全 文 ：文章编号 :100028551 (2001) 0320180204
施肥深度对旱地小麦氮素利用
及产量的影响
石　岩1 　位东斌1 　于振文2 　余松烈2
(11 山东莱阳农学院旱作研究所　山东 莱阳　265200 　21 山东农业大学农学系　山东 泰安　271018)
摘 　要 :本文用土柱栽培法研究了施肥深度对旱地小麦氮素利用及产量的影响 ,结果
表明 :较深层次 (20～40cm)施肥 ,植株将吸收的氮素较多分配至籽粒 ,分配至根系少 ,
肥料氮利用率高 ,土壤残留率和损失率少 ,回收率高 ,从而提高了产量 ;施肥过浅 (0～
20cm)和施肥过深 (60～80cm) 则相反 ,由此可以认为旱地小麦最佳施肥深度应在 20
～40cm 左右 ,可据此制定施肥管理方案 ,以获得高产高效。
关键词 :小麦 ;施肥深度 ;旱地 ;氮素分配利用 ;产量
收稿日期 :1999202201
基金项目 :山东省自然科学基金资助项目
作者简介 :石岩 (1967～) ,男 ,博士学位 ,山东莱阳农学院副教授 ,主要从事旱地作物生理生态研究
肥料的使用方法直接影响作物的产量。对基施肥料侧条深施、种肥伴施等方面已有不少
报道[1 ,2 ,6 ] ,但有关基肥分层深施与旱地小麦生长发育的关系尚缺乏研究。为了探讨施肥深度
对旱地小麦氮素利用及产量的影响 ,我们设计了此项试验 ,以期为旱地小麦高产高效制定合理
的管理措施。
1 　材料与方法
试验于莱阳农学院农学系试验站进行 ,供试品种为鲁麦 21 ,用土柱栽培。供试土壤基础
养分 :有机质 1145 % ,全氮 0111 % ,速效氮 8716mgΠkg ,速效磷 ( P2O5 ) 2811mgΠkg ,速效钾 ( K2O)
8113mgΠkg。设 4 个处理重复 3 次。处理 1 施肥于 0～20cm ,处理 2 施肥于 20～40cm ,处理 3 施
肥于 40～60cm ,处理 4 施肥于 60～80cm。
土柱具体做法如下 :先将地表 0～30cm 土翻到一边 ,然后将 30cm 以下的土翻到另一边 ,用
直径 21cm 的铁皮筒作模 ,将直径 20cm 的塑料管直立放在挖好的坑中 ,坑深为 160cm ,用挖出
的 30cm 以下土填至塑料管距管顶 30cm 处 ,剩余 30cm 填入挖出的地表 0～30cm 的土 ,按施肥
深度施入肥料 ,每处理施丰度为 10116 %(硫酸铵 ,上海化工研究院生产) 的15 N 1g ,各处理施肥
量相等 ,总氮量不足的用普通尿素补齐 ,每柱共施纯 N 1g、P2O5 017g、K2O 015g。10 月 8 日播
种 ,每柱留苗 4 株 ,于成熟期取样 ,15N 丰度用质谱仪测定 ,氮素含量用半微量凯氏定氮法测定。
081　 核 农 学 报　2001 ,15 (3) :180～183Acta Agriculturae Nucleatae Sinica
2 　结果与讨论
211 　施肥深度对植株全氮含量中来自肥料氮所占百分率的影响
由表 1 可以看出 ,处理 1 各器官 Ndff %为粒 > 鞘 > 茎 > 颖壳 + 穗轴 > 叶 > 根 (0～20cm) >
根 (20～40cm) > 根 (40～60cm) > 根 (60～80cm) > 根 ( > 80cm) ;处理 2 各器官 Ndff %为粒 > 叶
> 鞘 > 颖壳 + 穗轴 > 茎 > 根 (0～20cm) > 根 (20～40cm) > 根 (40～60cm) > 根 (60～80cm) > 根
( > 80cm) ;处理 3 各器官 Ndff %为粒 > 茎 > 颖壳 + 穗轴 > 叶 > 鞘 > 根 (40～60cm) > 根 (60～
80cm) > 根 (20～40cm) > 根 (0～20cm) > 根 ( > 80cm) ;处理 4 各器官 Ndff %为粒 > 茎 > 鞘 > 叶
> 颖壳 + 穗轴 > 根 (60～80cm) > 根 (40～60cm) > 根 (20～40cm) > 根 ( > 80cm) > 根 (0～20cm) 。
由上可知 ,4 个处理 Ndff %均以粒为最高 ,根最低 ,且根中 Ndff %随施肥深度增加而增加 ,说明
施肥愈深愈有利于深层根吸收。从整株看 ,处理 2 > 处理 3 > 处理 1 > 处理 4 ,说明处理 2 有利
于根吸收肥料供地上部利用 ,因而旱地麦田肥料应适当深施 ,施肥过浅或过深均不利于植株对
肥料吸收利用。
表 1 　施肥深度对植株全氮含量中来自肥料氮所占百分率( Ndff %)的影响
Table 1 　Effects of fertilizer application depth on the ratio of fertilizer N in total N in plant
处理
treatment
叶
leaf
鞘
sheath
茎
stem
粒
kernel
颖壳 + 穗轴
glum +
spike2stalk 不同深度根root in different soil depth(cm)
0～20 20～40 40～60 60～80 > 80
整株
whole plant
1 14. 67 15. 56 15. 55 15. 69 15. 18 10. 99 3. 97 3. 18 3. 12 2. 75 14. 82
2 18. 08 17. 85 16. 33 19. 91 16. 87 8. 57 7. 59 6. 31 4. 02 3. 51 17. 18
3 15. 13 15. 07 15. 76 15. 78 15. 64 3. 60 4. 43 6. 58 5. 13 3. 55 15. 26
4 14. 11 14. 16 14. 57 14. 63 14. 10 3. 55 4. 36 5. 61 6. 03 4. 17 14. 03
212 　施肥深度对氮素在植株各器官中分配率的影响
由表 2 可见 ,肥料氮和全氮分配比率粒中均以处理 2 (20～40cm 施肥) 最高 ,处理 3 (40～
60cm 施肥)次之 ,处理 1 (对照 ,20～40cm 施肥)和处理 4 (60～80cm 施肥) 较低 ,处理 1 与处理 4
分配至叶、鞘、茎、颖壳和穗轴的比率较高 ,说明肥料适当深施利于氮素向籽粒中转移。肥料氮
分配比率根中为处理 1 > 处理 4 > 处理 3 > 处理 2 ,全氮分配比率根中为处理 4 > 处理 1 > 处理
3 > 处理 2 ,说明肥料浅施 (0～20cm)或深施 (60～80cm) 分配至根中的趋势增强 ,分配至籽粒的
比率降低 ,且深层根中肥料氮和全氮分配比率随施肥深度加深而增加 ,说明施肥愈深愈有利于
深层根吸收。
213 　施肥深度对土壤氮素平衡的影响
由表 3 可见 ,施肥深度对土壤氮和肥料氮的吸收有很大影响。植株全氮含量中来自肥料
氮的百分率和肥料氮利用率地上部分和全植株表现了相同的趋势 ,即处理 2 (20～40cm 施肥)
> 处理 3 (40～60cm 施肥) > 处理 1 (对照 ,0～20cm 施肥) > 处理 4 (60～80cm 施肥) ,而植株全
氮含量中来自土壤氮所占的百分率地上部分和全植株则与肥料氮正好相反 ,说明适当深层施
肥有利于植株利用 ,提高肥料利用率。从土壤残留率和损失率看 ,处理 4 > 处理 1 > 处理 3 > 处
理 2 ;回收率为处理 2 > 处理 3 > 处理 1 > 处理 4 ,说明肥料浅施或深施 ,土壤残留率和损失率增
181　3 期 施肥深度对旱地小麦氮素利用及产量的影响
大 ,从而降低肥料利用率。
表 2 　施肥深度对氮素在植株各器官中分配率的影响
Table 2 　Effects of fertilizer application depth on distribution ratio of N in different organ of plant
处理
treatment
分配率
distribution ratio
( %)
叶
leaf
鞘
sheath
茎
stem
粒
kernel
颖壳 + 穗轴
glum and
spike2stalk 不同深度根root in different soil depth(cm)0～20 20～40 40～60 60～80 > 80 0～160
肥料氮
fertilizer
N
全氮
total
N
1 4. 83 3. 31 6. 97 70. 53 7. 26 3. 74 1. 59 0. 85 0. 61 0. 31 7. 10
2 4. 37 3. 12 6. 56 73. 69 7. 03 1. 46 1. 68 0. 98 0. 64 0. 37 5. 13
3 4. 48 3. 11 7. 16 71. 30 7. 10 1. 24 1. 57 1. 62 1. 28 0. 84 6. 55
4 5. 13 3. 46 7. 05 69. 64 7. 33 1. 36 1. 42 1. 89 1. 73 0. 99 7. 39
1 4. 68 2. 78 7. 17 69. 82 7. 79 3. 66 1. 57 1. 22 0. 86 0. 44 7. 75
2 4. 20 3. 01 6. 91 74. 75 7. 08 1. 60 0. 85 0. 72 0. 54 0. 34 4. 05
3 5. 06 3. 58 7. 02 72. 68 7. 14 1. 60 0. 96 0. 81 0. 67 0. 48 4. 52
4 5. 72 3. 28 7. 14 69. 25 7. 17 1. 75 1. 91 1. 86 1. 07 0. 85 7. 44
表 3 　施肥深度对土壤氮素平衡的影响
Table 3 　Effects of fertilizer application depth on soil N balance
处理
treat2ment 地上部分above ground 全植株whole plantNdff
( %)
Ndfs
( %)
Ndff
( %)
Ndfs
( %)
肥料氮利用率
utilization ratio of fertilizer N
( %)
地上部分
above round
全植株
whole plant
土壤残留率
ratio of
remainder
( %)
回收率
ratio of
recovery
( %)
损失率
ratio of
loss
( %)
1 15. 07 84. 93 14. 82 85. 18 27. 79 30. 06 58. 81 88. 87 11. 13
2 17. 69 82. 31 17. 18 82. 82 36. 71 38. 45 51. 26 89. 71 10. 29
3 15. 32 84. 68 15. 26 84. 74 31. 76 33. 07 56. 11 89. 18 10. 82
4 14. 16 85. 84 14. 03 85. 97 26. 81 28. 19 59. 65 87. 84 12. 16
214 　施肥深度对产量及其构成因素的影响
由表 4 可以看出 ,4 个处理穗数和穗粒数无显著差异 ,千粒重以处理 2 最高 ,但与处理 3 无
显著差异 ,与处理 1 和处理 4 有显著差异 ,产量与千粒重表现了相同的趋势 ,说明适当深层施
肥 (20～40cm施肥) 有利于植株吸收氮素和提高千粒重 ,从而达增加产量的目的 ,肥料浅施
表 4 　施肥深度对产量及其构成因素的影响
Table 4 　Effects of fertilizer application depth on yield and yield components
处理
treatment
穗数 (穗Π柱)
No. of ear per column
穗粒数 (穗Π个)
No. of kernel per ear
千粒重
1000 kernel weight
(g)
每柱产量
yield per column
(g)
1 20. 12A 35. 12A 38. 41B 27. 14B
2 20. 42A 35. 80A 39. 52A 28. 89A
3 20. 15A 35. 33A 39. 14A 27. 87A
4 20. 13A 35. 09A 38. 23B 27. 01B
281 核　农　学　报 15 卷
(0～20cm 施肥) 或过于深施 (60～80cm 施肥) ,小麦千粒重低 ,不利于形成高产。同时处理 3
(40～60cm 施肥)虽对产量影响较少 ,但考虑农事操作困难 ,大田生产不宜进行 ,由此可以认为
旱地小麦最适施肥深度应在 20～40cm。
参考文献 :
[1 ] 　张先婉. 土壤肥力研究进展. 北京 :中国科学技术出版社 ,1991 ,7～13.
[2 ] 　张学明. 提高肥料利用率的新技术———水稻侧条施肥. 黑龙江农业科学 ,1990 ,3 :49～50.
[3 ] 　Gyles WR. Fertilizer placement methods. Crops and Soils ,1986 ,6 :17～22.
EFFECTS OF FERTILIZER APPLICATION DEPTH ON
NITROGEN UTILIZATION AND YIELD IN DRY LAND WHEAT
SHI Yan1 　WEI Dong2bin1 　YU Zhen2wen2 　YU Song2lie2
(11 Institute of Dry Land Crop , Laiyang Agricultural College , Laiyang 　Shandong prov. 265200 ;
21Department of Agronomy , Shandong Agricultural University , Taian 　Shandong prov. 271018)
ABSTRACT :The effects of fertilizer application depth on nitrogen utilization and yield of wheat in
dry land have been studied by using soil column method. The results showed that with fertilizer
applying in subsurface layer of 20～40cm more nitrogen absorbed was distributed in kernel and
less in root system , the utilization ratio and recovery ratio of fertilizer nitrogen increased , the ra2
mainder ratio in soil and loss ratio of fertilizer nitrogen decreased , and yield of wheat increased.
However , when the fertilizer applied in surface layer of 0～20cm and deep layer of 60～80cm ,
the results were contrary. It is concluded that the depth of 20～40cm fertilizer application is the
best for gainning higher yield and nitrogen fertilizer utilization eff iciency in dry land wheat.
Key words :wheat ; fertilizer application depth ; dry land ; nitrogen utilization ; yield
381Acta Agriculturae Nucleatae Sinica
2001 ,15 (3) :180～183