栽培模式对稻茬小麦籽粒产量、氮素吸收利用和群体质量的影响

[目的]为稻茬小麦优质、高产、高效协同栽培提供理论与技术支撑.[方法]2017-2018和2018-2019年在江苏苏北的睢宁和苏中的邗江与仪征,分别设置传统(TCP)、高产(HCP)、节肥(RFCP)和节肥增密(IDCP)4种栽培模式,研究不同模式间籽粒蛋白质含量、产量、氮效率、经济效益的差异,明确高产、高效模式及其产量构成、群体质量和氮素吸收转运特征,探明产量、氮效率与农艺生理性状间关系,进而揭示高产高效协同实现途径.[结果]受年度和地点间生态条件差异的影响,栽培模式对籽粒产量、经济净效益、氮效率的影响不尽相同.不同栽培模式下籽粒蛋白质含量均＞12.5％,其中HCP和RFCP下达13％—14％.2018年度,籽粒产量和经济净效益均以IDCP最高,较TCP分别提高31.5％—33.5％和104.4％—239.1％,其次为HCP和RFCP.2019年度,籽粒产量以HCP最高,较TCP提高8.1％—13.2％,其次为RFCP和IDCP;此外,IDCP因施肥少,较TCP稳定或增加了经济净效益.可见,TCP相对低产、低效益、低氮效率;HCP可稳定高产,且蛋白质含量高;IDCP最具高产、高效益、氮高效潜力,但蛋白质含量偏低.高产均是通过在获得高穗数基础上提高单穗产量来实现,但HCP主要提升每穗粒数而IDCP依赖于高粒重.HCP主要通过高茎蘖成穗率,IDCP则是协同高的茎蘖数和茎蘖成穗率,实现高穗数.高产群体的冬前茎蘖数/最终穗数存在适宜范围,在0.9-1.1.此外,相对高产的模式均可在维持高花后绿叶光合面积基础上协同提高绿叶净光合速率,实现扩源基础上高水平协调源库关系.高氮肥利用效率的实现关键是较高氮素生理利用效率基础上提高氮素吸收效率.HCP群体生育前期积累氮素少、中后期吸收能力逐渐增强、转运量多;而IDCP群体在生育中前期吸收能力强、转运量足.分析不同生态条件和栽培模式下籽粒产量、氮肥利用效率与农艺生理性状间关系,发现提高群体茎蘖成穗率有助于维持灌浆期较高的单茎光合面积和光合速率,进而增加单穗和群体籽粒产量;还可促进花前氮素吸收能力、增加氮素转运量,提升氮肥利用效率.[结论]稻茬小麦高产高效协同途径是在获得充足穗数基础上,攻大穗,重点是增粒重;构建数量足、质量高的群体,越冬前群体茎蘖数满足预期穗数、重点提高茎蘖成穗率,花前高效吸收氮素、提升转运水平,花后维持较高单茎光合面积和强度、提升灌浆水平.实现高产高效栽培,技术上应强调"适量增密、适度减肥、前氮后移、精准施肥".