适宜种植密度和施氮量对提高冬小麦产量和水氮利用效率的影响

作     者：常甜 谷晓博 蔡文璟 卢识宇 郑小波 李汶龙 崔魁 CHANG Tian;GU Xiaobo;CAI Wenjing;LU Shiyu;ZHENG Xiaobo;LI Wenlong;CUI Kui

作者机构：西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室杨凌712100 西北农林科技大学水利与建筑工程学院杨凌712100 山东省水利科学研究院济南250000 

出 版 物：《农业工程学报》 (Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering)

年 卷 期：2023年第39卷第24期

页      面：56-68页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 090301[农学-土壤学] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2021YFD1900700) 国家自然科学基金项目(51909221) 

主　　题：种植密度 氮 肥 冬小麦 产量 水分利用效率 氮肥偏生产力 

摘      要：针对西北地区干旱以及不合理的施氮和种植密度导致的冬小麦产量和水氮利用效率偏低的问题,探究垄膜沟播模式下冬小麦高产和水氮高效利用的最优氮肥密度管理措施。试验设置150 kg/hm^(2)(D1)、187.5 kg/hm^(2)(D2)、225 kg/hm^(2)(D3)3个密度梯度和180 kg/hm^(2)(N1)、270 kg/hm^(2)(N2)、360 kg/hm^(2)(N3)3个施氮水平(以N计),通过2 a(2021—2022年和2022—2023年)田间试验,研究氮密互作对冬小麦生理生长、干物质累积、产量、水分利用效率(water use efficiency,WUE)和氮利用效率(nitrogen partial factor productivity,NPFP)的影响。结果表明:与当地常规氮密处理(D1N3)相比,合理增大种植密度和减少施氮量可使提高抽穗期LAI,使最大干物质累积量和累积速率分别增大147.25%和65.29%。2 a产量均在D2N2处理达到最大,平均值11911.93 kg·/hm^(2),但2 a WUE分别在D2N2和D2N3达到最高,NPFP分别在D2N2和D3N1处理最高。通过拟合分析,2021—2022年冬小麦产量、WUE和NPFP达到最大值时所对应的种植密度与施氮量分别为195.92和260.82 kg/hm^(2)、200.51和249.80 kg/hm^(2)、195.92和187.35 kg/hm^(2),2022—2023年分别为195.92和257.14 kg/hm^(2)、194.39和286.53 kg/hm^(2)、197.45和183.67 kg/hm^(2)。基于回归模型对产量、WUE和NPFP进行综合评价,最终确定种植密度180.45~190.04 kg/hm^(2)、施氮量201.66~256.67 kg/hm^(2)的组合模式为垄膜沟播冬小麦高产和水氮高效利用的氮密管理措施。研究结果可为西北地区冬小麦的高产高效栽培提供理论依据。