減量施氮對小麥產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

王正元

海東市樂都區(qū)農(nóng)業(yè)項(xiàng)目服務(wù)中心，青海 海東 810799

0 引言

小麥?zhǔn)俏覈饕募Z食作物，用途廣泛，不僅可以制作成饅頭、餅干、面條等食物，也是生產(chǎn)乙醇等工業(yè)產(chǎn)品的原材料，在人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮佟Ｒ虼耍扇】茖W(xué)、合理的種植技術(shù)，不斷提高小麥產(chǎn)量和品質(zhì)，對保障我國糧食安全、維持社會穩(wěn)定具有重要意義。在小麥種植過程中，氮肥發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，合理施用氮肥能夠提升小麥產(chǎn)量。但是從氮肥施用現(xiàn)狀來看，部分農(nóng)戶氮肥過量，這樣不僅無法提高小麥產(chǎn)量，還會對生態(tài)環(huán)境造成較大的負(fù)擔(dān)。部分學(xué)者對小麥增施氮肥進(jìn)行了相關(guān)研究，但是關(guān)于減量施氮對小麥產(chǎn)量和品質(zhì)的影響的研究還相對較少。基于此，筆者對小麥設(shè)置不同梯度減量施氮處理，探尋最佳氮肥施用量，以期為小麥氮肥施用提供參考依據(jù)。

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于甘肅省海東市樂都區(qū)（東經(jīng)100°41.5′～103°04′、北緯35°25.9′～37°05′），屬高原大陸性氣候區(qū)，日照時間長，冬夏溫差小，晝夜溫差大，年降水量為429.2 mm，年日照時間為3 450.4 h，年平均氣溫為5.6 ℃，年無霜期90 d［1］。試驗(yàn)地土壤以黃棕壤土為主，pH 值為7.6，有機(jī)質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為11.40 g/kg，全氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0 g/kg，全磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5 g/kg，全鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.2 g/kg，速效氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35.4 mg/kg，速效磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.2 mg/kg，速效鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)為177.2 mg/kg［2］。

1.2 試驗(yàn)材料

參試小麥品種為青麥7 號，由青海省農(nóng)林科學(xué)院提供。供試肥料主要有尿素（含氮46%）、過磷酸鈣（含磷12%）、硫酸鉀（含鉀50%）。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2021 年4 月8 日開始，設(shè)計(jì)5 個處理，分別為常規(guī)施氮（施尿素240 kg/hm2，CK）、不施氮（施尿素0 kg/hm2，T1）、常規(guī)減氮25%（施尿素180 kg/hm2，T2）、常規(guī)減氮50%（施尿素120 kg/hm2，T3）、常規(guī)減氮75%（施尿素60 kg/hm2，T4）。每個處理為一個試驗(yàn)小區(qū)，每個處理重復(fù)3 次，共15 個試驗(yàn)小區(qū)，每小區(qū)面積為75.00 m2（長10.0 m×7.5 m）。

試驗(yàn)地小麥播種時，采用播種機(jī)進(jìn)行條播，行距為20 cm，播種量為187.5 kg/hm2。各處理除尿素施用量不同外，過磷酸鈣、硫酸鉀施用量均相同，分別為90、60 kg/hm2。播種前，尿素、過磷酸鈣、硫酸鉀均作為基肥一次性施入。其他管理措施與大田管理措施一致。

1.4 測定指標(biāo)與方法

1.4.1 植株干物質(zhì)積累量

分別在小麥越冬期、拔節(jié)期、孕穗期、開花期和成熟期，從各小區(qū)選取具有代表性的植株20 株，將樣品沖洗干凈放入紙袋后置于烘干箱中，在105 ℃下進(jìn)行殺青，再將溫度調(diào)至80 ℃，烘干至質(zhì)量恒定，測定植株干物質(zhì)積累量［3］。

1.4.2 產(chǎn)量及其構(gòu)成要素

于小麥成熟期，從各小區(qū)選擇1 m2區(qū)域，每個小區(qū)重復(fù)3次，共計(jì)3 m2，調(diào)查單位面積穗數(shù)；從各小區(qū)的3 m2樣區(qū)中選取具有代表性的植株30 株，調(diào)查穗粒數(shù)；將小麥人工收割后，進(jìn)行脫粒并自然曬干，隨機(jī)選擇1 000 粒，測定千粒質(zhì)量，并計(jì)算單位面積產(chǎn)量。

1.4.3 小麥品質(zhì)

于小麥成熟期，從各小區(qū)選取具有代表性的植株20 株，采用IM9100 型近紅外整粒谷物分析儀，對小麥籽粒品質(zhì)進(jìn)行測定，測定指標(biāo)包括小麥籽粒蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)及其組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)、容重、硬度、出粉率、濕面筋率、沉降值。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Microsoft Excel 2017 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，用SPSS21.0軟件進(jìn)行方差分析和多重比較［4］。

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 減量施氮對小麥植株群體干物質(zhì)積累量的影響

由表1可知，抽穗期、灌漿期、成熟期小麥植株群體干物質(zhì)積累量為T2＞T3＞T4＞CK＞T1。在小麥抽穗期，T2處理小麥植株群體干物質(zhì)積累量最大，為6 468.0 kg/hm2，與CK 存在顯著差異；在小麥灌漿期，T2處理小麥植株群體干物質(zhì)積累量最大，為14 903.6 kg/hm2，與CK 存在顯著差異；在小麥成熟期，T2處理小麥植株群體干物質(zhì)積累量最大，23 972.0 kg/hm2，與CK 存在顯著差異。總的來說,常規(guī)減氮25%可顯著促進(jìn)小麥植株群體干物質(zhì)積累量增加。

表1 減量施氮對小麥植株群體干物質(zhì)積累量的影響kg/hm2

2.2 減量施氮對小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成要素的影響

由表2 可知，各處理單位面積小麥穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量、單位面積產(chǎn)量均為T2＞T3＞T4＞CK＞T1。T2處理單位面積小麥穗數(shù)最多（483.1萬穗/hm2），與T3、T4處理無顯著差異，與CK、T1處理存在顯著差異；T2處理小麥穗粒數(shù)最多（31.8粒），與T3處理無顯著差異，與CK、T1、T4處理存在顯著差異；T2處理小麥千粒質(zhì)量最大（42.4 g），與CK、T3、T4處理無顯著差異，與T1處理存在顯著差異；T2處理單位面積小麥產(chǎn)量最高（4 340.8 kg/hm2），與T3、T4處理無顯著差異，與CK、T1處理存在顯著差異，比CK 增產(chǎn)11.4%。總的來說，常規(guī)減氮25%可顯著增加單位面積小麥穗數(shù)、穗粒數(shù)，提高小麥千粒質(zhì)量、單位面積產(chǎn)量。

表2 減量施氮對小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成要素的影響

2.3 減量施氮對小麥品質(zhì)的影響

由表3 可知，各處理小麥籽粒總蛋白、清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為T2＞T3＞T4＞CK＞T1。T2處理小麥籽粒總蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大（13.40%），與T3、T4處理無顯著差異，與CK、T1處理存在顯著差異；T2處理小麥籽粒清蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大（1.34%），與T3、T4處理無顯著差異，與CK、T1處理存在顯著差異；T2處理小麥籽粒球蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大（0.83%），與T3、T4處理無顯著差異，與CK、T1處理存在顯著差異；T2處理小麥籽粒醇溶蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大（4.68%），與T3、T4處理無顯著差異，與CK、T1處理存在顯著差異；T2處理小麥籽粒谷蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大（35.7%），與T3、T4處理無顯著差異，與CK、T1處理存在顯著差異。總的來說，常規(guī)減氮25%可顯著提高小麥籽粒總蛋白、清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

表3 減量施氮對小麥籽粒品質(zhì)的影響

由表3 可知，各處理小麥籽粒容重、硬度、出粉率、濕面筋率、沉降值均為T2＞T3＞T4＞CK＞T1。T2處理小麥籽粒容重最大（847.3 g/L），與T3、T4處理無顯著差異，與CK、T1處理差異顯著；T2處理小麥籽粒硬度最大（71.4%），與T3、T4處理無顯著差異，與CK、T1處理差異顯著；T2處理小麥籽粒出粉率最大（78.3%），與T3、T4處理無顯著差異，與CK、T1處理差異顯著；T2處理小麥籽粒濕面筋率最大（35.8%），與T3、T4處理無顯著差異，與CK、T1處理差異顯著；T3處理小麥籽粒沉降值最大（35.7 mL），與T3、T4處理無顯著差異，與CK、T1處理差異顯著。總的來說，常規(guī)減氮25%可顯著提高小麥籽粒容重、硬度、出粉率、濕面筋率、沉降值。

3 結(jié)論與討論

氮素在小麥植株?duì)I養(yǎng)循環(huán)及代謝過程中具有至關(guān)重要的作用，適量施用氮肥可增強(qiáng)植株光合作用，提升小麥籽粒產(chǎn)量與品質(zhì)，但是氮肥施用過量會對小麥生長產(chǎn)生抑制作用［5］。此次試驗(yàn)中，在常規(guī)減氮25%處理下，越冬期、拔節(jié)期、孕穗期、開花期、成熟期，小麥植株干物質(zhì)積累量均最大；在常規(guī)減氮25%處理下，單位面積小麥穗數(shù)最多、穗粒數(shù)最多、千粒質(zhì)量最大、單位面積產(chǎn)量最高；在常規(guī)減氮25%處理下，小麥籽粒總蛋白、清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)均最大；在常規(guī)減氮25%處理下，小麥籽粒容重、硬度、出粉率、濕面筋率、沉降值均最大。由此可見，相比于常規(guī)施氮（施尿素240 kg/hm2），適當(dāng)減量施氮能夠顯著提升小麥產(chǎn)量和品質(zhì)，常規(guī)減氮25%（施尿素180 kg/hm2）對小麥產(chǎn)量和品質(zhì)的提升效果最佳。