全 文 ：一0 2一 大麦科学 总第3 6翻1 93 年第二期
二棱大麦氮素营养指标研究
周贤芬 汤美玲 许人 (浙仁省嘉兴市农科所3 1 401 6)
张勇勇 (浙扛省海宁市土肥站3 1 4 40 0 )
摘妥 :大麦桂株干物重 、 含氮率 、植株吸氮全 、 土攘这效氮和 土坡 军计供氮圣各项指标 .在大 麦一生 中均具有各
自的变化动态和 东积规律 , 经过统计选择认为 , 土攘不计哄氮贡无表示麦田氮素水平的较好指标 .
土攘军计铸盆全是技株吸氮贵和同期 土攘速效氮之和 ,年度问具有相对的称定性 和可比性 . 在大麦生长的一
生中 ,按变形双曲线的回 归模型军积 , 其值 与产全密切相关 。 文中模拟推葬丁大 麦亩产 250 和 350 会斤的土攘不计
共氮指标和 曲线模里 ,供进一步研究和应用鉴定 。
本试验通过植株 、 土壤与氮素营养有关几
项指标的研究 ,探讨大麦一生氮素营养的动态
规律及与产量的相关性 。 通过电算对 5 因素 4
时期 , 20 个变量的分析表明 ,各生育时期的土
城累计供氮量与产量均呈极显著相关 ,能较准
确地反映麦田氮营养状况 , 并有可能形成量化
的综合指标 。
一 、 材料与方法
自 1 9 8 3 年起 ,先后在嘉善县里泽乡 、海宁
市伊桥乡和市农科所试验场布点 ,做氮肥用量
试验 。 在亩用 15 担有机肥的基础上 , 施化肥纯
氮 6公斤 (低 N 区 ) 、 9 公斤 (中 N 区 ) 、 1 2 公斤
(高 N 区 )三个处理 . 以空白区 (C K o) 和基肥区
( C K若 )为对照 . 氮化肥基苗穗大体按 1 : 2 : l
的比例施用 。 品种以沪麦 4 号为主 , 1 月上旬
播种 ,基本苗 15 ~ 25 万 ,小区面积 2 一 3 厘 , 3一
4 次重复 。 试验点土壤含有机质 3 . 1一 4 . 1% , 全
氮 0 . 1 8一 0 . 2 5% ,速效磷 1 0 一 2 6P P m , 速效钾
8 3一 96P Pm 。
逐个以叶龄期进行生物产量 、 植株全氮和
土壤速效氮的测定 。全氮采用康威皿法 ,土壤速
效氮采用氧化钠浸提加还原剂扩散测定 。
各相关方程计算时产量均以市斤为单位 ,
百分率以乘 10 的值计算 。
二 、 试验结果与分析
(一 )产童与氮肥效应
` 将三年五组试验各处理的平均产量列于表
1
, 经方差分析 , 处理间差异达到极显著 ( F -
9 4
.
8 5> F o
.
0 1 ( 1 5
,
4 ) 二 4 . 忿9 、 , 新复极差法多
重 比较 : 高 N 区> 低 N 区 > C K . > C K 。 差异
显著 ,而高 N 与中 N 、 中 N 与低 N 产量差异不
显著 。从组间比较看 ,相同施肥处理的组间产量
变异系数达 14 一 37 % ,其中以 C K 。 和 C H . 差
异最大 。百斤耗氮的处理间变异趋势亦相同 ,这
表明地力的差异以及年度间天气的变化 , 导致
土壤养分矿化速度和供肥能力不同 ,是影响各
组间产量差异的主要原因 :
表 1 产皿与氮肥效益
巨,议I 氮肥效益 百公 fr需氮卜到冷斤爷 { 公斤 C
.
V%咔`叫沁· v % 卜· v ”泌斤州
C K o 1 1 3
。
6 2 2
。
0 9 三 i{ 1
。
8 1 1 8
。
9 3
C K` 1 5 4 . 4 3 7。 0 4 b 1 7。 5 1 7 . 4 8 1。 7 4 9幼 口 1
低氮 区 2 5 9 . 4 19。 7 3 C 1 3。 7 5 1 7 . 5 5 2。 0 4中氮 2 7 8 . 2 16。 1 5 cd 1 0。 8 4 1 7 . 5 0 2。 2 7 1 2。 6 8
畜复民 . 2 84 . 4 ; 4 . 0 7 d 2。 6 9 , 咋 ~ O9 . 。杯.一 ’ ]
(二 )与氮素营养有关几项指标的动冬现律
1
、干物质积累 :
一 大麦全生育期跨越冬春渡过漫长的 19 0
天 , 越冬前生长量很小 , 只占成熟期总生物产重
的 2一 8% (平均 5% ) , 至 拔节期达 2 一 27 %
(平均 2 4% ) ,齐穗期 6 0一 7 5% (平均 6 5% ) 。 拔
节期是一个转折点 , 越冬到拔节每亩干重的 日
增长量只有 1 . 87 公斤 , 拔节到齐穗平均 日增长
今加本试脸的人员尚有 :弃兴市农科所曹趁音 、胡谈鑫 、 陆建资等。
大麦科学 总第 3 6期 1” 3年第三期 一 2 1一
达 4 .8 3公斤 , 齐穗到成熟达 5 . 3 公斤 。 呈 乡~
ax
“ ( b> l) 的曲线增长 (图 1 ) . 在特殊年份如 83
年冬 ,气候干冷 ,麦苗生长近乎停顿 ,拔节期干
竭 , 植株含 N 明显偏低 ,导致早衰秘粒重都受
影响 。
重只有总生物产量的 3 . 2% ,其后生长加快 , 至干物早斤 /亩
y
韶
.卫``.,t
l
1 2 0 0
9 0 0
算
翼荡 药参
nUO0O
八O。d
齐穗期已达 56 % ,最后产量和总干重均接近常
年水平 ,表现对环境极强的适应能力 。
2
、植株含氮率 :
由表 2 可见 ,含氮率直接受施氮量的影响 ,
表现在从一叶期开始的整个生育期内 。
年度间不同的天气条件 , 对含 N 率也会有
一定的影响 ,这是因为温湿度 、降水 、 光照 ,左右
了大麦的生长速度 ,根系吸收能力和土壤养分
矿化程度 , 从而间接影响了氮在体内的浓度 。如
图 2 ,同为高 N 区 , 8 6 年植株全程含氮均较高 ,
导致贪青倒伏 。 而 85 年冬春偏暖 ,群体生长量
较大 ,体内氮浓度相 对较低 , 土壤速效养分耗
冬前
图 1
薪厂甲森厂气巍x
各年植株干物盆增长比较
表 2 氮肥用呈与植株含氮率 ( % )
氮肥用 t 乞 叶岭或发育期
k g /亩 度 1 2 3 4 5 6 拔 孕 齐 成节 移 移 热
C K o 8 5 4
。
61 4
.
7 9 3
。
3 8 3
。
1 6 3
。
3 3 3
。
6 1 3
.
7 3 1
。
7 2 1
。
03 O
。
9 0
8 6 4
。
6 2 4
。
0 8 4
.
2 8 3
。
7右 2 。 4 2 1 . 5 9 1 。 0 1
C K盆 8 5 5 , 3 0 5 。 4 0 4 . 5 5 3 。 3 0 3 。 5 8 3 。 3 6 3 , 1 8 1 。 32 0 。 9 5 O 。 9 7
8 6 5
.
4 2 4
。
9 3 4
。
5 1 3
。
5 3 2
。
1 7 1
。
3 7 1
。
o
6 (低 N ) - 8 5 5 。 8 5 5 。 5 8 4 。 8 2 4 。 9 3 3 . 8 1 3 . 7 1 3 . 22 1 。 7 1 L l 日 } .0 名6
8 6 5
.
5 8 5
。
2 4 5
.
2 0 4
。
0 8 3
。
1 6 1
。 时 工, 27
9 (中 N ) 8 5 5 . 92 5 。 7 6 5 . 5 4 5 . 3 0 5 。 0 8 3 . 7 3 3。 25 1 。 9 5 1。 1 9 耘恤气
8 6 5
。
9 2 5
。
3 Q 5
。
4 9 毛。 8 7 3。 58 1 . 伟 枯工解
1 2 (高 N ) 8 5 6 . 2 2 5 . 1 5 5 。 8 3 6 . 0 0 5。 54 4。 4 0 4 。 11 2 . 昭 1。 侣0 ` 1 1 。 2 7
8 6 5
。
9 5 5
。
4 6 5
。
4 3 5
。
3 1
.今” 、 冬哭 . 工。 5 1
大麦一生含 N 率由高到低缓缓下降 , 呈现
几 个平稳期两个下降期的阶梯式曲线 . 反映在
叶色上有两次明显的黑黄交替 . 第一次平稳期
即第一黑出现在分粟期 ,第二次平稳期即第二
黑出现在孕穗期 。 这种黑黄交替是大麦对氮素
需求的生理反映 。 一黑促进分雍发生 , 试验资料
显 示 (图 3) , 三叶期的含氮率与初始集率 ( .3 5
一 ` 5 龄期的低节位分菜率 )是线性相关 ,含 N
率低于 ” :水时逛少分萦 ,高于 冬 , %时 ,即%以上单株可产生分茱 , 孕稼期的李黑可巩固分
菜 ,当 N %低于 去 5纬时 ,含 N 率与单株成德数
呈线性相关 . 前述 8 6 年及肠 年的高 N 区 , 即
以解煮没有出现两降 , ~ 黑到底 ,后者没有出现
两黑 , 一黄到底。 而 86 年的低 N .区基本上形成
一 2一 大麦科学 总第 36期 1 9 9 3年第三期
了两平两降 ,终得低肥高产高效益 。
— 86 年低…. N 区
1 2 0 齐穗 1 8 0天
图 2 植株含 N 率动态 (箭头处为拔节期 )
单株成穗数
/
r = 0
.
8 1 1 8
.
斤的 1 3 个小区 , 拔节期吸 N 从 0 . 6 9 到 6 . 6 1
公斤 /亩 ,平均 2 . “ 公斤 /亩 ,亩产 340 一 35 3 公
斤的 7个小区 ,吸氮从 3 . 25 到 6 . 4 公斤 /亩 ,平
均 4 . 81 公斤 /亩 ,可见 , 缺肥时通过拔节期施穗
肥 , 以增加吸氮量提高产量尚有较大的余地 。
4
、 土壤速效氮
土壤供氮情况以速效 N 表示 , 包括按态 N
和硝态 N 。
无氮肥区的速效氮值一般徘徊在每亩 0 . 5
一 1 公斤 ( < 10P pm )最高时可达 1 . 5 公斤 , 出现
在冬末春初 ,随年度间气候变化而略有早迟 。基
厩肥肥效约可持续到一月上旬 ,高峰期在 1~ 3
叶期 。 氮化肥施用量直接影响土壤速效 N 的高
低 , 施肥后即直线上升 , 随着根系吸收逐渐降
低 .按照常规基 、 苗 、穗的施肥方法 , 出苗以后土
壤速效 N 逐渐增长 ,至分莫盛期达到峰值 , 此
后随着植株的快速生长和肥料耗竭 面迅速下
降 ,齐穗期已接近最低水平 (图 4 ) .
/汤。0nU可ōb月吮,ú
%桑I分
夕= 一 1 2 6 . 2+ 3 5 . s 7 x
r ~ 0
.
8 6 6 0二 氮累计 斤 /亩
(r ` O 9 82 4
二 )土壤累计供氮量
2
.
0 3
.
0 4
.
0 5
.
0 6
.
0
· 植裸含 N 沁
图 3 植株含氮率与分雍
左 :拔节期含 N 率与单株成德关系
右 :三叶期含 N 率与分获率关系
3
、植株吸氮量
表示某一时期大麦体内的氮素总含有量
(不包括根系 ) 。 是干物重和含氮率的乘积 。 大
麦一生吸氮量呈 S 型曲线增长 , 曲线的拐点在
拔节前后 (图 4) 。
与干物质的积累恰好相反 , 拔节前氮代谢
占据明显的优势 , 出苗至拔节吸 N 量 ,约可达
到成熟期总吸氮的 5 一 70 % (平均 6 5场 ) , 拔节
后进入生殖生长为中心的阶段 , 吸氮速度逐渐
减慢 ,干物质积累转占优势 ,拔节至成熟吸氮只
占总吸氮的 35 %左右 。
由于大麦生育期比较长 , 拔节前尤其是越
冬期以前 ,吸氮量可有很大变化 ,对总吸氮和产
量并役有太大的影响 ,例如 , 亩产 25 6~ 287 公
冬前 拔节 齐穗 成熟
翻 4 土雄供氮及植株吸氮果计曲线 ( 86 年 12 斤 N 区 )
各组资料表明 , 土壤与植株两者的氮素水
平 ,处于动态平衡之中 , 当群体大 、 吸氮多时 ,土
壤速效 N 就相应减少 ,反之 ,吸 N 少则土中残
存速效 N 就相应较多 。 土壤速效氮是一个多变
不稳定的值 。
干物重 、含 N 率 、 吸 N 量和土壤速效 N 等
几项指标 ,在大麦一生中均有各自的动态规律 ,
它们能在一定程度上反映麦田的氮水平 , 但受
气候 、 栽培等多种因子的干扰 ,相互之间以及与
大麦科学 总第 3 6期 1 3 9 9年第三期 一 3 2一
产量之间 ,难以形成定量关系 。 其中植株吸 N
量和土壤速效氮之间的互为消长动态平衡关系
值得引起注意 。据此 , 本文引入了黄继茂关于水
稻氮素调控施肥方法中的土壤累计供氮量这一
概念 。
5
、土壤累计供氮量 (图 4)
麦 田土壤累计供氮量 (以下简称累供 N )是
指某一时期植株的吸氮量和同期土壤速效氮之
和 。 由于植株吸氮量是土壤氮 (包括肥料氮 )在
作物体内的转化 , 因此可以认为 ,两者之和实际
上表示 了播种以来土壤累计的供氮量 。 它在大
麦 一生中是按 Y 一众 + c 的变形双曲线方程增长 , 年度间变化比较小 ,因此具有相对的稳
定性 。
三 、 各 因素与产蚤的相关性分析
把生物产量 、 含 N 率 、 吸氮量 、 土壤速效氮
和累供氮五个因素 , 在越冬 、 早春 、拔节和成熟
四个时期的实测值共 20 个变量 (x )与产量 (y )3
年 24 组数据 ,通过 电算进行相关分析 , 结果表
明 , 累供氮值与产量的相关性 , 各个时期都达到
了极显著 . 是各项指标中与产量关系最密切的
一个 。
表 3 各发育期因素与产 t 的相关性 ( r 值 )
因 素 ( r 值 〕
生物产童 植株 植株吸氮 土坡 累供氮汉 甘期 含 N 率 速效氮
越冬期 0 . 4 4 . 0 . 7 9二 0 . 4 5 . O 。 8 7二 0 . 9 2 ’ .
早春 一 0 . 8 7二 O , 62 . ’ 0 . 5 1 . 0 . 4 9 二 0 . 6 8 二
0
,
8 7二 0 . 67 二 0 . 8 1二议 节朋 0 , 8 8 ’ 。
成熟期
空格为不显著
表 4 各发育期累供氮值与构成因紊的相关性 (r
值 )
一 一 - - - 一 丙 素 交~ 妥 面 ) 一 ’ 一 ’
进一步以逐步回归方法进行统计选择 , 与
产量呈显著线性相关的有越冬期累供氮 (为 ) 、
拔节期累供氮 (x 3 ) 和越冬期植株含 N 率 ( x l。 ) ,
最优多元回归方程为 :
y二 1 5 . 9 1+ 1 9 . 2 0 x : + 8 . 9 8 x : + 4 5 . 8 7x : 。
( R
Z
~ 0
.
9 4 4 7 5
2
= 5 0
.
4 8 8 2 F = 5 5
.
3 0 7 0
n = 2 4 )
用简单直线相关计算出越冬 、 拔节 、 成熟三
个时期累供氮 ( y )与产量 ( x) 的关系式为 :
越冬期 : y = 一 6 . 1 9 9 + 0 . o 2 9 1x
( r ~ 0
.
9 7 2
. ’
)
拔节期 : y ~ 一 2 . 8 9 1+ 0 . 0 2 7 3 x
( r = 0
.
8 6 2二 )
成熟期 : y - 一 3 . 2 9 7 + 0 . 0 3 1 6 x
( r = 8 9 6
’ .
)
越冬期植株含氮率 ( y )和产量 ( x) 的关系式
为 :
y = 2
.
8 1 4 + 0
.
0 4 3 x ( r ~ 0
.
8 3 8 “ )
四 、 关于麦田 氮素指标的讨论
1
、 通过 以上资料的分析和验算 , 我们以为 ,
土壤累计供氮量具有作为麦田氮素水平综合指
标的基本特性 : 规律性 、 稳定性 、 可比性和与重
量的密切相关性 ,经过进一步研究完善后 ,有可
能发展成为诊断施肥的量化指标 。
2
、根据越冬期 、拔节期 、成熟期累供氮与产
量相关的直线方程 ,’可以得出不同产里水平的
相应指标 ,然后根据大麦一生粱计供氮的变形
双曲线进行验算 , 可以作出与大麦不同产量水
平相应的累积模型 ,如亩产 250 ·和 3 50 公斤的
指标及模型为 : ` -
表 5 撰供抓推热指侮城公斤 /亩 )
产 t 水洲越冬 早春 绩节 孕称 齐招 成然
2 50
. ` 。 r 乐 O 5。 5 5。 8 6。 0 6 。 3
3 5 0 ` 吕 8。 0 8。 5 8。 8 9。 0 9 。 3
发育料生物产量 植株含 N 率 植株吸氮 土城速效盆
越冬期
早春
拔节期
0
.
7 6二
0
.
4已二
O
。
5 6
. “ 0
。
4 2
.
O
。
9 2二
O
。
9 1二
0
。
6 5
, .
越冬期 :十二月底 , 一般为三叶期 早春 : 二 月初
拔节期 : 指主茎拔节高度在 Zcm 左右时 .
按以上指标 ,亩产 250 公斤植株吸氮 5 . 85
公斤 ,亩产 250 公斤植株吸氮 8 . 75 公斤 ,百公
斤吸氮分别为 2 . 34 和 2 . 5公斤 。
空格为不显著
大麦科学 总第 3 6期 19 93年 第三期
土坡累计供氮斤 /亩
冬前 早春 拔节 孕穗 齐穗 成熟
图 5
表 6
年度
土壤累计供氮模式曲线图
下表提供了一些实例 , 凡是实测值低于指
标 ,施肥的都增产 ; 实测值高于指标 , 再施肥则
效益降低甚至减产 。
2
、 植株 含氮率也是大麦氮营养的重要指
标 。 其中三叶期的含 N 率与初始分寨速度呈直
线 相关 , < 3 . 5%时极 少分 栗 , 高 于 5 . 3%时
8。% 以上草株可产生分葵 。 冬发苗是构成产量
的重要基础 , 因此越冬期含 N 率 ( y )还 和产量
(x )呈显著线性相关 , 据推算 , 亩产 25 。 公斤时
含 N 4 . 9 6% , 3 5 0公斤时 5 . 8% 。
此外 , 孕穗期的含 N 率与单株成穗数呈线
指标与施肥 (公斤 /亩夕
月 /日 }推算指标 } 实测值 亩产
2 8 6
.
2
增 产吓 } 注
+ 6
.
4
。一.nóùó匀
UO一,d八Jù石.兮产亡U一,JOùO勺`白
测后施肥
尿素 5 公斤
0
尿素 3 . 6 公斤
0
尿素 3 . 6 公斤
0
尿素 3 6 公斤
0
尿索 3 . 舀公斤
尿素 4 . 9 公斤
尿素 6 . 5 公斤
` 2 0 . 7
十 7 . 右
n乙一勺.,产/一`曰.日刁一ój1é
处理
东大区
甲 大区
低 N 区
中 N 区
高 N 区 1 0 . 7 9 一 5 。 3
低 N 区
中 N 区
高 N 区
3 / 5 } 8
.
6
.
9
8
.
1 5
1 0
.
3 5
2 80
3 50
.
4
3 5 3
.
4
3 5 2 9
局部 倒伏
倒伏
性相关 ,在不超过 3 . 5%的情况下 ,提高含 N 率 可使成穗率增高 。
(上接 3 7页 )
12
.
5 公斤和氯化钾 10 公斤 。 为了保证各季作
物在后期有较强的光合效率 ,针对苗势情况采
取 叶面喷施肥 , 即每次亩施磷酸二氢钾 0 . 2 公
斤 ,对水 60 公斤 ,在麦稻抽穗至齐穗期 ,共喷施
二次 , 以提高结实率 , 增加千粒重 。
五 、切实搞好田间管理 ,确保稻麦丰收
对大麦 ,一是早施苗肥 。因为大麦的分孽发
生和幼穗分化起步都比小麦早 , 所以抓好肥料
运筹 ,早施施足肥料 ,促进早发壮苗是大麦高产
的技术关键 。 大麦在 1 . 7 叶时 , 结合中耕亩用
10。 公斤人粪对水浇施 。 二是控苗压麦防倒 。 当
试验田大麦冬前茎桑数达到 50 万时 , 在 12 月
13 日进行了一次轻压麦 (即把大土块打碎撒在
麦苗上 ) .三是清沟排水 , 养根保叶 ,争粒 、争重 。
稻田大麦因春后雨水多 , 田间易渍水 , 要注意雨
前清沟 ,雨后查沟 , 保证麦田排水畅通无渍水 ,
降低 田间湿度 ,减轻病虫危害 。
早 、 晚稻的科学管理 , 概括起来一是管好
“ 三水 ” ,即 : ①返青水 , 一般做到寸水插秧 , 寸水
护秧 ; ②孕穗水 , 一般做到有水孕穗争大穗 ; ③
扬花水 , 以水调温 , 改善 田间小气候 ,确保安全
扬花 ,顺利灌浆 ,增粒增重 。二是适时露田轻晒 。
晒田的程度是 : “ 田起鸡爪裂 , 白根行间走 ,叶色
稍退淡 ,分粟不再有 。 ” 原则上做到苗到不等时 ,
时到不等苗 。 三是防治病虫害 。 大麦要着重防
治白粉病 , 赤霉病 。 早晚稻着重防治纵卷叶螟 、
二化螟 、 稻叶蝉 、 飞虱 、 纹枯病和稻瘟病 。