全 文 ：作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2015, 41(1): 160167 http://zwxb.chinacrops.org/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn

本研究由山东省现代农业技术体系建设项目, 国家公益性行业(农业)科研专项经费(201203100, 201203029), 国家自然科学基金项目
(31271661), 国家粮食丰产科技工程项目(2012BAD04B05)和国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(2009CB118602)资助。
* 通讯作者(Corresponding authors): 王振林, E-mail: zlwang@sdau.edu.cn, Tel: 0538-8242292; 李勇, E-mail: cobra52911@163.com
** 同等贡献(Contributed equally to this work)
Received(收稿日期): 2014-03-14; Accepted(接受日期): 2014-09-16; Published online(网络出版日期): 2014-10-20.
URL: http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20141020.0941.001.html
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2015.00160
秸秆还田条件下适量施氮对冬小麦氮素利用及产量的影响
陈 金 1,** 唐玉海 1,2,** 尹燕枰 1 庞党伟 1 崔正勇 1 郑孟静 1
彭佃亮 1 杨卫兵 1 杨东清 1 李艳霞 1 王振林 1,* 李 勇 1,*
1山东农业大学农学院 / 作物生物学国家重点实验室, 山东泰安 271018; 2潍坊科技学院, 山东寿光 262700
摘 要: 2011—2012 和 2012—2013 年生长季, 通过田间定位试验, 研究了秸秆还田配施氮肥对冬小麦干物质积累、氮
效率、土壤硝态氮积累及产量的影响。与单施氮肥(对照)相比, 秸秆还田显著提高冬小麦全生育期干物质积累总量, 降
低开花前干物质积累量及其占全生育期比例; 秸秆还田配施纯氮 225 kg hm–2处理的氮肥偏生产力、氮素利用效率、氮
素收获指数分别提高 7.5%、6.4%和 5.2%。秸秆还田显著降低了不同土层硝态氮积累量, 尤其是 0~30 cm和 30~60 cm
土层。秸秆还田配施纯氮 225 kg hm–2的产量最高, 且显著高于其他处理, 增产幅度最大, 因此可作为当地秸秆还田模式
下适宜推荐的施氮量。
关键词: 冬小麦; 秸秆还田; 氮肥; 氮效率; 硝态氮
Effects of Straw Returning Plus Nitrogen Fertilizer on Nitrogen Utilization and
Grain Yield in Winter Wheat
CHEN Jin1,**, TANG Yu-Hai1,2,**, YIN Yan-Ping1, PANG Dang-Wei1, CUI Zheng-Yong1, ZHENG
Meng-Jing1, PENG Dian-Liang1, YANG Wei-Bing1, YANG Dong-Qing1, LI Yan-Xia1, WANG Zhen-Lin1,*,
and LI Yong1,*
1Agronomy College, Shandong Agricultural University / State Key Laboratory of Crop Biology, Tai’an 271018, China; 2 Weifang University of Sci-
ence & Technology, Shouguang 262700, China
Abstract: A field experiment was conducted in 2011–2012 and 2012–2013 growing seasons to assess the effects of straw return-
ing plus nitrogen (N) fertilizer on wheat yield and N use efficiency. Compared to only N fertilizer applied (control), straw return-
ing resulted in the increase of dry matter accumulation during the whole growing period and the decrease of the proportion of dry
matter accumulation before anthesis to that in whole growing period. The partial factor productivity of applied N, N use efficiency,
and N harvest index increased by 7.5%, 6.4%, and 5.2%, respectively, in the straw returning plus pure N 225 kg ha–1 treatment
compared with the control. Under straw returning condition, the nitrate N accumulation in soil decreased significantly, especially
in 0–30 and 30–60 cm layer. The grain yield of straw returning plus pure N 225 kg ha–1 treatment was significantly higher than
those of other treatments, showing the largest increment over the control. Therefore, it is a suitable technique in local cropping
patterns.
Keywords: Winter wheat; Straw returning; Nitrogen fertilizer; Nitrogen efficiency; Nitrate nitrogen
秸秆还田是合理利用生物质资源和促进农业可持续
发展的重要途径, 能有效地改善土壤理化性状, 实现土壤
-作物系统矿质营养循环平衡[1-5]。秸秆还田主要通过两种
途径影响作物的生长发育 , 一是通过自身分解释放的营
养成分、化学物质等直接影响作物的成长; 二是通过影响
作物生长的环境因子间接影响作物的生长[6]。已有大量研
究报道表明, 秸秆还田能促进土壤有机质的积累, 改善土
壤结构, 减缓地力衰竭, 增加作物产量[1-7]。施用氮肥对作
物产量和品质影响显著 , 但单一增施氮肥不仅造成氮肥
利用率降低, 经济效益下降, 而且长期大量施用会导致土
壤硝态氮的过度累积 , 增加水体和大气污染及生态恶化
的风险 [8-10]。近年来 , 随着人们对秸秆还田认识的深入 ,
第 1期 陈 金等: 秸秆还田条件下适量施氮对冬小麦氮素利用及产量的影响 161


我国尤其是华北平原小麦-玉米一年两熟制的地区农作物秸
秆还田规模越来越大, 农田养分资源综合管理技术的改进
已经迫在眉睫, 尤其是长期大量秸秆还田后化学氮肥如何
合理施用的问题日趋突出[5]。前人的研究主要侧重于秸秆还
田和施氮对土壤理化性质[3,11]、温室气体排放[12-15]、土壤微
生物活动[15-16]的影响, 但对在秸秆还田条件下施用化学氮肥
对冬小麦氮素吸收转移与利用、土壤硝态氮含量影响的研究
较少。本试验研究了秸秆还田下不同施氮量对冬小麦氮素吸
收转移与利用、产量以及土壤硝态氮积累的影响, 为秸秆还
田模式下小麦氮肥的合理施用提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验设计
试验于 2011—2012和 2012—2013年生长季在山东兖
州试验站进行, 前茬玉米收获后, 秸秆保留田间。试验地
耕层(0~20 cm)土壤含有机质 12.3 g kg–1、全氮 0.91 g kg–1、
硝态氮 16.93 mg kg–1、铵态氮 5.64 mg kg–1、速效磷 8.6 mg
kg–1、速效钾 57.5 mg kg–1。
供试品种为济麦 22, 种植密度为 2.25×106 株 hm–2,
行距为 25 cm。裂区试验设计, 主区因素为秸秆还田(田间
玉米秸秆全量粉碎, 深耕翻埋还田)和无秸秆还田代号(玉
米收获后将秸秆移出地块, 深耕), 副区为 4 个不同纯氮
施量, 分别为适氮(225 kg hm–2)、减氮(165 kg hm–2)、增氮
(300 kg hm–2)和超氮(360 kg hm–2)处理, 随机排列, 3次重
复。耕地时施入 50%氮肥、P2O5 105 kg hm–2和 K2O 75 kg
hm–2, 拔节期追施其余氮肥。小区面积为 4 m × 15 m = 60
m2, 小区间隔 1 m。
1.2 测定项目与方法
1.2.1 氮效率 分别在开花期、成熟期取生长一致植
株, 每处理 10株, 将样品按照叶、茎+叶鞘、颖壳+穗轴、
籽粒分开, 于 105℃下杀青 30 min, 70℃烘干至恒重后
称重并粉碎混匀, 以 H2SO4-H2O2 联合消煮, 半微量凯氏
定氮法测定植株全氮含量。氮肥偏生产力(PFPN, kg kg–1) =
施氮小区产量/施氮量; 氮素利用效率(NUE, kg kg–1) = 籽
粒产量 / 植株吸氮量; 氮素收获指数(NHI, kg kg–1) = 籽
粒吸氮量/植株吸氮量。
1.2.2 土壤硝态氮含量 从每副区于播种前、拔节期、
成熟期取 0~120 cm土壤样品, 每 30 cm分一层, 3次重复。
称取 10.0 g新鲜土样, 用 1 mol L–1 KCl溶液 50 mL浸提,
振荡 1 h后过滤, 用 AA3连续流动分析仪(SFA CAF FIA
BRAN+LUEBBE III)测定土壤硝态氮含量。
1.3 统计分析
用Microsoft Excel 2003处理数据并作图; 在DPS7.05
中完成统计分析, 用 LSD法进行多重比较。
2 结果与分析
2.1 不同处理地上部干物质积累特征
除减氮处理外 , 相同施氮量下秸秆还田的干物质积
累量高于无秸秆还田 , 适氮、增氮和超氮处理分别提高
9.6%、10.2%和 8.2% (图 1)。与无秸秆还田相比, 秸秆还田
显著提高了花后干物质积累比例, 增幅达 43.5%~61.7%。
2.2 不同器官氮素再利用特征及其对施氮量的响应
氮素再转运量及再转运氮素对籽粒的贡献率均表现
为叶片>茎+鞘>穗轴+颖壳(表 1)。减氮处理显著降低了花
后各器官氮素向籽粒的转运量、贡献率以及营养器官氮素
转移对籽粒的总贡献率。相对于颖壳+穗轴与茎+叶鞘, 叶
片氮素再转运对籽粒的贡献率受施氮量影响更大。营养器
官氮素转运对籽粒氮的贡献率为 73%~86%, 可见花后营
养器官氮素再转运是籽粒氮素的主要来源。除减氮处理外,
秸秆还田提高了营养器官氮素再转运的总贡献率 , 尤以
适氮处理的增幅最大(3.7%)。
2.3 不同处理对氮效率的影响
随着施氮量的增加, 氮肥偏生产力、氮素利用效率表
现递减趋势, 且差异显著。适氮条件下, 秸秆还田提高氮
肥偏生产力 7.5%、氮素利用效率 6.4%和氮素收获指数
5.2%, 与无秸秆还田处理差异显著; 减氮条件下, 秸秆还
田的氮肥偏生产力、氮素利用效率表现降低趋势, 且氮素
利用效率显著低于无秸秆还田处理; 增氮条件下, 秸秆还
田的氮素收获指数有所降低; 超氮条件下, 秸秆还田的氮
素利用效率亦有所降低(表 2)。
2.4 不同处理对土壤硝态氮积累的影响
2011—2012 年度播种前试验田地力均匀一致, 随机
取 6个点测定 0~120 cm土壤硝态氮含量。各土层硝态氮
含量均随施氮量的增加而升高。收获后, 秸秆还田各土层
硝态氮累积量均低于无秸秆还田处理, 尤其是 0~30 cm和
30~60 cm土层, 其硝态氮累积量分别下降 47.3%和 54.2%
(2011—2012年度)及 54.1%和 68.3% (2012—2013年度)。
而无秸秆还田条件下, 2012—2013 年度除减氮外的其他
处理的各土层硝态氮含量均较上一年度有所增加 , 在
60~90 cm和 90~120 cm土层的增幅随施氮量的增多加大。
2012—2013 年度收获后, 秸秆还田各处理 60~120 cm 土
层硝态氮含量稳定在较低水平(表 3)。说明秸秆还田显著
降低了不同土层的硝态氮累积量 , 而连续单施氮肥或过
量施氮易导致土壤尤其是深层土壤硝态氮的过度积累 ,
增加地下水污染的风险。
2.5 不同处理对产量及其构成因素的影响
在相同氮肥水平下, 与无秸秆还田相比, 秸秆还田显
著降低穗数 , 提高千粒重 , 适氮处理增产效果显著 ,
2011—2012 年度增产 6.9%, 2012—2013 年度增产 8.0%
(表 4)。
3 讨论
3.1 秸秆还田下不同施氮量对冬小麦氮效率的影响
徐国伟等 [17-19]研究表明, 秸秆还田提高了水稻氮素
收获指数、氮肥吸收效率、氮肥农学效率, 其原因是秸秆
还田配施氮肥增强了水稻根系及叶片的硝酸还原酶活性,
162 作 物 学 报 第 41卷


图 1 秸秆还田条件下不同施氮处理对冬小麦地上部干物质积累的影响
Fig. 1 Effect of nitrogen application on shoot dry matter accumulation in winter wheat under straw returning condition
S: 秸秆还田; NS: 无秸秆还田; N: 适氮; N–: 减氮; N+: 增氮; N++: 超氮。
S: straw returning; NS: non-straw returning; N: N-moderate; N–: N-reduced; N+: N-increased; N++: N-luxurious.

从而促进了植株对氮素的吸收, 使植株总吸氮量增加, 同
时减少了氮素在营养器官的残留。这与本研究中秸秆还田
有利于花后营养器官氮素向籽粒转运的结果相符合。本研
究中, 秸秆还田配施纯氮 225 kg hm–2提高了冬小麦氮肥
生产效率、氮素吸收效率、氮素利用效率, 究其可能的原
因, 一是秸秆还田提高了土壤 C/N比, 提高了土壤微生物
数量与活性, 引发了土壤氮素矿化的正激发效应, 提高了
土壤氮素供应的潜力与能力, 有利于作物对氮素的吸收[5];
二是相对于单施氮肥, 秸秆还田减少了氮素的损失。徐新
宇等[21]利用同位素示踪技术 , 发现秸秆还田减少了土壤
氮素随渗漏水的流失。这与本试验秸秆还田能够减少硝
态氮在深层土壤中积累的结果相吻合。土壤反硝化是土
壤氮素转化的重要过程, 也是引起氮素损失和 N2O 排放
的重要途径, 潘志勇等 [13]和王改玲等 [14]研究表明, 秸秆
还田条件下适量施用氮肥降低了土壤反硝化作用及 N2O
的排放。
3.2 秸秆还田下不同施氮量对土壤硝态氮积累的影响
研究表明, 施用氮肥可显著提高作物产量; 但施氮量
超过一定水平后 , 产量降低 [22], 而且大量盈余的氮素会
通过氨挥发、N2O排放或淋溶而损失, 导致资源严重浪费
和环境污染[23]。Cui等[24]研究表明, 与常规施氮量(180 kg
hm–2)相比, 施氮量 300 kg hm–2以上显著提高夏玉米田土
壤硝态氮含量。在本试验条件下 , 随着施氮量的增加 ,
0~120 cm 土层硝态氮含量呈现递增趋势, 且 0~90 cm 土
层差异显著。冬小麦收获后, 与减氮处理相比, 其他氮处
理的各土层硝态氮含量均显著提高 , 表明增施氮肥显著
提高了土壤中硝态氮的累积量; 过量施氮超越了植株对
氮素的吸收利用能力的极限 , 引起了土壤中硝态氮的大
量积累。连续单施氮肥加剧了土壤硝态氮的积累, 且随施
氮量的增加增幅越大。秸秆还田后, 为微生物提供了充足
第 1期 陈 金等: 秸秆还田条件下适量施氮对冬小麦氮素利用及产量的影响 163


表 1 秸秆还田及氮肥用量对冬小麦不同器官氮素再转运及其对籽粒氮素贡献率的影响
Table 1 Effects of straw returning and N application on N remobilization and its contribution from different organs to grain
(kg hm–2)
氮素再转运量
Amount of N remobilization
再转运氮素对籽粒的贡献率
Contribution of remobilized N to grain 处理
Treatment 叶片
Leaf
茎+叶鞘
Stem + sheath
穗轴+颖壳
Rachis + glume
叶片
Leaf
茎+叶鞘
Stem + sheath
穗轴+颖壳
Rachis + glume
总和
Total
2011–2012
N 77.19 bc 52.91 b 51.14 a 0.35 ab 0.24 a 0.23 a 0.82 a
N– 58.18 d 37.45 d 34.76 d 0.33 b 0.21 b 0.20 b 0.74 bc
N+ 75.04 bc 47.48 c 47.40 ab 0.36 ab 0.23 a 0.23 a 0.82 a
无秸秆还田
Non-straw returning
N++ 77.34 bc 43.87 c 38.74 c 0.38 a 0.23 a 0.19 b 0.80 ab
N 74.11 c 48.20 c 46.46 ab 0.37 a 0.24 a 0.23 a 0.84 a
N– 61.64 d 38.69 d 37.99 cd 0.33 b 0.20 b 0.20 b 0.73 c
N+ 82.29 ab 55.03 ab 51.75 a 0.36 ab 0.24 a 0.23 a 0.83 a
秸秆还田
Straw returning
N++ 86.34 a 57.85 a 52.29 a 0.36 ab 0.24 a 0.22 a 0.82 a
2012–2013
N 73.36 b 56.47 c 49.60 cd 0.34 a 0.25 bc 0.23 b 0.82 ab
N– 62.58 d 45.14 e 39.88 e 0.33 ab 0.24 c 0.21 c 0.78 b
N+ 71.41 bc 63.23 b 53.03 bc 0.31 bcd 0.28 ab 0.23 b 0.82 ab
无秸秆还田
Non-straw returning
N++ 64.98 cd 62.03 bc 44.12 d 0.30 cd 0.28 ab 0.20 c 0.78 b
N 78.80 a 71.48 a 60.61 a 0.32 abc 0.29 a 0.25 a 0.86 a
N– 61.19 d 50.54 d 45.15 d 0.29 d 0.24 c 0.21 c 0.73 c
N+ 65.77 cd 64.77 b 57.23 ab 0.29 d 0.29 a 0.25 a 0.83 a
秸秆还田
Straw returning
N++ 66.44 cd 57.25 c 47.95 d 0.30 c 0.26 bc 0.21 c 0.77 b
N: 适氮; N–: 减氮; N+: 增氮; N++: 超氮。同一年度中, 每列数据后不同字母表示处理间有显著差异(P < 0.05, LSD法)。
N: N-moderate; N–: N-reduced; N+: N-increased; N++: N-luxurious. In each growing year, values followed by different letters are sig-
nificantly different at P < 0.05 (LSD method).

表 2 秸秆还田及氮肥用量对冬小麦氮效率的影响
Table 2 Effects of straw returning and N application on N efficiency of winter wheat (kg kg–1)
2011–2012 2012–2013
处理
Treatment 氮肥偏生产力
PFPN
氮素利用效率
NUE
氮素收获指数
NHI
氮肥偏生产力
PFPN
氮素利用效率
NUE
氮素收获指数
NHI
N 31.93 c 25.02 c 0.79 a 33.37 c 27.78 c 0.76 b
N– 45.10 a 31.81 a 0.74 b 46.96 a 32.69 a 0.80 ab
N+ 25.04 d 25.59 cd 0.79 a 26.48 d 27.24 c 0.78 b
无秸秆还田
Non-straw returning
N++ 21.23 e 24.80 d 0.75 b 22.11 e 28.32 bc 0.78 b
N 34.14 b 26.82 c 0.81 a 36.05 b 29.33 b 0.82 a
N– 44.75 a 28.92 b 0.78 ab 46.26 a 29.69 b 0.83 a
N+ 25.61 d 23.94 d 0.78 ab 27.19 d 27.77 c 0.77 b
秸秆还田
Straw returning
N++ 21.86 e 22.81 d 0.78 ab 22.41 e 27.50 c 0.76 b
N: 适氮; N–: 减氮; N+: 增氮; N++: 超氮。同一年度中, 每列数据后不同字母表示处理间有显著差异(P < 0.05, LSD法)。
N: N-moderate; N–: N-reduced; N+: N-increased; N++: N-luxurious. PFPN: partial factor productivity of N applied; NUE: N use effi-
ciency; NHI: N harvest index. In each growing year, values followed by different letters are significantly different at P < 0.05 (LSD method).

的碳源, 微生物数量增加, 施入的氮素在微生物的作用下
被土壤固持或转化为可溶性有机氮 , 从而引起土壤矿质
氮含量的显著下降 , 但应调整还田秸秆与化学氮肥的比
例 , 协调氮素固持与作物吸收的关系 [20], 否则会影响当
164 作 物 学 报 第 41卷

季作物对氮素的吸收利用。秸秆还田具有保存和提高土壤
肥效的作用, 较单一施用化学氮肥可显著减少矿质氮的淋
失[21]。本试验中, 秸秆还田显著降低了各土层硝态氮含量,
且适氮处理显著提高了冬小麦的氮效率。秸秆还田下合理
地调节化学氮肥施用量, 可以有效地协调土壤氮素的固持
与供应状态, 使氮素的供应与作物吸氮相吻合[25], 实现当
季作物增产和培肥地力的双重目的。本试验秸秆施入量偏
高, 秸秆还田量与化学氮肥的适宜比例尚需进一步研究。

表 3 秸秆还田及氮肥用量对 0~120 cm各土层土壤硝态氮积累的影响
Table 3 Effects of straw returning and N application rate on residual nitrate-N content in 0–120 cm soil layers (mg kg–1)
2011–2012 2012–2013
土层
Soil layer
处理
Treatment 播种前
Before sowing
拔节期
Jointing
收获后
After harvest
播种前
Before sowing
拔节期
Jointing
收获后
After harvest
NS 13.73 7.33 c 23.47 b 10.46 b 14.41 d 24.75 b 适氮
N-moderate S 13.73 4.23 e 12.37 e 8.94 b 11.78 e 8.69 e
NS 13.73 6.55 d 21.05 c 13.82 a 13.86 d 20.27 c 减氮
N-decreased S 13.73 3.88 f 9.64 f 5.93 c 9.91 f 7.98 f
NS 13.73 9.66 b 24.98 ab 9.31 b 15.91 c 27.47 a 增氮
N-increased S 13.73 4.47 e 15.84 d 8.73 b 14.21 d 9.39 d
NS 13.73 12.25 a 26.63 a 12.67 a 21.05 a 29.08 a
0–30 cm
超氮
N-luxurious S 13.73 5.14 d 21.69 c 12.04 a 18.39 b 21.08 c
NS 11.11 5.92 b 18.22 b 10.25 b 11.88 b 18.64 b 适氮
N-moderate S 11.11 2.44 e 8.36 e 8.82 c 11.58 b 7.39 f
NS 11.11 4.88 c 20.75 a 9.80 b 10.06 c 17.13 c 减氮
N-decreased S 11.11 2.47 e 6.58 e 5.52 e 9.06 d 6.37 f
NS 11.11 6.15 b 17.95 b 8.86 c 11.27 c 21.16 a 增氮
N-increased S 11.11 2.87 d 9.08 d 7.67 d 12.79 b 8.58 e
NS 11.11 11.10 a 21.80 a 12.5 a 15.76 a 22.94 a
30–60 cm
超氮
N-luxurious S 11.11 3.34 d 14.32 c 9.84 b 15.40 a 10.69 d
NS 8.39 3.29 b 10.95 a 9.99 a 11.30 b 11.70 a 适氮
N-moderate S 8.39 2.65 c 5.35 d 7.56 c 11.00 b 5.22 d
NS 8.39 3.38 b 9.30 b 6.65 c 8.90 c 10.06 b 减氮
N-decreased S 8.39 2.41 d 4.11 e 4.73 d 8.24 c 3.72 e
NS 8.39 3.42 b 11.01 a 6.94 c 10.16 b 12.22 a 增氮
N-increased S 8.39 2.55 c 8.60 b 6.17 c 12.74 a 7.09 c
NS 8.39 5.90 a 11.56 a 10.21 a 13.60 a 13.19 a
60–90 cm
超氮
N-luxurious S 8.39 2.69 c 7.14 c 9.06 b 12.44 a 7.60 c
NS 8.14 3.22 b 6.05 b 7.18 a 10.70 b 6.54 c 适氮
N-moderate S 8.14 2.50 c 4.57 c 6.96 a 10.58 b 4.87 e
NS 8.14 3.28 b 5.15 c 5.90 b 8.80 c 5.06 d 减氮
N-decreased S 8.14 2.26 c 3.01 d 4.39 c 7.73 d 2.62 f
NS 8.14 3.22 b 7.05 a 6.88 a 9.41 c 8.29 b 增氮
N-increased S 8.14 2.33 c 5.91 b 4.44 c 12.62 a 6.49 c
NS 8.14 5.16 a 7.29 a 7.45 a 13.60 a 9.78 a
90–120 cm
超氮
N-luxurious S 8.14 2.44 c 5.33 c 7.01 a 12.31 a 5.41 d
NS: 无秸秆还田; S: 秸秆还田。每列数据后不同字母表示同一土层的处理间有显著差异(P < 0.05, LSD法)。
NS: non-straw returning; S: straw returning. In each soil layer, values followed by different letters are significantly different at P < 0.05
(LSD method).

第 1期 陈 金等: 秸秆还田条件下适量施氮对冬小麦氮素利用及产量的影响 165


表 4 秸秆还田及氮肥用量对冬小麦产量和产量构成的影响
Table 4 Effects of straw returning and N application rate on yield and yield components of winter wheat
2011–2012 2012–2013
处理
Treatment
穗数
Spike number
(106 hm–2)
穗粒数
Grain number
per spike
千粒重
1000-grain
weight (g)
产量
Yield
(kg hm–2)
穗数
Spike number
(106 hm–2)
穗粒数
Grain number
per spike
千粒重
1000-grain
weight (g)
产量
Yield
(kg hm–2)
N 7.62 a 31.27 a 39.20 bc 7662.60 bc 6.80 ab 34.28 ab 40.12 ab 8008.05 bc
N– 7.02 b 29.03 b 39.79 bc 7441.50 bc 6.31 cd 32.20 bc 39.71 ab 7748.55 bc
N+ 7.81 a 30.47 ab 38.96 c 7512.60 bc 6.95 a 32.74 b 39.37 b 7943.40 bc
无秸秆还田
Non-straw
returning
N++ 7.61 a 29.10 b 38.76 c 7641.45 bc 6.93 ab 32.65 b 39.07 b 7961.25 bc
N 6.88 bc 32.17 a 43.52 a 8193.45 a 6.71 abc 36.35 a 41.73 a 8650.95 a
N– 6.57 c 31.70 a 41.94 ab 7384.05 c 6.14 d 35.19 a 41.65 a 7633.65 c
N+ 6.81 bc 31.17 a 42.60 a 7683.15 bc 6.42 cd 32.05 bc 40.88 ab 8155.50 b
秸秆还田
Straw
returning
N++ 6.63 bc 32.13 a 41.25 abc 7870.35 ab 6.53 bcd 30.26 c 40.38 ab 8068.20 b
N: 适氮; N–: 减氮; N+: 增氮; N++: 超氮。同一年度中, 每列数据后不同字母表示处理间有显著差异(P < 0.05, LSD法)。
N: N-moderate; N–: N-reduced; N+: N-increased; N++: N-luxurious. In each growing year, values followed by different letters are sig-
nificantly different at P < 0.05 (LSD method).

3.3 秸秆还田配施氮肥对冬小麦产量及其构成因素的影响
据报道, 秸秆还田后冬小麦产量有增有减 [5,26-29], 减
产的主要原因是秸秆还田量与化学氮肥的配比不合适 ,
导致土壤碳氮失衡。本研究结果显示, 秸秆还田配施纯氮
165 kg hm–2时, 冬小麦产量降低。秸秆还田量过大或耕作
方式不当, 会导致冬小麦播种质量差, 造成出苗率下降,
最终影响成穗[30]。这与本试验秸秆还田穗数较未还田显
著降低的结果一致。
秸秆还田对产量的正向效应可能源于秸秆还田提高
了冬小麦花后旗叶 SOD 活性及可溶性蛋白含量, 降低
POD活性及 MDA含量, 抑制花后旗叶叶绿素降解, 减缓
旗叶衰老, 延长光合时间和增强光合能力, 为提高产量奠
定基础[27,31-32]。在本研究中, 与单施氮肥相比, 秸秆还田
配施纯氮 225 kg hm–2显著提高了冬小麦生物量及花后干
物质积累的比例 , 这种干物质积累特征有利于粒重的形
成, 从而获得较高的经济产量。
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