不同水氮水平冬小麦干物质积累特征及产量效应

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1、第32卷第2期农业工程学报Vol.32No.22016年1月TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineeringJan.2016119不同水氮水平冬小麦干物质积累特征及产量效应1,31,31,2,3※宋明丹，李正鹏，冯浩（1.西北农林科技大学水土保持研究所，杨凌712100；2.中国科学院水利部水土保持研究所，杨凌712100；3.西北农林科技大学中国旱区节水农业研究院，杨凌712100）摘要：为了阐明灌水施氮对冬小麦干物质积累和产量形成的影响机制，通过2012－2014年在关中平原进行的3个

2、灌水水平、4个施氮水平的田间试验，采用Richards生长曲线对干物质积累过程进行拟合，定量分析了干物质积累过程的动态特征和产量效应。结果表明灌越冬水和拔节水均能显著延长干物质积累的总时间，使最大干物质量由雨养下的108312提高到灌两水条件下的13813kg/hm。氮肥显著提高了干物质积累过程的平均速率和最大速率，缩短了达到最大速率的22时间，使最大干物质量由8001（不施氮）提高到14112kg/hm（施氮210kg/hm）。年份主要通过控制进入快速生长期和达到最大速率的时间来影响干物质量积累过程。灌水的产量效应年际变异较大，在2013和2014年

3、分别通过增加千粒质量和每平方米粒数来影响产量，2013年千粒质量由雨养下的35.8提高到灌两水下的41.7g，2014年每平方米粒数由雨2养下的13833增加到灌两水条件下的15749粒/m。氮肥主要是通过增加每平方米粒数来提高产量，由不施氮下的1041422增大到施氮210kg/hm条件下的15911粒/m，继续增施氮肥对产量及产量构成要素影响不大。产量和每平方米粒数均与干物质积累过程的平均速率和最大速率呈显著正相关性，表明在该研究地区小麦产量主要受氮肥限制。该研究为干旱半干旱地区合理调控水肥措施，实现作物高产高效提供科学依据。关键词：水分；氮；作物

4、；Richards方程；产量构成要素；水肥互作doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2016.02.018中图分类号：S512.1;S184文献标志码：A文章编号：1002-6819(2016)-02-0119-08宋明丹，李正鹏，冯浩.不同水氮水平冬小麦干物质积累特征及产量效应[J].农业工程学报，2016，32(2)：119－126.doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2016.02.018http://www.tcsae.orgSongMingdan,LiZhengpeng,FengHao.Effec

5、tsofirrigationandnitrogenregimesondrymatterdynamicaccumulationandyieldofwinterwheat[J].TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering(TransactionsoftheCSAE),2016,32(2):119－126.(inChinesewithEnglishabstract)doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2016.02.018http://www.tcsae.org[4

6、]的应用。王信理研究表明Logistic生长方程可以较好地0引言[5][6]描述干物质积累的动态过程。赵姣等、肖强等分别用作物产量的形成是由干物质积累及分配所决定的，Logistic方程描述了冬小麦、夏玉米的干物质累积过程，干物质是产量形成的物质基础。气候、土壤、田间管理并利用其推导的特征参数对累积过程进行了定量分析。措施等自然和人为因素对作物产量的影响，是通过影响有学者指出Richards方程比Logistic方程的可塑性强，更作物的干物质积累过程来实现的。对于作物干物质积累[7][8][9]适宜于描述作物生长的过程。李国强等、李艳大等、过程的描述，

7、主要有两种方法：一种是机理模型，通过[10]李向岭等分别用Richards方程描述了小麦、水稻、玉光合和呼吸作用的生理机制进行干物质量的模拟（解释米的干物质积累动态，并对其过程进行了定量分析。对于性），可移植性强，但模型复杂，参数变量较多；另一[11]冬小麦干物质积累的定量描述，目前主要集中在品种、种是经验模型，通过统计回归进行干物质量的模拟（描[8,11][12][8]密度、灌水和施氮等单因素影响分析上，例如述性），简单易操作，针对性和应用性强，但其解释性[12]Villegas等分析了雨养和灌溉条件下的干物质积累过较弱[1]。[5][8]程，赵姣等

8、和李国强等分析了不同施氮量条件下的干[2]在描述干物质积累的经验模型中，Logistic和物质