拔節(jié)期噴施鋅肥對小麥產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

韓 猛 生林山 王建鳳 邵 鵬 周濟龍 楊金鵬 姚鯤鵬 李夕梅

（1．棗莊市市中區(qū)鄉(xiāng)村振興服務(wù)中心 山東棗莊 277100；2.青島農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院/山東省旱作技術(shù)重點實驗室/山東省耐鹽作物種質(zhì)創(chuàng)新與利用工程技術(shù)研究中心 山東青島 266109；3.棗莊市山亭區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心 山東棗莊 277800；4.棗莊市農(nóng)業(yè)農(nóng)機技術(shù)推廣中心 山東棗莊 277800）

小麥（Triticum aestivum L.）是世界上最重要的糧食作物之一，同時也是我國第二大口糧作物，預(yù)計到2050 年， 不斷擴大的全球人口對小麥的需求將增長60%[1-2]。因此，進一步提高小麥單產(chǎn)水平，對維持國計民生和保障國家糧食安全具有重要意義。 同時，隨著人民生活水平的提高、經(jīng)濟社會的發(fā)展及農(nóng)業(yè)供給側(cè)改革的深入，小麥的需求已由數(shù)量型向質(zhì)量型轉(zhuǎn)變[3]。因此，改善小麥品質(zhì)成為小麥產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要方面。

小麥產(chǎn)量由單位面積穗數(shù)、 穗粒數(shù)和千粒重構(gòu)成[4]，小麥產(chǎn)量的提高需要三個因素的協(xié)調(diào)增長。 在低產(chǎn)條件下，群體不足、個體發(fā)育不良，提高產(chǎn)量的關(guān)鍵是增加群體數(shù)量；而在高產(chǎn)條件下，在已達到較大群體的前題下，在群體與個體的矛盾中，就應(yīng)將促進個體發(fā)育作為高產(chǎn)突破點。 目前主要通過田間考察進行產(chǎn)量構(gòu)成因素的測定。 小麥品質(zhì)可大致劃分為商品品質(zhì)、加工品質(zhì)、營養(yǎng)品質(zhì)等，這些品質(zhì)指標(biāo)間并不是獨立的，而是相互聯(lián)系、相互影響，共同決定著小麥價格的高低。

鋅是農(nóng)作物生長發(fā)育必需的微量元素， 世界范圍內(nèi)約有一半的禾谷類作物生長在潛在缺鋅的土壤上[5]。 劉錚的研究發(fā)現(xiàn)，我國小麥主要產(chǎn)區(qū)的石灰性土壤多屬缺鋅土壤，這嚴重影響了小麥產(chǎn)量和品質(zhì)的形成[6]。前人的研究發(fā)現(xiàn)，缺鋅土壤可通過施用鋅肥來提高小麥產(chǎn)量及改善籽粒品質(zhì)[7]，其中，尤以葉面噴施鋅肥的應(yīng)用效果較好[8-10]。張文凱的研究發(fā)現(xiàn)，葉面噴施鋅肥能使小麥有效穗數(shù)增加、結(jié)實率提高、穗粒數(shù)和千粒重增長，進而顯著提高小麥產(chǎn)量[11]；董明等的研究發(fā)現(xiàn)， 葉面噴施鋅肥能顯著改善小麥面粉中的鋅含量、蛋白含量等，并能顯著改善面粉干、濕面筋含量及面筋指數(shù)等烘焙品質(zhì)[10]。

目前， 小麥產(chǎn)量與品質(zhì)的協(xié)同提高是提升小麥產(chǎn)業(yè)競爭力的重要途徑。 但是目前噴施鋅肥對小麥產(chǎn)量和品質(zhì)影響的研究還相對較少。 本研究通過拔節(jié)期葉面噴施不同用量鋅肥處理， 研究了葉面施鋅對小麥籽粒產(chǎn)量和品質(zhì)的影響， 以期為鋅肥的合理施用提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試品種：青麥11 號。 于2021 年通過山東省農(nóng)作物品種審定委員會審定 （審定編號： 魯審麥20210018）。

供試肥料：復(fù)合肥（N∶P2O5∶K2O 為18∶18∶18，總養(yǎng)分≥54%）、七水硫酸鋅。

1.2 試驗設(shè)計

試驗安排在棗莊市市中區(qū)， 屬暖溫帶季風(fēng)型大陸性氣候， 于2021 年10 月21 日播種，2022 年6 月2 日收獲。 試驗設(shè)5 個處理， 在常規(guī)施用復(fù)合肥（50.00 kg/畝）基礎(chǔ)上，分別加施不同量的七水硫酸鋅，折合純鋅分別為0、0.50 kg/畝、0.75 kg/畝、1.00 kg/畝、1.50 kg/畝。 試驗采用大區(qū)無重復(fù)設(shè)計， 每個處理120 m2（12 m×10 m）。各處理施肥量見表1。施肥方法為整地時基施復(fù)合肥，拔節(jié)期葉面追施鋅肥，除施肥外，各小區(qū)其他田間管理措施相同。 機械播種，畝用種量10 kg， 行距0.2 m； 試驗地周圍設(shè)1 m 的保護行，每個處理之間均設(shè)置田埂，單灌單排，防止竄水竄肥。

表1 小麥鋅肥效果試驗各處理的施肥量

1.3 試驗方法

1.3.1 小麥產(chǎn)量測定 小麥成熟期進行田間測產(chǎn)，每處理取3 個點，每點調(diào)查2 m2，調(diào)查有效穗數(shù)、穗粒數(shù)及千粒重。

1.3.2 小麥品質(zhì)性狀測定 人工分揀去除小麥樣品雜質(zhì)及癟粒，重復(fù)裝樣3 次，采用近紅外光譜分析儀進行掃描，然后求平均光譜值。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同鋅肥用量對小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

由表2 可知，隨著鋅肥用量的增加，小麥產(chǎn)量構(gòu)成因素畝有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重均大致呈現(xiàn)先增后減的趨勢，小麥單產(chǎn)也表現(xiàn)出相同的趨勢，純鋅用量0.75 kg/畝時（T3），畝有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重分別較對照增加了2.55%、1.26%、1.72%， 小麥單產(chǎn)最高，比對照（T1）增產(chǎn)5.63%。

2.2 不同鋅肥用量對小麥商品品質(zhì)的影響

由圖1 可知，純鋅用量1.50 kg/畝處理（T5）的小麥籽粒含水量較對照（T1）提高了3.14%，其他處理與對照相比均差異不顯著； 純鋅用量0.50 kg/畝處理（T2）使小麥籽粒容重和硬度較對照（T1）分別提高了1.52%和8.85%，其他處理與對照相比均差異不顯著。

圖1 不同鋅肥用量對小麥商品品質(zhì)的影響

2.3 不同鋅肥用量對小麥加工品質(zhì)的影響

由圖2 可知，純鋅用量0.50 kg/畝處理（T2）小麥吸水率、面團形成時間較對照（T1）分別提高了9.53%和49.69%， 其他處理與對照相比均差異不顯著； 純鋅用量0.75 kg/畝處理（T3）使面團穩(wěn)定時間較對照（T1） 提高了7.35%， 其他處理與對照相比均差異不顯著。

圖2 不同鋅肥用量對小麥加工品質(zhì)的影響

2.4 不同鋅肥用量對小麥營養(yǎng)品質(zhì)的影響

由圖3 可知，純鋅用量0.50 kg/畝處理（T2）的沉淀值較對照提高了18.64%， 其他處理與對照相比均差異不顯著； 濕面筋含量純鋅用量0.50 kg/畝處理（T2）較對照（T1）提高6.14%，純鋅用量1.50 kg/畝處理（T5）較對照（T1）降低6.76%，其他處理與對照相比差異不顯著；純鋅用量1.50 kg/畝處理（T5）的蛋白質(zhì)含量較對照（T1）降低6.07%，其他處理與對照相比均差異不顯著。

圖3 不同鋅肥用量對小麥營養(yǎng)品質(zhì)的影響

2.5 不同鋅肥用量對小麥流變學(xué)特性的影響

由圖4 可知，純鋅用量0.50 kg/畝處理（T2）的延展性較對照提高了11.23%， 其他處理與對照相比均差異不顯著； 延伸面積純鋅用量0.50 kg/畝處理（T2）較對照（T1）提高12.09%，純鋅用量0.75 kg/畝處理（T3）對其影響不顯著，而純鋅用量1.00 kg/畝處理（T4）和1.50 kg/畝處理（T5）分別降低13.47%和19.03%；純鋅用量0.50 kg/畝處理（T2）和0.75 kg/畝處理（T3）最大抗延阻力雖然與對照（T1）差異不顯著， 但較對照均呈現(xiàn)增加趨勢， 其中純鋅用量0.50 kg/畝處理最大，較對照（T1）提高了18.76%，而純鋅用量1.00 kg/畝處理（T4）和1.50 kg/畝處理（T5）分別較對照降低了19.71%和27.01%。

圖4 不同鋅肥用量對小麥流變學(xué)特性的影響

3 討論與結(jié)論

鋅是作物生長發(fā)育必需的營養(yǎng)元素， 缺鋅條件下小麥增施鋅肥不僅能滿足其正常生長， 還能改善其產(chǎn)量構(gòu)成，進而實現(xiàn)增產(chǎn)[11-12]。 本研究發(fā)現(xiàn)，葉面噴施適量鋅肥（純鋅用量0.75 kg/畝），畝有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、 千粒重均得到顯著改善， 小麥單產(chǎn)也顯著提高。 本研究結(jié)果與前人的略有不同[11-12]，這可能與鋅肥對小麥的增產(chǎn)作用受供試土壤肥力水平、 種植地域、小麥品種和氣候條件等因素的影響有關(guān)[13]。

本研究發(fā)現(xiàn)， 純鋅用量0.50 kg/畝下， 容重、硬度、吸水率、面團形成時間、沉淀值、濕面筋含量、延展性、 延伸面積、 最大抗延阻力在各處理間表現(xiàn)最高；面團穩(wěn)定時間、蛋白含量在純鋅用量0.75 kg/畝處理下表現(xiàn)為最高，但其與純鋅用量0.50 kg/畝處理間差異不顯著。 總體而言，本研究的5 個處理中，純鋅用量0.50 kg/畝處理可使小麥達到較優(yōu)品質(zhì)水平。

眾多研究表明，作物產(chǎn)量與品質(zhì)間相關(guān)關(guān)系較復(fù)雜。 張凡等的研究發(fā)現(xiàn)，小麥產(chǎn)量與蛋白質(zhì)、濕面筋含量間存在極顯著正相關(guān)關(guān)系[14]；張霞等的研究發(fā)現(xiàn)，小麥千粒重與小麥品質(zhì)性狀間存在顯著負相關(guān)關(guān)系[15]。本研究的5 個鋅肥用量處理中，純鋅用量0.75 kg/畝處理下產(chǎn)量最高，而純鋅用量0.50 kg/畝處理下品質(zhì)最優(yōu)。 因此，需要根據(jù)小麥產(chǎn)業(yè)需求、經(jīng)濟效益等方面合理選擇適宜鋅肥施用水平。 另外，可在純鋅用量0.50～0.75 kg/畝的范圍內(nèi)進一步細化鋅肥用量水平開展， 以期獲得小麥產(chǎn)量與品質(zhì)協(xié)同提升的最佳鋅肥施用量。 本研究僅選用一個小麥品種開展了一個年度的大區(qū)試驗， 下一步細化鋅肥用量水平試驗中可多選用幾個不同筋力的代表性品種開展多年多點試驗；同時，可將不同處理條件下收獲小麥磨粉烘焙面包后進行面包體積、 質(zhì)構(gòu)特性及感官品質(zhì)的直接評價。 此外，本研究未對不同鋅肥施用處理下群體光合相關(guān)指標(biāo)、 花后同化氮素在籽粒中的積累進行測定， 進而未能對不同處理下產(chǎn)量與品質(zhì)的形成提供內(nèi)在依據(jù)。 但總體而言，本研究對小麥產(chǎn)量提高與品質(zhì)改善的鋅肥施用量具有一定的理論指導(dǎo)意義。