摘要
小麦是世界上最重要的粮食作物之一，实现小麦的高效优质高产对于保障我国粮食生产有着重要意义。播种密度和施氮量对小麦产量有调控作用，近年来有关氮肥和密度对小麦生育特性影响的研究主要集中在条播、宽幅播小麦和小麦后期追施氮肥方面，而对穴播种植方式下小麦不同施氮量和种植密度的研究相对较少。此外，施氮量与种植密度对于穴播冬小麦生长发育和产量品质的影响尚不明确。因此，本研究于2020-2022年以冬小麦“西农585”为试验材料，设置3个施氮量：210kg·hm-2（N210）、245kg·hm-2（N245）、280kg·hm-2（N280），5个种植密度：312万粒·hm-2（D1）、425万粒·hm-2（D2）、600万粒·hm-2（D3）、706万粒·hm-2（D4）和857万粒·hm-2（D5），共15个处理，分析不同密度条件下氮肥效应对穴播冬小麦生长生理、干物质（氮素）积累和分配、茎秆特性、产量和品质的调控效应。得到了以下主要结果： 1.随着生育时期的推进，穴播冬小麦的总茎蘖数先增后降。各生育期内群体茎蘖数均在D4密度时最高；各施氮量下表现为N245＞N280＞N210。两年成熟期群体茎蘖数分别在N280D3和N245D5时达到最大，说明在中施氮量下增大种植密度也有利于穴播小麦塑造良好的群体结构。 2.氮肥与密度均显著影响穴播小麦的光合性能，且密度是影响穴播小麦光合速率的主导因子。旗叶叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率在N245施氮量下表现最佳，但与种植密度呈负相关性。氮肥与密度互作条件下，胞间CO2浓度、旗叶叶面积随着氮密的增加而增加；旗叶叶绿素含量、净光合速率在D1-D2密度下随着施氮量的增加而增加，而D4-D5密度下，随着施氮量的增加而降低，高密和高氮条件下小麦旗叶光合能力明显劣于低密高氮处理。 3.氮肥与密度对穴播小麦的茎秆节间特征有显著影响，且两者存在显著互作效应。随着种植密度加大，株高、重心高及基部1-5节间长度明显增加，但茎秆变细，茎壁变薄，抗折力减小；随着施氮量的增加，株高、重心高及基部1-5节间长度明显增加，茎秆变粗、茎壁增厚，但是抗折力减小，两年间抗折力在N245D1和N210D2处理时取得最大值。 4.开花期茎、叶和穗的干物质量随施氮量的增加而增加，在N280施氮量下最大。各生育时期内的干物质量在D4密度下最大。氮肥与密度互作条件下，减少施氮量增加种植密度或减少种植密度增加施氮量均有利于促进成熟期地上部及各器官干物质的积累。两年中，N210D3和N245D3处理更有利于穴播小麦干物质的积累。开花期茎鞘和叶片中的氮素积累量在N280施氮量下最高。D1-D4密度范围内有利于提高小麦的氮素积累量。成熟期各器官的氮含量随施氮量的增加而上升。氮肥与密度互作影响下，中高密度相较于低密度更有利于提高小麦籽粒中的氮素积累量，两年中籽粒氮素积累量分别在N245D3和N210D4处理下最大，故中高种植密度结合中低施氮量有利于籽粒的氮素积累。 5.穴播方式下小麦产量构成和品质在不同氮肥和密度下呈现不同差异。245-280kg·hm-2施氮量提高了穴播小麦的穗粒数、粗蛋白和加工品质，而降低了单位面积有效穗数和千粒重。有效穗数随着种植密度的增加而增加；穗粒数和加工品质在D2密度下达到最大；氮肥与密度交互作用中，D1-D2密度下，中、高施氮量能促进加工品质的提升。两年间产量在N210D3处理下达到最大，分别为8287.64kg·hm-2和8703.27kg·hm-2。 综合施氮量和种植密度对穴播冬小麦生育特性及产量品质的研究结果。与高密度（D4和D5）相比，D2和D3密度降低了株高、重心高度、基部节间长度，增加了茎粗、茎壁厚和抗折力，从而降低了倒伏风险，且能获得较高的穗粒数和产量。与高氮（N280）相比，245kg·hm-2施氮量下增加了小麦群体茎蘖数、旗叶叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、加工品质和产量。综上所述，从节约成本和高产角度综合考虑，密度为425-600万·hm-2之间，施氮量为210-245kg·hm-2时，可以在保证穴播冬小麦西农585产量的同时，有较好的籽粒品质和抗倒能力。
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