有机肥替代化学氮肥对小麦花后氮代谢和产量的影响

doi:10.16178/j.issn.0528-9017.20250121

摘要/Abstract

摘要：

为探究不同比例有机肥替代化学氮肥对小麦花后氮代谢及产量的影响，在施氮量一致的前提下，本研究设置CK（常规施肥，单施化肥）、LO（有机肥替代化学氮肥比例为1/3）、MO（有机肥替代化学氮肥比例为1/2）、HO（有机肥替代化学氮肥比例为2/3）和FO（全施有机肥）5个处理，及一个不施氮肥的空白对照（N0），分析小麦花后旗叶SPAD值、铵态氮和硝态氮含量、氮代谢酶活性、游离氨基酸和可溶性蛋白含量、氮肥利用率和产量的变化。结果表明，与CK相比，有机肥替代处理下小麦花后叶片SPAD值、叶片硝态氮和铵态氮含量、氮代谢酶活性总体上随有机肥替代比例的提高而呈逐渐降低的趋势。CK处理的产量最高，LO处理次之，二者差异不显著；其他施氮处理随着有机肥替代比例提高，产量显著（p<0.05）降低，降幅为14.61%～29.21%。从氮素利用率来看，除LO外，其余有机肥替代处理的氮肥农学效率和氮肥偏生产力均较CK显著降低。综上，在本试验条件下，有机肥替代1/3化学氮肥能够在保证小麦产量的同时减少化肥使用量，可作为该地区小麦绿色栽培的推荐施肥措施。

关键词: 小麦, 有机肥替代, 氮代谢, 产量

Abstract:

To investigate the effects of different replacement ratios of organic fertilizer for chemical fertilizer on post-anthesis nitrogen metabolism and yield of wheat，six treatments were established ：N0（no nitrogen fertilizer），CK（conventional fertilization， chemical fertilizer only），LO（organic fertilizer replacing 1/3 of chemical nitrogen fertilizer），MO（organic fertilizer replacing 1/2 of chemical nitrogen fertilizer），HO（organic fertilizer replacing 2/3 of chemical nitrogen fertilizer，respectively），and FO（full organic fertilizer）. Except N0， the nitrogen application rate in the other treatments were the same. The SPAD value，ammonium and nitrate nitrogen contents，nitrogen metabolism enzyme activities，free amino acids and soluble protein contents in flag leaves after anthesis，as well as nitrogen use efficiency and yield of wheat were analyzed. The results showed that compared with CK，the SPAD value，nitrate and ammonium nitrogen contents，nitrogen metabolism enzyme activities in flag leaves after anthesis gradually decreased with the increase of organic fertilizer replacement ratio in general. The yield of CK was the highest，followed by LO（1/3 replacement），with no significant difference between them. For other nitrogen treatments，yield significantly （p<0.05） decreased with the increase of organic fertilizer replacement rate，with a reduction range of 14.61%-29.21%. In terms of nitrogen use efficiency，except LO，both agronomic efficiency and partial factor productivity of nitrogen in organic fertilizer replacement treatments were significantly lower than those in CK to varying degrees. In conclusion，under this experiment condition，replacement of 1/3 of chemical nitrogen by organic fertilizer can maintain wheat yield while reducing chemical fertilizer input，and can be recommended as a green cultivation fertilization measure for wheat in this region.

Key words: wheat, organic fertilizer replacement, nitrogen metabolism, yield

中图分类号:

S512.1

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图/表 5

图1 不同施肥处理对小麦花后旗叶SPAD值的影响同花后天数柱上无相同小写字母表示组间差异显著（p<0.05），下同。

Fig.1 Effects of different fertilization treatments on SPAD value in post-anthesis flag leaf of wheat

图2 不同施肥处理对小麦花后旗叶铵态氮和硝态氮含量的影响

Fig.2 Effects of different fertilization treatments on ammonium and nitrate nitrogen in post-anthesis flag leaf of wheat

图3 不同施肥处理对小麦花后旗叶氮代谢酶活性的影响NR，硝酸还原酶；GS，谷氨酰胺合成酶；GOT，谷草转氨酶；GPT，谷丙转氨酶。

Fig.3 Effects of different fertilization treatments on nitrogen metabolism enzyme activities in post-anthesis flag leaves of wheat

图4 不同施肥处理对小麦花后旗叶游离氨基酸和可溶性蛋白的影响

Fig.4 Effects of different fertilization treatments on free amino acids and soluble proteins in post-anthesis flag leaves of wheat

表1 不同施肥处理对小麦产量和氮素利用率的影响

Table 1 Effects of different fertilization treatments on wheat yield and nitrogen use efficiency

处理	施氮量/ （kg·hm^-2）	产量/ （kg·hm^-2）	氮肥农学效率/（kg·kg^-1）	氮肥偏生产力/（kg·kg^-1）
N0	0	1 983.3 d	—	—
CK	240	7 416.7 a	22.64 a	30.90 a
LO	240	7 333.3 a	22.29 a	30.56 a
MO	240	6 333.3 b	18.13 b	26.39 b
HO	240	6 250.0 b	17.78 b	26.04 b
FO	240	5 250.0 c	13.61 c	21.88 c

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