氮肥對于農作物的生長至關重要,然而,在現代農業生產中,僅有約30%的施用量能被作物吸收,導致了資源的極大浪費。此外,過度施用氮肥不僅增加了生產成本,還可能引起土壤退化和水體富營養化,從而引發嚴重的環境問題。這些因素最終會降低小麥的產量和品質。
氮肥過量施用會導致小麥前期過度生長,消耗土壤中的水分,抑制與淀粉合成相關的酶的活性,抑制籽粒淀粉合成,導致小麥貪青晚熟,莖稈高而不壯,生長后期易受到干旱脅迫,易發生各種病蟲害,還會增加不孕穗數,對籽粒的產量和品質造成不利影響。氮肥施加過多還會造成土壤板結、水源污染、農田溫室氣體排放量增多等問題,進而影響小麥生長,降低產量和質量。
灌漿過程中,與籽粒淀粉合成相關的酶活性隨氮肥施用量的增加呈先升高后降低的趨勢。適量減施氮肥,能增強籽粒中相關淀粉酶活性,從而提升淀粉的合成量。氮肥的施用量影響硝酸還原酶和谷氨酰胺合成酶活性,從而影響蛋白質的合成,氮肥施加過多或過少都會降低小麥蛋白質合成量。只有適宜的施氮量,才能提升小麥籽粒中麥谷蛋白、球蛋白、清蛋白、醇溶蛋白含量,這些蛋白含量影響小麥面筋的品質和營養含量。
研究表明,濟麥22小麥在每畝施用34公斤尿素的情況下,通過減少10%尿素施用量和等氮量控釋尿素減少20%的處理,其產量和品質與對照組相比無顯著差異,這表明適當減施氮肥能保障小麥產量和品質穩定,降低生產成本。濟麥22號小麥常規施氮量為每畝16公斤,經過減量5%、10%、15%、20%氮肥的處理后發現,在該實驗條件下,氮肥減量5%~10%,小麥產量和質量與對照組無顯著差異。強筋小麥藁優2018、師欒02-1、石優20的常規施氮量為32公斤/畝,逐年減少8、4、2公斤的研究結果表明,藁優2018在當地的最佳施氮量為每畝18公斤,師欒02-1和石優20在當地的最佳施氮量為每畝14~16公斤,在此施氮量下,能滿足小麥高效、優質的生產需求。對鳳麥38號小麥進行不同的減量施氮處理,其常規施氮量為每畝32公斤,研究結果表明,小麥的產量和品質隨氮肥減少和生物有機肥替代量增加呈先增加后降低趨勢,在該地區氮肥減量50%并每畝施加615公斤生物有機肥的處理下,鳳麥38號小麥的產量和品質最佳。百農207小麥的施氮量為每畝14.7公斤,對其進行氮肥減量9.09%、18.18%、27.27%、36.36%處理后發現,小麥穗粒數、千粒質量和產量隨著氮肥施用量的減少而逐漸降低,但氮肥施用量減少9.09%和18.18%時,小麥產量和品質的降低不顯著。所以,在一定范圍內減少氮肥施用量,可以在保障產量和品質穩定的同時,降低化肥購買成本,提升小麥種植的經濟效益。
綜上,適度減少氮肥施用量對小麥的產量和品質影響并不顯著,但對于推動綠色農業的發展具有重要意義。所以,在小麥種植過程中,我們應當優化施氮措施,采用測土配方施肥、合理耕作、水肥一體化、添加氮肥增效劑、有機無機肥合理配施等方法,并積極使用緩釋肥、水溶肥和微生物菌肥等,以減少氮肥流失,提升氮肥的利用率。
作者單位:山東省德惠市大房身鎮綜合服務中心