摘要：【目的】随着氮肥在农业生产中的广泛应用,已有许多通过不同施氮水平调控,分析作物养分吸收,提高氮素利用率的相关研究,但是关于高产体系下作物花前花后氮素利用、转移规律的研究相对较少。本文探讨传统(CT)和优化(YH)两种栽培体系对冬小麦氮素吸收、分配及去向的影响。分析高产条件下化肥氮的"作物吸收—土壤残留—损失"的新变化,解析小麦花前花后氮素利用、转移规律,探讨肥料氮、土壤氮与作物氮之间的关系。【方法】在传统和优化两种栽培体系定位试验中设置15N微区,采用将15N标记的尿素表施的方法,通过测定植株、土壤样品分析氮素利用特征。新鲜土壤NH+4-N和NO-3-N含量采用TRACCS 2000型流动分析仪测定。15N土壤及植物全氮用美国THERMO finnigan公司的稳定同位素质谱仪DeltaplusXP测定。【结果】在该试验条件下,优化管理小麦籽粒产量和吸氮量均显著高于传统处理,分别比传统管理高35%和34%。优化管理15N利用率比传统管理高,差异达显著水平。小麦各器官中氮素的累积量及向籽粒中的转移量均表现为来自土壤氮高于来自肥料中的氮,说明土壤氮是小麦生长的主要氮源。传统管理籽粒氮素大部分来源于花前累积,转运氮的贡献率为81.65%,优化管理为62.14%。优化管理土壤硝态氮及15N含量显著低于传统管理;开花期传统管理土壤表层硝态氮及15N大量累积;收获后40—60 cm土层15N出现累积峰,氮肥随水向下运移。两种管理方式的小麦当季化肥去向均表现为土壤残留>作物吸收>损失;传统管理土壤氮肥残留率高达69.33%,优化管理较低,为39.17%。【结论】在优化栽培体系中冬小麦施氮量为139 kg/hm2时,小麦籽粒产量达到高产且氮肥高效利用。合理调控氮素投入量以及适度的水分胁迫可以实现水氮高效前提下的作物高产。

关键词：15n 冬小麦 管理方式 氮素去向 

单位：河北农业大学资源与环境学院 河北省农田生态环境重点实验室 中国农业大学资源与环境学院