雨养条件下氮素管理与生物刺激剂对大麦产量及氮利用效率的协同效应研究

《BMC Plant Biology》：Synergistic effect of biostimulants and nitrogen fertilization on crop performance of barley (Hordeum vulgare L.) under rainfed conditions

　　

摘要

背景

优化氮素管理和利用生物刺激剂是提高雨养农业系统中谷物产量和肥料利用效率的关键策略。甜菜碱和玉米素是有效的生物刺激剂，已知能够增强植物代谢活性、生长表现和籽粒品质。本研究在雨养条件下进行了为期两年的田间试验，评估了五种施氮量（0、80、160、240和320 kg N ha^?1）、三种生物刺激剂处理（对照、甜菜碱和玉米素）以及六个大麦品种（Ramata、Placidia、Nonius、Sultan、K?ral-97、Alt?kat）的表现。本研究调查了氮素用量和生物刺激剂处理对大麦生长、产量形成及农艺氮利用效率的单独效应和协同效应。

结果

甜菜碱和玉米素的处理显著改善了整体农艺性状，其中玉米素处理下的数值通常最高。Nonius品种的籽粒产量最高（6.33 t ha^?1），而Alt?kat品种的籽粒产量最低（5.17 t ha^?1）。与对照相比，甜菜碱和玉米素处理分别使平均籽粒产量提高了3.64%和8.01%。在施氮量为240 kg N ha^?1时，籽粒产量增幅最大（比不施肥对照高116.71%）。80 kg N ha^?1的施氮量在农艺氮利用效率（AE）和氮素偏因子生产率（PFP_N）方面取得了最佳结果，而240 kg N ha^?1则在整体产量贡献方面达到了最佳平衡。

结论

在雨养田间条件下，叶面生物刺激剂处理（尤其是玉米素和甜菜碱）可有效提高不同施氮量下大麦的生产力和农艺氮利用效率。将中至高施氮量与靶向生物刺激剂处理相结合，是实现大麦可持续生产的一种可行的管理策略。