水氮耦合对滴灌冬小麦氮素吸收、转运及产量的影响

【目的】研究南疆滴灌冬小麦氮素吸收和利用特征,为揭示滴灌冬小麦氮素高效利用机制打下基础。【方法】以新冬22号为材料,开展水氮裂区设计试验,滴施纯氮为主区,设N_1(138 kg/hm^2)、N_2(207 kg/hm^2)、N_3(276 kg/hm^2)和N_0(对照,不施氮肥)4个水平;滴水量为副区,在统一冬灌900 m^3/hm^2的基础上,起身期以后设W_1(1 800 m^3/hm^2)、W_2(3 150 m^3/hm^2)、W_3(4 500 m^3/hm^2)3个滴灌水平,共12个处理。【结果】(1)适当增加水氮供应量有利于提高冬小麦植株氮素积累量,其中N_3W_2、N_3W_3、N_2W_2和N_2W_3处理的积累量显著高于其他处理。(2)开花前是氮素积累量的主要时期,其平均积累量占总积累量的78.28%,拔节-扬花期是氮素吸收速率高峰期,并以N_3W_2、N_2W_3和N_2W_2处理最高,分别达6.38、5.81和5.01 kg/(hm^2·d)。(3)各器官氮素转运量及对籽粒氮素积累的贡献率大小为叶片>茎鞘>颖壳+穗轴;N_3W_2和N_2W_3处理的营养器官氮素转移量显著高于其他处理,达158.34和147.49 kg/hm^2;N_3W_2、N_2W_2和N_2W_3处理的籽粒蛋白质含量及蛋白质产量显著高于其他处理,分别达15.73%、15.41%和14.18%及1 475.94、1 256.97和1 217.78 kg/hm^2。(4)滴灌冬小麦的产量构成及水、氮利用效率具有显著的水氮耦合效应,N_3W_2、N_2W_3和N_2W_2处理的产量较高,其氮肥农学利用率、氮肥利用效率及灌溉水利用效率也最大。【结论】207~276 kg/hm^2的施氮量和3 150~4 500 m^3/hm^2的春季滴水量是该地区较合适的水氮供应范围,当施氮量为275.08 kg/hm^2和滴水量为4 457.89 m^3/hm^2包括冬灌900 m^3/hm^2时,产量可达最大为8 558.73 kg/hm^2。