氮肥對不同遮陰程度下冬小麥群體生長特性和產(chǎn)量的影響

張宏芝 王立紅 孔德鵬 樊哲儒 張躍強(qiáng) 李劍峰 王 重高 新 時(shí) 佳 趙 奇* 陳 阜

(1.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)作制度重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100193; 2.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院 核技術(shù)生物技術(shù)研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部荒漠綠洲作物生理生態(tài)與耕作重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/新疆作物化學(xué)調(diào)控工程技術(shù)研究中心, 烏魯木齊 830091; 3.新疆維吾爾自治區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站, 烏魯木齊 830000)

新疆南疆三地州(新疆維吾爾自治區(qū)的喀什地區(qū)、和田地區(qū)、克孜勒蘇柯爾克孜自治州)特色的果樹(核桃、杏子、紅棗)區(qū)域優(yōu)勢，在新疆維吾爾自治區(qū)林果產(chǎn)業(yè)中占有舉足輕重的地位。該區(qū)域有80%以上的果樹是以果農(nóng)間作形式存在，有70%左右的糧食和棉花等大田農(nóng)作物與果樹間作，形成了南疆三地州特有的林果種植業(yè)復(fù)合生產(chǎn)模式。但隨著果樹樹齡及樹冠的擴(kuò)大，果樹對小麥遮陰加重造成小麥產(chǎn)量降低。而通過選育耐陰品種，并優(yōu)化栽培技術(shù)進(jìn)而彌補(bǔ)遮陰對小麥生長造成的負(fù)面效應(yīng)，可能是解決此問題的有效途徑。

光照和氮素是影響作物生長的2個(gè)重要因素。光照是植物進(jìn)行光合作用并賴以生長的前提條件，氮素對小麥的生長發(fā)育、產(chǎn)量有重要的影響。遮陰降低了小麥旗葉光合速率，碳水化合物的供應(yīng)減少，光合物質(zhì)生產(chǎn)受到抑制，干物質(zhì)積累量及向籽粒分配降低，產(chǎn)量顯著降低。合理施氮能夠調(diào)控小麥群體的冠層結(jié)構(gòu)，提高旗葉光合速率，延長葉片功能期，增加植株干物質(zhì)積累量，促進(jìn)營養(yǎng)器官中干物質(zhì)向籽粒轉(zhuǎn)移，有利于小麥產(chǎn)量的提高。關(guān)于遮陰對小麥生長發(fā)育和產(chǎn)量的影響，已有大量的研究報(bào)道，主要集中在開花期前后短期遮光影響。氮肥對小麥生長發(fā)育的影響也有較多研究報(bào)道，而氮肥對長期(拔節(jié)至成熟期)遮陰條件下小麥群體生長特性及物質(zhì)生產(chǎn)調(diào)控效應(yīng)的研究鮮見報(bào)道。本研究選擇在果樹與小麥物候交錯(cuò)期(冬小麥拔節(jié)期-成熟期)，人工設(shè)置遮陰處理模擬3種果樹(核桃樹、杏樹和棗樹)在小麥生長中后期不同程度的遮陰，測定氮肥對不同遮陰條件下小麥群體生長率、凈同化率、光合勢、干物質(zhì)積累量、生殖器官與營養(yǎng)器官質(zhì)量的比例和產(chǎn)量等指標(biāo)的影響，旨在明確不同遮陰條件下氮肥對冬小麥群體生長、物質(zhì)積累和分配的調(diào)控效應(yīng)，以期為果麥間作模式中提高小麥產(chǎn)量提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2015—2016和2016—2017年度在新疆維吾爾自治區(qū)喀什地區(qū)澤普縣種子公司脫絨廠(38°10′ N，77°16′ E)進(jìn)行，海拔高度1 266 m，土壤類型為砂壤土，0～40 cm土層有機(jī)質(zhì)含量1.45 g/kg，全氮0.55 g/kg，全磷0.73 g/kg，全鉀19.3 g/kg，速效氮35.5 mg/kg，速效磷11.4 mg/kg，速效鉀99.0 mg/kg。供試冬小麥品種為‘新冬20號’。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

通過測定核麥、杏麥和棗麥間作田中果樹葉片完全展開后不同區(qū)域小麥冠層頂部入射的日均光合有效輻射量分別為小麥單作的20.8%、44.2%和76.9%。因此，本研究通過遮陰網(wǎng)模擬果樹出葉至葉片完全展開前遮陰相對較輕，果樹葉片完全展開至小麥成熟期遮陰加重的遮陰環(huán)境。試驗(yàn)采用裂區(qū)設(shè)計(jì)，遮陰處理為主區(qū)，氮肥處理為副區(qū)。遮陰處理設(shè)4個(gè)水平：不遮陰(

S

)、拔節(jié)期遮陰10%～抽穗期遮陰25%(

S

，輕度遮陰)、拔節(jié)期遮陰20%～抽穗期遮陰50%(

S

，中度遮陰)、拔節(jié)期遮陰30%～抽穗期遮陰75%(

S

，重度遮陰)，遮陰均從拔節(jié)期至成熟期。氮肥處理設(shè)置4個(gè)水平：整個(gè)生育期不施肥(

N

)、拔節(jié)期(遮陰后)追施純氮103.5 kg/hm(

N

)、拔節(jié)期(遮陰后)追施純氮138.0 kg/hm(

N

)和拔節(jié)期(遮陰后)追施純氮172.5 kg/hm(

N

)。每處理 3 次重復(fù)。每個(gè)小區(qū)面積8(4 m×2 m)m。用不同透光度的黑色尼龍網(wǎng)遮陰，

S

、

S

和

S

處理在拔節(jié)期分別用遮陰程度為10%、20%和30%的遮陰網(wǎng)進(jìn)行遮陰，抽穗期分別換成遮陰程度為25%、50%和75%的遮陰網(wǎng)。遮陰網(wǎng)距小麥冠層表面保持50 cm左右(隨小麥植株高度調(diào)整)，以保證群體內(nèi)通風(fēng)良好。遮陰網(wǎng)超過小區(qū)四周，以保證遮陰處理小區(qū)完全被遮陰網(wǎng)覆蓋。氮肥處理間用保護(hù)行隔離，以防水分和養(yǎng)分側(cè)滲。小麥播種前施尿素150 kg/hm，磷酸二銨 375 kg/hm，作為基肥一次性施入(

N

處理整個(gè)生育期不施肥)。播種量270 kg/hm，人工播種，行距20 cm。全生育期灌水6次，灌水采用滴灌，追肥隨水滴施，水量用水表和球閥控制。其他栽培措施均一致。

1.3 測定項(xiàng)目及方法

1

.

3

.

1

葉面積指數(shù)

在拔節(jié)期、開花期、灌漿期每個(gè)處理選取10株有代表性的植株，測量每株綠色葉片的長和寬，計(jì)算葉面積(長×寬×0.83，式中：0.83為常數(shù))，同時(shí)依據(jù)各生育時(shí)期的總莖數(shù)計(jì)算LAI。

1

.

3

.

2

干物質(zhì)累積量

在拔節(jié)期、開花期、灌漿期和成熟期每小區(qū)取20株將植株分成莖稈、葉片、穗(成熟期分籽粒和穎殼)等器官，105 ℃殺青30 min，80 ℃烘干至恒重后稱重，測定地上部干物質(zhì)積累量。生殖器官與營養(yǎng)器官質(zhì)量的比例用成熟期籽粒干重/(莖鞘干重+葉干重)計(jì)算。

1

.

3

.

3

產(chǎn)量

成熟期每小區(qū)取有代表性的2 m進(jìn)行測產(chǎn)，每處理6次重復(fù)。

1

.

3

.

4

群體生長率、凈同化率、光合勢的計(jì)算

群體生長率(CGR)、凈同化率(NAR)和光合勢(PP)的計(jì)算參照李杰等的方法。

群體生長率用單位面積單位時(shí)間內(nèi)的干物質(zhì)積累量表示；凈同化率用單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的凈同化產(chǎn)物量表示；光合勢用單位土地面積的綠葉面積與光合時(shí)間的乘積表示。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析采用SPSS 18.0軟件；作圖采用Excel 2019完成。

2 結(jié)果與分析

2.1 施氮對遮陰小麥群體生長率的影響

由表1可知，遮陰、施氮量及其互作對小麥群體生長率(CGR)的影響在各生育階段均達(dá)到極顯著水平。在拔節(jié)-成熟期各生育階段小麥CGR均隨著遮陰程度的增大而降低(表2)。在

S

和

S

條件下，

N

和

N

處理的小麥拔節(jié)-開花期CGR均顯著高于

N

和

N

處理。

S

條件下，

N

處理的小麥開花-灌漿期和灌漿-成熟期CGR分別較

N

、

N

、

N

處理高113.7%、42.1%、19.8%和152.0%、40.2%、62.0%；

S

條件下，

N

處理的小麥開花-灌漿期和灌漿-成熟期CGR分別較

N

、

N

、

N

高26.9%、18.3%、50.9%和40.9%、22.9%、72.6%。在

S

和

S

條件下，

N

處理的小麥拔節(jié)-開花期CGR均顯著高于其他處理；

N

處理的開花-灌漿期和灌漿-成熟期CGR較

N

、

N

和

N

處理分別高28.2%、21.8%、33.5%和266.7%、32.4%、76.1%。

表1 遮陰、施氮及其互作對小麥群體生長率影響的方差分析
Table 1 Anova of shading, nitrogen fertilizer and their interaction on growth rate of winter wheat

處理TreatmentJFFFFM201620172016201720162017N13.614.0100.9177.080.2248.5S267.8202.4951.5681.0192.8169.2N×S24.222.282.684.323.222.9Y125.521.238.9

注：JF，拔節(jié)-開花期；FF，開花-灌漿期；FM，灌漿-成熟期。，遮陰處理；，施氮處理；Y，年份。表中數(shù)值為。下同。
Note: JF, jointing to flowering stage; FF, flowering to filling stage; FM, filling to maturation stage. , shading treatment; , nitrogen treatment; Y, Year. The values in the table are values. The same below.

表2 不同遮陰和施氮處理小麥的群體生長率
Table 2 The growth rate of winter wheat under different shading and nitrogen fertilizer treatment g/(m·d)

遮陰處理Shadingtreatment氮肥處理NitrogentreatmentJFFFFM201620172016201720162017N013.2 gh10.2 f8.8 e7.9 fg5.0 gh4.1 gS0N117.9 de16.9 b12.9 c12.3 c7.4 c8.7 bN223.3 a20.0 a17.5 a18.3 a10.8 a11.7 aN321.3 ab19.6 a15.3 b14.6 b6.3 de7.6 cN015.7 f12.8 de8.9 e8.4 f5.9 ef6.7 deS1N117.5 e14.4 cd9.0 e9.5 e6.8 cd7.7 cN220.9 bc16.8 b10.8 d11.1 d8.5 b9.3 bN319.4 cd15.3 bc6.9 f7.6 g5.3 fg5.0 fN014.5 fg12.1 e6.7 fg6.4 h4.9 gh1.7 hS2N112.4 h10.3 f8.6 e8.6 f6.2 de7.3 cdN210.6 i9.6 fg6.1 ghi7.9 fg4.2 h6.7 deN310.6 i9.2 fgh5.9 hi7.3 g3.4 i4.5 fgN010.3 i8.9 fghi5.2 jk6.0 h1.9 k0.9 hS3N19.9 ij8.2 ghi6.6 fgh7.7 g4.9 gh6.3 eN29.1 ij7.5 hi5.7 ij6.1 h3.3 ij5.1 fN38.3 j7.3 i4.6 k5.9 h2.5 jk3.8 gN013.4 c11.0 c7.4 d7.2 d4.5 b3.4 dNN114.5 b12.5 b9.3 b9.6 b6.4 a7.5 bN216.0 a13.5 a10.1 a10.9 a6.8 a8.3 aN314.9 b12.9 ab8.2 c8.8 c4.4 b5.3 cS019.0 a16.7 a13.6 a13.3 a7.4 a8.0 aSS118.4 a14.9 b8.9 b9.2 b6.6 b7.2 bS212.1 b10.3 c6.9 c7.6 c4.7 c5.1 cS39.4 c8.0 d5.6 d6.5 d3.2 d4.0 d

注：，不遮陰；，拔節(jié)期遮陰10%～抽穗期遮陰25%；，拔節(jié)期遮陰20%～抽穗期遮陰50%；，拔節(jié)期遮陰30%～抽穗期遮陰75%。，整個(gè)生育期不施肥；，拔節(jié)期追施純氮103.5 kg/hm；，拔節(jié)期追施純氮138 kg/hm；，拔節(jié)期追施純氮172.5 kg/hm。同列不同字母表示Duncan’s分析中5%水平上顯著差異。下同。
Note: , not shading at the pulling stage; , shading at the pulling-heading stage is 10%-25%; , shading at the pulling-heading stage is 20%-50%; , shading at the pulling-heading stage is 30%-75%. , no fertilizer; N1, jointing stage (after shading) nitrogen 103.5 kg/hm; , jointing stage (after shading) nitrogen 138.0 kg/hm; , jointing stage (after shading) nitrogen 172.5 kg/hm. Means within a column followed by the different letter are significantly different (>0.05) according to Duncan’s multiple range test. The same below.

2.2 施氮對遮陰小麥凈同化率的影響

由表3可知，遮陰、施氮量及其互作對小麥凈同化率(NAR)的影響達(dá)到極顯著水平。小麥NAR均隨著遮陰程度的增大而顯著降低(表4)。在不同遮陰條件下，拔節(jié)-灌漿期NAR隨著施氮量的增加呈降低的趨勢，

N

、

N

和

N

處理的小麥拔節(jié)-開花期NAR分別比

N

處理低54.9%、56.9%和59.7%，開花-灌漿期分別降低29.8%、37.6%和43.7%。

表3 遮陰、施氮及其互作對小麥凈同化率影響的方差分析
Table 3 Anova of shading, nitrogen fertilizer and their interaction on net assimilation rate of winter wheat

處理TreatmentJFFF2016201720162017N368.2433.739.6149.0S111.0142.2142.1391.3N*S4.13.03.225.9Y17.7240.5

表4 不同遮陰和施氮處理小麥的凈同化率
Table 4 The net assimilation rate of winter wheat under different shading and nitrogen fertilizer treatment g/(m·d)

遮陰處理Shadingtreatment施氮處理NitrogentreatmentJFFF2016201720162017N014.4 a12.1 a6.8 a10.9 aS0N16.6 e6.6 d4.8 b6.6 bN26.1 e5.9 d4.4 b5.7 cdN35.6 f5.8 d4.2 b5.3 dN011.6 b11.4 a4.2 b6.0 cS1N15.5 f4.9 e2.6 c3.7 efN25.4 f4.8 e2.5 cde3.2 fghN35.3 f4.3 e1.9 def2.9 ghiN09.4 c8.6 b2.6 cd3.3 efgS2N13.8 g3.4 f2.3 cdef2.9 ghiN23.5 gh3.4 f1.9 def2.9 ghiN33.3 hi3.3 f1.8 def2.5 hiN08.3 d7.5 c2.7 c3.9 eS3N13.3 ghi3.2 f2.1 cdef2.9 ghiN23.1 hi2.8 f1.8 ef2.7 ghiN32.8 i2.8 f1.6 f2.3 iN011.0 a9.9 a4.1 a6.1 aNN14.8 b4.6 b3.0 b4.1 bN24.7 b4.3 b2.7 bc3.6 cN34.3 b4.1 b2.4 c3.3 dS08.2 a7.7 a5.1 a7.2 aSS17.0 b6.4 b2.8 b4.0 bS25.0 c4.7 c2.2 c3.0 cS34.4 d4.1 d2.1 c2.9 c

2.3 施氮對遮陰小麥光合勢的影響

由表5可知，遮陰、施氮量及其互作對小麥光合勢(PP)的影響在拔節(jié)-灌漿期均達(dá)到極顯著水平。在拔節(jié)-灌漿期小麥PP均隨著遮陰程度的增大呈“先增后降”的趨勢(表6)，

S

處理顯著高于其他處理。在

S

條件下

N

處理的小麥拔節(jié)-開花期和開花-灌漿期PP分別比

N

、

N

、

N

處理高371.5%、23.0%、6.0%和269.0%、28.0%、21.7%；

S

條件下

N

處理的小麥拔節(jié)-開花期和開花-灌漿期PP分別比

N

、

N

、

N

處理高252.1%、17.9%、4.3%和124.4%、12.5%、12.7%。在

S

和

S

條件下，

N

處理小麥拔節(jié)-開花期PP分別較

N

、

N

和

N

處理高153.8%、1.0%,6.5%,開花-灌漿期分別高出51.4%、5.1%和12.8%。

表5 遮陰、施氮及其互作對小麥光合勢影響的方差分析
Table 5 Anova of shading, nitrogen fertilizer and their interaction on photosynthetic potential of winter wheat

處理TreatmentJFFF2016201720162017N1 308.01 058.6613.8533.2S51.744.0117.9128.1N*S17.211.638.945.9Y256.4983.3

表6 不同遮陰和施氮處理小麥的光合勢
Table 6 The photosynthetic potential of winter wheat under different shading and nitrogen fertilizer treatment (10 m·d)/hm

遮陰處理Shadingtreatment施氮處理NitrogentreatmentJFFF2016201720162017N023.6 h21.2 i25.9 k14.9 iS0N191.0 e81.4 f63.3 ef48.7 efN2112.1 bc100.0 cd75.2 b66.8 bN3107.8 cd92.5 e71.7 c48.2 efN040.0 g30.8 h42.5 i28.2 hS1N1104.9 d104.9 bc71.5 c66.1 bN2131.8 a115.7 a83.9 a71.2 aN3127.8 a109.6 b76.6 b61.4 cN049.4 f42.0 g51.8 h39.6 gS2N1115.5 b98.5 cde75.3 b59.5 cN2114.4 b96.6 de68.5 cd54.7 dN3106.2 cd96.2 de65.4 de51.0 eN040.9 g37.5 g38.4 j31.2 hS3N1115.1 b100.1 cd61.9 ef46.5 fN2114.5 b99.6 cd60.9 f46.4 fN3107.9 cd92.5 e56.7 g42.0 gN038.5 d32.9 c39.7 c28.5 dNN1106.6 c96.2 b68.0 b55.2 bN2118.2 a103.0 a72.1 a59.8 aN3112.4 b97.7 b67.6 b50.7 cS083.6 c73.8 c59.0 c44.6 cSS1101.1 a90.3 a68.6 a56.7 aS296.4 b83.3 b65.2 b51.2 bS394.6 b82.5 b54.5 d41.5 d

2.4 施氮對遮陰小麥總干物質(zhì)積累及分配和產(chǎn)量的影響

由圖1和圖2可知，總干物質(zhì)積累量和生殖器官與營養(yǎng)器官質(zhì)量的比例(RVR)均隨著遮陰程度的增大而顯著降低。在

S

和

S

條件下，隨著施氮量的增加總干物質(zhì)積累量呈“先增加后降低”的趨勢，以

N

處理為最高。

N

在

S

條件下分別比

N

、

N

、

N

處理增加114.0%、22.5%、15.2%，在

S

條件下分別比

N

、

N

、

N

增加52.5%、11.2%、16.7%；在

S

和

S

條件下，總干物質(zhì)積累量在

N

、

N

、

N

間差異不顯著，但均顯著高于

N

處理。在

S

條件下，冬小麥RVR以

N

處理為最高，分別比

N

、

N

、

N

處理增加15.5%、11.0%、6.1%，在

S

條件下RVR由高到低表現(xiàn)為

N

>

N

>

N

>

N

；在

S

和

S

條件下，

N

、

N

、

N

處理間的RVR差異不顯著，但均低于

N

處理。

圖1 2016(a)和2017年(b)不同處理地上部總干物質(zhì)積累量Fig.1 Above-ground dry matter accumulation with different treatment in 2016 (a) and 2017 (b)

圖2 2016(a)和2017年(b)不同處理生殖器官與營養(yǎng)器官干物質(zhì)質(zhì)量的比例(RVR)Fig.2 The mass ratio of reproductive organs and vegetative organs with different treatment in 2016 (a) and 2017 (b)

由圖3可知，小麥產(chǎn)量隨著遮陰程度的增大而顯著降低。在

S

和

S

條件下隨著施氮量的增加產(chǎn)量呈“先增加后降低”的趨勢。

N

處理分別比

N

、

N

和

N

處理高131.3%、9.4%和7.0%；在

S

和

S

條件下各施氮處理間差異不顯著，但均顯著高于

N

處理。

圖3 2016(a)和2017年(b)不同處理的產(chǎn)量Fig.3 Yield with different treatment in 2016 (a) and 2017 (b)

2.5 產(chǎn)量與群體生長特征參數(shù)的相關(guān)性

由表7可知，冬小麥產(chǎn)量與拔節(jié)-成熟期CGR、開花-灌漿期PP、總干物質(zhì)積累量和RVR均呈極顯著正相關(guān)；總干物質(zhì)積累量與CGR、PP均呈極顯著正相關(guān)；RVR與NAR、CGR均呈極顯著正相關(guān)。說明遮陰條件下通過合理追施氮肥可使群體保持較高的生長速率和較強(qiáng)的光合勢，有利于光合同化能力的提高及較多干物質(zhì)向籽粒分配，從而提高產(chǎn)量。

表7 產(chǎn)量與群體生長特性的相關(guān)性
Table 7 Correlation coefficients of dry matter weight with population growth characteristic

指標(biāo)Index生育時(shí)期Growthstage凈同化率NAR群體生長率CGR光合勢PPJFFFJFFFFMJFFF總干物質(zhì)積累量Drymatterweight生殖器官與營養(yǎng)器官質(zhì)量的比值RVR產(chǎn)量Yield凈同化率 NARJF1.000.70**0.220.12-0.05-0.86**-0.61**-0.22 0.57**-0.08FF1.000.230.43* 0.25-0.60**-0.56** 0.10 0.54** 0.15JF1.000.82** 0.70**0.230.51** 0.81** 0.81** 0.87**群體生長率CGRFF1.00 0.83**0.170.33 0.86** 0.70** 0.86**FM 1.000.340.47** 0.88** 0.61** 0.82**光合勢PPJF1.000.87** 0.56**-0.22 0.42*FF1.00 0.66** 0.08 0.59**總干物質(zhì)積累量Dry matter weight 1.00 0.57** 0.95**生殖器官與營養(yǎng)器官質(zhì)量的比值 RVR 1.00 0.70**產(chǎn)量 Yield 1.00

注：*和**分別表示在0.05和0.01水平的差異。
Note: The * and ** following the number means significant difference at 0.05 and 0.01 levels.

3 討 論

群體生長率反映干物質(zhì)的日生產(chǎn)量，是描述群體生產(chǎn)速率的重要指標(biāo)。Lakshmanakumar等研究認(rèn)為，遮陰降低了各生育階段小麥CGR，且隨著遮陰程度的加劇而降低幅度增大。杏‖麥模式下果樹遮陰降低了小麥中后期CGR，離果樹越近降低幅度越大。本研究結(jié)果表明，拔節(jié)-成熟期各生育階段小麥CGR隨著遮陰程度的增大而顯著降低。弱光下CGR降低主要是由于碳水化合物供應(yīng)不足。合理施氮有利于小麥群體生長率的提高。本研究結(jié)果表明，在不遮陰和輕度遮陰條件下，拔節(jié)-開花期

N

(138.0 kg/hm)和

N

(172.5 kg/hm)處理的冬小麥CGR高于

N

(103.5 kg/hm)和

N

(不施氮)處理；開花-灌漿期和灌漿-成熟期

N

(138.0 kg/hm)處理均顯著高于其他處理。在中度和重度遮陰條件下，拔節(jié)-開花期

N

(不施氮)處理的冬小麥CGR均顯著高于其他施氮處理，開花-成熟期

N

(103.5 kg/hm)處理高于其他處理。說明在不遮陰和輕度遮陰條件下，適宜施氮有利于小麥維持較高的群體生長速率，而在中度和重度遮陰條件下，同化物的供應(yīng)不足限制了氮肥對小麥群體生長的促進(jìn)效應(yīng)。群體光合勢與凈同化率是衡量群體物質(zhì)生產(chǎn)能力的重要指標(biāo)。遮陰降低了作物的光合勢和凈同化率。本研究結(jié)果表明，隨著遮陰程度的加劇，冬小麥拔節(jié)-灌漿期各生育階段PP以

S

處理最高，NAR隨著遮陰程度的加劇顯著降低。這主要是由于輕度遮陰提高了小麥的葉面積指數(shù)，限制了小麥植株個(gè)體的光合作用能力。適宜施氮有利于作物群體光合勢的提高，而施氮對凈同化率的影響研究結(jié)論不一致，有研究認(rèn)為隨著施氮量的增大凈同化率會降低，而也有研究認(rèn)為隨著施氮量的增大凈同化率會增加。本研究結(jié)果表明：在不遮陰和輕度遮陰條件下，冬小麥拔節(jié)-開花期和開花-灌漿期PP以

N

(138.0 kg/hm)處理最高；在中度和重度遮陰條件下，冬小麥拔節(jié)期PP以

N

(103.5 kg/hm)處理最高。NAR隨著施氮量的增大而降低，但各施氮處理間差異不顯著。說明在不遮陰和輕度遮陰條件下，適宜施氮有利于小麥群體保持較高的光合生產(chǎn)能力；而在中度和重度遮陰下，氮肥對小麥群體光合生產(chǎn)能力的促進(jìn)效應(yīng)有所降低。王強(qiáng)在水稻上的研究也認(rèn)為最適施氮量取決于光強(qiáng)。生殖器官與營養(yǎng)器官干物質(zhì)質(zhì)量的比值(RVR)是反映群體源庫協(xié)調(diào)的重要指標(biāo)，RVR越高，光合產(chǎn)物向經(jīng)濟(jì)器官分配越多。遮陰限制了冬小麥干物質(zhì)積累及向生殖器官的分配，本研究結(jié)果也表明，隨著遮陰程度的加劇總干物質(zhì)積累量和RVR均顯著降低。合理地追施氮肥能更好地協(xié)調(diào)小麥植株的“源-庫”關(guān)系，從而提高植株單位面積承載庫容量以及庫對源物質(zhì)的調(diào)運(yùn)能力。本研究結(jié)果表明，在不遮陰條件下，

N

(138.0 kg/hm)處理的冬小麥總干物質(zhì)積累量和RVR高于其他處理；在輕度遮陰條件下，

N

(138.0 kg/hm)處理的干物質(zhì)積累量高于其他處理，RVR由高到低表現(xiàn)為

N

>

N

>

N

>

N

；在中度和重度遮陰條件下，施氮處理的冬小麥干物質(zhì)積累量均高于

N

處理；施氮處理的RAV均低于

N

處理。說明在不遮陰和輕度遮陰條件下，適量追氮有利于干物質(zhì)積累及向籽粒分配，而在中度和重度遮陰條件下，增施氮肥對干物質(zhì)積累的調(diào)控效應(yīng)降低，且限制了干物質(zhì)向生殖器官的轉(zhuǎn)移。

群體的協(xié)調(diào)發(fā)展是小麥產(chǎn)量提高的關(guān)鍵。要獲得高產(chǎn)，就必須使個(gè)體、群體和環(huán)境相協(xié)調(diào)以達(dá)到最優(yōu)。本研究結(jié)果表明：冬小麥產(chǎn)量與拔節(jié)-成熟期CGR、開花-灌漿期PP、總干物質(zhì)積累量和RVR均呈極顯著正相關(guān)。說明拔節(jié)-成熟期較高的群體生長速率和后期較強(qiáng)的光合勢，有利于光合同化能力的提高及較多的干物質(zhì)向籽粒轉(zhuǎn)運(yùn)，從而提高產(chǎn)量。因此，在不同遮陰條件下，應(yīng)通過合理的氮肥調(diào)控提高小麥群體生長速率及光合生產(chǎn)能力，增加干物質(zhì)積累量的同時(shí)促進(jìn)干物質(zhì)持續(xù)向籽粒的供應(yīng)，最終獲得較高的產(chǎn)量。而在中度和重度遮陰條件下，施氮量增大，莖稈抗折力與抗倒伏指數(shù)降低，倒伏風(fēng)險(xiǎn)增加也是導(dǎo)致產(chǎn)量降低的原因之一。

4 結(jié) 論

在輕度遮陰條件下，適量施氮(拔節(jié)期追施純氮138.0 kg/hm)可顯著提高‘新冬20’各生育階段群體生長率和開花后光合勢，總干物質(zhì)積累量向生殖器官的分配增加，產(chǎn)量高于其他施氮處理；而在中度和重度遮陰條件下，氮肥(拔節(jié)期追施純氮103.5 kg/hm以上)對小麥群體生長和干物質(zhì)積累及向籽粒分配的促進(jìn)效應(yīng)降低，產(chǎn)量顯著降低。因此，在輕度遮陰條件下，可通過適量施氮提高群體生長速率和花后光合同化能力，增加干物質(zhì)積累量的同時(shí)促進(jìn)干物質(zhì)向籽粒轉(zhuǎn)運(yùn)，有利于提高產(chǎn)量；在中度或重度遮陰條件下，氮肥對小麥群體生長及干物質(zhì)積累和分配的促進(jìn)效應(yīng)降低，應(yīng)適度減少施氮量。