氮肥對弱筋小麥揚麥9號優質高產株型指標的調控

摘要：通過氮肥試驗，初步明確了弱筋小麥揚麥9號優質高產的株型指標和群體質量，并研究了其與產量、品質之間的關系以及氮肥對其的調控效應。結果表明，劍葉寬、倒二葉寬與子粒產量呈顯著正相關，與子粒蛋白質、濕面筋含量呈顯著或極顯著正相關；產量、蛋白質、濕面筋含量與株高、穗長、穗下節間長、穗下節間/節間總長、（穗下節間+穗長）/株高呈顯著或極顯著正相關，與第一節間長呈顯著負相關；上層根數與單穗重呈極顯著正相關。在此次試驗條件下，揚麥9號在240萬/hm2基本苗基礎上，施氮量以180 kg/hm2、氮肥運籌以基肥∶壯蘗肥∶拔節肥∶孕穗肥為5∶1∶2∶2處理可建立優質高產的合理群體結構，較好地協調高產與優質的矛盾。

關鍵詞：弱筋小麥；揚麥9號；優質；高產；株型指標；氮肥

中圖分類號：S512.1+9；S157.4+1 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2012）23-5289-05

Effects of Nitrogen on Plant Type Indices of Weak Gluten Wheat Cultivar Yangmai No.9 with Good Quality and High Yield

XU Yue-ming，WANG Xiang-ju，LIU Ping

（Yangzhou Vocational Technical College of Environmental Resources， Yangzhou 225127， Jiangsu， China）

Abstract： Field nitrogen experiment was conducted to clarify the plant type indices and population quality of weak gluten wheat cultivar Yangmai No.9 with good quality and high yield； meanwhile， their relationship with the yield and quality of wheat and the effects of nitrogen on them were also studied. The results showed that the width of sword leaf and top 2nd leaf was significantly positively correlated with grain yield， significantly or very significantly positively correlated with the protein and wet gluten content. The yield， protein and wet gluten content was significantly or very significantly negatively correlated with plant height， ear length， internode length below ear， internode length below ear/total length of internode， （ear length+internode length below ear）/plant height， and were significantly negatively correlated with the first node length. And the number of upper layer roots was significantly negatively correlated with weight per ear. With the plant seedling density of 2.40×106 ind./hm2， N applied at dose of 180 kg/hm2 with the proportion of N applied before sowing， at tillering stage， elongation stage and flag leaf stage at 5∶1∶2∶2 for weak gluten wheat Yangmai 9 could help establishing reasonable population structure which coordinated the conflict of high yield and good quality.

Key words： weak gluten wheat； Yangmai No.9； good quality； high yield； plant type index； nitrogen

長期以來在小麥的育種和栽培中我國育種專家偏重于產量的提高，品質改良研究相對滯后，使我國小麥生產在產量不斷提高的同時品質滯后于世界發達國家。隨著人民生活水平的不斷提高和糧食結構的改變，城鄉居民對食物的消費需求已由數量向質量方向轉變，尤其是加入WTO后，對小麥品質、特別是營養品質提出了更多更高的要求[1-3]。為適應這一新形勢，近幾年來，我國各地的專家學者從小麥品質的形成及其影響因素等方面進行了小麥品質調優技術的研究。生產實踐表明，優質的遺傳基礎只是實現優質生產的前提條件，遺傳基礎的表達還要取決于小麥生長的環境條件，栽培耕作措施和環境條件對小麥品質具有十分重要的影響[4-6]。氮素是蛋白質的重要成分，氮素的調控直接影響到小麥子粒產量和品質[7-11]。為此，本研究通過不同施氮量和氮肥運籌試驗，探討弱筋小麥優質高產群體質量和株型指標，以期為生產上弱筋專用小麥優質高產栽培提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試品種為弱筋小麥揚麥9號。

1.2 試驗設計

試驗于2008～2009年在揚州大學江蘇省作物栽培重點實驗室試驗場進行，土質為沙壤土，耕作層水解氮為71.75 mg/kg，速效磷為32.95 mg/kg。采用二因素裂區設計，基本苗240萬苗/hm2，施氮量為主區，設施純氮180 kg/hm2（B1）和240 kg/ hm2（B2）2個水平；氮肥運籌為裂區，設3個水平，分別為基肥∶壯蘗肥（5葉期施，下同）∶拔節肥（倒3葉施，下同）為7∶1∶2（C1）、5∶1∶4（C2），基肥∶壯蘗肥∶拔節肥：孕穗肥（倒1.5葉施）為5∶1∶2∶2（C3）3個水平；P2O5為90 kg/hm2， K2O為90 kg/hm2，磷鉀肥基追比為5∶5。播期為10月26日，條播行距0.30 m，各個處理均設小區與大區2種類型，小區面積為9 m2，大區面積為18 m2，每種類型3次重復。

1.3 測定項目和方法

1）葉型相關性狀。于越冬始期、越冬期、拔節期、孕穗期、開花期及花后7、14、21、28、35 d測定葉片長、寬、干重，并計算葉片面積與比葉重。其中，面積（cm2）=長×寬×0.7，比葉重（mg/cm2）=干重/面積。樣本容量為每小區20株。

2）上層根數。于開花期觀察最上三臺根數目，取20 cm麥行，垂直向下20 cm處連土帶根一起取出，觀察上層根數目。樣本容量為每處理20株。

3）莖型相關指標。于成熟期測量每個節間長度，考察其節間配置情況，計算出株高構成指數即任一節間長度與該節間加其下一節間長度之和的比值，即In=Ln/（Ln+L（n+1）），其中，In表示第n節株高構成指數，Ln表示第n節節間長度。樣本容量為每處理20株。

4）穗部經濟性狀。于成熟期調查穗長、每穗粒數、單穗重、每穗小穗數、每穗退化與結實小穗數及每小穗粒數。樣本容量為每處理20株。

5）成熟期考種、計產（計產面積為1.2 m2，3次重復），并測定蛋白質、干濕面筋含量。用H2SO4-H2O2-靛酚藍比色法測定子粒含氮量，蛋白質含量=含氮量×5.7×100%；用JJJM54S型面筋測定儀測定濕面筋含量。

1.4 數據分析

數據采用Excel 2003、SAS、SPSS等軟件建立數據庫并進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 不同處理對揚麥9號產量及其構成因子、子粒品質的影響

由表1可知，在同一施氮水平下，揚麥9號各性狀均隨氮肥追施量的后移而增加，增加施氮量，子粒蛋白質、干面筋、濕面筋含量均隨之增加。施氮量為180 kg/hm2時，揚麥9號的子粒蛋白質含量均小于11%、濕面筋含量均小于22%，符合國家優質弱筋專用小麥品質標準（GB/T 17893—1999），產量以C3處理最高，達到8 570.01 kg/hm2，其次為C2處理。施氮量為240 kg/hm2時，僅C1處理符合國家優質弱筋專用小麥品質標準。說明揚麥9號栽培應適當降低施氮量，氮肥追施量應適當前移才能有利于培育優質且產量較高的群體。

將揚麥9號試驗中單產高于7 500 kg/hm2且品質符合國標（GB/T 17893—1999）的群體確定為優質高產群體，其余為普通群體（下同）。由表2可知，揚麥9號優質高產群體穗數宜在480萬穗/hm2左右，每穗粒數宜在43粒左右，理論產量應在8 340 kg/hm2左右。由表3可知，揚麥9號施氮量對穗數、每穗粒數和產量調節差異極顯著，氮肥運籌對每穗粒數、產量調節差異極顯著，對千粒重調節顯著。

2.2 不同處理對揚麥9號優質高產株型指標和群體質量的影響

2.2.1 不同處理對葉型的影響 不同時期的測定結果顯示，孕穗期葉片的各個葉型指標達到最大值，故取孕穗期的數據為最終結果，結果如表4所示。由表4可知，施氮量、氮肥運籌對群體葉型具有明顯的調節效應，當氮肥運籌比例相同時，同位葉的長、寬整體上均隨施氮量增加而增加，劍葉的比葉重隨施氮量的增加而增加，倒二葉、倒三葉的有所下降；當施氮量相同時，隨著氮肥追施量的后移，葉寬、比葉重隨之增加，葉長總體呈下降趨勢。

由表5可知，揚麥9號優質高產群體植株劍葉寬、倒二葉寬顯著小于前人研究的中強筋小麥優質高產群體相應指標[12]，說明弱筋小麥優質和高產的葉形不宜過寬。

2.2.2 不同處理對莖型的影響 由表6可知，氮肥運籌比例相同時，隨施氮量增加，群體株高、穗長、穗下節間長、節間總長、穗下節間/節間總長、（穗下節間+穗長）/株高均有所提高，第一節間長度降低；施氮量相同時，隨著氮肥追施量的后移，穗下節間長、穗下節間/節間總長、（穗下節間+穗長）/株高提高，第一節間長度降低。由此說明施氮量、氮肥運籌對小麥莖型有顯著調節效應。

由表7可知，揚麥9號優質高產群體莖型為：穗長9 cm左右，基部第一節間長4 cm左右，穗下節間長24 cm左右，穗下節間長占節間總長的35%左右，（穗下節間+穗長）/株高在43%左右。

2.2.3 不同處理對上層根數的影響 各處理下揚麥9號單莖上層根數分別為6.20（B1C1）、6.73（B1C2）、6.75（B1C3）、6.32（B2C1）、6.82（B2C2）、6.89（B2C3）條，說明隨著施氮量的增加和氮肥追施量的后移，單莖上層根數增多。可見，上層根數作為花后重要的株型指標之一可以通過氮肥加以調控。

揚麥9號優質高產群體每條莖的上層根數平均6.5條。相關分析表明，揚麥9號單穗重（y）與單莖上層根數（x）呈極顯著正相關，回歸方程為y=4.235x-0.704 2（R=0.983 5**）。表明上層根數多有利于揚麥9號單穗重的提高，從而利于產量的形成。可見，揚麥9號優質高產群體可以通過氮肥適當后移，以增加植株的上層根數，從而保證花后向冠層營養的供給。

2.2.4 不同處理對穗部性狀的影響 由表8可知，氮肥運籌比例相同時，隨施氮量的增加，每穗粒數增多、穗長增加、單穗重提高、結實小穗數增多、退化小穗數減少；施氮量相同時，隨著氮肥追施量的后移，每穗粒數增多、穗長增加、單穗重提高、結實小穗數增多、退化小穗數減少。可見，弱筋小麥施氮量降低和氮肥追施量的前移均應適量，否則會顯著影響產量。

由表9可知，揚麥9號優質高產群體平均每穗粒數為43.87粒，穗長9.57 cm，單穗重1.72 g，每穗小穗數17.02個，每穗結實小穗數15.37個，每小穗粒數2.85粒。其中每穗粒數、分化小穗數、退化小穗數較前人研究的中強筋小麥多[13]，但千粒重降低（表1），可能與施氮量降低、氮肥追施量的后移有關，其他穗型指標無明顯差異。

2.3 相關性分析

對品質、產量及其構成因子與葉型、莖型及穗部性狀指標進行相關性分析，結果見表10。由表10可知，增加揚麥9號劍葉、倒二葉寬可以提高產量，但同時也會提高蛋白質和濕面筋含量，從而影響其品質的改善，因此需要找到一個栽培措施的平衡點。本試驗條件下，在240萬/hm2基本苗的基礎上，施氮量為180 kg/hm2時，任一氮肥運籌比例均能實現優質，以基肥∶壯蘗肥∶拔節肥∶孕穗肥為5∶1∶2∶2處理最佳。產量、每穗粒數、穗數、蛋白質含量和濕面筋含量與株高、穗長、穗下節間長、穗下節間/節間總長、（穗下節間+穗長）/株高均呈顯著或極顯著正相關，與第一節間長呈顯著或極顯著負相關；千粒重與各指標間無顯著相關性。說明矮稈型品種弱筋小麥揚麥9號優質高產群體植株的株高及其節間長度配置可以顯著調節其產量與品質，在保證品質達標的基礎上可以通過適當提高株高、調節節間長度配置、適當降低第一節間長達到提高產量的目的。

3 小結與討論

3.1 施氮量對弱筋小麥優質高產株型指標及群體質量的調控效應

氮肥運籌比例相同時，當施氮量由180 kg/hm2上升至240 kg/hm2，劍葉寬、倒二葉寬、比葉重增加，利于上層葉片直立，群體受光姿態得到改善，葉片光合能力增強，開花期上層根數增多，同時能顯著增加穗下節間長、穗下節間長/節間總長、（穗下節間+穗長）/株高，表明適當增加施氮量可以有效地改善群體光能利用率和物質的生產，調節好植株個體的營養生長，使子粒產量得到提高，蛋白質含量上升，中強筋小麥可以達到產量與品質的協調，但考慮到揚麥9號為弱筋小麥，品質達標的基礎上要適當控制氮肥的施用量[12]。

3.2 氮肥運籌比例對弱筋小麥優質高產株型指標及群體質量的調控效應

施氮量相同時，氮肥追施量后移，劍葉寬、倒二葉寬、比葉重增加；第一節間長顯著降低，穗下節間長、穗下節間長/節間總長、（穗下節間+穗長）/株高增加；開花期上層根數的條數增多，保證花后向冠層營養的供給；小穗結實率提高，從而使花后干物重積累量增多；并且有利于產量的形成及蛋白質含量的提高，這就有可能會限制弱筋小麥揚麥9號子粒品質的改善。因此弱筋小麥在適當控制氮肥施用量保證品質達標的同時，氮肥追施比例和時期要適當，才能有效調控個體營養發展，優化群體株型結構，改善其形態特征，增強葉片光合能力，進一步提高產量。

總之，氮肥對弱筋小麥株型指標及群體質量指標具有顯著的調控效應，但弱筋專用小麥具有與中強筋優質高產不同的自身相適應的一套栽培措施。就本試驗而言，弱筋小麥揚麥9號宜在總施氮量適當降低的前提下，注意氮肥追施的比例和時期，以180 kg/hm2的施氮量、氮肥運籌為基肥∶壯蘗肥（5葉期施）∶拔節肥（倒3葉施）∶孕穗肥（倒1.5葉施）為5∶1∶2∶2處理最佳。

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（責任編輯 呂海霞）