減量施氮對小麥產量和品質的影響

●崔曉萌（山東省陽谷縣農業技術推廣服務中心 山東 聊城 252300）

在當前大環境下，我國小麥生長季氮肥使用水平總體偏高，這不僅不利于作物產量的持續增加，甚至會造成資源浪費以及環境污染問題。研究發現，在氮肥施入量為225 kg/hm2基礎上，減氮10%～20%，小麥產量不會受到影響[1]；還有研究表明，在施氮量為180 kg/hm2時，減氮5%～10%，小麥產量可增加5%左右，氮肥利用效率可提升7%左右[2]。為探究山東濰坊地區小麥種植適宜的施氮量，以“濟麥22 號”作為研究對象，分析減量施氮對小麥產量和品質的影響，以期為當地小麥優質高產、氮肥高效利用提供參考及借鑒。

1 材料與方法

1.1 試驗區概況

試驗于2020 年10 月至2021 年6 月在山東省濰坊市某試驗基地內進行。當地為暖溫帶半濕潤大陸性季風氣候區，當地年平均溫度為12?2 mm，年平均日照時長為2800 h，年平均降水量為611 mm，無霜期為191 d。試驗地土壤為棕壤土，0～20 cm 土層土壤pH 值為7?14，有機質含量為14?57 g/kg，堿解氮含量為43?25 mg/kg，速效鉀含量為146?29 mg/kg，有效磷含量為25?91 mg/kg，電導率為173?69 μS/cm。

1.2 試驗材料

試驗用小麥品種為“濟麥22 號”；試驗用氮肥為尿素（含N 46%）；試驗用鉀肥為氯化鉀（含K2O 60%）；試驗用磷肥為過磷酸鈣（含P2O510%）。

1.3 試驗設計

本試驗根據施氮量的不同共設置以下5 個處理：CK 處理（常規施肥，施氮量為240 kg/hm2）、T1 處理（氮肥減量5%，施氮量為228 kg/hm2）、T2 處理（氮 肥 減量10%，施氮量為216 kg/hm2）、T3 處理（氮肥減量15%，施氮量為204 kg/hm2）、T4 處理（氮肥減量20%，施氮量為192 kg/hm2）。各個處理分別重復3 次，共15 個試驗小區，各試驗小區面積均為60 m2（長10 m，寬6 m），種植行距為0?25 m，種植密度為200 萬株/hm2。

該試驗于2020 年10 月17 日播種，2021 年6月15 日收獲。各試驗小區純磷及純鉀的施入量均為105 kg/hm2。在試驗過程中，將全部的磷肥、鉀肥及50%的氮肥做基肥施入，剩余50%的氮肥于拔節期追施。其余田間管理同當地高產小麥田間管理操作規程一致。

1.4 測定項目及方法

1.4.1 產量在小麥成熟期，收獲小麥進行考種，調查小麥穗數、穗位數、千粒質量，計算小麥產量。

1.4.2 品質采用IM9100 型近紅外整粒谷物分析儀測量蛋白質含量、濕面筋率、硬度指數、沉降值等指標。

1.5 數據處理與分析

采用Excel 2003 及SPSS 21?0 軟件整理數據并進行差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 減量施氮對小麥產量的影響

減量施氮各處理小麥產量，見表1。

表1 減量施各處理小麥產量

從表1 得出，除穗數外，施氮水平對小麥產量及產量構成指標造成顯著影響。不同施氮水平下，小麥穗數在472?65×104～483?25×104穗/hm2區間；不同處理小麥穗粒數存在顯著差異，其中CK、T1、T2 三個處理小麥穗粒數差異不顯著，T2、T3、T4 三個處理小麥穗粒數差異不顯著，可以看出CK、T1 處理小麥穗粒數顯著高于T3、T4 處理；隨著施氮量的減少，小麥千粒質量呈逐漸降低趨勢，其中處理CK、T1、T2三個處理小麥千粒質量差異不顯著（在44?92～45?76 g 區 間），明 顯 高 于T3 及T4 處 理（二 者差異不顯著，在43?24～43?74 g 之間）；不同處理小麥產量差異顯著，整體呈降低趨勢，其中CK、T1、T2 三個處理小麥產量差異不顯著，在9447?88～9720?93 kg/hm2之間，但顯著高于T3和T4。

2.2 減量施氮對小麥品質的影響

減量施氮各處理小麥品質，見表2。

表2 減量施氮各處理小麥品質

從表2 得出，隨著氮肥施入量的減少，小麥品質整體呈降低趨勢。隨著氮肥施入量的減少，小麥籽粒粗蛋白含量逐漸降低，其中CK 與T1、T2 處理小麥籽粒粗蛋白含量為最高（三者差異不顯著，粗蛋白含量在12?43%～13?82%之間），T3與T4 處理小麥籽粒粗蛋白含量為最低（二者差異不顯著，粗白蛋含量在11?33%～11?51%之間）；不同處理小麥濕面筋含量差異顯著，其中CK、T1、T2 三個處理小麥濕面筋含量差異不顯著（濕面筋含量在25?91%～26?21%之間），T3 處理小麥濕面筋含量比處理CK 減少1?90%，T4 處理小麥濕面筋含量比CK 減少3?87%；不同處理小麥籽粒硬度指數存在顯著性差異，其中CK、T1、T2三個處理硬度指數差異不顯著（51?88～53?29），明顯高于T3 和T4 處理（二者差異不顯著，硬度指數在48?43～49?01 之間）；不同處理小麥降落值差異不顯著，整體在256?93～288?79 s 之間；CK 與T2 處理小麥沉降值差異不顯著（37?96～39?54 mL，明顯高于T2、T3、T4 處理（三者差異不顯著，沉降值在29?34～31?62 mL 之間）。

3 討論

氮肥主要通過提升小麥產量構成要素以提高籽粒產量。研究發現，在216～240 kg/hm2施氮量范圍內，隨著施氮量的減少，小麥產量及品質無明顯降低趨勢，在施氮量進一步減少的情況下，小麥產量及品質明顯降低，這與蔣進等[3]的研究結果基本一致。這主要是由于，在氮肥施入量過高時，小麥對氮的奢侈吸收及消耗，導致小麥體內貯存的氮素增多，氮素向籽粒的轉運有所降低，導致小麥產量、品質對氮肥的響應度減少，其增產效果將減弱，而氮肥施入過少，小麥莖稈矮小、單株分蘗少、穗子小、穗數少，無法正常早熟，最終小麥產量及品質都將受到影響。

4 結論

適當減量施氮不會對小麥產量及品質造成顯著影響，在216～240 kg/hm2施氮量范圍內，小麥產量及品質無明顯差異；隨著氮肥用量的進一步減少，小麥產量及品質將明顯降低。因此，可以說在減氮5%～10%，即氮肥施入量為216～228 kg/hm2時，可穩定小麥產量，保證小麥品質，從而降低生產成本，實現小麥優質高產。