施氮后移對(duì)黃土高原旱區(qū)胡麻干物質(zhì)積累和氮素利用的影響

麻麗娟，高玉紅，剡斌，王一帆，崔政軍，吳兵,2*

(1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院，甘肅 蘭州 730070；2.甘肅省干旱生境作物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，甘肅 蘭州 730070；3.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，甘肅 蘭州 730070)

胡麻(LinumusitatissimumL.)是中國(guó)五大油料作物之一，分布于西北和華北地區(qū)，具有耐寒、耐旱、耐瘠薄、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)[1]。胡麻是一種需肥較多但不耐高氮的作物，合理施用氮肥有利于其產(chǎn)量的形成[2-4]。氮素作為植物體內(nèi)許多化合物的組成成分，是影響作物生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量形成的主要因素[5]。崔紅艷等[6]研究認(rèn)為，缺氮會(huì)導(dǎo)致較多的光合同化物轉(zhuǎn)移至地下部，降低地上部干物質(zhì)的積累，進(jìn)而導(dǎo)致產(chǎn)量降低；氮肥過(guò)度使用則會(huì)造成氮肥利用率降低，農(nóng)業(yè)面源污染加重，且產(chǎn)量增幅不明顯，甚至減產(chǎn)。故合理施用氮肥是農(nóng)作物提高肥料利用率和產(chǎn)量的必要措施[7-8]。

研究表明，氮肥用量、施肥時(shí)期及施用比例對(duì)作物干物質(zhì)積累、氮素積累與轉(zhuǎn)運(yùn)、產(chǎn)量形成等具有顯著影響[9-11]，在作物生育中后期補(bǔ)追氮肥，可提高作物產(chǎn)量和氮肥利用率，達(dá)到豐產(chǎn)增效的目的[12]。魏廷邦等[13]研究表明，氮肥后移處理玉米籽粒產(chǎn)量均顯著高于傳統(tǒng)施氮處理，增產(chǎn)幅度為5.1%～14.1%，且氮肥后移20%處理下玉米產(chǎn)量最高。徐漫等[14]在水稻上研究表明，前氮后移增加了水稻有效分蘗數(shù)，提高了干物質(zhì)積累量與產(chǎn)量。蔣家慧[15]也發(fā)現(xiàn)，氮肥后移延長(zhǎng)了冬小麥葉片光合作用持續(xù)時(shí)間，促進(jìn)了營(yíng)養(yǎng)器官同化物向籽粒的運(yùn)轉(zhuǎn)，增產(chǎn)幅度高達(dá)25.72%，其中拔節(jié)期總施氮量的1/2基肥+1/2追肥或1/3基肥+2/3追肥的方式較為適宜。水稻后移研究[16-17]表明，氮肥后移增產(chǎn)效果與產(chǎn)量呈顯著負(fù)相關(guān)，且由于氮肥后移比例過(guò)大，底肥∶蘗肥=5∶5處理限制了水稻生育前期的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，較“重底早追法”(底肥∶蘗肥=7∶3)產(chǎn)量降低了0.9%～7.3%。研究[18-20]發(fā)現(xiàn)，胡麻現(xiàn)蕾期至青果期是其生長(zhǎng)的旺盛期，也是產(chǎn)量形成和籽粒“庫(kù)”形成的關(guān)鍵時(shí)期，現(xiàn)蕾期，養(yǎng)分吸收量占全生育期的50%左右；青果期，是籽粒灌漿和養(yǎng)分吸收、積累、轉(zhuǎn)運(yùn)的主要時(shí)期，葉和莖是養(yǎng)分轉(zhuǎn)運(yùn)至籽粒的主要源器官，對(duì)籽粒產(chǎn)量的貢獻(xiàn)最大，分別達(dá)到11.23%～33.37%和2.70%～15.97%。目前多數(shù)研究主要關(guān)注氮肥適宜基施量以及氮、磷基肥配施對(duì)胡麻同化物積累、氮素利用、產(chǎn)量形成等的影響[21-22]，而在作物對(duì)精準(zhǔn)施肥需求不斷提升的背景下，不同比例基、追氮肥對(duì)胡麻關(guān)鍵生育期物質(zhì)積累、氮素利用及產(chǎn)量的調(diào)節(jié)與肥料全部基施差異性如何，仍有待驗(yàn)證分析。因此，本研究在黃土高原隴中地區(qū)旱作條件下，以適中氮肥基施量為參考，探討胡麻關(guān)鍵生育時(shí)期同化物生產(chǎn)特性、氮肥利用及產(chǎn)量構(gòu)成對(duì)施氮后移的響應(yīng)特征，明確施氮后移對(duì)胡麻植株建成和肥料高效利用的調(diào)控效應(yīng)，旨在為實(shí)現(xiàn)胡麻穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)提供技術(shù)支撐和理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)于2017年在定西市農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料試驗(yàn)站(34°26′ N，103°52′ E)進(jìn)行。該區(qū)地處黃土高原丘陵溝壑區(qū)，土壤屬黃綿土，試驗(yàn)地為梯田，肥力均勻。試驗(yàn)地0～30 cm土層土壤基本理化性狀為：全氮0.81 g/kg，全磷0.69 g/kg，堿解氮49.37 mg/kg，速效磷27.24 mg/kg，速效鉀108.42 mg/kg，有機(jī)質(zhì)10.12 g/kg，pH值8.14。2017年胡麻生育期降雨量204.7 mm，平均氣溫17.8 ℃。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，以氮肥全部基施(N1)為對(duì)照，設(shè)置4種不同施氮后移處理：基肥∶現(xiàn)蕾肥=2∶1(N2)、基肥∶現(xiàn)蕾肥=1∶1(N3)、基肥∶現(xiàn)蕾肥=1∶2(N4)、基肥∶分莖肥∶現(xiàn)蕾肥=1∶1∶1(N5)，每處理3次重復(fù)，共15個(gè)小區(qū)。小區(qū)面積20 m2(5 m×4 m)，小區(qū)間間隔30 cm，區(qū)組間隔50 cm，四周設(shè)1 m保護(hù)行。氮肥選用尿素(純N：46%)，總施氮量均為150 kg/hm2。所有處理均基施過(guò)磷酸鈣(P2O516%)75 kg/hm2。供試胡麻品種為“隴亞10號(hào)”，由甘肅農(nóng)業(yè)科學(xué)院胡麻育種室提供。種植密度750萬(wàn)株/hm2，條播，播深3 cm，行距20 cm。其他管理方式同一般大田。

1.3 樣品采集與項(xiàng)目測(cè)定

1.3.1 樣品采集與處理

分別于胡麻各典型生育時(shí)期：苗期(6月10日)、現(xiàn)蕾期(6月22日)、盛花期(7月5日)、青果期(7月17日)和成熟期(8月5日)，以50%植株達(dá)到生育時(shí)期特征性狀為標(biāo)準(zhǔn)，在各小區(qū)隨機(jī)取樣20株，帶回實(shí)驗(yàn)室備測(cè)。

1.3.2 植株干物質(zhì)質(zhì)量與氮素含量

將各時(shí)期植株樣品按器官(莖、葉、蕾、果、籽粒)分開(kāi)，于105 ℃殺青30 min后，80 ℃烘干至恒重，以萬(wàn)分之一電子天平稱(chēng)重。并以FZ102型樣品粉碎機(jī)分器官粉碎，過(guò)0.5 mm篩，進(jìn)行氮含量的測(cè)定。采用 H2SO4-H2O2消煮，凱氏定氮法[23]測(cè)定樣品含氮量(濃度)。

1.3.3 植株葉面積和SPAD

使用TYS-B型葉色儀測(cè)定各時(shí)期最新完全展開(kāi)葉的葉尖、葉中和葉基3個(gè)部位的SPAD值，取平均值表示葉SPAD。分別在胡麻苗期、現(xiàn)蕾期、盛花期、成熟期，從各小區(qū)選取葉齡基本一致的植株，使用LI-3100C型葉面積儀測(cè)定單株總?cè)~面積。

1.3.4 考種及測(cè)產(chǎn)

收獲前于各小區(qū)隨機(jī)取樣15株，帶回實(shí)驗(yàn)室考種，測(cè)定分莖數(shù)、分枝數(shù)、有效蒴果數(shù)、果粒數(shù)及千粒重等產(chǎn)量構(gòu)成因子。待各小區(qū)胡麻植株3/4蒴果變黃，按小區(qū)單打單收，曬干后以實(shí)際產(chǎn)量計(jì)產(chǎn)。

1.3.5 計(jì)算方法

凈同化率(NAR)：以某一時(shí)間段內(nèi)單位葉面積干物質(zhì)的增長(zhǎng)量表示(g/(m2·d)),此結(jié)果為廣泛田間條件下作物群體凈同化能力的綜合結(jié)果，可以較真實(shí)地反映作物群體的生產(chǎn)性能。

式中：

L—葉面積，m2；

t1、t2—時(shí)間，d；

W1、W2—t1、t2時(shí)的干重，g；

L1、L2—t1、t2時(shí)的葉面積，m2。

相對(duì)生長(zhǎng)率(RGR)：以作物在某一段時(shí)間內(nèi)單位重量物質(zhì)的生長(zhǎng)率表示干物質(zhì)生產(chǎn)能力(g/(g·d))：

式中：

W1、W2—t1、t2時(shí)間單位面積上的總干重，g；

t1、t2—時(shí)間，d。

氮素積累量(kg/hm2)=干物質(zhì)量×含氮率

氮素轉(zhuǎn)運(yùn)量(kg/hm2)=開(kāi)花期氮素積累量-成熟期氮素積累量

氮素轉(zhuǎn)運(yùn)率(%)=氮素轉(zhuǎn)運(yùn)量/開(kāi)花期氮素積累量×100%

氮肥偏生產(chǎn)力(PFP，kg/kg)=籽粒產(chǎn)量/施氮量[24]

收獲指數(shù)=籽粒產(chǎn)量/生物產(chǎn)量[24]

1.4 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)

采用Excel 2007進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算整理，SPSS 16.0進(jìn)行數(shù)據(jù)分析及顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 施氮后移對(duì)旱地胡麻葉面積和SPAD值的影響

由表1可知，施氮方式對(duì)胡麻現(xiàn)蕾期和青果期葉面積均影響顯著(p<0.05)?，F(xiàn)蕾期，N1葉面積均顯著低于其他處理，較N2～N5降幅為11.8%～19.6%；N3處理葉面積最大，較N2和N5分別顯著高出8.9%和8.0%。青果期，各處理間葉面積變化為：N2>N1>N3>N5>N4，前二者間無(wú)顯著差異，但均顯著高于N3、N4和N5處理，且N2較N3、N4和N5分別顯著高出9.4%、27.6%和20.6%?？梢?jiàn)，基肥∶蕾肥=1∶1有利于維持現(xiàn)蕾期(生育前期)光合面積，而在保證基肥前提下(100～150 kg/hm2)，1/3蕾肥促進(jìn)了青果期葉面積增加。

表1 施氮后移條件下胡麻不同生育期單株葉面積和SPAD值的變化Table 1 Changes of leaf area per plant and SPAD value of oil flax at different growth stages under the condition of nitrogen fertilizer postponing

SPAD作為葉綠素含量的直觀反映形式，表征了葉的光合能力。不同施氮后移處理下，2個(gè)關(guān)鍵生育期葉SPAD值變化趨勢(shì)基本一致，均表現(xiàn)為N1最低、N5最高態(tài)勢(shì)?，F(xiàn)蕾期，氮肥后移處理(N3除外)SPAD值顯著高于N1，N5與N4、N2間無(wú)顯著性差異，較N3和N1處理分別顯著提高12.6%和20.5%。青果期，SPAD值由高到低表現(xiàn)為：N5>N4>N3>N2>N1，N5較其他處理增幅為11.8%～20.6%，且與N4、N3間差異不顯著。2個(gè)生育期的一致趨勢(shì)表明，總施氮量后移至現(xiàn)蕾期2/3或分莖期1/3+現(xiàn)蕾期1/3是胡麻生育前、后期高SPAD值的重要保證。

2.2 施氮后移對(duì)胡麻干物質(zhì)生產(chǎn)特性的影響

2.2.1 干物質(zhì)積累量

干物質(zhì)量是產(chǎn)量形成的物質(zhì)基礎(chǔ)。全生育期內(nèi)，各處理間干物質(zhì)積累量均呈上升趨勢(shì)，且同一生育時(shí)期內(nèi)胡麻干物質(zhì)積累量因施氮方式不同而存在差異(表2)。現(xiàn)蕾期，干物質(zhì)積累量表現(xiàn)為N1>N3>N4>N5>N2，N1處理干物質(zhì)積累量較其他處理增加7.1%～15.4%，與N3處理間無(wú)顯著性差異；N3處理干物質(zhì)積累量較N2、N4和N5處理分別高9.0%、4.1%和6.9%。青果期，各處理間差異顯著，N2～N5處理干物質(zhì)積累量均顯著高于N1處理，且在N5處理下達(dá)到最大，N5與N4間無(wú)顯著性差異，N5處理較N1處理顯著高出17.7%，較N2～N4處理高出7.1%～13.2%。說(shuō)明在基肥75～150 kg/hm2范圍內(nèi)有利于生育前期干物質(zhì)積累，而基肥∶現(xiàn)蕾肥=1∶2(N4)或基肥∶分莖肥∶現(xiàn)蕾肥=1∶1∶1(N5)處理顯著提高了生育后期干物質(zhì)積累量。

2.2.2 各器官干物質(zhì)分配比例

胡麻單株干物質(zhì)積累量主要由莖、葉和蕾/果等器官干物質(zhì)組成，在生育后期蕾/果干物質(zhì)比例雖有較大的提升，但莖、葉仍是胡麻干物質(zhì)積累的基礎(chǔ)(表2)。施氮制度對(duì)不同時(shí)期各器官干物質(zhì)分配比例影響顯著(現(xiàn)蕾期葉片除外)?，F(xiàn)蕾期，除N2外，各處理間莖干物質(zhì)分配比例均無(wú)顯著性差異，在N4處理下達(dá)到最大，較N2處理顯著提高7.4%；葉干物質(zhì)分配比例各處理間均無(wú)顯著性差異，但現(xiàn)蕾肥1/3和現(xiàn)蕾肥1/2處理干物質(zhì)分配比例均高于N1處理。青果期，莖干物質(zhì)分配比例在N3處理下最大，N2～N5處理較N1處理高2.5%～11.2%；葉片干物質(zhì)分配比例N1處理最大，但與N4處理無(wú)顯著性差異，N1較N2、N3、N5處理分別顯著高20.4%、15.3%、15.6%。蕾/果干物質(zhì)分配比例在全生育期內(nèi)整體呈上升趨勢(shì)，均在N2處理下達(dá)到最大?，F(xiàn)蕾期，N2處理蕾/果干物質(zhì)分配比例較其他處理增加23.1%～51.4%，與N4處理間無(wú)顯著性差異；青果期，各處理間蕾/果干物質(zhì)分配比例表現(xiàn)為N2>N5>N1>N4>N3，N2和N5處理較N3處理分別顯著提高20.9%和18.3%，較N1處理高11.6%和8.6%。可見(jiàn)較高的基肥(75～150 kg/hm2)仍是莖、葉和蕾/果干物質(zhì)積累分配的基礎(chǔ)，但基肥∶現(xiàn)蕾肥=1∶2或基肥∶分莖肥∶現(xiàn)蕾肥=1∶1∶1處理在生育后期顯著增大了莖、葉和蕾/果干物質(zhì)分配比例。

表2 施氮后移對(duì)胡麻不同生育期干物質(zhì)積累與分配的影響Table 2 Effects of nitrogen fertilizer postponingon dry matter accumulation and distribution of oil flax at different growth stages

2.2.3 群體干物質(zhì)積累特性

植株凈同化率是反映作物群體生產(chǎn)能力的主要指標(biāo)。由表3可知，凈同化率(NAR)對(duì)施氮后移(N3處理除外)制度響應(yīng)有所差異，在總施氮量150 kg/hm2的前提下，NAR隨后移量的增加而增加。現(xiàn)蕾期，N5處理下NAR均高于其他處理，達(dá)到5.7 g/(m2·d)，較N1～N4增加了6.0%～54.6%。青果期，NAR變化趨勢(shì)為N5>N4>N3>N2>N1，N5、N4、N3和N2處理較N1處理分別增加了63.6%、63.0%、62.2%和50.0%。由2個(gè)關(guān)鍵時(shí)期的NAR可知，現(xiàn)蕾肥2/3(N4)和分莖肥1/3+現(xiàn)蕾肥1/3(N5)有利于胡麻凈同化率的提高。

相對(duì)生長(zhǎng)率是作物單位時(shí)間內(nèi)單位質(zhì)量的生物量的積累率，是反映植株干物質(zhì)生產(chǎn)特性的重要指標(biāo)。由表3可知，現(xiàn)蕾期，相對(duì)生長(zhǎng)率(RGR)表現(xiàn)為N5>N4>N2>N1>N3，N2、N4和N5較N1分別高32.7%、42.4%和46.3%。青果期，N2～N5處理RGR均高于N1處理，其中在N3處理下達(dá)到最大，較N2、N4和N5處理增加了17.4%～24.4%。說(shuō)明氮肥后移量為50～100 kg/hm2時(shí)，有利于胡麻植株生長(zhǎng)力的提高，其中分莖肥50 kg/hm2+現(xiàn)蕾肥50 kg/hm2(N3)的施肥方式在生育后期效果顯著。

表3 胡麻不同生育期干物質(zhì)積累特性對(duì)施氮后移的響應(yīng)變化Table 3 Response of dry matter accumulation characteristics of oil flax at different growth stages to nitrogen fertilizer postponing

2.3 施氮后移對(duì)胡麻植株氮素積累量的影響

干物質(zhì)積累是產(chǎn)量形成的前提，養(yǎng)分吸收是干物質(zhì)形成的基礎(chǔ)。由表4分析可得，全生育期內(nèi)，胡麻植株氮素積累量整體增加，且均在氮肥后移量為100 kg/hm2處理下達(dá)到最大。現(xiàn)蕾期，胡麻植株氮素積累量表現(xiàn)為N4>N5>N3>N1>N2，N3、N4和N5間無(wú)顯著性差異，較N1處理增加了2.0%～8.2%。青果期，N2～N5處理胡麻植株氮素積累量均高于N1處理，N5處理達(dá)到最大，與N4無(wú)顯著性差異，N5處理較N1、N2和N3處理分別顯著增加了27.3%、20.5%和18.8%。說(shuō)明追肥75～100 kg/hm2(N3～N5)為胡麻植株全生育期氮素積累提供了保障。

表4 施氮后移對(duì)胡麻不同時(shí)期植株氮素積累量的影響Table 4 Effects ofnitrogen fertilizer postponing on plant nitrogen accumulation in different stages of oil flax

2.4 施氮后移對(duì)胡麻植株氮素轉(zhuǎn)運(yùn)量的影響

由表5可知，施氮制度顯著提高了胡麻植株莖葉氮素轉(zhuǎn)運(yùn)量和轉(zhuǎn)運(yùn)率。就莖而言，施氮后移處理(N2～N5)氮素轉(zhuǎn)運(yùn)量和轉(zhuǎn)運(yùn)率均高于N1處理，且隨著氮肥后移量的增加而增加，N4處理下氮素轉(zhuǎn)運(yùn)量達(dá)到最大，與N5處理無(wú)顯著性差異，較N1～N3處理顯著提高了35.6%～47.4%；氮素轉(zhuǎn)運(yùn)率表現(xiàn)為N4>N3>N5>N2>N1，N4處理較其他處理分別增加了9.1%、9.4%、21.9%和35.3%。葉氮素轉(zhuǎn)運(yùn)量和氮素轉(zhuǎn)運(yùn)率均在N5處理下達(dá)到最大，N2～N5處理氮素轉(zhuǎn)運(yùn)量較N1處理增加24.1%～51.4%，N5處理分別較N2、N3和N4處理提高了36.1%、14.7%和24.4%；葉氮素轉(zhuǎn)運(yùn)率表現(xiàn)為N5>N3>N4>N2>N1。表明氮肥后移量為50～100 kg/hm2范圍內(nèi)均能提高莖葉氮素轉(zhuǎn)運(yùn)量和氮素轉(zhuǎn)運(yùn)率，但現(xiàn)蕾肥100 kg/hm2(N4)或分莖肥50 kg/hm2+現(xiàn)蕾肥50 kg/hm2(N5)的施肥方式效果最為顯著。

表5 施氮后移對(duì)胡麻莖稈和葉氮素轉(zhuǎn)運(yùn)量和轉(zhuǎn)運(yùn)率的影響Table 5 Effects of nitrogen fertilizer postponing on nitrogen transport capacity and rate of oil flax stem and leaf

2.5 施氮后移對(duì)產(chǎn)量構(gòu)成因子的影響

由表6可知，施氮制度顯著增加了胡麻分枝數(shù)、單株有效蒴果數(shù)和千粒質(zhì)量，對(duì)分莖數(shù)和果粒數(shù)雖無(wú)顯著性影響，但較N1處理仍有所上升。分枝數(shù)表現(xiàn)為N4>N5>N1>N3>N2，N4處理與N5間無(wú)顯著性差異，但較N1顯著增加22.3%。單株有效蒴果數(shù)在N5處理下達(dá)到最大，與N4、N1和N3間無(wú)顯著性差異，較N2處理顯著高21.1%。千粒質(zhì)量N2～N5處理均高于N1，N5處理與N4和N3處理間無(wú)顯著性差異，但較N1和N2處理分別顯著高8.6%～14.3%和3.1%～9.2%。各處理間胡麻分莖數(shù)和果粒數(shù)雖無(wú)顯著性差異，但N4、N5處理分莖數(shù)和果粒數(shù)較N1有所提高，分別增加了7.8%～9.2%和0.5%～3.4%。說(shuō)明在總氮量不變的情況下(150 g/hm2)，氮肥后移75～100 kg/hm2有利于產(chǎn)量構(gòu)成因子的積累，且基肥∶現(xiàn)蕾肥=1∶1或基肥∶分莖肥∶現(xiàn)蕾肥=1∶1∶1處理下效果最為顯著。

表6 施氮后移對(duì)胡麻產(chǎn)量構(gòu)成因子影響Table 6 Effect ofnitrogen fertilizer postponing on yield components of oil flax

2.6 施氮后移對(duì)胡麻產(chǎn)量、收獲指數(shù)和氮肥偏生產(chǎn)力的影響

由圖1可知，胡麻籽粒產(chǎn)量、生物產(chǎn)量、收獲指數(shù)及氮肥偏生產(chǎn)力均表現(xiàn)為隨施氮后移處理而上升的趨勢(shì)，且均在N5處理下達(dá)到最高。籽粒產(chǎn)量與氮肥偏生產(chǎn)力對(duì)處理的響應(yīng)趨勢(shì)一致，均為N5>N3>N4>N1>N2，N5顯著高于其余4個(gè)處理，N3和N4間、N1和N2間無(wú)顯著差異。各處理間生物產(chǎn)量表現(xiàn)為：N5>N4>N3>N2>N1，施氮后移處理(N2～N5)均高于全部基施處理(N1)，增幅3.1%～13.0%。除N2收獲指數(shù)分別顯著低于N3、N5處理11.2%、12.0%外，N1、N4與三者間無(wú)顯著差異?？梢?jiàn)，總施氮量現(xiàn)蕾肥后移1/3～2/3(N3、N4、N5)顯著提升了籽粒產(chǎn)量和氮肥偏生產(chǎn)力，基肥∶蕾肥1∶2(N4)與基肥∶分莖肥∶蕾肥1∶1∶1(N5)對(duì)提高生物產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)效應(yīng)明顯。

3 討論

光合產(chǎn)物是作物產(chǎn)量形成的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。葉片作為作物有機(jī)物質(zhì)生產(chǎn)的主要器官，其面積大小及功能期的長(zhǎng)短對(duì)作物的光合作用有重要影響。研究[25-26]發(fā)現(xiàn)，氮肥后移處理可增加葉綠素含量，延緩葉片衰老，延長(zhǎng)光合作用時(shí)間。楊明達(dá)等[27]認(rèn)為施氮后移通過(guò)提高旗葉SPAD值和凈光合速率，增加了植株干物質(zhì)積累量。本研究也得出相似結(jié)論，SPAD值隨氮肥后移量的增加而增加，氮肥后移量為100 kg/hm2時(shí)優(yōu)于其他處理，其中分莖期1/3+現(xiàn)蕾期1/3處理較現(xiàn)蕾期2/3處理效果更為顯著；NAR結(jié)果與此結(jié)果相似，均在后移量為100 kg/hm2時(shí)高于其他處理，且在N5處理下達(dá)到最大值；但胡麻葉面積在氮肥后移量為50～75 kg/hm2處理下效果更為顯著?？梢?jiàn)，75～150 kg/hm2氮肥基施量雖使胡麻葉面積生育前期處于較高狀態(tài)，但過(guò)高的基施量使得胡麻底部葉片因遮陰明顯導(dǎo)致光合效率下降，光合作用降低。因此施氮后移處理下，N4、N5葉面積雖與其他處理相比較低，但其SPAD值較高，葉片光合能力較強(qiáng)，光合效率提高，產(chǎn)生的光合同化物量較高，為“庫(kù)”的累積提供了保障。光合作用的提升能增加干物質(zhì)的生產(chǎn)與累積，干物質(zhì)是作物產(chǎn)量形成的物質(zhì)基礎(chǔ)[28-29]。有關(guān)研究[30]表明，在施氮量適宜的范圍內(nèi)，干物質(zhì)積累量隨施氮量的增加而增加。氮肥后移(3∶2∶5)較傳統(tǒng)施氮可促進(jìn)玉米花后干物質(zhì)積累以及向籽粒中轉(zhuǎn)運(yùn)，增加干物質(zhì)最大增長(zhǎng)速率，提高干物質(zhì)積累量[31]。馬群等[32]發(fā)現(xiàn)，氮肥施肥方式為基肥∶穗肥=6∶4時(shí)，其生育后期有較高的光合勢(shì)、群體生長(zhǎng)率和凈同化率，從而使水稻品種獲得群體最高生產(chǎn)力。本試驗(yàn)中，基施75～150 kg/hm2氮肥是胡麻生育前期干物質(zhì)積累的保障，也是莖葉和蕾/果干物質(zhì)分配的基礎(chǔ)；生育后期，氮肥后移量為100 kg/hm2時(shí)干物質(zhì)積累較全部基施處理顯著高15.7%～17.7%，現(xiàn)蕾期2/3處理和分莖期1/3+現(xiàn)蕾期1/3處理，在保證莖葉干物質(zhì)積累量的基礎(chǔ)上，促進(jìn)干物質(zhì)向蕾/果轉(zhuǎn)運(yùn)，提高了蕾/果干物質(zhì)分配比例，為高產(chǎn)提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。氮肥后移量為50～100 kg/hm2時(shí)，可提高胡麻植株的相對(duì)生長(zhǎng)率，其中現(xiàn)蕾肥75 kg/hm2(N3)的施肥方式在生育后期效果顯著，較N2、N4和N5處理提高17.4%～24.4%。由此可知，干物質(zhì)對(duì)施氮后移制度的響應(yīng)在生育后期作用更顯著，使得胡麻植株保持了較好的群體生長(zhǎng)力，氮肥后期追施保證了養(yǎng)分的持續(xù)供應(yīng)，為干物質(zhì)的積累提供了保障，這也與本研究中胡麻光合特性趨勢(shì)相一致。

注：不同小寫(xiě)字母表示不同處理下差異顯著(p<0.05)。圖1 施氮后移對(duì)胡麻產(chǎn)量、收獲指數(shù)及氮肥利用參數(shù)的影響Fig.1 Effect of nitrogen fertilizer postponing on oil flax yield and nitrogen use parameters

氮肥合理運(yùn)籌下，施氮能提高小麥植株氮素積累量和轉(zhuǎn)運(yùn)效率，增加小麥的籽粒產(chǎn)量[33]。有研究[10]發(fā)現(xiàn)，施氮量相同時(shí)，分次施用氮肥可以提高小麥植株氮素積累量和氮素吸收效率。代新俊等[11]研究發(fā)現(xiàn)，增加拔節(jié)期追氮比例，有利于增加植株開(kāi)花期、成熟期含氮量、花前氮素轉(zhuǎn)運(yùn)量、花后氮素積累量，促進(jìn)花前氮素向籽粒的轉(zhuǎn)運(yùn)以及氮肥的吸收與利用。本試驗(yàn)中，全生育期內(nèi)，追施氮肥50～100 kg/hm2處理，氮素積累量均高于N1處理，且在后移量為100 kg/hm2時(shí)效果最為顯著，施肥方式為基肥∶分莖肥∶現(xiàn)蕾肥=1∶1∶1(N5)處理下氮素積累量達(dá)到最大。與氮素積累量相似，葉和莖稈氮素轉(zhuǎn)運(yùn)量和轉(zhuǎn)運(yùn)率在此追肥范圍內(nèi)均有提高，其中基肥∶現(xiàn)蕾肥=1∶2(N4)處理和基肥∶分莖肥∶現(xiàn)蕾肥=1∶1∶1(N5)處理作用最為顯著，且N5處理偏生產(chǎn)力較氮肥N1處理顯著高出16.9%，較其他處理顯著增加8.0%～21.2%，這也與魏廷邦等[13]結(jié)論一致。

氮肥對(duì)作物(如水稻、小麥、玉米等)的增產(chǎn)效果主要體現(xiàn)在增加有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)和提高結(jié)實(shí)率上[34-35]。生產(chǎn)中將氮肥全部基施的施肥方式，經(jīng)常導(dǎo)致氮素吸收消耗光合產(chǎn)物，降低碳水化合物的積累和養(yǎng)分向籽粒的轉(zhuǎn)運(yùn)，造成作物結(jié)實(shí)率和千粒重降低[36]。本試驗(yàn)中，在總施氮量不變情況下(150 kg/hm2)，氮肥后移量為75～100 kg/hm2處理分枝數(shù)、有效蒴果數(shù)、千粒質(zhì)量和收獲指數(shù)較N1增加了12.1%～11.3%、7.3%～9.6%、8.7%～14.4%和0.8%～4.5%；籽粒產(chǎn)量和生物產(chǎn)量均顯著上升8.8%～17.0%和6.2%～13.0%，且在基肥∶蕾肥1∶2(N4)與基肥∶分莖肥∶蕾肥1∶1∶1(N5)處理下優(yōu)勢(shì)效應(yīng)較為明顯?？梢?jiàn)50 kg/hm2基肥保證了胡麻生育前期群體結(jié)構(gòu)的形成，100 kg/hm2追肥(100 kg/hm2現(xiàn)蕾肥和50 kg/hm2分莖肥+50 kg/hm2現(xiàn)蕾肥)及時(shí)滿足了生育后期的氮素需求，提高了干物質(zhì)積累，優(yōu)化了產(chǎn)量構(gòu)成，因此施氮后移處理通過(guò)提高千粒重和有效蒴果數(shù)，從而提高結(jié)實(shí)率，達(dá)到增產(chǎn)的目的。氮肥合理運(yùn)籌有效促進(jìn)了作物地上部分生物量的積累以及生育后期同化物從營(yíng)養(yǎng)器官向籽粒的轉(zhuǎn)移，對(duì)提高籽粒產(chǎn)量，收獲指數(shù)效果更加明顯[27]。

4 結(jié)論

在總施氮量不變條件下(150 kg/hm2)，氮肥后移量為75～100 kg/hm2(N3～N5)時(shí)，優(yōu)化了全生育期內(nèi)胡麻干物質(zhì)生產(chǎn)特性和氮肥偏生產(chǎn)力，有效協(xié)調(diào)了胡麻生育后期氮素需求矛盾，提高了生育后期干物質(zhì)積累量，從而增加了籽粒產(chǎn)量。其中基肥∶現(xiàn)蕾肥=1∶2(N4)和基肥∶分莖肥∶現(xiàn)蕾肥=1∶1∶1處理(N5)有效延長(zhǎng)了葉片光合作用能力，延緩了葉片的衰老，顯著提高了干物質(zhì)積累，促進(jìn)了干物質(zhì)向蕾/果的轉(zhuǎn)運(yùn)，增加了胡麻植株的含氮量和莖葉氮素轉(zhuǎn)運(yùn)率和轉(zhuǎn)運(yùn)量，優(yōu)化了分枝數(shù)、有效蒴果數(shù)和千粒重，促進(jìn)了籽粒產(chǎn)量、生物量和收獲指數(shù)增加。因此，氮肥總量既定情況下(150 kg/hm2)，基肥50 kg/hm2+現(xiàn)蕾肥100 kg/hm2或基肥50 kg/hm2+分莖肥50 kg/hm2+現(xiàn)蕾肥50 kg/hm2的施肥方式可作為促進(jìn)當(dāng)?shù)睾楦晌镔|(zhì)積累、提高氮素利用率及獲得高產(chǎn)的適宜施氮制度。