施氮量對西科麥6號產(chǎn)量和品質(zhì)的影響施

摘要 [目的]建立發(fā)揮小麥（Triticum aestivum Linn.）品種西科麥6號優(yōu)良特性的栽培技術(shù)，使品種達(dá)到高產(chǎn)高效。[方法]將小麥所需磷肥和鉀肥固定在大田生產(chǎn)水平上，設(shè)計10種施氮水平（0、60、90、120、150、180、210、240、270、300 kg/hm2），研究氮素對西科麥6號產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。[結(jié)果]氮素對葉片葉綠素含量、子粒產(chǎn)量、子粒粗蛋白質(zhì)含量都有較大影響。氮素過低過多都不利于品種光合作用、干物質(zhì)積累和蛋白質(zhì)含量的提高。在小麥的各個生長時期中，各處理均以開花期葉片葉綠素相對含量高，SPAD值最大，210 kg/hm2 氮肥處理SPAD值達(dá)到60.9，光合效能強。施氮210 kg/hm2時，在抽穗期、開花期、灌漿前期葉片SPAD值較高，子粒產(chǎn)量最高，達(dá)8 237.25 kg/hm2。施氮180 kg/hm2時，子粒粗蛋白質(zhì)含量最高達(dá)1 271.70 kg/hm2。初步確定施氮水平在180～210 kg/hm2為宜。模擬分析施氮量與子粒產(chǎn)量的最佳關(guān)系為二次方程曲線，Y=5 114.487+21.414X-0.041X2，R2=0.880，理論產(chǎn)量可達(dá)9 721.779 kg/hm2。施氮量與子粒粗蛋白質(zhì)含量的最佳擬合關(guān)系也是二次方程曲線，Y=12.911+0.021X-4.578E-5X2，R2=0.906，理論蛋白質(zhì)含量可達(dá)16.88%。[結(jié)論]確定西科麥6號最佳施氮量為180～210 kg/hm2，達(dá)到提高產(chǎn)量和蛋白質(zhì)含量的目的，為農(nóng)民更好地推廣使用西科麥6號提供幫助。

關(guān)鍵詞 小麥；西科麥6號；SPAD值；產(chǎn)量；品質(zhì)

中圖分類號 S511 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 0517-6611（2014）16-04996-03

西科麥6號[1]是由西南科技大學(xué)培育出的優(yōu)良小麥新品種，具有優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)、適應(yīng)性較廣、子粒均勻、白殼白粒、粒大飽滿、角質(zhì)程度高、子粒腹溝淺商品性好等突出特點，是具有綜合抗病性能強、分蘗成穗率高、株葉型美觀、落黃轉(zhuǎn)色快等優(yōu)異特性。2008年通過四川省農(nóng)作物品種審定委員會審定。2007年統(tǒng)一送樣，農(nóng)業(yè)部谷物及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心（哈爾濱）品質(zhì)分析結(jié)果為：容重751～799 g/L，平均775 g/L；粗蛋白質(zhì)含量14.22%～15.84%，平均15.03%；濕面筋30.1%～30.5%，平均30.3%；沉降值42.1～57.8 ml，平均50.0 ml；穩(wěn)定時間4.3～5.6 min，平均5.0 min。其品質(zhì)指標(biāo)有3項達(dá)到優(yōu)質(zhì)強筋小麥標(biāo)準(zhǔn)，所有指標(biāo)遠(yuǎn)超優(yōu)質(zhì)中筋小麥標(biāo)準(zhǔn)，是同期審定品種中各項指標(biāo)最優(yōu)秀的品種。該品種不僅可以制作優(yōu)質(zhì)饅頭、面條、餃子，還可以作優(yōu)質(zhì)強筋粉的輔料。2009年授權(quán)四川省西科種業(yè)有限責(zé)任公司獨家開發(fā)應(yīng)用銷售，成功實現(xiàn)了科技成果的迅速轉(zhuǎn)化，近年來一直是四川省主要推廣品種之一。

在世界小麥高產(chǎn)國家中，英國一直把氮肥作為提高小麥產(chǎn)量和蛋白質(zhì)的最主要因素。合理施用氮肥對提高小麥子粒產(chǎn)量、改善小麥子粒品質(zhì)以及降低環(huán)境污染都具有積極意義。特別是近年來農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有機質(zhì)肥料使用減少，化肥成為最主要的肥源后，科學(xué)施肥尤為值得研究。有關(guān)氮素對小麥子粒產(chǎn)量和品質(zhì)的影響國內(nèi)外已有較多報道[2-8]。多數(shù)研究結(jié)果表明，增施氮肥能夠促進(jìn)植株對氮素的吸收，有利于提高小麥產(chǎn)量；合理地施用氮肥，可以協(xié)調(diào)子粒產(chǎn)量和品質(zhì)的關(guān)系，實現(xiàn)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效同步增長的目的。研究還表明，由于小麥生態(tài)類型差異大，及冬春性的屬性差異等等，所以提出的實現(xiàn)小麥優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)高效氮肥施用技術(shù)并不完全一致，而且限于因素多，處理水平少[6-7]，難以求得氮素水平的真正影響。為此，筆者以適應(yīng)于四川盆地種植的弱春性小麥品種西科麥6號為研究對象，以較多不同氮素水平對西科麥6號進(jìn)行精確施氮技術(shù)研究，以期確定該品種最佳施氮量，達(dá)到提高產(chǎn)量和蛋白質(zhì)含量的目的，為農(nóng)民能夠更好地推廣使用西科麥6號提供幫助。

1 材料與方法

1.1 供試材料 試驗地位于涪江沿岸，海拔480 m左右，屬于沖積沙壤土，前作水稻，拖拉機旋耕2次，整細(xì)整平，土地向陽無遮陰，灌溉條件較好。土壤有機質(zhì)含量18.9 g/kg，全氮含量0.63 g/kg，全磷含量0.42 g/kg，全鉀含量17.8 g/kg，速效氮含量43.5 mg/kg，速效磷含量5.85 mg/kg 速效鉀含量116.1 mg/kg，pH 6.76，屬于中等肥力水平。

西科麥6號系精選種子，因探討氮素水平的影響，所以用種量按常規(guī)大田水平確定。氮肥系美豐生產(chǎn)的含氮量46%的尿素。

1.2 試驗方法 試驗設(shè)置10個氮素水平，分別為0、60、90、120、150、180、210、240、270、300 kg（N）/hm2，分別用N0、N1、N2、N3、N4、N5、N6、N7、N8、N9表示。為避免肥料損害種子，影響出苗，所以確定基肥和追肥比例為7∶3，基肥全部底施，與土壤拌勻后再播種，追肥于拔節(jié)期施用?；释瑫r施用P2O5 150 kg/hm2，K2O 120 kg/hm2。

試驗小區(qū)長5.00 m，寬1.33 m，5行區(qū)，開溝條播，3次重復(fù)，隨機區(qū)組排列。田間管理同一般生產(chǎn)田，各小區(qū)栽培管理條件一致。

用SPAD502測定葉綠素相當(dāng)含量，分別在拔節(jié)期、孕穗期、抽穗期、開花期、灌漿期和蠟熟期測定；拔節(jié)期和孕穗期每處理小區(qū)各選取10片頂部最大展開葉片，其余時期每處理小區(qū)各選取10片旗葉，測定葉片中部，取平均值。子粒粗蛋白質(zhì)含量用凱氏定氮法測定。

成熟時進(jìn)行理論測產(chǎn)，收獲時各小區(qū)取中間3行脫粒，折算單位面積產(chǎn)量，同時各小區(qū)取樣進(jìn)行常規(guī)室內(nèi)考種。繪圖采用WPS表格，計算采用SPSS 20軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施氮量對西科麥6號SPAD值的影響 SPAD值反映葉綠素的相對數(shù)量。不同施氮量、不同生長時期不同小區(qū)的SPAD值都不盡相同。從表1可以看出，在拔節(jié)期和孕穗期，隨著施氮量的增加，各處理葉片中葉綠素的相對含量也隨之增加，N1～N5增加值較大，N6～N9增加相對較小。從生育時期來看，拔節(jié)至開花期葉綠素含量SPAD值增加到最大；開花后，葉綠素SPAD值開始緩慢下降，灌漿中期到蠟熟期，葉綠素相對含量下降速度最快，蠟熟期SPAD值也最低。試驗中，抽穗期SPAD值比孕穗期低，與其他相關(guān)研究有一定差異，從葉片表現(xiàn)型上看，此時期葉片顏色變淡，可能是葉片中的養(yǎng)料迅速轉(zhuǎn)移的結(jié)果。在高施氮量的一些處理中，施氮量高的SPAD值比施氮量低的SPAD值在數(shù)值上恰好相反，這可能是該試驗中，由于施氮量過高，造成部分小區(qū)倒伏，從而使植株葉片光合作用下降的緣故。

2.2 不同施氮量對西科麥6號主要性狀的影響 從表2可以看出，不同施氮量對西科麥6號的分蘗力影響較大，最高苗隨著施氮量的增加而增加。N0～N6增加較快，N6達(dá)到最高，隨后雖然施氮量增加，但是最高苗并沒有增加，這主要是由于品種的特性和自然生態(tài)條件所決定，四川的小麥品種最高苗很少達(dá)到1 000萬株/hm2。

總地看來，株高隨著施氮量的增加而增加，從處理N0最矮84.5 cm增加到處理N9最高98.4 cm，高低相差13.9 cm。試驗中，施氮量為N5和N6水平的兩個處理產(chǎn)量較高，其株高分別為90.5和93.7 cm。而處理N9植株最高，接近99 cm。在N7～N9處理中，部分小區(qū)發(fā)生不同程度的倒伏，說明西科麥6號如果施氮量過高，植株超過95 cm，就容易發(fā)生倒伏狀況，從而影響西科麥6號主要性狀和產(chǎn)量的提高。

不同施氮水平對結(jié)實小穗和穗長的影響也較大，在一定施氮水平條件下，穗長和結(jié)實小穗為正增長，超過一定限度，則呈負(fù)增長。在N4、N5、N6、N7處理中，穗長達(dá)到14 cm以上，結(jié)實小穗達(dá)到22個以上，主穗長可以達(dá)到15 cm，主穗結(jié)實小穗可以達(dá)到25個。由此可以看出，西科麥6號屬于大穗型小麥品種，適合于生產(chǎn)上采用。

施氮量對小麥的生育期也有較大的影響，全生育期相差可達(dá)6 d，過多施用氮肥，容易使小麥貪青生長，影響下一季作物種植時間。

從表3可以看出，在產(chǎn)量構(gòu)成三因素中，總體上，穗粒數(shù)、穗數(shù)和千粒重隨著施氮水平的增加而增加。穗粒數(shù)和穗數(shù)在處理N6水平達(dá)到最大值。千粒重在處理N5水平時就達(dá)到最大值。超過最大值再增加施氮量，穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重不再增加反而呈下降趨勢，這與品種的生理特性以及表現(xiàn)型出現(xiàn)倒伏而影響光合作用和生殖生長發(fā)生變化都有關(guān)系。有效穗數(shù)在施氮水平N6時達(dá)到423.75萬穗/hm2，比不施氮肥的280.81萬穗/hm2，增加了143.04萬穗/hm2，施氮效果十分明顯。每穗粒數(shù)比不施氮肥最多增加11粒左右，千粒重比不施氮肥增加10 g左右，這是在磷肥和鉀肥正常施用情況下的表現(xiàn)，否則差異更加明顯。結(jié)合表2可以看出，N5施氮水平下，穗粒數(shù)平均達(dá)到53.7粒，有效穗平均達(dá)到407.55萬穗/hm2，千粒重平均達(dá)53.4 g；N6施氮水平下，穗粒數(shù)平均達(dá)到55.0粒，有效穗平均達(dá)到423.75萬穗/hm2，千粒重平均達(dá)50.7 g。以上兩種氮肥施用量，能較好地協(xié)調(diào)穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重三者之間的關(guān)系，使產(chǎn)量構(gòu)成三要素得到較好地平衡，從而獲得較高的產(chǎn)量，小區(qū)折合產(chǎn)量均可以達(dá)到8 000 kg/hm2以上，在生產(chǎn)上可以根據(jù)不同生態(tài)條件和土壤肥力選擇這兩種氮素施用量。

2.3 不同施氮量對西科麥6號生物產(chǎn)量及產(chǎn)量的影響 從表2、3和圖1可以看出，不同施氮水平對西科麥6號的生物產(chǎn)量具有較大的影響，在N6施氮水平下，生物產(chǎn)量達(dá)到最高值18 615.25 kg/hm2，并且在低于此施氮水平的各個處理中，隨著施氮水平的提高，生物產(chǎn)量也逐漸提高。從生物產(chǎn)量達(dá)到17 800 kg/hm2的幾個處理可以充分看到，當(dāng)施氮量超過小麥品種自身生理特性后，并不是施氮量越高生物產(chǎn)量就越高，而是與小區(qū)所處位置和倒伏多少有直接關(guān)系。從小區(qū)實收折合產(chǎn)量來看，在一定施氮水平下，氮素對于小麥的增產(chǎn)效果十分顯著，并且隨著施氮量的增加產(chǎn)量也明顯增加。當(dāng)施氮量為210 kg/hm2時產(chǎn)量最高，達(dá)到8 237.25 kg/hm2。超過這一施氮水平后，隨著施氮量的增加，產(chǎn)量從而逐漸下降，從圖2可以看出，不同施氮量與產(chǎn)量的關(guān)系呈一條單峰曲線。收獲指數(shù)以施氮水平N5最大，達(dá)到45.17%。

從生物產(chǎn)量、子粒產(chǎn)量和收獲指數(shù)的關(guān)系來看，生物產(chǎn)量高不一定子粒產(chǎn)量就高；也不一定是收獲指數(shù)高，子粒產(chǎn)量就一定高；只有生物產(chǎn)量和收獲指數(shù)較為協(xié)調(diào)而且在同一試驗中，兩者都比較高的情況下，才能獲得較高的子粒產(chǎn)量。因此，在大面積生產(chǎn)上，注意施肥技術(shù)，在獲得較大生物產(chǎn)量的同時，又能獲得較高的收獲指數(shù)，就能獲得大面積增產(chǎn)，也是有經(jīng)驗的農(nóng)民所說的將小麥種植到要倒不倒的最佳水平。

模式分析，施氮量與西科麥產(chǎn)量的最佳擬合關(guān)系為二次方程曲線：Y=5 114.487+21.414X-0.041X2，R2=0.880，理論產(chǎn)量可達(dá)9 721.779 kg/hm2。

2.4 不同施氮量對西科麥6號子粒品質(zhì)的影響 從表4和圖2可以看出，施氮量對西科麥6號小麥品種的品質(zhì)影響很大。容重可以反映子粒的飽滿程度和角質(zhì)程度高低，一般情況下，角質(zhì)程度高的子粒，蛋白質(zhì)也相對較高；子粒飽滿其商品價值較高，相同數(shù)量的子粒能夠獲得較高的效益。不施氮處理的容重為739 g/L，而施氮量達(dá)到N5水平時，容重達(dá)到804 g/L。子粒濕面筋含量不施氮時只有29.35%，而處理N6濕面筋含量達(dá)到34.88%。穩(wěn)定時間最高值6.0 min（N6處理）比不施氮增加了2.8 min；施氮水平在N5時子粒粗蛋白質(zhì)含量為15.73%，比不施氮的12.97%增加了2.76個百分點。

總體上看，施氮水平在N5時，容重、干面筋和粗蛋白質(zhì)含量的值最大；施氮水平在N6時，濕面筋含量、沉降值、穩(wěn)定時間的值最大。以上這兩種處理的施氮水平都能使西科麥6號獲得較好的品質(zhì)，在大田生產(chǎn)上是值得研究和考慮的栽培模式。根據(jù)加工企業(yè)的經(jīng)驗，子粒面筋含量高，穩(wěn)定時間長，加工的面條不容易斷裂和糊湯，加工的饅頭耐咀嚼和口感較好，由此也可以作為小麥栽培中的一個參考。

從施氮量和小麥品質(zhì)的關(guān)系來看，明顯呈正相關(guān)關(guān)系，當(dāng)施氮量達(dá)到較高水平后，這種關(guān)系就不明顯了。施氮過高，容易發(fā)生倒伏，造成光合作用下降，灌漿結(jié)實不正常，子粒不飽滿，從而影響品質(zhì)。生產(chǎn)上還要考慮增加施氮量所帶來的成本增加，因此要采取綜合栽培措施，達(dá)到增產(chǎn)增收的目的。模式分析，施氮量與西科麥6號子粒粗蛋白質(zhì)的最佳

3 小結(jié)與討論

有關(guān)氮肥施用量和葉片的光合特性以及與產(chǎn)量的關(guān)系有比較多的報道[2-6]，不同試驗條件下總的趨勢是在小麥自身生理特性下，增加氮素施用量可以提高植株葉片葉綠素含量，改善光合性能，有利于小麥個體和群體的正常生長發(fā)育，有利于小麥的灌漿結(jié)實，從而提高小麥產(chǎn)量和品質(zhì)的改善。該研究結(jié)果表明，適當(dāng)增加氮素施用量，有利于提高葉片葉綠素含量，提高光合性能，在施氮量達(dá)到210 kg/hm2，西科麥6號在多數(shù)生長時期，其所測定的葉片SPAD值都較高。過多地施用氮肥效應(yīng)降低，容易發(fā)生倒伏而不利于光合作用。有研究認(rèn)為，多效唑能夠促進(jìn)小麥根系生長，降低株高，防止倒伏；以及灌漿期進(jìn)行葉片噴霧施氮，都可以提高葉綠素含量，促進(jìn)光合作用，提高產(chǎn)量。這些都有待于西科麥6號更好地發(fā)揮增產(chǎn)增效作用進(jìn)一步深入研究。

不同試驗研究表明，不同生態(tài)類型的品種和不同品質(zhì)類型的品種，其氮素施用技術(shù)及氮肥施用量不盡相同，有的研究處理水平較少[6-7]。該研究根據(jù)優(yōu)質(zhì)中筋小麥品種西科麥6號的生態(tài)條件和品種特性，從品種不施氮素到品種超施氮素發(fā)生倒伏，設(shè)置了10個水平的氮素施用量，這有利于探索施氮量對該品種產(chǎn)量和蛋白質(zhì)的真正影響，從而獲得西科麥6號優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)高效的栽培技術(shù)。

試驗中發(fā)現(xiàn)，在施氮量為180 kg/hm2時，其產(chǎn)量為8 084.55 kg/hm2，蛋白質(zhì)產(chǎn)量為1 271.70 kg/hm2；施氮量為210 kg/hm2時，產(chǎn)量為8 237.25 kg/hm2，蛋白質(zhì)產(chǎn)量為1 249.59 kg/hm2。以子粒產(chǎn)量為標(biāo)準(zhǔn)，N6施氮水平為高，以子粒蛋白質(zhì)含量為標(biāo)準(zhǔn)，N5施氮水平為高。以營養(yǎng)學(xué)的觀點，作者認(rèn)為，兩者差異不大，兩種施氮水平都能獲得較高營養(yǎng)水平的物質(zhì)。由此證明筆者的育種理念和觀點，在育種和區(qū)域試驗中，不能單一看子粒產(chǎn)量，應(yīng)結(jié)合蛋白質(zhì)產(chǎn)量來衡量品種的選擇。

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責(zé)任編輯 石金友 責(zé)任校對 況玲玲