减量施氮对小麦产量和氮肥利用效率的影响开题报告

 2022-02-08 20:16:56

1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)

小麦是我国第三大粮食作物,实现小麦高产高效生产是确保我国粮食安全的关键。在实际生产中大量施用氮肥以提高产量[1]。然而,过量施用氮肥与不合理的施肥方式导致氮肥增产效果下降,氮肥利用效率降低,剩余的氮肥引发了一系列环境问题[2-4]。长江中下游冬麦区是我国小麦主产区之一,小麦生长季氮肥施入量为220-250 kgnhm-2。其中60-70的氮肥用做基肥施用,氮肥利用效率仅为30-40[5-6]。小麦生长前期氮素吸收积累较少,而长江中下游地区地下水位浅、降雨丰富,使得大量留于土壤的基肥淋溶损失[7]。国内外研究表明,适当减少前期氮肥的施用,能提高氮肥利用率且不影响产量甚至有利于增产[8-9]。此外,播种前0-30cm土壤的无机氮含量大于30 kg hm-2的条件下,不施基肥能够满足冬小麦从播种后至返青期的氮素需求[10-11]。说明减少基肥施用量或不施基肥具有一定可行性。因此,在保持产量稳定的前提下,如何减少氮肥用量尤其是基肥施用、并通过合理氮素运筹提高氮肥利用率,是亟待解决的生产问题。

根系从土壤中吸收的无机态氮素必须经过硝酸还原酶(nr)与谷氨酰胺合成酶(gs)催化才可以转化为有机物 ,因此 nr和 gs 活性可以作为氮素利用能力的重要指标[12]。而籽粒氮素积累由花前氮素的转运量和花后氮素积累构成,其中前者占籽粒氮素积累量80以上。研究发现,改变氮素营养水平会影响花前营养器官氮素转运量,从而影响对籽粒的贡献率[13-14]。而花后的光合物质积累是小麦籽粒产量主要来源。所以开花后绿色器官(主要是旗叶)的光合作用,对产量至关重要。不同施氮量与施肥时期都会影响小麦的光合荧光特性[15-16]

本研究采用大田试验,以常规施氮方式(240kgnhm-2,基追比532)为对照,每个氮肥处理下设常规基施(l0)、4叶期施(l4)、5叶期施(l5)、6叶期施(l6)4个施肥时期,分析减施氮肥条件下不同基苗肥施用时期对小麦产量与氮素利用率的影响,以期探索保持稳产前提下的最优减氮模式,为优化小麦氮肥运筹管理提供理论依据。

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2. 研究的基本内容和问题

研究目标:

分析减施氮肥条件下不同基苗肥施用时期对小麦产量与氮素利用率的影响,以期探索保持稳产前提下的最优减氮模式,为优化小麦氮肥运筹管理提供理论依据。

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3. 研究的方法与方案

研究方法:

1.1 试验设计

本试验以扬麦16为材料,设全生育期施氮量240 kgnhm-2(n240)、180 kgnhm-2(n180)和150 kgnhm-2(n150)3个氮肥处理。每个氮肥处理下设置常规基施(l0)、4叶期施(l4)、5叶期施(l5)、6叶期施(l6)4个施肥时期,并设不施氮处理(n0)。以常规施氮(240 kgnhm-2,基肥:拔节肥:孕穗肥5:3:2)为对照,各处理拔节肥和孕穗肥相同(表1)。磷肥(p2o5 150 kg hm-2)与钾肥(k2o 150 kg hm-2)用作基肥一次性施入。小区面积3412m2,行距为25cm,采用随机区组设计,每个处理重复三次。基本苗为2.25106株hm-2,3叶期进行间苗,生育期内按常规的栽培措施进行管理。

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4. 研究创新点

创新之处:

以常规施氮方式为对照,分析比较了减量施氮下不同基苗肥施用时期对小麦产量及氮素利用效率的影响,提出了维持高产前提下氮素利用率协同提高的减氮运筹方式。

5. 研究计划与进展

研究计划:

时间

内容

2016.11-2016.12

整地,播种;田间观察

2017.01-2017.03

田间观察,取样测定指标

2017.03-2017.04

统计分析;撰写论文

预期进展:

(1)明确研究不同施氮量及基苗肥施用时期对小麦的产量与氮素利用效率的影响。

(2)争取撰写相关学术论文1篇。

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