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江汉平原是我国主要小麦生产区长江中下游麦区的重要组成部分,旱地小麦和稻茬小麦是该区域小麦的主要种植模式。提高小麦单产和保障农业的可持续发展是当下发展的根本,氮肥调控是影响小麦产量和生态环境的主要因素。研究江汉平原不同氮肥运筹模式下旱地小麦和稻茬小麦的产量、生长发育和氮素利用特征,在保障小麦产量的基础上,减少氮素的残留和损失,降低环境污染,为制定合理的氮肥管理措施提供理论依据。本研究在江汉平原旱地小麦和稻茬小麦两种小麦种植模式下进行田间试验,设置5种不同氮肥运筹模式,以不施肥处理为对照,系统分析了旱地小麦和稻茬小麦的产量及产量构成因素、生长规律、氮素吸收利用规律、土壤硝态氮残留等。探讨不同小麦种植模式和氮肥运筹模式的搭配实现小麦增产和保障农业的可持续发展的可能途径。主要研究结果如下:1. 传统氮肥模式下注重前期追肥的处理,以旱地小麦产量较高,较稻茬小麦高出13%～27%;优化氮肥处理氮肥后移,两种茬口小麦产量已无显著差异,旱地小麦和稻茬小麦均以M5（底肥:越冬期追肥:拔节期追肥=1/3:1/3:1/3）处理的籽粒产量最高,籽粒产量可达6418、6559 kg/hm2。产量构成方面,旱地小麦穗数较稻茬小麦显著高出5%～39%,氮肥后移的处理稻茬小麦较旱地小麦显著高出2.9%-5.4%,千粒重以稻茬小麦略高。2. 同种氮肥运筹模式下旱地小麦在冬季其最大茎蘖数高于稻茬小麦,而春季小麦最大茎蘖数则小于稻茬小麦,旱地小麦成穗率较稻茬小麦高4%～25%,优化施肥可显著提升稻茬小麦的成穗率。从开花期至成熟期群体叶面积指数以旱地小麦较高,其下降速率较稻茬小麦平均低19%。各生育时期群体干物质积累量整体上表现为旱地小麦大于稻茬小麦,至成熟期旱地小麦较稻茬小麦高出1533～3903kg·hm-2,均以M5处理最高。旱地小麦与稻茬小麦在籽粒灌浆过程中分别呈现“慢-快-中”（旱地）和“中-快-慢”（稻茬）不同的变化趋势。3. 旱地小麦开花期和成熟期群体地上部氮素积累总量均显著高于稻茬小麦,分别较稻茬小麦高出31%和46%,旱地小麦籽粒氮素积累较稻茬小麦平均高出34%。旱地小麦营养器官的氮素转移效率和贡献率分别较旱地小麦平均高出11.7%、15.5%。小麦开花期和成熟期营养器官的氮素累积量均以M5处理较高,其花后营养器官的转移效率和贡献率与其他处理相比无显著优势。4. 我们选取产量最高的两个氮肥处理（M4:底肥:拔节期追肥=5:5,M5）进行小麦收获后土壤0-200cm硝态氮含量分析,旱地小麦和稻茬小麦0-200cm土壤剖面硝态氮含量存在氮素“表聚现象”,旱地小麦0-20cm土层硝态氮含量是稻茬小麦的1.5～2.5倍,稻茬小麦硝态氮累积峰所在土层深于旱地小麦。旱地小麦0-200cm土层硝态氮累积量可达63.1-73.8kg ha-1,较稻茬小麦高出10.5%-26.6%。5. 本试验中小麦氮素表观利用率可达61.1%-72.7%,旱地小麦氮素表观残留率显著高出稻茬小麦16%、21.2%,而氮素表观损失率以稻茬小麦较高。旱地小麦M5处理氮素表观利用率较M4处理增加11.6%,氮素表观残留率和损失率分别降低了5.9%、5.7%;稻茬小麦M5处理较M4处理氮素表观利用率有所增加、残留率以及损失率有所降低,但未达显著水平。针对不同的小麦种植系统,确定适宜的氮肥运筹模式,有利于改善小麦的产量和氮素吸收利用,缓解环境压力。江汉平原旱地小麦和稻茬小麦模式下,以总施氮量180kg/hm2,氮肥分3次追施的处理在提高小麦产量的同时促进了植株对氮素的吸收,减少了土壤中硝态氮的残留,是江汉平原地区兼顾产量与施肥效益的最佳处理。