[目的]冬春干旱频发和氮的过度施用限制了西南丘陵旱地雨养农业区小麦的产量与可持续发展,探讨秋闲期秸秆覆盖与氮肥减施对旱地小麦根系分布、产量及水氮吸收利用的影响,为优化四川旱地小麦耕作制度和绿色高质高效生产提供依据.[方法]试验于2016-2018年在四川省仁寿县四川农业大学试验基地进行,采用裂区设计,在夏玉米收获后,以秋闲期秸秆粉碎覆盖(SM)和不覆盖(NM)为主区,以不施氮(N0∶0)、减氮(RN∶120kgN·hm-2)和常规施氮(CN∶180kgN·hm-2)为裂区,研究分析土壤含水量、根长、根系分布、小麦产量、耗水量(ET)、水分利用效率(WUE)和氮素利用情况.[结果]与不覆盖相比,秋闲期秸秆覆盖显著提高播种至孕穗期0-10 cm和10-20 cm 土层含水量及播种时与拔节期0-100cm 土层土壤贮水量,秸秆覆盖的保墒效应可持续至孕穗开花阶段;覆盖显著促进小麦拔节期和开花期耕层根系生长,尤其是0-10cm土层根系直径增加、根长密度显著提高;覆盖下小麦总耗水量、WUE、氮素吸收量、播种至拔节期氮素积累速率、拔节至开花期氮素积累速率、氮素籽粒生产效率(NUEg)、氮肥农学效率(AEN)和氮肥偏生产力(NPFP)两年均值较不覆盖分别提高11.4％、71.8％、73.1％、119.0％、100.0％、3.6％、264.7％和 78.2％;覆盖下氮肥回收效率(REN)较不覆盖增加 44.4 个百分点.覆盖后冬小麦有效穗数、穗粒数和产量两年均值较不覆盖分别提高31.8％、44.4％和92.9％.秸秆覆盖效应大于施氮量效应.与常规施氮量相比,减氮处理未显著降低0-10 cm 土层根长密度、耗水量、水分利用效率与籽粒产量;覆盖结合减氮显著提高群体氮素籽粒生产效率、氮肥农学效率、氮肥偏生产力和氮肥回收效率.[结论]秋闲期秸秆覆盖提高播种至拔节期土壤水分含量和储量,促进拔节期小麦根系在表层土壤中的生长,进而促进氮素吸收利用、提高冬小麦产量与水肥利用效率;秋闲期覆盖结合120 kg·hm-2施氮量是适宜四川旱地冬小麦的减氮增效高产栽培技术模式.

旱地小麦;秸秆覆盖;减氮;根系分布;产量;水氮利用

高仁才;陈松鹤;马宏亮;莫飘;柳伟伟;肖云;张雪;樊高琼

西南作物基因资源发掘与利用国家重点实验室/四川农业大学农学院/农业农村部西南作物生理生态与耕作重点实验室,成都611130

中国农业科学

[1]高仁才;陈松鹤;马宏亮;莫飘;柳伟伟;肖云;张雪;樊高琼-.秋闲期秸秆覆盖与减氮优化根系分布提高冬小麦产量及水氮利用效率)[J].中国农业科学,2022(14):2709-2725

120kgN,180kgN,NUEg

秸秆覆盖,根系分布,冬小麦产量,水氮利用效率,冬春,施用,丘陵旱地,雨养农业区,氮肥减施,旱地小麦,小麦根系,氮吸收利用,川旱地,耕作制度,绿色高质高效,高效生产,仁寿县,农业大学,试验基地,裂区设计,夏玉米,玉米收获,秸秆粉碎覆盖,SM,NM,N0,RN,hm,CN,土壤含水量,耗水量,ET,水分利用效率,WUE,氮素利用,播种,孕穗期,土层含水量,拔节期,100cm,土壤贮水量,保墒,开花期,耕层,根系生长,10cm,根系直径,根长密度,总耗,氮素吸收量,氮素积累,氮素籽粒生产效率,氮肥农学效率,AEN,氮肥偏生产力,NPFP,年均值,回收效率,REN,百分点,有效穗数,穗粒数,覆盖效应,施氮量,氮处理,籽粒产量,土壤水分含量,储量,表层土壤,氮素吸收利用,水肥利用效率,旱地冬小麦,减氮增效,增效高产,高产栽培技术,技术模式

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