秸稈還田條件下耕作方式與施氮量對強筋小麥生長、產(chǎn)量與品質(zhì)的影響

孫允超　劉志宏　王光祿　王懷恩　馮盛燁　閆樹平　于洋　趙楊　程倩倩

摘要：為找出魯西地區(qū)強筋小麥的最佳耕作方式與施氮量，為強筋小麥優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培理論提供依據(jù)，以強筋小麥品種洲元9369為材料，在免耕、深耕、旋耕三種耕作方式下研究了四種施氮量（165、225、300、360kg/hm²）對強筋小麥的影響。結(jié)果表明：在三種耕作方式下，各時期小麥群體都隨著施氮量的增加而增加，但施氮量達到一定水平后群體增加緩慢，相同施氮量時深耕處理的小麥群體最大；施氮雖然增加群體，但并沒有增加葉面積指數(shù)，越冬期以后葉面積指數(shù)與施氮量成反比，相同施氮量時深耕處理的小麥籽粒蛋白質(zhì)含量最高；在三種耕作方式下，蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、沉淀值、形成時間和穩(wěn)定時間等品質(zhì)指標均隨施氮量的增加而增加；深耕且300kg/hm²施氮量處理的強筋小麥產(chǎn)量最高。

關(guān)鍵詞：秸稈還田；耕作方式；施氮量；強筋小麥

中圖分類號：S512.1 文獻標識號：A 文章編號：1001-4942（2016）04-0039-04

聊城市小麥常年種植面積在42.6×10⁴hm²以上，是山東省小麥主產(chǎn)區(qū)。全年平均氣溫13.1℃，全年≥10℃積溫4404～4524℃，年平均降水量578.4mm，年平均日照數(shù)2567h，氣候條件十分適合強筋小麥的生長。隨著市場需求的擴大，近年來強筋小麥的種植面積逐年增加，但針對本地區(qū)的強筋小麥研究較少，尤其是不同耕作方式下的施氮技術(shù)研究更少。關(guān)于施氮量對小麥的影響，王月福等認為，增施氮肥可以提高小麥產(chǎn)量，但當施氮量達到一定值時，繼續(xù)增施氮肥，產(chǎn)量反而會降低。還有研究表明，一定范圍內(nèi)增施氮肥可以提高小麥籽粒蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、沉淀值，有效改善加工品質(zhì)。但以往的研究大多針對于普通小麥且在某種特定生態(tài)氣候下進行，而對于聊城地區(qū)生態(tài)條件下強筋小麥的研究報道較少，因此特在該地生態(tài)條件下探討耕作方式與施氮量對強筋小麥生長、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，旨在為該地區(qū)強筋小麥高產(chǎn)栽培提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試品種為中大穗強筋型小麥洲元9369。

1.2 試驗設(shè)計與方法

試驗于2012～2014年在聊城市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院科技示范園進行。土質(zhì)為粘土，土壤肥力見表1。試驗采用裂區(qū)設(shè)計，主處理為免耕、深耕、旋耕三種耕作方式，見表2。副處理設(shè)4個施氮量水平，即165、225、300、360kg/hm²，分別以N165、N225、N300、N360表示。隨機區(qū)組排列，重復(fù)3次。小區(qū)面積為90m²（15m×6m）。10月18日寬幅精播，行距為25cm。施磷肥（P₂O₅）105kg/hm²、鉀肥（K₂O）75kg/hm²，全部磷鉀肥與50%的氮肥于耕前施入，其余50%氮肥于拔節(jié)期追施。試驗重復(fù)兩年度。

1.3 測定項目

籽粒品質(zhì)測定在聊城大學(xué)進行。蛋白質(zhì)含量采用凱氏定氮法測定含氮量后，再乘以系數(shù)5.7得到；濕面筋和沉降值用FOSS 1241型近紅外谷物分析儀測定；粉質(zhì)參數(shù)用Brabender 810110粉質(zhì)儀測定。

1.4 統(tǒng)計分析

使用SPSS軟件和Microsoft Excel 2003進行試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 耕作方式與施氮量對小麥群體動態(tài)的影響

從表3中可以看出，耕作方式與施氮量對基本苗的影響差異不顯著，對冬前群體、返青群體、最大群體、有效群體的影響差異顯著。可見，耕作方式與施氮量顯著影響了小麥的分蘗與成穗。相同耕作方式時，隨著施氮量的增加，冬前群體、返青群體、最大群體呈逐漸增加趨勢，但有效群體都以N300的最大；相同施氮量時，各個時期的群體絕大多數(shù)都以深耕處理的最大。可見，增施氮肥與深耕可以促進小麥群體的發(fā)育，但據(jù)田間觀察，三種耕作方式N360處理的小麥莖稈細弱，且免耕N360處理的小區(qū)約30%的面積發(fā)生了倒伏，N360處理的小麥成熟期較N165晚1.5天。

2.2 耕作方式與施氮量對小麥葉面積指數(shù)的影響

從表4中可以看出，在同一耕作方式時，越冬期小麥葉面積指數(shù)隨施氮量的增加而增加，拔節(jié)期至開花期小麥葉面積指數(shù)隨施氮量的增加而減少；相同施氮量下，小麥葉面積指數(shù)：深耕處理>旋耕處理>免耕處理。

2.3 耕作方式與施氮量對小麥生物學(xué)產(chǎn)量的影響

從表5中可以看出，相同耕作方式時，N300的穗粒數(shù)最多；相同施氮量時，深耕處理的穗粒數(shù)最多。相同耕作方式時，N225的千粒重最大，N360的千粒重最小，可見過多施氮不會增加小麥的千粒重；相同施氮量下，多以深耕處理的千粒重最大。相同耕作方式下絕大多數(shù)處理的生物學(xué)產(chǎn)量結(jié)果為：N300>N225>N165>N360，說明一定范圍內(nèi)增施氮肥可以增加小麥產(chǎn)量，但過量施用氮肥可能會降低小麥的產(chǎn)量。

2.4 耕作方式與施氮量對小麥籽粒部分品質(zhì)指標的影響

從表6中可以看出，三種耕作方式下，增施氮肥均可顯著增加強筋小麥籽粒的蛋白質(zhì)含量；在相同施氮量時，小麥蛋白質(zhì)含量均是深耕處理的最高，且差異顯著。相同耕作方式下，濕面筋含量、沉淀值、形成時間、穩(wěn)定時間、吸水率均是在最大施氮量下最大，最小施氮量下最小；相同施氮量時，幾乎都是深耕處理的數(shù)值最大。由此可見，深耕和增施氮肥均可以顯著提高強筋小麥籽粒蛋白質(zhì)含量，改善其加工品質(zhì)。

3 討論與結(jié)論

趙會杰等研究表明，強筋小麥品種在0～300kg/hm²氮用量范圍內(nèi)，增加施氮量可明顯改善強筋小麥的加工品質(zhì)，且沉淀值、濕面筋含量、形成時間、穩(wěn)定時間等加工指標均隨著施氮量的增加而增加。林琪等研究表明，增加施氮量能夠顯著提高籽粒蛋白質(zhì)含量和沉淀值，提高面團的吸水率、穩(wěn)定時間、形成時間等品質(zhì)指標。這與本研究的結(jié)果相一致。但葛鑫研究表明，在施氮量小于196.3kg/hm²條件下，小麥籽粒容重與出粉率均隨施氮量的增加而增加，在施氮量大于196.3kg/hm²條件下，隨著施氮量的增加，籽粒容重與出粉率均有所下降，這與本研究的結(jié)果有所不同。張耀蘭等研究表明，在基施有機氮42～56kg/hm²的基礎(chǔ)上，施氮量0～360kg/hm²范圍內(nèi)，單位面積穗數(shù)和穗粒數(shù)隨施氮量的加大均呈增加趨勢，千粒重隨施氮量增大呈下降趨勢。而本研究結(jié)果表明，三種耕作方式下，公頃穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重均在N300的施氮量下最高，這與本研究的結(jié)果不同。

綜合本研究結(jié)果，顯示：在三種耕作方式下，各時期小麥群體都隨著施氮量的增加而增加，但施氮量達到一定水平后群體增加緩慢，相同施氮量時深耕處理的小麥群體最大；施氮雖然增加群體，但并沒有增加葉面積指數(shù)，越冬期以后葉面積指數(shù)與施氮量成反比；相同施氮量時深耕處理的小麥籽粒蛋白質(zhì)含量最高；在三種耕作方式下，蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、沉淀值、形成時間和穩(wěn)定時間等品質(zhì)指標均隨施氮量的增加而增加；深耕且300kg/hm²施氮量處理的強筋小麥產(chǎn)量最高。