播期、密度和氮肥運籌對瑞華麥520產量和品質的影響

楊永樂，金彥剛，任仰濤，王 歆，常東偉，李珍富，趙其兵，夏中華

(江蘇瑞華農業科技有限公司，江蘇宿遷 223800)

近年來，隨著科學技術的進步，我國的小麥產量連年創新高。但另一方面，隨著人民生活水平的逐步提高，優質專用小麥的供給與生產需求矛盾卻日益突出，因此，推進農業供給側結構性改革、促進優質小麥產業發展至關重要[1]。小麥的籽粒產量和品質，不僅取決于品種的遺傳特性，還受生態環境和栽培措施等因素的影響。大量研究結果表明，播期、種植密度、施氮量及氮肥運籌是影響小麥籽粒產量和品質性狀的重要因素[2-9]。張 杰等[2]研究認為，種植密度、播期、施氮量對小麥冬前莖蘗變化、結實率和穗粒數、產量及其構成因素均有較大影響，對沉降值、蛋白質含量等品質性狀也有很大影響。推遲播期會造成小麥全生育期縮短，光合作用時間減少，成熟期干物質積累量減少，影響小麥產量和品質[3]。姚金保等[4]研究結果表明，種植密度對寧麥24的籽粒蛋白質含量、濕面筋含量、面團穩定時間影響不明顯，増施氮肥可顯著提高籽粒蛋白質含量和濕面筋含量。周羊梅等[5]認為，氮素是影響小麥產量和品質最活躍的元素，合理施用氮肥是實現小麥高產、優質、高效的重要措施。趙廣才等[6]研究表示，氮肥的施用時期和追施比例對小麥產量和品質均有顯著影響。這些研究從不同方向探究了栽培措施對小麥籽粒產量和品質的影響，由于受試驗生態區氣候、土壤類型、品種特性以及年度間自然條件等因素影響，研究結果不盡相同。

瑞華麥520是由江蘇瑞華農業科技有限公司選育的半冬性中熟小麥品種，豐產、穩產性好，綜合抗性突出[10]。自通過國家和江蘇省審定以來，市場反應良好，多次入選安徽省主導品種、江蘇省和宿遷市主推品種名錄，在黃淮南片麥區尤其是江蘇北部、安徽北部地區具有很大的推廣面積和推廣前景；2018年經國家小麥良種重大科研聯合攻關組鑒定，入選黃淮南片麥區赤霉病抗性較好的小麥品種。為推進良種、良法配套，挖掘品種增產潛力，本試驗擬研究播期、密度、氮肥運籌對瑞華麥520籽粒產量和品質的影響，明確該品種適宜的播期、密度、氮肥運籌栽培措施，為該品種的優質、高效生產提供參考依據。

1 試驗材料與方法

1.1 試驗點概況

試驗于2018-2019年度在宿遷市湖濱新區塘湖良種場江蘇瑞華農業科技有限公司試驗站內進行。試驗地海拔26 m，前茬作物為大豆，土質為沙壤土，耕層土壤含速效氮42.3 mg·kg-1，速效鉀140.0 mg·kg-1，速效磷15.8 mg·kg-1，有機質含量為2.3%。

1.2 試驗設計

以江蘇瑞華農業科技有限公司自主選育的高產、穩產、多抗小麥品種瑞華麥520為供試材料。試驗分為兩組，均采用雙因素裂區設計，小區面積12.6 m2，每小區8行，行距20 cm，行長7 m，機條播，3次重復。

播期密度試驗以播期為主區，設10月1日、10月10日、10月20日、10月30日4個時期，分別以A1、A2、A3、A4表示；種植密度為副區，設基本苗150×104·hm-2、225×104·hm-2、300 ×104·hm-2、375×104·hm-24個水平，分別以B1、B2、B3、B4表示，共16個處理。全生育期施純氮、P2O5、K2O分別為270 kg·hm-2、120 kg·hm-2、120 kg·hm-2，其中磷、鉀肥全部基施，氮肥基施50%、拔節期追施50%。其他管理措施均同當地大田。

氮肥運籌試驗以施氮量為主區，設純氮180 kg·hm-2、225 kg·hm-2、270 kg·hm-2、315 kg·hm-24個水平，分別以C1、C2、C3、C4表示；基追比為副區，設3個基追比，分別為10∶0、 7∶3、5∶5，以D1、D2、D3表示，共12個處理。試驗于10月10日播種，基本苗240×104·hm-2。基肥于播種前施用，追肥于拔節期(即小麥基部第一節間定長)施用。P2O5和K2O均于播種前一次性基施120 kg·hm-2。其他管理措施均同當地大田。

1.3 調查項目及方法

1.3.1 產量及其構成因素測定

成熟期調查有效穗數、穗粒數和千粒重，按小區收獲后籽粒曬干至含水量13.5%時測產。

1.3.2 品質指標檢測

小麥籽粒蛋白質含量、濕面筋含量和面團穩定時間采用DA7200型近紅外分析儀進行測定。

1.4 數據分析

試驗數據采用Microsoft Excel和SPSS Statistics 17.0進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 播期和密度對瑞華麥520籽粒產量及其構成因素的影響

由圖1可以看出，播期和密度對瑞華麥520的籽粒產量具有明顯的影響。在本試驗條件下，A2處理瑞華麥520的平均籽粒產量最高，A3處理次之，A4處理最低。在相同種植密度下，籽粒產量隨著播期的推遲呈先升后降的變化趨勢。B1、B2、B3處理時，A2處理籽粒產量最高；B4處理時，A2、A3播期籽粒產量高于A1、A4播期。A1播期時，籽粒產量隨著種植密度的增加而降低；A2、A3播期時，籽粒產量隨種植密度增加呈先上升后下降的趨勢，A2B2、A3B3產量分別最高；A4處理時，籽粒產量隨著種植密度的增加而增加。從產量構成三要素來看，隨著種植密度的增加，有效穗數增加，穗粒數和千粒重呈平均降低趨勢。在相同種植密度下，有效穗數隨著播期的推遲而下降，A4處理的有效穗數最低；A2、A3、A4處理，穗粒數隨著播期的推遲而下降，A1處理受倒春寒和群體過大等因素影響，平均穗粒數少于A2處理；千粒重總體隨著播期的推遲呈小幅度下降趨勢，其中A1B3、A1B4處理由于倒伏等原因導致灌漿不充分而明顯偏低。

2.2 播期和密度對瑞華麥520籽粒品質指標的影響

由表1可知，播期對瑞華麥520籽粒蛋白質含量、濕面筋含量和穩定時間均影響顯著；種植密度對濕面筋含量和穩定時間影響不顯著，對蛋白質含量影響顯著。隨著播期的推遲，籽粒蛋白質含量、濕面筋含量和穩定時間均顯著上升，各處理間差異顯著。播期推遲10 d，蛋白質含量平均增加2.43%，濕面筋含量平均增加1.24%，穩定時間平均增加13.47%，其中10月1日起每推遲 10 d播種，穩定時間分別增加25.62%、9.07%、 5.71%，說明隨著播種時間的推遲，穩定時間的增長幅度越來越小。隨著播種密度的增加，籽粒蛋白質含量呈顯著下降趨勢，濕面筋含量和穩定時間的變化不顯著。播期和種植密度互作對籽粒濕面筋含量和穩定時間的影響顯著(P<0.05)，對蛋白質含量的影響不顯著(表1)。

表1 播期和密度對瑞華麥520籽粒品質指標的影響Table 1 Effect of sowing date and planting density on quality of Ruihuamai 520

2.3 氮肥運籌對瑞華麥520籽粒產量及其構成因素的影響

由圖2可以看出，施氮量和氮肥基追比對瑞華麥520的籽粒產量具有明顯的影響。D1、D3處理時，籽粒產量隨著施氮量的增加而增加；D2處理時，籽粒產量隨著施氮量的增加呈先升后降的趨勢。施氮量相同時，不同的基追比例對籽粒產量的影響不盡相同，C1處理時，氮肥后移會使籽粒產量下降；C2、C3、C4處理時，隨著拔節期氮肥增加籽粒產量呈現先上升后下降的變化趨勢，其中D2處理產量最高，D3處理次之。施氮量和基追比對瑞華麥520產量三要素的影響不同，隨著施氮量的增加，有效穗數、穗粒數和千粒重總體呈上升趨勢；施氮量相同時，隨著拔節期氮肥比例的增加，有效穗數下降，千粒重上升，低氮時(C1、C2處理)穗粒數上升，高氮時(C3、C4處理)穗粒數先上升后下降。總體上，瑞華麥520在C3D2處理時籽粒產量最高。

2.4 氮肥運籌對瑞華麥520籽粒品質指標的影響

由表2可知，施氮量和氮肥運籌對瑞華麥520籽粒蛋白質含量、濕面筋含量和穩定時間均具有顯著的影響，但兩因素互作對籽粒品質指標的影響不顯著。蛋白質含量、濕面筋含量和穩定時間隨著施氮量的增加而顯著增加；施氮量從180 kg·hm-2每增加45 kg·hm-2，籽粒蛋白質含量平均分別增加7.68%、4.85%、2.78%，濕面筋含量分別增加3.09%、3.41%、0.70%，穩定時間分別增加14.76%、2.90%、4.84%，增加幅度整體呈現下降趨勢。在施氮量相同的情況下，拔節期追氮量增加，籽粒蛋白質含量、濕面筋含量、穩定時間顯著增加。這說明增加總氮量和氮肥后移都可以顯著增加瑞華麥520籽粒蛋白質含量、濕面筋含量和穩定時間。

表2 氮肥運籌對瑞華麥520籽粒品質指標的影響Table 2 Effect of different nitrogen management on quality of Ruihuamai 520

3 討 論

3.1 播期和密度對小麥籽粒產量和品質的影響

李曉航等[3]研究結果表明，小麥在合理播期范圍內適當增加播量會獲得高產，但播期過晚即使高密度種植也不一定能實現高產。邵慶勤等[11]認為，隨著播期的推遲，小麥的有效穗數、穗粒數和千粒重均顯著下降；隨著密度的增加，有效穗數顯著增加，千粒重顯著降低。本研究結果與這些結論基本相似，10月10日和10月20日播種，瑞華麥520的籽粒產量明顯高于10月1日和10月30日播種，且在這兩個播期，隨著種植密度的上升，籽粒產量呈現拋物線上升趨勢；10月1日播種，籽粒產量隨著密度的上升而下降，10月30日播種，籽粒產量隨著密度的上升而上升。這說明瑞華麥520的適宜播期為10月10日至10月20日，同時種植密度保持在225×104～300×104·hm-2之間為宜。有效穗數隨著播期的推遲而下降，隨著種植密度的增加而上升；穗粒數、千粒重隨著播期的推遲而下降，隨著種植密度的增加而下降。本研究表明，瑞華麥520的最適播期和密度為10月10日、225×104·hm-2；如果由于客觀因素造成播期的推遲，應該適當增加播量才能獲得更加合理的產量結構。李 筠等[12]認為，在適宜播期內，蛋白質含量和濕面筋含量隨密度的增加而降低，隨播期的推遲而增加。溫明星等[13]研究認為，隨著播期的推遲，面團穩定時間、濕面筋含量均呈現先升后降趨勢，適當控制密度可增加面團穩定時間、籽粒蛋白質和濕面筋含量。本試驗結果表明，10月份播種、種植密度在150×104～375×104·hm-2范圍內，隨著播期的推遲，瑞華麥520籽粒蛋白質含量、濕面筋含量和穩定時間顯著增加；而隨著種植密度的增加，籽粒蛋白質含量顯著下降，濕面筋含量和穩定時間變化不明顯。本試驗與前人研究結果多有類似但并不完全一致，究其原因一方面是試驗品種之間的差異，另一方面是在試驗設置上的不同，瑞華麥520作為半冬性中筋品種，本試驗主要是探究其適宜播期內的產量和品質變化。綜上所述，瑞華麥520在10月中旬播種，播量控制在225×104～300×104·hm-2之間可以獲得較高的籽粒產量；為了改善籽粒品質，生產上不應過早播種，播量亦不宜過大。

3.2 氮肥運籌對小麥籽粒產量和品質的影響

研究發現，低氮水平下小麥籽粒產量隨施氮量的增加而增加，當施氮量到達一定程度后增產效果緩慢，籽粒蛋白質含量、濕面筋含量、穩定時間隨施氮量增加而增加[14-18]。本試驗結果與之一致，施氮量在180～270 kg·hm-2范圍內，瑞華麥520籽粒產量及其構成因素增長幅度明顯，超過270 kg·hm-2后變為緩慢增長；同時，隨著施氮量的增加，籽粒蛋白質含量、濕面筋含量和穩定時間均顯著增長。趙廣才等[6]、劉 斌等[19]認為，在小麥生育關鍵時期追氮產量明顯高于一般時期，在拔節期追氮籽粒品質更優。本試驗表明，在總氮量一致尤其是高氮處理下，増施拔節期氮肥可以有效提高小麥籽粒產量和品質指標，籽粒產量表現為基追比7∶3>基追比5∶5>基追比 10∶0，基追比對穗粒數的影響尤為明顯。瑞華麥520屬于多穗型小麥品種，分蘗能力強，在高氮水平時，基追比7∶3可以使其穗粒數最大化同時有適宜穗數和千粒重，產量三要素更加協調。

過度施用氮肥不僅會造成環境污染，還會在生產上致使小麥貪青、晚熟，影響下茬作物的播種，尤其是在江蘇和安徽沿淮及淮北地區收獲期，遇雨晚熟小麥更易發生穗發芽風險。適當降低氮肥用量，可以促進植株中氮素向籽粒的轉移和分配，提高氮肥利用率[20]。氮肥后移技術能有效促進小麥中后期生長發育，提高籽粒產量，但是過度的后移會增加勞動成本。因此，合理有效的氮肥運籌對于小麥高產豐收、增加農民收益意義重大。不同類型的品種全生育期對氮肥的需求不一，在實際生產過程中，針對不同地區需要適宜的品種和栽培措施，因此，對于該地區不同類型品種的氮肥運籌仍需進一步研究。