不同小麦品种产量和氮、磷利用效率差异的生理机制

为探讨陕西关中地区不同小麦品种产量以及氮、磷利用效率差异的生理机制,于2018-2020年在陕西省杨凌区开展了2个施肥水平(不施肥-CK、施氮、磷肥-NP)和15个小麦品种,共计30个处理的大田试验。两年小麦的产量范围分别为1928~4590 kg·hm^(-2)和2537~8473 kg·hm^(-2),小麦品种和施肥均显著影响小麦产量,品种和施肥也存在显著的交互作用。两年试验结果均表现为NP高产-CK高产的品种有‘伟隆123’‘伟隆121’‘中麦895’。品种和施肥也显著影响氮、磷利用效率,二者交互作用也显著。第一年NP氮高效-CK氮高效品种为‘伟隆123’,第二年为‘伟隆169’‘伟隆121’‘漯麦8号’‘小偃58’‘西农979’和‘伟隆158’。两年结果均表现为NP磷高效-CK磷高效品种为‘伟隆169’和‘伟隆123’。高产小麦品种主要与花期叶面积指数和地上部生物量高、花后旗叶SPAD(叶绿素相对含量)变化速率快,促进花前可溶性糖转运有关。氮利用效率高的小麦品种花期叶面积指数和旗叶碳氮比大,花后旗叶碳氮比变化速率快、可溶性糖转运量大。磷利用效率较高的小麦品种花期叶面积指数高、可溶性糖转运量大和花期地上部生物量大。综合考虑小麦产量与氮、磷利用效率,在试验环境条件下供试品种‘伟隆123’为高产和氮、磷高效品种。

水肥管理及生物炭施用对作物产量和磷效率及磷淋失的影响

为探讨中国北方褐土区典型种植模式--冬小麦-夏玉米体系水分优化、养分优化以及生物炭施用对作物产量、磷效率和磷素淋失的影响,2016-2019年于陕西杨凌土(黄土母质,自然褐土发育)区进行田间渗漏池试验,设计习惯水肥(CP1、CP2, CP1处理渗漏池深为120~150 cm, CP2处理渗漏池深为100 cm)、灌水优化(CP1-W)、养分优化(CP1-F)、水分养分优化(OPT)、习惯水肥+生物炭(CP2+B)以及水分养分优化+生物炭(OPT+B)7个处理,研究作物产量、磷肥偏生产力和磷素淋失的响应。结果表明,CP1-W、CP1-F和OPT处理3年平均冬小麦、夏玉米及作物总产量均与CP1处理无显著差异。CP1-F和OPT处理较CP1处理均显著增加磷肥偏生产力,平均增幅分别为69.3%和56.4%。与CP1处理相比, CP1-W和CP1-F均没有显著影响各形态磷的淋失量,而OPT处理的颗粒磷淋失量显著减少58.4%。施用生物炭对3年平均作物总产量无显著影响,而在CP2+B处理磷肥偏生产力显著提高43.6%;在OPT+B处理磷肥偏生产力无显著变化。CP2+B处理各形态磷素的淋失量均与CP2处理相似, OPT+B处理第1年可溶性有机磷、颗粒磷和总磷淋失量较OPT处理分别显著降低60.0%、57.1%和62.4%,但后两年OPT+B处理总磷淋失量却显著增加。综合3年的结果发现,在不同条件下施用生物炭对各形态磷素淋失均无显著影响。上述结果表明,褐土区在农户水肥的基础上合理降低水肥用量,可以提高磷肥利用率,降低磷素淋失量,保障作物产量;而施用冬小麦秸秆生物炭对作物产量、磷素淋失无显著影响,对磷肥偏生产力的影响结果不一致,有待进一步研究。