施氮水平對不同基因型優(yōu)質小麥干物質積累、產量及氮素吸收利用的影響

張運紅，孫克剛*，杜 君，杜保池，和愛玲，丁 華，許為鋼，程小龍

(1.河南省農業(yè)科學院 植物營養(yǎng)與資源環(huán)境研究所/河南省農業(yè)生態(tài)與環(huán)境重點實驗室，河南 鄭州 450002；2.長葛市農業(yè)科學研究所，河南 長葛 461506； 3.河南省農業(yè)科學院 小麥研究所，河南 鄭州 450002)

施氮水平對不同基因型優(yōu)質小麥干物質積累、產量及氮素吸收利用的影響

張運紅1，孫克剛1*，杜 君1，杜保池2，和愛玲1，丁 華1，許為鋼3，程小龍2

(1.河南省農業(yè)科學院 植物營養(yǎng)與資源環(huán)境研究所/河南省農業(yè)生態(tài)與環(huán)境重點實驗室，河南 鄭州 450002；2.長葛市農業(yè)科學研究所，河南 長葛 461506； 3.河南省農業(yè)科學院 小麥研究所，河南 鄭州 450002)

采用大田試驗，研究了不同施氮水平(0、120、180、240 kg/hm2)對3種基因型優(yōu)質小麥品種(鄭麥0943、鄭麥0856和鄭麥7698)干物質積累、產量及氮素吸收利用的影響，旨在深入揭示優(yōu)質小麥氮素吸收利用特征，為發(fā)揮其產量潛力和優(yōu)化施肥管理提供科學依據。結果顯示，施氮可不同程度地促進3種優(yōu)質小麥生長，施氮量在0～240 kg/hm2時，功能葉片SPAD值、干物質積累量及產量相關指標總體均隨施氮量增加而增加(鄭麥0856除外)。不同基因型小麥品種比較，鄭麥7698所有處理的產量均高于其他2個小麥品種，主要歸因于其穗粒數和千粒質量較高，其中施氮240 kg/hm2處理的產量(11 591.70 kg/hm2)、小麥干物質轉移率(29.45%)及轉移干物質對籽粒的貢獻率(91.66%)最高,氮素利用效率、氮素吸收效率和氮素農學利用率隨施氮量的增加變化幅度較大。鄭麥0856在不施氮條件下產量最低，較其施氮180 kg/hm2處理的最高產量(10 200.00 kg/hm2)降幅最大，為18.63%，氮素農學利用率明顯高于其他2個品種，說明鄭麥0856對氮素較為敏感。鄭麥0943在不施氮條件下干物質轉移率及轉移干物質對籽粒的貢獻率明顯低于其他2個品種，產量較其施氮240 kg/hm2處理的最高產量(9 933.45 kg/hm2)降幅最小，為8.89%，氮素收獲指數則高于其他2個品種，且氮素利用效率在不施氮和高氮條件下均較高，說明鄭麥0943具有氮素高效利用特征，且干物質積累以生育前期為主。綜上，鄭麥7698不施氮條件下具有較高的產量，最佳施氮量為240 kg/hm2；鄭麥0856產量對氮素缺乏較為敏感，最佳施氮量為180 kg/hm2；鄭麥0943產量對氮素缺乏不太敏感，具有氮素高效利用特征，最佳施氮量為240 kg/hm2。

施氮水平； 優(yōu)質小麥； 基因型； 干物質積累； 產量； 氮素吸收利用

氮肥作為作物生長發(fā)育所必需的大量營養(yǎng)元素之一，在小麥產量和品質形成過程中發(fā)揮著極其重要的作用[1-4]。早些年，隨著氮肥投入量的增加，小麥產量不斷提高；然而近些年，小麥產量并未隨氮肥用量的增加而繼續(xù)增加，氮肥利用率呈下降趨勢。目前，我國小麥平均氮肥利用率只有27%，過量施氮還帶來水體富營養(yǎng)化、溫室效應及食品安全等一系列的環(huán)境問題[5-6]。研究顯示，合理施氮可增加小麥干物質積累量，提高干物質累積速率，從而增加小麥產量，施氮過多或過少均不利于穗粒數和千粒質量的提高[7]。另外，氮肥對小麥干物質積累和產量的影響存在基因型差異[8-10]。楊延兵等[10]報道，施氮量對小麥產量的貢獻率為20.69%，基因型對小麥產量的貢獻率為48.66%。張定一等[11]研究顯示，施氮量對成穗數、穗粒數和產量的影響較大，千粒質量和品質則主要取決于品種的遺傳特性。曹承富等[12]研究發(fā)現，不同小麥品種達到最高產量或最優(yōu)品質時的施氮量不同。徐鳳嬌等[13]研究顯示，在施氮量為0～360 kg/hm2時，增加施氮量可有效減緩葉綠素的降解，抑制旗葉全氮含量降低，且強筋小麥品種比中筋小麥品種下降更為緩慢。目前，關于氮素水平對小麥產量、品質、氮素利用的影響研究較多[7-17]，但對不同基因型優(yōu)質小麥品種產量、氮素吸收利用差異的研究較少。河南省是我國重要的小麥生產基地，種質資源豐富，其中鄭麥0943、鄭麥0856和鄭麥7698是河南省農業(yè)科學院許為鋼研究員近些年主持選育的優(yōu)質、強筋小麥品種，抗性強，具有良好的市場前景。前期采用盆栽試驗研究這3種優(yōu)質小麥光合特性及產量對氮素響應的差異發(fā)現，鄭麥0943不施氮條件下減產幅度最小，鄭麥0856和鄭麥7698對氮素反應較為敏感[18]。在此基礎上，采用大田試驗，進一步研究施氮水平對上述3個優(yōu)質小麥品種干物質積累、產量和氮素吸收利用的影響，旨在深入揭示優(yōu)質小麥的氮素吸收利用特征差異，為發(fā)揮其產量潛力和優(yōu)化施肥管理提供科學依據。

1 材料和方法

1.1 研究區(qū)概況

試驗于2015年10月—2016年5月在河南省長葛市農業(yè)科學研究所試驗田進行，土壤類型為潮土。試驗地土壤理化性質為：有機質14.39 g/kg、速效氮75.25 mg/kg、速效磷6.3 mg/kg、速效鉀151.20 mg/kg，pH值8.01。

1.2 供試材料

供試優(yōu)質小麥品種為鄭麥7698、鄭麥0856和鄭麥0943，均由河南省農業(yè)科學院小麥研究所許為鋼研究員選育并提供。

1.3 試驗設計

施氮量(純N)設4個水平，分別為0(N0，CK)、120(N120)、180(N180)、240(N240) kg/hm2，其中50%基施、50%于返青期追施。磷肥(P2O5)為150 kg/hm2，鉀肥(K2O)為90 kg/hm2，均全部基施。氮肥選用普通尿素(含N 46%)，磷肥選用過磷酸鈣(含P2O510%)，鉀肥選用氯化鉀(含K2O 60%)。每個處理均設置3個重復，小區(qū)面積為20 m2(6.67 m×3 m)，種植15行小麥。每個小區(qū)之間、區(qū)組之間均設保護行和走道。試驗田種植方式及田間管理均采用當地大田的常規(guī)方法。統一播種，播種量均為172.5 kg/hm2，統一施藥，病蟲害防治與大田相同。

1.4 測定項目及方法

1.4.1 SPAD值 分別于越冬期、返青期、拔節(jié)期、開花期，選取各試驗小區(qū)代表性植株10株，采用SPAD-502葉綠素儀測定其功能葉片(倒二葉)SPAD值。

1.4.2 干物質積累及轉移特性 分別于越冬期、返青期、拔節(jié)期、開花期和成熟期，選取各試驗小區(qū)代表性植株10株，采集其地上部分，并將成熟期樣品分為籽粒和莖葉兩部分，置于105 ℃烘箱中殺青30 min，80 ℃烘至恒質量，測定干質量，從而獲得開花期干物質積累量、成熟期干物質積累量(籽粒除外)和成熟期單株籽粒產量，并計算成熟期施氮后干物質變化率、干物質轉移率、轉移干物質對籽粒產量的貢獻率、經濟系數。

施氮后干物質變化率=(施氮處理干物質積累量-不施氮處理干物質積累量)/不施氮處理干物質積累量×100%，

干物質轉移率=[開花期干物質積累量-成熟期干物質積累量(籽粒除外)]/開花期干物質積累量×100%，

轉移干物質對籽粒產量的貢獻率=[開花期干物質積累量-成熟期干物質積累量(籽粒除外)]/籽粒產量×100%，

經濟系數=籽粒產量/整株干物質積累總量(地上部)。

1.4.3 產量及其構成因素 收獲前，調查各小區(qū)代表性1 m2樣點的穗數，換算出單位面積穗數；收割各小區(qū)的全部植株，分別脫粒，風干后稱質量，調查千粒質量，并換算出單位面積的籽粒產量；各小區(qū)選取代表性植株50株，在室內調查所有穗的粒數，換算出穗粒數。

1.4.4 全氮含量及氮素吸收利用指標 取成熟期烘干的各組織樣品，粉碎后用半微量凱氏定氮法測定全氮含量，計算氮素積累量、氮素利用效率、氮素吸收效率、氮素收獲指數、氮素農學利用率、氮肥生產效率。

氮素積累量=氮素含量×干質量，

氮素利用效率=籽粒產量/植株地上部氮素積累量，

氮素吸收效率=植株地上部氮素積累量/施氮量，

氮素收獲指數=籽粒氮素積累量/植株地上部氮素積累量×100%，

氮素農學利用率=作物施肥后增加的產量/施氮量，

氮肥生產效率=籽粒產量/施氮量。

1.5 數據統計與分析

采用Excel 2007進行數據處理，利用SPSS 17.0進行方差分析，并采用LSD法進行多重比較。

2 結果與分析

2.1 施氮水平對不同基因型優(yōu)質小麥功能葉片SPAD值的影響

由表1可知，總體上，施氮可提高不同基因型優(yōu)質小麥功能葉片SPAD值，但不同施氮水平、不同基因型及不同生育時期之間提高幅度均不同。對于鄭麥0943來說，N120、N180、N240處理功能葉片SPAD值越冬期分別較CK顯著增加3.75%、3.85%、4.35%，返青期分別較CK顯著增加2.35%、2.57%、4.12%，拔節(jié)期分別較CK顯著增加5.65%、9.91%、7.89%，開花期分別較CK顯著增加3.37%、5.28%、2.09%。對于鄭麥0856來說，N120、N180、N240處理功能葉片SPAD值越冬期分別較CK增加-0.18%、5.93%、0.70%，返青期分別較CK增加3.08%、4.23%、3.65%，拔節(jié)期分別較CK顯著增加6.65%、11.26%、15.36%，開花期分別較CK顯著增加2.24%、2.10%、1.22%。對于鄭麥7698來說，N120、N180、N240處理功能葉片SPAD值越冬期分別較CK增加0、1.70%、5.03%，返青期分別較CK增加1.69%、2.84%、3.23%，拔節(jié)期分別較CK顯著增加7.56%、9.42%、9.62%，開花期分別較CK增加1.65%、6.33%、5.30%。

綜上，不同施氮水平比較，總體上，N180和N240處理的小麥功能葉片SPAD值相對較高；不同基因型小麥品種比較，鄭麥0856功能葉片SPAD值越冬期和拔節(jié)期低于其他2個品種，開花期和返青期與其他2個品種差異不大；不同生育時期比較，施氮處理3個基因型小麥品種SPAD值均以拔節(jié)期增幅最大。

表1 施氮水平對不同基因型優(yōu)質小麥功能葉片 SPAD值的影響

注：同列數據后不同小寫字母表示同一品種不同處理間差異顯著(P<0.05)，下同。

2.2 施氮水平對不同基因型優(yōu)質小麥干物質積累及轉移的影響

2.2.1 干物質積累 由表2可知，總體上，施氮可促進小麥干物質積累。對于鄭麥0943來說，N120、N180、N240處理干物質積累量越冬期分別較CK顯著增加12.31%、13.85%、23.08%，返青期分別較CK顯著增加12.84%、16.51%、22.02%，拔節(jié)期分別較CK增加1.47%、14.75%、16.22%，開花期分別較CK顯著增加53.61%、52.32%、53.61%，成熟期分別較CK顯著增加23.69%、24.10%、24.30%。對于鄭麥0856來說，越冬期，N120處理干物質積累量較CK顯著增加8.54%，N180、N240處理干物質積累量分別較CK顯著降低4.88%、3.66%;N120、N180、N240處理干物質積累量返青期分別較CK增加16.96%、17.86%、2.68%,拔節(jié)期分別較CK顯著增加16.56%、15.64%、13.80%,開花期分別較CK增加0.90%、21.80%、0.67%,成熟期分別較CK增加3.18%、12.52%、9.15%。對于鄭麥7698來說，N120、N180、N240處理干物質積累量越冬期分別較CK增加0.00%、-1.15%、2.30%，返青期分別較CK顯著增加3.52%、4.93%、8.45%，拔節(jié)期分別較CK降低2.99%、0.30%、0.30%，開花期分別較CK增加1.56%、12.50%、20.76%，成熟期分別較CK增加0.96%、4.40%、6.12%。

綜上，不同施氮水平比較，總體上，鄭麥0943和鄭麥7698以N240和N180處理小麥干物質積累量較高；不同基因型小麥品種比較，鄭麥7698越冬期—返青期干物質積累量較大；鄭麥0943開花期—成熟期施氮處理干物質積累量較大，且較不施氮處理(N0)干物質積累量增幅最大。不同生育時期比較，施氮處理小麥干物質積累量總體以開花期增幅最大。

表2 施氮水平對不同基因型優(yōu)質小麥干物質積累的影響 g/株

2.2.2 干物質轉移 由表3可知，施氮處理鄭麥0943的干物質轉移率及轉移干物質對籽粒的貢獻率分別較CK顯著增加1.99～2.27倍和3.06～3.29倍；對于鄭麥0856來說，N180處理的干物質轉移率及轉移干物質對籽粒的貢獻率分別較CK顯著增加61.50%和58.31%，N240處理分別較CK顯著下降21.49%和34.92%;對于鄭麥7698來說，N180和N240處理的干物質轉移率分別較CK顯著增加44.57%和84.87%，轉移干物質對籽粒的貢獻率分別較CK顯著增加50.22%和87.37%。此外，不施氮條件下，鄭麥0943轉移干物質對籽粒的貢獻率最小；N240處理鄭麥0943干物質轉移率及轉移干物質對籽粒的貢獻率明顯高于其他2個品種。對于成熟期施氮后干物質變化率來說，鄭麥0943為23.65%～24.26%，3個施氮水平間無顯著差異；鄭麥0856以N180處理最高，為12.52%；鄭麥7698以N240處理最高，為6.14%，即鄭麥0943明顯高于其他2個品種。對于經濟系數來說，鄭麥0943在施氮條件下較CK稍微降低，鄭麥0856和鄭麥7698在施氮條件下均較CK有所增加。上述結果說明，施氮對提高鄭麥0943干物質轉移率的效果優(yōu)于其他2個品種。

表3 施氮水平對不同基因型優(yōu)質小麥干物質轉移的影響

2.3 施氮水平對不同基因型優(yōu)質小麥產量及其構成因素的影響

由表4可知，總體上，施氮可不同程度地提高小麥的穗數、穗長、穗粒數、千粒質量和產量。對于鄭麥0943來說，施氮處理穗長較CK顯著增加8.21%～11.07%，穗粒數較CK顯著增加3.95%～9.32%，千粒質量較CK顯著增加4.99%～7.76%，產量較CK顯著增加2.21%～8.29%；另外，N240處理穗數較CK顯著增加12.94%，其他2個施氮處理與CK無顯著差異。對于鄭麥0856來說，施氮處理穗數較CK顯著增加4.15%～6.95%，穗粒數較CK顯著增加9.79%～14.84%，千粒質量較CK顯著增加4.52%～9.20%，產量較CK顯著增加16.06%～22.89%，穗長與CK無顯著差異。對于鄭麥7698來說，施氮處理穗數較CK增加5.36%～10.45%，穗長較CK增加1.98%～4.26%，N180、N240處理穗粒數較CK顯著增加2.32%、8.17%，千粒質量較CK顯著增加2.25%～8.74%，N180、N240處理產量較CK顯著增加7.47%～11.82%。不施氮條件下，鄭麥0856的產量最低，且較其施氮處理的最高產量(10 200.00 kg/hm2)降幅最大，為18.63%；鄭麥0943的產量較高，但較其施氮處理的最高產量(9 933.45 kg/hm2)降幅最小，為8.89%。上述結果說明鄭麥0856對氮素較為敏感，鄭麥0943對氮素相對較不敏感。

另外，不同施氮水平比較，總體上，鄭麥0943和鄭麥7698均以N240處理產量及其構成因素最高，鄭麥0856則以N180處理最優(yōu)。不同基因型小麥品種比較，鄭麥7698產量最高，主要歸因于其穗粒數和千粒質量較高。

表4 施氮水平對不同基因型優(yōu)質小麥產量及構成因素的影響

2.4 施氮水平對不同基因型優(yōu)質小麥氮素吸收利用的影響

由表5可知，總體上，鄭麥0943、鄭麥0856和鄭麥7698的氮素利用效率均隨施氮量增加呈逐漸降低趨勢，除鄭麥0856 N120處理與CK無顯著差異外，其余施氮處理均顯著低于CK，3個品種N240處理分別較CK降低9.96%、12.56%和20.76%，說明隨著施氮量的增加，小麥吸收的氮素轉化為籽粒產量的能力下降。對于氮素收獲指數來說，總體上，鄭麥0943和鄭麥0856隨施氮量增加呈先增加后降低趨勢，前者以N120和N180處理較高，分別較CK顯著增加14.04%和9.48%，后者以N180處理最高，較CK顯著增加19.79%；鄭麥7698隨施氮量增加總體呈增加趨勢，以N240處理最高，較CK顯著增加28.42%。對于氮素吸收效率和氮肥生產效率來說，3個優(yōu)質小麥品種均隨施氮量增加呈下降趨勢，其中，氮素吸收效率降幅最大的是鄭麥7698，N240處理較N120處理顯著下降50.05%；氮肥生產效率降幅在3個小麥品種間差異相對較小。對于氮素農學利用率來說，鄭麥0856明顯高于鄭麥0943和鄭麥7698，且隨施氮量增加呈逐漸下降趨勢，鄭麥7698則隨施氮量增加呈逐漸增加趨勢，鄭麥0943隨施量增加表現為先增加后降低。綜上，不同基因型小麥品種比較，隨施氮量增加，鄭麥7698和鄭麥0856的氮素利用效率、氮素吸收效率和氮素農學利用率變化幅度較大，說明該品種對氮素反應較為敏感；鄭麥0943氮素利用相關指標變化幅度較小，說明該品種對氮素反應相對不太敏感。

表5 施氮水平對不同基因型優(yōu)質小麥氮素吸收利用的影響

3 結論與討論

在小麥優(yōu)質高產諸多可控因素中，氮素是僅次于品種的一個主要影響因素[19]。不同基因型小麥，施氮量對產量和品質的影響各異，但總趨勢是一定范圍內隨施氮量增加，小麥籽粒產量和品質得到提高[20]。張定一等[11]研究顯示，施氮使2個小麥品種的成穗數和穗粒數有所改善，但品種間存在差異，強筋小麥臨優(yōu)145產量水平低于中筋小麥臨優(yōu)2018，但營養(yǎng)和加工品質則明顯優(yōu)于臨優(yōu)2018。本研究結果表明，施氮可不同程度地促進3種優(yōu)質小麥生長，加快其干物質積累，提高穗數、穗長、穗粒數、千粒質量和產量，且在0～240 kg/hm2時，功能葉片SPAD值、干物質積累量及產量相關指標總體均隨施氮量的增加而增加(鄭麥0856除外)。不同基因型小麥品種比較，鄭麥7698產量明顯高于其他2個品種，這主要歸因于其穗粒數和千粒質量較高。有研究顯示，養(yǎng)分虧缺條件下，小麥籽粒產量中有較大比例來源于花前貯藏物質[21]。本試驗中，不施氮條件下，鄭麥7698干物質轉移率明顯高于其他2個小麥品種，這可能是其缺氮條件下產量較高的主要原因之一。

本研究結果還顯示，在不施氮條件下，鄭麥0856的產量明顯低于其他2個品種，且較其施氮處理最高產量減產幅度最大，這主要歸因于其穗粒數和千粒質量的降低；其氮素農學利用率則明顯高于其他2個品種，說明鄭麥0856產量因子對氮素較為敏感。鄭麥0943不施氮處理較施氮處理減產幅度最小，且氮素收獲指數最高，不施氮和高氮條件下(N240)氮素利用效率均較高，初步說明鄭麥0943具有氮素高效利用特征；此外，不施氮條件下，鄭麥0943干物質轉移率及轉移干物質對籽粒的貢獻率均明顯低于其他2個品種，說明其干物質積累以生育前期為主，這和盆栽試驗結果相一致[18]。本試驗結果還顯示，鄭麥0856最高產量時的氮素需求量為180 kg/hm2，其他2個品種產量則在施氮量240 kg/hm2時最高，且氮素農學利用率明顯低于鄭麥0856，說明其他2個品種對氮素需求量較大。本試驗中，鄭麥0943的整體產量低于鄭麥7698，這與盆栽試驗結果不一致[18]，其原因可能有二，一是，在本試驗施氮范圍內二者產量均隨施氮量的增加而增加，但有可能均未達到理論最大值，隨施氮量進一步增加鄭麥0943的產量是否會超過鄭麥7698有待驗證；二是，本試驗供試田塊選自耕作土壤，長期的肥料投入使得土壤基礎地力較為肥沃，而先前的盆栽試驗供試土壤采自鄭州市郊區(qū)未耕作地，土壤基礎地力較差，盆栽試驗鄭麥7698產量較低有可能受限于土壤中其他養(yǎng)分離子的缺乏，但試驗中未作分析。整體而言，通過盆栽和大田試驗初步表明，3個優(yōu)質小麥中，鄭麥0943表現出氮素高效利用特征，且為低氮高效型，最佳施氮量為240 kg/hm2；鄭麥0856產量對氮素缺乏較為敏感，最佳施氮量為180 kg/hm2。本試驗對3種優(yōu)質小麥氮素吸收動態(tài)及氮代謝特征未作解析，下步研究需對此進行深入探討，方能為優(yōu)質小麥氮素優(yōu)化管理及養(yǎng)分高效品種選育提供更翔實的依據。

[1] 朱新開,郭文善,周君良,等.氮素對不同類型專用小麥營養(yǎng)和加工品質的調控效應[J].中國農業(yè)科學,2003,36(6):640-645.

[2] 張耀蘭,曹承富,杜世州,等.施氮水平對不同類型小麥產量和品質的影響[J].麥類作物學報,2009,29(4):652-657.

[3] Habash D,Bernard S,Schondelmaier J,etal.The genetics of nitrogen use in hexaploid wheat:N utilization,development and yield[J].Theoretical and Applied Genetics,2007,114(3):403-419.

[4] Gaju O,Allard V,Martre P,etal.Nitrogen partitioning and remobilization in relation to leaf senescence,grain yield and grain nitrogen concentration in wheat cultivars[J].Field Crops Research,2014,155:213-223.

[5] 彭暢,朱平,牛紅紅,等.農田氮磷流失與農業(yè)非點源污染及其防治[J].土壤通報,2010,41(2):508-512.

[6] 張福鎖,王激清,張衛(wèi)峰,等.中國主要糧食作物肥料利用率現狀與提高途徑[J].土壤學報,2008,45(5):915-924.

[7] 馬東輝,趙長星,王月福,等.施氮量和花后土壤含水量對小麥旗葉光合特性和產量的影響[J].生態(tài)學報,2008,28(10):4896-4901.

[8] 李艷,董中東,郝西,等.小麥不同品種的氮素利用效率差異研究[J].中國農業(yè)科學,2007,40(3):472-477.

[9] 趙化田,王瑞芳,許云峰,等.小麥苗期耐低氮基因型的篩選與評價[J].中國生態(tài)農業(yè)學報,2011,19(5):1199-1204.

[10] 楊延兵,高榮岐,尹燕枰,等.氮素與品種對小麥產量和品質性狀的效應[J].麥類作物學報,2005,25(6):78-81.

[11] 張定一,黨建友,王姣愛,等.施氮量對不同品種類型小麥產量、品質和旗葉光合作用的調節(jié)效應[J].植物營養(yǎng)與肥料學報,2007,13(4):535-542.

[12] 曹承富,孔令聰,汪建來,等.施氮量對強勁和中筋小麥產量和品質及養(yǎng)分吸收的影響[J].植物營養(yǎng)與肥料學報,2005,11(1):46-50.

[13] 徐鳳嬌,趙廣才,田奇卓,等.施氮量對不同品質類型小麥產量和加工品質的影響[J].植物營養(yǎng)與肥料學報,2012,18(2):300-306.

[14] 顧鋒，蔡瑞國，尹燕枰，等.優(yōu)質小麥籽粒淀粉組成與糊化特性對氮素水平的響應[J].植物營養(yǎng)與肥料學報，2010，16(1)：41-50.

[15] 蔡瑞國，張敏，戴忠民.施氮水平對優(yōu)質小麥旗葉光合特性和籽粒生長發(fā)育的影響[J].植物營養(yǎng)與肥料學報，2006，12(1)：49-51.

[16] 李宇峰,尹志剛,周國勤,等.氮肥用量對不同品質類型小麥群體動態(tài)及產量的影響[J].河南農業(yè)科學,2013,42(8):12-15.

[17] 藺世召,葛偉,熊淑萍,等.施氮水平對不同小麥品種氮代謝相關指標及產量的影響[J].河南農業(yè)大學學報,2011,45(5)：514-518.

[18] 張運紅,杜君,和愛玲,等.施氮對不同基因型小麥品種光合特性和產量的影響[J].河南農業(yè)科學,2016,45(11):19-24.

[19] 曹承富,孔令聰,汪建來,等.氮素營養(yǎng)水平對不同類型小麥品種性狀的影響[J].麥類作物學報,2004,24(1):47-50.

[20] 張翼濤,李碩碧.不同栽培條件與小麥籽粒品質的關系[J].干旱地區(qū)農業(yè)研究,1991,9(2):16-21.

[21] 劉甘霖,王晨陽,劉衛(wèi)星,等.不同施肥模式對冬小麥干物質轉運及產量的影響[J].西北農業(yè)學報，2016,25(8)：1158-1164.

Effect of Application Level of Nitrogen on Dry Matter Accumulation,Yield and Nitrogen Uptake and Utilization of Different Genotypes of High-quality Wheat

ZHANG Yunhong1,SUN Kegang1*,DU Jun1,DU Baochi2,HE Ailing1,DING Hua1,XU Weigang3,CHENG Xiaolong2

(1.Institute of Plant Nutrition,Agricultural Resources and Environmental Science,Henan Academy of Agricultural Sciences/Henan Key Laboratory of Agricultural Eco-environment,Zhengzhou 450002,China; 2.Changge Institute of Agricultural Sciences,Changge 461506,China; 3.Wheat Institute,Henan Academy of Agricultural Sciences,Zhengzhou 450002,China)

A field experiment was carried out to study the effect of application levels (0,120,180,240 kg/ha) of nitrogen on dry matter accumulation,yield and nitrogen uptake and utilization of three genotypes of high-quality wheat (Zhengmai 0943,Zhengmai 0856 and Zhengmai 7698),so as to reveal the characteristics of nitrogen utilization of high-quality wheat and provide scientific basis for realization of great yield potential and appropriate fertilization management.The results showed that nitrogen application promoted the growth of three genotypes of high-quality wheat to different extent.At nitrogen level of 0—240 kg/ha,SPAD value of functional leaves,dry matter accumulation and yield factors overall increased with the increase of nitrogen level (except Zhengmai 0856).On the comparison among different genotypes of wheat varieties,yield of all nitrogen treatments of Zhengmai 7698 were higher than those of two other wheat varieties,mainly due to the increase in grain number per panicle and thousand seed weight,the 240 kg/ha nitrogen treatment of Zhengmai 7698 had the maximum values in yield(11 591.70 kg/ha),dry matter transfer rate(29.45%) and its contribution to grain(91.66%);the extents of variation in nitrogen use efficiency,nitrogen absorption efficiency and nitrogen agronomic efficiency of Zhengmai 7698 were relatively large with the increase of nitrogen level.The yield of Zhengmai 0856 was the lowest under the no nitrogen treatment,and the decline of yield was the biggest compared to its highest yield (10 200.00 kg/ha) of 180 kg/ha nitrogen treatment,with a drop of 18.63%;its nitrogen agronomic efficiency was significantly higher than those of two other wheat varieties,which indicated that Zhengmai 0856 was more sensitive to nitrogen.Under the condition of no nitrogen,Zhengmai 0943 had the minimum values in dry matter transfer rate and its contribution rate to grain,and the decline of yield was the smallest compared to its highest yield (9 933.45 kg/ha) of 240 kg/ha nitrogen treatment,with the drop of 8.89%;its nitrogen harvest index was higher than those of two other wheat varieties;nitrogen use efficiency of Zhengmai 0943 under the treatments of no nitrogen and high nitrogen were relatively large,which indicated that Zhengmai 0943 showed the characteristics of nitrogen high-efficiency use,and dry matter was mainly accumulated in early growth period.In conclusion,the yield of Zhengmai 7698 was higher than those of two other wheat varieties under the condition of no nitrogen,and the optimum nitrogen application level was 240 kg/ha;the yield of Zhengmai 0856 was sensitive to nitrogen deficiency,and the optimum nitrogen application level was 180 kg/ha;the yield of Zhengmai 0943 was not sensitive to nitrogen deficiency,and the optimum nitrogen application level was 240 kg/ha.

application level of nitrogen; high-quality wheat; genotypes; dry matter accumulation; yield; nitrogen uptake and utilization

2016-10-28

“十二五”國家科技支撐計劃項目(2013BAD07B07，2015BAD23B0208)

張運紅(1983-)，女，河南新鄉(xiāng)人，助理研究員，博士，主要從事植物營養(yǎng)與施肥研究。 E-mail:snowgirl23@126.com

*通訊作者：孫克剛(1965-)，男，河南信陽人，研究員，碩士，主要從事植物營養(yǎng)和精準農業(yè)養(yǎng)分管理方面的研究。 E-mail:kgsun@ipni.ac.cn

S512.1

A

1004-3268(2017)04-0010-07