1、 四川农业大学本科毕业论文（2012 届）题 目：不同施氮量对小麦生物量的动态变化研究姓 名： 段奇林 院 别： 资源学院 专 业： 土地资源管理（测绘与地籍管理方向）指导教师： 徐开未 完成日期：2016 年 4 月 19 日题目：不同施氮量对小麦生物量的动态变化研究土地资源管理（测绘与地籍管理方向） 段奇林指导教师 徐开未 副教授摘要:通过田间试验, 不同施氮量小麦生物量动态变化的研究，了解不同的施氮量对小麦不同生长时期、不同部位生物量的变化影响，为四川冬小麦合理施用氮肥提供理论依据。在小麦主要生育期即苗期，分蘖期，返青期, 拔节期 ,杨花期，灌浆期和成熟期进行重点分析，实验将小麦 N 分
2、为0、60、120、180kg/hm 2四个水平，地点位于四川省成都市崇州市，小麦品种为“蜀麦969”，由小麦研究所提供。Studies on changes of nitrogen application on wheat biomassAbstract: Research field experiment,different amounts of nitrogen in wheat biomass dynamics,different growth stages of wheat, different parts of the impact of changes in biomass un
3、derstand the different amount of nitrogen,Nitrogen fertilizer in winter wheat in Sichuan to provide a theoretical basis. That is the main growth period in wheat tillering, overwintering period, turning green, jointing, booting, flowering and maturity to focus on analysis,Experimental wheat N divided
4、 0,60,120,180 kg / hm2 four levels, located in Chengdu, Sichuan Province Chongzhou, wheat varieties, “Shu Mai 969“, available from the Institute of wheat.关键词：小麦 施氮量 氮肥 生物量中国是一个农业大国，也是一个人口大国，粮食直接影响着人们的基本生活，我们需要稳定的粮食增产以满足广大人民的需求。小麦是世界上最早的栽培植物之一，早在一万多年前，人类就已经开始种植栽培一粒小麦并以其作为粮食，小麦的产量则显得尤为重要，小麦在人类文明和文化发展上
5、起过决定性作用 1。2014 年世界小麦消费量增到 7.01 亿吨，较上年增加 1.7%。其中，食用消费量达 4.87 亿吨，比上年增加 1%2。据预测，未来全球对小麦的需求量仍然增加，提高小麦单产仍然是每个国家研发的重点，专业人士预测，从目前到 2030年小麦的需求量每年增加 1.6%3。我国人民膳食结构中粮食摄入量占 50以上，小麦是我国仅此于水稻的第二大作物 4。氮肥是粮食增产的主要肥力因素，对粮食产量增加的贡献率达 40% 左右 5。我国是最大的发展中国家，人口庞大，以占世界 7% 的耕地养活了 22%的人口，但肥料氮的消费量约占全世界肥料氮使用量的 1 /36。专业人士对近 30 年
6、的数据统计 7，氮肥用量一直很高，但起到的效果却不成比例，氮肥的利用率低，使得氮肥在土壤中堆积，污染环境。资源的节约是中国的传统美德，因此氮肥的合理施用不仅成为农业健康发展必然要求，而且也是美德的一种体现。氮是植物生长发育必需的大量营养元素之一,氮素不足严重影响作物产量。供氮不同影响着小麦光合特性，影响小麦对光能利用效率。产量的结构，影响着小麦对氮的吸收，决定着小麦生长发育、产量和品质 8。合理施用氮肥可提高小麦籽粒和氮肥的利用，过量施用氮肥造成氮素损失，不利于氮肥的利用，造成浪费，同时污染了环境。氮是蛋白质的组成成分，土壤酶主要由蛋白质组成，土壤酶影响着土壤活性，土壤的活性直接影响着小麦的生
7、长发育 9-11。在小麦生长发育的各个环节，满足对氮的需要，能促使小麦根、茎和叶的生长，增强光合作用，加速小麦对营养物质的积累与转换 12。1 材料与方法1.1 实验地概况试验点位于四川省成都市崇州市。崇州地处成都平原西部，属中亚热带湿润季风气候，年均气温15.9，年均降水量近1012.4毫米，年均无霜期285天。这里四季分明，夏无酷暑，最热的7、8月份平均气温为30左右；冬无严寒，最冷的1月份平均气温为5，平均在2左右，土壤类型为水稻土，耕种前基本理化性为 pH=6.30。1.2 实验材料土壤试验地土壤类型为水稻土，耕种前基本理化性质为pH=6.30、有机质含量37.6g/kg、全氮2.03
8、g/kg、碱解氮135.7mg/kg、有效磷10.2mg/kg、速效钾101.1mg/kg。作物品种小麦为为高抗优质品种“蜀麦969”，由小麦研究所提供；肥料试验中所用肥料为尿素（N: 46%）、过磷酸钙（P 2O5: 12%）、氯化钾（K 2O: 60%）；均由当地肥料门市部购买得到。1.3 实验设计试验时间为2014年11月2015年5月。试验小麦设4个氮水平，分别为N 0、60、120、180kg/hm 2，磷肥、钾施用量一致，P 180kg/hm 2 ，K 2O 120kg/hm2；试验实施及规格：随机区组试验设计，4个施肥处理为大区，大区内设3个小区作为3次重复，小区规格为56=30
9、 m 2，其中2m种10行小麦。小麦播种于2014年11月条播，行距0.20m，用种量180 kg/hm 2。试验施肥方案及田间管理：小麦播种时开深5cm左右的沟，60%的氮和全部磷、钾肥撒于沟内，然后播种回土；另于分蘖期追施40%的氮，其他田间管理措施同当地高产田。表1 2014年试验体系施肥方案1.4 样本采集时期及测定方法小麦 从苗期开始采样，每隔半月采一次样,采到收获期为止，共采样13次。选择长势比较均匀的小麦，采样规格为40cm20cm=0.08 m 2。生物量积累动态 观测小麦的生长过程，在既定的生育期进行采样。采样时，将小麦依次全部连根拔起分开放置，最后把根剪掉，装入样品袋写明标
10、签，标签上注明样品编号、试验地点、样品种类、采样日期等项目。样品带回实验室，将各样品分茎、叶、穗、籽粒等部位置于烘箱中，在105下杀青30min，再在75下烘干至恒重称量，作为小麦各生育时期各部位的生物量。并同时测定各时期样品株高。N(kg/hm2）处理号基肥用量 分蘖期追 肥用量 总用量P2O5 用量（kg/hm）K2O 用量（ kg/hm2）1 0 0 0 1802 36 24 60 1803 72 48 120 180小麦4 108 72 180 180120收获及测产 收获测产，在小麦收获期，在每个小区小麦测产带内选取 5m长，80cm 宽的能代表整个小区情况的小麦，只收割小麦的穗，随
11、后用脱粒机进行脱粒，将籽粒风干称重，折算单位面积产量。同时收获 40cm100cm=0.4 m2样品。样品分茎、叶、穗壳+穗轴、籽粒测定生物量，并同时测定株高、穗长、穗粒数、千粒重等指标。1.4.1 数据处理分析氮素养分利用效率：AE N (kg/kg) = (Y-Y0)/F氮素收获指数：HI N（%）= Ag/A式中：Y（kg/hm 2）为施氮条件下作物的氮素积累量；F（kg/hm 2）为氮肥的投入量；Y 0（kg/hm 2）为不施氮条件下作物的氮素积累量；A 为施氮条件下植株氮素积累量；Ag 为成熟期籽粒氮素积累量。1.4.2 统计分析采用 Microsoft Excel 2007 软件对
12、数据进行处理，SPSS 18.0 软件对数据进行差异显著性检验（LSD 法，P0.05）2 结果分析2.1 不同施氮条件下小麦的产量由图 1 可知，随着施氮量的增加，小麦产量先增加后减少，在 N3 时期达到最大值，说明施加一定量的氮肥有利于提高小麦的产量，过量施用氮肥不利于小麦的产量，同时造成浪费。图 1 不同施氮条件下小麦的产量2.2 不同施氮条件下小麦不同器官干物质积累由表 2 可以看出，小麦不同器官随着施氮量的增加，干物质积累先增加后减少，在 N3 水平下达到峰值，然后下降。在不同的生育时期，对叶片施加同量氮肥，叶片的干物质积累在扬花期时达到最大值，在同一时期，对叶片施加四种不同含量的氮
13、肥，叶片的干物质积累在 N3 水平下达到最大值，说明对小麦生育前期施加一定量的氮肥对小麦的干物质积累具有积极作用。从灌浆期开始，其干物质向穗中转移。小麦茎秆的干物质在灌浆期达到最大值，在生育前期，随着小麦施氮量的增加，干物质不断增加，而在成熟期氮肥的施用量对小麦茎秆干物质积累影响不大，说明对小麦生育前期施氮肥有助于小麦茎秆的干物质积累。从扬花期开始小麦穗的干物质量随生育进程的推进而增加，在成熟期达到最大值，不同生育时期小麦穗的干物质量随着施氮量的增加而增加，说明增施氮肥有助于小麦穗的干物质积累。表 2 不同施氮条件下小麦不同器官干物质积累（kg/ha)由图 2 可以看出，小麦地上部干物质积累量
14、随着生育期的推进先增加后减少，在灌浆期达到最大值，随着小麦施氮量的增加，干物质积累成增长趋势，苗期 分蘖期 返青期 拔节期 杨花期 灌浆期 成熟期处理 器官11.19 12.31 1.14 2.11 3.25 4.22 5.6叶片 29 700 1391 2399 1783 1409 1394茎秆 11 450 1046 3164 3494 6054 2283N1穗 1235 5425 6833叶片 71 883 1400 2969 1842 1539 1490茎秆 33 531 1347 3865 4243 7175 2396N2穗 1319 6222 7836叶片 86 1006 1937
15、 3535 2729 2049 1816茎秆 36 693 1784 4223 5214 7971 2814N3穗 1456 6436 8377叶片 70 803 1555 3120 2328 1749 1446茎秆 28 637 1238 3602 4642 8101 3039N4穗 2045 7275 7926在 N3 条件下增施氮肥，干物质积累有所增加，但增速有所放缓。图 2 不同是氮条件下地上部干物质积累2.3 不同施氮条件下小麦不同器官干物质分配由表 3 可以看出，小麦不同器官的干物质分配在不同的生育时期随施氮量的增加差异均不明显。小麦叶的干物质分配随着生育期的推进先减小后增大，在灌
16、浆期达到最小值，说明施氮对小麦叶片干物质的分配没有显著性的影响，随生物期的推进，其干物质有向穗中转移。小麦茎的干物质分配随生育期的推进先增加后减少，在不同施氮情况下，干物质最大值时期在扬花期和灌浆期之间，但差异不明显。说明氮肥对小麦茎秆干物质分配没有显著影响。通过对比可知，小麦不同生育期各器官干物质分配都是不相同的，在营养生长阶段前期叶片干物质占植株干物质重比例较多，在营养生长后期茎秆占植株干物质重比例上升；在生殖生长阶段，穗的干物质分配迅速增加，而茎秆和叶片的干物质分配下降，这是由于茎秆和叶片干物质逐渐向籽粒转运，使得籽粒干物质增加。表 3 不同施氮条件下各部位干物质分配（%）3 讨论与结论
17、关于施氮量对小麦植株生物量的变化研究有很多。施氮可以促进小麦后期发育 13。当小麦进入成熟阶段,器官生物量因植株的衰老而开始损失 14。金剑等 15认为在小麦生长发育期内，大约有 30%60%光合碳转运到根系中。马国飞等 16指出不同灌水处理下小麦地上部生物量的积累存在较为明显的差异。综述。在整个小麦生育期内，植株发育，总生物量总体呈上升趋势，但成熟初期，生物量植株开始衰老，有一个很小的下降趋势。适量施用氮肥可使促使冬小麦以较高的累积速率,较早的达到养分累积速率的最大值 17。在生长后期,营养物质向穗转移滞后,或者是养分累积库的容量限制 18,作物不能将这些养分充分地转移到穗部,形成经济产量。
18、通过这次的试验结果与前人的研究结果结合比较，可以知道适量施用氮肥可以促进小麦生物量的积累；氮肥施用过多，不利于前期小麦茎叶生物量的积累。在一定的氮肥用量下，小麦地上部干物质积累量随着生育期的推进不断增加，叶、茎干物质积累量均在营养生长期达到最大，随后逐渐减小；小麦不同生育期各器官干物质量分配也不相同，在营养生长前期叶干物质积累量大于茎，后期茎干物质积累加快；在生殖生长阶段，穗的干物质积累量迅速增加，直至收获，而茎叶的干物质积累量逐渐下降，其中损失部分转移到穗中了。在不同施氮条件下，小麦的籽粒吸氮量和地上部吸氮量都随施氮量的增加而增加，且它们之间的差异性显著；不同施氮条件下，小麦的产量随施氮量增
19、加先增加后减少，不同的施氮肥差异不明显。综上可知，适量施氮有利于小麦的产量，综合考虑，施氮量为 120kg/hm2苗期 分蘖期 返青期 拔节期 杨花期 灌浆期 成熟期处理 器官11.19 12.31 1.14 2.11 3.25 4.22 5.6叶片 72.50a 60.88a 57.08a 43.13a 27.00a 11.00a 13.00a茎秆 27.50a 39.12a 42.92a 56.87a 54.19a 47.00a 22.01aN1穗 18.81a 42.00a 64.99a叶片 57.26a 62.44a 50.97a 43.45a 25.11a 10.10a 13.13a
20、茎秆 42.74a 37.56a 49.03a 56.55a 57.00a 48.00a 20.00aN2穗 17.89a 41.90a 66.87a叶片 71.28a 59.23a 52.06a 45.57a 28.87a 13.15a 14.01a茎秆 28.72a 40.77a 47.94a 54.43a 55.13a 48.01a 22.00aN3穗 16.00a 38.84a 63.99a叶片 71.49a 55.75a 55.66a 46.41a 26.00a 10.00a 12.00a茎秆 28.51a 44.25 44.34a 53.59a 51.15a 47.00a 24.0
21、0aN4穗 22.85a 43.00a 64.00a为宜，继续增施氮量，不利于小麦产量的增加以及氮肥的利用的效率，从而浪费资源，科学的施氮肥对小麦的产量有着积极作用。参考文献1 曹亚萍.小麦的起源进化与中国小麦遗传资源J.山西省农业科学院小麦研究所.2008,(3):110.2韩一军.2014 年国内外小麦市场形势与 2015 年展望J.农业展望.2015,(1):17.3Dixon J, Braun H J, Kosina P, Crouch J. Wheat Facts and Future 2009. Mexico, D F: CIMMYT, 2009. 4赵晶.不同氮磷钾肥对土壤镉有效
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