10t/hm~2冬小麦氮素营养特性及诊断和氮肥运筹研究

论文摘要

本试验于2008-2010年在河南省鹤壁市淇滨区冬小麦-夏玉米高产示范区,以冬小麦衡观35为试验材料,研究了不同氮肥运筹方式对冬小麦产量、植株氮素积累与分配、最新完全展开叶SPAD值、冠层植被指数（NDVI值）及土壤氮素平衡等的影响,探讨了高产田冬小麦植株氮素积累特性、用SPAD值及NDVI值进行高产冬小麦植株氮素营养无损诊断的可行性及优化施氮技术,以期为高产田冬小麦科学施氮提供依据。主要研究结果如下:1.在播前、返青期和拔节期等比例施氮,总施氮量为180240 kg/hm2时2008/2009年和2009/2010年冬小麦产量都相对稳定,分别为9 916.510 032.0 kg/hm2和8 254.28 637.9 kg/hm2。与施氮量为240 kg/hm2处理相比,施氮量为180 kg/hm2时氮肥产投比（2.61和3.26）、氮素收获指数（70.8%和78.3%）和氮素效率较高,0100cm土体土壤无机氮积累量、氮素表观损失量（26.74 kg/hm2和46.32 kg/hm2）和盈余量（99.64 kg/hm2和142.51 kg/hm2）较低。在播前、返青期和拔节期等比例施氮,总施氮量为180 kg/hm2可满足高产田冬小麦高产、高效、环境友好的需要。2.与同产量水平（8254.28 637.9 kg/hm2）其他施氮处理相比,在返青期和拔节期各施氮肥80 kg/hm2冬小麦产量（8543.3 kg/hm2）、氮素收获指数（77.9%）和0100cm土体土壤无机氮积累量变化不明显,氮肥产投比（4.64）和氮素效率最高,氮素表观损失量（33.60 kg/hm2）和盈余量（106.20 kg/hm2）最低,可作为兼顾冬小麦产量、经济收益、氮肥效率、环境保护的最佳氮肥运筹方式。3.10 t/hm2冬小麦植株地上部氮素积累量随着生育进程逐渐增加,成熟期达最大值,为289.51 kg/hm2。至返青期、拔节期、开花期和灌浆期氮素积累量分别占总氮素积累量的22.1%、39.5%、80.4%和85.2%。播种—返青期、返青期—拔节期、拔节期—开花期和开花后氮素积累量占总氮素积累量的比例分别为22.1%、17.4%、40.9%和19.6%。花后冬小麦氮素同化量和转运量分别为56.85 kg/hm2和148.13 kg/hm2,对籽粒氮素积累的贡献率分别为27.7%和72.3%。4.冬小麦最新完全展开叶SPAD值与叶片氮含量在返青期线性相关（y = 0.1536x– 3.8568,R2=0.83）,在拔节期指数相关(y = 0.0273e0.0955x,R2=0.81);与植株氮含量在返青期指数相关（y = 0.2342e0.0519x,R2=0.87）,在拔节期无相关关系;与植株氮积累量和产量在返青期和拔节期都无相关关系。冬小麦最新完全展开叶SPAD值可用于叶片氮含量的监测。5.冬小麦NDVI值与植株氮积累量在返青期和拔节期指数相关,关系式分别为y =13.342e2.7418x（R2=0.93）和y =3.25e3.9485x（R2=0.67）。用一元二次多项式拟合冬小麦NDVI值与产量的关系,返青期表达式为y =-5497.7x2+12315x+4391.1（R2=0.78）,拔节期表达式为y =15662x2-8409.7x+4162.2（R2=0.71）。返青期和拔节期NDVI值可以估测高产田冬小麦植株氮素积累量及产量。10t/hm2冬小麦返青期和拔节期NDVI值分别可达0.58241和0.91035。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• 1 文献综述
• 1.1 河南省冬小麦高产情况及存在的施氮问题
• 1.2 施氮对冬小麦产量、氮肥效益及环境的影响
• 1.2.1 施氮对冬小麦产量的影响
• 1.2.2 施氮对氮肥效益的影响
• 1.2.3 施氮对农田氮素去向的影响
• 1.3 冬小麦氮素营养诊断技术研究与应用
• 1.3.1 植株外部形态诊断
• 1.3.2 化学诊断
• 1.3.3 光谱诊断
• 2 引言
• 3 材料与方法
• 3.1 试验地情况
• 3.2 试验设计
• 3.3 供试品种
• 3.4 供试肥料
• 3.5 测定项目与方法
• 3.5.1 土壤样品采集与测定
• 3.5.2 植株样品采集与测定
• 3.6 试验数据处理与分析
• 4 结果与分析
• 4.1 施氮对冬小麦产量及氮肥效益的影响
• 4.1.1 施氮量对冬小麦产量及其构成要素、氮肥效益的影响
• 4.1.2 氮肥运筹对冬小麦产量及其构成要素、氮肥效益的影响
• 4.2 施氮对冬小麦植株地上部氮素积累与分配的影响
• 4.2.1 施氮对不同生育期冬小麦植株地上部氮素积累量的影响
• 4.2.2 施氮对花后冬小麦氮素同化、运转与分配的影响
• 4.3 施氮对冬小麦土壤氮素平衡的影响
• 4.3.1 施氮对成熟期土壤无机氮积累量的影响
• 4.3.2 施氮对氮素表观损失量与盈余量的影响
• 4.4 施氮对冬小麦氮素效率的影响
• 4.4.1 施氮量对冬小麦氮素效率的影响
• 4.4.2 氮肥运筹对冬小麦氮素效率的影响
• 4.5 高产冬小麦氮素营养无损诊断
• 4.5.1 冬小麦最新完全展开叶SPAD 值
• 4.5.2 冬小麦冠层植被指数（NDVI 值）
• 5 结论
• 6 讨论
• 7 参考文献
• Abstract
• 硕士期间发表的论文及获得奖励