摘要：

小麦是三大粮食作物之一,2014年我国旱地粮食总产为2.8亿吨,占全国粮食总产47%。黄土高原小麦种植面积占其农作物种植面积的44%,产量占该地区粮食总产的35%,保证旱地小麦产量对区域和国家粮食安全具有重要意义。持续投入化肥在提高西北旱地小麦产量与改善小麦品质过程中,也给自然环境带来了巨大压力,难以实现小麦可持续增产提质增效。为此选育高产优质品种并进行科学的施肥管理成为西北旱地小麦研究的重要方向。旱地雨养条件下,明确籽粒养分含量差异与产量形成和氮磷钾吸收利用的关系,可为旱地选育高产优质品种选育和科学施肥提供理论依据和参考。本研究于2013年9月至2016年6月,在黄土高原开展为期3年的田间定位试验,以我国主要麦区的123个小麦品种作为供试材料,采集成熟期植物样品,分析不同小麦品种的生物量、产量形成因素与氮磷钾含量及其与氮磷钾吸收利用的关系。主要研究结果如下:1、高产小麦籽粒氮磷含量与产量呈显著负相关。高产小麦籽粒产量为6885.7 kg hm~(-2),其籽粒产量每增加1000 kg hm~(-2),氮含量平均降低3.2 g kg~(-1),磷含量平均降低0.4 g kg~(-1)。2、高产品种中,高低氮品种的产量及其构成因素均无显著差异,高氮品种收获指数比低氮品种低4.4%。

高氮品种产量、生物量、收获指数、穗数和穗粒数对施肥的响应更敏感。3、高氮品种籽粒磷含量高、钾含量低,营养器官氮含量高。高氮品种籽粒氮含量为24.2 g kg~(-1),磷含量为3.2 g kg~(-1),钾含量为3.7 g kg~(-1),营养器官氮含量为7.0 g kg~(-1)。4、高氮品种地上部氮磷吸收量高,施肥后高氮品种地上部氮磷钾吸收量增幅均高于低磷品种。高低氮品种向籽粒转移氮磷的能力无显著差异,高氮品种向籽粒转移钾的能力较低,施肥后高低氮品种向籽粒转移氮磷钾的能力均降低。5、高低磷品种的产量及其构成因素均无显著差异,高磷品种收获指数比低磷品种低4.3%。高磷品种产量、生物量和穗数对施肥的响应更敏感。6、高磷品种籽粒氮含量高,钾含量无显著差异,营养器官氮磷钾含量均无显著差异,施肥响应也无差异。高磷品种籽粒氮含量为23.4 g kg~(-1),磷含量为3.3 g kg~(-1),钾含量为3.9 g kg~(-1)。7、高磷品种高地上部氮磷吸收量,施肥后高磷品种地上部氮磷钾吸收量增幅均高于低磷品种。高低磷品种向籽粒转移氮磷的能力无显著差异,高磷品种向籽粒转移钾的能力较低。施肥后高低磷品种向籽粒转移氮磷钾的能力均降低。因此,旱地高产优质品种选育和栽培中,应进一步提升品种的氮磷吸收量与收获指数,根据土壤养分供应情况,合理施用氮磷肥,促进籽粒氮磷吸收与利用,使产量和籽粒氮磷含量同步提高,实现旱地小麦高产优质生产。

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