氮肥用量對(duì)徐麥31產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

易 媛

（揚(yáng)州大學(xué)農(nóng)學(xué)院，江蘇揚(yáng)州225009）

氮肥用量對(duì)徐麥31產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

易 媛

（揚(yáng)州大學(xué)農(nóng)學(xué)院，江蘇揚(yáng)州225009）

通過(guò)田間觀測(cè)和室內(nèi)分析的方法，研究不同施氮量對(duì)小麥產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，結(jié)果表明：增施氮肥有利于促進(jìn)小麥群體生長(zhǎng)，但氮肥用量過(guò)大，無(wú)效分蘗增多，成穗率下降，反而不利于穗數(shù)的形成。淮北中等肥力的稻茬麥，以施用225 kg/hm2純氮，更容易獲得較多的成穗數(shù)。氮肥施用量與產(chǎn)量成二次曲線關(guān)系（y=－0.650 9x2+26.493x+269.86；R2=0.993＊＊），以施氮量305.25 kg/hm2小麥產(chǎn)量最高，模擬最高產(chǎn)量為8 091 kg/hm2。徐麥31在中等肥力條件下栽培，氮肥用量以300 kg/hm2左右為宜。增施氮肥對(duì)籽粒蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、SDS沉降值含量有一定的影響，隨著施氮量水平的增加，小麥籽粒蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、SDS沉降值均有所提高，并隨著氮素水平的增加，蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、SDS沉降值含量的增加趨于緩和。徐麥31作為強(qiáng)筋小麥栽培，可通過(guò)調(diào)控氮肥施用，在一定范圍內(nèi)提高籽粒蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、SDS沉降值，改善籽粒加工品質(zhì)。

徐麥31；施氮量；產(chǎn)量；品質(zhì)

引言

合理的氮肥用量是專(zhuān)用小麥優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)高效的一項(xiàng)重要栽培措施，關(guān)于施氮量對(duì)小麥產(chǎn)量的影響，諸多學(xué)者做了大量的試驗(yàn)，且基本上得出較為一致的結(jié)論，籽粒產(chǎn)量與施氮量呈二次曲線關(guān)系，即隨施氮量的增加，小麥產(chǎn)量表現(xiàn)為先增長(zhǎng)再減弱的趨勢(shì)，中間有一個(gè)最適宜的施氮量值［1，2］。關(guān)于施氮量對(duì)小麥籽粒蛋白質(zhì)含量的影響，國(guó)內(nèi)外的研究學(xué)者得出了較為一致的研究結(jié)論，即隨施氮量的增多蛋白質(zhì)含量呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，兩者呈極顯著正相關(guān)［3－5］。增施氮肥能提高籽粒麥谷蛋白、醇溶蛋白的含量及籽粒麥谷蛋白與醇溶蛋白的比值，同時(shí)顯著提高籽粒濕面筋含量、面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間和面團(tuán)拉伸度［6］。江洪芝研究結(jié)果表明，隨施氮量的增加蛋白質(zhì)及其組分含量、干面筋含量、沉淀值和穩(wěn)定時(shí)間、粉質(zhì)質(zhì)量指數(shù)均隨之提高［7］。石玉研究了高產(chǎn)麥田中施氮量和氮肥底施與拔節(jié)期追施的比例對(duì)小麥籽粒品質(zhì)的影響結(jié)果表明，適量施氮并增加追施氮肥的比例可顯著提高子粒產(chǎn)量、蛋白質(zhì)含量，改善子粒加工品質(zhì)［8］。本試驗(yàn)?zāi)康氖牵芯康适┯昧繉?duì)大面積應(yīng)用小麥品種徐麥31產(chǎn)量、品質(zhì)的影響，為徐麥31優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)氮肥施用方法提供依據(jù)，實(shí)現(xiàn)大面積均衡增產(chǎn)，提高肥料利用率，減少環(huán)境污染。

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)自然概況

試驗(yàn)點(diǎn)位于徐州市銅山區(qū)大許鎮(zhèn)國(guó)家農(nóng)作物品種區(qū)域試驗(yàn)站，土壤為壤土偏淤，肥力中等。測(cè)定土層為0～20 cm，有機(jī)質(zhì)含量為10.79 g/kg，全氮0.66 g/kg，全磷0.74 g/kg，速效磷12.00 mg/kg，速效鉀63.00 mg/kg。前茬水稻，于10月10日收割。2010至2011年的氣候特性為冬前溫光適宜，小麥生長(zhǎng)發(fā)育比較平穩(wěn)，年前降溫早越冬期提前。秋冬春降雨量較少，為百年不遇的秋冬春連旱年份，小麥生育進(jìn)程明顯推遲。拔節(jié)期為3月27日，較常年推遲7～10 d左右，抽穗晚5～7 d，6月上旬氣溫平穩(wěn)，無(wú)干熱風(fēng)等高溫逼熟天氣。小麥灌漿適宜，收獲期晚3～5 d。試驗(yàn)小區(qū)有灌溉條件，小麥生長(zhǎng)未受旱災(zāi)影響。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)為氮肥用量試驗(yàn)，設(shè)5個(gè)施氮量處理，N0：對(duì)照（不施氮肥）；N5：施氮量為75 kg/hm2；N10：施氮量為150 kg/hm2；N15：施氮量225 kg/hm2；N20：施氮量300 kg/hm2。氮肥基追比均為5∶5，各處理均施P2O5為90 kg/hm2和K2O為150 kg/hm2。試驗(yàn)品種為徐麥31，10月16日播種，播種方式為機(jī)條播，行距23 cm，基本苗180萬(wàn)/hm2。小區(qū)長(zhǎng)6 m，寬5 m，小區(qū)面積30 m2。隨機(jī)區(qū)組排列，重復(fù)3次。2月18日漫灌抗旱，噴藥防治病蟲(chóng)一次，3月29日追施拔節(jié)肥。

1.3 測(cè)定方法

小麥蛋白質(zhì)含量測(cè)定用近紅外測(cè)定法（NIR Perten8620）ICC標(biāo)準(zhǔn)，濕面筋含量測(cè)定用Gm2200型面筋儀（瑞典玻通公司），各系統(tǒng)面粉面筋含量測(cè)定參照（GB/T14608），SDS沉降值：采用ICC標(biāo)準(zhǔn)的常量法進(jìn)行測(cè)定。

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 不同施氮量處理對(duì)徐麥31生長(zhǎng)發(fā)育的影響

2.1.1 不同施氮量對(duì)徐麥31群體莖蘗動(dòng)態(tài)的影響。在本試驗(yàn)?zāi)甓炔シN適宜，小麥群體生長(zhǎng)發(fā)育比較好，由圖1可知，各處理莖蘗數(shù)在小麥拔節(jié)前3月13日都達(dá)到最大值，隨著施氮水平的提高，最高莖蘗數(shù)明顯增加，以處理N15、N20最高莖蘗數(shù)為最多，兩處理之間差異不顯著，N20處理為最高，莖蘗數(shù)達(dá)到最大值1 565.25萬(wàn)/hm2，為小麥成足穗奠定了基礎(chǔ)。由圖2可見(jiàn)，徐麥31成穗數(shù)與施氮量成二次曲線關(guān)系（y=－0.003 8x2+ 1.724 7x+342.55；R2=0.940 1*），以N15處理施用225 kg/hm2純氮成穗數(shù)最多，N20處理因氮肥用量多，群體過(guò)大，無(wú)效分蘗增加，成穗率下降，成穗數(shù)反而下降。

圖1 不同施氮量處理對(duì)徐麥31莖蘗動(dòng)態(tài)的影響

圖2 不同施氮量處理對(duì)徐麥31成穗數(shù)的影響

2.1.2 不同施氮量對(duì)徐麥31葉面積動(dòng)態(tài)的影響。不同施氮量處理的葉面積系數(shù)均高于不施氮對(duì)照N0，差異極顯著。所有處理葉面積系數(shù)變化趨勢(shì)一致，均表現(xiàn)為先增加后下降，最高值均出現(xiàn)在孕穗期，由圖3中可知，N0處理的葉面積系數(shù)下降最快，說(shuō)明肥力供應(yīng)不上，小分蘗大量死亡造成。施氮量處理N15的葉面積系數(shù)在孕穗期達(dá)到最大值7.84，說(shuō)明N15處理生長(zhǎng)穩(wěn)健，保持較高葉面積系數(shù)。抽穗期以后N20處理下降最慢，花后20 d還保持較高的葉面積系數(shù)，說(shuō)明肥料能延緩葉片衰老，特別在本試驗(yàn)?zāi)甓葴囟冗m合，小麥生育期推遲，肥料效應(yīng)明顯。

2.1.3 不同施氮量處理對(duì)徐麥31干物質(zhì)積累的影響。由表1可以看出，各施氮處理干物質(zhì)積累隨開(kāi)花后天數(shù)的推進(jìn)逐漸增長(zhǎng)，隨施肥量增加而提高。抽穗以后以N20處理干物質(zhì)積累量最高。說(shuō)明增加氮肥用量，同樣也提高了小麥后期供氮能力，有利于干物質(zhì)積累。群體總生物產(chǎn)量對(duì)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量形成作用最大，絕大多數(shù)是抽穗后群體干物質(zhì)增長(zhǎng)量，以及分配運(yùn)轉(zhuǎn)給籽粒灌槳數(shù)量的多少，小麥高產(chǎn)的關(guān)鍵因素在于提高抽穗到成熟的光合生產(chǎn)量。

圖3 不同施氮量處理對(duì)徐麥31葉面積動(dòng)態(tài)的影響

圖4 不同施氮量處理每穗粒數(shù)

2.2 不同施氮量處理對(duì)徐麥31穗粒結(jié)構(gòu)及產(chǎn)量的影響

2.2.1 不同施氮量處理對(duì)徐麥31穗粒結(jié)構(gòu)的影響。由圖2可以看出，各施氮量處理的穗數(shù)均高于不施氮對(duì)照N為0處理，差異極顯著，說(shuō)明施肥有利于提高小麥成穗數(shù)。N20處理的穗數(shù)為502.65萬(wàn)穗/hm2，低于N10和N15處理，這是由于施氮量過(guò)大，造成無(wú)效分蘗增多，拔節(jié)期小分蘗大量死亡，成穗率較低，最終導(dǎo)致穗數(shù)降低。由圖4可知，各施肥處理穗粒數(shù)均高于不施氮肥肥處理N0，施氮量處理間差異不顯著。施氮量達(dá)到225 kg/hm2時(shí)穗粒數(shù)最大值為35.42粒，N20處理穗粒數(shù)略有減少，為31.55粒。表明追施適量氮肥能提高穗粒數(shù)，氮量施用過(guò)量，造成群體偏大，不利于穗粒增加。隨著單產(chǎn)的提高，千粒重的作用越來(lái)越大。由圖5可知，N0處理，因未施氮肥，成穗數(shù)、穗粒數(shù)較少，千粒重比低氮處理N5略高，施氮處理表現(xiàn)千粒重隨施肥量的增多而增高，N20處理的千粒重達(dá)到最大值51.8 g。

表1 不同施氮量處理對(duì)徐麥31干物質(zhì)積累的影響kg/hm2

表2 不同施氮量處理產(chǎn)量的差異顯著性（SSR測(cè)驗(yàn)）

圖5 不同施氮量處理千粒重

2.2.2 不同施氮量處理對(duì)徐麥31產(chǎn)量的影響。各處理產(chǎn)量差異顯著性測(cè)驗(yàn)分析表明（表2），增加氮肥施用量可顯著提高徐麥31產(chǎn)量，N20處理小麥產(chǎn)量最高，為8 130 kg/hm2。N10、N15、N20處理產(chǎn)量差異不顯著，說(shuō)明當(dāng)?shù)视昧吭黾右欢〝?shù)量，小麥單產(chǎn)增加趨緩。由圖6可知，氮肥施用量與產(chǎn)量成二次曲線關(guān)系（y=－0.650 9x2+ 26.493x+269.86；R2=0.993＊＊），以施氮量305.25 kg/hm2小麥產(chǎn)量最高，模擬最高產(chǎn)量為8 091 kg/hm2，說(shuō)明小麥氮肥施用量有一個(gè)適量指標(biāo)，施氮量過(guò)少，生長(zhǎng)量小，成穗不足；施氮量過(guò)多，群體偏大，個(gè)體素質(zhì)下降，均不利于高產(chǎn)。本試驗(yàn)結(jié)果，徐麥31在中等肥力條件下栽培，以氮肥用量305.25 kg/hm2產(chǎn)量最高。

圖6 不同施氮量處理對(duì)徐麥31產(chǎn)量的影響

2.3 不同施氮量處理對(duì)徐麥31籽粒品質(zhì)的影響

2.3.1 不同施氮量處理對(duì)徐麥31蛋白質(zhì)含量的影響。徐麥31為強(qiáng)筋專(zhuān)用小麥品種，由籽粒品質(zhì)測(cè)定結(jié)果表3可以看出，隨著施氮水平的提高，籽粒蛋白質(zhì)含量、面筋含量、SDS沉降值明顯提高。由表3可知，氮肥調(diào)控對(duì)小麥籽粒蛋白質(zhì)含量有明顯的影響，各處理均顯著高于對(duì)照N0，隨著氮肥量的增加，籽粒蛋白質(zhì)含量逐漸增加。N20處理的蛋白質(zhì)達(dá)到最大值13.56％。增施氮肥對(duì)籽粒蛋白質(zhì)含量具有正效應(yīng)，但隨著施氮量的增加，蛋白質(zhì)含量的增加幅度呈現(xiàn)趨緩的現(xiàn)象，表明在一定范圍內(nèi)隨施氮量的增加，小麥籽粒中蛋白質(zhì)含量也隨之增加，隨施氮量使用量達(dá)到一定數(shù)量后，蛋白質(zhì)含量增加緩慢或保持穩(wěn)定。

2.3.2 不同施氮量處理對(duì)徐麥31面筋含量的影響。面筋的含量和品質(zhì)直接影響小麥面粉的加工品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)，在食品加工中占有重要的位置，成為衡量小麥面粉品質(zhì)的重要指標(biāo)。由表3中可知，各施氮處理小麥籽粒面筋的含量均高于不施氮N0處理，而且隨著施氮量水平的增加，小麥籽粒濕面筋含量、干面筋含量均有所提高。與蛋白質(zhì)含量變化的趨勢(shì)相同，隨著氮素水平的增加，面筋含量的增加趨于緩和。表明在一定范圍內(nèi)隨施氮量的增加，小麥籽粒中面筋含量也隨之增加。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T17892－1999）中規(guī)定優(yōu)質(zhì)專(zhuān)用小麥品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定中筋小麥濕面筋含量應(yīng)為25％～31％，干面筋含量為9.1％～11％。本試驗(yàn)表明，處理N0、N5的濕面筋含量未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

表3 不同施氮處理對(duì)徐麥31籽粒品質(zhì)的影響

2.3.3 不同施氮量處理對(duì)徐麥31沉降值的影響。沉降值是小麥面粉在特定的條件下和弱酸介質(zhì)中吸水膨脹，形成絮狀物并緩慢沉淀，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)的沉降體積。沉降值是評(píng)價(jià)小麥品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)，是反映面粉中蛋白質(zhì)質(zhì)量和含量的綜合指標(biāo)。面筋數(shù)量越高，質(zhì)量越好，形成的絮狀物越多，沉降的速度就越緩慢，一定時(shí)間內(nèi)沉降的體積就越多。由表3可知，與不施氮肥N0處理比，各施肥處理沉降值均有所提高。施氮量達(dá)到225 kg/hm2時(shí)，沉降值顯著比N5和N10處理高，但與N20處理的差異不明顯。表明在一定范圍內(nèi)隨施氮量的增加，小麥沉降值隨之增加。

3 結(jié)果與討論

3.1 施氮量對(duì)徐麥31生長(zhǎng)發(fā)育的影響

本試驗(yàn)結(jié)果表明，增施氮肥有利于促進(jìn)小麥群體生長(zhǎng)，構(gòu)建高產(chǎn)群體，獲得適宜穗數(shù)，但同時(shí)，氮肥用量過(guò)大，無(wú)效分蘗增多，成穗率下降，反而不利于穗數(shù)的形成?；幢敝械确柿Φ牡静琨?，以施用225 kg/hm2純氮，更容易獲得較多的成穗數(shù)。試驗(yàn)各處理葉面積系數(shù)變化趨勢(shì)一致，可以看出來(lái)最高值出現(xiàn)在孕穗期，這一點(diǎn)與大多數(shù)研究相同。施氮量達(dá)到225 kg/hm2時(shí)N15葉面積系數(shù)最大，達(dá)到7.84。抽穗期以后N20處理下降最慢，花后20 d還維持最高葉面積系數(shù)，氮肥能延緩葉片衰老。各施氮處理干物質(zhì)積累隨開(kāi)花后天數(shù)的推進(jìn)逐漸增長(zhǎng)，隨施肥量增加而提高。抽穗以后以N20處理干物質(zhì)積累量最高。說(shuō)明在氮肥運(yùn)籌相同條件下，增加氮肥總用量，同樣增加了小麥生長(zhǎng)后期供氮量，有利于干物質(zhì)積累。

3.2 施氮量對(duì)徐麥31產(chǎn)量的影響

試驗(yàn)結(jié)果表明，在本試驗(yàn)條件下，氮肥施用量與產(chǎn)量成二次曲線關(guān)系（y=－0.650 9x2+ 26.493x+269.86；R2=0.993＊＊），以施氮量305.25 kg/hm2小麥產(chǎn)量最高，模擬最高產(chǎn)量為8 091 kg/hm2。說(shuō)明小麥氮肥施用量有一個(gè)適量指標(biāo)，施氮量過(guò)少，生長(zhǎng)量小，成穗不足；施氮量過(guò)多，群體偏大，個(gè)體素質(zhì)下降，均不利于高產(chǎn)。徐麥31在中等肥力條件下栽培，氮肥用量以300 kg/hm2為宜。

3.3 施氮量對(duì)徐麥31品質(zhì)的影響

本研究結(jié)果表明，各施氮處理小麥籽粒蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、SDS沉降值均高于不施氮對(duì)照，而且隨著施氮量水平的增加，小麥籽粒蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、SDS沉降值均有所提高，并隨著氮素水平的增加，蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、SDS沉降值含量的增加趨于緩和，這一結(jié)果與前人的研究結(jié)果一致。說(shuō)明氮肥用量對(duì)徐麥31籽粒蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、SDS沉降值有一定的影響，徐麥31作為強(qiáng)筋小麥栽培，生產(chǎn)上可通過(guò)調(diào)控氮肥施用，在一定范圍內(nèi)提高籽粒蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、SDS沉降值，改善籽粒加工品質(zhì)。

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Effects of Nitrogen Fertilizer App lication on Yield and Quality of Xumai31

YI Yuan
（College of Agronomy，Yangzhou University，Yangzhou 225009，China）

Themain objective of this paper is to study the effects of the amount of nitrogen fertilizer application on yield and quality of wheat through field observations and laboratory analysis.Analysis showed that increasing certain amountofnitrogen fertilizer contributes to promote the growth of wheat in group，but excessive nitrogen fertilizer gives rise to increase ineffective tillers and decrease the percentage of productive tillers.In otherwords，excessive nitrogen fertilizer is notbeneficial to spike number.Growingwheatafter rice in moderate fertilizer in northern region of HuaiHe River，it ismore likely to gainmore into the number of productive tillerswith pure nitrogen of 225 kg/hm2.The application of nitrogen has parabolic relationship with the yield（the resultas follow：y=－0.650 9x2+ 26.493x+269.86；R2=0.993＊＊）.The analogmaximum yield ofwheatwas8 091 kg/hm2.with the application of305.25 kg/hm2.Therefore the advisable application was 300 kg/hm2，when planting Xumai 31 in moderate fertility cultivation conditions.Increasing nitrogen fertilizer has effect on protein content，wet gluten content and SDS－sedimentation value.These three values will firstly ascend，butwillbe flattened with the increasing ofnitrogen fertilizer.The nutritional quality and processing quality of Xumai31，which is strong－gluten wheat，could be optimized through the application of nitrogen supply.

Xumai 31；Amount of nitrogen application；Yield；Quality

2013－03－01

國(guó)家自然科學(xué)基金（31271642）；國(guó)家“十二五”科技支撐計(jì)劃（2012BAD04B08）；農(nóng)業(yè)部行業(yè)科研專(zhuān)項(xiàng)（201103003）；江蘇高校優(yōu)勢(shì)學(xué)科建設(shè)工程和江蘇省農(nóng)業(yè)三項(xiàng)工程資助項(xiàng)目。

易媛（1989－），女，碩士研究生。主要從事氮肥高效利用生理機(jī)制的研究。