土壤氮素对小麦生长和产量的影响机制研究

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小麦氮肥、磷肥、钾肥利用率试验

作者：谷振宏

来源：《河南农业·综合版》2019年第06期

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一、试验点概况

试验于2017年10月至2018年6月在漯河市临颍县杜曲镇进行。该地区属暖温带季风气候，土壤类型为潮土，质地为轻黏壤。

二、试验目的

通过田间氮肥、磷肥和钾肥的对比试验，掌握小麦常规施肥下氮肥、磷肥和钾肥的利用率现状和测土配方施肥提高氮肥、磷肥和钾肥利用率的效果，为提升耕地质量和化肥的减量施用作指导。

三、试验处理

（一）试验品种

试验品种为新麦26，每667 m2用种量15 kg。

（二）试验方案

每个试验设8个处理。处理1：常规施肥;处理2：常规施肥无氮;处理3：常规施肥无磷;处理4：常规施肥无钾;处理5：测土配方施肥;处理6：测土配方施肥无氮;处理7：测土配方施肥无磷 ;处理8：测土配方施肥无钾。试验采用大区无重复设计，先分成常规施肥和配方施肥2個大区，每个大区不少于0.07 hm2。在2个大区中，除相应设置常规施肥区和配方施肥区外，还要设置无氮、无磷和无钾小区（小区间要有明显的边界分隔），每个小区面积为80～100

m2，除施肥外，各小区其他田间管理措施相同。

（三）样品采集与测定

分别于越冬期、返青期、拔节期、孕穗期和成熟期取植株样，混合装入纸袋中，105 ℃下杀青，80 ℃下烘干至恒质量称其干物质量。粉碎过1 mm筛，用于全氮磷钾质量分数的测定。称取植株样品0.2 g，用H2SO4-H2O2消煮，获得待测液后，采用流动注射分析仪（AA3，Seal，德国）测定消化液全氮质量分数，用钒钼黄比色法测定磷质量分数，用火焰光度计测定钾质量分数。

四、试验结果

（一）产量及构成

**农业大学专业学位研究生

学位论文开题报告

论文题目： 秸秆还田对土壤肥力提升及

作物产量、氮磷钾养分的影响

学 号：

报 告 人：

专业学位（类别）：

研究方向（领域）：

所在学院：

校内导师： 教授

校外导师： 高级工程师

报告时间： 2013年7月

**农业大学研究生处制

1立题依据

农作物秸秆是世界上数量最多的一种农业生产副产品。由于农作物秸秆资源的利用涉及到整个农业生态系统中的土壤肥力、水土保持、环境安全、农村能源的有效利用以及农村居民的生活需求等问题，所以受到世界各国的普遍关注。据报道，在经济发达的国家中，秸秆还田的数量很大[1]。我国是农业大国，也是秸秆资源最丰富的国家之一，主要的秸秆有近20种，而且数量巨大(每年都有6～7亿吨)。随着农村经济的发展和农民生活能源的改善，农作物秸秆出现大量剩余。尤其是夏秋两季，农作物秸秆无组织地焚烧，不仅造成资源的极大浪费，而且严重污染环境。据测定秸秆中有机质含量约为150g/kg，氮、磷、钾、钙、硫等多种营养元素含量也相当丰富[2]。秸秆还田可以以草养田、培肥地力、改善土壤理化性状、促进土壤养分的生物有效性。秸秆还田，在现代可持续农业和生态农业以及有机农业的发展中，已具有举足轻重的作用[3]。

有机质含量是衡量土壤肥力高低的决定因素。作物秸秆含有多种营养元素，是重要的有机肥源[4]。通过人工或机械操作，并综合采用少耕、免耕，选用良种、平衡施肥、防治病虫害、模式化栽培等多项配套农艺措施，以不同形式将秸秆还田，可以起到降低土壤容重、增加土壤孔隙度、减少土壤水分蒸发、提高土壤有机质和氮、磷、钾等养分的含量，维持土壤养分平衡、促进作物生长发育、增加作物产量的作用。尽管秸秆还田具有较好的经济和社会效益以及广阔的推广应用前景，但仍存在一些不容忽视的问题，如还田后的秸秆不易腐烂，影响下茬播种质量；有些农民对秸秆还田的重要性认识不足，没有长期效益观念，秸秆还田机具价格偏高、利用率低等，使推广该项技术存在一定的难度。因此，研究更有效的秸秆还田技术为推进秸秆还田的推广运用具有十分重要的意义。

氮素对棉花苗期的影响分析

概要：结果表明，不同氮素水平下棉花苗期植株中的全氮含量在26.50～32.60g/kg，方差分析表明，处理间产生显著差异，重复间无明显差异；不同氮素水平条件下棉花苗期叶片的叶绿素含量（SPAD值）换算为含量结果为2.10～2.92mg/g，方差分析结果表明，处理间差异显著，重复间无明显差异。通过盆栽试验来比较不同施氮水平在棉花上的施肥效果，根据结果初步确定德州市棉花苗期适宜的施氮范围为50～70mg/kg，土壤就可以满足棉花正常生长发育需要，以期为本市大面积棉花优质、高产、高效栽培和棉花苗期氮肥的科学合理使用提供理论支持。

氮、磷、钾是作物生长发育必需的三大营养元素，其中氮素是作物从土壤中吸收量最多的元素，也是作物生长发育必需的营养元素之一，其对作物生长发育全过程的生命活动和产量形成等都有非常重要的意义[1]。同时氮肥也是棉花生长发育过程中所需养分的限制因子[2]，据统计，我国氮肥当季的利用率平均仅为30%～35%[3]。过去那种不断增加氮肥用量来增加作物产量的方式将被禁止[4]。因为国家开始提倡绿色生产方式，2015年2月原农业部下发《到2020年农药使用量零增加行动方案》《到2020年化肥使用量零增长行动方案》，标志着我国农业生产进入了一个全新时代。施肥量对作物根系发展及作物养分吸收表明，通过改变施肥量可以调节棉株生长特征值，从而获得高产[5-6]。施氮肥过量，不仅氮肥的利用率低，而且容易造成营养生长旺盛，棉花虽然能获得较大的干物质和氮肥累积，却不利于营养物质向生殖器官运转，就会导致棉花产量降低[7]，因此，有学者提出平衡施肥[8]技术并在作物生产上广泛应用。在我国棉花生产上长期以施氮肥为主[9]，研究如何提高氮肥利用率，减少氮肥投入来降低棉花生产成本，在一定程度上可以缓解过去的过量施氮、土壤酸化、环境污染等问题。综合前人研究，开展棉花苗期的氮肥施肥方式的研究对德州市棉花生产有一定的指导和借鉴作用[10]。棉花前期的生长对于后期有决定性作用，而苗期还是某些元素营养吸收的临界期[11]，如果氮素缺乏或不足或过量，势必会对棉花的生长发育造成不利的影响，即使后期补施氮肥也很难弥补由此造成的影响。因此本研究通过2年的田间试验观测，旨在明确棉花苗期的氮素水平对棉花苗期的农艺性状和营养方面的影响程度，以此为依据确定本市棉花苗期的土壤氮素合理指标，为棉花生产提供理论和技术支撑。

不同小麦品种氮素利用效率的数据

引言：

小麦是世界上种植面积最广、产量最高的粮食作物之一，而氮素是小麦生长发育所必需的重要营养元素。不同小麦品种对氮素的利用效率存在差异，了解不同品种的氮素利用效率对于优化小麦的施肥管理和提高产量具有重要意义。本文将对不同小麦品种的氮素利用效率进行分析和探讨。

一、什么是氮素利用效率？

氮素利用效率是指作物从施加氮素到生物量或产量形成时所吸收、利用的氮素与施氮量之间的比值。它反映了作物对氮素的吸收和利用能力，是评价氮素供应水平和作物响应能力的重要指标。

二、不同小麦品种的氮素利用效率差异

研究表明，不同小麦品种对氮素的利用效率存在显著差异。以品种A、品种B和品种C为例，它们在相同施氮水平下的氮素利用效率分别为30%、35%和40%。这表明品种C的氮素利用效率最高，品种A的氮素利用效率最低。

三、影响氮素利用效率的因素

1. 品种差异：不同小麦品种对氮素的吸收和利用能力存在差异，一些品种具有较高的氮素利用效率，而另一些品种则较低。

2. 施氮水平：适宜的施氮水平可以提高小麦的氮素利用效率，过高或过低的施氮水平都会降低氮素利用效率。

3. 土壤条件：土壤的氮素含量和土壤质地对小麦的氮素利用效率有重要影响。富含有机质和养分的土壤有利于提高氮素利用效率。

4. 气候条件：气温和降水等气候因素对小麦的氮素利用效率也具有一定影响。

四、提高小麦氮素利用效率的方法

1. 选择高效品种：根据不同地区的土壤和气候条件，选择适应性强、氮素利用效率高的小麦品种进行种植。

2. 合理施肥：根据土壤养分状况和小麦生长阶段的需求，科学合理地施用氮肥，避免过高或过低的施氮量。

3. 种植绿肥作物：在小麦休耕期间，种植绿肥作物，通过绿肥作物的生长吸收土壤中的氮素，减少氮素的损失。

4. 合理灌溉管理：适当控制灌溉水量，避免土壤过湿或过干，提高小麦对氮素的吸收利用能力。

五、结论

不同小麦品种对氮素的利用效率存在差异，品种选择、施肥管理等因素都会影响小麦的氮素利用效率。为了提高小麦的产量和质量，我们应根据当地的土壤和气候条件，选择适应性强、氮素利用效率高的品种，并进行合理施肥和灌溉管理。同时，加强对小麦品种氮素利用效率的研究，探索新的栽培技术和管理方法，对于实现小麦高产稳产具有重要意义。