減氮適墑對(duì)冬小麥土壤生物活性與氮素分布及吸收利用的影響.pdf

1、試驗(yàn)于2014～2016年在河南農(nóng)業(yè)大學(xué)科教示范園區(qū)農(nóng)場進(jìn)行，以周麥22為試驗(yàn)材料，設(shè)自然降水(W1)、適墑（W2，拔節(jié)后土壤相對(duì)含水量維持在70％±5％）、足墑（W3，拔節(jié)后土壤相對(duì)含水量維持在80％±5％）3個(gè)水分處理和不施氮(N1)、減氮(N2，195kg hm-2)、高氮（N3，270kghm-2）3種氮肥水平，研究了不同水氮條件下冬小麥根際土壤生理特性、土壤有效氮素的動(dòng)態(tài)分布以及植株對(duì)氮素的吸收與利用、小麥耗水特性與產(chǎn)量構(gòu)成因

2、素的變化，旨在為黃淮地區(qū)實(shí)現(xiàn)小麥高產(chǎn)高效的栽培提供理論依據(jù)。主要結(jié)論如下:1減氮適墑對(duì)冬小麥根際土壤生物活性的影響
　　1.1減氮適墑對(duì)冬小麥根際土壤微生物的影響
　　2014-2015和2015-2016兩個(gè)小麥生長季，土壤微生物總量均呈波動(dòng)性變化，分別在孕穗和拔節(jié)期最高，在成熟期達(dá)到最低，其中細(xì)菌數(shù)量與微生物總量變化基本一致，而真菌和放線菌數(shù)量均在開花期較高。細(xì)菌、真菌和放線菌在各生育時(shí)期均在W2處理最高，兩年平均微生物

3、總量分別比W1和W3處理提高了176.32％和51.60％。減量施氮(N2)顯著提高了土壤微生物的總量，兩年平均比N1和N3分別提高了152.86％和27.28％。同時(shí)，連續(xù)兩年土壤細(xì)菌數(shù)量以W2N2處理最高，為1.38×108cfu g-1，而真菌和放線菌在W2N3處理達(dá)到最大值，兩年分別平均為6.53×104cfu g-1和4.0×106cfu g-1。
　　1.2減氮適墑對(duì)冬小麥根際土壤酶活性的影響
　　根際土壤酶活性

4、在兩個(gè)小麥生長季的動(dòng)態(tài)變化表現(xiàn)基本一致，脲酶和蛋白酶活性隨生育時(shí)期的推進(jìn)呈先降低后升高，以灌漿期最高;過氧化氫酶呈逐漸升高，以成熟期最高;而磷酸酶呈先升高后降低的趨勢，在開花期達(dá)到最高。同一生育時(shí)期，土壤酶活性隨灌溉水平的提高均有不同程度的升高，其中脲酶、蛋白酶和磷酸酶的活性在W2處理較高，兩年平均比W3處理提高了9.5％、10.28％和11.07％;同一灌溉水平下，隨施氮量的增加，蛋白酶、過氧化氫酶和磷酸酶活性均表現(xiàn)為N2＞N3＞N1

5、，而脲酶活性表現(xiàn)為N3＞N2＞N1;綜合發(fā)現(xiàn)，脲酶活性以W2N3處理最高，其他三種土壤酶均在W2N2表現(xiàn)最優(yōu)。
　　2減氮適墑對(duì)冬小麥土壤堿解氮含量的影響
　　隨生育時(shí)期的推進(jìn)，0～20cm土層堿解氮均在孕穗-開花期出現(xiàn)低谷，花后略有回升，其中N1處理回升幅度最小，限制了小麥的生長和養(yǎng)分的吸收;20～40cm土層堿解氮含量在2014～2015呈先降低后升高的趨勢，在2015～2016為逐漸下降，灌漿期達(dá)到最低值。土壤堿解氮含

6、量隨土層的加深顯著降低，施氮明顯增加了0～40cm土層中堿解氮含量，尤其在W2條件下，N2和N3處理0～20cm堿解氮含量顯著高于N1(P＜0.05)，但N2和N3處理間差異均不顯著，2014～2015和2015～2016分別提高了17.35mg kg-1、18.05mg kg-1和14.41mg kg-1、14.24mg kg-1。
　　3減氮適墑對(duì)0～100cm土層土壤硝態(tài)氮和銨態(tài)氮含量的影響
　　施氮和灌水影響土壤中硝

7、態(tài)氮(NO3-N)和銨態(tài)氮(NH4+-N)的分布，二者含量隨施氮量增加均明顯提高。減氮處理(N2)促進(jìn)了NO3-N吸收，成熟期0～20cm土層NO3-N比開花期平均降幅為2.29mg kg-1，但高氮(N3)收獲后NO3-N卻有更多的富集;足墑(W3)加大了NO3-N下移，N2，N3水平下80～100cm土層W3平均比W1高出了3.84mg kg-1和4.21mgkg-1。
　　N2和N3處理各土層銨態(tài)氮含量均明顯高于N1處理，在

8、20-40cm土層三者之間差異最大，N2、N3平均分別為0.83mg kg-1和0.67mg kg-1。灌溉提高了表層銨態(tài)氮含量，N3水平下，足墑(W3)處理促進(jìn)銨態(tài)氮向土壤下層移動(dòng)，成熟期W3N360-80cm土層高于W3N2處理0.82mg kg-1。
　　4減氮適墑對(duì)冬小麥氮素吸收及轉(zhuǎn)運(yùn)的影響
　　施氮提高了小麥植株?duì)I養(yǎng)器官和籽粒中的氮素積累量，W1和W2條件下，隨施氮水平提高呈先增加后降低的趨勢，在W3條件下則是逐漸

9、增加;N1和N2處理下，W2相比于W3處理顯著提高了營養(yǎng)器官和籽粒中氮素的積累量，但高氮量水平下(N3)，W3處理增加了氮素在成熟期營養(yǎng)器官中的殘留，不利于向籽粒中轉(zhuǎn)運(yùn)，籽粒中氮素積累量亦減少。W2N2處理提高了開花期營養(yǎng)器官貯存氮向籽粒的有效轉(zhuǎn)運(yùn)，氮素轉(zhuǎn)移量和對(duì)籽粒的貢獻(xiàn)率平均比適墑高氮處理(W2N3)處理分別增加8.63％和6.59％，籽粒產(chǎn)量和籽粒氮素積累量均明顯提高，氮素吸收效率比W2N3處理提高了0.50kg·kg-1、氮肥生

10、產(chǎn)效率增加了9.29％。
　　5減氮適墑對(duì)冬小麥產(chǎn)量及耗水特性的影響
　　兩年度的穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒重的變化趨勢基本一致，均為同一灌溉水平下，隨施氮量的增加先增加后降低，兩年的千粒重均在W2N2處理達(dá)到最大值;2014～2016兩年的產(chǎn)量范圍分別為7237.5～9703.5kg·hm-2和6312.5～8899.3kg·hm-2，且分別在W2N2和W2N3組合達(dá)到最高，2014～2015年度為9702.77kghm-2，20