全 文 ：硫加树脂包膜尿素控释肥对小麦干物质
积累分配及产量的影响*
满建国1 摇 周摇 杰1 摇 王摇 东1**摇 于振文1 摇 张摇 民2 摇 胡志颖1 摇 侯秀涛3
( 1 山东农业大学农业部作物生理生态与栽培重点开放实验室, 山东泰安 271018; 2 山东农业大学资源与环境学院, 山东泰
安 271018; 3 泰安市大汶口镇农业技术推广站, 山东泰安 271026)
摘摇 要摇 在田间高产条件下,设置硫加树脂包膜尿素控释肥(SRCU)、树脂包膜尿素控释肥
(RCU)、普通尿素加硫磺粉(SU)、普通尿素(U)处理,研究硫和 SRCU对冬小麦干物质积累与
分配及产量的影响.结果表明:施用 RCU处理的植株干物质积累量和籽粒产量与分期施氮不
施硫处理相比无显著差异. 在土壤有效硫含量为 43郾 2 mg· kg-1的条件下,施硫量为
91郾 4 kg·hm-2的 SRCU处理与相同施硫量分期施氮处理相比,花后干物质积累与分配及产量
无显著差异;与无硫的 RCU处理相比,花后同化物输入籽粒量、籽粒灌浆中期的灌浆速率、千
粒重和产量均显著提高. 在土壤有效硫含量为 105郾 1 mg· kg-1 的条件下,施硫量为
120 kg·hm-2的 SRCU处理籽粒产量显著高于相同施硫量分期施氮处理,与不施硫分期施氮
处理和 RCU处理无显著差异.说明 SRCU释放的氮素对冬小麦干物质积累、分配和产量的调
节作用与速效氮素分期施用的效果一致. SRCU 释放的硫素对冬小麦的调节作用受土壤有效
硫含量高低的影响,在有效硫含量为 43郾 2 mg·kg-1的条件下,能促进花后干物质积累和籽粒
灌浆,显著提高籽粒产量;在有效硫含量为 105郾 1 mg·kg-1的条件下,则无显著增产作用,过
多施用硫磺粉还可导致产量显著降低.
关键词摇 冬小麦摇 硫摇 控释肥摇 硫加树脂包膜尿素摇 干物质积累与分配
*国家自然科学基金项目(30800673)、中国博士后科学基金项目(20070411102)和金正大科技创新基金项目(2006BAD10B07)资助.
**通讯作者. E鄄mail: wangd@ sdau. edu. cn
2010鄄11鄄02 收稿,2011鄄02鄄23 接受.
文章编号摇 1001-9332(2011)05-1175-08摇 中图分类号摇 S311摇 文献标识码摇 A
Effects of sulfur plus resin鄄coated controlled release urea fertilizer on winter wheat dry mat鄄
ter accumulation and allocation and grain yield. MAN Jian鄄guo1, ZHOU Jie1, WANG Dong1,
YU Zhen鄄wen1, ZHANG Min2, HU Zhi鄄ying1, HOU Xiu鄄tao3 ( 1Ministry of Agriculture Key Labora鄄
tory of Crop Ecophysiology and Cultivation, Shandong Agricultural University, Tai爷an 271018,
Shandong, China; 2College of Resource and Environment, Shandong Agricultural University,
Tai爷an 271018, Shandong, China; 3Dawenkou Agricultural Technology Extension Station, Tai爷an
271026, Shandong, China) . 鄄Chin. J. Appl. Ecol. ,2011,22(5): 1175-1182.
Abstract: A field experiment was conducted to study the effects of sulfur plus resin鄄coated urea fer鄄
tilizer on the winter wheat dry matter accumulation and allocation and grain yield. Four treatments
were installed, i. e. , sulfur plus resin鄄coated urea (SRCU), resin鄄coated urea (RCU), sulfur鄄
amended conventional urea ( SU), and conventional urea (U). The coated urea fertilizers were
applied as basal, and the conventional urea fertilizers were 50% applied as basal and 50% applied
as topdressing. There were no significant differences in the plant dry matter accumulation and grain
yield between treatments RCU and U. Under the conditions the available S content in 0-20 cm soil
layer was 43郾 2 mg·kg-1 and the S application rate was 91郾 4 kg·hm-2, treatments SRCU and SU
had no significant differences in the dry matter accumulation and allocation after anthesis and the
grain yield, but the amount of the assimilates after anthesis allocated in grain, the grain鄄filling rate
at mid grain鄄filling stage, the 1000鄄grain weight, and the grain yield in the two treatments were sig鄄
nificantly higher than those in treatment RCU. When the available S content in 0-20 cm soil layer
was 105郾 1 mg·kg-1 and the S application rate was 120 kg·hm-2, the grain yield in treatment SR鄄
应 用 生 态 学 报摇 2011 年 5 月摇 第 22 卷摇 第 5 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
Chinese Journal of Applied Ecology, May 2011,22(5): 1175-1182
CU was significantly higher than that in treatment SU, but had no significant difference with that in
treatments RCU and U. These results suggested that from the viewpoints of dry matter accumulation
and allocation and grain yield, the nitrogen released from SRCU had the same regulation effect as
the conventional urea 50% applied as basal and 50% applied as topdressing, while the regulation
effect of the sulfur released from SRCU was controlled by the available S content in 0-20 cm soil
layer. When the soil available S content was 43郾 2 mg·kg-1, the released sulfur could promote the
dry matter accumulation after anthesis and the grain鄄filling, and increase the grain yield significant鄄
ly; when the soil available S content was 105郾 1 mg·kg-1, the released sulfur from SRCU had no
significant effect in increasing grain yield. Excessive S鄄amendment could even induce the decrease
of grain yield.
Key words: winter wheat; sulfur; controlled release fertilizer; sulfur plus resin鄄coated urea; dry
matter accumulation and allocation.
摇 摇 目前,在小麦生产中,为了追求高产存在化肥投
入量过大、小麦产量和肥料利用率低的问题[1] . 控
释肥因具有养分释放与作物吸收同步的特点而成为
提高氮肥利用效率和减少环境污染的有效途径之
一[2] .硫加树脂包膜尿素控释肥以硫磺为主要膜材
料,降低了控释肥的价格,同时又将硫这一植物必需
的营养元素带入土壤中,具有一定的推广潜力和市
场前景[3] .研究表明,在缺硫和潜在缺硫的地块上
施硫可显著改善小麦籽粒加工品质,提高产量[4 ~ 6] .
硫加树脂包膜尿素的氮素释放曲线与树脂包膜尿素
相似[7],可显著促进水稻[8]、玉米[9]、棉花[10]等作
物的生长,增加产量.硫加树脂包膜尿素的含硫量一
般占成品质量的 15% ~ 30% ,在施氮的同时大量的
硫亦施入土壤.控释肥硫膜可明显增加土壤中水溶
性 SO4 2-的含量[11],并且改善土壤中 Ca、Mg、Fe、
Mn、Zn等元素的活化程度[8, 12] . 但有关田间条件
下,硫加树脂包膜尿素控释肥中的氮素及硫膜氧化
释放的硫素对冬小麦生长发育和产量调节效应的研
究鲜见报道.本试验在田间高产地块,研究硫和硫加
树脂包膜尿素对冬小麦干物质积累与分配的影响,
以探讨其对冬小麦产量调节的生理基础,为硫加树
脂包膜尿素在小麦生产中的应用提供理论依据.
1摇 材料与方法
1郾 1摇 试验设计
试验于 2009 年 10 月至 2010 年 6 月分别在山
东泰安大汶口镇小侯村大田(35毅97忆 N,117毅06忆 E)
和山东农业大学试验站大田(36毅16忆 N,117毅16忆 E)
进行,两地分别选用高产冬小麦品种汶农 6 号和泰
农 18.两试验田在同一气候区内,相距25 km,生产
条件相近,土壤类型均为棕壤. 汶农 6 号和泰农 18
均为中大穗型中筋小麦品种,产量潜力相同,均可达
9000 kg·hm-2以上,是 2009 和 2010 年山东省小麦
主导品种. 试验用硫加树脂包膜尿素控释肥含 N
35% 、S 20% ,养分释放期为 250 d;6%树脂包膜尿
素控释肥含 N 43% ,不含 S,养分释放期为250 d,由
金正大公司生产提供.试验用磷肥为重过磷酸钙,钾
肥为氯化钾.
大汶口镇小侯村试验田 0 ~ 20 cm 土层含全氮
0郾 9 g · kg-1, 水解氮 93郾 8 mg · kg-1, 有效磷
37郾 9 mg·kg-1,速效钾 70郾 4 mg · kg-1,有效硫
43郾 2 mg·kg-1 .在氮、磷、钾用量一致的基础上,设
置 5 个处理(表 1),氮(N)、磷(P2O5)、钾(K2O)施
用量分别为 160、102 和 102 kg·hm-2 . 小区面积
2 m伊11 m,3 次重复,随机区组排列,基本苗为每公
顷 225伊104 株.其余管理同高产田.山东农业大学试
验田 0 ~ 20 cm 土层含全氮 1郾 2 g·kg-1,水解氮
103郾 0 mg·kg-1、有效磷 42郾 4 mg · kg-1、速效钾
118郾 8 mg·kg-1,有效硫 105郾 1 mg·kg-1 . 在氮、磷、
钾用量一致的基础上,设置 7 个处理 (表 1),氮
(N)、磷(P2O5)、钾(K2O)施用量分别为 210、167 和
167 kg·hm-2 .小区面积 3 m伊3郾 5 m,3 次重复,随机
区组排列,基本苗为 180伊104 株·hm-2 .其余管理同
高产田.
1郾 2摇 田间取样与测定方法
于越冬前、起身期、挑旗期、开花期和成熟期取
植株样品,其中开花期和成熟期按叶片、茎秆+叶
鞘、颖壳+穗轴、籽粒分样,70 益烘干至恒量,称干物
质量.于小麦开花期标记同一天开花的穗,开花至成
熟期每 7 天取标记穗,70 益烘干至恒量,脱粒称量,
计算全部籽粒平均灌浆速率. 成熟期每小区取1 m2
调查公顷茎数,取 30 个单穗调查穗粒数. 每小区收
获 3 m2 脱粒,自然风干后称量并测定籽粒含水率,
计算籽粒含水率为 12郾 5% (标准含水率)时的产量.
6711 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 22 卷
1郾 3摇 数据处理
采用 DPS 2000 数据处理系统进行数据统计分
析,采用 LSD法进行差异显著性分析. 相关计算公
式[13]如下:
营养器官花前贮藏同化物运转量=开花期干物
质量-成熟期干物质量
花后同化物输入籽粒量=成熟期籽粒干物质量
-营养器官花前贮藏物质运转量
2摇 结果与分析
2郾 1摇 不同处理对冬小麦产量及其构成因素的影响
由表 2 可以看出,小侯村大田试验不同处理间
穗数无显著差异. XT1 与 XT3 处理,XT2 与 XT5 处理
间产量无显著差异;XT2 处理千粒重和产量显著低
于 XT1;XT4 处理的穗粒数、千粒重和产量及 XT5 处
理的千粒重和产量均显著低于 XT3 处理.说明底施
包膜尿素控释肥对产量的调控效应与分期施氮处理
一致;分期施氮的基础上底施硫磺显著提高了小麦
千粒重和产量;施用硫加树脂包膜尿素与施用树脂
包膜尿素相比,千粒重和产量亦显著提高.
ST1 处理穗数和产量均显著高于 ST3 处理;ST2
处理产量与 ST1 和 ST6 处理无显著差异;ST3 处理穗
数和产量均显著低于 ST4 处理;ST4 处理产量与 ST6
处理无显著差异;ST5处理穗数和产量均显著低于
表 1摇 小侯村大田试验和山东农业大学大田试验设计
Table 1摇 Experimental designs in Xiaohoucun experiment and Shandong Agricultural University experiment
试验地点
Experiment site
处理
Treat鄄
ment
肥料
Fertilizer
氮肥施用方式
Application way of nitrogen fertilizer
施硫量
S application rate
(kg·hm-2)
小侯村 XT1 硫加树脂包膜尿素 SRCU 全部底施 100%N applied as basal 91郾 4
Xiaohoucun XT2 树脂包膜尿素 RCU 全部底施 100%N applied as basal 0
XT3 普通尿素加硫磺粉 SU 底施 50% , 追施 50% 50% N applied as basal and
50% N applied as topdressing
91郾 4
XT4 普通尿素加硫磺粉 SU 全部底施 100%N applied as basal 91郾 4
XT5 普通尿素 U 底施 50% , 追施 50% 50% N applied as basal and
50% applied as topdressing
0
山东农业大学 ST1 硫加树脂包膜尿素 SRCU 全部底施 100%N applied as basal 120
Shandong ST2 树脂包膜尿素 RCU 全部底施 100%N applied as basal 0
Agricultural University ST3 普通尿素加硫磺粉 SU 底施 50% , 追施 50% 50% N applied as basal and
50% applied as topdressing
120
ST4 普通尿素加硫磺粉 SU 底施 50% , 追施 50% 50% N applied as basal and
50% applied as topdressing
60
ST5 普通尿素加硫磺粉 SU 全部底施 100%N applied as basal 60
ST6 普通尿素 U 底施 50% , 追施 50% 50% N applied as basal and
50% applied as topdressing
0
ST7 普通尿素 U 全部底施 100%N applied as basal 0摇
SRCU:Sulfur plus resin鄄coated urea; RCU:Resin鄄coated urea; SU:Sulfur鄄amended conventional urea; U:Conventional urea.
表 2摇 不同处理对冬小麦产量及其构成因素的影响
Table 2摇 Effects of different treatments on the yield and its components of winter wheat
地点
Site
处 理
Treatment
穗 数
Number of spike
(伊104 ind·hm-2)
穗粒数
Grain per
spike
千粒重
1000鄄grain
weight (g)
籽粒产量
Grain yield
(kg·hm-2)
小侯村 XT1 458郾 7a 47郾 9a 43郾 5a 9468郾 9a
Xiaohoucun XT2 462郾 3a 46郾 8a 41郾 2b 9195郾 9b
XT3 459郾 2a 47郾 5a 43郾 4a 9408郾 1a
XT4 461郾 9a 44郾 7b 40郾 5b 8564郾 5c
XT5 468郾 4a 47郾 4a 40郾 9b 9033郾 5b
山东农业大学 ST1 531郾 6a 46郾 0a 36郾 6a 8715郾 5a
Shandong Agricultural ST2 533郾 5a 45郾 4a 36郾 9a 8740郾 1a
University ST3 482郾 4b 42郾 3b 36郾 7a 7984郾 2c
ST4 538郾 2a 45郾 7a 36郾 4a 8757郾 3a
ST5 495郾 8b 45郾 2a 34郾 2b 7902郾 7c
ST6 539郾 6a 45郾 1a 36郾 8a 8680郾 8a
ST7 535郾 8a 44郾 8a 34郾 4b 8296郾 4b
同一地点同列数据不同字母表示差异显著(P<0郾 05) Different letters in the same column at the same site meant significant difference at 0郾 05 level.
下同 The same below.
77115 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 满建国等: 硫加树脂包膜尿素控释肥对小麦干物质积累分配及产量的影响摇 摇 摇 摇 摇 摇
ST7 处理.说明在土壤有效硫含量为 105郾 1 mg·kg-1
的条件下,施用硫加树脂包膜尿素处理的产量与施
用树脂包膜尿素处理无显著差异;普通尿素全部底
施的基础上施硫 60 kg·hm-2导致小麦穗数和产量
显著降低;在分期施氮的基础上施硫 60 kg·hm-2产
量无显著变化,硫磺粉施用量增至 120 kg·hm-2导
致穗数和产量显著降低.
2郾 2摇 不同处理对冬小麦干物质积累的影响
由表 3 可以看出,XT1 处理开花期和成熟期的
干物质积累量显著高于 XT2 和 XT4 处理;XT2 与
XT5 处理相比,各生育时期干物质积累量无显著差
异;XT3 与 XT4 处理相比,起身期前的干物质积累量
无显著差异,挑旗期、开花期和成熟期的干物质积累
量显著增加,与 XT5 处理相比,起身期后的干物质
积累 量 均 增 加. 说 明 在 土 壤 有 效 硫 含 量 为
43郾 2 mg·kg-1的条件下,与普通尿素全部底施处理
相比,底施相同氮量的包膜尿素控释肥显著提高了
冬小麦生育中后期的干物质积累量;施用硫加树脂
包膜尿素与施用树脂包膜尿素相比,冬小麦挑旗后
的干物质积累量显著增加;分期施氮的基础上底施
硫磺促进了植株起身期后干物质的积累.
ST1 处理各生育时期干物质积累量均显著高于
ST3 处理;ST2 处理各生育时期干物质积累量与 ST1
和 ST6 处理无显著差异;ST3 处理各生育时期干物
质积累量显著低于 ST4 处理;ST4 处理各生育时期
干物质积累量与 ST6 处理无显著差异;ST5 处理各
生育时期干物质积累量显著低于 ST7 处理. 说明在
土壤有效硫含量为 105郾 1 mg·kg-1的条件下,施用
硫加树脂包膜尿素与施用树脂包膜尿素相比,各时期
干物质积累量无显著差异;分期施氮的基础上施硫
60 kg·hm-2对各时期干物质积累量无显著影响;过
多施用硫磺粉或在普通尿素全部底施的基础上施硫
60 kg·hm-2均导致各时期干物质积累量显著降低.
2郾 3摇 不同处理对冬小麦开花期干物质分配的影响
由表 4 可以看出,XT1 与 XT2 处理相比,开花期
茎秆+叶鞘中的干物质分配量显著增加;XT2 各器官
干物质分配量与 XT5 处理无显著差异;XT3 处理穗
中的干物质分配量显著高于 XT4 处理,茎秆+叶鞘
中的干物质分配量显著高于 XT5 处理.说明在土壤
有效硫含量为 43郾 2 mg·kg-1的条件下,施用硫加树
脂包膜尿素或在分期施氮的基础上底施硫磺均促进
了开花前同化的干物质向茎秆和叶鞘中的分配;相
同施硫量条件下,普通尿素全部底施不利于开花期
干物质向穗中分配.
ST1 处理各器官干物质分配量均显著高于 ST3
处理;ST2 处理各器官干物质分配量与 ST1 和 ST6 处
理无显著差异;ST3 处理各器官干物质分配量显著
低于 ST4 处理;ST4 处理各器官干物质分配量与 ST6
处理无显著差异;ST5 处理茎秆+叶鞘中的干物质分
配量显著低于 ST7 处理.说明在土壤有效硫含量为
105郾 1 mg·kg-1的条件下,施用硫加树脂包膜尿素
开花期各器官干物质分配量与施用树脂包膜尿素处
理无 显 著 差 异; 分 期 施 氮 的 基 础 上 施 硫
60 kg·hm-2,各器官干物质分配量无显著变化,过
多施用硫磺粉导致各器官干物质分配量显著降低;
普通尿素全部底施的基础上施硫 60 kg·hm-2导致
茎秆+叶鞘中的干物质分配量显著降低.
2郾 4摇 不同处理对冬小麦成熟期干物质分配的影响
由表 5 可以看出,XT1 与 XT2 处理相比,成熟
期籽粒中的干物质分配量显著增加;XT2各器官干物
表 3摇 不同处理对冬小麦干物质积累量的影响
Table 3摇 Effects of different treatments on dry matter accumulation amount of winter wheat (kg·hm-2)
地点
Site
处 理
Treatment
越冬前
Before wintering
起身期
Setting stage
挑旗期
Flag stage
开花期
Anthesis stage
成熟期
Maturity stage
小侯村 XT1 612郾 8a 2498郾 2b 7798郾 7b 11191郾 6a 18539郾 9a
Xiaohoucun XT2 560郾 1a 2407郾 6b 7670郾 4b 10934郾 3bc 18115郾 8b
XT3 600郾 5a 2593郾 2a 7912郾 8a 11042郾 5ab 18366郾 5a
XT4 566郾 9a 2666郾 5a 7455郾 3c 10784郾 0c 17309郾 6c
XT5 587郾 7a 2432郾 5b 7656郾 7b 10945郾 2bc 17985郾 4b
山东农业大学 ST1 640郾 3a 2539郾 7a 6221郾 8ab 10190郾 2a 16504郾 7a
Shandong Agricultural ST2 627郾 3a 2545郾 5a 6049郾 2b 9954郾 3ab 16224郾 0a
University ST3 586郾 0b 2219郾 2b 5755郾 5c 9219郾 8c 15137郾 1c
ST4 638郾 3a 2533郾 6a 6258郾 2a 10196郾 4a 16480郾 4a
ST5 593郾 2b 2306郾 1b 5801郾 3c 9486郾 3c 15146郾 3c
ST6 659郾 4a 2588郾 9a 6244郾 1ab 9998郾 7ab 16194郾 4a
ST7 656郾 5a 2542郾 8a 6038郾 9b 9812郾 4b 15803郾 8b
8711 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 22 卷
表 4摇 不同处理对冬小麦开花期各器官干物质分配的影响
Table 4摇 Effects of different treatments on dry matter dis鄄
tribution in different organs at anthesis stage of winter
wheat (kg·hm-2)
地点
Site
处理
Treatment
叶片
Leaf
茎秆+叶鞘
Stem and
sheath
穗
Spike
小侯村 XT1 2284郾 8a 6647郾 8a 2259郾 0a
Xiaohoucun XT2 2268郾 5a 6501郾 7bc 2164郾 1ab
XT3 2235郾 7a 6547郾 9ab 2258郾 9a
XT4 2205郾 9a 6451郾 1bc 2127郾 0b
XT5 2238郾 5a 6440郾 5c 2266郾 2a
山东农业大学 ST1 1975郾 9a 5895郾 6a 2318郾 7a
Shandong ST2 1880郾 9ab 5755郾 6abc 2317郾 8a
Agricultural ST3 1735郾 5c 5374郾 6d 2109郾 7c
University ST4 1990郾 9a 5852郾 2ab 2353郾 4a
ST5 1819郾 2bc 5479郾 5d 2187郾 6bc
ST6 1935郾 7ab 5709郾 9b 2353郾 1a
ST7 1903郾 4ab 5642郾 3c 2266郾 7ab
表 5摇 不同处理对冬小麦成熟期各器官干物质分配的影响
Table 5摇 Effects of different treatments on dry matter dis鄄
tribution in different organs at maturity stage of winter
wheat (kg·hm-2)
地点
Site
处理
Treat鄄
ment
叶片
Leaf
茎秆+叶鞘
Stem and
sheath
穗轴+颖壳
Spike axis
and glume
籽粒
Grain
小侯村 XT1 1826郾 8a 5169郾 0a 2075郾 2a 9468郾 9a
Xiaohoucun XT2 1830郾 4a 5093郾 8ab 1995郾 7ab 9195郾 9b
XT3 1793郾 7a 5102郾 6ab 2062郾 1a 9408郾 1a
XT4 1716郾 7b 5066郾 9b 1961郾 5b 8564郾 5c
XT5 1793郾 2a 5079郾 6b 2079郾 1a 9033郾 5b
山东农业大学 ST1 1355郾 4a 4500郾 3a 1933郾 5a 8715郾 5a
Shandong ST2 1249郾 3ab 4322郾 3ab 1912郾 3a 8740郾 1a
Agricultural ST3 1193郾 4bc 4129郾 1b 1830郾 4b 7984郾 2c
University ST4 1357郾 4a 4405郾 2a 1960郾 5a 8757郾 3a
ST5 1187郾 2c 4203郾 8b 1852郾 6b 7902郾 7c
ST6 1252郾 4ab 4367郾 5ab 1943郾 7a 8680郾 8a
ST7 1247郾 6ab 4334郾 9ab 1924郾 9a 8296郾 4b
质分配量与 XT5 处理无显著差异;XT3 处理叶片、穗
轴+颖壳和籽粒中的干物质分配量均显著高于 XT4
处理,籽粒中的干物质分配量显著高于 XT5 处理.
说明在土壤有效硫含量为 43郾 2 mg·kg-1的条件下,
施用硫加树脂包膜尿素与施用树脂包膜尿素相比,
显著提高了籽粒的干物质分配量;分期施氮的基础
上底施硫磺处理籽粒的干物质分配量亦显著增加;
相同施硫量条件下,普通尿素全部底施导致成熟期
叶片、穗轴+颖壳和籽粒中的干物质积累量均显著
降低.
ST1 处理各器官中的干物质分配量均显著高于
ST3 处理;ST2 处理各器官中的干物质分配量与 ST6
和 ST1 处理无显著差异;ST3 处理各器官中的干物
质分配量显著低于 ST4 处理;ST4 处理各器官中的
干物质分配量与 ST6 处理无显著差异;ST5 处理叶
片、穗轴+颖壳和籽粒中的干物质分配量显著低于
ST7 处理.说明在土壤有效硫含量为 105郾 1 mg·kg-1
的条件下,施用硫加树脂包膜尿素对成熟期各器官
干物质分配量的调节效果与施用树脂包膜尿素和分
期施氮不施硫处理一致. 分期施氮的基础上施硫
60 kg·hm-2对各器官中的干物质分配量无显著影
响;过多施用硫磺粉则导致各器官干物质分配量显
著降低.
2郾 5摇 不同处理对冬小麦开花后营养器官干物质再
分配的影响
由表 6 可以看出,XT1 与 XT2 处理相比,各营养
器官花前贮藏同化物运转量无显著差异,籽粒干物
质来源于花后同化物量显著增加;XT2 各营养器官
花前贮藏同化物运转量、籽粒来源于花前贮藏同化
物和花后同化物量与 XT5 处理无显著差异;XT3 与
XT4 和 XT5 处理相比,籽粒来源于花前贮藏同化物
量无显著差异,来源于花后同化物量显著增加.说明
在土壤有效硫含量为 43郾 2 mg·kg-1的条件下,与施
用树脂包膜尿素相比,施用硫加树脂包膜尿素显著
促进了开花后干物质的同化和积累;分期施氮的基
础上底施硫磺处理开花后同化的干物质量亦显著增
加,但相同施硫量条件下普通尿素全部底施导致开
花后同化的干物质量显著降低.
ST1 处理各营养器官花前贮藏同化物运转量、
籽粒来源于花前贮藏同化物和花后同化物量均显著
高于 ST3 处理;ST2 处理籽粒来源于花前贮藏同化
物和花后同化物量与 ST6 和 ST1 处理无显著差异;
ST3 处理各营养器官花前贮藏同化物运转量、籽粒
来源于花前贮藏同化物和花后同化物量均显著低于
ST4 处理;ST4 处理籽粒来源于花前贮藏同化物和花
后同化物量与 ST6 处理无显著差异;ST5 与 ST7 处理
相比,籽粒来源于花前贮藏同化物量无显著差异,来
源于花后同化物量显著降低. 说明在土壤有效硫含
量为 105郾 1 mg·kg-1的条件下,与施用树脂包膜尿
素和分期施氮不施硫处理相比,施用硫加树脂包膜
尿素或在分期施氮的基础上施硫 60 kg·hm-2对开
花后干物质同化量和营养器官向籽粒的总转移量无
显著影响.分期施氮的基础上过多施用硫磺粉或在
普通尿素全部底施的基础上施硫 60 kg·hm-2均导
致开花后同化的干物质量显著降低.
2郾 6摇 不同处理对冬小麦籽粒灌浆速率的影响
由图1所示,XT1与XT2处理相比,开花后21 d
97115 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 满建国等: 硫加树脂包膜尿素控释肥对小麦干物质积累分配及产量的影响摇 摇 摇 摇 摇 摇
表 6摇 不同处理对冬小麦开花后营养器官干物质再分配的影响
Table 6摇 Effects of different treatments on dry matter translocation of vegetative organs after anthesis of winter wheat
地点
Site
处 理
Treatment
各营养器官花前贮藏同化物运转量
Amount of remobilization of pre鄄anthesis stored
assimilates in different vegetative organs (kg·hm-2)
叶片
Leaf
茎秆+叶鞘
Stem and
sheath
穗轴+颖壳
Spike axis
and glume
籽粒中干物质来源
Source of dry matter in grain
营养器官转移的花前
贮藏同化物量
Amount of remobilization of assimilates
stored pre鄄anthesis in all
vegetative organs (kg·hm-2)
花后同化物输入籽粒量
Amount of post鄄anthesis
assimilates transferring
into grain (kg·hm-2)
小侯村 XT1 458郾 0b 1478郾 8a 183郾 8ab 2120郾 6a 7348郾 3a
Xiaohoucun XT2 438郾 1b 1407郾 9ab 168郾 4b 2014郾 4ab 7181郾 5b
XT3 442郾 0b 1445郾 3ab 196郾 8a 2084郾 1ab 7324郾 0a
XT4 489郾 2a 1384郾 2b 165郾 5b 2038郾 9ab 6525郾 6d
XT5 445郾 3b 1360郾 9b 187郾 1ab 1993郾 3b 7040郾 2b
山东农业大学 ST1 620郾 5b 1395郾 3ab 385郾 2ab 2401郾 0ab 6314郾 5a
Shandong ST2 631郾 6b 1433郾 3a 405郾 5a 2470郾 4a 6269郾 7a
Agricultural ST3 542郾 1c 1245郾 5d 279郾 3c 2066郾 9d 5917郾 3b
University ST4 633郾 5b 1447郾 0a 392郾 9ab 2473郾 4a 6283郾 9a
ST5 632郾 0b 1275郾 7cd 335郾 0bc 2242郾 7c 5660郾 0c
ST6 683郾 3a 1342郾 4bc 409郾 4a 2435郾 1ab 6245郾 7a
ST7 655郾 8ab 1307郾 4cd 341郾 8abc 2305郾 0bc 5991郾 4b
的灌浆速率显著提高,其他各时期无显著差异;XT2
与 XT5 处理相比,各时期灌浆速率均无显著差异;
XT3 与 XT4 处理相比,开花 28 d 后的灌浆速率显著
提高,其他各时期无显著差异,与 XT5 处理相比,开
花后 21 d的灌浆速率显著提高.说明在土壤有效硫
含量为 43郾 2 mg·kg-1的条件下,与施用树脂包膜尿
素相比,施用硫加树脂包膜尿素或在分期施氮的基
础上底施硫磺均提高了籽粒灌浆中期的灌浆速率,
促进了籽粒中干物质的积累和粒重的增加;相同施
硫量条件下普通尿素全部底施则导致开花 28 d 后
的灌浆速率显著降低,这是其粒重降低的原因.
ST1、ST2、ST3、ST4 和 ST6 处理各时期灌浆速率
均无显著差异,但开花 21 d后的灌浆速率均显著高
于 ST5 和 ST7 处理;ST5 与 ST7 处理之间无显著差
异.说明在土壤有效硫含量为 105郾 1 mg·kg-1的条
件下,硫素对籽粒灌浆速率无显著调节作用,施用包
膜尿素控释肥或分期施氮均可提高开花 21 d 后的
籽粒灌浆速率,显著增加粒重.
图 1摇 不同处理对冬小麦籽粒灌浆速率的影响
Fig. 1摇 Effects of different treatments on grain鄄filling rate of winter wheat.
0811 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 22 卷
3摇 讨摇 摇 论
一般认为土壤缺硫的临界值在 10郾 0 mg·kg-1
左右[14] . 刘崇群等[15]依据有效硫含量的高低将土
壤划分为 < 10 mg·kg-1、10 ~ 16 mg·kg-1、16 ~
25 mg·kg-1和>25 mg·kg-1 4 级,分别表示缺硫、潜
在缺硫、 中等和丰富. 在土壤有效硫含量为
6郾 31 mg·kg-1 [16]和 10郾 0 mg·kg-1 [17]的条件下,施
硫60 ~ 67郾 5 kg·hm-2可显著提高小麦产量,但施硫
量增至 90 kg·hm-2,产量无显著变化.在有效硫含
量为 15郾 8 mg·kg-1 [18]和 22郾 78 mg·kg-1 [19]的条件
下,施硫 60 kg·hm-2亦可显著提高小麦产量,且与
100 kg·hm-2和 120 kg·hm-2施硫量处理无显著差
异.说明土壤有效硫含量在 6郾 31 ~ 22郾 78 mg·kg-1
范围内,较适宜的施硫量均在 60 kg·hm-2左右,增
加施硫量至 90 ~ 120 kg·hm-2,产量无显著变化.本
试验结果表明,在土壤有效硫含量为 43郾 2 mg·kg-1
的条件下,施硫 91郾 4 kg·hm-2仍有增产作用,但在
有效硫含量为 105郾 1 mg · kg-1 的条件下,施硫
60 kg·hm-2对产量无显著影响,过多施硫则导致小
麦产量显著降低.
研究表明,在氮、磷、钾元素供应充足的条件下,
土壤有效硫含量为 5郾 84 mg·kg-1时,不施硫处理的
产量为 8145郾 0 kg·hm-2 [20];有效硫含量在 15郾 04 ~
26郾 86 mg·kg-1范围内,产量可达 8384郾 0 ~ 9682郾 6
kg· hm-2 [21] . 本试验土壤有效硫含量为 43郾 2
mg·kg-1的地块,不施硫处理产量可达 9033郾 5 ~
9195郾 9 kg·hm-2,有效硫含量为 105郾 1 mg·kg-1的
地块, 不施硫处理产量只有 8296郾 4 ~ 8740郾 1
kg·hm-2,说明在一定范围内冬小麦产量随土壤有
效硫含量的提高而增加,但有效硫含量过高对产量
无益. Qian 和 Schoenau[22]认为,小麦产量不仅受土
壤有效硫含量的影响,而且与土壤氮硫比有关.本试
验在土壤有效硫含量为 105郾 1 mg·kg-1的条件下,
在分期施氮的基础上施硫 60 kg·hm-2与不施硫处
理相比,产量无显著差异,但在速效氮肥全部底施的
基础上施硫 60 kg·hm-2则导致产量显著降低,说明
在高硫地块播种前土壤速效氮素供应水平较高的条
件下,继续增加硫素供应水平,不利于冬小麦籽粒产
量的形成,其机制尚待进一步探讨.
高产小麦从出苗至拔节期、拔节至抽穗期、抽穗
至成熟期吸收积累的氮量分别占植株全氮量的
20% 、60%和 20% [23],生长季内有 2 个吸氮高峰,分
别在冬前分蘖期和拔节至孕穗期[24] .氮素分期施用
可增加小麦生育中后期的氮素供应水平,提高植株
对氮素的吸收量,延缓衰老,增加粒重,提高肥料氮
的吸收利用率[25-26] .硫加树脂包膜尿素的氮素释放
曲线与树脂包膜尿素相似,均呈“S冶形,且受温度的
影响[7, 27] .在本试验条件下,树脂包膜尿素对冬小
麦干物质积累分配、籽粒灌浆速率和产量的调节效
果与分期施氮不施硫处理一致. 在土壤有效硫含量
为 43郾 2 mg·kg-1的条件下,施用硫加树脂包膜尿素
处理的干物质积累量和产量显著高于分期施氮不施
硫处理,在土壤有效硫含量为 105郾 1 mg·kg-1的条
件下,与分期施氮不施硫处理无显著差异,说明硫加
树脂包膜尿素对冬小麦的影响是其释放的氮素和硫
素共同作用的结果. 宗晓庆等[28]研究认为,在较低
的硫加树脂包膜尿素施用量下,控释肥硫膜对作物
有较好的增产效果;在较高施用量下,硫加树脂包膜
尿素对作物的增产效果主要与氮素的控释作用有
关.本试验表明,硫加树脂包膜尿素释放的氮素对冬
小麦干物质积累分配和产量的调节作用与速效氮素
分期施用的效果一致;其释放的硫素对冬小麦的调
节作用受土壤有效硫含量高低的影响,在土壤有效
硫含量为 43郾 2 mg·kg-1的条件下,硫加树脂包膜尿
素释放的硫素能够促进开花后干物质的积累和籽粒
灌浆,显著提高籽粒产量;在土壤有效硫含量为
105郾 1 mg·kg-1的条件下,则无显著增产作用,但与
施用等量硫磺粉分期施氮的处理相比,产量显著提
高,这与控释肥硫膜和粉状硫磺的物理形态、氧化速
率不同有关.
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作者简介摇 满建国,男,1986 年生,硕士研究生. 主要从事小
麦生理生态研究. E鄄mail: m鄄j鄄g0001@ 163. com
责任编辑摇 张凤丽
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