氮肥供應對麥類作物產量和品質的影響

王海澤，劉志萍，巴 圖，馬 宇，呂二鎖，郭呈宇，王文迪，李建波，徐壽軍

（1.內蒙古民族大學 農學院，內蒙古 通遼 028043；2.內蒙古自治區農牧業科學院作物育種與栽培研究所，內蒙古 呼和浩特 010031）

氮素是作物生長與發育的必需元素之一.麥類作物的產量和品質除受自身遺傳因素影響外，環境和栽培措施也是重要的影響因素［1］.施氮是重要的栽培措施之一，目前，氮肥與麥類作物產量、品質的關系研究是學術界探討的熱門，但是由于各地生態環境和麥類作物品種等因素的影響，其關系較為復雜.麥類作物的淀粉、可溶性糖、蛋白質含量是判定其產量和品質的重要指標，本文根據這一領域的研究進展，綜述了氮肥與麥類作物淀粉、可溶性糖、蛋白質含量的關系，并細分了不同施氮量和施氮時期對三者的影響，以期為麥類作物高產優質栽培提供理論指導.

1 氮肥供應對麥類作物品質的影響

1.1 不同施氮水平對麥類作物淀粉含量的影響

淀粉是麥類作物籽粒的主要成分，淀粉含量的高低影響著麥類作物的品質.關于氮肥用量對淀粉含量的影響，前人研究的結果并不一致，林琪等［2］、蔣明洋等［3］、李文陽等［4］的研究認為，小麥籽粒直鏈淀粉、支鏈淀粉和總淀粉含量隨著施氮量的增加均呈現先增加后降低的趨勢.周友根等［5］、張敏等［6］研究認為，氮肥用量對小麥籽粒淀粉含量的影響顯著，隨著施氮量的增加，小麥籽粒淀粉含量逐漸下降.張金汕等［7］、朱明霞等［8］的研究表明，隨施氮量的增加大麥籽粒淀粉含量呈下降趨勢.

1.2 不同施氮水平對麥類作物可溶性糖含量的影響

前人關于氮肥用量對麥類作物可溶性糖含量的影響的結論也不盡相同.陳永生等［9］研究表明，在一定范圍內，隨著施氮量的增加小麥葉片可溶性糖含量呈現增加趨勢.王月福等［10］研究表明，適量增加氮肥施用量可以增加小麥籽粒可溶性糖含量，過量施用氮肥降低籽粒可溶性糖含量.王賀正等［11］研究表明，在一定范圍內增加氮肥施用量，小麥葉片可溶性糖含量呈先上升后下降的變化趨勢.李春燕等［12］研究表明，適當降低氮肥施用量、減少小麥生育后期施氮比例，能顯著提高生育中后期小麥植株可溶性糖含量.薛崧等［13］研究表明，不同施氮水平下小麥葉片可溶性糖含量均比不施氮肥處理高，其中高施氮量處理最為明顯.

1.3 不同施氮水平對麥類作物蛋白質含量的影響

蛋白質含量是麥類作物品質的一個重要指標，麥類作物蛋白質含量除受品種、環境等因素外，氮肥用量也是影響蛋白質含量的重要因素.許峰等［14］研究表明，隨著施氮量的增加啤酒大麥籽粒中蛋白質含量明顯提高.殷允春等［15］研究表明，不同施氮量對小麥蛋白質的含量影響顯著，5個小麥品種的蛋白質含量隨著施氮量的增加呈現出不同程度的增加.趙云等［16］研究表明，大麥蛋白質含量與施氮量呈正相關，蛋白質含量隨著施氮量的增加逐漸增加，在300 kg·hm-2氮肥處理下，蛋白質含量最大.易媛等［17］研究表明，小麥籽粒中蛋白質含量隨著施氮量的增加而增加，當施氮量達到一定量后，再增加施氮量對籽粒蛋白質含量增加影響不顯著.王莉娟等［18］研究表明，隨施氮量的增加小麥籽粒蛋白質含量不斷提高，蛋白質含量和施氮量呈極顯著正相關.單彩云等［19］研究表明，施氮量能夠顯著影響蛋白質含量，隨著施氮量增加，蛋白質含量呈現升高的趨勢.李海超等［20］研究表明，小麥籽粒的氮含量主要來源于開花前營養器官儲存的氮，因此，小麥生育后期施用氮肥可以提高籽粒蛋白質含量.

1.4 氮肥運籌對麥類作物淀粉含量的影響

氮肥運籌是麥類作物高產優質的重要栽培措施，氮肥運籌對麥類作物的品質影響顯著.許軻等［21］研究表明，在拔節期增加追施氮肥的比例有利于小麥籽粒淀粉含量、直鏈淀粉含量降低，降低直鏈淀粉含量的效果更為顯著.張如標等［22］研究表明，同一施氮水平條件下，隨著氮肥追施后移大麥淀粉含量逐漸降低.譚彩霞等［23］研究表明，對于弱筋小麥，氮肥施用量適當提前，有利于籽粒直鏈淀粉、支鏈淀粉和總淀粉積累.

1.5 氮肥運籌對麥類作物可溶性糖含量的影響

氮肥運籌對麥類作物生長發育具有調節效應.李春燕等［24］研究表明，適當降低氮肥用量、減少后期施氮比例，對生育中后期寧麥9號植株可溶性糖含量的提高有顯著影響.盛婧等［25］研究表明，強筋小麥皖麥38生育后期供應充足的氮肥，可以提高旗葉中可溶性總糖和蔗糖含量.王彥麗［26］研究表明，2種穗型大麥品種生育后期追施氮肥，可提高籽粒可溶性糖含量.

1.6 氮肥運籌對麥類作物蛋白質含量的影響

氮肥運籌影響著麥類作物籽粒品質的形成.陳曉東等［27］研究表明，在同一氮肥水平下基肥∶拔節肥∶穗肥比例為B1（5∶2∶3）、B2（6∶2∶2）兩種運籌方式對鹽豐1號和揚飼麥1號籽粒蛋白質含量基本沒有差異.顧松平等［28］研究表明，基肥、壯蘗肥、穗肥都施用氮肥的模式可提高啤酒大麥籽粒蛋白質含量.肖玉蘋等［29］研究表明，提高拔節期氮肥施用比例可以顯著增加醇溶蛋白和谷蛋白含量，從而最終使總蛋白質含量顯著增加.楊扎根等［30］研究表明，在同一施氮水平，隨著氮肥施用時期的后延，小麥的蛋白質含量增加.張學林等［31］研究表明，施用氮肥時期對籽粒蛋白質含量的影響程度大于品種的影響，隨著施用氮肥時期向后推移，2種冬小麥品種蛋白質含量均呈現升高的趨勢.陸成彬等［32］研究表明，氮肥在揚麥9號拔節期以后追施比返青期追施顯著增加了蛋白質含量.

2 氮肥供應對麥類作物產量的影響

2.1 不同施氮水平對麥類作物產量構成因素的影響

麥類作物的籽粒產量受有效穗數、穗粒數、千粒重3個產量構成因素影響，合理地施用氮肥是協調產量三要素、促進產量提高的重要調控手段之一.陳根祥等［33］研究表明，隨著施氮量的增加，蘇啤3號的有效穗數、每穗結實粒數略有增加，施氮量在270 kg·hm-2時千粒重達到最大值，在此基礎上增加或減少施氮量，千粒重均下降.趙加濤等［34］研究表明，在同一密度下有效穗數隨著氮肥施用量的增加而增加，穗實粒數則與之相反，隨著氮肥施用量的增加而減少.顧宏富等［35］研究表明，從三因素對產量的影響來分析，有效穗數受施氮量影響最為明顯，隨著施氮量的增加而增加，實粒數、千粒重隨著施氮量的增加反而有下降的趨勢.王茂瑩等［36］研究表明，隨著施氮量的增加，小麥穗數、穗粒數顯著增加，千粒重呈現先升高后降低變化趨勢.說明增加施氮量有利于調控產量構成因素的形成，從而提高小麥產量.李婷婷等［37］研究表明，合理的氮肥運籌有利于提高小麥成穗率，增加穗粒數，從而提高小麥產量.

2.2 氮肥運籌對麥類作物產量構成因素的影響

氮肥運籌能調控麥類作物產量構成的3個因素，使之達到合理水平.徐啟來等［38］研究表明，在小麥生育后期增加施氮量可以增加單位面積有效穗數.但對穗粒數、千粒重影響不顯著，氮肥運籌通過提高有效穗這個產量構成因素來增加晚播小麥產量.倪艷云等［39］研究表明，在同一施氮水平下，小麥穗數和穗粒數隨氮肥后移比例的升高均呈現逐漸增加的趨勢，而千粒重變化趨勢則與之相反.郭明明等［40］研究表明，在同一施氮水平下，適當增加氮肥后移比例時，小麥籽粒產量均表現為上升趨勢.王家嘉等［41］研究表明，氮肥分次施用和將氮肥施用時間后移，可以使小麥籽粒飽滿，進而增加千粒重.

3 結語與展望

3.1 結語

麥類作物品質不僅受生態環境和品種遺傳特性影響，而且與栽培措施密切相關，施氮是栽培措施的重要一環，合理地施用氮肥是麥類作物獲得高產和優質的重要措施.在麥類作物生產過程中施用氮肥時要根據品種、環境確定氮肥的施用量和施用時期.氮肥供應對麥類作物品質和產量的影響，不同地區的試驗研究結果差異顯著，這就給制定麥類作物施肥標準技術帶來困難.因此，根據不同地區土壤肥力和品種生育時期需肥量，測土配方施肥，在保證麥類作物高產優質的前提條件下，來確定適宜的施肥量、施肥時期以及基追比例具有重要意義.未來將按照麥類作物不同生產用途對品質的要求，例如用于生產啤酒的大麥要求籽粒蛋白質含量范圍在9%～12%，淀粉含量高；飼用大麥要求賴氨酸和蛋白質的含量較高；生產面包、餅干、饅頭等對小麥筋型和品質要求有所差異.據此，可制定不同的施氮量、施氮時期，來滿足不同的生產要求.

3.2 展望

麥類作物生長發育需要大量氮肥提供營養物質.近年來，隨著耕地面積減少，農民進城務工，人民對糧食需求越來越大，對氮肥依賴程度加重.但是我國氮肥利用效率比較低，氮肥大部分隨著水土流失，造成環境污染.要解決氮肥在麥類作物生產中出現的諸多矛盾，建議從以下幾個角度開展研究：（1）根據土壤、環境、麥類作物需肥特性，施用氮肥；（2）配合其他農藝措施進行施肥，如滴灌追施氮肥、葉面噴施氮肥等；（3）研究緩控釋氮肥等新型肥料.因此，要在保證麥類作物產量和品質的前提下，控制氮肥施用量和施用時期，提高氮肥利用效率，減小生產成本，保護生態環境.