氮肥用量對徐麥31產量及品質的影響

易 媛

（揚州大學農學院，江蘇揚州225009）

氮肥用量對徐麥31產量及品質的影響

易 媛

（揚州大學農學院，江蘇揚州225009）

通過田間觀測和室內分析的方法，研究不同施氮量對小麥產量和品質的影響，結果表明：增施氮肥有利于促進小麥群體生長，但氮肥用量過大，無效分蘗增多，成穗率下降，反而不利于穗數的形成。淮北中等肥力的稻茬麥，以施用225 kg/hm2純氮，更容易獲得較多的成穗數。氮肥施用量與產量成二次曲線關系（y=－0.650 9x2+26.493x+269.86；R2=0.993＊＊），以施氮量305.25 kg/hm2小麥產量最高，模擬最高產量為8 091 kg/hm2。徐麥31在中等肥力條件下栽培，氮肥用量以300 kg/hm2左右為宜。增施氮肥對籽粒蛋白質含量、濕面筋含量、SDS沉降值含量有一定的影響，隨著施氮量水平的增加，小麥籽粒蛋白質含量、濕面筋含量、SDS沉降值均有所提高，并隨著氮素水平的增加，蛋白質含量、濕面筋含量、SDS沉降值含量的增加趨于緩和。徐麥31作為強筋小麥栽培，可通過調控氮肥施用，在一定范圍內提高籽粒蛋白質含量、濕面筋含量、SDS沉降值，改善籽粒加工品質。

徐麥31；施氮量；產量；品質

引言

合理的氮肥用量是專用小麥優質高產高效的一項重要栽培措施，關于施氮量對小麥產量的影響，諸多學者做了大量的試驗，且基本上得出較為一致的結論，籽粒產量與施氮量呈二次曲線關系，即隨施氮量的增加，小麥產量表現為先增長再減弱的趨勢，中間有一個最適宜的施氮量值［1，2］。關于施氮量對小麥籽粒蛋白質含量的影響，國內外的研究學者得出了較為一致的研究結論，即隨施氮量的增多蛋白質含量呈增長趨勢，兩者呈極顯著正相關［3－5］。增施氮肥能提高籽粒麥谷蛋白、醇溶蛋白的含量及籽粒麥谷蛋白與醇溶蛋白的比值，同時顯著提高籽粒濕面筋含量、面團穩定時間和面團拉伸度［6］。江洪芝研究結果表明，隨施氮量的增加蛋白質及其組分含量、干面筋含量、沉淀值和穩定時間、粉質質量指數均隨之提高［7］。石玉研究了高產麥田中施氮量和氮肥底施與拔節期追施的比例對小麥籽粒品質的影響結果表明，適量施氮并增加追施氮肥的比例可顯著提高子粒產量、蛋白質含量，改善子粒加工品質［8］。本試驗目的是，研究氮肥施用量對大面積應用小麥品種徐麥31產量、品質的影響，為徐麥31優質、高產氮肥施用方法提供依據，實現大面積均衡增產，提高肥料利用率，減少環境污染。

1 試驗材料與方法

1.1 試驗區自然概況

試驗點位于徐州市銅山區大許鎮國家農作物品種區域試驗站，土壤為壤土偏淤，肥力中等。測定土層為0～20 cm，有機質含量為10.79 g/kg，全氮0.66 g/kg，全磷0.74 g/kg，速效磷12.00 mg/kg，速效鉀63.00 mg/kg。前茬水稻，于10月10日收割。2010至2011年的氣候特性為冬前溫光適宜，小麥生長發育比較平穩，年前降溫早越冬期提前。秋冬春降雨量較少，為百年不遇的秋冬春連旱年份，小麥生育進程明顯推遲。拔節期為3月27日，較常年推遲7～10 d左右，抽穗晚5～7 d，6月上旬氣溫平穩，無干熱風等高溫逼熟天氣。小麥灌漿適宜，收獲期晚3～5 d。試驗小區有灌溉條件，小麥生長未受旱災影響。

1.2 試驗設計

試驗為氮肥用量試驗，設5個施氮量處理，N0：對照（不施氮肥）；N5：施氮量為75 kg/hm2；N10：施氮量為150 kg/hm2；N15：施氮量225 kg/hm2；N20：施氮量300 kg/hm2。氮肥基追比均為5∶5，各處理均施P2O5為90 kg/hm2和K2O為150 kg/hm2。試驗品種為徐麥31，10月16日播種，播種方式為機條播，行距23 cm，基本苗180萬/hm2。小區長6 m，寬5 m，小區面積30 m2。隨機區組排列，重復3次。2月18日漫灌抗旱，噴藥防治病蟲一次，3月29日追施拔節肥。

1.3 測定方法

小麥蛋白質含量測定用近紅外測定法（NIR Perten8620）ICC標準，濕面筋含量測定用Gm2200型面筋儀（瑞典玻通公司），各系統面粉面筋含量測定參照（GB/T14608），SDS沉降值：采用ICC標準的常量法進行測定。

2 試驗結果與分析

2.1 不同施氮量處理對徐麥31生長發育的影響

2.1.1 不同施氮量對徐麥31群體莖蘗動態的影響。在本試驗年度播種適宜，小麥群體生長發育比較好，由圖1可知，各處理莖蘗數在小麥拔節前3月13日都達到最大值，隨著施氮水平的提高，最高莖蘗數明顯增加，以處理N15、N20最高莖蘗數為最多，兩處理之間差異不顯著，N20處理為最高，莖蘗數達到最大值1 565.25萬/hm2，為小麥成足穗奠定了基礎。由圖2可見，徐麥31成穗數與施氮量成二次曲線關系（y=－0.003 8x2+ 1.724 7x+342.55；R2=0.940 1*），以N15處理施用225 kg/hm2純氮成穗數最多，N20處理因氮肥用量多，群體過大，無效分蘗增加，成穗率下降，成穗數反而下降。

圖1 不同施氮量處理對徐麥31莖蘗動態的影響

圖2 不同施氮量處理對徐麥31成穗數的影響

2.1.2 不同施氮量對徐麥31葉面積動態的影響。不同施氮量處理的葉面積系數均高于不施氮對照N0，差異極顯著。所有處理葉面積系數變化趨勢一致，均表現為先增加后下降，最高值均出現在孕穗期，由圖3中可知，N0處理的葉面積系數下降最快，說明肥力供應不上，小分蘗大量死亡造成。施氮量處理N15的葉面積系數在孕穗期達到最大值7.84，說明N15處理生長穩健，保持較高葉面積系數。抽穗期以后N20處理下降最慢，花后20 d還保持較高的葉面積系數，說明肥料能延緩葉片衰老，特別在本試驗年度溫度適合，小麥生育期推遲，肥料效應明顯。

2.1.3 不同施氮量處理對徐麥31干物質積累的影響。由表1可以看出，各施氮處理干物質積累隨開花后天數的推進逐漸增長，隨施肥量增加而提高。抽穗以后以N20處理干物質積累量最高。說明增加氮肥用量，同樣也提高了小麥后期供氮能力，有利于干物質積累。群體總生物產量對經濟產量形成作用最大，絕大多數是抽穗后群體干物質增長量，以及分配運轉給籽粒灌槳數量的多少，小麥高產的關鍵因素在于提高抽穗到成熟的光合生產量。

圖3 不同施氮量處理對徐麥31葉面積動態的影響

圖4 不同施氮量處理每穗粒數

2.2 不同施氮量處理對徐麥31穗粒結構及產量的影響

2.2.1 不同施氮量處理對徐麥31穗粒結構的影響。由圖2可以看出，各施氮量處理的穗數均高于不施氮對照N為0處理，差異極顯著，說明施肥有利于提高小麥成穗數。N20處理的穗數為502.65萬穗/hm2，低于N10和N15處理，這是由于施氮量過大，造成無效分蘗增多，拔節期小分蘗大量死亡，成穗率較低，最終導致穗數降低。由圖4可知，各施肥處理穗粒數均高于不施氮肥肥處理N0，施氮量處理間差異不顯著。施氮量達到225 kg/hm2時穗粒數最大值為35.42粒，N20處理穗粒數略有減少，為31.55粒。表明追施適量氮肥能提高穗粒數，氮量施用過量，造成群體偏大，不利于穗粒增加。隨著單產的提高，千粒重的作用越來越大。由圖5可知，N0處理，因未施氮肥，成穗數、穗粒數較少，千粒重比低氮處理N5略高，施氮處理表現千粒重隨施肥量的增多而增高，N20處理的千粒重達到最大值51.8 g。

表1 不同施氮量處理對徐麥31干物質積累的影響kg/hm2

表2 不同施氮量處理產量的差異顯著性（SSR測驗）

圖5 不同施氮量處理千粒重

2.2.2 不同施氮量處理對徐麥31產量的影響。各處理產量差異顯著性測驗分析表明（表2），增加氮肥施用量可顯著提高徐麥31產量，N20處理小麥產量最高，為8 130 kg/hm2。N10、N15、N20處理產量差異不顯著，說明當氮肥用量增加一定數量，小麥單產增加趨緩。由圖6可知，氮肥施用量與產量成二次曲線關系（y=－0.650 9x2+ 26.493x+269.86；R2=0.993＊＊），以施氮量305.25 kg/hm2小麥產量最高，模擬最高產量為8 091 kg/hm2，說明小麥氮肥施用量有一個適量指標，施氮量過少，生長量小，成穗不足；施氮量過多，群體偏大，個體素質下降，均不利于高產。本試驗結果，徐麥31在中等肥力條件下栽培，以氮肥用量305.25 kg/hm2產量最高。

圖6 不同施氮量處理對徐麥31產量的影響

2.3 不同施氮量處理對徐麥31籽粒品質的影響

2.3.1 不同施氮量處理對徐麥31蛋白質含量的影響。徐麥31為強筋專用小麥品種，由籽粒品質測定結果表3可以看出，隨著施氮水平的提高，籽粒蛋白質含量、面筋含量、SDS沉降值明顯提高。由表3可知，氮肥調控對小麥籽粒蛋白質含量有明顯的影響，各處理均顯著高于對照N0，隨著氮肥量的增加，籽粒蛋白質含量逐漸增加。N20處理的蛋白質達到最大值13.56％。增施氮肥對籽粒蛋白質含量具有正效應，但隨著施氮量的增加，蛋白質含量的增加幅度呈現趨緩的現象，表明在一定范圍內隨施氮量的增加，小麥籽粒中蛋白質含量也隨之增加，隨施氮量使用量達到一定數量后，蛋白質含量增加緩慢或保持穩定。

2.3.2 不同施氮量處理對徐麥31面筋含量的影響。面筋的含量和品質直接影響小麥面粉的加工品質和營養品質，在食品加工中占有重要的位置，成為衡量小麥面粉品質的重要指標。由表3中可知，各施氮處理小麥籽粒面筋的含量均高于不施氮N0處理，而且隨著施氮量水平的增加，小麥籽粒濕面筋含量、干面筋含量均有所提高。與蛋白質含量變化的趨勢相同，隨著氮素水平的增加，面筋含量的增加趨于緩和。表明在一定范圍內隨施氮量的增加，小麥籽粒中面筋含量也隨之增加。國家標準（GB/T17892－1999）中規定優質專用小麥品質標準規定中筋小麥濕面筋含量應為25％～31％，干面筋含量為9.1％～11％。本試驗表明，處理N0、N5的濕面筋含量未達到標準要求。

表3 不同施氮處理對徐麥31籽粒品質的影響

2.3.3 不同施氮量處理對徐麥31沉降值的影響。沉降值是小麥面粉在特定的條件下和弱酸介質中吸水膨脹，形成絮狀物并緩慢沉淀，在規定時間內的沉降體積。沉降值是評價小麥品質的一個重要指標，是反映面粉中蛋白質質量和含量的綜合指標。面筋數量越高，質量越好，形成的絮狀物越多，沉降的速度就越緩慢，一定時間內沉降的體積就越多。由表3可知，與不施氮肥N0處理比，各施肥處理沉降值均有所提高。施氮量達到225 kg/hm2時，沉降值顯著比N5和N10處理高，但與N20處理的差異不明顯。表明在一定范圍內隨施氮量的增加，小麥沉降值隨之增加。

3 結果與討論

3.1 施氮量對徐麥31生長發育的影響

本試驗結果表明，增施氮肥有利于促進小麥群體生長，構建高產群體，獲得適宜穗數，但同時，氮肥用量過大，無效分蘗增多，成穗率下降，反而不利于穗數的形成。淮北中等肥力的稻茬麥，以施用225 kg/hm2純氮，更容易獲得較多的成穗數。試驗各處理葉面積系數變化趨勢一致，可以看出來最高值出現在孕穗期，這一點與大多數研究相同。施氮量達到225 kg/hm2時N15葉面積系數最大，達到7.84。抽穗期以后N20處理下降最慢，花后20 d還維持最高葉面積系數，氮肥能延緩葉片衰老。各施氮處理干物質積累隨開花后天數的推進逐漸增長，隨施肥量增加而提高。抽穗以后以N20處理干物質積累量最高。說明在氮肥運籌相同條件下，增加氮肥總用量，同樣增加了小麥生長后期供氮量，有利于干物質積累。

3.2 施氮量對徐麥31產量的影響

試驗結果表明，在本試驗條件下，氮肥施用量與產量成二次曲線關系（y=－0.650 9x2+ 26.493x+269.86；R2=0.993＊＊），以施氮量305.25 kg/hm2小麥產量最高，模擬最高產量為8 091 kg/hm2。說明小麥氮肥施用量有一個適量指標，施氮量過少，生長量小，成穗不足；施氮量過多，群體偏大，個體素質下降，均不利于高產。徐麥31在中等肥力條件下栽培，氮肥用量以300 kg/hm2為宜。

3.3 施氮量對徐麥31品質的影響

本研究結果表明，各施氮處理小麥籽粒蛋白質含量、濕面筋含量、SDS沉降值均高于不施氮對照，而且隨著施氮量水平的增加，小麥籽粒蛋白質含量、濕面筋含量、SDS沉降值均有所提高，并隨著氮素水平的增加，蛋白質含量、濕面筋含量、SDS沉降值含量的增加趨于緩和，這一結果與前人的研究結果一致。說明氮肥用量對徐麥31籽粒蛋白質含量、濕面筋含量、SDS沉降值有一定的影響，徐麥31作為強筋小麥栽培，生產上可通過調控氮肥施用，在一定范圍內提高籽粒蛋白質含量、濕面筋含量、SDS沉降值，改善籽粒加工品質。

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Effects of Nitrogen Fertilizer App lication on Yield and Quality of Xumai31

YI Yuan
（College of Agronomy，Yangzhou University，Yangzhou 225009，China）

Themain objective of this paper is to study the effects of the amount of nitrogen fertilizer application on yield and quality of wheat through field observations and laboratory analysis.Analysis showed that increasing certain amountofnitrogen fertilizer contributes to promote the growth of wheat in group，but excessive nitrogen fertilizer gives rise to increase ineffective tillers and decrease the percentage of productive tillers.In otherwords，excessive nitrogen fertilizer is notbeneficial to spike number.Growingwheatafter rice in moderate fertilizer in northern region of HuaiHe River，it ismore likely to gainmore into the number of productive tillerswith pure nitrogen of 225 kg/hm2.The application of nitrogen has parabolic relationship with the yield（the resultas follow：y=－0.650 9x2+ 26.493x+269.86；R2=0.993＊＊）.The analogmaximum yield ofwheatwas8 091 kg/hm2.with the application of305.25 kg/hm2.Therefore the advisable application was 300 kg/hm2，when planting Xumai 31 in moderate fertility cultivation conditions.Increasing nitrogen fertilizer has effect on protein content，wet gluten content and SDS－sedimentation value.These three values will firstly ascend，butwillbe flattened with the increasing ofnitrogen fertilizer.The nutritional quality and processing quality of Xumai31，which is strong－gluten wheat，could be optimized through the application of nitrogen supply.

Xumai 31；Amount of nitrogen application；Yield；Quality

2013－03－01

國家自然科學基金（31271642）；國家“十二五”科技支撐計劃（2012BAD04B08）；農業部行業科研專項（201103003）；江蘇高校優勢學科建設工程和江蘇省農業三項工程資助項目。

易媛（1989－），女，碩士研究生。主要從事氮肥高效利用生理機制的研究。