全 文 ：Vol. 30 , No. 2
pp. 159～162 　Feb. , 2004
作 　物 　学 　报
ACTA AGRONOMICA SINICA
第 30 卷 第 2 期
2004 年 2 月 　159～162 页
应用15 N研究施氮比例对小麦氮素利用的效应
赵广才1 　何中虎1 　田奇卓2 　李克民1 　刘利华1 　李振华3 　张文彪3 Ξ
(1中国农业科学院作物育种栽培研究所 , 北京 100081 ; 2山东农业大学 ,山东泰安 271018 ; 3河北省任丘市科学技术局 ,河北任丘 062250)
摘 　要 　应用15N 示踪技术研究氮素不同底施和追施比例对小麦氮素利用的效应。结果表明 ,籽粒蛋白质含量随追施氮
肥比例的增加而提高 ,颖壳、根系、茎秆的含氮量也呈随追氮比例增加而提高的趋势。收获时植株各器官中 ,籽粒含氮量
最多 ,依次为颖壳、叶片、茎秆、根系。在两种肥料的比较中 ,施用尿素比硫酸铵在植株营养器官中残留量少 ,而籽粒中氮
素吸收量大。各器官 NDFF %(氮素来自肥料氮的百分比)随追肥比例增加而呈低高低的变化曲线。均可用 Y = a + bx +
cx
2 ( Y = NDFF , x = 处理代号)方程表示。
关键词 　15N 示踪 ; 面包小麦 ; 氮素利用
中图分类号 : S512
Effect of Application Rate of Nitrogen on Its Utilization in Wheat by Using 15 N Trac2
er Technique
ZHAO Guang2Cai1 , HE Zhong2Hu1 , TIAN Qi2Zhuo2 , Li Ke2Min1 , LIU Li2Hua1 , LI Zhen2Hua3 , ZHANG Wen2Biao3
(1 Institute of Crop Breeding and Cultivation , CAAS , Beijing 100081 ; 2 Shandong Agricultural University , Taian 271018 , Shandong ; 3 Section of Science and
Technology of Renqiu City , Renqiu 062250 , Hebei , China)
Abstract 　By using 15N tracer technique the effects of different application proportion of basic dressing and top dressing of
nitrogen on its utilization in bread wheat were studied. The result indicated that the grain protein content raised with the
proportion increasing of top dressing of nitrogen , so did the nitrogen content in outer glume , roots and culm. Among all the
organs of the plants at raping time , the grain contained the highest nitrogen , the outer glume , leaf , culm and roots neat in
order. The residual quantity of nitrogen was fewer in moratorium and the sorption quantity of nitrogen was more in grain with
urea application than ammonium sulphate application. The change of NDFF(percentage of nitrogen content from nitrogen in
fertilizer ) in every organ of wheat plants showed like a parabola which can be expressed in the equation Y = a + bx + cx2
( Y = NDFF , x = code of treatment) .
Key words 　15N tracer ;Bread wheat ;Nitrogen utilization
　　氮素肥料对小麦的产量和品质均有重要影响 ,
不同施氮处理对小麦产量和品质的作用不尽相
同[1～5 ] 。一般在一定范围内随施氮量的增加 ,产量
和品质均可提高 ,但二者并不完全同步 ,在施氮量相
同的情况下 ,不同施氮时期 ,以及不同其他肥料配合
也会对产量和品质有明显的影响[6～9 ] 。本试验在相
同施氮量条件下利用两种氮素化肥进行不同的底施
和追施比例的处理 ,研究面包小麦中优 9507 各器官
的氮素利用效应 ,以期为优质面包小麦品质保优栽
培的合理氮肥运筹提供参考。
1 　材料和方法
试验于 2000 —2001 年进行 ,供试小麦品种中优
9507(该品种在生产田中一般籽粒蛋白质含量为
1615 %～18. 0 % ,经农业部谷物品质检测中心测定 ,
各项品质指标达到优质强筋面包小麦标准) ,供试塑
料盆上口直径为 23 cm ,底部直径为 16 cm ,高 19 cm。
供试土壤养分含量为 : 有机质含量 1. 90 % ,全氮Ξ基金项目 :农业部跨越计划项目 (199906) 、国家十五科技攻关项目 (2001BA507A09)及江苏高校省级重点实验室开放课题 ( KJS01049)资助。
作者简介 :赵广才 (1951 - ) ,男 ,中国农科院作物所研究员 ,主要从事作物栽培研究。
Received(收稿日期) :2002208202 ,Accepted (接受日期) : 2003201213.

01112 % ,碱解氮 66 mgΠkg ,有效磷 57 mgΠkg ,速效钾
436 mgΠkg。
试验分两组 ,第一组为15 N 同位素试验 ,设 5 个
处理 ,处理 1 为底施氮素和追施氮素比例 (下同) 为
10∶0 ;处理 2 为 7∶3 ;处理 3 为 5∶5 ;处理 4 为 3∶7 ;处
理 5 为 0∶10。追肥时期为拔节期 (根据已往的试验
结果在拔节期追肥对提高产量和改善品质均较有
利) , 每 盆 总 施 氮 量 为 1149 g , 所 用 肥 料 为
(15NH4 ) 2 SO4 ,丰度 10. 35 %。第 2 组试验所用肥料
为普通尿素 ,试验处理和施氮量同第一组。试验各
处理的水分管理相同。两组试验均为两次重复。播
种期为 9 月 25 日 ,每盆种苗 6 株 ,收获期按盆连同
根系取出全部植株 ,并把土过筛取出根系。然后按
植株不同器官取样于 80 ℃烘箱内烘至恒重 ,分样粉
碎 ,用半微量凯氏定氮法测定植株各器官氮素含量 ,
用菲尼根 MAT2251 超精度气体同位素质谱仪测定
各器官15N 丰度。
2 　结果与分析
2. 1 　不同追氮比例对籽粒产量和各器官含氮量的
影响
2. 1. 1 　对籽粒产量和蛋白质含量的影响 　从表 1
中可见 ,不同底肥和追肥比例处理对籽粒产量有一
定影响 ,两种肥料处理表现的趋势相似 ,在本试验中
均表现为底肥和追肥各半时产量最高 ,再增加追肥
比例 ,产量有下降的趋势。两种肥料不同处理的籽
粒蛋白质含量均表现为随追肥比例增加而提高 ,二
者呈正相关 (用硫酸铵时追肥比例的增加与蛋白质
含量 r = 0. 82 ;用尿素时 , r = 0. 99) ,施用硫酸铵的
不同处理 ,增幅为 2. 36 %～7. 21 % (实际增加 0. 51
～1. 56 个百分点) ;施用尿素的不同处理 ,增幅为 2.
24 %～8. 97 %(实际增加 0. 5～2. 0 个百分点) ,两种
肥料处理的籽粒蛋白质含量的极差分别达到 1. 56
和 2. 0 个百分点。表明在施氮量相同条件下 ,加大
追施氮肥比例有明显提高籽粒蛋白质含量的作用。
就两种肥料而言 ,尿素对提高籽粒蛋白质含量可能
更为有利。本试验结果还表明 ,不同追肥比例对产
量和品质的影响不尽相同。
2. 1. 2 　对植株其他器官的影响 　从表 2 可见 ,不同
底肥和追肥比例的处理对收获期植株各器官的含氮
表 1 不同处理的籽粒产量和蛋白质含量
Table 1 The yield and protein content in wheat grain in different treatment
底肥∶追肥
Base fertilizer∶
Topdressing
肥料
Fertilizer
籽粒产量
Grain yield
(gΠpot) 蛋白质含量Protein content( %) 肥 料Fertilizer 籽粒产量Grain yield(gΠpot) 蛋白质含量Protein content( %)
10∶0 硫酸铵 Ammonium sulphate 8. 3 21. 64 尿素 Urea 8. 6 22. 29 c
7∶3 硫酸铵 Ammonium sulphate 8. 5 22. 15 尿素 Urea 8. 4 22. 79 bc
5∶5 硫酸铵 Ammonium sulphate 9. 2 22. 75 尿素 Urea 9. 4 23. 20 abc
3∶7 硫酸铵 Ammonium sulphate 8. 9 23. 20 尿素 Urea 8. 8 23. 79 ab
0∶10 硫酸铵 Ammonium sulphate 8. 6 22. 73 尿素 Urea 7. 9 24. 29 a
　　注 :表中数字在 5 %水平上差异显著标以不同字母 (下同) 。
Notes : The values with different letters mean significantly difference at P = 0. 05 level . The same as below.
表 2 不同处理的植株各器官含氮量( %)
Table 2 Nitrogen content in different wheat plant organs in different treatment
底肥∶追肥 肥料 壳 根 叶 秆 肥料 壳 根 叶 秆
Base fertilizer∶
Topdressing
Fertilizer Glume Root Leaf Culm Fertilizer Glume Root Leaf Culm
10∶0 硫酸铵 Ammonium sulphate 2. 018 b 1. 478 b 2. 076 a 1. 627 b 尿素 Urea 1. 825 b 1. 45 b 2. 07 a 1. 690 b
7∶3 硫酸铵 Ammonium sulphate 2. 441 ab 1. 476 ab 2. 072 a 1. 695 b 尿素 Urea 2. 430 ab 1. 61 a 2. 11 a 1. 840 ab
5∶5 硫酸铵 Ammonium sulphate 2. 437 ab 1. 706 ab 2. 086 a 1. 890 ab 尿素 Urea 2. 305 ab 1. 61 a 2. 02 a 1. 775 ab
3∶7 硫酸铵 Ammonium sulphate 2. 514 ab 1. 648 ab 2. 086 a 2. 010 a 尿素 Urea 2. 240 a 1. 61 a 2. 04 a 1. 860 ab
0∶10 硫酸铵 Ammonium sulphate 2. 984 a 1. 828 a 2. 058 a 2. 162 a 尿素 Urea 2. 625 a 1. 66 a 2. 01 a 1. 840 a
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量亦有不同影响。其中颖壳、根系、茎秆中的含氮量
随追肥比例的增加而呈明显提高的趋势 ,处理 5 的
壳、根、秆的含氮量显著高于处理 1 ,但各处理间叶
片中的含氮量无明显差异。从表 2 可看出 ,颖壳的
平均含氮量最高 , 其次为叶片 ,再次为茎秆 ,根系含
氮量最低。从两种肥料的比较分析可以看出 ,施用
硫酸铵不同处理的壳、根、叶、秆的含氮量均比施用
尿素的各处理相应器官的含氮量高 ,与前述施用硫
酸铵的处理比施尿素的籽粒含氮量低的结果相反 ,
表明在相同施氮量条件下 ,施用尿素在茎秆、叶片、
颖壳、根系中的残留量少 ,而籽粒的吸收量大。从籽
粒的利用率来考虑 ,可能施用尿素更为经济有效。
2. 2 　不同处理对 NDFF %的影响
从表 3 可见 ,在相同施N 量情况下 ,不同底肥和
追肥比例处理中小麦各器官的 NDFF %(植物各器官
从肥料吸收的氮素百分数)变化较大 ,其中籽粒随追
肥比例提高 NDFF %逐渐增加 ,并以底肥和追肥比例
为 3∶7 处理的 NDFF %最高。不施底肥而全部追施
的处理 5 的 NDFF %又有所降低 ,其余各器官的 ND2
FF %均以底追各半的处理 3 最高 (其中壳、叶、秆的
NDFF %显著多于处理 1) ,从处理 1 至处理 5 的 ND2
FF %呈低2高2低的抛物线型变化 ,可用 Y = a + bx +
cx
2 ( Y = NDFF % , x = 处理代号) 方程描述。各器官
NDFF %与处理的回归方程为 :
籽粒 : Y = 6. 54 + 17. 94 x - 2. 51 x2 F = 146. 38 3 3
颖壳 : Y = 6. 39 + 17. 59 x - 2. 41 x2 F = 75. 30 3
根系 : Y = 11. 39 + 11. 11 x - 1. 63 x2 F = 8. 53
叶片 : Y = 9. 19 + 15. 7 x - 2. 33 x2 F = 24. 38 3
茎秆 : Y = 8. 09 + 15. 36 x - 2. 08 x2 F = 8. 62
从上述结果还可看出 ,在氮肥全部底施的处理
1 中 ,各器官的 NDFF %明显低于其他有追肥的处
理。从表 3 不同处理各器官 NDFF %的变异系数分
析 ,结果表明 :籽粒、颖壳和茎秆的变异系数接近 ,表
明不同处理对上述器官的 NDFF %影响相似 ,而对
叶、根的影响则相对较小。从不同处理各器官的
NDFF %比较分析可以看出 ,不同处理籽粒的 ND2
FF %均为最高。根系最低 ,颖壳、茎秆和叶片的 ND2
FF %平均值依次降低 ,但在不同处理中略有变化 ,具
体表现为底肥比例大的处理 1 (10∶0) 和处理 2 (7∶3)
叶片的 NDFF %略大于茎秆 ,而追肥和底肥比例相等
或追肥比例大的另 3 个处理茎秆的 NDFF %大于叶
片 ,有待进一步验证。石岩 (2001) [6 ] 不同施肥深度
试验结果中 ,其不同器官 NDFF %变化与此相近。
表 3 不同处理植株各器官的 NDFF %
Table 3 NDFF % in different wheat plant
organ in different treatment
底肥∶追肥
Base fertilizer∶
Topdressing
籽粒
Grain
壳
Glume
根
Roots
叶
Leaf
秆
Culm
10∶0 22. 31 b 21. 85 b 20. 60 a 22. 88 b 21. 98 b
7∶3 31. 62 ab 30. 97 ab 27. 05 a 30. 34 ab 28. 24 ab
5∶5 37. 92 a 38. 30 a 31. 48 a 37. 16 a 38. 32 a
3∶7 38. 64 a 38. 02 a 27. 86 a 33. 79 ab 34. 66 ab
0∶7 33. 23 ab 34. 11 ab 26. 95 a 30. 03 ab 33. 25 abŠX 32. 74 32. 65 26. 79 30. 84 31. 29
CV % 20. 02 20. 70 14. 64 17. 23 20. 25
3 　小结与讨论
3. 1 　在相同施氮量的条件下 ,底施与追施比例不
同 ,对小麦籽粒蛋白质含量有很大影响。在本试验
中表现为籽粒蛋白质含量随追氮比例的增加而提
高。在 2 种肥料的处理中 ,施用尿素的处理均比相
应施用硫酸铵处理的籽粒蛋白质含量有所增加 ,而
营养器官的氮素残留量均比施硫酸铵的处理低 ,表
明施用尿素对提高籽粒蛋白质含量可能更为有利 ,
有待进一步验证。
3. 2 　本试验中 ,在相同施氮量的条件下 ,收获时小
麦各器官的 NDFF %均随追施氮肥比例的增加 ,出现
低2高2低的变化 ,但均可用 Y = a + bx + cx2 的曲线
方程表示 ,且与实测值的拟合程度较好。从不同器
官分析不同处理的 NDFF %均以根系和叶片的变异
系数较小 ,表明氮素不同底施和追施比例对这两个
器官的 NDFF %影响相对较小。
3. 3 　本试验结果表明 ,籽粒的 NDFF %在不同处理
中均为最高 ,根系的 NDFF %均最低 ,这与石岩[6 ] 的
试验结果相似 ,但也有试验[8 ]曾出现根系的 NDFF %
较多的现象。其他器官的 NDFF %在不同的试验中
也不尽相同 ,这可能与供试品种的品质特性、土壤基
础肥力、施肥数量、施肥时期等其他试验条件有关 ,
有待进一步探讨。
161　2 期 赵广才等 :应用15N 研究施氮比例对小麦氮素利用的效应 　　　

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