追氮量對商優1號小麥光合特性、品質及產量的影響

中圖分類號：S512.101 文獻標識碼：A 文章編號：0488-5368（2025）08-0033-05

Effects of Nitrogen Topdressing Amount on Photosynthetic Characteristics， Grain Quality and Yield of ‘ Shangyou '

ZHU Qian， ZHU Wei，MENG Zili，NI Xuefeng，WANG Qi，YAN Xiangquan （Shangqiu Academy ofAgricultureand ForestrySciences，Shangqiu，Henan 476ooo，China）

Abstract：This study investigated the effects of different nitrogen topdressing levels on the photosynthetic characteristics，grain quality，and yieldof the strong gluten wheat cultivar Shangyou 1： Five nitrogen application levels were tested：N30，N60，N90，N120，and N150（ kg/hm² ）.The results showed that the SPAD values of leaves atanthesis，grain filling，and maturity stages initially increasedand then decreased with higher nitrogen rates，peaking at N120. Within the range of 30～120kg/hm² ， increasing nitrogen significantly enhanced the net photosynthetic rate（Pn），stomatal conductance （Gs），and transpiration rate（Tr），while further increases beyond this range led to declines in these parameters. Conversely，intercellular CO₂ concentration（Ci） decreased with increasing nitrogen，reaching its lowest value at N12O.Grain protein content，bulk density，and dough stability time improved significantlywith increasing nitrogen rates，while wet gluten content and water absorption were not significantly affected. However， excessive nitrogen application （ N150kg/hm² ）had a negative effect on grain quality.Plant height，spike number per unit area，and kernel number per spike increased with nitrogen input，whereas ^1，000 -grain weight and overall yield showed an initial increase followed by a decline，again peaking at N12O. Overall，considering photosynthetic eficiency，yield，and grain quality，a nitrogen topdressing rate of 120kg/hm² is optimal for achieving high yield and superior quality in Shangyou 1：

Key words：Wheat；Nitrogen topdressing；Photosynthetic characteristics；Graom quality；Yield

小麥是世界上最重要的糧食作物之一，其產量和品質對于保障全球糧食安全和人類營養需求至關重要。強筋小麥因其具有優良的烘焙品質，在食品加工和面食制作中具有廣泛的應用。然而，要實現強筋小麥的高產和優質，需要合理的栽培管理措施，其中氮肥的施用是關鍵因素之一[1，2]。在追氮量對強筋小麥光合特性的影響方面，眾多研究表明，適宜的追氮量可以顯著改善小麥的光合性能，合理增加追氮量能夠提高小麥葉片的葉綠素含量，增強光合作用的效率，進而促進光合產物的積累[3.4]。然而，當追氮量過高時，可能會導致葉片氮素代謝失衡，反而對光合作用產生一定抑制作用[5]。前人研究發現，追氮量對強筋小麥的品質起著關鍵作用，適量提高追氮量通常會增加小麥的蛋白質含量和面筋質量，改善其烘焙品質等關鍵指標[6]。不同的追氮時期和追氮量組合對品質的影響存在差異，精準調控追氮量有助于實現強筋小麥的優質特性[7]。此外，不同品種的強筋小麥對追氮量的響應也存在一定差異，這需要進一步深人研究以確定最適合特定品種的追氮策略。

商優1號是2022年審定的優質強筋小麥新品種，其生長發育和最終的產量及品質對追氮量的響應尚未研究。因此，確定適宜的追氮量對于優化商優1號小麥的生產具有重要意義。本研究旨在通過分析不同追氮量處理下商優1號小麥的光合特性、品質指標及產量構成因素，揭示追氮量對其生長發育的影響機制，以期為商優1號的合理施肥、高產優質栽培提供科學依據和理論支持。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2022-2023年在雙八試驗基地！ （34.31^°N，115.42^°E） 進行，前茬作物為大豆，土壤為兩合土，有機質含量為 1.25% ，速效氮含量為 44.18mg/kg ，速效磷含量為25.35mg/kg ，速效鉀含量為 112mg/kg ，小麥生育期總降水量 380.2mm ，總日照時數 1569.4h 。生育期氣溫、降水量、日照時數變化見圖1。

1.2 試驗設計

試驗設4個追氮量處理：分別為N30（30kg/hm² ）、N60（ 60kg/hm² ）、N90（ 90kg/hm² ）、N120（ 120kg/hm² ）、N150（ 150kg/hm² ），追肥時期為拔節期，基肥施用復合肥（ ）750kg/hm² 、尿素 75kg/hm² 、優質濕羊糞 10500kg/hm² （有機物含量 24%～27% ，氮含量為 0.7%～0.8% ，磷含量為 0.45%～0.6% ，鉀含量為 0.3% ～0.6% ）。供試材料為2022年審定的優質強筋小麥新品種商優1號，每個處理重復3次，共計36個小區，小區面積 13.5m² （ 9m× 1.5mΩ ）。采用自走式數控精播機播種，行距為20cm ，基本苗為270萬 ?hm² 。2023年3月19日噴灌澆水1次，灌水量 675m³/hm² ，其他田間管理同當地高產田管理。

1.3 測定項目及方法

1.3.1葉綠素相對含量（SPAD）于拔節期、開花期、灌漿期、成熟期選取20株生育進程相同的小麥，用便攜式SPAD-502Plus葉綠素儀進行測定，拔節期測倒2葉，其他時期測旗葉，以SPAD值表示葉綠素相對含量，取平均值作為葉片的SPAD值。

1.3.2光合特性開花期選取晴朗無風天氣，于上午 9：00～11：00 ，采用LI-6400便攜式光合測定系統測定旗葉的凈光合速率（ Pn ）、氣孔導度（Gs）、蒸騰速率（Tr）、胞間 CO₂ 濃度（Ci）。每小區選取株高、生育進程一致的10片主莖旗葉進行測定，結果取平均值。

1.3.3籽粒品質用近紅外谷物分析儀（Perten、IM7400型、瑞典）測定小麥籽粒粗蛋白（干基）含量、濕面筋（濕基）含量、吸水率、穩定時間、容重。

1.3.4產量與產量三因素成熟期調查 1m 雙行樣段內的穗數，計算出單位面積穗數。各處理選取長勢均勻區域隨機取樣20株，進行室內考種。小區全部收割計產，折算出單產。

1.4 數據分析

用WPS進行數據整理、計算、繪圖，用SPSS軟件進行數據分析，采用LSD法進行差異顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 追氮量對商優1號葉片SPAD值的影響

由圖2可知，隨著生育進程的推進，葉片SPAD值呈先升后降的變化趨勢，且在開花期達到最大值，之后下降。從不同追氮量對各生育期葉片SPAD值的影響來看，除拔節期各追氮量處理對葉片SPAD值影響無顯著差異外，開花期、灌漿期、成熟期均有顯著差異，且隨追氮量的增加均呈現出先升后降的變化趨勢，表現為 N120gt;N150gt;N90gt; N60gt;N30 。N30、N60、N90、N120、N150處理下葉片SPAD值各生育期均值分別為39.03、40.04、42.35、44.9743.24，成熟期分別較開花期下降45.23%.44.62%.42.66%.38.66%.40.98% ，說明適宜的追氮量（N120）能使葉片SPAD值始終保持在較高水平，且生育后期下降幅度小，延緩葉片衰老，為籽粒形成奠定基礎。

圖2追氮量對商優1號葉片SPAD值的影響

注：不同小寫字母表示處理間差異達顯著水平（ Plt;0.05 ）。下同。

2.2追氮量對商優1號葉片光合特性的影響

由表1可知，隨著追氮量的增加，商優1號旗葉 Pn 呈先升后降的變化規律，表現為 N120gt;N150 gt;N90gt;N60gt;N30，N120 處理 Pn 值分別較其他處理增加 7.70% 、11. 65% 、 17.88% 27.46% ，說明適宜施氮量能提高葉片凈光合速率，延長光合作用時間，有利于光合產物的積累。

氣孔導度是衡量氣孔開放的重要指標，隨著追氮量的增加，Gs變化規律與 Pn 一致，且N120、N150、N90、N60處理下Gs值均顯著高于N30處理，分別較N30高 80.51% 、 78.47% 、65. 39% 、42.57% ，N90、N120、N150處理間差異不顯著，說明適宜追氮量能增大葉片的氣孔導度，促進了植株與外界進行氣體交換，有利于提高凈光合速率。

追氮量對Ci的影響與Gs相反，即隨著追氮量的增加，Ci變化表現為 N30gt;N60gt;N90gt;N150gt; N120，各追氮量處理下Ci值分別較N120增加11.54%9.91%9.71%7.41% ，且差異均達到顯著水平，說明追氮量在 120kg/hm² 時，可以促進葉片的光合作用，提高細胞同化 CO₂ 的能力。

不同追氮量處理葉片Tr的變化規律與 Pn?cornerGs 基本一致，即在追氮量為 120kg/hm² 時達到最大值，繼續增加追氮量其值下降，N120、N150、N90、N60處理分別較N30增加 0.81mmol/m²?s?0.72 （20 mmol/m²?s.0.63mmol/m²?s.0.5mmol/m²?s， 且差異均達顯著水平， N120，N150，N90，N60 處理間差異不顯著，說明適當增施追氮量在一定程度上增強了葉片的蒸騰速率。

表1追氮量對商優1號葉片光合特性的影響

2.3追氮量對商優1號株高、產量及產量三因素的影響

由表2可知，增加追氮量能增加商優1號株高，N150處理下株高顯著高于N30、N60、N90、N120，且差異均顯著；穗數和穗粒數均隨追氮量增加而增加，N60、N90、N120、N150處理間無差異，但均顯著高于N30處理;隨追氮量增加，千粒重表現出先升后降的變化趨勢，但各處理間無顯著差異；在 30～120kg/hm² 范圍內增加追氮量對商優1號產量有提高作用，繼續增加追氮量產量反而降低，追氮量對產量的影響表現為 N120gt;N150gt;N90gt; N60gt;N30，N120 分別較其他處理產量增加333.36 kg/hm² ， N120.N150.N90 處理間無顯著差異。

表2追氮量對商優1號株高、產量及產量三因素的影響

2.4追氮量對商優1號籽粒品質的影響

由表3可知，增加追氮量能提高小麥籽粒粗蛋白含量，N90、N120、N150處理下粗蛋白含量均顯著高于N30、N60處理，N90、N120、N150處理間差異不顯著;N120、N150處理下籽粒容重顯著高于N30處理，其他處理間均無顯著差異；N60、N90、

N120、N150處理下穩定時間分別較N30增加1.14 ，且差異均達顯著水平，N90、N120、N150處理間差異不顯著；不同追氮量對小麥籽粒濕面筋含量和吸水率均無顯著影響。

表3追氮量對商優1號籽粒品質的影響

3討論

適量的追氮能夠提高光合速率和葉綠素含量，增強植株的光合作用能力。馬瑞琦等研究表明，在75～135kg/hm² 范圍內追施氮肥能增加強筋小麥葉綠素含量，提高旗葉凈光合速率、氣孔導度，增大葉片蒸騰速率，降低胞間 CO₂ 濃度[8]。蒿寶珍等認為在 0～120kg/hm² 范圍內，隨著追氮量的增加，旗葉凈光合速率、氣孔導度、葉綠素含量增大，胞間 CO₂ 濃度降低，過高的追氮量并不會繼續提高旗葉凈光合速率和葉綠素含量以及降低胞間CO₂ 濃度[9]。本研究與蒿寶珍等研究有相似之處，認為 30～120kg/hm² 范圍內隨著追氮量的增加葉綠素含量、凈光合速率、氣孔導度、蒸騰速率呈增加趨勢，胞間 CO₂ 濃度呈降低趨勢，繼續增加追氮量，葉綠素含量、凈光合速率則顯著下降，胞間 CO₂ 濃度顯著升高，這可能是由于氮素作為葉綠素的組成成分，充足的氮供應有助于增強葉片的光合作用能力，從而為植株的生長和物質積累提供更多的能量和同化產物。然而，過高的追氮量可能導致葉片氮素過剩，影響光合機構的正常功能，反而降低光合效率。

追氮量與小麥籽粒品質指標之間存在顯著的相關性。董飛等研究表明，適量增加追氮與強筋小麥（濟麥23、晉麥95、濟麥44）籽粒蛋白質含量、濕面筋含量、沉降值、延展性、穩定時間等指標呈顯著正相關，過量追施氮肥則會造成籽粒蛋白含量、濕面筋含量、沉降值顯著下降，追氮量對容重、硬度和形成時間無顯著影響[0]。馬瑞琦等在追氮量對強筋和中筋小麥產量與品質的影響研究中發現，隨追氮量的增加，兩種筋型小麥蛋白質含量、沉降值、濕面筋含量、吸水率、面團形成時間、穩定時間均呈增加趨勢[1]。本研究結果表明，隨追氮量增加，籽粒蛋白含量、容重、穩定時間均呈先升后降的變化規律，在N120處理下達最大值，追氮量對吸水率和濕面筋含量均無顯著影響。

前人研究表明，小麥株高與追氮量顯著正相關[12]，這可能是由于氮素促進了細胞的分裂和伸長，從而使莖稈生長加快，本研究與前人研究結果一致。產量三因素（穗數、穗粒數、千粒重）對追氮量的響應各異。追氮量對小麥穗數和穗粒數均有顯著影響，且均隨著追氮量的增加而增加[6、13]。也有研究認為，增加追氮量有利于穗數、穗粒數和千粒重的增加，但過量追氮時，穗數、穗粒數和千粒重降低[14]。本研究表明，穗數和穗粒數隨追氮量增加而增加，千粒重受追氮量影響呈現先上升后下降的趨勢，但各追氮量處理間無顯著差異。產量與追氮量之間存在非線性關系，適度追氮能顯著提高產量，追氮過量或不足均不利于實現高產[15]，這與本研究結果一致。

4結論

在 30～120kg/hm² 范圍內增加追氮量能夠提高商優1號葉片葉綠素含量，加快葉片光合速率、增強光合能力。追氮量為 120kg/hm² 時，有助于改善商優1號的品質，包括提高蛋白含量、改善面筋質量、增加穩定時間。追氮量與產量之間呈現出明顯的相關性，適當增加追氮量可以提高穗數、穗粒數和千粒重，從而增加小麥的產量，過量追氮則會造成籽粒千粒重及產量的下降。從光合特性、產量以及品質等指標進行綜合考量，在本試驗條件下，商優1號實現高產且優質的最優追氮量是120kg/hm² 。

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