基于“三合結(jié)構(gòu)”分析氮肥運籌對四川丘陵旱地小麥物質(zhì)生產(chǎn)及產(chǎn)量形成的影響

王強生,徐 娟,2,樊高瓊,鄭 文,胡雯媚,王思宇

(1.四川農(nóng)業(yè)大學/農(nóng)業(yè)部西南作物生理生態(tài)與耕作重點實驗室，四川成都 611130；2.農(nóng)業(yè)部沼氣科學研究所，四川成都 610041)

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基于“三合結(jié)構(gòu)”分析氮肥運籌對四川丘陵旱地小麥物質(zhì)生產(chǎn)及產(chǎn)量形成的影響

王強生1,徐 娟1,2,樊高瓊1,鄭 文1,胡雯媚1,王思宇1

(1.四川農(nóng)業(yè)大學/農(nóng)業(yè)部西南作物生理生態(tài)與耕作重點實驗室，四川成都 611130；2.農(nóng)業(yè)部沼氣科學研究所，四川成都 610041)

為探究氮肥后移對四川丘陵旱地小麥物質(zhì)生產(chǎn)與產(chǎn)量形成的影響，2013-2015年度以四川省小麥主推品種川麥104為材料，采用二因素隨機區(qū)組設計，研究了2個施氮量(120、180 kg N·hm-2)、3種施氮方式(底肥一道清、重底早追即底肥和苗肥比例7∶ 3、氮肥后移即底肥和拔節(jié)肥比例6∶4)對小麥干物質(zhì)積累、平均葉面積指數(shù)(MLAI)、生育天數(shù)(D)、收獲指數(shù)(HI)、平均凈同化率(MNAR)的影響。結(jié)果表明，從三葉期至開花期，相對于120 kg·hm-2施氮水平，增施氮肥后干物質(zhì)積累量增加，而成熟期則以120 kg·hm-2施氮處理的干物質(zhì)積累量較大。不同施肥方式間比較，氮肥重底早追顯著增加了三葉期至孕穗期干物質(zhì)積累量和群體LAI，氮肥后移則顯著增加了開花期與成熟期干物質(zhì)積累量及開花期群體LAI，底肥一道清處理孕穗期、開花期、成熟期的干物質(zhì)積累量均最小。從光合性能參數(shù)看，增施氮肥和氮肥后移均對MLAI、HI有促進作用，與120 kg·hm-2施氮處理相比，增施氮肥后MLAI增加9.5%(2014-2015年)，HI增加4.7%(2013-2014年)；氮肥后移處理的MLAI較底肥一道清處理增加38.2%(2013-2014年)，HI較氮肥重底早追處理增加10.6%(2014-2015年)，差異均顯著；而MNAR、平均作物生長率(MCGR)受施氮量的影響較小。氮肥后移處理的單位面積粒數(shù)(TGN)和粒葉比顯著增加；180 kg·hm-2施氮處理的產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素略高于120 kg·hm-2施氮處理，但差異均不顯著。綜合生產(chǎn)成本與效益來看，四川丘陵旱地小麥的推薦氮肥用量為120 kg N·hm-2，施肥方式為底肥和拔節(jié)肥比例6∶4。

小麥；產(chǎn)量；氮肥運籌；三合結(jié)構(gòu)；產(chǎn)量性能

施用氮肥是作物增產(chǎn)的主要措施之一。據(jù)統(tǒng)計，20世紀作物增產(chǎn)的40%～60%來源于氮肥的貢獻[1]。然而，大水大肥在促進作物增產(chǎn)的同時也帶來了對環(huán)境的破壞，如土壤板結(jié)、地下水污染嚴重、食物中亞硝酸鹽含量超標等。如何協(xié)調(diào)好作物持續(xù)高產(chǎn)、氮肥高效利用、生產(chǎn)成本與效益和環(huán)境保護之間的矛盾一直是農(nóng)業(yè)研究的熱點[2-6]。資源節(jié)約型、環(huán)境友好型農(nóng)業(yè)是新時期農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然要求，減肥減藥也是全世界農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的新方向[7]。氮肥的高效利用，不僅與施氮量有關(guān)，也與追肥方式有關(guān)。丘陵旱地是四川乃至西南小麥的主要分布區(qū)域[8]，也是典型的糧倉。但由于地勢偏僻，農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)條件較差，科學研究投入不足，農(nóng)民憑經(jīng)驗施肥，且習慣于在播種時一次性施入或重底早追(底肥與苗肥比例7∶3)。氮肥后移具有與小麥生長需求相匹配、肥料利用率高等諸多優(yōu)點[9]，在北方被廣泛推廣應用。四川盆地是一個特殊生態(tài)區(qū)域，具有高溫、高濕、寡日照的氣候生態(tài)特點，小麥生育特點為全生育期短、苗期短、灌漿期長，與北方麥區(qū)明顯不同[8]；同時，丘陵旱地屬于雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)域，季節(jié)性干旱(冬干春旱)突出，氮肥后移在該區(qū)域的可行性尚不明確，適宜的施氮量也未知。因此，研究四川丘陵旱地小麥氮肥高效施用技術(shù)，對于促進四川乃至西南小麥生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展、確保區(qū)域糧食安全具有重要意義。

“三合理論”是由張 賓等[10]提出的關(guān)于作物生產(chǎn)的一個新理論，旨在將產(chǎn)量性能定量化，構(gòu)建產(chǎn)量性能方程(方程見1.3.5節(jié))，系統(tǒng)闡述物質(zhì)生產(chǎn)與產(chǎn)量形成的關(guān)系，揭示作物源與庫中各因素間的內(nèi)在聯(lián)系，較原來用以闡述產(chǎn)量形成機制的產(chǎn)量構(gòu)成三因素[11]、光合性能[12]、源庫關(guān)系[13]等理論有較大優(yōu)勢。本研究基于“三合理論”，以四川小麥主推品種川麥104為材料，追蹤不同氮肥運籌下小麥整個生育期內(nèi)干物質(zhì)積累動態(tài)、葉面積指數(shù)動態(tài)等，進而得出平均葉面積指數(shù)、平均凈同化率等光合性能參數(shù)，從全生育期內(nèi)物質(zhì)生產(chǎn)與產(chǎn)量的關(guān)系及特點上，探索施氮量及追肥方式對四川旱地小麥產(chǎn)量形成的影響，以期為四川乃至西南麥區(qū)小麥氮肥的合理施用提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)指導。

1 材料與方法

1.1 試驗材料及試驗地基本情況

供試材料為四川省主推品種川麥104，由四川省農(nóng)科院提供。試驗于2013年10月-2015年5月在四川省仁壽縣珠嘉鄉(xiāng)踏水村進行。試驗地土壤為紫色土，2013-2014年0～20 cm土壤基礎(chǔ)肥力為有機質(zhì)含量57.3 g·kg-1，全氮含量0.9 g·kg-1，速效氮含量57.0 mg·kg-1，速效磷含量17.9 mg·kg-1，速效鉀含量57.3 mg·kg-1，pH 7.81；2014-2015年有機質(zhì)含量49.6 g·kg-1，全氮含量1.0 g·kg-1，速效氮含量56.0 mg·kg-1，速效磷含量19.7 mg·kg-1，速效鉀含量100.3 mg·kg-1，pH 7.77。兩個年度中，2013-2014年屬于正常年份，2014-2015年小麥花后溫度高，高溫逼熟，較2013-2014年度提前一周收獲，全生育期短13 d (表1、表2)。

表1 試驗點小麥生育進程

表2 試驗點氣象條件

1.2 試驗設計

兩年試驗均采用施氮量和方式二因素隨機區(qū)組設計，施氮量設120 kg N·hm-2(A1)和180 kg N·hm-2(A2)2個水平，施氮方式設底肥一道清(B1)即僅施底肥、重底早追(B2)即底肥和苗肥比例7∶3、氮肥后移(B3)即底肥和拔節(jié)肥比例6∶4三種。以不施肥為對照(CK)。重復3次，共21個小區(qū)。小區(qū)面積12.96 m2(2.4 m×5.4 m)。

采用條溝點播，行距24 cm，穴距12 cm。每穴播8粒種子，基本苗225萬株·hm-2左右。除CK外，各處理基施P2O590 kg·hm-2和K2O 90 kg·hm-2。播種后澆出苗水。追施氮肥時，將尿素溶解在水中澆施，未追肥處理的也澆灌等量清水。其他栽培管理措施同一般大田生產(chǎn)。

1.3 測定內(nèi)容及方法

1.3.1 干物質(zhì)積累量的測定

在三葉期、拔節(jié)期、孕穗期、開花期、成熟期取樣測定干物質(zhì)積累量。每次在取樣區(qū)域取2個代表性樣點，每點在1行內(nèi)連續(xù)取4穴植株，每小區(qū)共計8穴植株。取樣植株首先剪掉地下部分，然后分器官殺青、烘干、稱重。

1.3.2 各時期LAI的測定

在干物質(zhì)測定時，每小區(qū)取5個植株，每株取3片葉片。在葉片中部裁下長度為5 cm的葉片，測量寬度，再將葉片殺青、烘干、稱重，折算比葉重。結(jié)合測定干物質(zhì)積累量，測定8穴植株綠葉干重，計算葉面積指數(shù)(LAI)。LAI=植株綠葉干重/(比葉重×取樣面積)。

1.3.3 產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的測定

收獲后測量籽粒水分含量、產(chǎn)量及千粒重。產(chǎn)量和千粒重按標準含水量13%折算。成熟期調(diào)查有效穗數(shù)，并隨機取30個穗子測定穗粒數(shù)。

1.3.4 粒葉比計算

粒葉比為群體總結(jié)實粒數(shù)或粒重與孕穗期最大葉面積的比值[14]。本試驗采用成熟期籽粒重與孕穗期葉面積的比值來表示。

1.3.5 光合性能參數(shù)及二級參數(shù)的計算

根據(jù)張 賓等[10]提出的“三合結(jié)構(gòu)”表達式，對產(chǎn)量性能進行分析：

MLAI×D×HI×MNAR=EN×GN×GW

(1)

上式中，各項均為一級參數(shù)，MLAI表示平均葉面積指數(shù)，D表示生育天數(shù)(d)，HI表示收獲指數(shù)，MNAR為平均凈同化率(g·m-2·d-1)，這4個參數(shù)反映光合性能數(shù)。EN為有效穗數(shù)(104·hm-2)，GN為穗粒數(shù)，GW為千粒重(g)。根據(jù)各參數(shù)之間的關(guān)系，由表達式(1)推導出二級參數(shù)，以下二級參數(shù)均由一級參數(shù)組合而成，均具有實際的生物學意義：

LAD=MLAI×D

MCGR=MLAI×MNAR

TGN=EN×GN

EW=GN×GW

上式中，LAD表示光合勢，MCGR代表平均作物生長率， TGN代表單位面積籽粒數(shù)量，EW代表單穗重。

通過對作物群體LAI和生育天數(shù)進行歸一化處理后的數(shù)據(jù)進行模型模擬，建立LAI動態(tài)模擬模型：

Y=(a+bx)/(1+cx+dx2)

小麥中a=0.013 1，b=0.003 5，c=-2.451 5，d=1.527 3[15]

Y為相對LAI值(即各生育時期LAI測量值與最大LAI的比值)，x為相對時間(各測定時期距出苗時的天數(shù)與生育天數(shù)的比值)。然后對LAI動態(tài)模型曲線從0到1積分，獲得整個生育期總的相對LAD(光合勢)。由于整個生育期的相對時間為1，總的相對LAD值即為全生育期的平均相對LAI值。本試驗通過開花期LAI來模擬，最大LAI=開花期LAI/開花期相對LAI，開花期相對LAI根據(jù)上述模型計算，MLAI值等于平均相對LAI與作物最大LAI的乘積。本試驗通過開花期LAI來模擬MLAI。MLAI計算出后，帶入公式(1)中即可計算出一級參數(shù)MNAR與二級參數(shù)MCGR。

1.3.6 氮肥農(nóng)學利用率及氮肥偏生產(chǎn)力的計算[16]

氮肥農(nóng)學利用率(NAE,nitrogen agronomic efficiency)=(施氮處理產(chǎn)量-空白對照產(chǎn)量)/施氮量

氮肥偏生產(chǎn)力(PFP,partial factor productivity of applied N)=施氮處理產(chǎn)量/施氮量

2 結(jié)果與分析

2.1 氮肥運籌對四川丘陵旱地小麥不同生育時期干物質(zhì)積累的影響

從表3可見，小麥干物質(zhì)積累量隨生育進程的推進而增加，拔節(jié)后干物質(zhì)積累量增加比較迅速。2013-2014年，與A1相比，增施氮肥的A2處理顯著增加了各時期干物質(zhì)積累量(成熟期例外)，2014-2015年A1和A2的干物質(zhì)積累量差異不顯著。A1的花后干物質(zhì)積累量在2013-2014年顯著高于A2，而在2014-2015年A1高于A2，但差異不顯著。從不同施氮方式來看，兩年試驗中，花前干物質(zhì)積累量均以B2最大，與B1、B3差異顯著；開花期干物質(zhì)積累量以B3最高，顯著高于其余方式；而成熟期，2013-2014年以B3最高，2014-2015年則以B2最高。花后干物質(zhì)積累兩年均表現(xiàn)為B1>B2>B3，這可能與B1開花期干物質(zhì)積累量較小有關(guān)。從整個氮肥運籌來看，雖然A2B3處理干物質(zhì)積累從拔節(jié)到成熟最多，但花后積累量卻以A1B1處理最多，其次是A1B3處理，二者差異不顯著。

2.2 氮肥運籌對四川丘陵旱地小麥不同生育時期葉面積指數(shù)的影響

與A1的3個處理相比，增施氮肥(A2)的3個處理在2013-2014年三葉期的LAI顯著降低，2014-2015年孕穗期的LAI顯著增加。不同施肥方式間，兩年三葉期至孕穗期的LAI均以B2最大，且與其他方式差異顯著。開花期，以B3的LAI最大，其中2013-2014年B3顯著高于B1，但與B2差異不顯著(表4)。

2.3 氮肥運籌對四川丘陵旱地小麥粒葉比的影響

粒葉比是衡量群體源庫關(guān)系協(xié)調(diào)水平的重要指標。從表5可知，增施氮肥后小麥粒葉比增加，但A1和A2之間差異不顯著。不同施氮方式中B3的粒葉比最大，分別比B2、B1增加23.3%、19.2%，且差異均顯著，說明拔節(jié)期追氮有助于構(gòu)建高粒葉比群體。

2.4 氮肥運籌對四川丘陵旱地小麥產(chǎn)量及光合性能的影響

從表6可以看出，施氮量間，A2較A1產(chǎn)量高，但差異不顯著，年度間規(guī)律一致。不同施氮方式間，B3的產(chǎn)量最高，其中2013-2014年與其他方式間差異顯著，較B2、B1分別增產(chǎn)5.0%和8.9%，主要在于B3的有效穗顯著增加(表7)。從氮肥利用率來看，年度間規(guī)律一致，與A1相比，增施氮肥后，氮肥農(nóng)學利用率及氮素偏生產(chǎn)力均顯著降低，而不同施氮方式間，B3下氮肥農(nóng)學利用率及氮素偏生產(chǎn)力均最大，且顯著高于B1(2013-2014年)。

表3 不同氮肥運籌下小麥不同生育時期的干物質(zhì)積累量

同列中不同字母代表在0.05水平下差異顯著，顯著性差異來源為施氮量或施肥方式間的比較。下表同。在兩年試驗中，由于取樣時采用的標準不同，造成年度間三葉期的干物質(zhì)積累量和LAI差異較大。

Different letters within the same column mean significant difference at 0.05 level,and the significant difference is from the comparison between the N rates or fertilization methods. The same as in following tables.In the two year experiments,the amount of dry matter accumulation and LAI had huge differences at three-leaf stage between years due to the different standards.

就光合性能參數(shù)(表7)而言，增施氮肥后平均葉面積指數(shù)(MLAI)增加，其中2014-2015年度A2的MLAI較A1增長9.5%，且差異顯著；施肥方式以B3的MLAI大，2013-2014年度顯著高于B1，較B1增加38.2%。收獲指數(shù)(HI)也以A2大，較A1增加4.7%(2013-2014年)，差異顯著；B3較B2增加10.6%(2014-2015年)，差異顯著。MNAR(平均凈同化率)在施氮量間差異均不顯著，但B3下MNAR均顯著降低。這可能與B3下MLAI較大，下部葉片相互遮蔽，通風透光條件差，葉片光合作用受到抑制有關(guān)。

就二級參數(shù)而言，MCGR(平均作物生長率)受施氮量的影響較小，2013-2014年不同施氮方式間以B3最大，2014-2015年則以B2最大。A2下TGN(單位面積籽粒數(shù))顯著增加，較A1增加4.5%(2013-2014年)；不同施肥方式間，B3、B2顯著高于B1(2013-2014年)，增幅分別為8.7%和6.1%。而2013-2014年單穗重(EW)的變化趨勢與TGN的趨勢基本相反，即以B1最大，B2最??；2014-2015年則以B3最大，顯著高于B1。說明在后期高溫逆境下，氮肥后移(B3)的效果更易顯現(xiàn)。

表4 不同氮肥運籌下小麥不同生育時期的葉面積指數(shù)

表5 不同氮肥運籌下小麥的粒葉比(2013-2014)

表6 不同氮肥運籌下小麥產(chǎn)量及氮素利用率

表7 不同氮肥運籌下小麥產(chǎn)量構(gòu)成及光合性能參數(shù)

EN：有效穗數(shù)；GN：穗粒數(shù)；GW：千粒重；MLAI：平均葉面積指數(shù)；HI：收獲指數(shù)；D：生育天數(shù)；MNAR：平均凈同化率；MCGR:平均作物生長率；TGN：單位面積籽粒數(shù)；EW：單穗重。

EN:Ear number; GN:Grain number; GW:1 000-grain weight; MLAI:Mean leaf area index; HI:Harvest index; D:Growth days; MNAR:Mean net assimilation rate; MCGR:Mean crop growth rate; TGN:Grain number per hectare; EW:Grain weight per ear.

3 討 論

3.1 四川丘陵旱地小麥適宜的施氮量和施氮方式

關(guān)于氮肥運籌對小麥產(chǎn)量的影響，前人已做了大量研究，均認為增施氮肥能增加有效穗數(shù)和穗粒數(shù)；拔節(jié)期追施氮肥能提高收獲指數(shù)和產(chǎn)量[17-21]。不同區(qū)域的小麥適宜施氮量、施氮方式和底追比不同。石 玉等[22]在山東的試驗表明，施氮量為168 kg·hm-2、拔節(jié)期追肥且底追比為1∶2是最佳氮肥運籌方式。王小燕等[18]認為江漢平原氮肥運籌的最優(yōu)處理為施氮量180 kg·hm-2、底追比3∶7且為拔節(jié)期追肥；周海燕等[19]認為在玉米秸稈還田條件下，推薦的氮肥運籌為施氮量為210 kg·hm-2、底肥與拔節(jié)肥比例3∶7。也有研究表明，孕穗期追氮且底追比為4∶6時小麥籽粒產(chǎn)量最高[23]。本研究表明，2013-2014年120 kg N·hm-2(A1)和180 kg N·hm-2(A2)間產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素差異不顯著，但A1下氮肥利用率顯著高于A2，氮肥后移(B3)顯著增加有效穗數(shù)、產(chǎn)量及氮肥利用率。另外，從表6可知，A2B3處理的產(chǎn)量最高，但其氮肥利用率遠低于A1B3處理。綜合生產(chǎn)成本與效益來看，本試驗條件下四川丘陵旱地小麥推薦的氮肥用量為120 kg·hm-2，施肥方式為底肥與拔節(jié)肥比例6∶4。

3.2 氮肥后移對四川丘陵旱地小麥物質(zhì)積累和光合性能的影響

關(guān)于氮肥后移的增產(chǎn)原因，前人研究認為主要是增加了穗粒數(shù)與千粒重[24]。千粒重增加與氮肥后移后延緩了植株和旗葉衰老，延長了旗葉功能期有關(guān)[9]。本研究表明，氮肥后移促進開花期與成熟期的干物質(zhì)積累(2013-2014年)，增加花前干物質(zhì)積累量，顯著提高開花期LAI?；凇叭辖Y(jié)構(gòu)”一級參數(shù)和二級參數(shù)的分析表明，氮肥后移增加了平均葉面積指數(shù)(MLAI)與平均作物生長率(MCGR)(2013-2014年)，小麥整個生育期的光合性能及物質(zhì)積累能力增強，單位面積粒數(shù)(TGN)顯著增加，進而增產(chǎn)。進一步研究發(fā)現(xiàn)，氮肥后移后粒葉比達到14.6 mg·cm-2(盧百關(guān)等[25]研究表明超高產(chǎn)小麥群體的粒葉比應大于14 mg·cm-2)，HI也較重底早追(底肥與苗肥比例7∶3)型顯著增加，表明氮肥后移后源大庫足，流通暢，干物質(zhì)更多地向籽粒轉(zhuǎn)運。

[1]林繼雄,林 葆,李家康.長期施肥的作物產(chǎn)量和土壤肥力變化[J].植物營養(yǎng)與肥料學報,1994,1(1):6.

LIN J X,LIN B,LI J K.The changes of crop yield and fertility with long-term fertilizer application [J].PlantNutritionandFertilizerScience,1994,1(1):6.

[2]趙俊曄,于振文.小麥--土壤系統(tǒng)氮肥轉(zhuǎn)化利用的研究進展[J].土壤通報,2006,37(3):595.

ZHAO J Y,YU Z W.Transformation and use of nitrogen fertilizer in wheat-soil system [J].ChineseJournalofSoilScience,2006,37(3):595.

[3]張俊華,張佳寶,李立平.基于冬小麥植被指數(shù)的氮肥調(diào)控技術(shù)研究[J].土壤學報,2007,44(3):550.

ZHANG J H,ZHANG J B,LI L P.Nitrogen regulation technology based on canopy spectral property of winter wheat [J].ActaPedologicaSinica,2007,44(3):550.

[4]馬惠蘭,周傳豹.塔里木河流域農(nóng)業(yè)化肥投入的環(huán)境影響分析[J].中國農(nóng)學通報,2012,28(35):244.

MA H L,ZHOU C B.The analysis of environmental impacts of chemical fertilizer in Tarim River Basin [J].ChineseAgriculturalScienceBulletin,2012,28(35):244.

[5]閆 湘,金繼運,何 萍,等.提高肥料利用率技術(shù)研究進展[J].中國農(nóng)業(yè)科學,2008,41(2):450.

YAN X,JIN J Y,HE P,etal.Recent advances in technology of increasing fertilizer use efficiency [J].ScientiaAgriculturalSinica,2008,41(2):450.

[6]李升東,王法宏,司紀升,等.氮肥管理對小麥產(chǎn)量和氮肥利用效率的影響[J].核農(nóng)學報,2012,26(2):403.

LI S D,WANG F H,SI J S,etal.Effects of nitrogen application patterns on yields of winter wheat and nitrogen use efficiency [J].JournalofNuclearAgriculturalSciences,2012,26(2):403.

[7]王俊杰,王娟娥,方 金.構(gòu)建資源節(jié)約型農(nóng)業(yè)綜合評價指標體系研究-以山東省為例[J].中國農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃,2014,35(4):41.

WANG J J,WANG J E,FANG J.Research on building a resource conserving agricultural evaluation index system-a case study in Shandong province [J].ChineseJournalofAgriculturalResourcesandRegionalPlanning,2014,35(4):41.

[8]湯永祿,李朝蘇,吳 春,等.四川盆地弱光照生態(tài)區(qū)小麥超高產(chǎn)技術(shù)途徑分析[J].麥類作物學報,2013,33(1):51.

TANG Y L,LI C S,WU C,etal.Analysis on the technical measures for super high yield of wheat(9 t·hm-2) in Sichuan basin with weak light [J].JournalofTriticeaeCrops,2013,33(1):51.

[9]劉新月,喬蕊清,衛(wèi)云宗,等.冬小麥超高產(chǎn)栽培氮肥后移技術(shù)的研究[J].山西農(nóng)業(yè)科學,2001,29(2):26.

LIU X Y,QIAO R Q,WEI Y Z,etal.A study on the technique of N application at later growing stage for super-high yield cultivation of winter wheat [J].JournalofShanxiAgriculturalSciences,2001,29(2):26.

[10]張 賓,趙 明,董志強,等.作物產(chǎn)量“三合結(jié)構(gòu)”定量表達及高產(chǎn)分析[J].作物學報,2007,33(10):1674.

ZHANG B,ZHAO M,DONG Z Q,etal.“Three combination structure” quantitative expression and high yield analysis in crops [J].ActaAgronomicaSinica,2007,33(10):1674.

[11]BLACK A L.Long-term N-P fertilizer and climate influences on morphology and yield components of spring wheat [J].AgronomyJournal,1982,74(4):651.

[12]金善寶.中國小麥學[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,1996:13.

JIN S B.Chinese Wheat [M].Beijing:China Agriculture Press,1996:13.

[13]MASON T G,MASKELL E J.Studies on the transport of carbohydrates in the cotton plant:I.A study of diurnal variation in the carbohydrates of leaf,bark,and wood,and of the effects of ringing [J].AnnalsofBotany,1928,42(165):189.

[14]郭文善,封超年,嚴六零,等.小麥開花后源庫關(guān)系分析[J].作物學報,1995,21(3):334.

GUO W S,FENG C N,YAN L L,etal.Analysis on source-sink relationship after anthesis in wheat [J].ActaAgronomicaSinica,1995,21(3):334.

[15]張 賓,趙 明,董志強,等.作物高產(chǎn)群體LAI動態(tài)模擬模型的建立與檢驗[J].作物學報,2007,33(4):612.

ZHANG B,ZHAO M,DONG Z Q,etal.Establishment and test of LAI dynamic simulation model for high yield population [J].ActaAgronomicaSinica,2007,33(4):612.

[16]陳 星,李亞娟,劉 麗,等.灌溉模式和供氮水平對水稻氮素利用效率的影響[J].植物營養(yǎng)與肥料學報,2012,18(2):283.

CHEN X,LI Y J,LIU L,etal.Effects of water management patterns and nitrogen fertilizer levels on nitrogen use efficiency of rice [J].PlantNutritionandFertilizerScience,2012,18(2):283.

[17]吳永成,楊世民,湯永祿,等.氮肥施用量對攀西地區(qū)不同品質(zhì)類型小麥的產(chǎn)量形成影響研究[J].四川農(nóng)業(yè)大學學報,2007,25(1):19.

WU Y C,YANG S M,TANG Y L,etal.Study on the influence of nitrogen fertilizer on yield formation of different-quality wheat in Panxi region [J].JournalofSichuanAgriculturalUniversity,2007,25(1):19.

[18]王小燕,沈永龍,高春寶,等.氮肥后移對江漢平原小麥籽粒產(chǎn)量及氮肥偏生產(chǎn)力的影響[J].麥類作物學報,2010,30(5):896.

WANG X Y,SHEN Y L,GAO C B,etal.Effects of postponing N application on grain yield and partial factor productivity of wheat in Jianghan plain [J].JournalofTriticeaeCrops,2010,30(5):896.

[19]周海燕,吳德敏,李 彥,等.秸稈還田條件下不同氮肥運籌對冬小麥產(chǎn)量、農(nóng)藝性狀及氮素利用效率的影響[J].山東農(nóng)業(yè)科學,2011(5):55.

ZHOU H Y,WU D M,LI Y,etal.Effects of nitrogen application on yield,agronomic characters and nitrogen utilization efficiency of winter wheat with straw returning [J].ShangdongAgriculturalSciences,2011(5):55.

[20]FOIS S,MOTZO R,GIUNTA F.The effect of nitrogenous fertiliser application on leaf traits in durum wheat in relation to grain yield and development [J].FieldCropsResearch,2009,110(1):69.

[21]LI L,LIU Y,LUO S.Effects of nitrogen management on the yield of winter wheat in cold area of Northeastern China [J].JournalofIntegrativeAgriculture,2012,11(6):1020.

[22]石 玉,于振文,王 東,等.施氮量和底追比例對小麥氮素吸收轉(zhuǎn)運及產(chǎn)量的影響[J].作物學報,2006,32(12):1860.

SHI Y,YU Z W,WANG D,etal.Effects of nitrogen rate and ratio of base fertilizer and topdressing on uptake,translocation of nitrogen and yield in wheat [J].ActaAgronomicaSinica,2006,32(12):1860.

[23]喬玉強,曹承富,杜世州,等.氮肥運籌和播種密度對晚播小麥群體總莖數(shù)及產(chǎn)量的影響[J].華北農(nóng)學報,2014,29(2):204.

QIAO Y Q,CAO C F,DU S Z,etal.Effects of nitrogen application and density on population dynamics and yield of late-sown wheat [J].ActaAgricultureBoreali-Sinica,2014,29(2):204.

[24]孫和平,魏廣彬,段云輝,等.蘇南地區(qū)遲播小麥豐產(chǎn)高效氮肥定量與運籌技術(shù)[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學,2014(11):106.

SUN H P,WEI G B,DUAN Y H,etal.Quantitative and operational techniques of high yield and high efficiency nitrogen fertilizer in late sowing wheat in South of Jiangsu area [J].JiangsuAgriculturalSciences,2014(11):106.

[25]盧百關(guān),杜 永,李 筠,等.黃淮地區(qū)稻茬小麥超高產(chǎn)群體特征研究[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報,2015,23(1):43.

LU B G,DU Y,LI J,etal.Population characteristics of super-high-yielding wheat under rice stubble in Huanghuai area [J].ChineseJournalofEco-Agriculture,2015,23(1):43.

Effect of Nitrogen Strategies on Dry Matter Accumulation and Yield of Wheat in Sichuan Hilly Areas Based on “Three Combination Structure”

WANG Qiangsheng1，XU Juan1,2，F(xiàn)AN Gaoqiong1，ZHENG Wen1，HU Wenmei1，WANG Siyu1

(1.Sichuan Agricultural University/Key Laboratory of Crop Eco-physiology and Farming System in Southwest China,Ministry of Agriculture,Chengdu,Sichuan 611130,China; 2.Biogas Institute of Ministry of Agriculture,Chengdu,Sichuan 610041,China)

In order to ascertain the yield increasing mechanism of postponing N fertilizer application,Chanmai 104,a major wheat cultivar in local production,was used as material to study the effect of two N rates (120,180 kg N·hm-2),three fertilization methods (all for base fertilizer,base fertilizer to topdressing fertilizer at seedling stage ratio as 7∶3,and base fertilizer to topdressing fertilizer at jointing stage ratio as 6∶4) on the dry matter accumulation,mean leaf area index (MLAI),growth days (D),harvest index (HI) and mean net assimilation rate (MNAR) in 2013-2015 by using the two factor randomized block design. The results showed that the dry matter accumulation was increased with the increasing of N rate,reaching the maximum at the mature stage under the 120 kg N·hm-2treatment. Among the different fertilization methods,the type of base fertilizer to topdressing fertilizer at seedling stage with a ratio of 7∶3 increased dry matter accumulation and LAI significantly from seedling stage to booting stage,and the base fertilizer to topdressing fertilizer at jointing stage with a ratio of 6∶4 increased dry matter accumulation and LAI significantly at flowering and mature stages,and the treatment of all for base fertilizer decreased dry matter accumulation at booting stage,flowering stage and mature stage. As for photosynthetic performance parameters,both increasing N rate and postponing N fertilizer application had positive effect on MLAI and HI,with the increase of N rate,MLAI was increased by 9.5% (2014-2015),and HI was increased by 4.7% (2013-2014). The MLAI of the base fertilizer to topdressing fertilizer at jointing stage with a ratio of 6∶4 treatment was increased by 38.2%,compared with the all for base fertilizer treatment (2013-2014),and HI was increased by 10.6%,compared with the base fertilizer to topdressing fertilizer at seedling stage with a ratio of 7∶3 treatment (2014-2015). However,the influence of N rate on MNAR and mean of crop growth rate (MCGR) was not significant. The postponing N fertilizer application significantly increased TGN (grain number per unit area) and grain-leaf ratio,and the yield and yield components under 180 kg N·hm-2were slightly higher than those of 120 kg N·hm-2. Thus,the recommended N rate in Sichuan Hilly Area was 120 kg N· hm-2,and the fertilization method was base fertilizer to topdressing fertilizer at jointing stage with a ratio of 6∶4.

Yield; Nitrogen strategies; Three combination structure; Yield performance

時間：2016-10-08

2016-04-17

2016-05-24

國家公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(201503127)；四川省育種攻關(guān)項目(2011NZ0098-15-3)

E-mail：465277668@qq.com

樊高瓊(E-mail：fangao20056@126.com)

S512.1；S311

A

1009-1041(2016)10-1369-08

網(wǎng)絡出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1359.S.20161008.0932.024.html