不同产量水平麦田植株氮素转运和籽粒氮素积累的差异OA北大核心CSTPCD

【目的】提高开花后营养器官氮素转运量和开花后氮素积累量,改善籽粒氮素积累特性,有利于提高小麦氮素积累量和产量。为明确不同产量水平麦田植株氮素利用效率差异形成的生理机制,缩小产量差和提高氮素利用率,实现小麦高产高效生产提供理论依据。【方法】于2020—2022年连续两年在山东省小孟镇史王村进行大田试验,以烟农1212为种植材料,选择常年冬小麦产量水平在10500 kg·hm^(-2)(S)、9000 kg·hm^(-2)(H)和7500 kg·hm^(-2)(M)左右的3个产量水平麦田,比较分析不同产量水平麦田植株氮素积累与转运、籽粒氮素积累特征和籽粒产量的差异。【结果】相较于H和M麦田,S麦田显著提高了单位面积穗数和千粒重,籽粒产量比H、M麦田分别高19.64%—27.91%、51.68%—80.87%,从而获得了最高的氮素吸收效率、氮肥偏生产力和氮素收获指数;S麦田开花期营养器官氮素积累量较H、M麦田分别提高14.22—42.11、53.74—103.16 kg·hm^(-2),成熟期营养器官氮素积累量表现为S、H>M;与H和M麦田相比,S麦田显著提高了开花前营养器官氮素的转运量和开花后氮素积累量,提高了开花后营养器官氮素积累量对籽粒的贡献率,从而获得最高的成熟期籽粒氮素积累量;S麦田显著提高了开花后旗叶游离氨基酸和可溶性蛋白含量,促进了氮素的源库间转运;Logistic方程拟合可知,S麦田显著提高了籽粒氮素最大积累速率和平均积累速率,延长籽粒氮素积累持续时间,是其获得最高籽粒氮素积累量的主要原因。【结论】S麦田适宜的土壤环境显著提高了单位面积穗数和千粒重,有利于促进营养器官贮存氮素向籽粒的转运量,提高籽粒氮素积累速率,延长籽粒氮素积累持续期,是其获得最高籽粒产量和氮肥利用效率的主要原因。