氮肥減施與施氮時(shí)期對(duì)高寒區(qū)燕麥光合特性及產(chǎn)量的影響

收稿日期：2024-02-13；修回日期：2024-03-24

基金項(xiàng)目：青海省帥才科學(xué)家負(fù)責(zé)制項(xiàng)目“草種創(chuàng)新及其在草地農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中的作用”（2023-NK-147）；現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)資金（CARS-07）資助

作者簡(jiǎn)介：馬小龍（1999-），男，回族，甘肅和政人，碩士研究生，主要從事牧草栽培育種方面的研究，E-mail：1337349567@qq.com;*通信作者Author for correspondence，E-mail：jzhfeng@163.com

摘要：為探究氮肥減施與施氮時(shí)期對(duì)高寒區(qū)燕麥（Avena L.）生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量構(gòu)成因素及光合特性的影響，本研究共設(shè)置4個(gè)氮肥處理：N1（常規(guī)施氮量：69 kg·hm^-2）、N2（減施20%：55.2 kg·hm^-2）、N3（減施40%：41.4 kg·hm^-2）、N4（減施60%：27.6 kg·hm^-2）和全生育期不施氮處理N0（0 kg·hm^-2），3個(gè)施氮時(shí)期：T1（全部基施）、T2（拔節(jié)期追施）、T3（孕穗期追施），比較各處理對(duì)燕麥生長(zhǎng)發(fā)育指標(biāo)、產(chǎn)量構(gòu)成因素及光合特性的影響進(jìn)行研究。結(jié)果表明，氮肥后移促進(jìn)了燕麥的生長(zhǎng)發(fā)育，顯著增加了燕麥的莖粗、株高、穗長(zhǎng)和旗葉高度，同時(shí)也提高了產(chǎn)量及構(gòu)成因素，燕麥單株小穗數(shù)、單株穗粒數(shù)、單株穗粒重、粒長(zhǎng)、粒寬和千粒重顯著增加，氮肥后移改善了燕麥的凈光合速率、蒸騰速率和氣孔導(dǎo)度，降低了胞間CO濃度，相關(guān)性分析表明，燕麥孕穗期追施氮肥優(yōu)于拔節(jié)期追施。通過(guò)綜合分析，N1T3處理最好。因此，在適宜的施氮量下，高寒區(qū)燕麥最佳追肥時(shí)期為孕穗期。

關(guān)鍵詞：氮肥；燕麥；產(chǎn)量；光合特性；施氮時(shí)期

中圖分類號(hào)：S544.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0435（2024）10-3215-10

Effects of Nitrogen Fertilizer Reduction and Nitrogen Application Period on Photosynthetic Characteristics and Yield of Oats in Alpine Region

MA Xiao-long， MA Xiang， JU Ze-liang， CUI Wen-jing， JIA Zhi-feng^*

（Qinghai university Qinghai Academy of Animal Science and Veterinary Medicine， Key Laboratory of Superior Forage Germplasm in the Qinghai-Tibetan Plateau， Laboratory for Research and Utilization of Qinghai Tibet Plateau Germplasm Resources，

Xining， Qinghai Province 810016， China）

Abstract：In order to investigate the effects of N fertiliser reduction and N application period on the growth and development，yield components and photosynthetic characteristics of oats（Avena L.）in alpine region，four N fertilizer treatments：N1（conventional N application，69 kg·hm^-2），N2（20% reduction，55.2 kg·hm^-2），N3 （40% reduction，41.4 kg·hm^-2），N4 （60% reduction，27.6 kg·hm^-2） and N0 （0 kg·hm^-2），and three nitrogen application periods：T1 （all basal application），T2 （follow-up application at the jointing stage），and T3 （follow-up application at the heading stage），were set up in this study to compare the effects of the treatments on the growth and development indexes of oats，the yield constituting factors and the photosynthetic characteristics. The results showed that N fertilization promoted the growth and development of oats，significantly increased the stem thickness，plant height，spike length and flag leaf height of oats，and also improved the yield and constitutive factors，the number of spikelet per plant，the number of grains per spike per plant，the grain weight per spike per plant，the length of grains，the width of grains，and the weight of 1000 grains of oats，improved the net photosynthetic rate，the rate of transpiration and the stomatal conductance，and lowered the inter-cellular CO concentration of oats. The correlation analysis indicated that the N fertilization at the spike stage improved the growth and development indexes，the yield constitutive factors，and the photosynthetic characteristics of oats. The correlation analysis showed that N fertiliser application at the heading stage was better than at the jointing stage. Through comprehensive analysis，N1T3 treatment was the best. Therefore，the best fertilizer application period for oats in the alpine region was the heading stage under the appropriate N application rate.

Key words：Nitrogen fertilizer;Oat;Yield;Photosynthetic characteristics;Nitrogen application period

燕麥（Avena L.）為禾本科燕麥屬一年生糧飼兼用作物，根據(jù)有無(wú)稃皮可分為皮燕麥和裸燕麥^［1］。皮燕麥又稱飼草燕麥，廣泛分布于歐洲、北美洲及澳大利亞等地，我國(guó)主要在青海、甘肅、內(nèi)蒙古等高寒地區(qū)種植^［2］。青藏高原等高寒區(qū)是我國(guó)重要的飼草燕麥種植區(qū)，燕麥因其喜冷涼、抗寒旱、耐瘠薄、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)良特性，現(xiàn)已成為青藏高原主要飼草種類之一^［3］。氮肥是燕麥生長(zhǎng)發(fā)育中不可缺少的營(yíng)養(yǎng)元素^［4-5］，添加氮肥可顯著影響燕麥莖葉氮含量^［6］，適宜的施氮量可改善燕麥葉片光合特性、增加燕麥產(chǎn)量，過(guò)量的氮肥不但不能使燕麥增產(chǎn)，反而會(huì)浪費(fèi)氮肥、增加環(huán)境壓力^［7-9］。

我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中對(duì)氮肥的需求量巨大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，氮肥用量占全球30%以上，而我國(guó)氮肥的利用率過(guò)低，僅為30%～35%左右，遠(yuǎn)低于世界氮肥利用率水平^［10-11］。過(guò)量的氮肥施用不僅造成氮浪費(fèi)，還會(huì)引起一系列的環(huán)境問(wèn)題^［12-13］?；诖?，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部制定化肥減量化行動(dòng)方案，以期減少化肥施用量，提高氮肥利用率。研究表明，減氮配施有機(jī)肥，可顯著提高玉米土壤供氮能力，增加物質(zhì)積累，增加玉米產(chǎn)量^［14］，減氮配施緩釋肥，可減少棉花氮素?fù)p失，提高產(chǎn)量，可有效改善小麥旗葉凈光合速率（Netphotosynthetic rate，Pn）、實(shí)現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)和提高氮素利用率^［15-16］。作物的栽培中，在控制氮肥總量下分期施用氮肥是提高作物產(chǎn)量有效的途徑之一，氮肥后移會(huì)增加玉米穗粒數(shù)和百粒重，提高籽粒產(chǎn)量，氮肥后移可有效增加水稻農(nóng)藝性狀，提高產(chǎn)量^［17-18］，在燕麥種植中分期施氮會(huì)提高氮肥利用效率，燕麥在生長(zhǎng)初期對(duì)氮的吸收量較少，拔節(jié)期和孕穗期是燕麥營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)并重期，也是吸收氮肥的重要時(shí)期^［2，19］，而燕麥拔節(jié)期到孕穗期只相差7—9 d，段連學(xué)^［20］表明，常規(guī)施氮減施25%配施有機(jī)肥按比例在燕麥拔節(jié)期追施氮肥可顯著促進(jìn)燕麥生長(zhǎng)發(fā)育、提高燕麥產(chǎn)量。

前人研究減施氮肥多半集中在小麥、水稻和玉米等大宗農(nóng)作物上，研究燕麥的較少，并且研究多為減施氮肥與有機(jī)肥、緩釋肥配施，單獨(dú)研究減施氮肥和氮肥后移一個(gè)生育期的較少。因此，本試驗(yàn)選取青海省主栽燕麥品種‘林納’作為試驗(yàn)材料，在當(dāng)?shù)赝扑]施氮量的基礎(chǔ)上分期減施氮肥，探究不同施氮量和追氮時(shí)期下林納的生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量構(gòu)成因素及光合特性的變化，尋求最佳的氮肥施用措施，探索更優(yōu)的燕麥追施氮肥模式，旨在為高寒地區(qū)燕麥高產(chǎn)、氮肥高效栽培提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

本試驗(yàn)地位于青海省西寧市湟中區(qū)土門關(guān)鄉(xiāng)加汝?duì)柎澹?01°41′30″E，36°26′51″N），海拔2661 m，年平均氣溫5.3℃，年均降水量490 mm，氣候寒冷潮濕，無(wú)絕對(duì)無(wú)霜期，是青海省燕麥主要栽培區(qū)之一。試驗(yàn)地前茬為蕎麥。試驗(yàn)地0～20 cm土壤養(yǎng)分如表1所示。

1.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)供試材料為‘林納’，由青海大學(xué)畜牧獸醫(yī)科學(xué)院草原研究所提供。所用化肥為尿素（N46%）、磷肥為過(guò)磷酸鈣（PO12%）。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)置13個(gè)處理，分別是四個(gè)氮肥水平：當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施氮量（N1）、減施20%（N2）、減施40%（N3）、減施60%（N4）和三個(gè)施肥時(shí)期：全部基施（T1）、拔節(jié)期追施（T2）、孕穗期追施（T3），追肥按30%基肥+70%追肥比例進(jìn)行施用，氮肥施用時(shí)期和配比見表2。試驗(yàn)按隨機(jī)區(qū)組排列，每個(gè)處理重復(fù)3次，共39個(gè)小區(qū)，播種量180 kg·hm^-2，條播，播種深度4～5 cm，行距為25 cm，小區(qū)面積為15 m²（3 m×5 m）。除氮肥外，所有小區(qū)均以45 kg·hm^-2過(guò)磷酸鈣作為磷肥在播種時(shí)一次性施入，不施鉀肥，同一般大田管理，于5月6日播種。

1.4 測(cè)定指標(biāo)與方法

燕麥生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量構(gòu)成因素測(cè)定：在燕麥成熟期，各小區(qū)隨機(jī)選取10株無(wú)病蟲害植株在室內(nèi)進(jìn)行考種，測(cè)定莖粗、株高、穗長(zhǎng)、旗葉高度、單株小穗數(shù)、單株穗粒數(shù)、單株穗粒重、粒長(zhǎng)、粒寬和千粒重。用直尺測(cè)定株高、穗長(zhǎng)、旗葉高度，游標(biāo)卡尺測(cè)定莖粗、粒長(zhǎng)和粒寬。

種子產(chǎn)量測(cè)定：成熟期小區(qū)全區(qū)收獲，人工脫粒、晾曬、清雜后稱重。

秸稈產(chǎn)量測(cè)定：成熟期各小區(qū)全區(qū)測(cè)產(chǎn)。

燕麥旗葉光合特性測(cè)定：于燕麥的開花期和乳熟期，選擇晴朗無(wú)風(fēng)天氣在上午9：00—11：00，各小區(qū)內(nèi)選取3片燕麥旗葉，用LI-6800光合測(cè)定儀（美國(guó)LI-COR公司）進(jìn)行凈光合速率（Net photosynthetic rate，Pn）、氣孔導(dǎo)度（Stomatal con-ductance，Gs）、胞間CO濃度（Intercellular carbondioxide concentration，Ci）和蒸騰速率（Transpiration rate，Tr）的測(cè)定。

1.5 數(shù)據(jù)處理及分析

采用Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，SPSS24.0進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，Origin2021作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 氮肥減施與施氮時(shí)期對(duì)燕麥生長(zhǎng)發(fā)育的影響

由表3可知，氮肥減施與施氮時(shí)期對(duì)燕麥生長(zhǎng)發(fā)育指標(biāo)影響顯著，氮肥處理和施氮時(shí)期對(duì)燕麥株高、穗長(zhǎng)和旗葉高度均達(dá)到顯著影響（P<0.01），施氮時(shí)期未對(duì)莖粗達(dá)到顯著影響。氮肥處理和施氮時(shí)期相互效應(yīng)中，株高和旗葉高度達(dá)到顯著影響（P<0.01），而莖粗和穗長(zhǎng)未達(dá)到顯著影響。

由表4可知，在同一氮肥水平中，隨著施氮時(shí)期的后移，燕麥莖粗、株高、穗長(zhǎng)和旗葉高度呈現(xiàn)逐漸升高的趨勢(shì)，施氮處理均顯著高于不施肥處理N0，在同一施氮時(shí)期，燕麥莖粗、株高、穗長(zhǎng)和旗葉高度均隨著施氮量的減少而降低，N3、N4水平下，燕麥各處理生長(zhǎng)發(fā)育指標(biāo)間差異不顯著。同一施氮量下，N1、N2水平中燕麥莖粗、株高、穗長(zhǎng)及旗葉高度均表現(xiàn)為T3＞T2和T1，且N1T3處理最高。

從不同氮肥處理和施氮時(shí)期對(duì)燕麥產(chǎn)量構(gòu)成因素的方差分析結(jié)果可知（表5），氮肥處理對(duì)燕麥單株小穗數(shù)、單株穗粒數(shù)、單株穗粒重、粒長(zhǎng)和千粒重達(dá)到顯著影響（P<0.01），施氮時(shí)期對(duì)燕麥單株小穗數(shù)、單株穗粒數(shù)和粒長(zhǎng)達(dá)到顯著影響（P<0.01），對(duì)單株穗粒重達(dá)到顯著影響（P<0.05）。

氮肥減施與氮肥后移對(duì)燕麥產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響顯著（表6），同一施氮量下，N1水平單株小穗數(shù)、單株穗粒數(shù)、單株穗粒重、粒長(zhǎng)、粒寬和千粒重表現(xiàn)為T3＞T2和T1，N2水平粒寬T3顯著高于T2和T1。單株小穗數(shù)、單株穗粒數(shù)、單株穗粒重、粒長(zhǎng)和千粒重隨著施氮時(shí)期后移，呈逐漸增大的趨勢(shì)。N2水平和N3水平中燕麥單株小穗數(shù)、粒寬影響不顯著，單株穗粒數(shù)、單株穗粒重、粒長(zhǎng)和千粒重表現(xiàn)為T3和T2＞T1。N4水平中燕麥?zhǔn)┑獣r(shí)期處理間影響不顯著。

綜上，N1和N2水平下，施氮時(shí)期和氮肥處理對(duì)燕麥產(chǎn)量構(gòu)成因素影響顯著，N3和N4水平隨著施氮時(shí)期后移，燕麥產(chǎn)量構(gòu)成因素逐漸增大，但不顯著。分期減施氮肥可提高燕麥產(chǎn)量構(gòu)成因素，通過(guò)分析，N1T3處理最優(yōu)。

2.2 氮肥減施與施氮時(shí)期對(duì)燕麥旗葉光合特性的影響

氮肥減施與氮肥后移對(duì)燕麥旗葉的凈光合速率影響顯著，由圖1可知，隨著生育期的推進(jìn)燕麥旗葉凈光合速率呈現(xiàn)降低趨勢(shì)。總體上，凈光合速率隨著施氮量的減少呈降低趨勢(shì)，隨著施氮時(shí)期的后移，凈光合速率呈升高趨勢(shì)。開花期和乳熟期燕麥旗葉凈光合速率均顯著高于N0（P<0.05）。開花期時(shí)，除N4中T2>T3>T1外，其余氮肥水平中凈光合速率表現(xiàn)為T3＞T2＞T1。乳熟期時(shí)，氮肥水平N1、N2、N4中，T3顯著高于T2、T1，N3水平中T2和T3差異不顯著，表明孕穗期追施氮肥可以顯著提高燕麥旗葉凈光合速率（P<0.05）。

氮肥減施與施氮時(shí)期中，由圖2可知，燕麥旗葉蒸騰速率在開花期和乳熟期施肥處理顯著高于N0（P<0.05），開花期時(shí)，除氮肥水平N4外，其余氮肥水平蒸騰速率均表現(xiàn)為T3＞T2＞T1。乳熟期時(shí)，施氮處理全部高于基施處理，N1表現(xiàn)為T3＞T2＞T1＞，N2和N3表現(xiàn)為T3＞T2=T1，N4中T2和T3差異不明顯，表明通過(guò)氮肥后移，提高燕麥旗葉蒸騰速率，改善旗葉光合作用。

由圖3可知，總體上燕麥旗葉氣孔導(dǎo)度施肥處理顯著高于N0（P<0.05），開花期時(shí)，孕穗期追施顯著高于全部基施和拔節(jié)期追施處理（P<0.05），施氮量N1、N2、N3水平表現(xiàn)為T3＞T2＞T1，N4水平時(shí)表現(xiàn)為T2＞T3=T1；乳熟期時(shí)，拔節(jié)期追施和孕穗期追施顯著高于全部基施（P<0.05），拔節(jié)期追施和孕穗期處理間差異不顯著。

分期減氮處理中，如圖4所示，燕麥旗葉胞間CO濃度N0顯著高于施氮處理（P<0.05），開花期和乳熟期，氮肥后移處理顯著低于全部基施處理，開花期時(shí)，各施氮處理中T3胞間CO8ZnAYUhIZrx5NtnNq5ntug==濃度最低。

綜上，氮肥減施與施氮時(shí)期對(duì)燕麥旗葉光合特性影響顯著，分期減施氮肥改善了燕麥旗葉的光合特性。不同生育時(shí)期，燕麥旗葉凈光合速率、蒸騰速率和氣孔導(dǎo)度追氮處理顯著高于基施和不施氮N0（P<0.05），均表現(xiàn)為開花期＞乳熟期，并且隨著生育期的變化，各處理間孕穗期追施顯著高于拔節(jié)期追施和基施，胞間CO濃度剛好相反（P<0.05）。表明減少施氮量降低了燕麥旗葉光合特性，而隨著施氮時(shí)期的后移，燕麥旗葉凈光合速率、蒸騰速率和氣孔導(dǎo)度呈升高趨勢(shì)，降低胞間CO濃度，延緩光合特性的下降趨勢(shì)，提高光合能力，為增加燕麥產(chǎn)量創(chuàng)造了條件。

從不同處理對(duì)燕麥種子產(chǎn)量和秸稈產(chǎn)量影響的方差分析（表7）可知，氮肥處理和施氮時(shí)期對(duì)燕麥種子產(chǎn)量和秸稈產(chǎn)量的影響均達(dá)到顯著水平（P<0.01）。同時(shí)，氮肥處理和施氮時(shí)期互作對(duì)燕麥種子產(chǎn)量和秸稈產(chǎn)量的影響均達(dá)到顯著水平（P<0.05）。

2.3 氮肥減施與施氮時(shí)期對(duì)燕麥種子產(chǎn)量和秸稈產(chǎn)量的影響

由圖5所示，氮肥減施與氮肥后移對(duì)燕麥種子產(chǎn)量和秸稈產(chǎn)量影響顯著，各施氮處理種子產(chǎn)量和秸稈產(chǎn)量顯著高于不施氮處理N0（P<0.05），各處理間，隨著施氮量的增加和施氮時(shí)期的后移，燕麥種子產(chǎn)量和秸稈產(chǎn)量呈逐漸升高趨勢(shì)，N1T3處理的種子產(chǎn)量顯著高N0處理38.2%，顯著高N1T2處理4.8%，顯著高于N1T1處理7.4%，N2T3處理種子產(chǎn)量較N1T1處理高1%。N1T3處理的秸稈產(chǎn)量顯著高于N0處理49.8%，顯著高于N1T2處理6.6%，顯著高于N1T1處理9.4%，N2T3處理秸稈產(chǎn)量較N1T2處理高0.92%，較N1T1處理高3.52%。

2.4 氮肥減施與施氮時(shí)期對(duì)燕麥產(chǎn)量構(gòu)成要素及光合特性的相關(guān)性分析

相關(guān)分析表明（表8）：燕麥種子產(chǎn)量與燕麥的秸稈產(chǎn)量（0.93）、株高（0.81）、穗長(zhǎng)（0.80）、旗葉高度（0.79）、單株小穗數(shù)（0.83）、單株穗粒數(shù)（0.86）、單株穗粒重（0.80）、粒長(zhǎng)（0.84）、千粒重（0.7）、凈光合速率（0.83）、蒸騰速率（0.87）、氣孔導(dǎo)度（0.80）呈顯著正相關(guān)。其中，燕麥的秸稈產(chǎn)量與株高、穗長(zhǎng)、旗葉高度、凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度呈正相關(guān)，粒寬與秸稈產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)，與其他指標(biāo)正相關(guān)不顯著，燕麥胞間CO濃度（Ci）與燕麥的種子產(chǎn)量、秸稈產(chǎn)量、穗長(zhǎng)、單株小穗數(shù)、單株穗粒數(shù)、單株穗粒重、粒長(zhǎng)和蒸騰速率呈顯著負(fù)相關(guān)。

綜上，氮肥減施與氮肥后移中，燕麥種子產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成因素及光合特性的相關(guān)性影響顯著。燕麥種子產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成因素的秸稈產(chǎn)量、株高、穗長(zhǎng)、旗葉高度、單株小穗數(shù)、單株穗粒數(shù)、單株穗粒重和粒長(zhǎng)存在顯著正相關(guān)關(guān)系，按相關(guān)關(guān)系大小依次為秸稈產(chǎn)量＞單株穗粒數(shù)＞粒長(zhǎng)＞單株小穗數(shù)＞株高=穗長(zhǎng)=單株穗粒重＞旗葉高度＞千粒重；燕麥種子產(chǎn)量與旗葉光合特性呈正顯著相關(guān)關(guān)系，相關(guān)關(guān)系大小為蒸騰速率（Tr）＞凈光合速率（Pn）＞氣孔導(dǎo)度（Gs）。

為進(jìn)一步了解各指標(biāo)在拔節(jié)期和孕穗期追施氮肥處理后的相互關(guān)系，對(duì)拔節(jié)期和孕穗期追氮處理下的各指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析（表9、表10）。結(jié)果顯示，拔節(jié)期處理下，燕麥種子產(chǎn)量與秸稈產(chǎn)量、單株穗粒數(shù)呈顯著正相關(guān)，與粒寬和胞間CO濃度（Ci）呈負(fù)相關(guān)，但負(fù)相關(guān)均未達(dá)到顯著水平。在孕穗期處理下，燕麥種子產(chǎn)量與秸稈產(chǎn)量、莖粗、穗長(zhǎng)、單株小穗數(shù)和蒸騰速率（Tr）呈顯著正相關(guān)，與胞間CO濃度（Ci）呈負(fù)相關(guān)。顯然，孕穗期追施氮肥比拔節(jié)期追施氮肥對(duì)燕麥種子產(chǎn)量影響的相關(guān)因素更為顯著。隨著氮肥時(shí)期的后移，燕麥產(chǎn)量構(gòu)成因素對(duì)產(chǎn)量的影響增大，同時(shí)，燕麥旗葉光合特性也隨氮肥時(shí)期的后移而改善光合速率，從而延緩葉片衰老，進(jìn)而提高燕麥產(chǎn)量。

3 討論

氮素是植物生長(zhǎng)發(fā)育所需的大量元素之一，氮肥是促進(jìn)作物生長(zhǎng)發(fā)育和提高產(chǎn)量的重要因素^［21］。近年來(lái)，我國(guó)農(nóng)田氮肥施用量顯著增加，但糧食產(chǎn)量增速緩慢，過(guò)量不合理施氮使氮肥利用率和產(chǎn)投比下降，并且引起了土壤酸化、地下水污染等一系列的環(huán)境問(wèn)題^［22］。因此，在提高產(chǎn)量或保證現(xiàn)有產(chǎn)量不變的基礎(chǔ)上減少氮肥施用量，提高氮肥利用效率、減輕氮肥對(duì)環(huán)境的污染是目前我國(guó)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展需要解決的重要問(wèn)題。合理的氮肥施用措施可以讓作物在生育期內(nèi)滿足植株對(duì)氮肥的需求，實(shí)施不同生育時(shí)期追施氮肥的“氮肥后移”措施，可以有效減少氮肥全部基施導(dǎo)致作物前期氮肥供給過(guò)剩、后期氮肥供給不足所導(dǎo)致的葉片衰老和產(chǎn)量降低等問(wèn)題^［23-24］，同時(shí)，可有效減緩氮肥對(duì)環(huán)境造成的壓力。氮肥的合理利用可以改善植物光合特性，從而有效提高穗后光合生產(chǎn)能力^［25］。

有研究表明，氮肥可提高小麥株高、穗長(zhǎng)、小穗數(shù)和穗粒數(shù)^［26］。本研究表明，氮肥可以促進(jìn)燕麥的生長(zhǎng)發(fā)育、提高燕麥產(chǎn)量。隨著施氮量的減少，燕麥莖粗、株高、穗長(zhǎng)和旗葉高度呈下降趨勢(shì)。植物通過(guò)光合作用合成有機(jī)物，研究表明^［27］，作物光合產(chǎn)物積累和產(chǎn)量形成的生理基礎(chǔ)是光合作用，成熟種子中20%～30%干物質(zhì)來(lái)自旗葉的光合作用^［28］，所以提高作物旗葉的光合作用是提高作物產(chǎn)量的有效途徑之一。本研究表明，燕麥?zhǔn)┑幚韮艄夂纤俾?、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度均顯著高于N0，光合特性指標(biāo)隨施氮量的減少而降低，胞間CO濃度相反。通過(guò)相關(guān)性分析表明，燕麥種子產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成因素的秸稈產(chǎn)量、株高、穗長(zhǎng)、旗葉高度、單株小穗數(shù)、單株穗粒數(shù)、單株穗粒重和粒長(zhǎng)存在顯著正相關(guān)關(guān)系，燕麥種子產(chǎn)量與旗葉光合特性呈正顯著相關(guān)關(guān)系。

本研究表明，隨著施氮時(shí)期的后移，燕麥生長(zhǎng)發(fā)育指標(biāo)呈逐漸增大趨勢(shì)，隨著施氮時(shí)期的后移，燕麥單株小穗數(shù)、單株穗粒數(shù)、單株穗粒重、粒長(zhǎng)及千粒重逐漸增大。通過(guò)氮肥后移，燕麥產(chǎn)量顯著增大，這與前人的研究結(jié)果基本一致^［29-32］。所有處理中，在常規(guī)施氮量下，孕穗期追施處理產(chǎn)量最高，種子產(chǎn)量分別比不施氮、拔節(jié)期追施和全部基施高38.2%，4.8%和7.4%，秸稈產(chǎn)量分別比不施氮、拔節(jié)期追施和全部基施高49.8%，6.6%和9.4%。雖然產(chǎn)量最高的氮肥水平是常規(guī)施氮量，但是常規(guī)施氮量減施20%的氮肥水平下，孕穗期追施比常規(guī)施氮量全部基施處種子產(chǎn)量高1.0%，比秸稈產(chǎn)量高3.5%。在常規(guī)施氮量減施40%和60%氮肥水平下，隨著施氮時(shí)期的后移，產(chǎn)量較全部基施氮肥均有所增加。在常規(guī)施氮量下，開花期時(shí)，孕穗期追施比全部基施凈光合速率高56.59%，拔節(jié)期追施比全部基施凈光合速率高23.59%，乳熟期時(shí)，孕穗期追施比全部基施凈光合速率高33.35%，拔節(jié)期追施比全部基施凈光合速率高44.3%，減緩燕麥旗葉光合速率的下降幅度，這與蔡斌^［28］等的研究結(jié)果基本一致。燕麥旗葉蒸騰速率和凈光合速率通過(guò)孕穗期追施氮肥，均高于全部基施和拔節(jié)期追施，且隨著施氮量的減少呈降低趨勢(shì)，胞間CO濃度相反。通過(guò)施氮量的增加和施氮時(shí)期的后移，顯著改善了燕麥的光合特性。

通過(guò)分析拔節(jié)期和孕穗期追施氮肥處理下的相關(guān)性，拔節(jié)期處理下，燕麥種子產(chǎn)量與秸稈產(chǎn)量、單株穗粒數(shù)呈顯著正相關(guān)，與粒寬和胞間CO濃度（Ci）呈負(fù)相關(guān)，但負(fù)相關(guān)均未達(dá)到顯著水平。在孕穗期處理下，燕麥種子產(chǎn)量與秸稈產(chǎn)量、莖粗、穗長(zhǎng)、單株小穗數(shù)和蒸騰速率（Tr）呈顯著正相關(guān)，與胞間CO濃度（Ci）呈負(fù)相關(guān)。顯然，孕穗期追施氮肥比拔節(jié)期追施氮肥對(duì)燕麥種子產(chǎn)量影響的相關(guān)因素更為顯著，隨著施氮時(shí)期的后移，燕麥產(chǎn)量構(gòu)成因素對(duì)產(chǎn)量的影響增大，同時(shí)，燕麥旗葉光合特性也隨施氮時(shí)期的后移而改善光合速率，從而延緩葉片衰老，提高燕麥產(chǎn)量。

4 結(jié)論

氮肥后移促進(jìn)了高寒區(qū)燕麥的生長(zhǎng)發(fā)育，顯著提高燕麥的株高、莖粗、穗長(zhǎng)和旗葉高度。氮肥后移提高了燕麥的產(chǎn)量及構(gòu)成因素，顯著提高燕麥單株小穗數(shù)、單株穗粒數(shù)、單株穗粒重、粒長(zhǎng)、千粒重及種子產(chǎn)量和秸稈產(chǎn)量。分期減施氮肥處理下，提高了燕麥凈光合速率（Pn）、蒸騰速率（Tr）、氣孔導(dǎo)度（Gs），降低了燕麥胞間CO濃度（Ci），改善了高寒區(qū)燕麥的光合特性。通過(guò)對(duì)燕麥生長(zhǎng)發(fā)育、光合特性、產(chǎn)量及構(gòu)成因素的研究表明，高寒區(qū)‘林納’最優(yōu)的追氮時(shí)期是孕穗期，最佳的處理為N1T3。

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（責(zé)任編輯 劉婷婷）