氮肥用量對(duì)小麥產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

●孫國(guó)勝（東明縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局 山東 菏澤 274500）

施肥是農(nóng)田土壤養(yǎng)分庫(kù)的主要影響因素，直接決定著作物產(chǎn)量。近年來(lái)，隨著氮肥的規(guī)模化施用，我國(guó)小麥產(chǎn)量顯著提升。但是，當(dāng)前農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家化肥對(duì)作物產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率最高可達(dá)66%，而在我國(guó)僅為35%～45%[1]。同時(shí)隨著氮肥的不斷施用，其所造成的邊緣效應(yīng)也日漸凸顯，過(guò)量氮素的投入除會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的養(yǎng)分資源浪費(fèi)外，還導(dǎo)致肥料增產(chǎn)效應(yīng)及產(chǎn)量的降低，易導(dǎo)致田間小氣候的惡化，引發(fā)嚴(yán)重的病蟲(chóng)害問(wèn)題，更有甚者會(huì)造成土壤酸化以及嚴(yán)重的空氣、地下水污染。基于此，科學(xué)施氮成為相關(guān)工作人員的研究熱點(diǎn)。以“煙農(nóng)1212”小麥為研究對(duì)象，探究不同氮肥用量對(duì)小麥產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，以期為當(dāng)?shù)匦←湹膬?yōu)質(zhì)高產(chǎn)提供數(shù)據(jù)支撐。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試 驗(yàn) 于2020 年10 月 至2021 年6 月 在 山 東菏澤市東明縣進(jìn)行，當(dāng)?shù)貫闇貛Т箨懶园霛駶?rùn)季風(fēng)氣候，全年平均無(wú)霜期為222 d，平均日照時(shí)長(zhǎng)為2140.4 h，平均氣溫為15.5℃，平均降水量為674.9 mm。試驗(yàn)地塊地勢(shì)平坦，土壤pH值為6.49，含有機(jī)質(zhì)34.27 g/kg，全氮1.81 g/kg，全磷0.26 g/kg，速效氮120.73 mg/kg，速效磷49.57 mg/kg，速效鉀237.35 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)材料

小麥品種選擇“煙農(nóng)1212”，為半冬性品種，其株形半緊湊，幼苗半匍匐，葉片上沖，呈深綠色，具備良好的抗倒伏性及熟相。

試驗(yàn)用氮肥為尿素（N 46%），磷肥為過(guò)磷酸鈣（P2O512%），試鉀肥為氯化鉀（K2O 60%）。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)采取完全區(qū)組設(shè)計(jì)，根據(jù)不同氮肥用量，共設(shè)置4 個(gè)處理，每個(gè)處理重復(fù)3 次，共設(shè)置12 個(gè)試驗(yàn)小區(qū)（每個(gè)小區(qū)長(zhǎng)10 m，共16 行區(qū)，行距為15 cm）。隨播種一次性施入尿素，將磷肥以及鉀肥作為基肥一次性施入（表1）。在各個(gè)試驗(yàn)小區(qū)周邊設(shè)1 m 的保護(hù)行。

表1 施肥試驗(yàn)方案

1.3.2 田間管理2020 年10 月21 日播種，播種量為326.80 kg/hm2，其中基本苗為720 萬(wàn)株/hm2。

在小麥拔節(jié)前，噴施1 次50%的矮壯素，于3 葉1 心時(shí)期以及4 葉1 心時(shí)期分別鎮(zhèn)壓一次，以避免小麥倒伏，及時(shí)做好相關(guān)病蟲(chóng)害防治工作。在2021 年6 月3 日收割小麥。

1.3.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法在小麥?zhǔn)斋@前，于各個(gè)小區(qū)隨機(jī)抽取15 株小麥植株并進(jìn)行室內(nèi)考種。待小麥成熟后，人工收割各個(gè)試驗(yàn)小區(qū)，將小麥風(fēng)干脫粒后稱(chēng)重并計(jì)算籽粒產(chǎn)量，并測(cè)量小麥籽粒容重、出粉率、損耗率、沉淀值、濕面筋含量、面筋指數(shù)、面團(tuán)吸水率、形成時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間、籽粒蛋白質(zhì)含量等。參照GB/T 5498—2013 方法測(cè)定籽粒容重；參照NY/T 1094.4—2016 方法測(cè)定并計(jì)算小麥出粉率、損耗率；參照GB/T 21119—2017 方法測(cè)定沉淀值；參照GB/T 5506.2—2008 方法測(cè)定濕面筋含量；參照LS/T 6102—1996 方法測(cè)定面筋指數(shù)；參照GB/T 14614—2006 方法測(cè)定面團(tuán)吸水率、形成時(shí)間及穩(wěn)定時(shí)間；參照GB/T 5511—2008 方法測(cè)定籽粒蛋白質(zhì)含量。

1.4 數(shù)據(jù)處理及分析

采用SPSS 19.0 與Excel 2007 軟件統(tǒng)計(jì)并分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 氮肥用量對(duì)小麥產(chǎn)量的影響

不同處理小麥產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素，見(jiàn)表2。

表2 不同處理小麥產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素

由表2 可知，氮肥用量對(duì)小麥有效穗數(shù)、穗位數(shù)、千粒重、產(chǎn)量均存在顯著影響。具體而言，隨著氮肥用量的增加，小麥有效穗數(shù)呈增加趨勢(shì)，在T3 處理時(shí)達(dá)到最大值（704.51 萬(wàn)穗/hm2），T2 與T4 處理小麥有效穗數(shù)差異不顯著，T1 與T2 處理小麥有效穗數(shù)差異不顯著；小麥穗位數(shù)，T2、T3、T4 處理小麥穗位數(shù)差異不顯著，顯著高于T1 處理；小麥千粒重，T2 與T3 處理小麥千粒重較高（二者差異不顯著），分別為42.48 g 和42.58 g，而T1 處理小麥千粒重最低，為40.31 g；小麥產(chǎn)量由高到底依次為T(mén)3 處理、T2 處理、T4處理、T1 處理，其中T3、T2、T4 處理小麥產(chǎn)量分別比T1 處理高46.72%，33.98%，33.97%。

2.2 氮肥用量對(duì)小麥品質(zhì)的影響

不同處理小麥品質(zhì)，見(jiàn)表3。

表3 不同處理小麥品質(zhì)

由表3 可知，氮肥用量對(duì)小麥損耗率、蛋白質(zhì)含量、沉淀值、濕面筋含量、面筋指數(shù)存在顯著影響，而對(duì)小麥籽粒容重、出粉率、吸水率、形成時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間不存在顯著影響。具體而言，損耗率，T1、T2、T4 處理?yè)p耗率均顯著高于T3處理；T2 與T3 處理籽粒蛋白質(zhì)含量差異不顯著，明顯高于T1，T3 與T4 處理差異不顯著；T4 處理沉淀值顯著高于T1 處理，而與T2、T3 處理沉淀值差異不顯著；T3 與T4、T4 與T2、T2 與T1 各處理濕面筋含量差異不顯著，其中T3、T4 處理濕面筋含量顯著高于T1 處理；面筋指數(shù)由高到底依次為T(mén)3、T4、T2、T1，其中T3 與T4 處理面筋指數(shù)差異不顯著，但顯著高于其他2 個(gè)處理。

3 討論

氮素是小麥產(chǎn)量及產(chǎn)量形成最為重要的影響元素，氮素的供應(yīng)會(huì)對(duì)小麥光合產(chǎn)物的形成造成直接影響。若土壤氮素供應(yīng)不足，會(huì)而導(dǎo)致小麥營(yíng)養(yǎng)長(zhǎng)勢(shì)不理想，造成植物早衰，最終影響小麥籽粒及植株產(chǎn)量，在適宜的范圍內(nèi)增施氮肥可增加小麥干物質(zhì)量，促進(jìn)其向籽粒轉(zhuǎn)移；當(dāng)?shù)适┤肓砍^(guò)一定范圍后，小麥會(huì)處于營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)旺盛的狀態(tài)，導(dǎo)致其貪青、徒長(zhǎng)、晚熟，這會(huì)在很大程度上抑制小麥的生殖生長(zhǎng)，導(dǎo)致其無(wú)法充分灌漿，影響其產(chǎn)量的形成及提高。有研究表明，在一定范圍內(nèi)，隨著施氮量的增加，小麥產(chǎn)量會(huì)逐漸提高，而施氮量過(guò)高時(shí)小麥產(chǎn)量將有所降低[2]，這與本研究結(jié)果一致。

研究發(fā)現(xiàn)，施氮量對(duì)小麥籽粒的損耗率、蛋白質(zhì)含量、沉淀值、濕面筋含量、面筋質(zhì)量影響顯著，對(duì)籽粒容重、出粉率、吸水率、形成時(shí)間及穩(wěn)定時(shí)間沒(méi)有顯著影響。各指標(biāo)變化規(guī)律與周秋峰等[3]、呂寶順等[4]的研究結(jié)果不一致，這可能是由于小麥品種基因型差異的不同，也可能與地理水平等有關(guān)，有待進(jìn)一步深入研究。

4 結(jié)論

氮肥用量過(guò)高或過(guò)低均會(huì)對(duì)小麥產(chǎn)量和品質(zhì)產(chǎn)生明顯影響，在山東菏澤市東明縣種植“煙農(nóng)1212”品種小麥時(shí)，氮肥施入量為85 kg/hm2時(shí)小麥產(chǎn)量及品質(zhì)最佳。