小麦是我国主要粮食作物之一，其高产稳产对确保国家粮食安全意义重大。水分和氮素是小麦生长所必需的，合理的灌水施肥会促进小麦生长、提高产量和改善品质。水肥过量不仅导致小麦水资源浪费、肥料淋失及环境污染，还会增加小麦倒伏风险，而倒伏会影响小麦茎秆的运输能力、降低光合效率，从而降低小麦产量和品质，严重时可使小麦产量损失50%—80%。因此，提高小麦茎秆抗倒伏能力是小麦生产过程中的一个重要目标。近期，宁夏大学谭军利课题组完成的题为“节水减氮对宁夏引黄灌区春小麦抗倒伏特性及产量的影响”的研究在《中国农业科学》2024年第57卷17期正式发表。
以宁春4号为供试材料，通过2021和2022年裂区试验，研究灌溉处理（常规灌溉（400 mm，WC）、节水20%（320 mm，W1）、节水40%（240 mm，W2））和施氮处理（常规施氮（270 kg·hm-2, NC）、减氮25%（202.5 kg·hm-2, NJ）、不施氮N0）对春小麦茎秆强度、产量及籽粒品质的影响。
水氮处理对春小麦生育时期土壤平均含水量的影响
水氮处理对春小麦生育期土壤硝态氮平均含量的影响
与常规施氮相比，减氮25%且节水20%并没有显著降低春小麦株高、茎粗以及地上部生物量。减氮与常规施氮处理的春小麦茎秆强度与茎秆钾含量无明显差异，但在减氮基础上，节水20%处理的春小麦茎秆强度与茎秆钾含量显著高于常规灌水处理。灌浆期，减氮水平下，节水20%处理的茎秆强度较常规灌水处理两年分别增加了14.9%和16.3%，茎秆钾含量分别增加了13.4%和11.9%；成熟期，茎秆强度分别增加了19.0%和8.3%，茎秆钾含量分别增加了10.5%和9.0%。随着生育进程的推进，春小麦茎秆强度呈降低趋势。相关分析表明，茎秆强度与株高、地上部生物量呈极显著正相关，与茎秆钾含量呈显著正相关，与茎粗无显著相关性。各水氮处理中，减氮节水20%处理的春小麦产量最高，2021和2022年分别达8 092和5 516 kg·hm-2。相同施氮量时，春小麦籽粒可溶性糖、蛋白质含量随灌水定额减少呈先增加后减少的趋势，减氮25%且节水20%处理达到最大值，与常规水氮处理相比，两年分别增加了14.4%、16.7%和25.5%、23.5%，而各水氮处理中淀粉含量无显著性差异。进一步发现，茎秆强度与产量、籽粒蛋白质含量呈极显著正相关，与籽粒淀粉、可溶性糖含量均无明显相关性。在减氮条件下节水20%促进了春小麦株高、茎粗的生长，增加了地上部生物量，并提高了茎秆钾含量，进而提高了春小麦茎秆强度，降低了倒伏风险，增加了春小麦产量且改善了籽粒品质。因此认为，施氮202.5 kg·hm-2,灌水320 mm是适宜宁夏引黄灌区春小麦的水氮管理模式。
该研究获得国家重点研发计划（2018YFD0200405）、国家自然科学基金（52369010）、宁夏高等学校一流学科建设（水利工程）项目（NXYLXK2021A03）的资助。
《节水减氮对宁夏引黄灌区春小麦抗倒伏特性及产量的影响》李红, 王西娜, 韦广源, 马永鑫, 田海梅, 王月梅, 钱芝瑾, 谭军利. 节水减氮对宁夏引黄灌区春小麦抗倒伏特性及产量的影响[J]. 中国农业科学, 2024, 57(17): 3424-3439.
LI Hong, WANG XiNa, WEI GuangYuan, MA YongXin, TIAN HaiMei, WANG YueMei, QIAN ZhiJin, TAN JunLi. Effects of Water Saving and Nitrogen Reduction on Lodging Resistance and Grain Yield of Spring Wheat in the Yellow River Irrigation Area of Ningxia[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2024, 57(17): 3424-3439.本公众号免费发布招聘信息和宣传科研成果
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