追氮時(shí)期和施鉀量對(duì)小麥氮素吸收運(yùn)轉(zhuǎn)的調(diào)控

郭明明， 趙廣才， 郭文善， 常旭虹， 王德梅， 楊玉雙， 王 美，亓 振， 王 雨， 代丹丹， 魏 星， 李銀銀， 劉孝成

(1中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所/農(nóng)業(yè)部作物生理生態(tài)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100081; 2揚(yáng)州大學(xué)江蘇省作物遺傳生理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/揚(yáng)州大學(xué)小麥研究中心，江蘇揚(yáng)州 225009; 3新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，烏魯木齊 830052)

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追氮時(shí)期和施鉀量對(duì)小麥氮素吸收運(yùn)轉(zhuǎn)的調(diào)控

郭明明1, 2， 趙廣才1*， 郭文善2， 常旭虹1， 王德梅1， 楊玉雙1， 王 美3，亓 振1， 王 雨1， 代丹丹2， 魏 星2， 李銀銀2， 劉孝成3

(1中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所/農(nóng)業(yè)部作物生理生態(tài)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100081; 2揚(yáng)州大學(xué)江蘇省作物遺傳生理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/揚(yáng)州大學(xué)小麥研究中心，江蘇揚(yáng)州 225009; 3新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，烏魯木齊 830052)

【目的】氮肥追施時(shí)期和鉀肥用量是影響小麥高產(chǎn)高效的重要因素，研究這兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)元素的相交效應(yīng)，為小麥的合理施肥提供理論依據(jù)。【方法】以強(qiáng)筋小麥‘濟(jì)麥20’為供試品種，設(shè)置盆栽試驗(yàn)。同位素示蹤技術(shù)進(jìn)行研究。氮肥用15N標(biāo)記，追施氮肥時(shí)期設(shè)返青期和拔節(jié)期兩個(gè)施肥時(shí)期。施鉀量設(shè)K2O 0(K0)、50(K1)、100 kg/hm2(K2)三個(gè)水平。于開(kāi)花期采集全株樣本，成熟期將植株分為籽粒和植株兩部分，分析氮素含量，計(jì)算氮素吸收、分配以及氮素利用率。【結(jié)果】雖然追氮時(shí)期和施鉀量互作對(duì)‘濟(jì)麥20’籽粒蛋白質(zhì)含量的影響未達(dá)到顯著水平，但鉀肥對(duì)小麥氮素吸收、運(yùn)轉(zhuǎn)及分配的影響因追氮時(shí)期不同而有所差異。不施鉀(K0)返青期追氮處理，小麥植株氮素積累量、氮素轉(zhuǎn)移量及貢獻(xiàn)率均達(dá)到最高; 在施用K2O 50 kg/hm2處理(K1)下，拔節(jié)期追施氮肥能有效提高小麥開(kāi)花期植株氮素積累量、成熟期植株和籽粒來(lái)自土壤的氮積累量、氮素轉(zhuǎn)移量及貢獻(xiàn)率，并最終顯著提高產(chǎn)量。由此，提高了小麥氮素積累量、轉(zhuǎn)移量、籽粒產(chǎn)量、氮肥生產(chǎn)效率及收獲指數(shù)，在施用鉀肥100 kg/hm2(K2)條件下，兩個(gè)追氮時(shí)期處理均不利于‘濟(jì)麥20’氮素利用效率及籽粒產(chǎn)量的提高?！窘Y(jié)論】本試驗(yàn)條件下，在K2O 50 kg/hm2施用量、拔節(jié)期追施氮肥條件下更有利于強(qiáng)筋小麥‘濟(jì)麥20’對(duì)氮素的吸收、利用和高產(chǎn)的形成。

冬小麥; 氮素; 鉀素; 氮素吸收; 氮素運(yùn)轉(zhuǎn)

小麥植株氮素與籽粒產(chǎn)量和蛋白質(zhì)產(chǎn)量呈正相關(guān)關(guān)系[1]， 開(kāi)花至成熟期植株吸氮能力的差異會(huì)影響小麥籽粒蛋白質(zhì)含量[2-3]。王月福等[4]研究表明，氮肥的施用是調(diào)控小麥花后碳氮物質(zhì)積累與運(yùn)轉(zhuǎn)的最有效的手段。有研究表明，過(guò)量施用氮肥不利于氮素向籽粒中轉(zhuǎn)運(yùn)，其中轉(zhuǎn)運(yùn)氮素對(duì)籽粒氮的貢獻(xiàn)率為69%87%，只有13%31%的籽粒氮是靠根系吸收供應(yīng)的[5]。花后氮素的吸收同化和營(yíng)養(yǎng)器官氮素向籽粒中的運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)籽粒蛋白質(zhì)的積累和產(chǎn)量的形成均有重要作用[6]。也有研究認(rèn)為，氮肥利用效率的高低不僅取決于施氮量、施氮時(shí)期及其他生態(tài)因素，還與其之間的相互關(guān)系有關(guān)[7]。鉀與小麥籽粒氮代謝密切相關(guān)，Mengel等[8]研究指出，鉀可促進(jìn)氨基酸向籽粒中轉(zhuǎn)運(yùn)，同時(shí)能夠加快氨基酸轉(zhuǎn)化為籽粒蛋白質(zhì)的速度，從而使小麥籽粒蛋白質(zhì)含量提高。武際等[9]研究認(rèn)為，提高鉀肥用量可以明顯提高氮素的吸收利用率和農(nóng)學(xué)利用率，促進(jìn)小麥植株對(duì)氮素的吸收利用。有關(guān)小麥植株氮素吸收、利用及轉(zhuǎn)運(yùn)的研究已有很多[10-13]，但關(guān)于追氮時(shí)期和施鉀量互作對(duì)小麥氮素積累與再運(yùn)轉(zhuǎn)的影響及其調(diào)控機(jī)理的報(bào)道較少。本研究選用強(qiáng)筋冬小麥品種，利用15N同位素示蹤技術(shù)，研究不同追氮時(shí)期和鉀肥施用量互作對(duì)小麥氮素積累、運(yùn)轉(zhuǎn)及分配等的影響，以選出北京地區(qū)冬小麥氮素高效利用的最佳組合，為提高小麥氮素利用提供理論依據(jù)。

1　材料與方法

1.1試驗(yàn)材料與設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于20132014年在中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院自動(dòng)防雨棚中進(jìn)行。試驗(yàn)用土壤為壤土，基礎(chǔ)養(yǎng)分含量為有機(jī)質(zhì)12.94 g/kg、 全氮0.79 g/kg、 堿解氮107.36 mg/kg、 速效磷26.23 mg/kg、 速效鉀202 mg/kg、 pH為7.22。

試驗(yàn)為兩因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，采用盆栽的方法，以追施氮肥時(shí)期為A因素，設(shè)返青期和拔節(jié)期兩個(gè)水平。以施鉀量為B因素，設(shè)K2O 0(K0)、50 kg/hm2(K1)、100 kg/hm2(K2)三個(gè)水平。供試品種為強(qiáng)筋小麥‘濟(jì)麥20’。盆口內(nèi)徑26 cm，高30 cm，每盆裝土18 kg，盆栽土壤風(fēng)干后過(guò)篩，每盆播種20粒，覆土3 cm，出苗后間苗至每盆10株。 氮肥用尿素，鉀肥用氯化鉀。各處理鉀肥全部作為底肥一次性施入; 尿素每盆3.12 g(氮含量46%，折合純氮270 kg/hm2)，氮肥用15N標(biāo)記，基追比為1 ∶1。于三葉期每盆定苗10株，3次重復(fù)。

1.2測(cè)定項(xiàng)目和方法

每個(gè)處理開(kāi)花期取1個(gè)重復(fù)，測(cè)定整個(gè)植株; 成熟期取3個(gè)重復(fù)，分植株和籽粒兩部分。并于65℃烘干至恒重，用0.001感量天平稱重，高速粉碎機(jī)粉碎，用半微量凱式定氮法測(cè)定全氮含量，用美國(guó)熱電公司同位素比率質(zhì)譜儀測(cè)定15N豐度。

氮素相關(guān)指標(biāo)的計(jì)算方法[14-18]:

植株各器官氮素分配量=器官重量×氮素含量;

植株各器官氮素分配比例=器官氮素分配量/植株積累氮素總量;

植株積累氮素來(lái)自肥料氮的比例=[(器官中15N豐度-0.3663)×100]/(肥料中15N豐度-0.3663)];

植株積累氮素來(lái)自肥料氮的量=植株積累總氮量×植株積累氮素來(lái)自肥料氮的比例;

植株積累氮素來(lái)自土壤氮的量=植株積累總氮量-植株積累氮素來(lái)自肥料氮的量;

植株積累氮素來(lái)自土壤氮的比例=植株積累氮素來(lái)自土壤氮的量/植株積累氮素總量;

營(yíng)養(yǎng)器官氮素轉(zhuǎn)移量=開(kāi)花期營(yíng)養(yǎng)器官氮素積累量-成熟期營(yíng)養(yǎng)器官氮素殘留量(含根);

轉(zhuǎn)移效率=營(yíng)養(yǎng)器官氮素轉(zhuǎn)移量/開(kāi)花期營(yíng)養(yǎng)器官氮素積累量;

貢獻(xiàn)率=營(yíng)養(yǎng)器官氮素轉(zhuǎn)移量(mg/plant)/成熟期籽粒氮素積累量(mg/plant);

氮肥生產(chǎn)效率=籽粒產(chǎn)量/施氮量;

氮素利用效率=籽粒產(chǎn)量/植株氮素積累量;

氮素收獲指數(shù)=籽粒氮素積累量/植株氮素積累量。

1.3數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2003、DPS 6.55等軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算及統(tǒng)計(jì)分析。

2　結(jié)果與分析

2.1追氮時(shí)期和施鉀量對(duì)植株氮素積累量的影響

由表1可知，追氮時(shí)期和施鉀量互作對(duì)小麥植株氮素積累量有一定的影響。在施鉀條件下，拔節(jié)期追施氮肥能有效增加開(kāi)花期植株氮素積累量。而施鉀量對(duì)開(kāi)花期小麥植株氮素積累量的影響因追氮時(shí)期而有所不同，返青期追施氮肥，植株氮素積累量表現(xiàn)為K0>K1>K2; 拔節(jié)期追施氮肥，則表現(xiàn)為K1>K0>K2。返青期追施氮肥，成熟期植株和籽粒氮素積累量均顯著高于拔節(jié)期追施處理，其中在K2施鉀量條件下，兩個(gè)追氮處理差異最為顯著。返青期追施氮肥，K2水平下成熟期植株氮素積累量高于K0和K1，且差異達(dá)到顯著水平，而K1和K2水平間差異不顯著。成熟期籽粒氮素積累量表現(xiàn)為K0>K1>K2，且差異均達(dá)到顯著水平。拔節(jié)期追施氮肥，成熟期植株和籽粒氮素積累量均隨著施鉀量的增加而呈先升高后降低的趨勢(shì)，植株氮素積累量在三個(gè)施鉀量水平間差異均達(dá)到顯著水平，而籽粒氮素積累量在K0和K2水平間差異不顯著。說(shuō)明過(guò)多施鉀不利于小麥植株和籽粒氮素的積累。

2.2追氮時(shí)期和施鉀量對(duì)不同來(lái)源氮素分配量及分配比例的影響

由表2可見(jiàn)，開(kāi)花期土壤氮含量及所占比例均高于肥料氮，說(shuō)明土壤氮對(duì)植株氮素積累的貢獻(xiàn)大于肥料氮。拔節(jié)期追施氮肥，開(kāi)花期來(lái)自肥料氮和土壤氮的植株氮素積累量均高于返青期追施處理。追氮處理對(duì)氮素分配比例的影響因不同氮素來(lái)源而有所差異，其中來(lái)自肥料氮的部分，氮素分配比例表現(xiàn)為拔節(jié)期追施氮肥高于返青期追施； 來(lái)自土壤氮的部分則表現(xiàn)為返青期追施氮肥高于拔節(jié)期追施。施鉀量對(duì)不同來(lái)源氮素的積累和分配也有一定影響。返青期追施氮肥，來(lái)自土壤氮的積累量隨著施鉀量的增加不斷下降，以K0水平最高; 而拔節(jié)期追施氮肥，來(lái)自肥料氮和土壤氮的積累量均隨鉀肥用量的增加呈先升高后降低的趨勢(shì)，在K1水平下達(dá)到最大值。施鉀量對(duì)不同來(lái)源氮素分配比例的影響不盡一致。

表1　不同追氮時(shí)期和施鉀量下花期和成熟期植株氮素積累量 (mg/plant)

注(Note): 同列數(shù)值后不同字母表示差異達(dá)5%顯著水平 Values followed by different letters in the same column are significant at the 5% level.

由表3可以看出，成熟期小麥植株和籽粒不同來(lái)源氮素的積累量與開(kāi)花期表現(xiàn)基本一致，均表現(xiàn)為土壤氮高于肥料氮。追氮時(shí)期和施鉀量互作對(duì)小麥植株和籽粒氮素積累量、氮素分配比例均有顯著影響。在拔節(jié)期追氮，植株肥料氮積累量及分配比例顯著低于返青期追氮處理，植株土壤氮積累量在K1施鉀量水平下高于返青期追氮; 在不施鉀肥的條件下，植株土壤氮積累量表現(xiàn)為拔節(jié)期追氮高于返青期追氮，但差異未達(dá)到顯著水平。拔節(jié)期追氮的小麥植株和籽粒肥料氮和土壤氮積累量及分配比例均顯著高于返青期追氮處理。鉀肥施用量對(duì)不同來(lái)源氮素積累量及其分配比例存在一定的影響。返青期追氮條件下，隨著鉀肥用量的增加，植株肥料氮積累量及其分配比例不斷升高，且差異均達(dá)到顯著水平，而植株土壤氮積累量及分配比例呈先下降后升高的趨勢(shì); 籽粒肥料氮積累量及分配比例呈先升高后降低的趨勢(shì)，在K1水平下達(dá)到最大值，且差異達(dá)到顯著水平，籽粒土壤氮積累量及分配比例隨施鉀量的增加顯著下降。拔節(jié)期追施氮肥，植株和籽粒肥料氮積累量均隨鉀肥用量的增加先升高后顯著下降，而分配比例呈下降趨勢(shì); 植株土壤氮積累量及分配比例均表現(xiàn)為K0>K1>K2，K0和K1顯著高于K2施鉀量水平，籽粒土壤氮積累量及分配比例則表現(xiàn)為K2>K1>K0，且差異均達(dá)到顯著水平。由此表明，施用鉀肥和拔節(jié)期追氮處理有利于植株吸收土壤中的氮素。

表3　成熟期不同來(lái)源氮素的積累與分配比例

注(Note): 同列數(shù)值后不同字母表示差異達(dá)5%顯著水平 Values followed by different letters in the same column are significant at the 5% level. *—P<0.05; **—P<0.01.

2.3追氮時(shí)期和施鉀量對(duì)花后營(yíng)養(yǎng)器官向籽粒轉(zhuǎn)移的影響

由表4可知，追氮時(shí)期和鉀肥施用量對(duì)小麥花后氮素轉(zhuǎn)移量均有一定影響，且二者互作對(duì)成熟期籽粒氮素積累量、轉(zhuǎn)移量、轉(zhuǎn)移率及貢獻(xiàn)率的影響均達(dá)到顯著水平。拔節(jié)期追施氮肥，小麥營(yíng)養(yǎng)器官向籽粒的氮素轉(zhuǎn)移量和貢獻(xiàn)率均高于返青期追氮處理，氮素轉(zhuǎn)移率在兩個(gè)追氮時(shí)期處理間無(wú)顯著差異。返青期追氮處理下，隨著鉀肥用量的增加，氮素轉(zhuǎn)移量、轉(zhuǎn)移率及貢獻(xiàn)率均不斷下降，差異均達(dá)到顯著水平，在K0水平時(shí)達(dá)到最大值。拔節(jié)期追氮處理下，氮素轉(zhuǎn)移量、轉(zhuǎn)移率及貢獻(xiàn)率均隨施鉀量的增加呈先升高后降低的趨勢(shì)，即在K1水平時(shí)達(dá)到最高，其中，除氮素轉(zhuǎn)移量在K0和K1水平間差異不顯著外，三個(gè)施鉀量水平間差異均達(dá)到顯著。由此可知，適當(dāng)施用鉀肥和拔節(jié)期追氮處理有利于小麥營(yíng)養(yǎng)器官氮素向籽粒的運(yùn)轉(zhuǎn)。

表4　小麥花后營(yíng)養(yǎng)器官向籽粒的氮素轉(zhuǎn)移

注(Note): NAA—Nitrogen accumulation amount; NTA—Nitrogen translocation amount. 同列數(shù)值后不同字母表示差異達(dá)5%顯著水平 Values followed by different letters in the same column mean significant at the 5% level. **—P<0.01.

2.4追氮時(shí)期和施鉀量對(duì)小麥籽粒產(chǎn)量、蛋白質(zhì)含量及氮肥利用效率的影響

由表5可見(jiàn)，追氮時(shí)期和施鉀量互作對(duì)小麥籽粒產(chǎn)量、氮肥生產(chǎn)效率、氮肥利用效率及氮素收獲指數(shù)等均有顯著影響。在K0和K1施鉀量條件下，拔節(jié)期追氮時(shí)籽粒產(chǎn)量顯著高于返青期追氮處理; 在K2水平下，拔節(jié)期追氮處理籽粒產(chǎn)量略低于返青期追氮處理，但差異未達(dá)到顯著水平。在三個(gè)鉀肥施用量水平下，返青期追氮處理下濟(jì)麥20籽粒蛋白質(zhì)含量均顯著高于拔節(jié)期追氮處理; 隨施鉀量的升高，返青期追氮處理下濟(jì)麥20籽粒蛋白質(zhì)含量顯著提高，拔節(jié)期追氮處理下蛋白質(zhì)含量呈先升高后降低的趨勢(shì)，但三個(gè)施鉀量水平間差異均未達(dá)到顯著水平; 追氮時(shí)期和施鉀量互作對(duì)濟(jì)麥20籽粒蛋白質(zhì)含量的影響不顯著。氮素生產(chǎn)效率和利用效率均表現(xiàn)為拔節(jié)期追氮優(yōu)于返青期追氮，且在K0和K1施鉀量條件下，二者差異較大。而氮素收獲指數(shù)在兩個(gè)追氮時(shí)期水平間無(wú)顯著差異。在返青期追氮條件下，隨著施鉀量的增加，小麥籽粒產(chǎn)量和氮肥生產(chǎn)效率呈先升高后降低的趨勢(shì)，其中氮肥生產(chǎn)效率在三個(gè)施鉀量水平間差異不顯著; 氮肥利用效率和氮素收獲指數(shù)則隨施鉀量的增加分別呈不斷升高和不斷下降的趨勢(shì)，且差異均達(dá)到顯著水平。在拔節(jié)期追氮條件下，隨鉀肥用量的增加，籽粒產(chǎn)量、氮肥生產(chǎn)效率、氮肥利用效率和氮素收獲指數(shù)均呈先升高后降低的趨勢(shì)，在K1水平下達(dá)到最大值，且差異達(dá)到顯著水平，其中上述指標(biāo)以K2水平下最低。由此可知，適當(dāng)施用鉀肥并在拔節(jié)期追施氮肥，有利于提高小麥籽粒產(chǎn)量、氮肥生產(chǎn)效率和利用效率。

表5　追氮時(shí)期和施鉀量對(duì)小麥產(chǎn)量、蛋白質(zhì)含量及氮肥利用效率的影響

注(Note): NPE—氮肥生產(chǎn)效率N fertilizer productive efficiency; NUE—氮肥利用率Nitrogen use efficiency, NRI-Nitrogen recovery index. 同列數(shù)值后不同字母表示差異達(dá)5%顯著水平 Values followed by different letters in the same column mean significant at the 5% level. **—P<0.01.

3　討論

氮代謝是植株體內(nèi)最基本的代謝之一[19]。小麥植株對(duì)氮素的吸收、同化和利用，直接影響籽粒產(chǎn)量和蛋白質(zhì)含量[20-21]。前人研究表明，氮肥一部分于播種前底施，一部分在拔節(jié)期追施，可促進(jìn)小麥對(duì)肥料氮的吸收，并顯著提高植株對(duì)氮素的吸收量[22-23]。植株對(duì)氮素吸收及同化對(duì)小麥籽粒產(chǎn)量和蛋白質(zhì)含量有顯著影響[24]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，拔節(jié)期追施氮肥能有效增加開(kāi)花期植株氮素積累量。追氮時(shí)期和施鉀量互作對(duì)小麥花后氮素轉(zhuǎn)移量有一定影響。拔節(jié)期追施氮肥，小麥營(yíng)養(yǎng)器官向籽粒的氮素轉(zhuǎn)移量及其對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率均高于返青期追氮處理，而氮素轉(zhuǎn)移率在兩個(gè)追氮時(shí)期處理間無(wú)顯著差異。追氮時(shí)期和施鉀量對(duì)小麥籽粒產(chǎn)量、氮肥生產(chǎn)效率、氮肥利用效率及氮素收獲指數(shù)等均有一定影響。在K0和K1施鉀量條件下，拔節(jié)期追氮時(shí)籽粒產(chǎn)量顯著高于返青期追氮處理。氮素生產(chǎn)效率和利用效率均表現(xiàn)為拔節(jié)期追氮處理優(yōu)于返青期處理。王月福等[25]研究表明，小麥一生吸收的氮素1/3來(lái)自肥料氮，2/3來(lái)自土壤氮。本試驗(yàn)結(jié)果表明，小麥吸收的氮素中，土壤氮與肥料氮的比例大致為1 ∶1，這與其研究結(jié)果不盡一致。因此關(guān)于施氮量和環(huán)境條件等因素對(duì)小麥氮素吸收的影響還有待于進(jìn)一步研究。鉀對(duì)小麥氮素的吸收、運(yùn)轉(zhuǎn)有重要的影響[26]。于振文等用15N示蹤法探討了鉀對(duì)冬小麥的氮素吸收、分配規(guī)律的影響[27]，結(jié)果表明高鉀處理能夠促進(jìn)花后植株對(duì)氮素的吸收及氮向籽粒中的運(yùn)轉(zhuǎn)。胡承孝等[28]研究認(rèn)為，使用鉀肥后會(huì)影響到營(yíng)養(yǎng)元素的吸收利用。本試驗(yàn)結(jié)果表明，施鉀量對(duì)開(kāi)花期小麥植株氮素積累量的影響因追氮時(shí)期而有所不同，返青期追施氮肥，植株氮素積累量表現(xiàn)為不施鉀(K0)最高; 在拔節(jié)期追施氮肥，則表現(xiàn)為 K1>K0>K2。返青期追施氮肥，成熟期植株和籽粒氮素積累量均顯著高于拔節(jié)期追施處理。成熟期植株和籽粒氮素積累量均隨著施鉀量的增加而呈先升高后降低的趨勢(shì)，這表明過(guò)多施用鉀肥不利于小麥植株和籽粒氮素的積累。拔節(jié)期追氮處理，氮素轉(zhuǎn)移量、轉(zhuǎn)移率及貢獻(xiàn)率均隨施鉀量的增加呈先升高后降低的趨勢(shì)，說(shuō)明拔節(jié)期追氮和適當(dāng)施用鉀肥有利于小麥營(yíng)養(yǎng)器官氮素向籽粒的運(yùn)轉(zhuǎn)。隨鉀肥用量的增加，籽粒產(chǎn)量、氮肥生產(chǎn)效率、氮肥利用效率和氮素收獲指數(shù)均呈先升高后降低的趨勢(shì)。由此可知，適當(dāng)施用鉀肥并拔節(jié)期追氮，有利于提高小麥籽粒產(chǎn)量，并使氮肥生產(chǎn)效率和氮肥利用效率同步提高。另外，本試驗(yàn)在土壤含鉀量較高的條件下進(jìn)行，施鉀能夠提高產(chǎn)量的結(jié)論是在盆栽試驗(yàn)中的得出的，且重復(fù)較少，還有待于在大田試驗(yàn)中進(jìn)一步驗(yàn)證。

4　結(jié)論

不論鉀施用量多少，拔節(jié)期追氮優(yōu)于返青期追氮，其中返青期追施氮肥，植株和籽粒氮素積累量、土壤氮積累量、氮素轉(zhuǎn)移量、轉(zhuǎn)移率、貢獻(xiàn)率和氮素收獲指數(shù)均在不施鉀水平下達(dá)到最高; 拔節(jié)期追施氮肥，上述指標(biāo)在施K2O 50 kg/hm2水平下達(dá)到最大值。綜合考慮小麥產(chǎn)量、籽粒蛋白質(zhì)含量及氮素積累、運(yùn)轉(zhuǎn)和分配，強(qiáng)筋小麥濟(jì)麥20各指標(biāo)在施K2O 50 kg/hm2、拔節(jié)期追施氮肥條件下最優(yōu)。

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Regulation of nitrogen topdressing stage and potassium fertilizer rate on absorption and translocation of nitrogen by wheat

GUO Ming-ming1, 2, ZHAO Guang-cai1*, GUO Wen-shan2, CHANG Xu-hong1, WANG De-mei1,YANG Yu-shuang1, WANG Mei3, QI Zhen1, WANG Yu1, DAI Dan-dan2, WEI Xing2, LI Yin-yin2, LIU Xiao-cheng3

(1InstituteofCropScience,ChineseAcademyofAgricultureSciences/KeyLaboratoryofCropPhysiologicalandEcology,MinistryofAgriculture,Beijing100081,China; 2KeyLaboratoryofCropGeneticsandPhysiologyofJiangsuProvince/WheatResearchCenter,YangzhouUniversity,Yangzhou,Jiangsu225009,China; 3CollegeofAgronomy,XinjiangAgriculturalUniversity,Urumqi830052,China)

【Objectives】 The objective is to explore the variation of nitrogen absorption, assimilation and distribution affected by nitrogen topdressing time and potassium fertilizer rate in winter wheat ‘Jimai 20’.【Methods】 Using high gluten wheat cultivar ‘Jimai 20’ as test meterial and the15N tracer technique, a pot experiment was adopted with two nitrogen topdressing time (reviving and elongation stage) and three potassium basal application rate (K2O 0, 50 and 100 kg/hm2). Plant samples were collected at enthesis stage, and grain and plant samples at maturaity stage to determine the nitrogen contents, calculate the nitrogen absorption, utilization and distribution.【Results】 Although the interaction between N use stage and K rate had no significant effect on grain protein content of ‘Jimai 20’, the effects of K rate on nitrogen absorption, assimilation and distribution varied with N use stage. The nitrogen accumulation amount, translocation amount and contribution proportion of wheat all reached the maxima on the condition of K0 and nitrogen applied at reviving stage. Under K2O rate of 50 kg/hm2, nitrogen applied at elongation stage could effectively improve the nitrogen accumulation amount at the anthesis, nitrogen accumulation of plant and grain from soil, nitrogen translocation amount and contribution proportion of wheat at the maturity, and finally improve the grain yield significantly. The interaction between the nitrogen topdressing stage and potassium fertilizer rate has no significant effect on the grain protein content of Jimai 20. There are differences in effects of potassium fertilizer on the nitrogen absorption, assimilation and distribution among different nitrogen topdressing stages. Under the condition of nitrogen applied at the green-turning stage and without potassium fertilizer (K0), the nitrogen accumulation amount, nitrogen translocation amount and contribution proportion of wheat all reach the maxima. While under the condition of nitrogen applied at the elongation stage, proper potassium application rate (K1) could increase the nitrogen accumulation amount, nitrogen translocation amount, grain yield, nitrogen productive efficiency and nitrogen recovery index respectively. However, the excessive potassium fertilizer (K2) is not benefical to the improvement of the nitrogen use efficiency and grain yield. 【Conclusions】 It is beneficial to the nitrogen absorption, nitrogen utilization and formation of high yield for wheat(Jimai 20) under the condition of K2O rate of 50 kg/hm2and nitrogen applied at the elongation stage.

winter wheat; nitrogen; potassium; nitrogen absorption; nitrogen translocation

2015-02-09接受日期: 2015-05-06網(wǎng)絡(luò)出版日期: 2015-07-06

國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)小麥產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系(CARS-3-1-26)項(xiàng)目資助。

郭明明(1988—)，男，山西呂梁人，碩士研究生，主要從事小麥優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培技術(shù)研究。 E-mail: gmm30277@163.com

E-mail: zhaogc1@163.com

S512.1+1.06; S143.3

A

1008-505X(2016)03-0590-08