[目的]研究长期施用氮肥条件下小麦铁锰吸收累积规律及其与土壤养分之间的关系,进一步探讨基于产量及小麦铁锰营养的氮肥调控策略,为合理优化氮肥施用和改善小麦营养品质提供科学依据.[方法]基于旱地冬小麦的氮肥长期定位试验,设置 5 个施氮水平 0、80、160、240、320 kg·hm-2,研究不同氮水平条件下小麦籽粒铁锰含量及其与产量、铁锰吸收分配规律、土壤养分及各形态铁锰的关系.[结果]施氮显著提高了冬小麦产量、地上部铁含量、籽粒铁含量,降低了地上部和籽粒的锰含量.与对照相比,氮肥供应超过 160 kg·hm-2 时,小麦产量及籽粒铁含量不再继续增加,分别保持在 5 857-6 598 kg·hm-2 和40.2-42.2 mg·kg-1,而籽粒锰含量保持较低水平,为30.4-35.3 mg·kg-1.氮肥施用显著降低了土壤pH,提高了土壤中铁、锰元素的松结有机态及铁元素的锰氧化物结合态比例,增加了土壤中铁、锰的生物有效性.相关分析结果表明,小麦籽粒铁含量与产量、生物量、收获指数、穗数、穗粒数、铁收获指数显著正相关,与籽粒锰含量显著负相关;与土壤锰氧化物结合态铁显著正相关;与残渣态铁显著负相关.小麦籽粒锰含量与产量、生物量、收获指数、穗数、穗粒数、籽粒吸铁量、铁收获指数显著负相关,与地上部吸锰量显著正相关;与土壤各种形态锰不相关.[结论]西北旱区石灰性土壤中长期施氮可提高土壤铁的有效性、促进小麦对铁的吸收及铁向籽粒的分配,进而提高籽粒铁含量;施氮虽然提高了土壤锰的有效性,但显著抑制了小麦对锰的吸收,最终导致小麦籽粒锰含量降低.此外,当供磷水平一致时,土壤长期缺乏氮素供应可能导致小麦籽粒铁含量较低,而锰含量过高.综合考虑产量、籽粒铁锰元素营养品质及环境经济效益,西北旱区石灰性土壤小麦氮肥施用量建议控制在160 kg·hm-2,过量施用氮肥无助于继续提高产量及品质.
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