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节水减氮对宁夏引黄灌区春小麦抗倒伏特性及产量的影响

2024-09-01分类号:S512.12

【作者】李红   王西娜   韦广源   马永鑫   田海梅   王月梅   钱芝瑾   谭军利
【部门】宁夏大学土木与水利工程学院  旱区现代农业水资源高效利用教育部工程研究中心  宁夏节水灌溉与水资源调控工程技术研究中心  宁夏大学农学院  
【摘要】【目的】研究减氮节水对春小麦茎秆强度及籽粒品质的影响,为宁夏引黄灌区春小麦持续稳定增产、水氮高效利用以及提高春小麦抗倒伏能力提供理论依据。【方法】以宁春4号为供试材料,通过2021和2022年裂区试验,研究灌溉处理(常规灌溉(400 mm,WC)、节水20%(320 mm,W1)、节水40%(240 mm,W2))和施氮处理(常规施氮(270 kg?hm-2,NC)、减氮25%(202.5 kg?hm-2,NJ)、不施氮N0)对春小麦茎秆强度、产量及籽粒品质的影响。【结果】与常规施氮相比,减氮25%且节水20%并没有显著降低春小麦株高、茎粗以及地上部生物量。减氮与常规施氮处理的春小麦茎秆强度与茎秆钾含量无明显差异,但在减氮基础上,节水20%处理的春小麦茎秆强度与茎秆钾含量显著高于常规灌水处理。灌浆期,减氮水平下,节水20%处理的茎秆强度较常规灌水处理两年分别增加了14.9%和16.3%,茎秆钾含量分别增加了13.4%和11.9%;成熟期,茎秆强度分别增加了19.0%和8.3%,茎秆钾含量分别增加了10.5%和9.0%。随着生育进程的推进,春小麦茎秆强度呈降低趋势。相关分析表明,茎秆强度与株高、地上部生物量呈极显著正相关,与茎秆钾含量呈显著正相关,与茎粗无显著相关性。各水氮处理中,减氮节水20%处理的春小麦产量最高,2021和2022年分别达8 092和5 516 kg?hm-2。相同施氮量时,春小麦籽粒可溶性糖、蛋白质含量随灌水定额减少呈先增加后减少的趋势,减氮25%且节水20%处理达到最大值,与常规水氮处理相比,两年分别增加了14.4%、16.7%和25.5%、23.5%,而各水氮处理中淀粉含量无显著性差异。进一步发现,茎秆强度与产量、籽粒蛋白质含量呈极显著正相关,与籽粒淀粉、可溶性糖含量均无明显相关性。【结论】在减氮条件下节水20%促进了春小麦株高、茎粗的生长,增加了地上部生物量,并提高了茎秆钾含量,进而提高了春小麦茎秆强度,降低了倒伏风险,增加了春小麦产量且改善了籽粒品质。因此认为,施氮202.5 kg·hm-2,灌水320 mm是适宜宁夏引黄灌区春小麦的水氮管理模式。
【关键词】宁夏引黄灌区  春小麦  节水  减氮  茎秆强度  产量  籽粒品质
【基金】国家重点研发计划(2018YFD0200405);; 国家自然科学基金(52369010);; 宁夏高等学校一流学科建设(水利工程)项目(NXYLXK2021A03)
【所属期刊栏目】中国农业科学
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