施氮量增加，這種差異逐漸加大；在蠟熟期，葉片、莖稈+葉鞘、穗軸+穎殼、籽粒干物質(zhì)積累量均表現(xiàn)為R3>R4>R2>R1，且R3、R4之間差異不顯著。在施氮時期及比例相同時，各器官干物質(zhì)積累量表現(xiàn)為N3>N2>N1>N0，其中在拔節(jié)期葉片干物質(zhì)分配量的增加程度大于莖稈+葉鞘，在揚花期各處理間穗器官的干物質(zhì)分配量無顯著差異，在蠟熟期N2和N3之間的穗的干物質(zhì)分配量差異顯著。由此可見，重施基肥主要促進(jìn)拔節(jié)期之前的物質(zhì)生產(chǎn)，隨生育期推進(jìn)，提高追肥比例及延后追肥時期對小麥物質(zhì)積累的促進(jìn)作用逐漸增大，并以葉片和穗器官的物質(zhì)積累增長為主，且隨施氮量增加，這種差異更明顯，前期主要體現(xiàn)在葉片，后期體現(xiàn)在穗器官。表2

表2 不同氮肥運籌的小麥各器官干物質(zhì)積累變化(mg/株)
Table 2 Changes of dry matter accumulation in different organs of wheat under different nitrogen fertilizer managements (mg/plant)

品種Variety處理Treatment拔節(jié)期Jointing stage揚花期Flowering period蠟熟期Dough stageLSSLSSSGLSSSGG新春6號Xincun No.6N0N1N2N3-145.1f88.6e321.2e692. 7f90.1h205.1f557.3f92.9h659.1gR1165.8c117.8bc388.4d820.3e104.1g290.6e632.6ef114.2g775.3fR2158.9cde106.8d394.4d891.7de111.5f297.5e699.0de130.3f842.1efR3153.1def93.4e391.1d959.7d118.8de316.1de743.3d129.4fg876.1deR4149.7ef89.2e404.1cd937.8d114.1ef302.6e741.4d133.5f876.3deR1187.7b124.4b402.4cd879.4de114.2ef288.0e702.2de143.8ef821.9efR2178.5b119.9b431.5bc1 080.4bc124.1cd349.7cd822.2c155.5de950.1cdR3163.5cd108.3cd440.2b1 154.2bc131.2b366.8bc898.2bc172.1c1 010.4cR4153.1def89.6e439.1b1 062.0c134.2ab347.8cd852.3bc171.0cd963.9cR1203.8a135.0a435. 8bc1 121.6bc121.8d352.2c880.6bc161.9cd978.9cR2185.4b122.8b464.8ab1 166.2b129.8bc388.6b926.9b176.5c1 020.0cR3164.7cd107.9d484.5a1 413.4a139.8a454.1a1 098.3a210.9b1 189.1aR4150.8ef89.4e479.8a1 389.3a134.1ab454.4a1 102.3a235.8a1 100.7b寧2038Ning 2038N0N1N2N3-152.0e90.9f331.0e763.8gh79. 8g277.7h548.5f83.7h631.3gR1176.2c133.9bc358.8d858.8ef84.4fg314.3ef620.3e98.0g709.7efR2168.1cde126. 9cd376.5cd816.8fg89.2ef310.2ef615.0e104.4fg707.6efR3158.9de112.8e384.2bc807.7fgh91.3e305.2fg629.5e108.6efg710.2efR4154.3de91.1f391.2bc737.4h90.1e284.4gh594.8ef105.5fg676.7fgR1196.9ab142.4ab378.2cd920.6de92.8e328.4de683.0d117.4def768.4deR2184.2bc136.2bc386.5bc977.4cd101.3d353.4c713.3cd128.8cd813.9cdR3170.4cd116.8de394.4bc948.6d109.5c339.1cd720.1cd128.9cd801.2cdR4157.7de91.5f398.8b876.3ef110.2c323.0def686.1d122.9de763.3deR1209.6a150.5a401.3b1 036.7c109.8c354.0c765.1c140.5c865.7cR2193.4ab131.0bc449.5a1 113.8b116.8ab381.3b851.7b159.2b947.8bR3170.4cd114.5de464.1a1 241.0a120.5a415.3a937.6a177.1a1 031.8aR4156.6de91.9f457.2a1 237.1a112.5bc406.4a932.6a180.4a1 014.9a

注：L：葉片，SS：莖+鞘，SG：穎殼+穗軸，G：籽粒。同一列數(shù)據(jù)不同字母表示在0.05水平下差異顯著，下同

Note:L: Leaf, SS: Stem+sheath, SG: Spike axis+glume, G: Grain. Deferent letters in the same column mean significant at 5% level. The same as below

2.3 氮素配比對春小麥干物質(zhì)積累轉(zhuǎn)運的影響

研究表明，不施氮處理各器官干物質(zhì)轉(zhuǎn)運率及轉(zhuǎn)運量對籽粒的貢獻(xiàn)率顯著高于施氮處理，但其花后光合同化物的積累量及其對籽粒的貢獻(xiàn)率顯著低于施氮處理，增施氮肥可以促進(jìn)花后同化物積累量向籽粒的轉(zhuǎn)運。表3

表3 不同氮肥運籌下春小麥干物質(zhì)積累與轉(zhuǎn)運特征
Table 3 Characteristics of dry matter accumulation and transport in spring wheat under different nitrogen fertilizer managements

品種Variety處理Treatment花前各器官貯藏干物質(zhì)轉(zhuǎn)運量(kg/hm2)TDMOA花前各器官貯藏干物質(zhì)轉(zhuǎn)運率%DMTRPO花前各器官轉(zhuǎn)運的干物質(zhì)轉(zhuǎn)運量對籽粒貢獻(xiàn)率%CRDMTOALSSLSSLSS花后同化物積累量(kg/hm2)AAAF花后同化物積累量對籽粒的貢獻(xiàn)率%CRAAG新春6號Xincun No.6N0N1N2N3-116.1a135.4g36.1a19.6h17.6a20.5k407.6g61.9hR197.8b187.6f25.3c22.9b12.6c24.2ef489.8f63.2gR296.9bc192.7ef24.7c21.6cde11.5d22.9gh552.5e65.6eR375.1f216.4d19.3d22.5b8.6f24.7de584.6de66.7cdR4101.5b196.4def25.2c20.9ef11.6d22.4hi578.4de66.0deR1114.4a177.2f28.5b20.2gh13.9b21.6j530.3ef64.5fR281.8de258.3c19.0d23.9a8.6f27.2a610.1cd64.2fR373.4f256.0c16.7e22.2bcd7.3g25.3cd681.0b67.4cR491.3c209.7de20.8d19.7h9.5e21.7ij663.0bc68.8bR183.6d241.0c19.2d21.5de8.5f24.6de654.3bc66.8cR276.2ef239.3c16.4e20.5fg7.5g23.5fg704.4b69.0bR330.4g315.1a6.3f22.3bc2.6h26.5ab843.6a70.9aR425.4g287.0b5.3f20.7fg2.3h26.1bc788.3a71.6a寧2038Ning 2038N0N1N2N3-53.3de215.3de16.1cd28.2a8.4e34.1a362.7g57.5hR144.5g238.5c12.4hi27.8ab6.3h33.6a426.7f60.1gR266.3c201.8ef17.6cd24.7d9.4d28.5e439.6ef62.1fR379.0b178.2g20.6b22.1f11.1b25.1g453.0ef63.8cdR4106.8a142.6h27.3a19.4g15.8a21.2h427.3f63.1deR149.8ef237.7cd13.2gh25.8c6.5gh30.9c481.0de62.6efR233.1h264.1b8.6k27.0Vb4.1k32.4b516.7cd63.5dR355.3d228.5cd14.1fg24.1de6.9fg28.5e517.4cd64.5bcR475.8b190.2fg19.0c21.7f9.9c24.9g497.4d65.2abR147.3fg271.6b11.8hij26.2c5.5i31.4c546.8c63.2deR268.2c262.0b15.2ef23.5e7.2f27.6f617.6b65.2abR348.8fg303.4a10.5j24.4d4.7j29.4d679.6a65.9aR450.7ef304.4a11.1ij24.6d5.0ij30.0d659.7ab65.0b

注：TDMOA：花前各器官貯藏干物質(zhì)轉(zhuǎn)運量，DMTRPO：花前各器官貯藏干物質(zhì)轉(zhuǎn)運率，CRDMTOA：花前各器官轉(zhuǎn)運的干物質(zhì)轉(zhuǎn)運量對籽粒貢獻(xiàn)率，AAAF：花后同化物積累量，CRAAG：花后同化物積累量對籽粒的貢獻(xiàn)率

Note：TDMOA: Transport of dry matter in organs before anthesis, DMTRPO: Dry matter transport rate in preanthesis organs, CRDMTOA: Contribution rate of dry matter transported by organs before anthesis to grain, AAAF: Accumulation of assimilates after flowering, CRAAG: Contribution rate of assimilate accumulation to grain after anthesis

在施氮量相同時，花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運特征兩品種表現(xiàn)不一，新春6號的花前葉片干物質(zhì)轉(zhuǎn)運量、轉(zhuǎn)運率及對籽粒貢獻(xiàn)率大小為R1>R2>R4>R3，莖、鞘分R3>R2>R1>R4；寧2038的葉片為R4>R3>R2>R1，莖、鞘分R1>R2>R3>R4。適當(dāng)增加追肥次數(shù)及比例減少新春6號葉片生長量、增加花前莖稈+葉鞘干物質(zhì)轉(zhuǎn)運量及對籽粒的貢獻(xiàn)率，而增強(qiáng)寧2038葉片生產(chǎn)性能、減少花前莖、鞘轉(zhuǎn)運量及對籽粒貢獻(xiàn)率。花后同化物積累量兩品種表現(xiàn)一致，其積累量及對籽粒貢獻(xiàn)率均為R3>R4>R2>R1，R4與R3差異不顯著。在施氮時期及比例相同時，兩品種花前葉片干物質(zhì)轉(zhuǎn)運量、轉(zhuǎn)運率及對籽粒貢獻(xiàn)率N0>N1>N2>N3，莖、鞘為N3>N2>N1>N0，N2和N3差異不顯著，花后同化物積累量及對籽粒貢獻(xiàn)率兩品種均為N3>N2>N1>N0，N1與N2差異不顯著?？梢娺m當(dāng)增加施氮量能促進(jìn)花前莖稈干物質(zhì)轉(zhuǎn)運率及花后同化物積累，促進(jìn)其向籽粒中轉(zhuǎn)運。另外，隨施氮量增加，增加追肥次數(shù)造成花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運率及對籽粒貢獻(xiàn)率下降，花后同化物積累量及對籽粒貢獻(xiàn)率增加。因此，在生產(chǎn)中，當(dāng)施氮量較少時，可重施底肥以充分發(fā)揮較高的花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運量對籽粒貢獻(xiàn)率來保證較高的物質(zhì)生產(chǎn)效率；在較高施氮條件下，注重增加中后期追肥比例，在保證一定的花前干物質(zhì)對籽粒貢獻(xiàn)率基礎(chǔ)上，提高花后同化物積累量及對籽粒的貢獻(xiàn)率，以保證高產(chǎn)高效。

2.4 氮肥運籌對小麥產(chǎn)量的影響

研究表明，施氮處理的產(chǎn)量及其構(gòu)成因素均顯著高于不施氮素處理，說明增施氮肥顯著影響滴灌春小麥產(chǎn)量形成。在同一施氮水平下，隨施氮時期的后移穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量及產(chǎn)量呈先升高后降低的變化趨勢，表現(xiàn)為R3>R4>R2>R1，R3、R4間差異不顯著，收獲穗數(shù)隨施氮后移呈下降趨勢；在同一施氮時期及比例下，氮素增加，產(chǎn)量及其構(gòu)成因素呈增加趨勢，表現(xiàn)為N3>N2>N1>N0。N1條件下，新春6號的R2產(chǎn)量最高，寧2038的R1最高，且與R4差異顯著；N2條件下新春6號的R3、R2顯著高于R1而寧2038的R2、R3顯著高于R4；N3條件下，兩品種均為R3>R4>R2>R1，且R3、R4間差異不顯著。可見隨施氮量增加，提高追肥用量與比例能很好的促進(jìn)高產(chǎn)的形成，其促進(jìn)效應(yīng)大穗型品種>多穗型品種。就平均產(chǎn)量高低而言，N3處理及R3處理的產(chǎn)量最高，但與N2及R4處理差異不大，說明施氮量在207.0～310.5 kg/hm2、氮肥追施2～3次是較合理的。在組合處理中產(chǎn)量排名前3位的新春6號分別是N3R3>N3R4>N2R3，N3R3與N3R4差異不顯著，N3R4與N2R3差異不顯著；寧2038為N3R3>N3R4>N3R2，3處理間差異不顯著。新春6號無論是不同施氮量還是不同追氮次數(shù)其產(chǎn)量構(gòu)成因素及產(chǎn)量的變異系數(shù)(CV)均高于寧2038，大穗型品種更應(yīng)注重氮肥供應(yīng)和追氮后移的管理策略。

從產(chǎn)量構(gòu)成的調(diào)控效應(yīng)(F值)上看，氮素均達(dá)顯著以上水平(P<0.01)，氮肥后移效應(yīng)兩品種有差異，新春6號除千粒質(zhì)量外其他指標(biāo)均達(dá)極顯著水平(P<0.05)，寧2038除收穗穗數(shù)與產(chǎn)量達(dá)顯著水平(P<0.05)外，其他指標(biāo)不顯著，互作效應(yīng)除寧2038的產(chǎn)量達(dá)顯著水平(P<0.05)外，其他指標(biāo)均不顯著，可見供氮效應(yīng)>氮肥后移效應(yīng)>互作效應(yīng)，即在該地區(qū)增施氮肥是第一位的，適當(dāng)進(jìn)行投氮后移以發(fā)揮對產(chǎn)量的耦合調(diào)控效應(yīng)是滴灌春小麥高產(chǎn)高效的關(guān)鍵。表4

3 討 論

在施氮時期及比例相同的條件下，營養(yǎng)器官干物質(zhì)的積累量隨施氮量的增加而增加，但花前營養(yǎng)器官干物質(zhì)的轉(zhuǎn)運量和花后同化物積累量及對籽粒干物質(zhì)積累的貢獻(xiàn)率隨施氮量的增加呈先增加后減小的變化趨勢，在中肥(N2)與高肥(N3)處理下差異不大，即施氮過多并不能提高花前干物質(zhì)的轉(zhuǎn)運量與花后同化物的轉(zhuǎn)運效率，這與多數(shù)人的研究[12-13]結(jié)論較一致，所不同的是研究以施氮量超過N2(276 kg/hm2)時為花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運率下降的起點，而前人認(rèn)為在120～240 kg/hm2，這主要與當(dāng)?shù)赝寥婪柿?、氣候與栽培條件有關(guān)[14-15]。寧2038的花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運量和轉(zhuǎn)運率及對籽粒的貢獻(xiàn)率大于新春6號，而其花后同化物積累量及對籽粒的貢獻(xiàn)率小于新春6號，這是因為寧2038是多穗型品種而新春6號為少穗型品種，由生育前期的長勢差異造成的[16]。在施氮量相同時，基肥∶拔節(jié)肥∶孕穗肥∶灌漿肥為2∶4∶2∶2時的籽粒干物質(zhì)積累量最大，但與基肥∶拔節(jié)肥∶孕穗肥為4∶4∶2的處理差異不顯著，基肥∶拔節(jié)肥為6∶4處理的籽粒干物質(zhì)積累量比氮肥作底肥一次施入時高，且差異顯著，這與張娟等[17]認(rèn)為基肥∶拔節(jié)肥為5∶5時花后干物質(zhì)積累量最大的研究結(jié)果略有不同，但結(jié)果都證明了施肥后移可以提高籽粒干物質(zhì)積累，提高追氮的比例可以增加營養(yǎng)器官干物質(zhì)向籽粒的轉(zhuǎn)運。武際等[18]研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)施純氮量為210 kg/hm2、基肥∶拔節(jié)肥∶孕穗肥=5∶3∶2時是淮北最佳的施氮方式，代新俊等[19]則認(rèn)為當(dāng)施氮量為150 kg/hm2、基肥∶拔節(jié)肥∶孕穗肥=6∶4∶0是山西中部地區(qū)最佳的施氮方式。研究發(fā)現(xiàn)，在施氮量為310.5 kg/hm2，基肥∶拔節(jié)肥∶孕穗肥為4∶4∶2及基肥∶拔節(jié)肥∶孕穗肥∶灌漿肥為2∶4∶2∶2時的產(chǎn)量最高，在干旱區(qū)滴灌小麥更應(yīng)該注重采取提高生育期追肥比例的氮素管理策略，這也是進(jìn)一步發(fā)揮滴灌水肥一體化技術(shù)增產(chǎn)提效的關(guān)鍵所在[10]。

表4 不同氮肥運籌下春小麥產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素變化
Table 4 Changes of yield and yield components of spring wheat under different nitrogen fertilizer managements

品種Variety處理Treatment穗粒數(shù)Grains per spike千粒質(zhì)量/g1 000-grain weight收獲穗數(shù)/(×104/hm2) Harvest panicle number單穗質(zhì)量/g Spike weight產(chǎn)量/(kg/hm2)Yield新春6號Xincun No.6N0N1N2N3F-17.10e40.34e621.36fg0.69f4 281.55gR121.15d42.34de671.98cd0.89e6 013.00fR222.01d43.14bcde655.1def0.95e6 202.91efR322.40d43.44bcd628.38efg0.97de6 102.09fR422.08d43.848abcd615.52g0.97de5 956.33fR122.18d43.04cde703.33abc0.96e6 709.28eR224.01c44.14abcd712.06ab1.06cd7 544.62dR324.97bc45.54abc689.71bcd1.14bc7 837.17cdR424.38c46.08ab662.03de1.12bc7 435.40dR124.30c44.24abcd723.36ab1.07c7 769.47dR225.26bc45.04abcd730.42a1.14bc8 308.44bcR327.20a46.44a707.01abc1.26a8 929.10aR426.48ab45.86abc700.92abc1.22ab8 506.16abN47.53??19.25??2671.10??159.68??328.81??R9.46??2.21ns5.59??9.76??8.38??N×R0.72ns0.17ns0.41ns0.68ns1.91ns寧2038Ning 2038N0N1N2N3F-16.68h39.99c665.57def0.67h4 433.60fR118.95g40.78bc708.62cde0.77g5 469.14eR219.63fg40.32c679.34def0.79fg5 370.06eR319.32fg41.06bc657.03ef0.79fg5 209.65eR418.22gh40.59c655.17f0.72gh4 743.74fR120.87ef41.47bc756.97abc0.87ef6 531.47cdR221.90de41.61bc765.71ab0.91de6 971.18cR322.15cde42.36abc733.35abc0.94de6 872.61cdR421.46de42.08abc715.67bcd0.90de6 447.28dR122.96bcd42.78abc772.01a0.98cd7 579.27bR223.62abc43.59ab778.06a1.03bc7 993.67abR324.35ab44.68a768.65ab1.09ab8 357.62aR424.84a44.95a733.56abc1.12a8 187.02aN189.49??19.67??68.12??292.25??558.86??R1.57ns0.62ns3.35?2.21ns3.47?N×R1.10ns0.21ns0.38ns1.62ns3.41?

4 結(jié) 論

4.1 適當(dāng)增施氮肥可提高花前各器官干物質(zhì)向籽粒的轉(zhuǎn)運量和花后同化物積累量，施氮量過大則花前各器官貯藏干物質(zhì)轉(zhuǎn)運率及花后同化物對籽粒的貢獻(xiàn)率下降；在較高的施氮條件下，增加追肥次數(shù)(尤其孕穗期氮肥比例)可提高花前干物質(zhì)(主要為莖稈)運轉(zhuǎn)率及花后同化物的積累量，促進(jìn)干物質(zhì)在籽粒中的分配。

4.2 各組合處理中，N3R4的花前營養(yǎng)器官干物質(zhì)的轉(zhuǎn)運量、轉(zhuǎn)運率及對籽粒的貢獻(xiàn)率最大；N3R3的花后干物質(zhì)積累量最大，其對籽粒的貢獻(xiàn)率新春6號在N3R4處理下最大達(dá)71.62%，寧2038在N3R3處理下最大達(dá)65.87%。

4.3 增施氮肥顯著提高產(chǎn)量及其構(gòu)成因素，但N2和N3的產(chǎn)量差異不顯著；在較高施氮條件下，氮肥分次施入可以提高小麥的穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量，當(dāng)施氮比例為R3和R4時，可獲得較高產(chǎn)量。表明施氮量為207.0～310.5 kg/hm2、施氮時期及比例為基肥∶拔節(jié)肥∶孕穗肥∶灌漿肥=4∶4∶2∶0或2∶40∶20∶20是該地區(qū)滴灌春小麥較合適的氮素管理方案。

4.4 不同品種干物質(zhì)積累及產(chǎn)量對氮肥運籌的響應(yīng)不同，在生產(chǎn)中為獲得更好的氮素效益，在中低氮條件下，大穗品種采用適當(dāng)?shù)追?占40%～60%)、拔節(jié)至孕穗期1～2次追肥，多穗型品種采用重施底肥(占60%～100%)、拔節(jié)期1次追肥；在高氮條件下均應(yīng)采用減少底肥(占20%～40%)用量、增施追肥用量(拔節(jié)至灌漿2～3次)。