氮肥减量后移改善植株光合特性提高麦-玉周年产量及经济效益

赵凯男; 丁豪; 刘阿康; 姜宗昊; 陈广周; 冯波; 王宗帅; 李华伟; 司纪升; 张宾; 毕香君; 李勇; 李升东; 王法宏; 《中国农业科学 》 2024 北大核心 CSCD

摘要：[目的]针对黄淮海平原传统施氮技术下,小麦-玉米两熟体系作物生育后期土壤氮肥供应不足导致籽粒减产等问题,探讨氮肥减量后移对植株光合特性、干物质积累及周年籽粒产量和经济效益的影响,为进一步优化施氮制度提供理论依据.[方法]2020-2023年,于山东济阳典型麦-玉两熟种植区,设置周年施氮400 kg·hm-2传统农户处理(CK,小麦季200 kg·hm-2:65%基肥+35%返青肥,玉米季200 kg·hm-2:100%基肥)、周年减氮10%(SN,小麦季180 kg·hm-2:50%基肥+50%返青肥,玉米季180 kg·hm-2:100%基肥)、周年减氮20%(NH,小麦季180 kg·hm-2:22.2%基肥+33.3%返青肥+44.5%抽穗肥,玉米季140 kg·hm-2:28.6%基肥+71.4%大喇叭口肥)和周年减氮30%(NL,小麦季140 kg·hm-2:43%返青肥+57%抽穗肥,玉米季140 kg·hm-2:100%大喇叭口肥)4种施氮制度,研究不同施氮制度下麦-玉两熟体系的光合特性、籽粒产量和经济效益.[结果]氮肥后移优化了氮肥减量条件下作物光合特性,其中,叶面积指数3年均值,小麦拔节和开花期NL较CK、SN和NH处理分别显著提高19.0%-40.1%和21.6%-36.7%,夏玉米吐丝期NL较CK和SN处理显著提高6.8%-7.3%;叶片SPAD值3年均值,冬小麦拔节和开花期NL较CK、SN处理分别显著提高7.7%-10.0%和7.4%-12.9%,灌浆中期NL较CK、SN和NH处理显著提高5.2%-16.2%;夏玉米大喇叭口期NL和NH较CK、SN处理3年均值分别显著提高9.0%-9.4%和6.7%-7.1%,吐丝和灌浆中期NL较CK、SN和NH分别显著提高5.1%-9.4%和4.1%-9.2%;净光合速率3年均值,小麦拔节、开花和灌浆中期NL较CK、SN处理分别提高8.9%-13.3%、14.0%-18.1%和20.1%-24.4%;夏玉米大喇叭口、吐丝和灌浆中期NL较CK、SN处理分别提高4.2%-5.7%、8.7%-13.4%和7.7%-12.8%.NL处理通过增加氮肥后移量,改善了各生育阶段地上部干物质积累强度,稳定或提高了各生育时期地上部干物质积累量,冬小麦拔节、开花和成熟期地上部干物质积累量的3年均值较CK分别显著提高26.7%、27.4%和18.1%,夏玉米吐丝期显著提高14.4%.氮肥后移通过改善氮肥减量条件下光合特性,促进了各生育时期地上部干物质积累,最终实现冬小麦、夏玉米及周年籽粒产量的3年均值,NL较CK处理分别显著提高20.5%、18.1%和19.1%,经济效益分别显著提高32.4%、23.8%和27.9%.[结论]黄淮海平原麦-玉两熟体系,周年减氮30%制度下通过增加氮肥后移量,改善了作物光合特性(叶面积指数、叶片SPAD值和净光合速率),优化了各生育阶段地上部干物质积累强度和干物质积累量,从而促进冬小麦、夏玉米及周年总产和经济效益的提高.

关键词： 周年减氮 氮肥后移 麦-玉两熟制 籽粒产量 经济效益 光合特性