黄土高原旱地小麦覆膜增产与氮肥增效分析

• 作者: 孟丽霞 孟会生 李廷亮 洪坚平 谢英荷 贾俊香 马红梅 高志强
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: 黄土高原 旱地小麦 覆膜栽培 产量形成 氮素利用
• 年，卷（期）: 2018,（14）
• 所属期刊栏目: 专题
• 页码范围: 2735-2746
• 页数: 12页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2018.14.011

摘要

[目的]研究覆膜栽培条件下黄土高原旱地冬小麦产量形成规律和氮肥吸收运移特征,为旱地小麦高产高效生产提供理论依据.[方法]于2012-2016年在晋南黄土旱塬冬小麦种植区,通过农户模式(FP)、农户施肥+垄膜沟播模式(RFSF1)、监控施肥+垄膜沟播处理(RFSF2)和监控施肥+全膜覆土穴播处理(WFFHS)4种不同栽培模式,具体分析不同施肥和覆膜措施互作对黄土旱塬冬小麦产量形成、地上部氮素积累转移、土壤硝态氮残留以及土壤氮素平衡的影响.[结果]试验期间,农户模式冬小麦平均产量为3 367 kg·hm-2,通过监控施肥覆膜种植,平均产量可提升至4 491 kg·hm-2,监控施肥对籽粒产量形成的贡献率为14.8％,监控施肥和覆膜协同贡献率达24.7％-42.1％.黄土旱塬冬小麦产量形成主要取决于公顷穗数,其次是千粒重.WFFHS处理因其合理的群体构建和良好水肥条件具有最高公顷穗数、千粒重和籽粒产量,平均分别为581×104穗/hm2、44.3g和4 785 kg·hm2.从地上部氮素转运看,冬小麦地上部吸收氮素的花后转运量与生物产量和经济产量呈极显著正相关,相关系数分别为0.959**和0.960**.农户模式小麦籽粒中3/4氮素来源于花前营养器官的转移,1/4氮素来源于花后根系土壤吸收.通过监控施肥覆膜种植可显著提高花前营养器官氮素向籽粒的转移量,其转运贡献率在81.4％-88.8％.从土壤氮素残留看,长期过量施氮已导致黄土旱塬麦田土壤硝态氮在1 m土层的累积,累积量在100 kg·hm-2以上,20-60 cm土层为累积峰值.经过连续4年种植,农户模式2 m土壤硝态氮累积量达277 kg·hm-2,较2 012年播前增加了87.7％,其中75％的硝态氮集中在0-120 cm土层,监控施肥覆膜种植处理2m土壤硝态氮累积量较2012年播前仅增加15.7％-24.2％.试验期间土壤残留硝态氮有随降水向下淋移的趋势,表现为2 01 6年收获期各处理在120-200 cm土层较201 2年播前有10.2％-133.7％的增幅.从4年土壤氮平衡角度总体评价,土壤残留氮素具有一定后效作用,各处理氮肥表观利用率在28.8％-56.7％,氮肥表观残留率在12.1％-28.9％,氮肥表观损失率在31.2％-49.6％.监控施肥覆膜种植可减少土壤氮表观损失量和土壤残留量,增加氮表观矿化量.其中WFFHS处理更大程度上利用了历年土壤残留硝态氮和有机质的矿化氮,具有相对低的氮素表观残留率(1 2.1％)和氮素表观损失率(31.2％)以及相对高的氮素表观利用率(56.7％).[结论]全膜覆土穴播监控施肥种植可更好地改善土壤水肥供应条件,更大程度利用历年土壤残留硝态氮,增加地上部氮素积累量、积累氮素向籽粒的转移贡献率,构建合理群体,最终获得显著的增产效应和较高的氮素利用效率,是黄土高原冬小麦区有效的栽培措施.