減量施氮對小麥產量和品質的影響

王正元

海東市樂都區農業項目服務中心，青海 海東 810799

0 引言

小麥是我國主要的糧食作物，用途廣泛，不僅可以制作成饅頭、餅干、面條等食物，也是生產乙醇等工業產品的原材料，在人們日常生活中必不可少。因此，采取科學、合理的種植技術，不斷提高小麥產量和品質，對保障我國糧食安全、維持社會穩定具有重要意義。在小麥種植過程中，氮肥發揮了至關重要的作用，合理施用氮肥能夠提升小麥產量。但是從氮肥施用現狀來看，部分農戶氮肥過量，這樣不僅無法提高小麥產量，還會對生態環境造成較大的負擔。部分學者對小麥增施氮肥進行了相關研究，但是關于減量施氮對小麥產量和品質的影響的研究還相對較少。基于此，筆者對小麥設置不同梯度減量施氮處理，探尋最佳氮肥施用量，以期為小麥氮肥施用提供參考依據。

1 試驗材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于甘肅省海東市樂都區（東經100°41.5′～103°04′、北緯35°25.9′～37°05′），屬高原大陸性氣候區，日照時間長，冬夏溫差小，晝夜溫差大，年降水量為429.2 mm，年日照時間為3 450.4 h，年平均氣溫為5.6 ℃，年無霜期90 d［1］。試驗地土壤以黃棕壤土為主，pH 值為7.6，有機質質量分數為11.40 g/kg，全氮質量分數為1.0 g/kg，全磷質量分數為0.5 g/kg，全鉀質量分數為7.2 g/kg，速效氮質量分數為35.4 mg/kg，速效磷質量分數為9.2 mg/kg，速效鉀質量分數為177.2 mg/kg［2］。

1.2 試驗材料

參試小麥品種為青麥7 號，由青海省農林科學院提供。供試肥料主要有尿素（含氮46%）、過磷酸鈣（含磷12%）、硫酸鉀（含鉀50%）。

1.3 試驗設計

試驗于2021 年4 月8 日開始，設計5 個處理，分別為常規施氮（施尿素240 kg/hm2，CK）、不施氮（施尿素0 kg/hm2，T1）、常規減氮25%（施尿素180 kg/hm2，T2）、常規減氮50%（施尿素120 kg/hm2，T3）、常規減氮75%（施尿素60 kg/hm2，T4）。每個處理為一個試驗小區，每個處理重復3 次，共15 個試驗小區，每小區面積為75.00 m2（長10.0 m×7.5 m）。

試驗地小麥播種時，采用播種機進行條播，行距為20 cm，播種量為187.5 kg/hm2。各處理除尿素施用量不同外，過磷酸鈣、硫酸鉀施用量均相同，分別為90、60 kg/hm2。播種前，尿素、過磷酸鈣、硫酸鉀均作為基肥一次性施入。其他管理措施與大田管理措施一致。

1.4 測定指標與方法

1.4.1 植株干物質積累量

分別在小麥越冬期、拔節期、孕穗期、開花期和成熟期，從各小區選取具有代表性的植株20 株，將樣品沖洗干凈放入紙袋后置于烘干箱中，在105 ℃下進行殺青，再將溫度調至80 ℃，烘干至質量恒定，測定植株干物質積累量［3］。

1.4.2 產量及其構成要素

于小麥成熟期，從各小區選擇1 m2區域，每個小區重復3次，共計3 m2，調查單位面積穗數；從各小區的3 m2樣區中選取具有代表性的植株30 株，調查穗粒數；將小麥人工收割后，進行脫粒并自然曬干，隨機選擇1 000 粒，測定千粒質量，并計算單位面積產量。

1.4.3 小麥品質

于小麥成熟期，從各小區選取具有代表性的植株20 株，采用IM9100 型近紅外整粒谷物分析儀，對小麥籽粒品質進行測定，測定指標包括小麥籽粒蛋白質質量分數及其組分質量分數、容重、硬度、出粉率、濕面筋率、沉降值。

1.5 數據統計與分析

試驗數據用Microsoft Excel 2017 軟件進行統計，用SPSS21.0軟件進行方差分析和多重比較［4］。

2 試驗結果與分析

2.1 減量施氮對小麥植株群體干物質積累量的影響

由表1可知，抽穗期、灌漿期、成熟期小麥植株群體干物質積累量為T2＞T3＞T4＞CK＞T1。在小麥抽穗期，T2處理小麥植株群體干物質積累量最大，為6 468.0 kg/hm2，與CK 存在顯著差異；在小麥灌漿期，T2處理小麥植株群體干物質積累量最大，為14 903.6 kg/hm2，與CK 存在顯著差異；在小麥成熟期，T2處理小麥植株群體干物質積累量最大，23 972.0 kg/hm2，與CK 存在顯著差異。總的來說,常規減氮25%可顯著促進小麥植株群體干物質積累量增加。

表1 減量施氮對小麥植株群體干物質積累量的影響kg/hm2

2.2 減量施氮對小麥產量及其構成要素的影響

由表2 可知，各處理單位面積小麥穗數、穗粒數、千粒質量、單位面積產量均為T2＞T3＞T4＞CK＞T1。T2處理單位面積小麥穗數最多（483.1萬穗/hm2），與T3、T4處理無顯著差異，與CK、T1處理存在顯著差異；T2處理小麥穗粒數最多（31.8粒），與T3處理無顯著差異，與CK、T1、T4處理存在顯著差異；T2處理小麥千粒質量最大（42.4 g），與CK、T3、T4處理無顯著差異，與T1處理存在顯著差異；T2處理單位面積小麥產量最高（4 340.8 kg/hm2），與T3、T4處理無顯著差異，與CK、T1處理存在顯著差異，比CK 增產11.4%。總的來說，常規減氮25%可顯著增加單位面積小麥穗數、穗粒數，提高小麥千粒質量、單位面積產量。

表2 減量施氮對小麥產量及其構成要素的影響

2.3 減量施氮對小麥品質的影響

由表3 可知，各處理小麥籽?？偟鞍住⑶宓鞍?、球蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白質量分數均為T2＞T3＞T4＞CK＞T1。T2處理小麥籽?？偟鞍踪|量分數最大（13.40%），與T3、T4處理無顯著差異，與CK、T1處理存在顯著差異；T2處理小麥籽粒清蛋白質量分數最大（1.34%），與T3、T4處理無顯著差異，與CK、T1處理存在顯著差異；T2處理小麥籽粒球蛋白質量分數最大（0.83%），與T3、T4處理無顯著差異，與CK、T1處理存在顯著差異；T2處理小麥籽粒醇溶蛋白質量分數最大（4.68%），與T3、T4處理無顯著差異，與CK、T1處理存在顯著差異；T2處理小麥籽粒谷蛋白質量分數最大（35.7%），與T3、T4處理無顯著差異，與CK、T1處理存在顯著差異?？偟膩碚f，常規減氮25%可顯著提高小麥籽?？偟鞍?、清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白質量分數。

表3 減量施氮對小麥籽粒品質的影響

由表3 可知，各處理小麥籽粒容重、硬度、出粉率、濕面筋率、沉降值均為T2＞T3＞T4＞CK＞T1。T2處理小麥籽粒容重最大（847.3 g/L），與T3、T4處理無顯著差異，與CK、T1處理差異顯著；T2處理小麥籽粒硬度最大（71.4%），與T3、T4處理無顯著差異，與CK、T1處理差異顯著；T2處理小麥籽粒出粉率最大（78.3%），與T3、T4處理無顯著差異，與CK、T1處理差異顯著；T2處理小麥籽粒濕面筋率最大（35.8%），與T3、T4處理無顯著差異，與CK、T1處理差異顯著；T3處理小麥籽粒沉降值最大（35.7 mL），與T3、T4處理無顯著差異，與CK、T1處理差異顯著。總的來說，常規減氮25%可顯著提高小麥籽粒容重、硬度、出粉率、濕面筋率、沉降值。

3 結論與討論

氮素在小麥植株營養循環及代謝過程中具有至關重要的作用，適量施用氮肥可增強植株光合作用，提升小麥籽粒產量與品質，但是氮肥施用過量會對小麥生長產生抑制作用［5］。此次試驗中，在常規減氮25%處理下，越冬期、拔節期、孕穗期、開花期、成熟期，小麥植株干物質積累量均最大；在常規減氮25%處理下，單位面積小麥穗數最多、穗粒數最多、千粒質量最大、單位面積產量最高；在常規減氮25%處理下，小麥籽?？偟鞍住⑶宓鞍?、球蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白質量分數均最大；在常規減氮25%處理下，小麥籽粒容重、硬度、出粉率、濕面筋率、沉降值均最大。由此可見，相比于常規施氮（施尿素240 kg/hm2），適當減量施氮能夠顯著提升小麥產量和品質，常規減氮25%（施尿素180 kg/hm2）對小麥產量和品質的提升效果最佳。