全 文 ：植物营养与肥料学报 ２０１６，２２（３）：５９０－５９７ ｄｏｉ牶１０１１６７４／ｚｗｙｆ．１５０８９
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｌａｎｔＮｕｔｒｉｔｉｏｎａｎｄＦｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ｈｔｐ：／／ｗｗｗ．ｐｌａｎｔｎｕｔｒｉｆｅｒｔ．ｏｒｇ
收稿日期：２０１５－０２－０９ 接受日期：２０１５－０５－０６ 网络出版日期：２０１５－０７－０６
基金项目：国家现代农业小麦产业技术体系（ＣＡＲＳ－３－１－２６）项目资助。
作者简介：郭明明（１９８８—），男，山西吕梁人，硕士研究生，主要从事小麦优质高产栽培技术研究。Ｅｍａｉｌ：ｇｍｍ３０２７７＠１６３ｃｏｍ
通信作者 Ｅｍａｉｌ：ｚｈａｏｇｃ１＠１６３ｃｏｍ
追氮时期和施钾量对小麦氮素吸收运转的调控
郭明明１，２，赵广才１，郭文善２，常旭虹１，王德梅１，杨玉双１，王 美３，
亓 振１，王 雨１，代丹丹２，魏 星２，李银银２，刘孝成３
（１中国农业科学院作物科学研究所／农业部作物生理生态重点实验室，北京 １０００８１；２扬州大学江苏省作物遗传
生理重点实验室／扬州大学小麦研究中心，江苏扬州 ２２５００９；３新疆农业大学农学院，乌鲁木齐 ８３００５２）
摘要：【目的】氮肥追施时期和钾肥用量是影响小麦高产高效的重要因素，研究这两个营养元素的相交效应，为小
麦的合理施肥提供理论依据。【方法】以强筋小麦‘济麦２０’为供试品种，设置盆栽试验。同位素示踪技术进行研
究。氮肥用１５Ｎ标记，追施氮肥时期设返青期和拔节期两个施肥时期。施钾量设Ｋ２Ｏ０（Ｋ０）、５０（Ｋ１）、１００ｋｇ／ｈｍ
２
（Ｋ２）三个水平。于开花期采集全株样本，成熟期将植株分为籽粒和植株两部分，分析氮素含量，计算氮素吸收、分
配以及氮素利用率。【结果】虽然追氮时期和施钾量互作对‘济麦２０’籽粒蛋白质含量的影响未达到显著水平，但
钾肥对小麦氮素吸收、运转及分配的影响因追氮时期不同而有所差异。不施钾（Ｋ０）返青期追氮处理，小麦植株氮
素积累量、氮素转移量及贡献率均达到最高；在施用 Ｋ２Ｏ５０ｋｇ／ｈｍ
２处理（Ｋ１）下，拔节期追施氮肥能有效提高小
麦开花期植株氮素积累量、成熟期植株和籽粒来自土壤的氮积累量、氮素转移量及贡献率，并最终显著提高产量。
由此，提高了小麦氮素积累量、转移量、籽粒产量、氮肥生产效率及收获指数，在施用钾肥１００ｋｇ／ｈｍ２（Ｋ２）条件下，
两个追氮时期处理均不利于‘济麦２０’氮素利用效率及籽粒产量的提高。【结论】本试验条件下，在Ｋ２Ｏ５０ｋｇ／ｈｍ
２
施用量、拔节期追施氮肥条件下更有利于强筋小麦‘济麦２０’对氮素的吸收、利用和高产的形成。
关键词：冬小麦；氮素；钾素；氮素吸收；氮素运转
中图分类号：Ｓ５１２１＋１０６；Ｓ１４３３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８－５０５Ｘ（２０１６）０３－０５９０－０８
Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎｔｏｐｄｒｅｓｓｉｎｇｓｔａｇｅａｎｄｐｏｔａｓｓｉｕｍｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｒａｔｅ
ｏｎａｂｓｏｒｐｔｉｏｎａｎｄｔｒａｎｓｌｏｃａｔｉｏｎｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎｂｙｗｈｅａｔ
ＧＵＯＭｉｎｇｍｉｎｇ１，２，ＺＨＡＯＧｕａｎｇｃａｉ１，ＧＵＯＷｅｎｓｈａｎ２，ＣＨＡＮＧＸｕｈｏｎｇ１，ＷＡＮＧＤｅｍｅｉ１，
ＹＡＮＧＹｕｓｈｕａｎｇ１，ＷＡＮＧＭｅｉ３，ＱＩＺｈｅｎ１，ＷＡＮＧＹｕ１，ＤＡＩＤａｎｄａｎ２，ＷＥＩＸｉｎｇ２，ＬＩＹｉｎｙｉｎ２，ＬＩＵＸｉａｏｃｈｅｎｇ３
（１ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣｒｏｐＳｃｉｅｎｃｅ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅＳｃｉｅｎｃｅｓ／ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＣｒｏｐＰｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌａｎｄＥｃｏｌｏｇｙ，Ｍｉｎｉｓｔｒｙ
ｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８１，Ｃｈｉｎａ；２ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＣｒｏｐＧｅｎｅｔｉｃｓａｎｄＰｈｙｓｉｏｌｏｇｙｏｆＪｉａｎｇｓｕＰｒｏｖｉｎｃｅ／ＷｈｅａｔＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒ，
ＹａｎｇｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｙａｎｇｚｈｏｕ，Ｊｉａｎｇｓｕ２２５００９，Ｃｈｉｎａ；３ＣｏｌｅｇｅｏｆＡｇｒｏｎｏｍｙ，ＸｉｎｊｉａｎｇＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｕｒｕｍｑｉ８３００５２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：【Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅｓ】Ｔｈｅｏｂｊｅｃｔｉｖｅｉｓｔｏｅｘｐｌｏｒｅｔｈｅｖａｒｉａｔｉｏｎｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ，ａｓｓｉｍｉｌａｔｉｏｎａｎｄ
ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｆｅｃｔｅｄｂｙｎｉｔｒｏｇｅｎｔｏｐｄｒｅｓｓｉｎｇｔｉｍｅａｎｄｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｒａｔｅｉｎｗｉｎｔｅｒｗｈｅａｔ‘Ｊｉｍａｉ２０’．
【Ｍｅｔｈｏｄｓ】Ｕｓｉｎｇｈｉｇｈｇｌｕｔｅｎｗｈｅａｔｃｕｌｔｉｖａｒ‘Ｊｉｍａｉ２０’ａｓｔｅｓｔｍｅｔｅｒｉａｌａｎｄｔｈｅ１５Ｎｔｒａｃｅｒｔｅｃｈｎｉｑｕｅ，ａｐｏｔ
ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｗａｓａｄｏｐｔｅｄｗｉｔｈｔｗｏｎｉｔｒｏｇｅｎｔｏｐｄｒｅｓｓｉｎｇｔｉｍｅ（ｒｅｖｉｖｉｎｇａｎｄｅｌｏｎｇａｔｉｏｎｓｔａｇｅ）ａｎｄｔｈｒｅｅｐｏｔａｓｓｉｕｍ
ｂａｓａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｒａｔｅ（Ｋ２Ｏ０，５０ａｎｄ１００ｋｇ／ｈｍ
２）．Ｐｌａｎｔｓａｍｐｌｅｓｗｅｒｅｃｏｌｅｃｔｅｄａｔｅｎｔｈｅｓｉｓｓｔａｇｅ，ａｎｄｇｒａｉｎａｎｄ
ｐｌａｎｔｓａｍｐｌｅｓａｔｍａｔｕｒａｉｔｙｓｔａｇｅｔｏｄｅｔｅｒｍｉｎｅｔｈｅｎｉｔｒｏｇｅｎｃｏｎｔｅｎｔｓ，ｃａｌｃｕｌａｔｅｔｈｅｎｉｔｒｏｇｅｎａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ，ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ
ａｎｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ．【Ｒｅｓｕｌｔｓ】ＡｌｔｈｏｕｇｈｔｈｅｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎＮｕｓｅｓｔａｇｅａｎｄＫｒａｔｅｈａｄｎｏｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｅｆｅｃｔｏｎ
ｇｒａｉｎｐｒｏｔｅｉｎｃｏｎｔｅｎｔｏｆ‘Ｊｉｍａｉ２０’，ｔｈｅｅｆｅｃｔｓｏｆＫｒａｔｅｏｎｎｉｔｒｏｇｅｎａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ，ａｓｓｉｍｉｌａｔｉｏｎａｎｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｖａｒｉｅｄ
ｗｉｔｈＮｕｓｅｓｔａｇｅ．Ｔｈｅｎｉｔｒｏｇｅｎａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎａｍｏｕｎｔ，ｔｒａｎｓｌｏｃａｔｉｏｎａｍｏｕｎｔａｎｄｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｏｆｗｈｅａｔａｌ
ｒｅａｃｈｅｄｔｈｅｍａｘｉｍａｏｎｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆＫ０ａｎｄｎｉｔｒｏｇｅｎａｐｐｌｉｅｄａｔｒｅｖｉｖｉｎｇｓｔａｇｅ．ＵｎｄｅｒＫ２Ｏｒａｔｅｏｆ５０ｋｇ／ｈｍ
２，
３期 郭明明，等：追氮时期和施钾量对小麦氮素吸收运转的调控
ｎｉｔｒｏｇｅｎａｐｐｌｉｅｄａｔｅｌｏｎｇａｔｉｏｎｓｔａｇｅｃｏｕｌｄｅｆｅｃｔｉｖｅｌｙｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｎｉｔｒｏｇｅｎａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎａｍｏｕｎｔａｔｔｈｅａｎｔｈｅｓｉｓ，
ｎｉｔｒｏｇｅｎａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｐｌａｎｔａｎｄｇｒａｉｎｆｒｏｍｓｏｉｌ，ｎｉｔｒｏｇｅｎｔｒａｎｓｌｏｃａｔｉｏｎａｍｏｕｎｔａｎｄｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｏｆ
ｗｈｅａｔａｔｔｈｅｍａｔｕｒｉｔｙ，ａｎｄｆｉｎａｌｙｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｇｒａｉｎｙｉｅｌｄｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ．Ｔｈｅｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｎｉｔｒｏｇｅｎ
ｔｏｐｄｒｅｓｓｉｎｇｓｔａｇｅａｎｄｐｏｔａｓｓｉｕｍｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｒａｔｅｈａｓｎｏｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｅｆｅｃｔｏｎｔｈｅｇｒａｉｎｐｒｏｔｅｉｎｃｏｎｔｅｎｔｏｆＪｉｍａｉ２０
Ｔｈｅｒｅａｒｅｄｉｆｅｒｅｎｃｅｓｉｎｅｆｅｃｔｓｏｆｐｏｔａｓｓｉｕｍｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｏｎｔｈｅｎｉｔｒｏｇｅｎａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ，ａｓｓｉｍｉｌａｔｉｏｎａｎｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｍｏｎｇ
ｄｉｆｅｒｅｎｔｎｉｔｒｏｇｅｎｔｏｐｄｒｅｓｓｉｎｇｓｔａｇｅｓ．Ｕｎｄｅｒｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎａｐｐｌｉｅｄａｔｔｈｅｇｒｅｅｎｔｕｒｎｉｎｇｓｔａｇｅａｎｄｗｉｔｈｏｕｔ
ｐｏｔａｓｓｉｕｍｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ（Ｋ０），ｔｈｅｎｉｔｒｏｇｅｎａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎａｍｏｕｎｔ，ｎｉｔｒｏｇｅｎｔｒａｎｓｌｏｃａｔｉｏｎａｍｏｕｎｔａｎｄｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ
ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｏｆｗｈｅａｔａｌｒｅａｃｈｔｈｅｍａｘｉｍａ．Ｗｈｉｌｅｕｎｄｅｒｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎａｐｐｌｉｅｄａｔｔｈｅｅｌｏｎｇａｔｉｏｎｓｔａｇｅ，
ｐｒｏｐｅｒｐｏｔａｓｓｉｕｍａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｒａｔｅ（Ｋ１）ｃｏｕｌｄｉｎｃｒｅａｓｅｔｈｅｎｉｔｒｏｇｅｎａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎａｍｏｕｎｔ，ｎｉｔｒｏｇｅｎｔｒａｎｓｌｏｃａｔｉｏｎ
ａｍｏｕｎｔ，ｇｒａｉｎｙｉｅｌｄ，ｎｉｔｒｏｇｅｎｐｒｏｄｕｃｔｉｖｅｅｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄｎｉｔｒｏｇｅｎｒｅｃｏｖｅｒｙｉｎｄｅｘｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅ
ｅｘｃｅｓｓｉｖｅｐｏｔａｓｓｉｕｍｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ（Ｋ２）ｉｓｎｏｔｂｅｎｅｆｉｃａｌｔｏｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｎｉｔｒｏｇｅｎｕｓｅｅｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄｇｒａｉｎ
ｙｉｅｌｄ．【Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓ】Ｉｔｉｓｂｅｎｅｆｉｃｉａｌｔｏｔｈｅｎｉｔｒｏｇｅｎａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ，ｎｉｔｒｏｇｅｎｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎａｎｄｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｈｉｇｈｙｉｅｌｄｆｏｒ
ｗｈｅａｔ（Ｊｉｍａｉ２０）ｕｎｄｅｒｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆＫ２Ｏｒａｔｅｏｆ５０ｋｇ／ｈｍ
２ａｎｄｎｉｔｒｏｇｅｎａｐｐｌｉｅｄａｔｔｈｅｅｌｏｎｇａｔｉｏｎｓｔａｇｅ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｗｉｎｔｅｒｗｈｅａｔ；ｎｉｔｒｏｇｅｎ；ｐｏｔａｓｓｉｕｍ；ｎｉｔｒｏｇｅｎａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ；ｎｉｔｒｏｇｅｎｔｒａｎｓｌｏｃａｔｉｏｎ
小麦植株氮素与籽粒产量和蛋白质产量呈正相
关关系［１］，开花至成熟期植株吸氮能力的差异会影
响小麦籽粒蛋白质含量［２－３］。王月福等［４］研究表
明，氮肥的施用是调控小麦花后碳氮物质积累与运
转的最有效的手段。有研究表明，过量施用氮肥不
利于氮素向籽粒中转运，其中转运氮素对籽粒氮的
贡献率为６９％ ８７％，只有１３％ ３１％的籽粒氮是
靠根系吸收供应的［５］。花后氮素的吸收同化和营
养器官氮素向籽粒中的运转对籽粒蛋白质的积累和
产量的形成均有重要作用［６］。也有研究认为，氮肥
利用效率的高低不仅取决于施氮量、施氮时期及其
他生态因素，还与其之间的相互关系有关［７］。钾与
小麦籽粒氮代谢密切相关，Ｍｅｎｇｅｌ等［８］研究指出，
钾可促进氨基酸向籽粒中转运，同时能够加快氨基
酸转化为籽粒蛋白质的速度，从而使小麦籽粒蛋白
质含量提高。武际等［９］研究认为，提高钾肥用量可
以明显提高氮素的吸收利用率和农学利用率，促进
小麦植株对氮素的吸收利用。有关小麦植株氮素吸
收、利用及转运的研究已有很多［１０－１３］，但关于追氮
时期和施钾量互作对小麦氮素积累与再运转的影响
及其调控机理的报道较少。本研究选用强筋冬小麦
品种，利用１５Ｎ同位素示踪技术，研究不同追氮时期
和钾肥施用量互作对小麦氮素积累、运转及分配等
的影响，以选出北京地区冬小麦氮素高效利用的最
佳组合，为提高小麦氮素利用提供理论依据。
１ 材料与方法
１１ 试验材料与设计
试验于２０１３ ２０１４年在中国农业科学院自动
防雨棚中进行。试验用土壤为壤土，基础养分含量
为有机质 １２９４ｇ／ｋｇ、全氮 ０７９ｇ／ｋｇ、碱解氮
１０７３６ｍｇ／ｋｇ、速效磷 ２６２３ｍｇ／ｋｇ、速效钾 ２０２
ｍｇ／ｋｇ、ｐＨ为７２２。
试验为两因素随机区组设计，采用盆栽的方法，
以追施氮肥时期为Ａ因素，设返青期和拔节期两个
水平。以施钾量为 Ｂ因素，设 Ｋ２Ｏ０（Ｋ０）、５０
ｋｇ／ｈｍ２（Ｋ１）、１００ｋｇ／ｈｍ２（Ｋ２）三个水平。供试品
种为强筋小麦‘济麦 ２０’。盆口内径 ２６ｃｍ，高 ３０
ｃｍ，每盆装土１８ｋｇ，盆栽土壤风干后过筛，每盆播
种２０粒，覆土３ｃｍ，出苗后间苗至每盆１０株。氮肥
用尿素，钾肥用氯化钾。各处理钾肥全部作为底肥
一次性施入；尿素每盆３１２ｇ（氮含量４６％，折合纯
氮２７０ｋｇ／ｈｍ２），氮肥用１５Ｎ标记，基追比为１∶１。于
三叶期每盆定苗１０株，３次重复。
１２ 测定项目和方法
每个处理开花期取１个重复，测定整个植株；
成熟期取 ３个重复，分植株和籽粒两部分。并于
６５℃烘干至恒重，用０００１感量天平称重，高速粉碎
机粉碎，用半微量凯式定氮法测定全氮含量，用美国
热电公司同位素比率质谱仪测定１５Ｎ丰度。
氮素相关指标的计算方法［１４－１８］：
植株各器官氮素分配量 ＝器官重量 ×氮素
含量；
植株各器官氮素分配比例 ＝器官氮素分配量／
植株积累氮素总量；
植株 积 累 氮 素 来 自 肥 料 氮 的 比 例 ＝
［（器官中１５Ｎ丰度－０３６６３）×１００］／（肥料中１５Ｎ丰
度－０３６６３）］；
１９５
植 物 营 养 与 肥 料 学 报 ２２卷
植株积累氮素来自肥料氮的量＝植株积累总氮
量×植株积累氮素来自肥料氮的比例；
植株积累氮素来自土壤氮的量＝植株积累总氮
量－植株积累氮素来自肥料氮的量；
植株积累氮素来自土壤氮的比例＝植株积累氮
素来自土壤氮的量／植株积累氮素总量；
营养器官氮素转移量＝开花期营养器官氮素积
累量－成熟期营养器官氮素残留量（含根）；
转移效率＝营养器官氮素转移量／开花期营养
器官氮素积累量；
贡献率＝营养器官氮素转移量（ｍｇ／ｐｌａｎｔ）／成
熟期籽粒氮素积累量（ｍｇ／ｐｌａｎｔ）；
氮肥生产效率＝籽粒产量／施氮量；
氮素利用效率＝籽粒产量／植株氮素积累量；
氮素收获指数 ＝籽粒氮素积累量／植株氮素积
累量。
１３ 数据分析
采用 Ｅｘｃｅｌ２００３、ＤＰＳ６５５等软件进行数据计
算及统计分析。
２ 结果与分析
２１ 追氮时期和施钾量对植株氮素积累量的影响
由表１可知，追氮时期和施钾量互作对小麦植
株氮素积累量有一定的影响。在施钾条件下，拔节
期追施氮肥能有效增加开花期植株氮素积累量。而
施钾量对开花期小麦植株氮素积累量的影响因追氮
时期而有所不同，返青期追施氮肥，植株氮素积累量
表现为 Ｋ０＞Ｋ１＞Ｋ２；拔节期追施氮肥，则表现为
Ｋ１＞Ｋ０＞Ｋ２。返青期追施氮肥，成熟期植株和籽粒
氮素积累量均显著高于拔节期追施处理，其中在Ｋ２
施钾量条件下，两个追氮处理差异最为显著。返青
期追施氮肥，Ｋ２水平下成熟期植株氮素积累量高于
Ｋ０和Ｋ１，且差异达到显著水平，而Ｋ１和Ｋ２水平间
差异不显著。成熟期籽粒氮素积累量表现为 Ｋ０＞
Ｋ１＞Ｋ２，且差异均达到显著水平。拔节期追施氮
肥，成熟期植株和籽粒氮素积累量均随着施钾量的
增加而呈先升高后降低的趋势，植株氮素积累量在
三个施钾量水平间差异均达到显著水平，而籽粒氮
素积累量在 Ｋ０和 Ｋ２水平间差异不显著。说明过
多施钾不利于小麦植株和籽粒氮素的积累。
２２ 追氮时期和施钾量对不同来源氮素分配量及
分配比例的影响
由表２可见，开花期土壤氮含量及所占比例均
高于肥料氮，说明土壤氮对植株氮素积累的贡献大
表１ 不同追氮时期和施钾量下花期和成熟期
植株氮素积累量 （ｍｇ／ｐｌａｎｔ）
Ｔａｂｌｅ１ ＮａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｉｎｗｈｅａｔｕｎｄｅｒｄｉｆｅｒｅｎｔＮ
ｔｏｐｄｒｅｓｓｉｎｇｓｔａｇｅａｎｄＫｒａｔｅｓａｔａｎｔｈｅｓｉｓａｎｄｍａｔｕｒｅｓｔａｇｅ
追氮时期
Ｎｔｏｐｄｒｅｓｓｉｎｇ
ｓｔａｇｅ
钾水平
Ｋｌｅｖｅｌ
开花期
Ａｎｔｈｅｓｉｓ
植株
Ｐｌａｎｔ
成熟期
Ｍａｔｕｒｉｔｙ
植株
Ｐｌａｎｔ
籽粒
Ｇｒａｉｎ
返青期
Ｒｅｖｉｖｉｎｇ
Ｋ０ ４２１２ １１４９ｃ ３０５９ａ
Ｋ１ ３０４３ １１０８ｃ ２９１２ｂ
Ｋ２ ２６５７ １５２８ａ ２２８７ｄ
拔节期
Ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ
Ｋ０ ４５０８ １１０７ｃ ２６８４ｃ
Ｋ１ ４７２５ １３０３ｂ ２９０４ｂ
Ｋ２ ３６６１ ９３３ｄ ２６２５ｃ
注（Ｎｏｔｅ）：同列数值后不同字母表示差异达 ５％显著水平
Ｖａｌｕｅｓｆｏｌｏｗｅｄｂｙｄｉｆｅｒｅｎｔｌｅｔｅｒｓｉｎｔｈｅｓａｍｅｃｏｌｕｍｎａｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔａｔ
ｔｈｅ５％ ｌｅｖｅｌ．
于肥料氮。拔节期追施氮肥，开花期来自肥料氮和
土壤氮的植株氮素积累量均高于返青期追施处理。
追氮处理对氮素分配比例的影响因不同氮素来源而
有所差异，其中来自肥料氮的部分，氮素分配比例表
现为拔节期追施氮肥高于返青期追施；来自土壤氮
的部分则表现为返青期追施氮肥高于拔节期追施。
施钾量对不同来源氮素的积累和分配也有一定影
响。返青期追施氮肥，来自土壤氮的积累量随着施
钾量的增加不断下降，以Ｋ０水平最高；而拔节期追
施氮肥，来自肥料氮和土壤氮的积累量均随钾肥用
量的增加呈先升高后降低的趋势，在 Ｋ１水平下达
到最大值。施钾量对不同来源氮素分配比例的影响
不尽一致。
由表３可以看出，成熟期小麦植株和籽粒不同
来源氮素的积累量与开花期表现基本一致，均表现
为土壤氮高于肥料氮。追氮时期和施钾量互作对小
麦植株和籽粒氮素积累量、氮素分配比例均有显著
影响。在拔节期追氮，植株肥料氮积累量及分配比
例显著低于返青期追氮处理，植株土壤氮积累量在
Ｋ１施钾量水平下高于返青期追氮；在不施钾肥的
条件下，植株土壤氮积累量表现为拔节期追氮高于
返青期追氮，但差异未达到显著水平。拔节期追氮
的小麦植株和籽粒肥料氮和土壤氮积累量及分配比
例均显著高于返青期追氮处理。钾肥施用量对不同
来源氮素积累量及其分配比例存在一定的影响。返
青期追氮条件下，随着钾肥用量的增加，植株肥料氮
２９５
３期 郭明明，等：追氮时期和施钾量对小麦氮素吸收运转的调控
表２ 开花期不同来源氮素的积累与分配比例
Ｔａｂｌｅ２ ＮｉｔｒｏｇｅｎａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｆｒｏｍｄｉｆｅｒｅｎｔＮｓｏｕｒｃｅｓａｔｔｈｅａｎｔｈｅｓｉｓ
追氮时期
Ｎｔｏｐｄｒｅｓｓｉｎｇ
ｓｔａｇｅ
钾水平
Ｋｌｅｖｅｌ
来自肥料氮Ｎｆｒｏｍｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ
积累 （ｍｇ／ｐｌａｎｔ）
Ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ
比例 （％）
Ｐｒｏｐｏｔｉｏｎ
来自土壤氮Ｎｆｒｏｍｓｏｉｌ
积累 （ｍｇ／ｐｌａｎｔ）
Ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ
比例 （％）
Ｐｒｏｐｏｔｉｏｎ
返青期
Ｒｅｖｉｖｉｎｇ
Ｋ０ ２４５２ ４７０５ ２７６０ ５２９５
Ｋ１ １１３５ ３７２９ １９０８ ６２７１
Ｋ２ １８４９ ５０５６ １８０８ ４９４４
拔节期
Ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ
Ｋ０ ２２６３ ５０１９ ２２４５ ４９８１
Ｋ１ ２３０４ ４８７８ ２４２０ ５１２２
Ｋ２ １５７７ ４３０８ ２０８４ ５６９２
表３ 成熟期不同来源氮素的积累与分配比例
Ｔａｂｌｅ３ Ｎｉｔｒｏｇｅｎａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎａｍｏｕｎｔａｎｄｉｔｓｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｆｒｏｍｄｉｆｅｒｅｎｔｓｏｕｒｃｅｓａｔｍａｔｕｒｉｔｙ
来源氮素
Ｎｉｔｒｏｇｅｎｓｏｕｒｃｅｓ
追氮时期
Ｎｔｏｐｄｒｅｓｓｉｎｇｓｔａｇｅ
钾水平
Ｋｌｅｖｅｌ
积累量 （ｍｇ／ｐｌａｎｔ）
Ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ
植株Ｐｌａｎｔ 籽粒Ｇｒａｉｎ
分配比例 （％）
Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｕｉｏｎ
植株Ｐｌａｎｔ 籽粒Ｇｒａｉｎ
来自肥料氮
Ｎｆｒｏｍｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ
返青期
Ｒｅｖｉｖｉｎｇ
拔节期
Ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ
Ｋ０ ５．１８ｄ １５．４５ｃ １２．２９ｅ ３６．７３ｃ
Ｋ１ ６．１５ｃ １６．７１ａ １５．３０ｃ ４１．５６ａ
Ｋ２ ８．０７ａ １２．８２ｄ ２１．１６ａ ３３．６１ｅ
Ｋ０ ４．７０ｅ １６．１５ｂｃ １２．３９ｅ ４２．６０ａ
Ｋ１ ６．６９ｂ １６．４２ａｂ １５．９１ｂ ３９．０２ｂ
Ｋ２ ４．６８ｅ １２．５０ｄ １３．１７ｄ ３５．１５ｄ
Ｆｖａｌｕｅ
追氮时期×钾水平
Ｎｔｏｐｄｒｅｓｓｉｎｇｓｔａｇｅ×Ｋｌｅｖｅｌ
４５０２ １９２９０ ２３１３８ ２２７２１
来自土壤氮
Ｎｆｒｏｍｓｏｉｌ
返青期
Ｒｅｖｉｖｉｎｇ
拔节期
Ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ
Ｋ０ ６．３１ｂ １５．１３ａ １５．０１ｃ ３５．９６ｂ
Ｋ１ ４．９３ｃ １２．４１ｃ １２．２６ｅ ３０．８６ｃ
Ｋ２ ７．２０ａ １０．０４ｅ １８．８８ａ ２６．３３ｅ
Ｋ０ ６．３７ｂ １０．６９ｄ １６．８１ｂ ２８．１８ｄ
Ｋ１ ６．３３ｂ １２．６２ｃ １５．０６ｃ ３０．０１ｃ
Ｋ２ ４．６３ｄ １３．７４ｂ １３．０３ｄ ３８．６３ａ
Ｆｖａｌｕｅ
追氮时期×钾水平
Ｎｔｏｐｄｒｅｓｓｉｎｇｓｔａｇｅ×Ｋｌｅｖｅｌ
３１４９ １５３１４ ６１４１３ １９７４３
注（Ｎｏｔｅ）：同列数值后不同字母表示差异达５％显著水平 Ｖａｌｕｅｓｆｏｌｏｗｅｄｂｙｄｉｆｅｒｅｎｔｌｅｔｅｒｓｉｎｔｈｅｓａｍｅｃｏｌｕｍｎａｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔａｔｔｈｅ５％
ｌｅｖｅｌ．— Ｐ＜００５；—Ｐ＜００１．
积累量及其分配比例不断升高，且差异均达到显著
水平，而植株土壤氮积累量及分配比例呈先下降后
升高的趋势；籽粒肥料氮积累量及分配比例呈先升
高后降低的趋势，在Ｋ１水平下达到最大值，且差异
达到显著水平，籽粒土壤氮积累量及分配比例随施
钾量的增加显著下降。拔节期追施氮肥，植株和籽
粒肥料氮积累量均随钾肥用量的增加先升高后显著
下降，而分配比例呈下降趋势；植株土壤氮积累量
及分配比例均表现为 Ｋ０＞Ｋ１＞Ｋ２，Ｋ０和 Ｋ１显著
高于Ｋ２施钾量水平，籽粒土壤氮积累量及分配比
３９５
植 物 营 养 与 肥 料 学 报 ２２卷
例则表现为Ｋ２＞Ｋ１＞Ｋ０，且差异均达到显著水平。
由此表明，施用钾肥和拔节期追氮处理有利于植株
吸收土壤中的氮素。
２３ 追氮时期和施钾量对花后营养器官向籽粒转
移的影响
由表４可知，追氮时期和钾肥施用量对小麦花
后氮素转移量均有一定影响，且二者互作对成熟期
籽粒氮素积累量、转移量、转移率及贡献率的影响均
达到显著水平。拔节期追施氮肥，小麦营养器官向
籽粒的氮素转移量和贡献率均高于返青期追氮处
理，氮素转移率在两个追氮时期处理间无显著差异。
返青期追氮处理下，随着钾肥用量的增加，氮素转移
量、转移率及贡献率均不断下降，差异均达到显著水
平，在 Ｋ０水平时达到最大值。拔节期追氮处理下，
氮素转移量、转移率及贡献率均随施钾量的增加呈
先升高后降低的趋势，即在 Ｋ１水平时达到最高，其
中，除氮素转移量在 Ｋ０和 Ｋ１水平间差异不显著
外，三个施钾量水平间差异均达到显著。由此可知，
适当施用钾肥和拔节期追氮处理有利于小麦营养器
官氮素向籽粒的运转。
表４ 小麦花后营养器官向籽粒的氮素转移
Ｔａｂｌｅ４ Ｔｒａｎｓｌｏｃａｔｉｏｎｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎｆｒｏｍｖｅｇｅｔａｔｉｖｅｏｒｇａｎｓｔｏｇｒａｉｎａｆｔｅｒａｎｔｈｅｓｉｓｓｔａｇｅｏｆｗｈｅａｔ
追氮时期
Ｎｔｏｐｄｒｅｓｓｉｎｇｓｔａｇｅ
钾水平
Ｋｌｅｖｅｌ
籽粒氮积累量
ＧｒａｉｎＮＡＡ（ｍｇ／ｐｌａｎｔ）
氮素转移量
ＮＴＡ（ｍｇ／ｐｌａｎｔ）
转移率 （％）
Ｔｒａｎｓｌｏｃａｔｉｏｎ
贡献率（％）
Ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ
返青期
Ｒｅｖｉｖｉｎｇ
Ｋ０ ３０５９ａ ２５２９ａ ６６３５ａ ７８７１ｄ
Ｋ１ ２９１２ｂ １９３４ｄ ６３５７ｄ ６６６３ｆ
Ｋ２ ２２８７ｄ １６２９ｅ ６１３０ｅ ７１８７ｅ
拔节期
Ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ
Ｋ０ ２６８４ｃ ２４００ｂ ５９８８ｆ ８９５１ｂ
Ｋ１ ２９０４ｂ ２４２５ｂ ６５１１ｂ ９２６１ａ
Ｋ２ ２６２５ｃ ２３５７ｃ ６４３９ｃ ８２９１ｃ
追氮时期×钾水平 Ｎｔｏｐｄｒｅｓｓｉｎｇｓｔａｇｅ×Ｋｌｅｖｅｌ ２０２６４ ６８４２４ ９６０６９ ５６７１
注（Ｎｏｔｅ）：ＮＡＡ—Ｎｉｔｒｏｇｅｎａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎａｍｏｕｎｔ；ＮＴＡ—Ｎｉｔｒｏｇｅｎｔｒａｎｓｌｏｃａｔｉｏｎａｍｏｕｎｔ．同列数值后不同字母表示差异达５％显著水平 Ｖａｌｕｅｓ
ｆｏｌｏｗｅｄｂｙｄｉｆｅｒｅｎｔｌｅｔｅｒｓｉｎｔｈｅｓａｍｅｃｏｌｕｍｎｍｅａｎｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔａｔｔｈｅ５％ ｌｅｖｅｌ．—Ｐ＜０．０１．
２４ 追氮时期和施钾量对小麦籽粒产量、蛋白质含
量及氮肥利用效率的影响
由表５可见，追氮时期和施钾量互作对小麦籽
粒产量、氮肥生产效率、氮肥利用效率及氮素收获指
数等均有显著影响。在Ｋ０和Ｋ１施钾量条件下，拔
节期追氮时籽粒产量显著高于返青期追氮处理；在
表５ 追氮时期和施钾量对小麦产量、蛋白质含量及氮肥利用效率的影响
Ｔａｂｌｅ５ ＥｆｅｃｔｓｏｆＮｔｏｐｄｒｅｓｓｉｎｇｓｔａｇｅａｎｄＫｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｒａｔｅｏｎｙｉｅｌｄ，ｐｒｏｔｅｉｎｃｏｎｔｅｎｔａｎｄＮｕｓｅｅｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｗｈｅａｔ
追氮时期
Ｎｔｏｐｄｒｅｓｓｉｎｇｓｔａｇｅ
施钾量（ｋｇ／ｈｍ２）
Ｋｌｅｖｅｌ
产量（ｋｇ／ｈｍ２）
Ｙｉｅｌｄ
蛋白质含量（％）
Ｐｒｏｔｅｉｎ
ＮＰＥ
（ｋｇ／ｋｇ）
ＮＵＥ
（ｋｇ／ｋｇ）
氮收获指数
ＮＲＩ
返青期
Ｒｅｖｉｖｉｎｇ
Ｋ０ ３９８４．０７ｄ １６．６１ｂｃ １４．７５ｃ ５０．０５ｄ ０．７６ａ
Ｋ１ ４０３２．２１ｃ １６．７０ａｂ １４．９３ｃ ５３．３０ｃ ０．７２ａｂｃ
Ｋ２ ３９９３．６９ｄ １７．４３ａ １４．７９ｃ ５５．７３ｂ ０．５９ｄ
拔节期
Ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ
Ｋ０ ４１５９．５４ｂ １６．０２ｂｃ １５．４０ｂ ５８．４６ａ ０．７０ｂｃ
Ｋ１ ４２５８．７１ａ １６．２９ｂｃ １５．７７ａ ５９．６３ａ ０．７３ａｂ
Ｋ２ ３９８３．６３ｄ １５．８３ｃ １４．７５ｃ ５３．８１ｃ ０．６８ｃ
追氮时期×钾水平
Ｎｔｏｐｄｒｅｓｓｉｎｇｓｔａｇｅ×Ｋｌｅｖｅｌ
３４６８５ ４０９ ２５０４ ７２６５ １３７２
注（Ｎｏｔｅ）：ＮＰＥ—氮肥生产效率Ｎｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｐｒｏｄｕｃｔｉｖｅｅｆｉｃｉｅｎｃｙ；ＮＵＥ—氮肥利用率Ｎｉｔｒｏｇｅｎｕｓｅｅｆｉｃｉｅｎｃｙ，ＮＲＩ－Ｎｉｔｒｏｇｅｎｒｅｃｏｖｅｒｙｉｎｄｅｘ．同
列数值后不同字母表示差异达５％显著水平 Ｖａｌｕｅｓｆｏｌｏｗｅｄｂｙｄｉｆｅｒｅｎｔｌｅｔｅｒｓｉｎｔｈｅｓａｍｅｃｏｌｕｍｎｍｅａｎｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔａｔｔｈｅ５％ ｌｅｖｅｌ．—Ｐ＜
０．０１．
４９５
３期 郭明明，等：追氮时期和施钾量对小麦氮素吸收运转的调控
Ｋ２水平下，拔节期追氮处理籽粒产量略低于返青期
追氮处理，但差异未达到显著水平。在三个钾肥施
用量水平下，返青期追氮处理下济麦２０籽粒蛋白质
含量均显著高于拔节期追氮处理；随施钾量的升
高，返青期追氮处理下济麦２０籽粒蛋白质含量显著
提高，拔节期追氮处理下蛋白质含量呈先升高后降
低的趋势，但三个施钾量水平间差异均未达到显著
水平；追氮时期和施钾量互作对济麦２０籽粒蛋白
质含量的影响不显著。氮素生产效率和利用效率均
表现为拔节期追氮优于返青期追氮，且在 Ｋ０和 Ｋ１
施钾量条件下，二者差异较大。而氮素收获指数在
两个追氮时期水平间无显著差异。在返青期追氮条
件下，随着施钾量的增加，小麦籽粒产量和氮肥生产
效率呈先升高后降低的趋势，其中氮肥生产效率在
三个施钾量水平间差异不显著；氮肥利用效率和氮
素收获指数则随施钾量的增加分别呈不断升高和不
断下降的趋势，且差异均达到显著水平。在拔节期
追氮条件下，随钾肥用量的增加，籽粒产量、氮肥生
产效率、氮肥利用效率和氮素收获指数均呈先升高
后降低的趋势，在Ｋ１水平下达到最大值，且差异达
到显著水平，其中上述指标以 Ｋ２水平下最低。由
此可知，适当施用钾肥并在拔节期追施氮肥，有利于
提高小麦籽粒产量、氮肥生产效率和利用效率。
３ 讨论
氮代谢是植株体内最基本的代谢之一［１９］。小麦
植株对氮素的吸收、同化和利用，直接影响籽粒产量
和蛋白质含量［２０－２１］。前人研究表明，氮肥一部分于
播种前底施，一部分在拔节期追施，可促进小麦对肥
料氮的吸收，并显著提高植株对氮素的吸收量［２２－２３］。
植株对氮素吸收及同化对小麦籽粒产量和蛋白质含
量有显著影响［２４］。本试验结果表明，拔节期追施氮
肥能有效增加开花期植株氮素积累量。追氮时期和
施钾量互作对小麦花后氮素转移量有一定影响。拔
节期追施氮肥，小麦营养器官向籽粒的氮素转移量
及其对籽粒的贡献率均高于返青期追氮处理，而氮
素转移率在两个追氮时期处理间无显著差异。追氮
时期和施钾量对小麦籽粒产量、氮肥生产效率、氮肥
利用效率及氮素收获指数等均有一定影响。在 Ｋ０
和Ｋ１施钾量条件下，拔节期追氮时籽粒产量显著
高于返青期追氮处理。氮素生产效率和利用效率均
表现为拔节期追氮处理优于返青期处理。王月福
等［２５］研究表明，小麦一生吸收的氮素１／３来自肥料
氮，２／３来自土壤氮。本试验结果表明，小麦吸收的
氮素中，土壤氮与肥料氮的比例大致为１∶１，这与其
研究结果不尽一致。因此关于施氮量和环境条件等
因素对小麦氮素吸收的影响还有待于进一步研究。
钾对小麦氮素的吸收、运转有重要的影响［２６］。于振
文等用１５Ｎ示踪法探讨了钾对冬小麦的氮素吸收、
分配规律的影响［２７］，结果表明高钾处理能够促进花
后植株对氮素的吸收及氮向籽粒中的运转。胡承孝
等［２８］研究认为，使用钾肥后会影响到营养元素的吸
收利用。本试验结果表明，施钾量对开花期小麦植
株氮素积累量的影响因追氮时期而有所不同，返青
期追施氮肥，植株氮素积累量表现为不施钾（Ｋ０）最
高；在拔节期追施氮肥，则表现为 Ｋ１＞Ｋ０＞Ｋ２。
返青期追施氮肥，成熟期植株和籽粒氮素积累量均
显著高于拔节期追施处理。成熟期植株和籽粒氮素
积累量均随着施钾量的增加而呈先升高后降低的趋
势，这表明过多施用钾肥不利于小麦植株和籽粒氮
素的积累。拔节期追氮处理，氮素转移量、转移率及
贡献率均随施钾量的增加呈先升高后降低的趋势，
说明拔节期追氮和适当施用钾肥有利于小麦营养器
官氮素向籽粒的运转。随钾肥用量的增加，籽粒产
量、氮肥生产效率、氮肥利用效率和氮素收获指数均
呈先升高后降低的趋势。由此可知，适当施用钾肥
并拔节期追氮，有利于提高小麦籽粒产量，并使氮肥
生产效率和氮肥利用效率同步提高。另外，本试验
在土壤含钾量较高的条件下进行，施钾能够提高产
量的结论是在盆栽试验中的得出的，且重复较少，还
有待于在大田试验中进一步验证。
４ 结论
不论钾施用量多少，拔节期追氮优于返青期追
氮，其中返青期追施氮肥，植株和籽粒氮素积累量、
土壤氮积累量、氮素转移量、转移率、贡献率和氮素
收获指数均在不施钾水平下达到最高；拔节期追施
氮肥，上述指标在施 Ｋ２Ｏ５０ｋｇ／ｈｍ
２水平下达到最
大值。综合考虑小麦产量、籽粒蛋白质含量及氮素
积累、运转和分配，强筋小麦济麦 ２０各指标在施
Ｋ２Ｏ５０ｋｇ／ｈｍ
２、拔节期追施氮肥条件下最优。
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