不同施氮量對豫南小麥產量、品質的影響

申冠宇，謝旭東，陳真真，周國勤，尹志剛，石守設，孫夢，陳宏

(信陽市農業科學院，河南 信陽 464000)

豫南麥區作為河南省主要的中、弱筋麥區，小麥常年種植面積在30萬hm2以上[1]。近年來，在小麥的實際生產中，農戶為提高產量和收入，加大播種量、大規模過量地使用氮肥。氮肥的不合理使用，嚴重影響環境，且降低了氮肥利用率[2-3]。氮肥對小麥有著非常重要的作用，能促進小麥植株的生長，提高小麥產量。氮肥供應不足會造成小麥植株矮小、光合作用下降、分蘗少、穗粒數下降，進而導致小麥減產，同時，也會引起小麥根腐病、紋枯病等其他病害發生[4]。當氮肥供給過量時，不僅會引起小麥莖葉瘋長，無效分蘗數過多，植株的抗逆性減弱，小麥植株貪青晚熟，還會影響小麥籽粒品質，也會對地下水造成污染[5]。因此，減氮增效已經成為農業可持續發展的必然趨勢。

我們通過調查，針對豫南麥區廣泛推廣使用的小麥品種，挑選出白皮麥鄭麥113、紅皮麥揚麥15，以這2個品種為對象，在大田條件下，對小麥整體群體變化以及產量、品質進行研究，以明確最佳氮肥施用量，旨在為豫南麥區推廣低投入、高回報的栽培模式提供堅實的理論依據和支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

試驗于2020年在河南省信陽市平橋區梁灣村進行，播種前測定試驗田土壤基礎肥力，pH值6.53，有機質含量16.24 g·kg-1，全氮含量0.82 g·kg-1，有效磷含量10.8 mg·kg-1，有效鉀含量96.3 mg·kg-1。供試材料為弱春性中早熟小麥品種鄭麥113(豫審麥2015016)、春性中熟小麥品種揚麥15(蘇審麥200502)。大田試驗采用裂區設計，主區為施氮水平，副區為品種。主處理設6個水平，分別為0(N0)、90.0(N1)、135.0(N2)、157.5(N3)、180.0(N4)、225.0(N5)kg·hm-2。副處理為品種揚麥15(Y)和鄭麥113(Z)。試驗共計12個處理組合，小區長9 m，寬1.5 m，12行，平均行距0.23 m，小區面積13.5 m2。試驗于10月28日播種，氮肥使用方法為底追比6∶4，磷鉀肥全部底施。

1.2 測定指標

1.2.1 群體的測定

分別在出苗期(12月中旬)、返青期(2月中旬)、拔節期(3月中旬)、抽穗期(4月中旬)進行調查，測定小區莖蘗動態變化。

1.2.2 株高、節間長度的測定

小麥收獲前對各個處理取樣調查，考查株高、節間長度。

1.2.3 產量及其構成因素的測定

成熟期，每小區取1 m2植株，調查成穗數；每小區隨機取15株小麥，室內考種，測定穗粒數、千粒重；每小區單獨收獲計算產量。

1.2.4 小麥品質的測定

采用瑞典波通公司生產的DA7200連續光譜固定光柵近紅外分析儀，測定小麥籽粒容重、蛋白質含量。

1.3 數據處理

使用Office 2016軟件進行數據處理，SPSS Statistics 19軟件進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 不同施氮量對小麥莖蘗動態的影響

由圖1顯示，小麥莖蘗動態變化，在各個時期，揚麥15在YN0處理群體最低；鄭麥113在苗期和返青期ZN1處理群體最低，在拔節期和抽穗期ZN0處理最低。在抽穗期，揚麥15在YN5處理最高，與其他處理相比提高1.1%～6.5%；鄭麥113在ZN3處理最高，與其他處理相比提高1.2%～5.3%。從小麥群體數量變化來看，群體的增加代表著小麥分蘗能力的提升，氮的施用量增加，在一定程度上提高了小麥分蘗能力，但對于鄭麥113來說，過量施用氮肥并不會在抽穗期提高小麥群體數量。

同生育期柱上無相同小寫字母表示組間差異顯著(P<0.05)。圖1 不同施氮量對莖蘗的影響

2.2 不同施氮量對小麥節間長度的影響

從表1中可以看出不同施氮量對冬小麥株高和節間長度的影響。6個處理間，鄭麥113的株高依次為ZN3>ZN5>ZN4>ZN2>ZN1>ZN0；揚麥15的株高依次為YN4>YN5>YN3>YN2>YN1>YN0。鄭麥113株高在ZN3處理最大，與其他處理相比提高0.5%～7.5%；揚麥15株高在YN4處理達到最大，與其他處理相比提高0.4%～3.6%。隨著施氮量的增加，株高呈現出先增加后降低的趨勢，6個處理間達到了明顯差異。每個處理的倒五節～穗下節間長度都逐漸增加，都是穗下節最長，但是4個處理間的倒二節至倒四節之間的差異不明顯。倒五節中，鄭麥113隨著施氮量的增加，出現先增加后降低的趨勢；穗下節的長度隨著施氮量增加而增加，超過一定限度后不再明顯增加。

表1 不同施氮量對節間長度的影響 單位：cm

2.3 不同施氮量對小麥產量的影響

從表2中可以看出，不同施氮量對小麥產量及其產量構成因素的影響，施氮量對小麥產量及其構成因素具有明顯的調控效應，穗數隨著施氮量增加有先增加后減少的趨勢，不同處理間有著明顯的差異；隨著施氮量的增加，穗粒數變化不大，處理間差異不明顯；在千粒重方面，揚麥15在YN3處理時達到最大值。產量隨著施氮量的增加，鄭麥113在ZN3處理時達到最大值，6 516.2 kg·hm-2，與其他處理間相比，產量提高1.5%～8.0%；揚麥15在YN4處理達到最大值，5 964.5 kg·hm-2，與其他處理間相比，產量提高0.5%～15.6%。

表2 不同施氮量對產量及其構成因素的影響

2.4 不同施氮量對小麥品質的影響

表3的結果表明，蛋白質含量隨著施氮量增加而增加，與不施氮肥相比，鄭麥113在ZN2、ZN3、ZN4和ZN5處理的蛋白質含量分別提升0.1、0.1、0.1和0.2百分點；揚麥15在YN4、YN5處理蛋白質含量均提升0.2百分點。與不施氮肥相比，鄭麥113在ZN2、ZN3、ZN4和ZN5處理濕面筋含量分別提升0.1、0.6、0.2和0.2百分點；揚麥15在YN4、YN5處理濕面筋含量提升1.9和1.1百分點。綜合小麥品質來看，對弱筋小麥揚麥15、釀酒小麥鄭麥113來說，提質增產是以降低蛋白質含量為宜，生產上氮肥施用要謹慎。

表3 不同施氮量對小麥品質的影響

3 結論與討論

小麥的生長發育是獲得高產的前提，受多種因素的影響，如遺傳性狀、播期播量、溫度、光照、水分、肥料等[6-8]。小麥生長發育的好壞，會直接或間接影響小麥產量及相關因素的表現[9-10]。本研究表明，不同施氮量下，不同小麥品種的株高和群體數量變化均受到不同程度的影響，隨施氮量增加，小麥株高呈現增加趨勢，群體數量呈現先增加后減少的情況。

從對小麥性狀的影響來看，施氮量對小麥株高影響很大，隨施氮量增加小麥株高增加，在一定范圍內，小麥穗長的變化與小麥株高變化一致，但是超過一定限度后，小麥的株高和穗長會出現下降的趨勢；施氮量的多少對小麥莖倒二節～倒四節節間長度影響不大，但是對穗下節和倒五節的影響大，和對小麥穗長影響一樣，都有先升后降的趨勢。有研究[11]表明，穗莖節較長但是基部節間較短是小麥最佳的節間結構，本試驗中隨著施氮量的增加，莖節間長度先升后降。據部分試驗結果顯示，隨著施氮量的增加，穗數和穗粒數均增加，千粒重下降[12-16]。在本試驗中，鄭麥113在N3處理下的產量最高，揚麥15在N4處理下產量最高。

綜上所述，通過本試驗的初步研究，在N15-P2O510-K2O10(底追比6∶4)基礎上，鄭麥113和揚麥15分別在157.5、180.0 kg·hm-2施氮量條件下，能夠最大限度促進小麥的生長發育，節間結構達到最佳，產量達到最高，籽粒品質提升最大。因此，在生產中適量降低氮肥的施用，能夠減少經濟投入，產量得到提升，品質較為適宜，進而達到提質增效的目的，推動豫南麥區弱筋小麥、釀酒小麥產業的發展。