麦/玉/豆周年套作体系氮素积累分配及转运

【目的】四川盆地特殊的高温寡照气候,使得作物间套作十分广泛。"麦/玉/豆"体系有利于资源循环高效利用和农业可持续发展。本项目研究了"麦/玉/豆"周年套作体系中各作物的氮素积累分配和花后氮素转运特征,旨在明确体系各作物的氮素营养吸收特性,为该体系的氮肥合理施用及高产高效提供理论依据。【方法】通过2011、2012连续两年田间定位试验,研究了"小麦/玉米/大豆"套作体系在不同氮用量下（小麦设N 0、60、120、180、240kg/hm2,分别表示为WN1、WN2、WN3、WN4、WN5;玉米设N 0、97.5、195、292.5、390 kg/hm2,分别表示为MN1、MN2、MN3、MN4、MN5;大豆不施肥,依前作的施氮处理依次记为SN1、SN2、SN3、SN4、SN5）各作物的氮素积累分配、花后氮素的转运。【结果】1)小麦各部位氮积累量都随氮用量增加而增大,籽粒、茎鞘、叶片和颖壳穗轴分别占地上部总氮积累量（平均为218.6 kg/hm2）的71.5%、12.2%、9.2%和7.1%;小麦花后从营养器官向籽粒转移的氮量及其贡献率随施氮量增加而增大,但转移率在不同氮处理下差异不显著,平均为61.5%;随氮用量增加,籽粒的氮分配比例逐渐减少,而非籽粒部分的氮分配比例则随之增大;小麦籽粒产量随施氮量增加而增大,但WN3WN5处理间差异不显著。2)玉米各部位氮积累量随氮用量增加而增大,籽粒、叶片、茎鞘和苞叶芯分别占地上部总氮积累量（平均为108.1 kg/hm2）的67.2%、3.9%、11.8%和7.0%;玉米花后从营养器官向籽粒的氮素转移量、转移率和贡献率均随施氮量的增加呈先增加后降低的变化趋势,都以MN3处理最大;玉米各部位的氮积累比例在叶片、茎鞘中以MN1处理最大,MN2MN5处理明显降低,在苞叶芯中不同氮处理间无明显变化,在籽粒中表现为施氮处理显著高于不施氮处理,而施氮处理间差异不显著;玉米籽粒产量随施氮量增加而增大,但MN4、MN5处理间差异不显著。3)大豆收获期茎秆、荚皮、籽粒的氮积累量都有随施氮量增加而逐渐增大的趋势,以SN4和SN5两个处理显著高于另外三个处理,而在SN1SN3、SN4与SN5间无显著性差异;籽粒、茎秆、荚皮的氮积累比例在5个处理间无显著变化,平均分别为82.2%、5.2%、12.6%;大豆花后从营养器官向籽粒转移的氮量从SN1SN5处理有先显著降低后又逐渐升高的变化趋势,而氮素转移率和转移氮素的贡献率在各处理之间无显著差异,平均分别为80.8%和26.6%;大豆籽粒产量以SN4和SN5两个处理显著高于另外三个处理,而在SN1SN3、SN4与SN5间无显著性差异。【结论】低氮处理显著影响套作小麦、玉米、大豆3种作物的产量及氮素的积累,高氮投入会促使氮素滞留在营养器官中,阻碍其花后向籽粒中转移;体系全年施N量在255～382.5 kg/hm2为宜,其中小麦120～180 kg/hm2,玉米195～292.5 kg/hm2,大豆不施或依苗情适当追施氮肥。