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绿肥还田量结合氮肥减施对绿洲灌区小麦产量和氮素吸收利用的影响
柴健, 于爱忠, 李悦, 王玉珑, 王凤, 王鹏飞, 吕汉强, 杨学慧, 尚永盼
作物学报    2023, 49 (11): 3131-3140.   DOI: 10.3724/SP.J.1006.2023.31017
摘要   (362 HTML13 PDF(pc) (649KB)(720)  

针对甘肃河西绿洲灌区小麦生产中产量提高受限、氮素利用率低等问题, 分析绿肥还田配施化学氮肥对小麦产量形成及氮素吸收利用的影响, 为优化小麦施氮制度提供理论依据。2021至2022年, 在河西绿洲灌区开展小麦复种毛叶苕子田间试验, 以传统施氮不复种绿肥为对照(G0N1), 设置: 不施氮不复种绿肥(G0N0); 绿肥7500 kg hm-2+氮肥减量15% (G1N2); 绿肥15,000 kg hm-2+氮肥减量15% (G2N2); 绿肥22,500 kg hm-2+氮肥减量15% (G3N2); 绿肥30,000 kg hm-2+氮肥减量15% (G4N2); 绿肥7500 kg hm-2+氮肥减量30% (G1N3); 绿肥15,000 kg hm-2+氮肥减量30% (G2N3); 绿肥22,500 kg hm-2+氮肥减量30% (G3N3); 绿肥30,000 kg hm-2+氮肥减量30% (G4N3), 分析了绿肥还田量和化学氮肥减量的组合效应对小麦氮素吸收积累及籽粒产量的影响。结果表明, 绿肥还田30,000 kg hm-2配合化学氮肥减量15% (G4N2)在提高作物产量的同时促进了氮素高效利用。与G0N1相比, G4N2处理籽粒产量和氮素利用效率分别提高8.2%、45.4% (P<0.05)。G4N2较G2N2、G4N3、G3N3籽粒产量分别提高25.6%、19.1%和15.5%, 氮素利用效率分别提高28.9%、8.4%和24.3%, G1N2、G1N3与G0N1无显著差异。G4N2处理较G0N1收获指数、氮肥偏生产力及氮素收获指数分别提高36.8%、43.8%、33.9% (P<0.05), 较G3N2、G2N2、G4N3、G3N3分别平均提高15.0%~26.3%、9.6%~29.2%和5.6%~11.2%。小麦开花期和成熟期, G4N2处理地上部氮素积累量较其他处理平均提高22.5%、13.9%, 氮素营养指数较其他处理平均提高38.1%、37.4% (P<0.05)。同时, 与G0N1相比, G4N2处理茎和叶的氮素转运量平均提高35.8%、20.4%, 氮素转运率平均提高26.6%、23.3%, 氮素转运对籽粒的贡献率平均提高29.1%、25.7% (P<0.05)。综上所述, 河西绿洲灌区绿肥还田30,000 kg hm-2配合化学氮肥减量15%相比传统施氮不复种绿肥能够有效协调小麦地上部氮素的积累及向籽粒的转运, 提高氮素利用效率, 促进小麦增产。


处理代码
Treatment code
化学氮肥减施比例
Nitrogen reduction rate (%)
施氮量
Nitrogen application rate (kg hm-2)
绿肥还田量(鲜重)
Green manure incorporation amount (kg hm-2)
G0N0 0 0 0
G0N1 0 180 0
G1N2 15 153 7500
G2N2 15 153 15,000
G3N2 15 153 22,500
G4N2 15 153 30,000
G1N3 30 126 7500
G2N3 30 126 15,000
G3N3 30 126 22,500
G4N3 30 126 30,000
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表1 小麦播前绿肥还田量和施氮量
正文中引用本图/表的段落
本试验始于2018年, 每年春小麦收获后翻耕复种绿肥, 绿肥还田量的设计以区域内大面积栽培绿肥品种的平均生物量为依据, 通过调整各小区毛叶苕子的播量使其达到各处理所设定的还田量, 在绿肥盛花期用秸秆粉碎机粉碎之后翻压还田, 翌年播种春小麦。小麦(Triticum aestivum L.)品种为宁春4号, 绿肥为毛叶苕子(Vicia villosa Roth), 品种为土库曼苕子。小麦播种密度为675万粒 hm-2, 条播, 行距15 cm; 春小麦播种日期分别为2021年3月12日、2022年3月17日, 收获日期分别为2021年7月13日、2022年7月18日; 绿肥播种日期分别为2020年7月29日、2021年8月1日, 翻压日期分别为2020年10月22日、2021年10月19日。小麦生育期施磷肥(P2O5) 90 kg hm-2, 氮肥为尿素, 各施氮处理按N1 (180 kg hm-2)、N2 (153 kg hm-2)、N3 (126 kg hm-2)施肥, 全做基肥。小麦生育期灌水量为240 mm, 在苗期、孕穗期、灌浆期分别灌水75、90、75 mm; 绿肥季灌水量为130 mm; 冬储灌为120 mm, 灌溉方式均为滴灌。试验共10个处理, 每处理重复3次, 小区面积52 m2 (6.5 m×8.0 m), 随机区组排列。具体试验处理及代码如表1。
处理同表1。所有数据均为2020和2021两年的平均值。不同小写字母表示处理间在P < 0.05水平差异显著。
处理同表1。不同小写字母表示处理间在P < 0.05水平差异显著。
处理同表1。不同小写字母表示处理间在P < 0.05水平差异显著。
本文的其它图/表