全 文 ：植物营养与肥料学报 ２０１５，２１（１）：６４－７１
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｌａｎｔＮｕｔｒｉｔｉｏｎａｎｄＦｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ｄｏｉ牶１０１１６７４／ｚｗｙｆ．２０１５０１０７
收稿日期：２０１４－４－１４ 接受日期：２０１４－１０－２３
基金项目：国家重点基础研究发展计划（２００９ＣＢ１１８６００）；农业部公益性行业科研专项（２０１２０３０９６，２０１２０３０３１，２０１３０３１０２）；“十二五”科技支
撑计划（２０１３ＢＡＤ０７Ｂ０７，２０１１ＢＡＤ１６Ｂ０７）资助。
作者简介：谢迎新（１９７６—），男，河南西平人，博士，副研究员，主要从事植物营养与生理生态研究。Ｅｍａｉｌ：ｘｉｅｙｉｎｇｘｉｎ＠ｔｏｍ．ｃｏｍ
通信作者 Ｅｍａｉｌ：ｈｎｎｄｚｙｊ＠１２６ｃｏｍ
氮、硫配施对冬小麦氮素利用效率及产量的影响
谢迎新１，２，刘 超２，３，朱云集１，２，３，冯 伟１，２，张国钊２，３，朱慧杰１，２
（１国家小麦工程技术研究中心，河南郑州 ４５０００２；２小麦玉米作物学国家重点实验室，河南郑州 ４５０００２；
３河南农业大学资源与环境学院，河南郑州 ４５０００２）
摘要：【目的】氮（Ｎ）、硫（Ｓ）是生物所必需的营养物质，对小麦籽粒产量和品质起着重要作用。硫素供应不足，特
别是在当前大量氮素供应情况下引起的作物生理性缺硫将导致作物产量和含硫氨基酸蛋白质含量下降。本文旨
在探索氮、硫配施对冬小麦氮素利用效率和籽粒产量的促进效果并提出合理的区域氮、硫施肥技术。【方法】２０１２
２０１３年，在河南温县以国审冬小麦品种豫麦４９－１９８为供试材料，进行大田试验。设置不同施氮量０、１２０、１８０、
２４０和３６０ｋｇ／ｈｍ２（分别以Ｎ０、Ｎ１２０、Ｎ１８０、Ｎ２４０和Ｎ３６０表示）和施硫０和６０ｋｇ／ｈｍ
２（Ｓ０和Ｓ６０）试验，调查氮、硫对冬小
麦干物质积累、氮素积累分配、籽粒产量和氮素利用效率的影响。【结果】对冬小麦生育后期干物质积累分析表明，
干物质积累随施氮量增多而提高，相同施氮量条件下施硫较不施硫小麦干物质积累量显著提高，其中成熟期干物
质积累量Ｎ１８０Ｓ６０、Ｎ２４０Ｓ６０和Ｎ３６０Ｓ６０分别较Ｎ１８０Ｓ０、Ｎ２４０Ｓ０和Ｎ３６０Ｓ０提高２２２５、３６０７和３１２０ｋｇ／ｈｍ
２，而且氮素低的处
理添加硫后干物质积累量高于氮素高不加硫处理，如Ｎ１８０Ｓ６０＞Ｎ２４０Ｓ０、Ｎ２４０Ｓ６０＞Ｎ３６０Ｓ０，处理间差异均达显著水平。
随施氮量增多，冬小麦植株氮素积累总量增加，在 Ｎ２４０和３６０ｋｇ／ｈｍ２水平，硫素供应显著增加小麦植株氮素积
累。不同施氮量条件下施硫较不施硫均显著提高了小麦籽粒产量，分别提高了１０５％、１８３％、５２％、５６％和
４９％。随施氮量增多，氮肥偏生产力下降，氮回收效率、生理效率和农学效率则均以Ｎ１８０达最高值。不同施氮水
平下，施硫均显著提高了冬小麦氮素回收效率，但对氮生理效率影响不显著，其中在施 Ｎ量为 １２０、１８０和 ２４０
ｋｇ／ｈｍ２时，施硫较不施硫氮肥偏生产力和农学效率均显著提高。【结论】在当前小麦生产中，采用控氮或减氮增硫
技术措施，可实现小麦氮利用效率和籽粒产量的同步提高。在本试验地区小麦生产中，达到冬小麦稳产高效或增
产高效的适宜施氮量为１８０ ２４０ｋｇ／ｈｍ２配合６０ｋｇ／ｈｍ２硫肥施用。
关键词：氮；硫；冬小麦；籽粒产量；氮素利用
中图分类号：Ｓ１４３７＋９；Ｓ５１２１＋１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８－５０５Ｘ（２０１５）０１－００６４－０８
Ｅｆｅｃｔｓｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎａｎｄｓｕｌｆｕｒｃｏｍｂｉｎｅｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｎｎｉｔｒｏｇｅｎ
ｕｓｅｅｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄｇｒａｉｎｙｉｅｌｄｏｆｗｉｎｔｅｒｗｈｅａｔ
ＸＩＥＹｉｎｇｘｉｎ１，２，ＬＩＵＣｈａｏ２，３，ＺＨＵＹｕｎｊｉ１，２，３，ＦＥＮＧＷｅｉ１，２，ＺＨＡＮＧＧｕｏｚｈａｏ２，３，ＺＨＵＨｕｉｊｉｅ１，２
（１ＮａｔｉｏｎａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｒｅｆｏｒＷｈｅａｔ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ，Ｈｅｎａｎ４５０００２，Ｃｈｉｎａ；
２ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＷｈｅａｔａｎｄＭａｉｚｅＣｒｏｐＳｃｉｅｎｃｅ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ４５０００２，Ｃｈｉｎａ；
３ＣｏｌｅｇｅｏｆＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ＨｅｎａｎＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ４５０００２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：【Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅｓ】Ｎｉｔｒｏｇｅｎ（Ｎ）ａｎｄｓｕｌｐｈｕｒ（Ｓ）ａｒｅｅｓｓｅｎｔｉａｌｎｕｔｒｉｅｎｔｓｒｅｑｕｉｒｅｄｆｏｒａｌｌｉｖｉｎｇｏｒｇａｎｉｓｍ，
ｗｈｉｃｈｐｌａｙｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｉｎｇｒａｉｎｙｉｅｌｄａｎｄｑｕａｌｉｔｙｏｆｗｈｅａｔ．ＩｎｓｕｆｉｃｉｅｎｔＳ，ｅｓｐｅｃｉａｌｙｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌｄｅｆｉｃｉｅｎｃｙＳ
ｃａｕｓｅｄｂｙｌａｒｇｅａｍｏｕｎｔｓｏｆＮｓｕｐｐｌｙ，ｗｉｌｒｅｓｕｌｔｉｎｄｅｃｒｅａｓｅｄｇｒａｉｎｙｉｅｌｄａｎｄｄｉｍｉｎｉｓｈｅｄＳａｍｉｎｏａｃｉｄｃｏｎｔｅｎｔｏｆ
ｔｈｅｇｒａｉｎｐｒｏｔｅｉｎ．ＴｈｉｓｐａｐｅｒａｉｍｓｔｏｃｏｍｐａｒｅｔｈｅｅｆｅｃｔｓｏｆｄｉｆｅｒｅｎｔＮａｎｄＳｃｏｍｂｉｎｅｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｎｔｈｅＮｕｓｅ
ｅｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄｇｒａｉｎｙｉｅｌｄｏｆｗｉｎｔｅｒｗｈｅａｔａｎｄｔｏｇｉｖｅｓｏｍｅｒｅａｓｏｎａｂｌｅａｄｖｉｃｅｓａｂｏｕｔＮａｎｄＳｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ｉｎｔｈｅＮｏｒｔｈＣｈｉｎａＰｌａｉｎ．【Ｍｅｔｈｏｄｓ】Ａｗｈｅａｔｃｕｌｔｉｖａｒ，Ｙｕｍａｉ４９－１９８，ｗａｓｕｓｅｄａｓｔｅｓｔｍａｔｅｒｉａｌ．Ｆｉｅｌｄ
ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｗｅｒｅｃｏｎｄｕｃｔｅｄｗｉｔｈｆｉｖｅＮｌｅｖｅｌｓｏｆ０，１２０，１８０，２４０ａｎｄ３６０ｋｇ／ｈａ（ｒｅｃｏｒｄｅｄａｓＮ０，Ｎ１２０，Ｎ１８０，
１期 谢迎新，等：氮、硫配施对冬小麦氮素利用效率及产量的影响
Ｎ２４０，Ｎ３６０）ａｎｄｔｗｏＳｌｅｖｅｌｓｏｆ０ａｎｄ６０ｋｇ／ｈａ（Ｓ０，Ｓ６０）ｄｕｒｉｎｇｗｈｅａｔｇｒｏｗｔｈｓｅａｓｏｎｓ．Ｔｈｅｄｒｙｍａｔｅｒ
ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ（ＤＭＡ），Ｎａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ，ａｎｄｇｒａｉｎｙｉｅｌｄｆｏｒｍａｔｉｏｎｗｅｒｅｍｅａｓｕｒｅｄｉｎ２０１２－２０１３ａｔ
ＷｅｎｘｉａｎＣｏｕｎｔｙｉｎＨｅｎａｎＰｒｏｖｉｎｃｅ，Ｃｈｉｎａ．【Ｒｅｓｕｌｔｓ】ＴｈｅＤＭＡａｔｌａｔｅｇｒｏｗｔｈｓｔａｇｅｓｉｓｉｎｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｔｈｅ
ｉｎｃｒｅａｓｅｏｆＮａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｒａｔｅ．ＵｎｄｅｒｔｈｅｓａｍｅＮａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｒａｔｅｓ，ＳａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｃｏｕｌｄｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｉｎｃｒｅａｓｅＤＭＡ
ｏｆｗｉｎｔｅｒｗｈｅａｔｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｎｏＳａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，ｉｎｗｈｉｃｈａｔｍａｔｕｒｉｔｙｓｔａｇｅｔｈｅＤＭＡｏｆＮ１８０Ｓ６０，Ｎ２４０Ｓ６０ａｎｄＮ３６０Ｓ６０
ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈＮ１８０Ｓ０，Ｎ２４０Ｓ０ａｎｄＮ３６０Ｓ０ｉｎｃｒｅａｓｅｄ２２２５，３６０７ａｎｄ３１２０ｋｇ／ｈａ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｓｈｏｗｉｎｇｔｈｅｏｒｄｅｒｏｆ
Ｎ１８０Ｓ６０＞Ｎ２４０Ｓ０，Ｎ２４０Ｓ６０＞Ｎ３６０Ｓ０，ａｎｄｔｈｅｄｉｆｅｒｅｎｃｅｓａｌｒｅａｃｈｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｅｖｅｌ．ＴｈｅｔｏｔａｌＮａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｉｎ
ｗｈｅａｔｐｌａｎｔａｌｓｏｉｎｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆＮａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｒａｔｅ，ｔｈｅＳａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｃｏｕｌｄｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｉｎｃｒｅａｓｅｔｈｅ
ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｕｎｄｅｒｈｉｇｈｅｒＮａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｒａｔｅｓ（２４０ａｎｄ３６０ｋｇ／ｈａ）．ＣｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｎｏＳａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，Ｓ
ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎａｔｆｉｖｅＮａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｌｅｖｅｌｓｃｏｕｌｄａｌｓｏｉｎｃｒｅａｓｅｔｈｅｇｒａｉｎｙｉｅｌｄｂｙ１０５％，１８３％，５２％，５６％ ａｎｄ
４９％，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．ＮｐａｒｔｉａｌｆａｃｔｏｒｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙｇｒａｄｕａｌｙｄｅｃｌｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆＮａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｒａｔｅｓ，Ｎ
ｒｅｃｏｖｅｒｙｅｆｉｃｉｅｎｃｙ，ａｇｒｏｎｏｍｉｃｅｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌｅｆｉｃｉｅｎｃｙａｒｅａｌｔｈｅｈｉｇｈｅｓｔｉｎｔｈｅＮ１８０ｔｒｅａｔｍｅｎｔ，ａｎｄ
ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈＳａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｃｏｕｌｄｆｕｒｔｈｅｒｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｉｎｃｒｅａｓｅｔｈｅＮｒｅｃｏｖｅｒｙｅｆｉｃｉｅｎｃｉｅｓ，ａｎｄｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｓｉｎ
ａｇｒｏｎｏｍｉｃｅｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄＮｐａｒｔｉａｌｆａｃｔｏｒｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙａｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔａｔＮａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｒａｔｅｓｏｆ１２０，１８０ａｎｄ２４０
ｋｇ／ｈａ【Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓ】ＣｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｌｙｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｇｒａｉｎｙｉｅｌｄａｎｄＮｕｓｅｅｆｉｃｉｅｎｃｙｉｎｔｈｅｃｕｒｅｎｔｗｈｅａｔ
ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆＮｏｒｔｈＣｈｉｎａ，ｗｅｃｏｎｃｌｕｄｅｔｈａｔｃｏｍｂｉｎｅｄＮａｎｄＳｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｉｓｅｆｅｃｔｉｖｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒａｃｈｉｅｖｉｎｇ
ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｌｙｈｉｇｈｇｒａｉｎｙｉｅｌｄａｎｄＮｕｓｅｅｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｗｉｎｔｅｒｗｈｅａｔ．Ｎｏｆ１８０－２４０ｋｇ／ｈａｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈＳｏｆ６０
ｋｇ／ｈａａｒｅｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄｔｏｏｂｔａｉｎｓｔａｂｌｅａｎｄｈｉｇｈｙｉｅｌｄａｎｄｈｉｇｈｅｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｗｉｎｔｅｒｗｈｅａｔｉｎｔｈｅｔｅｓｔｅｄａｒｅａ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ牶ｎｉｔｒｏｇｅｎ牷ｓｕｌｆｕｒ牷ｗｉｎｔｅｒｗｈｅａｔ牷ｇｒａｉｎｙｉｅｌｄ牷ｎｉｔｒｏｇｅｎｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ
小麦是我国主要粮食作物，在国家粮食安全和
社会经济发展中占有重要地位。随着我国人口持续
增长、农业资源耗竭等问题的出现以及当前农业结
构调整，粮食作物种植总面积减少，提高粮食单产、
增加总产则成为满足目前社会对粮食需求日益增多
这一现状的唯一途径。在提高产量的诸多因素中，
施肥特别是氮肥的施用发挥了巨大的作用。长期以
来，我国在小麦生产中侧重追求籽粒高产，加大肥料
投入，尤其是氮肥的高投入仍对作物产量增加有很
大贡献［１－３］，但近年来我国小麦生产在提高单产方
面持续徘徊不前，没有较大突破［４］。欧洲一些国家
近年来全年作物的氮肥施用量普遍降低到 Ｎ１２０
ｋｇ／ｈｍ２左右，而在我国华北平原小麦／玉米轮作农
田和太湖地区水稻／小麦轮作稻田全年氮肥用量通
常在Ｎ５５０ ６００ｋｇ／ｈｍ２［５］。过量施氮不仅增加氮
肥残留率，降低氮肥利用效率，对农田生态环境造成
潜在威胁［６－９］，而且可降低土壤ｐＨ值［１０］，影响离子
的交换性吸收或促进其置换进入到土壤溶液中引起
营养元素间的拮抗作用，进而影响其在植物体内的
吸收和代谢，造成作物生理缺素的现象。
硫素是作物生长的必需营养元素，对小麦生长
发育、产量形成以及抗逆稳产发挥着重要作用。随
着工业含硫废气排放控制和高纯肥料种类的施用，
作物生长环境中出现不同程度缺硫和潜在性缺硫现
象［１１］；由于硫和氮在生理、生化作用上有许多相似
之处，在植物体内相辅相成，硫可以促进氮素在作物
体内积累和利用［１２－１３］，在蛋白质合成方面表现高度
协同关系［１４－１５］。以往的研究多集中在氮、硫肥施用
的单项研究或硫氮配施对小麦品质性状的影响方
面，通过施硫措施提高小麦氮肥利用效率的研究较
少，本试验在河南温县大田条件下，设置不同施氮量
配施硫肥试验，探究氮硫配施对小麦氮素利用效率
及籽粒产量的影响，以期为采取氮、硫配施的调控技
术，实现小麦高产高效提供参考依据。
１ 材料与方法
１１ 试验点概况
试验于２０１２ ２０１３年在河南省温县祥云镇大
田进行。位于北纬３４°９２′，东经１１２°９９′，属暖温带
半湿润季风气候，小麦全生育期降水１６４８ｍｍ，≥
０℃积温 ２１８８℃，日照时数 １２５３ｈ，日均气温
１１２℃。土壤类型为潮土，质地为粘土，前茬为夏玉
米，０—３０ｃｍ土层的土壤有机质含量１６７ｇ／ｋｇ、全
氮１０９ｇ／ｋｇ、速效磷（Ｐ）６３４ｍｇ／ｋｇ、速效钾（Ｋ）
９６２ｍｇ／ｋｇ、有效硫１１２ｍｇ／ｋｇ。供试冬小麦品种
为豫麦４９－１９８。
１２ 试验设计
试验采用随机区组设计，３次重复。设施氮 ０
５６
植 物 营 养 与 肥 料 学 报 ２１卷
（Ｎ０）、１２０（Ｎ１２０）、１８０（Ｎ１８０）、２４０（Ｎ２４０）、３６０（Ｎ３６０）
ｋｇ／ｈｍ２５个水平，设不施硫（Ｓ０）和施硫６０ｋｇ／ｈｍ
２
（Ｓ６０）两个水平。各处理均施 Ｐ２Ｏ５９０ｋｇ／ｈｍ
２和
Ｋ２Ｏ９０ｋｇ／ｈｍ
２，施用肥料分别为：尿素（含 Ｎ
４６％）、重过磷酸钙（含Ｐ２Ｏ５４４％）、氯化钾（含 Ｋ２Ｏ
６０％）和硫酸铵（分析纯，含硫２４％、氮２１％），施硫
处理的氮源来自于硫酸铵和尿素，不施硫处理的氮
源全部来自于尿素。磷、钾肥全部和氮、硫肥的
５０％为基施，另５０％的氮、硫肥于拔节期人工开沟
追施。每个试验小区面积３０ｍ２，于１０月１５日机器
播种，播量为１５０ｋｇ／ｈｍ２。田间管理和病虫害防治
同当地高产农田。
１３ 测定项目和方法
１３１干物质积累量的测定 于越冬期、返青期、
拔节期随机选取代表性植株１０株，开花期、灌浆期、
成熟期随机选取代表性植株１０个单茎，按茎、叶、
鞘、穗轴＋颖壳、籽粒分器官置１０５℃烘箱中杀青３０
ｍｉｎ，８０℃烘至恒重称干重。取１ｍ长两行小麦植株
作为样品分析计算各器官的干物质积累量和氮素积
累量。
１３２产量和产量构成因素的测定 成熟期各小
区实收５ｍ２，脱粒风干后称重，计算籽粒产量。取１
ｍ长两行小麦植株进行产量三要素分析。
１３３植株氮含量的测定和计算 采用 ＦＯＳＳ
ＫＪＥＬＴＥＣ２３００全自动定氮仪ＧＢ／Ｔ５５１１－１９８５（半微
量凯氏定氮法）测定样品全氮含量，并进行以下
计算：
氮素积累总量（ｋｇ／ｈｍ２）＝干物质量（ｋｇ／ｈｍ２）
×植株含氮量（ｇ／ｋｇ）／１０００
氮肥偏生产力（ＰＦＰ）＝施氮处理籽粒产量／施
氮量
氮肥农学效率（ＮＵＥ）＝（施氮处理籽粒产量 －
不施氮处理籽粒产量）／施氮量
氮素回收效率（ＲＥ）＝（施氮处理植株吸氮量
－不施氮处理植株吸氮量）／施氮量×１００％
氮素生理效率（ＰＥ）＝（施氮处理籽粒产量－不
施氮处理籽粒产量）／（施氮处理植株吸氮量 －不施
氮处理植株吸氮量）
１４ 数据处理和统计分析
采用Ｅｘｃｅｌ２００３和ＳＰＳＳ１８０统计分析软件对
数据进行分析处理。
２ 结果与分析
２１ 氮、硫配施对冬小麦干物质积累的影响
干物质积累是籽粒产量形成的基础，由图１可
以看出，随着生育期推进，干物质积累量逐渐增大，
各处理变化基本一致，均呈“Ｓ”形曲线，越冬期和返
青期由于冬小麦生长缓慢干物质积累较少，拔节后
干物质快速增加，至成熟期达最高值。氮硫配施对
小麦生育前期干物质积累影响不显著，但随生育期
的推进，干物质积累量随着施氮量增多显著提高，而
且相同施氮量条件下施硫较不施硫干物质积累量显
著提高，其中 Ｎ１８０Ｓ６０、Ｎ２４０Ｓ６０和 Ｎ３６０Ｓ６０分别较 Ｎ１８０
Ｓ０、Ｎ２４０Ｓ０和Ｎ３６０Ｓ０成熟期干物质积累量提高２２２５、
３６０７和 ３１２０ｋｇ／ｈｍ２。另外，Ｎ１８０Ｓ６０＞Ｎ２４０Ｓ０、Ｎ２４０
Ｓ６０＞Ｎ３６０Ｓ０，且达显著水平。表明通过增施硫肥降
低施氮量措施，能提高冬小麦干物质积累，为籽粒产
量提高奠定物质基础。
图１ 不同氮硫配施处理冬小麦干物质积累量
Ｆｉｇ．１ ＤｒｙｍａｔｅｒａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｗｉｎｔｅｒｗｈｅａｔｕｎｄｅｒｄｉｆｅｒｅｎｔＮａｎｄＳｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
６６
１期 谢迎新，等：氮、硫配施对冬小麦氮素利用效率及产量的影响
２２ 氮、硫配施对冬小麦成熟期不同器官中氮素积
累及分配的影响
从表１可见，不同施氮量对各部位氮素积累和
分配比例影响不同，籽粒中氮积累量远高于其他营
养器官。在不施硫肥情况下，随着施氮量增加，成熟
期植株总氮素积累量呈先增加后降低趋势，而在供
硫情况下，植株总氮素累积量一直持续增加。相同
施氮条件下，施硫能够增加各营养器官氮素积累量，
但对各部位氮素分配比例影响不同。在施氮２４０和
３６０ｋｇ／ｈｍ２条件下，籽粒和整株中氮素积累量最
高，施硫显著提高籽粒氮素积累量，而不施硫肥仅施
氮３６０ｋｇ／ｈｍ２处理籽粒中和整株氮素积累量显著
下降。随着施氮量的增加，籽粒中氮素分配比例先
增加后降低，在施氮１８０ｋｇ／ｈｍ２条件下，籽粒中氮
素分配比例达７７８％ ７９９％，施氮３６０ｋｇ／ｈｍ２处
理籽粒中氮素分配比例为７００％ ７２４％。对氮、
硫两因子主体效应方差分析可知，单个硫、氮硫交互
对小麦茎中氮素积累未达显著水平（Ｐ＝００５），但
氮、硫及氮硫交互对其他营养器官氮素积累与分配
的影响均达到差异显著水平，表明在氮肥施用情况
下配施硫肥可以起到提高小麦植株营养器官氮素积
累与分配的效果。该试验结果表明，施氮和施硫对
营养器官和籽粒氮素积累量有着显著的调控效应，
施氮量过高不一定能获得高的氮素积累和籽粒氮素
分配比例，施硫可提高籽粒中氮素含量及营养器官
中氮素分配比例，高施氮条件施硫可以促进籽粒和
营养器官中的氮素积累量，且营养器官氮素积累分
配比例高于向籽粒中氮素积累分配比例。
表１ 不同处理冬小麦成熟期不同器官氮素积累及分配
Ｔａｂｌｅ１ Ｎａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｉｎｄｉｆｅｒｅｎｔｏｒｇａｎｓｏｆｗｉｎｔｅｒｗｈｅａｔａｔｔｈｅｍａｔｕｒｉｔｙｓｔａｇｅｗｉｔｈｄｉｆｅｒｅｎｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
氮素积累量Ｎａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ（ｋｇ／ｈｍ２） 氮素分配比例Ｎｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ（％）
叶片
Ｌｅａｆｂｌａｄｅ
茎
Ｓｔｅｍ
鞘
Ｓｈｅａｔｈ
颖壳
Ｇｌｕｍｅｓ
籽粒
Ｇｒａｉｎ
全株
Ｔｏｔａｌ
叶片
Ｌｅａｆｂｌａｄｅ
茎
Ｓｔｅｍ
鞘
Ｓｈｅａｔｈ
颖壳
Ｇｌｕｍｅｓ
籽粒
Ｇｒａｉｎ
Ｓ０ Ｎ０ ７５ｆ ８７ｅｆ ２７ｉ ７３ｇ ６７４ｇ ８６１ｈ ６９ａｂ １００ａ ３７ｃ ８４ａｂ ７１０ｃ
Ｎ１２０ １０１ｄｅ １０２ｄｅ ７３ｇ ９８ｆ １０７０ｅ １３４４ｆ ７３ａｂ ７４ｂｃ ５３ｂｃ ７１ａｂ ７３１ｂｃ
Ｎ１８０ １１３ｃｄ １００ｄｅ ８５ｆ １１７ｅ １４４９ｃ １７５０ｄｅ ５１ｂ ５３ｄ ４５ｂｃ ５２ｂ ７９９ａ
Ｎ２４０ １２９ｂｃ １４０ｂ １２７ｂｃ １３４ｄ １７４８ａ ２１４９ｂ ６１ａｂ ６６ｂｃｄ ６０ａｂ ６３ａｂ ７５１ａｂｃ
Ｎ３６０ １２７ｂｃ １７０ａ １２８ｂ １４９ｃ １５３９ｂ １９８７ｃ ６０ａｂ ８０ｂ ６０ａｂ ７７ａｂ ７２４ｂｃ
Ｓ６０ Ｎ０ ８７ｅｆ ７７ｆ ４４ｈ ９０ｆ ７８９ｆ １０００ｇ ５１ｂ ７６ｂｃ ４５ｂｃ ９０ａ ７３９ｂｃ
Ｎ１２０ １３４ｂ １１９ｃ ９８ｅ １３０ｄ １３７５ｄ １７２３ｅ ６２ａｂ ６５ｂｃｄ ５３ｂｃ ７２ａｂ ７４８ａｂｃ
Ｎ１８０ １２２ｂｃ １０４ｄ ８０ｆｇ １２８ｄ １４８７ｂｃ１７９９ｄ ６４ａｂ ５４ｄ ４２ｃ ６２ａｂ ７７８ａｂ
Ｎ２４０ １３２ｂ １４７ｂ １１５ｄ １９８ａ １７２８ａ ２１８８ｂ ５４ａｂ ６０ｃｄ ４７ｂｃ ８１ａｂ ７５７ａｂｃ
Ｎ３６０ １９４ａ １８１ａ １８６ａ １６８ｂ １７４８ａ ２２８３ａ ７８ａ ８０ｂ ７５ａ ６７ａｂ ７００ｃ
方差分析 Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｖａｒｉａｎｃｅ（Ｐ＞Ｆ）
Ｎ ０００００ ０００００ ０００００ ０００００ ０００００ ０００００ ０００００ ０００００ ０００００ ０００００ ０００００
Ｓ ０００００ ００７１０ ０００００ ０００００ ０００００ ０００００ ００１７５ ０００１０ ０００１８ ０００００ ００４６７
Ｎ×Ｓ００００１ ０１２５０ ０００００ ０００００ ０００００ ０００００ ００１７２ ０００１０ ０００００ ０００００ ００１０８
注（Ｎｏｔｅ）：同列数值后不同小写字母表示不同处理间差异达５％显著水平 Ｖａｌｕｅｓｆｏｌｏｗｅｄｂｙｄｉｆｅｒｅｎｔｌｅｔｅｒｓｉｎａｃｏｌｕｍｎａｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ
ａｍｏｎｇｔｒｅａｔｍｅｎｔｓａｔ５％ ｌｅｖｅｌ．
２３ 氮、硫配施对冬小麦氮素吸收及利用效率的
影响
由表２可知，随施氮量增加氮肥偏生产力降低，
氮回收效率、生理效率和农学效率先增加后降低。
相同施氮条件下，施硫可提高氮肥偏生产力、回收效
率和农学效率，但对生理效率无明显影响。施氮
７６
植 物 营 养 与 肥 料 学 报 ２１卷
１２０ｋｇ／ｈｍ２条件下，增施硫肥能够明显提高氮回收
效率和农学效率，分别提高了３５５个百分点和８５
ｋｇ／ｋｇ。施氮１８０ｋｇ／ｈｍ２时，生理效率达最高，增加
施氮量生理效率则明显降低。虽然在高施氮量
（２４０、３６０ｋｇ／ｈｍ２）条件下施硫对提高氮肥效率有积
极效应，并显著提高回收效率，但仍未能改变氮肥效
率下降趋势。氮、硫主效应方差分析结果表明，氮
肥及氮、硫交互均对氮肥偏生产力、氮回收效率、氮
生理效率及氮肥农学效率影响显著，但硫肥对氮生
理效率的影响不显著。该试验结果表明，施氮量过
高则会显著降低氮肥偏生产力和氮利用效率，但通
过氮硫配施技术可明显提高冬小麦氮肥偏生产力、
回收效率及农学效率。
表２ 不同氮硫配施冬小麦的氮素利用效率
Ｔａｂｌｅ２ Ｎｉｔｒｏｇｅｎｕｓｅｅｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｗｉｎｔｅｒｗｈｅａｔｕｎｄｅｒｄｉｆｅｒｅｎｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
氮肥偏生产力
ＰＦＰ（ｋｇ／ｋｇ）
氮回收效率
ＲＥ（％）
氮生理效率
ＰＥ（ｋｇ／ｋｇ）
氮肥农学效率
ＮＵＥ（ｋｇ／ｋｇ）
Ｓ０ Ｎ１２０ ４６３ｂ ２３２ｆ ２９８ｂ ７６ｅ
Ｎ１８０ ４０９ｄ ４３８ｃ ３４４ａ １５１ｂｃ
Ｎ２４０ ３２１ｆ ４２９ｃ ２９３ｂ １２８ｄ
Ｎ３６０ ２０１ｇ ２７８ｅ ２５２ｃ ７２ｅ
Ｓ６０ Ｎ１２０ ５４７ａ ５８７ａ ２７８ｂｃ １６０ａｂ
Ｎ１８０ ４３０ｃ ５２２ｂ ３４２ａ １７２ａ
Ｎ２４０ ３３９ｅ ５４２ｂ ２６９ｂｃ １４５ｃ
Ｎ３６０ ２１１ｇ ３４７ｄ ２３８ｃ ８２ｅ
方差分析 Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｖａｒｉａｎｃｅ（Ｐ＞Ｆ）
Ｎ ０００００ ０００００ ０００００ ０００００
Ｓ ０００００ ０００００ ０１４１８ ０００００
Ｎ×Ｓ ０００００ ０００００ ００２２９ ０００００
注（Ｎｏｔｅ）：ＰＦＰ—氮肥偏生产力 Ｎｐａｒｔｉａｌｆａｃｔｏｒｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ；ＲＥ—氮回收效率 Ｎｒｅｃｏｖｅｒｙｅｆｉｃｉｅｎｃｙ；ＰＥ—氮生理效率 Ｎｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ
ｅｆｉｃｉｅｎｃｙ；ＮＵＥ—氮肥农学效率ｎｉｔｒｏｇｅｎｕｓｅｅｆｉｃｉｅｎｃｙ；同列数值后不同小写字母表示不同处理间差异达 ５％显著水平 Ｖａｌｕｅｓｆｏｌｏｗｅｄｂｙ
ｄｉｆｅｒｅｎｔｌｅｔｅｒｓａｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔａｍｏｎｇｔｒｅａｔｍｅｎｔｓａｔ５％ ｌｅｖｅｌ．
２４ 氮、硫配施对冬小麦产量及其构成因素的影响
由表３可见，随着施氮量增加，小麦籽粒产量和
收获指数呈现先增加后下降趋势，均在 Ｎ２４０
ｋｇ／ｈｍ２时籽粒产量达最高值，且与其他处理相比差
异达显著水平。不同施氮量配施硫肥籽粒产量表现
趋势与不施硫相同，但施硫较不施硫均显著提高了
小麦籽粒产量，分别提高 １０５％、１８３％、５２％、
５６％和４９％。在较高施氮量条件下（Ｎ１８０、Ｎ２４０和
Ｎ３６０）配施硫肥，收获指数则显著低于不施硫处理，
表明施硫对营养器官物质积累有显著的促进作用。
进一步对产量构成进行分析可知，不同处理对产量
构成因素影响不同，随着施氮量增加成穗数和穗粒
数呈增加趋势，千粒重则为不施氮处理显著高于其
他处理。相同施氮量条件下，施硫较不施硫提高了
成穗数、穗粒数和千粒重，且对成穗数的影响均达显
著水平，甚至在高氮（Ｎ３６０）条件下施硫对成穗数和
千粒重的影响亦达显著水平。从氮、硫两因子主体
间效应方差分析可知，虽然氮硫交互小麦穗粒数和
千粒重的影响未达差异显著水平，但对小麦籽粒产
量、收获指数及产量构成中的成穗数的影响达到差
异显著水平，且施氮和施硫单个因子也对小麦产量、
产量构成因素及收获指数影响均达差异显著水平，
表明在当前施氮条件下配施硫肥可以通过提高小麦
成穗数进而起到提高小麦籽粒产量和收获指数的
作用。
８６
１期 谢迎新，等：氮、硫配施对冬小麦氮素利用效率及产量的影响
表３ 不同处理冬小麦产量及构成因素
Ｔａｂｌｅ３ Ｇｒａｉｎｙｉｅｌｄａｎｄｙｉｅｌｄｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｏｆｗｉｎｔｅｒｗｈｅａｔｕｎｄｅｒｄｉｆｅｒｅｎｔｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
成穗数
Ｓｐｉｋｅｓ
（×１０４／ｈｍ２）
穗粒数
ｇｒａｉｎｓｐｅｒｓｐｉｋｅ
（Ｎｏ．／ｓｐｉｋｅ）
千粒重
１０００ｇａｉｎｗｅｉｇｈｔ
（ｇ）
籽粒产量
Ｇｒａｉｎｙｉｅｌｄ
（ｋｇ／ｈｍ２）
收获指数
Ｈａｒｖｅｓｔｉｎｄｅｘ
（％）
Ｓ０ Ｎ０ ４４１６ｈ ２８５ｅ ４４５ａｂ ４６４２ｇ ４９０ｃ
Ｎ１２０ ４８７２ｆ ３１２ｄ ４０２ｃｄ ５５５０ｅ ４８５ｃ
Ｎ１８０ ５２６８ｅ ３２４ｃｄ ３７１ｅｆ ７３５１ｃ ５３５ａ
Ｎ２４０ ５４４８ｄ ３３７ｂｃ ４０３ｃｄ ７７０５ｂ ５２５ａｂ
Ｎ３６０ ６０２４ｂ ３５４ａ ３６８ｆ ７２４２ｃ ４４０ｅ
Ｓ６０ Ｎ０ ４６９２ｇ ２９５ｅ ４５４ａ ５１３１ｆ ４７５ｃｄ
Ｎ１２０ ５４８４ｃｄ ３２６ｃ ４２５ｂｃ ６５６５ｄ ４９５ｂｃ
Ｎ１８０ ５６１６ｃ ３２７ｃ ３９４ｄｅ ７７３０ｂ ４８０ｃ
Ｎ２４０ ５８８０ｂ ３４３ａｂ ４１６ｃｄ ８１３３ａ ４４５ｄｅ
Ｎ３６０ ６７６８ａ ３５６ａ ３９４ｄｅ ７５９５ｂ ３８５ｆ
方差分析 Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｖａｒｉａｎｃｅ（Ｐ＞Ｆ）
Ｎ ０００００ ０００００ ０００００ ０００００ ０００００
Ｓ ０００００ ００００２ ０００００ ０００００ ０００００
Ｎ×Ｓ ０００００ ００８２５ ０２７３２ ０００００ ０００００
注（Ｎｏｔｅ）：同列数值后不同小写字母表示不同处理间差异达５％显著水平 Ｖａｌｕｅｓｆｏｌｏｗｅｄｂｙｄｉｆｅｒｅｎｔｌｅｔｅｒｓａｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔａｍｏｎｇｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
ａｔ５％ ｌｅｖｅｌ．
３ 讨论
３１ 氮、硫配施对冬小麦氮素积累及氮素利用的
影响
前人研究表明，增施氮肥有利于增加小麦植株
和籽粒含氮量和氮素积累总量，小麦群体一生总吸
氮量随产量水平提高进一步增加［１６－１７］。王东等［１８］
研究表明，冬小麦产量形成需硫量的相对高低与需
氮量一致，氮素利用效率与硫素利用效率可以协同
提高。本试验表明，施氮和施硫均促进小麦植株对
氮素的吸收利用，提高了成熟期各器官氮素积累量，
施硫提高氮肥偏生产力和氮素利用效率，表明氮、
硫之间有着积极正向交互作用。结果还表明，施硫
增加了营养器官氮素占有比例，降低了籽粒中氮素
占有比例，随着施氮量增加籽粒中氮素占有比例呈
下降趋势。在一定氮、硫供应水平下，氮硫存在互促
效应。氮硫供应水平过高，则相互抑制，不利于小麦
对氮、硫的吸收和利用［１９］。在氮素不足时，大量施
用硫肥会抑制小麦植株对氮素的吸收利用，当作物
不缺硫时氮、硫交互可在高氮素利用效率方面反
映；在氮素充足的情况下，施用硫肥可以促进植物对
氮素的吸收和利用，促使灌浆期各器官的氮素向籽
粒中转移［２０－２１］。成熟期氮在籽粒中的分配率最高
在８０％以上，而籽粒中积累的氮６８０％ ７３３％来
自营养器官中氮的再分配［２２］。本研究表明，增加施
氮量显著降低氮肥偏生产力，氮肥农学效率、回收效
率和生理效率呈现先增加后降低的趋势，施硫则对
不同施氮处理的促进效果有所不同，但都是正面
影响。
３２ 氮、硫配施对小麦干物质积累及产量的影响
小麦籽粒产量形成受开花前贮存碳、氮物质的
调节以及开花后光合生产和氮素吸收能力的影响。
干物质积累是小麦产量形成的基础，小麦籽粒中的
碳约２０％ ２５％来自开花前营养器官中的贮存碳，
超过７０％来自开花后的光合生产［２３］。因此，开花
至成熟期干物质积累高是小麦获得高产的重要条
件。硫是叶绿素合成和 ＡＴＰ磺酰的活性所必需的
元素，以氨基酸的形式参与叶绿素前体的合成［２４］，
施硫保证了小麦可利用的硫，提高了小麦叶片光合
特性，可提高小麦花后干物质积累量，对籽粒产量提
９６
植 物 营 养 与 肥 料 学 报 ２１卷
高有重要作用［２５］，本试验结果表明，氮肥和硫肥配
合施用对小麦干物质积累和产量提高有重要作用，
在一定范围之内籽粒产量随施氮量的增加而提高，
施氮量过高却导致籽粒产量降低，但不同施氮量条
件下配施硫肥均显著提高小麦干物质积累量和籽粒
产量，而且干物质积累量Ｎ１８０Ｓ６０、Ｎ２４０Ｓ６０分别显著高
于Ｎ２４０Ｓ０和 Ｎ３６０Ｓ０，籽粒产量 Ｎ２４０Ｓ６０显著高于 Ｎ３６０
Ｓ０，该试验结果表明，在本试验条件下采用降氮增硫
的施肥技术措施，有利于提高小麦生物量和籽粒产
量。增施硫肥对小麦成穗数有显著提高，增大了群
体的干物质积累量，这可能是收获指数不高的原因。
有关氮硫配施对小麦氮素吸收及产量形成影响的生
理机制有待于进一步深入研究。
４ 结论
在本试验条件下，适宜的施氮量对冬小麦产量
提高及氮的高效利用有着重要作用，增施硫肥对冬
小麦产量提高和氮素高效利用具有明显的增强效
果。施氮量过高不一定能获得高的氮素积累和籽粒
氮素所占比例，但施硫可提高籽粒中氮素含量，降低
籽粒中氮素分配比例，进而整体提高营养器官中氮
素分配比例。施氮量过高籽粒中氮素分配比例呈下
降趋势，施硫可促进籽粒和营养器官中氮素积累，且
向营养器官氮素积累分配比例高于向籽粒中氮素积
累的分配比例。施氮 １２０ｋｇ／ｈｍ２ 配合施硫 ６０
ｋｇ／ｈｍ２时氮素利用效率最高，但其产量偏低，尽管
施氮３６０ｋｇ／ｈｍ２能获得较高的干物质积累量，但其
籽粒产量显著低于施氮２４０ｋｇ／ｈｍ２。因此，建议在
本试验地区小麦生产中，达到冬小麦稳产高效或增
产高效的适宜施氮量为１８０ ２４０ｋｇ／ｈｍ２配合６０
ｋｇ／ｈｍ２硫肥施用。
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