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        關(guān)中地區(qū)施氮量對小麥綠葉性狀及產(chǎn)量的影響

        2021-11-09 01:54:18魏艷麗王彬龍李瑞國蔣會利丁亦非
        陜西農(nóng)業(yè)科學(xué) 2021年10期
        關(guān)鍵詞:產(chǎn)量

        魏艷麗,王彬龍,李瑞國,蔣會利,丁亦非,張 平

        (咸陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,陜西 咸陽 712034)

        氮元素是小麥體內(nèi)多種成分的重要組成元素,對小麥產(chǎn)量有重要的調(diào)控作用,有研究指出,在一定范圍內(nèi),增施氮肥能延緩葉片衰老[1],提高旗葉的光合色素含量,能促進(jìn)光合同化物的生產(chǎn),增加粒重、提高產(chǎn)量[2]。但也有研究指出,過多施氮不利于葉綠素合成和光合速率的提高[3],進(jìn)而影響產(chǎn)量,超量施用氮肥還會造成氮素大量殘留、土壤結(jié)構(gòu)惡化、倒伏和病害發(fā)生。因此,施氮量應(yīng)控制在適當(dāng)范圍內(nèi),缺乏和過多都對小麥生產(chǎn)不利。已有多位學(xué)者對多個地域的適宜施氮量給出了建議[4,5],但對關(guān)中地區(qū)水地小麥的適宜施氮量的研究報道還較少,試驗(yàn)設(shè)計(jì)了5 種施氮量處理, 從綠葉性狀和產(chǎn)量因子方面研究施氮量對小麥生長的影響,以期為關(guān)中水地小麥適宜施氮量提供參考。

        1 材料與方法

        試驗(yàn)在咸陽市農(nóng)科院試驗(yàn)田于2018-2019年進(jìn)行,此塊試驗(yàn)地已連續(xù)七年進(jìn)行相同處理。供試品種為小偃22。施氮量設(shè)五個水平: B1:0 kg·hm-2、B2:120 kg·hm-2、B3:180 kg·hm-2、B4:240 kg·hm-2、B5:300 kg·hm-2,三次重復(fù)。每個處理基追比均為6:4,磷鉀肥按120 kg·hm-2和75 kg·hm-2作為基肥一次性駛?cè)?。小區(qū)面積12 m2,田間管理同一般麥田。從開花期開始,采用便攜式光譜儀測定植被歸一化指數(shù)(NDVI),SPAD-502測定儀測定旗葉葉綠素(SPAD)含量,每7天測一次,直至成熟。

        2 結(jié)果分析

        2.1 施氮量對小麥NDVI值的影響

        植被歸一化指數(shù)(NDVI)是反映植被生長狀況的有效指標(biāo)。從圖1可以看出,NDVI值花后繼續(xù)升高,花后7 d達(dá)到最大,之后開始緩慢降低,花后14 d開始迅速下降。各個處理NDVI值在開花期至花后14 d之間差異不明顯,但花后14 d以后,未施氮肥的B1處理下降迅速,而其他施氮處理下降稍緩慢,隨時間推移,B1與其他施氮處理間差異逐漸增大,花后35 d各施氮處理NDVI值較B1提高127%~144%,但各施氮處理間差異不明顯。施氮在一定程度上延緩了小麥植株的衰老,而延緩的程度卻不是與施氮量成正比,過量施氮未能持續(xù)延緩植株衰老。

        圖1 施氮量對小麥NDVI值的影響

        2.2 不同施氮量對小麥旗葉SPAD值的影響

        葉片中葉綠素的含量水平直接關(guān)系著葉片的光合能力,影響到產(chǎn)量的形成。SPAD值被稱作葉色值,與葉綠素含量有良好的一致性,可以用來衡量葉片中葉綠素含量的相對值。通過對小麥旗葉SPAD值在不同施氮量處理下的水平分析可以看出(圖2),所有處理SPAD值均在花后14 d內(nèi)保持較高水平,處理間也無顯著差異,未施氮肥的B1處理SPAD值從花后14 d即開始明顯下降,而其他施氮肥處理此時仍保持較高水平,均從花后21 d開始下降,從花后28 d后,所有處理葉片漸漸變黃,SPAD值均降到較低水平,但各處理之間仍有一定差異,表現(xiàn)為施氮量越多的處理SPAD值越高,其中B1處理葉片最黃、SPAD值最低,B5處理綠色最濃、SPAD值最高,施氮肥能明顯延緩SPAD值降低時間和速度。

        圖2 施氮量對小麥旗葉SPAD值的影響

        2.3 施氮量對小麥分蘗成穗及產(chǎn)量因子的影響

        從表1可以看出,施氮量對出苗和冬分蘗沒有顯著影響,對春分蘗及產(chǎn)量因子影響顯著。春分蘗、穗數(shù)、穗粒數(shù)均隨施氮量增加,呈先升高后降低的趨勢,數(shù)值最小的均為B1處理,春分蘗最多的處理是B4,穗數(shù)、穗粒數(shù)最多的處理均為B3,千粒重的情況與分蘗成穗和粒數(shù)的情況正好相反,隨施氮量增加,千粒重先減少后增加,B3處理千粒重最低,B5處理千粒重最大。產(chǎn)量隨施氮量增加先升高后降低,B1處理產(chǎn)量最低,B3處理產(chǎn)量最高,B4與B3處理間差異不顯著。

        表1 施氮量對小麥分蘗成穗及產(chǎn)量因子的影響

        3 討論

        花后小麥綠葉器官的光合作用對產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率高達(dá)70%~80%[6],而旗葉是最重要的光合器官,其性能對籽粒產(chǎn)量影響很大。有研究表明[7]持綠型小麥具有較高的葉綠素含量、衰老延遲、功能期長,能獲得較高產(chǎn)量。筆者實(shí)驗(yàn)中,所有處理旗葉葉綠素含量在花后14 d內(nèi)均沒有明顯變化,處理之間也沒有顯著差異,但14 d后未施氮處理旗葉葉綠素含量就開始降低,而各施氮處理花后21 d后才開始下降,施氮處理明顯延緩了葉綠素含量的降低速度,使旗葉功能期延長。對歸一化植被指數(shù)(NDVI)的調(diào)查分析也得出相同的結(jié)論。施氮肥使小麥NDVI值升高,特別是小麥生育后期(花后14 d后)各施氮處理均較未施氮處理提高,施氮肥能使小麥較長時間保持穩(wěn)定的生長水平。

        氮肥運(yùn)籌可調(diào)控小麥分蘗成穗,有研究顯示隨施氮量增加,小麥生育前期分蘗數(shù)不斷增加[8],而本試驗(yàn)中,冬、春分蘗均隨施氮量增加呈先增加后減少的趨勢,這可能是由于連續(xù)多年在同一小區(qū)進(jìn)行相同施氮處理,導(dǎo)致土壤肥力差異較大所致。穗數(shù)、穗粒數(shù)的表現(xiàn)與前人研究結(jié)果一致[8,9],也為隨施氮量增加呈先增加后減少的趨勢,說明施氮過多會導(dǎo)致無效分蘗增加,成穗率降低,有效穗數(shù)減少。千粒重表現(xiàn)則與穗數(shù)、穗粒數(shù)剛好相反,隨施氮量增加千粒重先減少后增加,這可能是由于穗數(shù)、穗粒數(shù)過多導(dǎo)致生育后期植株個體間相互遮擋,群體中下部透光弱,最終導(dǎo)致光能利用率降低,籽粒發(fā)育不飽滿。因此只有在適宜施氮量下,植株群體、個體都發(fā)育得當(dāng),充分協(xié)調(diào)產(chǎn)量因子,才能獲得高產(chǎn),本試驗(yàn)中產(chǎn)量最高的處理為施氮量180 kg·hm-2。

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