生育恢复力和氮素吸收是冬小麦晚播增产的基础

文摘   2024-10-07 21:30   北京  


文章信息

Information

文章标题:Reproductive resilience of growth and nitrogen uptake underpins yield improvement in winter wheat with forced delay of sowing

标题译文:生育恢复力和氮素吸收是冬小麦晚播增产的基础

发表期刊:Scienceof theTotal Environment

在线时间:2024.08.02

通讯作者:宁鹏

作者单位:中国农业大学资源与环境学院














研究背景

Background 

      极端气候事件对全球农业生态系统产生了显著影响,尤其是对冬小麦这种主要粮食作物的生产构成了威胁。文章希望通过研究,找到提高冬小麦在面对极端气候事件时的生产力和恢复力的策略。特别关注了强迫延迟播种(晚播)对小麦生长周期的影响,并探索了通过增加播种量和优化氮肥管理来提高作物产量的可能性。主要目标是(1)了解氮管理和播种量对晚播下小麦恢复生长的相互作用;(2)揭示小麦恢复力特征以及植物如何从延迟播种引起的早期生长抑制中建立恢复力。














主要结果

Results 

      通过农民调研表明,与正常播种相比,延迟播种导致小麦减产10.4%。但四年的田间试验显示,增加播种量和施用最佳氮肥量(Opt.N)能够恢复晚播小麦的产量,并且与正常季节相比,产量提高了13.2%。

      晚播显著抑制了冬前分蘖和幼苗生长,但最佳施氮量使春季分蘖增加了2.4倍,并且成熟时具有生产性。最佳施氮量使晚播小麦从拔节到开花期的生长和氮吸收加速,而在N0处理下则没有差异。

      与正常情况相比,延迟播种缩短了籽粒灌浆滞后期 3.5 天并且GDD减少了183 °c,从而更早地启动了线性灌浆和有更快的灌浆速率。在灌浆期间,晚播小麦叶片光合作用增加了27.4%,进一步支持了小麦灌浆的快速恢复。

      通过增加氮素可用性和播种量,生理氮素利用效率在灌浆期间提高了46.7%,在成熟时提高了41.5%,光热资源利用效率提高了1.3-1.7倍。














文章图表

Figures & tables 

图2:延迟播种和正常播种的小麦产量及其构成。

图3:小麦分蘖生长和发育。

图4:正常和延迟播种下小麦的干物质和氮积累以及恢复。

图5:正常和延迟播种季节的小麦灌浆。

图6:正常和延迟播种季节小麦的生理氮素利用效率和气候资源利用效率。

图7:提出的氮肥施用和管理结合增加播种量对冬小麦从强制延迟播种中恢复生长和恢复力的影响示意图。














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