全 文 ：作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2016, 42(6): 909916 http://zwxb.chinacrops.org/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn

本研究由国家自然科学基金项目(31471935)和国家公益性行业(农业)科研专项(201103003)资助。
This study was supported by the National Natural Science foundation of China (31471935) and the Special Fund for Agro-scientific Research
in the Public Interest (201103003)
* 通讯作者(Corresponding author): 叶优良, E-mail: ylye2004@163.com, Tel: 0371-63558290
第一作者联系方式: E-mail: 1069342241@qq.com
Received(收稿日期): 2015-09-06; Accepted(接受日期): 2016-03-14; Published online(网络出版日期): 2016-03-21.
URL: http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20160321.1056.008.html
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2016.00909
豫中地区冬小麦临界氮稀释曲线与氮营养指数模型的建立
岳松华 刘春雨 黄玉芳 叶优良*
河南农业大学资源与环境学院, 河南郑州 450002
摘 要: 为了验证小麦临界氮稀释曲线在豫中地区的适用性, 选择大穗型品种周麦 16和多穗型品种豫麦 49-198进行
了连续 3年(2011年 10月至 2014年 6月)的田间定位试验, 设置 5个氮水平(纯氮 0、120、180、240、360 kg hm2), 分
别构建了小麦地上部生物量临界氮浓度稀释曲线模型和氮营养指数模型。结果表明, 地上部生物量随着施氮量增加
显著提高 , 而后趋于平缓; 小麦临界氮浓度与地上部生物量符合幂函数关系 , 其 R2 分别为 0.8203 (豫麦 49-198,
P<0.01)和 0.7981 (周麦 16, P<0.01), 且模型在年度间具有较好的稳定性。根据模型得到的氮营养指数可以较好地评
价小麦植株氮营养状况, 且小麦氮营养指数和相对茎基部硝酸盐之间具有显著的线性相关。说明本文所构建的小麦
临界氮浓度稀释模型适用于本地区, 且可以用来估测小麦植株氮素盈亏水平。
关键词: 小麦; 临界氮稀释曲线; 氮营养指数; 茎基部硝酸盐
Simulating Critical Nitrogen Dilution Curve and Modeling Nitrogen Nutrition
Index in Winter Wheat in Central Henan Area
YUE Song-Hua, LIU Chun-Yu, HUANG Yu-Fang, and YE You-Liang*
College of Resources and Environment, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, China
Abstract: To test the applicability of critical nitrogen dilution curve for estimating nitrogen (N) nutrient status of winter wheat in
central Henan area, we carried out a site-fixed experiment from October 2011 to June 2014 using the large-spike variety Zhoumai
16 and the multi-spike variety Yumai 49-198. Five N application levels, namely pure N 0, 120, 180, 240, and 360 kg ha1, were
designed to build the critical N concentration dilution curve of shoot biomass and N nutrition index model. The aboveground
biomass increased obviously with rising N level and then tended to a mild level. The relationship between critical N concentration
and shoot biomass of wheat fit the power function with R2 of 0.8203 for Yumai 49-198 and 0.7981 for Zhoumai 16 (P < 0.01).
These models showed good stability across years. The N nutrition index estimated by the model could be used for evaluating the
N nutrition situation of wheat plants, and a significant linear correlation was observed between the N nutrition index and the ni-
trate concentration in wheat stem base. These results indicate that the critical N concentration dilution model is applicable in di-
agnosing N nutrient status of wheat plants in central Henan area.
Keywords: Wheat; Critical nitrogen dilution; Nitrogen nutrition index; Stem sap nitrate
小麦是我国三大粮食作物之一, 河南省是我国
的主要粮食生产基地, 其中豫中地区的小麦种植面
积和产量分别占全省的 37%和 45%, 是河南省小麦
的主产区[1]。氮是小麦生长发育必需的营养元素, 近
年来, 生产上盲目施肥、过度施氮, 导致氮肥利用效
率低下, 不仅没有达到预期增产目标, 而且造成环
境污染、生产成本提高等问题[2-3]。研究表明, 适量
氮肥供应能够调控小麦生长发育, 改善其光合性能,
从而提高小麦产量和品质[4]。
明确小麦植株各个生育时期的临界氮浓度是合
理施用氮肥的基础, 临界氮浓度指作物获得最大生
物量增长所需要的最低氮浓度, 即作物获得最大生
910 作 物 学 报 第 42卷


物量增长所需要的最少氮素营养[5-6]。Greenwood 等[7]
的研究表明, 作物地上部含氮量(N)与地上部总生物
量(W)之间呈幂函数(N = aWb)关系, 并提出了 C3、
C4 作物的临界氮浓度与地上干物质间的通用模型,
即 N = 5.17W0.5 (C3作物)和 N = 4.11W0.5 (C4作物);
Lemaire 等[8]利用多个试验结果的平均值, 将上述模
型修正为 N = 4.8DM0.34 (C3作物)和 N = 3.6DM0.34
(C4作物), 式中 DM为地上部生物量。但由于供试作
物有限, 上述模型仍无法代表所有 C3、C4 作物, 随
后在玉米[5]、棉花[9]、水稻[10]、番茄[11]等作物上分
别进行了参数调试, 并建立了相应的模型。在小麦
上, 国内外学者根据不同试验、不同品种对小麦地
上部含氮量与地上部总生物量之间的关系也进行了
大量的研究, 并先后构建了小麦临界氮浓度与地上
部生物量之间的关系模型 [12-14], 为小麦氮素营养诊
断和精确施肥管理提供了理论基础。
基于临界氮浓度, 氮营养指数(nitrogen nutrition
index)被定义为实际氮浓度与临界氮浓度的比值, 可
以作为评价氮营养状况的一个可靠指标[15-16]。然而,
临界氮浓度与地上部干物重的幂函数曲线模型的参数
可能因试验地区或作物的不同而出现差异[7,12,17], 因
此, 对于特定作物来说, 研究其地区适应性及不同
品种之间的差异显得十分必要。
本研究选择两种类型的小麦主栽品种, 通过 3
年定位试验, 以探讨利用小麦临界氮浓度稀释曲线
来估测小麦植株氮素盈亏水平和诊断小麦氮素营养
的可行性, 为小麦氮肥精确管理提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
河南省禹州市顺店镇康城村(34°27′ N, 113°34′
E)属暖温带半湿润季风季候, 土壤类型为潮土, 质
地黏壤, 播前耕层土壤(0~20 cm) pH值为 8.2, 含全
氮 1.04 g kg–1、有机质 20.5 g kg–1、速效钾 142 mg
kg–1、速效磷 20 mg kg–1; 0~30 cm土层中无机氮(Nmin)
为 58 kg hm–2, 耕层土壤容重为 1.45 g cm–3。
1.2 试验设计
2011年 10月至 2014年 6月连续 3个小麦生长
季, 选用多穗型品种豫麦 49-198 和大穗型品种周麦
16, 设 5 个施氮(尿素, 含纯氮 46%)水平, 纯氮量分
别为 0 (N0)、120 (N120)、180 (N180)、240 (N240)和 360
kg hm–2 (N360), 1/2 在播前施入, 1/2 在拔节期追施;
播前随氮肥同时施入 P2O5和 K2O各 90 kg hm2, 其
中磷肥为过磷酸钙(含 P2O5 12%), 钾肥为氯化钾(含
K2O 60%)。小区长 8 m, 宽 6 m, 重复 3次, 随机区
组排列。两个小麦品种的播量均为 150 kg hm–2 。
于同一地块定位试验 , 种植模式为小麦–玉米
一年二熟制。2011—2012 年度于 2011 年 10 月 17
日播种, 10月 26日出苗, 2012年 6月 5日收获; 2012
—2013年度于 2012年 10月 12日播种, 10月 19日
出苗, 2013年 6月 5日收获; 2013—2014年度于 2013
年 10月 13日播种, 10月 22日出苗, 2014年 6月 1
日收获。为保证不同氮水平对土壤造成的差异一致,
玉米季氮、磷、钾肥总用量与小麦季相同, 即也设
同样 5个氮水平, 但 1/3氮肥在播前施入, 2/3在大喇
叭口期追施, 而磷、钾肥全部在播种前一次性施入。
1.3 地上部生物量和植株氮含量的测定
在小麦播后 68 d (越冬期)、132~137 d (返青期)、
156~165 d (拔节期)、196~198 d (开花期)、232~236 d
(成熟期), 取每小区 1 m双行植株样, 105℃杀青, 75
℃烘干后称取重量。
从上述各生育期所取植株样品中选择代表性的
10株(开花期和成熟期为 10个单茎), 105℃杀青, 75
℃烘干后粉碎, 充分混匀, 用凯氏定氮法测定小麦
整株的全氮含量, 利用反射仪(RQ-flex)以比色法直
接测定植株茎基部的硝酸盐含量[18]。
1.4 小麦临界氮浓度稀释曲线
综合 Justes 等[12]和薛晓萍等[9]提出的临界氮浓
度稀释曲线的计算方法, 主要包括4个步骤: (1)对比
分析不同氮素水平试验下每次取样的地上部干物质
重及相应的植株氮浓度值, 用方差分析对作物生长
受氮素营养限制与否的施氮水平进行分类; (2)对施
氮量不能满足作物最大生长需求的试验资料, 其地
上干物质与氮浓度值的关系以线性曲线拟合; (3)对
作物生长不受氮素影响的施氮水平, 用其地上部干
物质的平均值代表最大干物质; (4)每个取样日的理
论临界氮浓度由上述线性曲线与横坐标上最大干物
质垂线的相交点的纵坐标决定。小麦临界氮浓度稀
释曲线通用模型为 Nc = aDMb, 式中, Nc为地上部临
界氮浓度值 (%), DM 为地上最大干物质积累量 (t
hm–2), a和 b为参数, a为地上部干物质为1 Mg hm–2
时的氮浓度, b为控制该曲线斜率的统计参数。
1.5 模型的检验
采用回归估计标准误差(RMSE)分析模拟值和
真实值之间的符合度, RMSE值越小, 模拟值与真实
值的一致性越好, 偏差越小, 即模型的预测精度越
第 6期 岳松华等: 豫中地区冬小麦临界氮稀释曲线与氮营养指数模型的建立 911


高; 同时, 用模拟值与真实值之间 1∶1 直方图来直
观显示模型的拟合度和可靠性[19]。
2
1
( )
RMSE
N
i i
i
P O
N




(1)
式中 Pi为实测值, Oi为对应的模拟值, N为样本量。
本文用 2011—2012 和 2012—2013 年度数据分
别曲线拟合建立模型, 将 2013—2014年度试验数据
带入所建模型中, 计算出 2013—2014年度各个取样
日的临界氮浓度值, 为模拟值; 根据临界氮浓度稀
释曲线的计算方法, 计算 2013—2014年度各个取样
日的实际临界氮浓度值, 为真实值, 利用公式对模
型进行检验。
1.6 小麦氮营养指数
为了更精确地反映小麦植株含氮量是否适宜 ,
氮营养指数模型被用来定量评估小麦体内的氮素状
况[20]。NNI = Na/Nc, 式中 NNI为氮营养指数, Na为
小麦地上部氮浓度的实测值, Nc 为根据临界氮浓度
稀释模型求得的临界氮浓度值。NNI = 1表明小麦体
内氮素营养水平处于最佳状态, NNI > 1表明氮营养
过剩, NNI < 1表明氮营养不足[21]。
1.7 数据处理
采用 Microsoft Excel 2010和 SPSS20.0处理试
验数据, 用 Duncan’s 法进行处理间多重比较; 采用
OriginPro 8.1绘图。
2 结果与分析
2.1 施氮量对小麦地上部生物量累积的影响
3 年试验结果表明, 地上部生物量均随着施氮
量的增加而增加, N180、N240和 N360处理间差异不显
著, 但都显著高于 N0和 N120处理(表 1)。根据前人
报道的临界氮浓度稀释曲线模型计算方法 [9,12], 分
别对比分析豫麦 49-198 和周麦 16 的地上部生物量,
均满足统计意义上的不等式 DM0 < DM120 < DM180 =
DM240 = DM360。
2.2 小麦植株临界氮浓度稀释曲线模型的建立
以 2011—2012 和 2012—2013 年度数据拟合模
型, 发现随地上部生物量的增长, 小麦临界氮浓度
(Nc)呈逐渐下降的趋势, 两品种的模型结构相同, 但
临界氮稀释曲线斜率有明显差异, 因此分别对两品
种进行临界氮浓度稀释曲线拟合, 方程的决定系数
分别为 0.8203和 0.7981, 均达极显著水平(图 1)。说
明这 2 个方程可以用来表征小麦植株氮含量与地上
部生物量的关系。
两个小麦品种临界氮浓度模型(Nc = aDMb)中
的参数 b有一定的差异, 但变化范围较小; 而参数 a
的变化范围较大, 在 3.756~4.103 之间, 说明在相同
干物质情况下, 豫麦 49-198 的临界氮浓度值高于周
麦 16。
2.3 临界氮浓度稀释曲线模型的验证
利用 2013—2014 年度数据对上述模型验证可
以看出, 两品种的 5个取样期的临界氮浓度模拟值
与真实值的误差分别为0.32%~0.64%和0.21%~
0.60%, 按公式(1)求得两品种临界氮浓度的 RMSE
值分别为 0.38和 0.35 (表 2)。由图 2可知, 模拟值与
真实值之间拟合度达到极显著水平, 二者之间基本
符合 y = x的 1∶1线性关系, 说明模拟值与真实值
之间具有较高的吻合度, 模拟精度较高。由此可见,
临界氮浓度稀释曲线模拟模型在年度间具有较好的
稳定性, 可作为氮营养诊断曲线。
2.4 小麦植株地上部氮素营养指数模拟模型的
建立
为了验证本文建立的小麦临界氮稀释曲线的合
理性, 进一步建立了小麦植株地上部氮素营养指数
模拟模型。两品种的氮营养指数随着施氮量的增加
而上升, 随小麦生育时期的推进呈波动状态, 且 3
年变化趋势基本一致(图 3)。N0处理由于没有施用氮
肥 , 小麦氮营养指数从返青期到成熟期逐渐下降 ;
而其他处理的氮素营养指数在拔节期有明显的下降
趋势, 表明拔节期对氮素需求量比较大, 追施氮肥
后, 氮素营养指数明显升高。在小麦整个生育时期,
N0、N120 处理的氮素营养指数均低于 1, 表明植株
受氮素的制约; N240、N360处理的氮素营养指数均大
于 1, 表明氮素供应充足; 而 N180处理的氮素营养
指数一直在 1 附近波动, 表明施氮量适宜。由此可
见, 氮营养指数是一个较好的小麦植株氮营养状况
诊断指标。
2.5 氮营养指数与植株相对茎基部硝酸盐之间
的关系
小麦植株茎基部硝酸盐含量与植株全氮有密切
的关系, 当作物轻微缺氮时, 植株全氮还未发生变
化, 而植株茎基部硝酸盐已发生明显的变化, 当供
氮超过作物需求时, 茎基部硝酸盐也会比全氮有大
幅度的提高, 通过茎基部硝酸盐能够更快、更易判
断冬小麦氮素营养状况[25]。为了验证本文所求氮营
养指数在评价植株氮素营养上的准确性, 分别分析
912 作 物 学 报 第 42卷


表 1 不同施氮量对小麦地上部生物量累积的影响
Table 1 Effect of nitrogen application rate on shoot biomass accumulation in wheat (t hm2)
豫麦 49-198 周麦 16 处理
Treatment 越冬期
Wintering
返青期
Reviving
拔节期
Jointing
开花期
Anthesis
成熟期
Maturity
越冬期
Wintering
返青期
Reviving
拔节期
Jointing
开花期
Anthesis
成熟期
Maturity
2011–2012
N0 0.97 c 2.57 c 5.29 c 12.60 d 15.84 c 1.00 c 2.86 c 5.66 c 11.55 b 15.50 c
N120 1.00 bc 2.66 c 5.67 b 13.24 cd 17.90 b 1.12 bc 3.20 b 6.04 b 11.89 b 16.75 b
N180 1.08 ab 2.92 b 6.43 a 13.86 bc 21.01 a 1.24 ab 3.38 a 6.96 a 13.01 a 20.44 a
N240 1.07 ab 3.02 b 6.44 a 14.66 ab 21.59 a 1.27 a 3.42 a 7.05 a 12.98 a 20.49 a
N360 1.10 a 3.35 a 6.66 a 15.53 a 21.49 a 1.33 a 3.44 a 7.21 a 13.52 a 21.67 a
2012–2013
N0 2.29 c 2.97 c 5.35 d 14.68 d 18.14 d 1.79 c 2.99 b 4.58 d 13.15 c 16.12 c
N120 2.42 bc 3.34 b 5.98 c 17.20 c 24.23 c 2.10 b 3.01 b 5.45 c 15.01 b 20.75 b
N180 2.92 a 3.46 b 6.56 b 18.85 bc 31.79 a 2.20 ab 3.11 b 5.63 c 20.05 a 23.47 a
N240 3.00 a 3.89 a 7.42 a 20.43 ab 30.38 a 2.21 ab 3.58 a 6.43 b 19.17 a 23.77 a
N360 2.83 ab 3.79 a 7.54 a 21.51 a 27.89 b 2.32 a 3.73 a 7.08 a 19.15 a 23.81 a
2013–2014
N0 1.81 c 3.26 b 7.55 b 13.93 d 11.73 c 1.04 c 2.98 c 4.36 c 8.38 d 16.13 b
N120 1.88 bc 3.44 b 8.21 a 11.68 e 17.55 b 1.25 b 3.21 b 4.92 b 12.96 c 21.71 a
N180 1.98 b 3.99 a 8.23 a 16.23 c 23.59 a 1.75 a 3.84 a 7.90 a 15.96 b 21.36 a
N240 2.21 a 3.94 a 8.29 a 18.59 b 23.41 a 1.75 a 3.95 a 8.00 a 16.40 b 21.79 a
N360 2.23 a 4.05 a 8.43 a 20.56 a 23.62 a 1.77 a 3.82 a 7.68 a 19.25 a 21.80 a
同一年度同列数据后不同字母表示处理间差异显著(P < 0.05)。
In each growing season, values within the same column followed by different letters are significantly different among treatments at P < 0.05.

图 1 小麦地上部生物量临界氮浓度稀释曲线
Fig. 1 Critical nitrogen concentration dilution curve in shoot biomass of wheat

表 2 小麦临界氮浓度(CNC)模拟值与真实值
Table 2 Simulated and observed critical nitrogen concentrations (CNC) of wheat
豫麦 49-198 Yumai 49-198 周麦 16 Zhoumai 16
生育期
Stage
地上生物量
Shoot biomass
(t hm–2)
CNC真实值
Simulated CNC
(%)
CNC模拟值
Observed CNC
(%)
误差
Error
(%)
地上生物量
Shoot biomass
(t hm–2)
CNC真实值
Simulated CNC
(%)
CNC模拟值
Observed CNC
(%)
误差
Error
(%)
越冬期 Wintering 2.22 2.54 2.84 0.30 1.76 2.42 3.02 0.60
返青期 Reviving 3.99 2.36 2.20 –0.16 3.89 2.24 2.22 –0.02
拔节期 Jointing 8.36 1.91 1.59 –0.32 7.84 1.90 1.69 –0.21
开花期 Anthesis 19.57 0.78 1.10 0.33 17.82 1.06 1.23 0.17
成熟期 Maturity 23.52 0.37 1.02 0.64 21.80 0.73 1.14 0.41
标准误差 RMSE 0.38 0.35
第 6期 岳松华等: 豫中地区冬小麦临界氮稀释曲线与氮营养指数模型的建立 913



图 2 小麦临界氮浓度模拟值与真实值的关系
Fig. 2 Relationship between simulated and observed critical nitrogen concentrations of wheat


图 3 不同氮肥处理对小麦不同生育时期植株氮营养指数(NNI)
的影响
Fig. 3 Effects of different nutrition fertilizer treatments on nitro-
gen nutrition index (NNI) in different growth stages of wheat
了2个小麦品种氮营养指数与相对茎基部硝酸盐
之间的关系。图4和图5显示 , 两品种的相对茎基部
硝酸盐均随着氮素营养指数的增加而增加 , 并呈
线性关系 , 除豫麦49-198越冬期相对茎基部硝酸
盐与氮素营养指数方程的决定系数较小、拟合度
不显著外 , 其他均达到极显著水平。可见 , 氮营养
指数与相对茎基部硝酸盐之间关系密切 , 利用氮
营养指数来评价小麦植株氮素营养状况的方法是
准确的。
3 讨论
为解决目前小麦生产上过量施氮的普遍问题 ,
亟需加强作物的氮素营养诊断研究, 建立快速有效
的技术方法, 而明确小麦主要生育阶段的临界氮浓
度是科学诊断植株氮营养状况, 指导合理施氮的基
础[22]。研究表明, 作物在生长过程中体内氮浓度与
其生物量的关系符合幂函数关系, 但作物种类和品
种、种植环境等均影响模型参数, 因此国内外众多
学者先后建立和修正了多个临界氮浓度稀释模型。
如 Justes 等 [ 1 2 ]构建的高蛋白小麦 Nc 模型(Nc =
5.35DM0.44), 薛晓萍等[9]在安阳和南京构建的 2 个
棉花 N c 模型 ( N c = 3 . 3 8 7 D M  0 . 1 3 1 和 N c =
2.858DM0.131), 梁效贵等[5]构建的华北夏玉米 Nc模
型(Nc = 34.914DM0.4134), Colnenne等[23]建立的油菜
Nc模型(Nc = 4.48DM0.25), Tei等[24]构建的马铃薯 Nc
模型(Nc = 3.90DM0.27), 这些研究所得到的模型形
式与 Greenwood 等提出的模型一致, 但参数不同。
在小麦上, 与 Justes 等[12]的模型相比, Yue 等[13]建
立的中国华北平原小麦 Nc模型(Nc = 4.15DM0.38)和
犇赵 等 [14]利用扬麦 16和宁麦 13构建的模型(Nc =
4.65DM0.44和 Nc = 4.33DM0.45), 其参数相差较大;
914 作 物 学 报 第 42卷



图 4 豫麦 49-198氮营养指数(NNI)与相对茎基部硝酸盐的关系
Fig. 4 Relationship between nitrogen nutrition index (NNI) and nitrate concentration in stem base of Yumai 49-198

图 5 周麦 16氮营养指数(NNI)与相对茎基部硝酸盐的关系
Fig. 5 Relationship between nitrogen nutrition index (NNI) and nitrate concentration in stem base of Zhoumai 16
第 6期 岳松华等: 豫中地区冬小麦临界氮稀释曲线与氮营养指数模型的建立 915


而本研究针对豫麦 49-198 和周麦 16 拟合的两个方
程(Nc = 4.103DM0.435和 Nc = 3.756DM0.388)与 Yue
等[13] 犇和赵 等[14]的模型参数差异相对较小。
本研究利用 3 年 5 个氮水平的数据, 构建豫中
地区两个主要小麦品种临界氮浓度稀释模型, 通过
回归估计标准误差及模拟值与真实值之间 1︰1 的
直方图验证可知, 这两个方程在不同年度间具有较
好的稳定性, 可以作为豫中地区小麦氮营养诊断曲
线。这两个方程的参数 a差异较大, 也与 Justes等[12]
模型中的参数 a 有很大差异, 其主要原因可能是品
种因素。本研究所采用的两个小麦品种, 代表了生
产中多穗型和大穗型两个类型的小麦品种, 是我们
前期从常用 10个品种对比试验中筛选出来的。不同
类型小麦品种对氮素营养的反应不同 [18,25-26], 多穗
型豫麦 49-198的植株吸氮能力大于周麦 16。据报道,
临界氮稀释曲线的斜率(参数 b)受气候、土壤、密度
等环境条件的影响较小[9,14], 而本文所构建的 2个方
程其参数 b 有明显差异, 否是与这 2 个品种的籽粒
蛋白质含量差异有关, 还需进一步研究。
Lemaire 等[16]基于作物临界氮浓度稀释模型提
出氮营养指数的概念, 可定量动态描述作物的氮营
犇养状况。赵 等 [14]研究表明 , 小麦氮营养指数在
0.37~1.28 之间, 并随施氮量的增加而升高。在本研
究中, 2011—2012 和 2012—2013 年度该指标介于
0.48~1.33 之间, 而 2013—2014 年度则在 0.51~1.69
之间, 特别是小麦开花到成熟期间, 氮营养指数远
远高于前两年数据, 这可能与 2013—2014年度气温
较常年偏高, 降水量大幅减少有关。目前还没有关
于气温、降水量等气象因素对氮营养指数影响的报
道, 本课题组拟对此系统研究。
本研究表明 , 氮营养指数在拔节期迅速降低 ,
说明此时植株对氮需求量较大, 导致氮吸收不足和
氮浓度降低; N180处理的氮营养指数在 1 附近波动,
反映了小麦的适宜施氮量是 180 kg hm2, 这与本课
题组多年多点的研究结果一致[18,25-26]。由此也看出,
用氮营养指数来评价植株氮营养状况的方法是可靠
的, 可以用来诊断调控小麦氮素营养。小麦植株茎
基部硝酸盐含量与植株全氮关系密切, 利用茎基部
硝酸盐含量能够更快、更方便地判断小麦氮素营养
状况[27]。本研究发现, 氮营养指数与小麦相对茎基
部硝酸盐显著相关, 因此认为氮营养指数模型可以
用来评价小麦植株氮素盈亏水平, 建议采用小麦临
界氮浓度稀释曲线诊断小麦氮营养。
4 结论
建立了两种穗型小麦品种的地上部临界氮浓度
稀释曲线模型, 该模型具有较好的稳定性, 可以说
明豫中地区植株地上部生物量和氮浓度之间的关
系。进一步利用临界氮浓度建立了小麦植株地上部
氮素营养指数的模拟模型, 可以较好地评价小麦植
株氮营养状况。根据本研究建立的氮素营养指数模
型, 推荐豫中地区冬小麦最佳施氮量为 180 kg hm–2,
在该施氮水平可获得最高产量。
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