限水灌溉对极端晚播密植小麦籽粒产量、蛋白质含量和水氮利用效率的影响

2017-11-08 07:30吴金芝李友军付国占田文仲
麦类作物学报 2017年10期
关键词:利用效率氮素籽粒

吴金芝,黄 明,李友军,付国占,田文仲

(1.河南科技大学农学院,河南洛阳 471023 ;2.洛阳市农林科学院,河南洛阳 471022)

限水灌溉对极端晚播密植小麦籽粒产量、蛋白质含量和水氮利用效率的影响

吴金芝1,黄 明1,李友军1,付国占1,田文仲2

(1.河南科技大学农学院,河南洛阳 471023 ;2.洛阳市农林科学院,河南洛阳 471022)

为了解极端晚播密植小麦的限水灌溉效果,2012年11月至2014年6月以弱春性小麦偃展4110和半冬性小麦矮抗58为材料,在华北地区典型水浇地进行晚播(11月中旬)密植(600万株·hm-2)试验,比较了常规灌溉(拔节期和开花期各灌水60 mm)和限水灌溉(拔节期灌水60 mm)的小麦开花后氮素吸收转运分配、籽粒产量和蛋白质含量以及水氮利用效率。与常规灌溉相比,限水灌溉可促进极端晚播密植小麦开花前氮素在开花后向籽粒的转运量、转运效率及其对籽粒氮素的贡献率,显著提高氮素收获指数和籽粒蛋白质含量,但对开花后氮素积累量以及小麦氮素吸收效率、籽粒产量和水分利用效率的影响因生长季而异。与常规灌溉相比,限水灌溉下偏旱的2012-2013生长季开花后氮素积累量和氮素吸收效率降低,籽粒产量和水分利用效率无显著变化;偏湿润的2013-2014生长季开花后氮素积累量和氮素吸收效率维持稳定,籽粒产量和水分利用效率分别提高4.3%~5.3%和10.4%~13.3%。极端晚播密植栽培模式下,限水灌溉不仅可促进小麦营养器官氮素向籽粒的转运,提高小麦氮收获指数和籽粒蛋白质含量,还能在偏湿润的年份提高籽粒产量和水分利用效率。

限水灌溉;冬小麦;籽粒产量;蛋白质含量;水分利用效率;氮素吸收效率

小麦为人类提供了近三分之一的口粮和近20%的热量和蛋白质[1],对人类粮食安全和营养健康的作用不可替代。我国是世界上最大的小麦生产国之一,但小麦大部分种植在典型的内陆季风区,且这些地区60%~70%的降水分布在6-9月份[2],与小麦生长需水关键时期严重错位,无灌溉条件的小麦产量低而不稳[3]。虽然依赖地下水灌溉能够保证我国小麦主产区的产量持续上升[4],但其代价是消耗我国农田总用水量的70%[5],使小麦主产区地下水位迅速下降等一系列生态环境问题日益突出[6]。因此,在减少灌溉水用量的基础上,优化小麦栽培措施,提高小麦产量和水肥利用效率,改善品质特别是蛋白质品质,对我国小麦高产、优质、高效种植具有重要意义。

小麦籽粒蛋白质形成所需的氮素来源于营养器官花前积累氮素的再分配和花后植株对氮素的吸收,二者均受环境和基因型的调控,且共同影响着小麦籽粒产量和水氮利用效率[7,8]。前人研究表明,小麦各生育阶段的环境条件因水分、播期、密度、品种等因素的不同而不同,从而影响小麦氮素积累转运特性和水氮利用效率[9-19]。限水灌溉作为节水栽培中的一种重要模式,通过改变土壤水分状况调节小麦的生长发育和氮素积累、分配和利用,进而影响小麦产量和蛋白质含量[9,10]。种植密度不仅影响小麦群体数量与质量,而且影响小麦对氮素的吸收、同化和分配,最终影响籽粒蛋白质含量和产量[10-13]。晚播是节水栽培的又一重要技术措施,不仅能有效降低小麦生育期(特别是拔节前)的耗水量,实现高产,也对小麦的氮素积累转运具有显著的调节效应[14],尤其是晚播与种植密度合理配置可以实现小麦高产优质高效[15-19]。近年来,随着种植结构的调整,部分地区因农业因素或种植收获期较晚的经济作物,使小麦播期推迟至11月上旬甚至中下旬,在一定程度上影响了小麦生产[20],但相关理论技术的研究尚处于起步阶段。有研究者认为,根据播期、品种和当地自然条件调整种植密度,建立小麦晚播独秆栽培技术,可实现小麦高产[21]。河北吴桥地区11月上中旬播种的极端晚播小麦平均产量7.42 t·hm-1,虽然仅拔节期灌水,但水分利用效率显著提高[20]。长江中下游地区11月中下旬播种的超晚播小麦产量也可超过7 500 kg·hm-2[22]。前人就晚播小麦的产量形成和水分利用特性进行了较多研究,而有关晚播小麦品质的研究相对较少,特别是极端晚播密植条件下水分对小麦氮素吸收利用和蛋白质含量的影响尚未见报道。本研究在华北平原南部典型小麦种植区,以偃展4110和矮抗58为材料,通过连续2年定位田间试验,分析了限水灌溉对极端晚播密植冬小麦产量、氮素积累转运和籽粒蛋白质含量以及水氮利用效率的影响,以期为极端晚播小麦高产优质高效栽培提供理论依据和技术参考。

1 材料与方法

1.1 试验地土壤养分和降水量分布特征

试验于2012-2014年在河南省洛阳市河南科技大学试验场(北纬34.41 东经112.27)进行。试验田为水浇地,种植制度为夏玉米/冬小麦轮作,小麦播前0~20 cm土层pH 8.1,含有机质11.4 g·kg-1、碱解氮51.3 mg·kg-1、速效磷7.1 mg·kg-1和速效钾124.1 mg·kg-1。2012-2013和2013-2014生长季逐月降水如图1。2012年11月至2013年5月降水147.8 mm,特别是2013年2-4月降水47.2 mm,分别比常年低27.0和82.7mm,属于偏旱年份。2013年11月至2014年5月降水262.1 mm,较常年高87.3 mm,属于偏湿润年份。

图1 2012-2013、2013-2014和1954-2014年小麦生长季月降水量

1.2 试验设计

试验采用裂区设计。主区设置常规灌溉和限水灌溉2个水平,常规灌溉即在拔节期和开花期各灌水60 mm,限水灌溉仅在拔节期灌水60 mm。副区为品种,分别为偃展4110(弱春性)和矮抗58(半冬性)。小麦分别于2012年11月15日和2013年11月19日播种,播量均为350 kg·hm-2,行距20 cm,播深4~5 cm,三叶期定苗600万株·hm-2,分别于2013年6月4日和2014年6月3日收获。小区面积为13.8 m2(2.4 m×5.75 m),3次重复。为保证正常出苗和安全越冬,于播前即2012年11月7日和2013年11月10日在每个小区用直径5 cm的水管分别灌水60 mm和30 mm,用水管上安装的农用水表准确计量灌水量。N、P2O5和K2O施用量分别为180、135和112.5 kg·hm-2,其中氮肥(尿素)50%基施,50%拔节期灌水前追施,磷钾肥(过磷酸钙和硫酸钾)均基施。其他田间管理同高产田。

1.3 土壤水分含量和小麦耗水量测定

分别于播前和成熟期,每20 cm一层,采集0~200 cm的土壤。采用烘干法测定土壤质量含水量。按照Zhang等[23]描述的方法计算土壤贮水和生育期耗水量:

WC=WSs-WSh

ET=WC+P+I+U-R-F

式中,WS为土壤贮水量,i为土层;D为土壤容重;H为土层厚度;Wi为第i层土壤水分含量。WC和WSs、WSh分别表示0~200 cm土层生育期土壤耗水量和播前、成熟期土壤贮水量; ET为生育期作物耗水量;P、I、U、R和F分别为生育期降水量、灌溉量、地下水补给量、径流量和深层渗漏量。本试验地块地势平坦,土层深厚,地下水埋深在5 m以下。因此,I、U、R、F值均为0 mm。

1.4 小麦植株氮素积累量和转运量测定

分别于开花和成熟期从每个小区随机取两行50 cm长的小麦植株,合并为该小区的植株样品,迅速带回实验室分成不同器官,开花期分成茎叶鞘和穗,成熟期分成茎叶鞘、穗轴+颖壳(以下简称颖壳)和籽粒,测定鲜重后每个样品取100 g左右,90 ℃杀青30 min,65 ℃烘至恒重,测定干重并计算该小区的干物质积累量。样品粉碎后先用H2SO4-H2O2法消解,再用凯氏法测定消解液的全氮含量。氮素积累量为某器官的干物质积累量与其氮含量之积。

按霍中洋等[24]描述的方法计算氮素积累和转运指标。开花前氮素积累量=开花期茎叶氮素积累量+开花期颖壳氮素积累量;开花后氮素转运量=开花前氮素积累量-成熟期茎叶氮素积累量-成熟期颖壳氮素积累量;转运效率=开花后氮素转运量/开花前氮素积累量×100%;贡献率=开花后氮素转运量/成熟期籽粒氮素积累量×100%。

1.5籽粒产量、蛋白质含量及水氮利用效率测定

成熟期从每个小区随机收割2个1 m×1 m的样方,风干后脱粒。将同一小区2个样方的籽粒混合后风干称重,并测定风干籽粒的含水量。籽粒产量以12.5%的含水量计。

根据籽粒产量和全生育期小麦耗水量计算水分利用效率(WUE),WUE=产量/耗水量[23]。

籽粒全氮含量乘以5.7即为籽粒蛋白质含量,籽粒蛋白质产量=0.875×籽粒产量×籽粒蛋白质含量/100[24]。

根据霍中洋等[24]描述的方法计算氮收获指数(NHI)和氮吸收效率(NUE),NHI=Ng/Nu,NUE=Nu/Na。其中Ng、Nu和Na分别表示成熟期籽粒氮素积累量、成熟期地上部氮素积累量和施氮量。

1.6 统计分析

采用SAS 8.0软件进行方差分析和显著性测验,用LSD法进行多重比较。用Microsoft excel 2007绘图。

2 结果与分析

2.1限水灌溉对晚播密植小麦产量和收获指数的影响

限水灌溉对晚播密植小麦籽粒产量的影响因生长季而异(表1)。与常规灌溉相比,限水灌溉不影响小麦穗数和穗粒数。在偏湿润的2013-2014生长季,限水灌溉下小麦千粒重和籽粒较常规灌溉显著提高,偃展4110和矮抗58的产量分别提高5.3%和4.3%,偃展4110的收获指数也提高了4.0%;在偏旱的2012-2013年生长季,限水灌溉不影响小麦的千粒重、籽粒产量和收获指数。在两个生长季,相同灌溉条件下偃展4110的籽粒产量和收获指数均显著高于矮抗58。说明限水灌溉在偏湿润的年份通过提高千粒重产生增产作用。

2.2限水灌溉对晚播密植小麦氮素积累、分配和转运的影响

2.2.1 对小麦开花后氮素积累量的影响

表1 限水灌溉对晚播密植小麦籽粒产量和收获指数的影响Table 1 Effect of limited irrigation on grain yield and harvest index of wheat under extremely-late sowing with high density

同年度同列数据后的不同小写字母表示同一生长季不同处理间差异显著(P<0.05)。下表同。

Different small letters following the data of each year in the same column indicate significant difference among the treatments in one growing season at 0.05 level. The same in other tables.

NI和LI分别表示常规灌溉、限水灌溉。图柱上标注的不同字母表示同一生长季处理间差异显著(P<0.05)。

NI and LI represent both the treatments of normal irrigation and limited irrigation, respectively. Different letters above the columns indicate significant difference among the treatments in one growing season at 0.05 level.

图2限水灌溉对晚播密植偃展4110和矮抗58开花后氮素积累量的影响

Fig.2 Effect of limited irrigation on shoot N accumulation of Yanzhan 4110 and Aikang 58 during grain filling stage of wheat under extremely-late sowing with high density

限水灌溉对晚播密植小麦开花后氮素积累量的影响也因生长季而异(图2)。与常规灌溉相比,在偏旱的2012-2013生长季,限水灌溉下偃展4110和矮抗58的花后氮素积累量分别降低28.7%和20.0%,而在偏湿润的2013-2014生长季,限水灌溉对两个品种的影响均未达显著水平。说明在偏旱年份,限水灌溉不利于晚播密植小麦开花后的氮素积累。

2.2.2 对花前营养器官贮存氮素转运的影响

限水灌溉显著改善了晚播密植小麦开花前营养器官贮存氮素在花后向籽粒的转运特性(表2)。相同灌溉条件下,偃展4110的氮素转运量高于矮抗58,且偏旱年份在两种水分条件下以及偏湿润年份在限水灌溉条件下两个品种差异达显著水平,说明适当的水分胁迫更有利于偃展4110的营养器官氮素转运。与常规灌溉相比,限水灌溉下偃展4110的氮素转运量在两生长季分别提高19.8%和19.5%,转运效率提高20.4%和21.4%,对籽粒氮素的贡献率分别提高17.9%和10.8%;矮抗58的转运量分别提高22.8%和16.5%,转运效率分别提高23.4%和19.1%,对籽粒氮素的贡献率分别提高16.8%和10.7%。可见,限水灌溉可促进花前营养器官贮存氮素在花后向籽粒的转运,提高其对籽粒氮素的贡献率。

表2 限水灌溉对晚播密植小麦营养器官氮素转运特性及其对籽粒贡献率的影响Table 2 Effect of limited irrigation on N translocation from vegetative organ and its contribution rate to grain in wheat under extremely-late sowing with high density

2.2.3 对成熟期不同器官氮素分配的影响

限水灌溉对小麦成熟期氮素分配的影响因生长季、品种和器官而异(表3)。与常规灌溉相比,限水灌溉下矮抗58在两个生长季和偃展4110在偏湿润年份的籽粒氮素积累量显著提高,但在两个生长季两个品种的茎叶和颖壳氮素积累量均显著降低,且偏旱年份两品种地上部总氮素积累也均显著降低。同一生长季的相同灌溉条件下,两品种间茎叶鞘和颖壳氮素积累量无显著差异,而矮抗58的籽粒氮素积累量均显著低于偃展4110,从而使其地上部氮素积累量较偃展4110显著降低。说明限水灌溉虽然降低了小麦成熟期营养器官氮素积累量,但一定程度上可促进籽粒氮素积累,有利于提高籽粒蛋白质含量。

表3 限水灌溉对晚播密植小麦成熟期不同器官氮素分配的影响Table 3 Effect of limited irrigation on the N distribution in different organs at maturity of wheat under extremely-late sowing with high density

2.3限水灌溉对晚播密植小麦氮素吸收效率和籽粒蛋白质含量的影响

限水灌溉对小麦氮收获指数和籽粒蛋白质含量的调节效应显著,但降低了偏旱年份的小麦氮素吸收效率(表4)。在两个生长季,总体来看,限水灌溉下偃展4110的氮收获指数较常规灌溉提高11.4%~13.0%,籽粒蛋白质含量提高4.4%~5.7%;矮抗58的氮收获指数提高10.9%~13.7%,籽粒蛋白质含量仅在偏旱年份显著提高。限水灌溉对小麦氮素吸收效率和籽粒蛋白质产量的影响在不同生长季表现不同。在偏旱的2012-2013生长季,限水灌溉下小麦的氮素吸收效率较常规灌溉显著降低,籽粒蛋白质产量维持稳定,而在偏湿润的2013-2014生长季,限水灌溉下小麦的氮吸收效率无显著变化,籽粒蛋白质产量却显著增加。可见,限水灌溉可提高小麦氮收获指数和籽粒蛋白质含量,并能在一定程度上增加氮素吸收效率和籽粒蛋白质产量。

表4 限水灌溉对晚播密植小麦氮素吸收效率和籽粒蛋白质的影响Table 4 Effect of limited irrigation on N uptake efficiency and grain protein content in wheat under extremely-late sowing with high density

2.4限水灌溉对晚播密植小麦水分利用效率的影响

由表5可以看出,与常规灌溉相比,限水灌溉下成熟期的土壤贮水量降低33~41 mm,生育期土壤水分消耗量增加37~43 mm,但生育期总耗水量降低20~26 mm。在2012-2013生长季,小麦开花前仅降水49 mm,限水灌溉下小麦生育期遭受了一定程度上的干旱胁迫,从而影响产量形成,但仍能维持与常规灌溉相当的水分利用效率;在2013-2014生长季,小麦返青至开花期降雨较常年多,小麦群体发育较好,限水灌溉下灌浆期适当的干旱有利于产量形成,从而使偃展4110和矮抗58的水分利用效率分别提高13.3%和10.4%。相同灌溉条件下,偃展4110的生育期土壤水分消耗量较矮抗58显著提高,但由于其籽粒产量也显著提高,水分利用效率无显著变化。说明限水灌溉可以通过减少灌溉量,增加土壤水消耗,并减少生育期耗水量,从而维持或提高小麦水分利用效率,特别是偏湿润年份的效果突出。

3 讨 论

3.1 限水灌溉对晚播密植小麦产量的影响

小麦产量的形成是穗数、穗粒数和千粒重的综合协调过程。水分、种植密度、播期等栽培因子均能在一定程度上调控小麦产量构成,且这些因素间具有互作效应[8-20]。限水灌溉不影响穗数和穗粒数,却能促进营养器官干物质向籽粒的转运,有利于增加粒重[20]。小麦穗数随种植密度的增加而增加,而随播期的推迟而下降[26]。但种植密度和播期对穗粒数和千粒重的影响尚无定论,部分学者认为,密植和晚播后穗粒数减少[16,25],粒重下降[13],但也有研究认为穗粒数和千粒重无显著变化[16],甚至有人认为有利于提高小麦穗粒数和千粒重[25]。这些矛盾的结果主要由密度大小、播期早晚、品种特性以及开展研究的地域差异造成[27]。然而,适当推迟播期和增加播种密度能协调单位面积穗数和穗粒数的关系,可获得与早播和适播条件下相当水平的籽粒产量[14],甚至延迟播期下增加密度显著提高籽粒产量[16]。本试验条件下,极端晚播密植小麦的每公顷穗数达到6×106个,略低于黄淮海地区实现超高产的适宜穗数(7×106)[28],但高于高邮地区的适宜穗数460×104~530×104个[29],从而奠定了高产基础。与常规灌溉相比,限水灌溉在两个生长季均不影响小麦穗数和穗粒数,在偏旱的年份不影响千粒重和产量,但在偏湿润的年份能显著提高千粒重,增产4.3%~5.3%。可见,千粒重大小是晚播密植小麦增产与否的关键,晚播条件下可以通过增加播种量获得较高的穗数,但在偏旱的情况下应适当增加灌水量,或采取其他措施提高千粒重,才能实现增产。

表5 限水灌溉对晚播密植小麦生育期土壤水分消耗和水分利用效率的影响Table 5 Effect of limited irrigation on soil water consumption(SWC) during growing period and water use efficiency(WUE) of wheat under extremely-late sowing with high density

3.2限水灌溉对晚播密植小麦花后氮素积累、转运、分配和籽粒蛋白质含量的影响

小麦籽粒蛋白质含量主要由开花前营养器官氮素向籽粒转运特性和开花至成熟期植株氮素吸收能力共同决定[8,22]。籽粒形成过程中开花前营养器官贮存氮素向籽粒的转运量和植株氮素积累量高是提高籽粒蛋白质含量的基础[27],其中营养器官转运量由开花前氮素积累量及其向籽粒中的转运效率决定。一般认为,小麦花前营养器官贮存氮素向籽粒的转运量、转运效率和贡献率随种植密度的加大而增大,随播期的延迟而降低[16],但籽粒蛋白质含量对种植密度和播期的响应尚无定论。多数研究认为,小麦籽粒蛋白质含量随种植密度加大呈先增后降[11,15]或维持稳定[18],随播期推迟呈逐渐增高[16]、先升高后降低[17]或降低[19]的趋势,这意味着小麦籽粒蛋白质含量具有较大的调控空间。种植密度、播期以及其他栽培措施的合理配合有利于提高花前氮素积累并促进其向籽粒中转运,实现高产优质[15-19]。水分是调控小麦氮素积累和转运及实现高产优质的重要环境因素之一[8],适当干旱尤其是生育后期干旱有利于改善小麦氮素转运特性和籽粒品质,在小麦拔节后不灌水可实现生育后期的适当干旱,从而提高小麦氮素转运能力、籽粒产量和蛋白质含量[8-10]。本试验发现,晚播密植条件下,限水灌溉可显著提高小麦营养器官氮素的转运量、转运效率及其对籽粒氮素的贡献率,虽然小麦开花后氮素积累量保持稳定(偏湿润年份)甚至显著降低(偏旱年份),但成熟期氮收获指数显著提高,从而提高籽粒氮素积累量和蛋白质产量,最终显著提高籽粒蛋白质含量。可见,限水灌溉能显著改善营养器官的氮素转运特性及转运氮素对籽粒氮的贡献率,有利于在不增加甚至降低开花后氮素积累量的情况下提高晚播密植小麦的籽粒蛋白质含量。

3.3限水灌溉对晚播密植小麦水氮利用效率的影响

作物水分利用效率的高低由产量和耗水量共同决定,减少生育期水分无效损失和提高产量都能提高水分利用效率。适量降低灌水量可以维持甚至提高小麦籽粒产量,显著减少水分无效损失,提高水分利用效率,但水分胁迫会大幅度降低小麦籽粒产量,从而降低水分利用效率[8-10]。本试验条件下,限水灌溉后,晚播密植小麦的水分利用效率仅在2013-2014生长季较常规灌溉显著提高。主要是因为晚播小麦生育期不仅缩短,而且由于播种后的气温较低,小麦生长发育过程中因蒸发引起的水分无效损失较正常播种降低,生育期耗水量也相应降低,在降水较多的年份可以增加籽粒产量,有利于提高水分利用效率,而在偏旱的年份限水灌溉的产量略有降低,虽然生育期耗水量显著降低,但水分利用效率的增幅不显著。

氮素吸收效率反映作物对氮肥吸收能力的高低,氮素收获指数反映经济产物对植株所吸收氮素的利用效率。前人研究表明,种植密度、播期、水分等主要栽培因子及其互作均会对小麦氮素利用效率产生显著影响[12-16,19]。增加种植密度显著提高小麦氮素吸收效率,但调节效应因品种而异,泰农18随种植密度的增加而增加,而山农15则表现为中密度时最高[12,19]。晚播可有效提高小麦氮素吸收效率和氮素收获指数[15]。不适当的水分条件限制了小麦氮素吸收和产量形成,从而显著影响小麦氮素利用效率[7],在一定范围内小麦氮素吸收效率随灌水量的增加而增加,但超过一定阈值后,灌水报酬递减效应突出[9]。本试验发现,晚播密植条件下,限水灌溉显著提高了氮素收获指数,能将较多的氮素分配到籽粒中,有利于提高籽粒蛋白质含量和蛋白质产量,但不利于小麦植株对当季氮肥的吸收利用,尤其是偏旱年份效果突出,这与干旱使地上部氮素积累量降低,从而在一定程度上限制了作物根系对土壤氮素的吸收有关[12]。

本研究结果是基于黄淮南部进行的两个小麦品种田间试验得出,可在一定程度上反映限水灌溉对极端晚播密植小麦氮素利用、产量和蛋白质含量的影响规律,但限水灌溉对晚播密植小麦氮素吸收利用和品质形成的影响在其他生态区和品种上的表现还有待进一步研究。

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EffectofLimitedIrrigationonGrainYield,ProteinContentandWater-NitrogenUseEfficiencyinWheatunderExtremely-lateSowingwithHighDensity

WUJinzhi1,HUANGMing1,LIYoujun1,FUGuozhan1,TIANWenzhong2

(1.Collegeof Agriculture, Henan University of Science and Technology, Luoyang, Henan 471023, China; 2.Luoyang Academy of Agricultural and Forestry Sciences, Luoyang, Henan 471022, China)

To guide the practice for high yield, high quality and high efficiency in wheat under extremely-late sowing with high density, a two-year experiment with fixed plots of two treatments, including normal irrigation(120 mm, 60 mm at jointing and 60 mm at anthesis)and limited irrigation(only 60 mm at jointing), was conducted from Nov 2012 to June 2014, with two winter wheat cultivars(weak spring wheat Yanzhan 4110(YZ4110) and semi-winter wheat Aikang 58(AK58)) as materials. The nitrogen absorption, translocation, distribution in plant, and grain yield and protein content, and water-nitrogen use efficiency in wheat were compared to verify the effects of limited irrigation. Compared with normal irrigation, limited irrigation increased the pre-anthesis N translocation amount, translocation rate and its contribution rate from vegetative organs to grain, N harvest index and grain protein content in wheat under extremely-late sowing with high density, but the post-anthesis N accumulation amount, N uptake efficiency, grain yield and water use efficiency were different between the two growing seasons. In dry year of 2012-2013, limited irrigation was less favorable than normal irrigation to the post-anthesis N accumulation and N uptake efficiency, but it had no significant effects on grain yield and water use efficiency between the two treatments. In the wet year of 2013-2014, limited irrigation had the similar post-anthesis N accumulation amount and N uptake efficiency, compared with normal irrigation, while increased the grain yield by 4.3%-5.3% and water use efficiency by 10.4%-13.3%, respectively. These results indicated that limited irrigation is an excellent cropping pattern for wheat in north China Plain, because it can increase the N translocation efficiency from vegetative organs to grain, nitrogen harvest index, grain protein content in the two growing seasons, as well as grain yield and water-nitrogen use efficiency of wheat in wet year.

Limited irrigation; Winter wheat; Grain yield; Protein content; Water use efficiency; Nitrogen uptake efficiency

时间:2017-10-11

网络出版地址:http://kns.cnki.net/kcms/detail/61.1359.S.20171011.1601.020.html

2017-03-13

2017-05-02

河南省重点科技攻关项目( 102102110030);河南科技大学博士科研启动基金项目(13480070)

E-mail:yywujz@126.com

黄 明(E-mail:huangming_2003@126.com); 李友军(E-mail:kdlyj@sina.com)

S512.1;S311

A

1009-1041(2017)10-1349-09

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