密氮組合對鎮麥12號籽粒產量、品質和凈效益的影響

李東升 溫明星 陳琛

摘要：為了從理論上促進優質小麥品種的推廣應用，以江蘇丘陵地區鎮江農業科學研究所選育的高產、優質強筋小麥品種鎮麥12號為材料，對不同密肥組合下鎮麥12號的產量、品質和凈效益進行分析。結果表明，鎮麥12號的籽粒產量隨著追氮量的增加先增后降，追氮量超過150 kg/hm2時，籽粒產量開始下降;在225萬～375萬株/hm2范圍內，隨著種植密度的增加，籽粒產量呈下降趨勢。增加追氮量能顯著提高鎮麥12號籽粒的粗蛋白含量、濕面筋含量和穩定時間;籽粒粗蛋白含量和濕面筋含量隨著種植密度的增加而略有提高，穩定時間沒有明顯差異;優質優價是決定鎮麥12號獲得更高效益的最主要因素，可以通過合理的種植密度和肥料組合促進量質協調來實現凈效益的提高。在該試驗條件下，追氮量（以氮計）為150 kg/hm2、種植密度為225萬株/hm2時，能夠促進鎮麥12號量質協同提高，凈效益和投入產出比最高，分別為2 091.5元/hm2和16.7%。

關鍵詞：鎮麥12號;密度;追肥;產量;品質;凈效益

中圖分類號： S512.104 ?文獻標志碼： A ?文章編號：1002-1302（2019）22-0068-04

江蘇省淮南沿海、沿江地區以紅皮小麥種植為主，為我國長江中下游弱筋小麥優勢產業帶建設的核心區域。近年來，由于標準化生產管理技術不到位，生產品質的一致性差，難以達到面粉加工企業的要求。隨著國家供給側改革的調整，綠色、優質小麥新品種越來越受到市場的歡迎。一些中筋小麥新品種雖然在高產、穩產等方面具有優勢，但市場的關注度仍大幅減少。相反，中強筋、強筋小麥新品種越來越受到市場的青睞。

隨著鎮麥168、鎮麥10號、揚麥23和寧麥26等優質紅皮強筋小麥品種的審定和推廣應用，與之相配套的訂單收購和規模生產也不斷成熟，與其他小麥品種相比，增加收益近 0.2元/kg。研究者關于栽培措施對小麥產量構成和品質性狀的調控效應進行了大量研究，多數研究認為，在一定范圍內增施氮（N）肥，籽粒產量、蛋白質含量得到了提高[1-3]，在一定范圍內，隨著種植密度的增加，籽粒產量先増后減[4-5]，而關于種植密度對強筋小麥品質影響的報道較少[6-8]，且觀點不一致。有關栽培措施對小麥產量和經濟效益的影響也有相關報道，楊佳鳳等認為，在晚播條件下，基本苗量為 315萬株/hm2、總施氮量為270 kg/hm2、肥料運籌為3 ∶ 1 ∶ 3 ∶ 3（基肥 ∶ 蘗肥 ∶ 拔節肥 ∶ 穗肥）時，中筋小麥揚麥20產量和效益協同提高[9]。而關于栽培措施對強筋小麥量質協同提高和經濟效益影響的相關研究未見報道。鎮麥12號（審定號：蘇審麥2015001）是目前正在長江中下游推廣應用的紅皮強筋小麥新品種，現已完成安徽、湖北、浙江、河南等省份的引種備案。該品種具有分蘗能力強、成穗率高、粒質量高、綜合抗病性好、強筋品質穩定等優點。隨著該品種推廣區域的擴大，地域間生態氣候和土壤等條件差異發生變化，如何在保證或者提高產量的同時，科學合理地運用栽培技術措施促進品質的協同提高以增加經濟效益，需要進一步研究。本試驗選用優質強筋紅皮小麥新品種鎮麥12號作為試驗材料，通過研究種植密度、追氮量對鎮麥12號籽粒產量和效益的影響，篩選稻茬優質強筋小麥高效栽培的密氮組合，以期為鎮麥12號優質高產增效的栽培技術途徑提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試驗設計

供試材料為鎮麥12號。本試驗于2016—2017年在江蘇丘陵地區鎮江農業科學研究所科技創新中心進行，前茬種植水稻，秸稈全量還田。土壤質地為板漿白土，壤質。土壤全氮含量為1.1 g/kg，堿解氮含量為84.6 mg/kg，速效磷含量為 34.7 mg/kg，速效鉀含量為70.4 mg/kg。采用施氮量、種植密度2因素隨機區組試驗設計，施氮量分別為215.25、245.25、305.25 kg/hm2，其中基肥用375 kg/hm2 45%復合肥、150 kg/hm2 尿素，追氮量（以純N計）設90、120、150、180 kg/hm2 4個處理，分別用N1、N2、N3、N4表示。氮肥分基肥、苗肥和拔節孕穗肥施用，磷、鉀肥基施，壯蘗肥、拔節孕穗肥的比例為1 ∶ 4。基本苗設225萬、300萬、375萬株/hm2，分別用D1、D2、D3表示。于2016年11月5日采用人工條播，行距為26.7 cm，播種11行，每個小區的種植面積為9 m2，重復3次。

1.2 測定項目

1.2.1 產量測定 成熟前在每個小區的中間2行調查成穗數，每個小區隨機取100穗調查穗粒數，小區收獲后曬干揚凈實測產量、千粒質量。

1.2.2 品質測定 籽粒樣品經3個月生理后熟后采用瑞典Perten公司生產的DA7200固定光柵連續光譜近紅外品質分析儀測定籽粒蛋白質含量。用東方孚徳JFZD粉質儀測定面粉吸水量和穩定時間。用波通2200型面筋數量及質量測定儀測定濕面筋含量。

1.2.3 經濟效益計算 凈效益（元/hm2）=小麥產量效益-種子成本-肥料成本-人工作業成本-機械作業成本-病蟲草害綜合防控成本-土地成本;投產比=凈效益/成本×100%。其中：小麥最低收購價格為2.04元/kg，優質強筋小麥面粉企業加價0.2元/kg收購，種子價格為3.64元/kg，江蘇尿素市場批發價為2 100元/t左右，即2.10元/kg，復合肥批發價為2 250元/t左右，即2.25元/kg，開溝整地晾曬等需要人工成本4 500元/hm2，病蟲草害綜合防控成本為 300元/hm2，機械作業需要成本750元/hm2，土地租賃費用為4 500元/hm2。

1.3 數據處理

數據均用Excel 2003建立數據庫，用DPS 6.55、SPSS 18.0軟件進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 追氮量和種植密度對鎮麥12號籽粒產量和品質的影響

追氮量和種植密度對鎮麥12號籽粒產量的影響達到極顯著（P<0.01）和顯著（P<0.05）水平，處理間的互作效應對產量的影響不顯著（表1）。增施氮肥能顯著提高鎮麥12號的籽粒產量，隨著施氮量的增加，鎮麥12號的籽粒產量先増后減。低氮N1處理（追氮90 hm2）的籽粒產量為 6 376.6 kg/hm2，產量最低;隨著追氮量的增加，籽粒產量逐漸提高，當追氮量為N3處理（150 kg/hm2）時，籽粒產量為 6 465.1 kg/hm2，達最高值。N3處理較N1處理增產 88.5 kg/hm2;當追氮量繼續增加時，籽粒產量反而下降，表明當追氮量達到150 kg/hm2時，再增加施氮量不利于籽粒產量的提高。由表1還可以看出，隨著密度的增加，鎮麥12號的籽粒產量有下降趨勢，D1處理（225萬株/hm2）比D3處理（375萬株/hm2）的籽粒產量增加了57.1 kg/hm2。在本試驗條件下，鎮麥12號的籽粒產量以D1N3處理最高，多重比較結果表明，D1N3處理與其他處理的產量差異均達顯著或極顯著水平。由此可見，在適播期內，應適當提高施氮水平（即追氮量為150 kg/hm2），控制播量（種植密度為 225萬株/hm2）才能達到高產的目的。

追氮量極顯著影響鎮麥12號的粗蛋白含量、濕面筋含量和穩定時間（P<0.01）。粗蛋白含量、濕面筋含量和穩定時間隨著純氮追施量的增加而增加，而在純氮追施量由150 kg/hm2（N3處理）升至180 kg/hm2（N4處理）時增加不顯著。在N1水平下，粗蛋白含量和濕面筋含量未達到強筋小麥的標準。表明增加追氮量對小麥籽粒品質具有明顯的調控作用，但若繼續增加追施量，則對鎮麥12號的品質影響不顯著。在不同種植密度下，小麥籽粒粗蛋白含量和濕面筋含量有極顯著差異（P<0.01），穩定時間的影響不顯著，表明增加密度在一定程度上能夠增加籽粒粗蛋白含量和濕面筋含量。追氮量和種植密度的互作效應對鎮麥12號籽粒粗蛋白含量和穩定時間的影響均不顯著，對濕面筋含量的影響達到顯著水平。在本試驗條件下，D1N1、D1N2、D2N1、D3N1處理的小麥籽粒品質未達到國家小麥強筋標準，其他處理的籽粒品質達到了國家小麥強筋標準。

2.2 追氮量和種植密度對鎮麥12號凈效益影響的相關分析

鎮麥12號的凈效益主要與收購單價、種植成本、籽粒產量等因素有關。鎮麥12號的籽粒品質主要受追氮量的調控影響（表1），D1N1、D1N2、D2N1、D3N1處理的籽粒品質未達國家小麥強筋標準，因此按照普通小麥收購價格2.04元/kg收購，其余處理的籽粒品質達到國家小麥強筋標準，按 2.24元/kg 收購（表2）。同時由表2可以看出，小麥的種植成本隨著小麥用種量和肥料施用量的增加而增加;追氮量和種植密度及兩者的互作效應對鎮麥12號的凈效益、投入產出比的影響達到極顯著水平（P<0.01），其中D1N3處理鎮麥12號的凈效益、投入產出比最高，分別達到2 091.5元/hm2、16.7%，D3N1處理的凈效益和投入產出比最低，分別僅為 381.0元/hm2 和3.0%，D1N3與D3N1的凈效益和投產比分別相差1 710.5元/hm2和137百分點，按照普通小麥價格收購的處理組合凈效益均達到 1 000元/hm2，投入產出比均在7%以下。通過對鎮麥12號收購單價、成本和產量與凈效益的相關性和通徑分析，可以看出收購單價和產量對鎮麥12號凈效益的相關性分別達極顯著（P<0.01）和顯著（P<0.05）水平，成本與凈效益的相關性不顯著（表3）。通徑分析顯示，收購單價對凈效益直接影響的系數最大，為1.12，其次為產量，通徑系數為0.19，而成本對凈效益影響的通徑系數為 -0.43。以上結果表明，與普通小麥收購價格相比，優質優價是決定鎮麥12號獲得更高效益的最主要因素，可以通過合理的密度和肥料組合促進量質協調來促進凈效益的提高。

3 討論

3.1 密氮組合對鎮麥12號產量和品質的影響

合理的施氮量和氮肥運籌對于調控小麥籽粒產量和品質具有積極的促進作用，“前氮后移”是優質強筋小麥關鍵栽培配套技術之一[10-12]。一般研究認為，在一定范圍內，籽粒產量隨著種植密度和施氮量的增加而提高，超過一定限度后再增加種植密度和施氮量，籽粒產量增加不顯著，甚至降低[4-5，13-15]。李筠等認為，連麥2號籽粒產量與施氮量呈二次曲線關系，施氮量為299～355 kg/hm2時，基追比為6 ∶ 4可以實現優質與高產的協調[16]。溫明星等研究發現，在一定范圍內追施氮肥，籽粒產量、蛋白質含量、濕面筋含量和穩定時間均呈拋物線形變化，拔節期追施112.5 kg/hm2氮肥能顯著提高籽粒蛋白質含量、濕面筋含量、穩定時間、沉降值及容重[17]。本研究發現，鎮麥12號的籽粒產量隨著追氮量的增加先增后降，當追氮量超過150 kg/hm2時，籽粒產量開始下降;隨著種植密度的增加，籽粒產量呈下降趨勢。增加追氮量顯著提高鎮麥12號籽粒的粗蛋白含量、濕面筋含量和穩定時間，當追氮量超過150 kg/hm2時，粗蛋白含量、濕面筋含量和穩定時間的提高不顯著;在一定密度范圍內，籽粒粗蛋白含量和濕面筋含量隨著種植密度的增加略有提高，穩定時間沒有明顯差異。這一結論與李筠等的研究結果[16-17]不盡一致，主要與雙方的氮肥運籌比例和所屬生態區域及所采用的品種材料不同有關。

3.2 密氮組合對鎮麥12號經濟效益的影響

南方稻茬小麥受自然氣候和飲食習慣的影響，與黃淮等北方其他麥區相比，小麥產量偏低，人工成本較高，小麥晚播面積較大，凈效益隨之下降[9]。特別是隨著社會的發展、勞動成本的增加、生產資料價格的不斷提高，農業向集約化、規模化生產發展[18-19]，必須注重高產穩產、節本增效的新技術[20]和新品種[21]的應用。楊佳鳳等研究發現，在晚播條件下，揚麥20的凈效益為3 050.58～5 111.55元/hm2，平均為 4 170.82元/hm2，略低于適期播種小麥的效益[9]。秦一凡研究認為，小麥高產高效種植管理模式的經濟效益明顯高于超過產種植管理模式，成本的過高投入導致農民出現小麥產量增加而收入卻不增加的現象[22]，控制小麥成本是增加小麥經濟效益的有效途徑[20-21]。本研究發現，小麥的種植成本隨著小麥用種量和肥料投入的增加而增加，不是決定小麥凈效益的主要因素，與普通小麥收購價格相比，優質優價是決定鎮麥12號獲得更高效益的最主要因素，追氮量（以氮計）為 150 kg/hm2、種植密度為225萬株/hm2時，能夠促進鎮麥12號量質協同提高，凈效益和投入產出比最高，分別為 2 091.5元/hm2 和16.7%，凈效益與楊佳鳳等的研究結果[9]差異較大，主要與其未扣除土地租賃成本有關。綜合考慮，鎮麥12號高產、優質、高效的栽培措施為基施45%復合肥 375 kg/hm2，尿素150 kg/hm2，氮肥追施量為150 kg/hm2，壯蘗肥和拔節孕穗肥的追施比例為1 ∶ 1.6，密度為225萬株/hm2。

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