【摘要】：小麥?zhǔn)俏覈饕募Z食作物,近年來隨著生活條件的不斷改善,對小麥的需求量也不斷上升,因此小麥的產(chǎn)量亟需提高。播種密度和氮肥施用量對小麥產(chǎn)量有直接調(diào)控作用,且二者對小麥產(chǎn)量形成具有互作效應(yīng)。關(guān)中灌區(qū)是陜西省重要的糧食產(chǎn)區(qū),也是小麥的高產(chǎn)區(qū),然而當(dāng)?shù)剡^量施用氮肥問題比較嚴(yán)重,導(dǎo)致氮肥利用率下降、小麥種植成本增加、經(jīng)濟(jì)效益降低。因此,能否通過設(shè)置適宜的氮肥和密度組合,塑造合理的小麥群體,提高小麥植株對氮肥的利用效率,對于關(guān)中地區(qū)小麥可持續(xù)高產(chǎn)具有重要意義。本研究設(shè)置兩個(gè)氮肥梯度和兩個(gè)施氮時(shí)期,共計(jì)四個(gè)氮肥處理(N1:240kg/hm~2;N2:總施氮量240kg/hm~2,50%基肥+50%拔節(jié)肥;N3:150kg/hm~2;N4:總施氮量150kg/hm~2,50%基肥+50%拔節(jié)肥)、三個(gè)密度處理(D1:600萬/hm~2;D2:450萬/hm~2;D3:300萬/hm~2),以不施氮肥(N5)為對照,共計(jì)15個(gè)處理,主要研究如何合理利用氮肥和密度的互作關(guān)系,設(shè)置適宜的氮肥和密度組合來塑造合理的冬小麥群體,協(xié)同提高關(guān)中灌區(qū)冬小麥產(chǎn)量和氮肥利用率,試驗(yàn)主要結(jié)果如下:(1)隨著生育期的推進(jìn),冬小麥的群體分蘗數(shù)目表現(xiàn)為先增后降的趨勢,播種密度為600萬/hm~2的群體莖蘗數(shù)在各個(gè)生育時(shí)期均顯著高于播種密度為450萬/hm~2、300萬/hm~2的群體;在相同的密度處理中,群體分蘗數(shù)隨著施氮量的增大而增大,但有拔節(jié)期追施氮肥的處理高于基肥一次性施入氮肥的處理。在相同的氮肥處理中,分蘗成穗率隨著種植密度的增大而先增后降。在相同的密度處理中,分蘗成穗率隨著施氮量的增大而呈現(xiàn)出先增后降的趨勢,且有拔節(jié)期追施氮肥的處理大于基肥一次性施入氮肥的處理。密度為450萬/hm~2、總氮量為150kg/hm~2,且有拔節(jié)期追施氮肥的N4D2處理成穗率達(dá)到最高值35.56%,表明在減少氮肥施用量的基礎(chǔ)上,適當(dāng)增大種植密度、配合拔節(jié)期追施氮肥,有利于塑造良好的冬小麥群體。(2)隨著生育期的推進(jìn),冬小麥葉面積系數(shù)先增后降,在相同的氮肥處理中,冬小麥葉面積系數(shù)隨著播種密度的增大而增大;所有施氮處理的葉面積系數(shù)均高于不施氮處理,在施氮量為150kg/hm~2、播種密度為600萬/hm~2時(shí)達(dá)到最大值。在有拔節(jié)期追施氮肥的N2、N4處理中,各生育期高密度(600萬/hm~2)處理和中密度(450萬/hm~2)處理的葉面積系數(shù)均顯著高于低密度(300萬/hm~2)處理,在基肥一次性施入氮肥的N1、N3處理中,葉面積系數(shù)在各密度間均存在顯著差異。在相同的氮肥處理中,冬小麥葉綠素含量隨著播種密度的增大而減小,在相同的密度處理中,冬小麥葉綠素含量隨著氮肥施用量的增大而增大,且所有施氮處理均顯著高于不施氮處理,有拔節(jié)期追施氮肥的N2、N4處理分別大于基肥一次性施入氮肥的N1、N3處理,這表明拔節(jié)期追施氮肥有利于提高冬小麥葉綠素含量。(3)冬小麥產(chǎn)量隨著穗數(shù)和穗粒數(shù)的增大而增大。有拔節(jié)期追施氮肥處理的產(chǎn)量顯著高于基肥一次性施入氮肥的處理;產(chǎn)量在N4D2(施氮量150kg/hm~2,50%基肥:50%拔節(jié)肥;密度為450萬/hm~2)處理中達(dá)到最大值6795.59kg/hm~2,表明在減少施氮量的同時(shí),適當(dāng)增大播種密度和拔節(jié)期追施氮肥,不但不會使小麥減產(chǎn),反而可以提高產(chǎn)量。(4)增加氮肥施用量有利于改善冬小麥品質(zhì),在相同的氮肥處理中,當(dāng)種植密度為450萬/hm~2時(shí)籽粒面筋含量和蛋白質(zhì)含量最高,在相同的密度處理中,面筋含量和蛋白質(zhì)含量均隨著施氮量的增大而增大,且有拔節(jié)期追施氮肥的N2、N4處理蛋白含量和面筋含量比基肥一次性施入氮肥的N1、N3處理分別提高了1.4%、4%和1.1%、2.6%,這表明拔節(jié)期追施氮肥有利于改善冬小麥品質(zhì)。(5)氮密互作對冬小麥的氮素吸收效率、氮素利用率、氮素利用效率均有顯著影響,氮肥和密度對氮素利用效率有顯著影響,但對氮素吸收效率和氮素利用率沒有顯著影響,三者均在N4D2(施氮量150kg/hm~2,50%基肥:50%拔節(jié)追肥;密度為450萬/hm~2)處理中達(dá)到最大值。在高密處理中,有拔節(jié)期追施氮肥的N4處理氮素吸收效率、氮素利用率、氮素利用效率比基肥一次性施入氮肥的N3處理分別提高了4.8%、7.6%、4.6%,在中密度處理中,分別提高了7.4%、5.8%、8.2%,在低密度處理中,氮素利用率和氮素利用效率無顯著性差異。
【圖文】：

2.1 試驗(yàn)區(qū)自然概況本試驗(yàn)于 2017 年 10 月至 2018 年 7 月在西北農(nóng)林科技大學(xué)斗口試驗(yàn)站進(jìn)行。試驗(yàn)區(qū)地理位置為東經(jīng) 108°52′，北緯 34°36′，海拔 427.4 米，年降水量為 548.6mm，年蒸發(fā)量為 427.8mm，年平均氣溫 13.2℃。7 月和 9 月降雨量較大，屬半濕潤易旱區(qū)，無霜期約為 225 天，全年太陽總輻射量為 498.52k J·cm-2，生理輻射量 253.36k J·cm-2，日照百分率為 52%。試驗(yàn)田為X土，播前基礎(chǔ)養(yǎng)分為：土壤有機(jī)質(zhì) 15.98g kg-1，全氮為1.46 g kg-1，速效氮為25.43 mg kg-1，速效磷為21.48 mg kg-1，速效鉀為246.33g kg-1，pH 為 8.02 。試驗(yàn)區(qū)降水量由 DAVIS Vantage Pro2 氣象站監(jiān)測。圖 2.1 為 2017-2018 小麥季的降雨和溫度情況，2017-2018 小麥生育季總降水量為 76.96mm，降水次數(shù)達(dá) 46 次，其中大于 10mm 的降水發(fā)生過 3 次，小于 5mm 的降水發(fā)生了 41 次。降雨量在冬小麥生長季分布不均，拔節(jié)期到成熟期降水量大，達(dá)到 57.68mm，返青至拔節(jié)降雨量比較少，降雨量為 14.83mm，超過 10mm 的降水只發(fā)生了一次。由于倒春寒的原因，使得本試驗(yàn)區(qū)小麥小花大量死亡，穗數(shù)和穗粒數(shù)降低。

圖 3-1 氮密互作對小麥莖蘗成穗率的影響Fig.3-2 Effects of Nitrogen-tight Interaction on the Formation Rate of Wheat Stem 氮肥和密度互作對冬小麥葉面積動態(tài)的影響由圖 3-2 可知，隨著冬小麥生育期的推進(jìn)，葉面積系數(shù)是先升后降的；在同一處理中，隨著小麥播種密度的增大而增大，所有施氮處理均高于不施氮（N5）期葉面積指數(shù)在施氮總量為 150kg/hm2（50%基肥：50%拔節(jié)肥）、密度為 60hm2時(shí)達(dá)到最大值，表明在拔節(jié)期施用氮肥，葉面積指數(shù)得以提高。在 N2、N4高密和中密之間各生育期葉面積指數(shù)沒有顯著差異，但均大于低密且差異到達(dá)平，，在 N1、N3 中，各時(shí)期的葉面積指數(shù)在各密度處理之間均含有顯著差異。同的字母表示各個(gè)時(shí)期所有處理差異達(dá) 5%顯著水平。
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S512.1

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本文編號：2674315