灌水和施氮对冬小麦根系特征及氮素利用的影响
灌水和施氮对冬小麦根系特征及氮素利用的影响
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DOI：
10.3724/sp.j.1006.2023.21051
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发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
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通讯作者：
王晨阳
中科院分区：
文献类型：
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作者：
刘世洁;杨习文;马耕;冯昊翔;韩志栋;韩潇杰;张晓燕;贺德先;马冬云;谢迎新;王丽芳;王晨阳
植株根系的形态和生理特性决定着其获取养分和水分的能力,分析麦田冬小麦根系形态特征、根系活力对水氮的响应及其与地上干物质积累、产量和氮素利用的关系,有利于构建合理的冬小麦根群结构,促进根冠协调生长并提高氮肥利用效率。在麦田定位试验基础上,采用裂区试验设计,设置2个灌溉主处理(W0:全生育期不灌水、W1:拔节期和开花期各灌水1次)以及3个施氮副处理(N0: 0 kg hm~(-2)、N180: 180 kg hm~(-2)和N300: 300 kg hm~(-2))。结果表明:与W0处理相比, W1抑制根长密度的增加,但增加根系平均直径,提高0~20 cm土层根表面积和根干重密度,显著提高根系活力4.98%~22.7%,降低根冠比1.47%~11.25%; 2年平均小麦产量、氮素吸收效率和氮肥偏生产力分别提高15.50%、13.40%和14.91%。施氮促进根系生长,与不施氮处理相比,施氮显著提高根系平均直径、根长密度、根表面积、根干重密度和根系活力,降低根冠比。其中N180更有利于根系生长,提高冬小麦根系各形态指标和根系活力,与N300相比, 2年平均产量提高2.53%,而氮素吸收效率和氮肥农学效率分别显著提高44.51%和39.37%。相关分析表明,拔节期至开花期根干重密度与产量、氮利用率呈显著正相关关系;根冠比与产量呈显著负相关关系,与氮利用率呈正相关关系。因此,合理的灌水和施氮能够优化根系形态及分布,提高根系活力,协调根冠干物质分配,提高产量和氮利用率。在冬小麦生产中拔节和开花期各灌水1次结合180 kg hm~(-2)施氮量有利于促进产量和氮素利用效率协同提高。