施氮對稻茬弱筋小麥生長特性、品質(zhì)與產(chǎn)量的影響

任開明,王 犇,楊文俊,樊永惠,張文靜,馬尚宇,黃正來

(安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院,安徽 合肥 230036)

隨著我國經(jīng)濟(jì)總量的持續(xù)上升和人民生活水平的不斷進(jìn)步,弱筋小麥在國內(nèi)的需求量持續(xù)上升,但我國缺少優(yōu)質(zhì)的弱筋小麥,每年需要從國外進(jìn)口大量的弱筋小麥[1]。我國弱筋小麥主要用來制作餅干、蛋糕等食品,因其淀粉破損率低和出粉顆粒直徑小等特性,讓弱筋小麥成為加工優(yōu)質(zhì)糕點(diǎn)的主要原料[2]。重視弱筋小麥產(chǎn)量與品質(zhì)的提升,加大弱筋小麥的推廣是我國小麥生產(chǎn)發(fā)展的方向之一[3]。施氮量能顯著影響小麥產(chǎn)量和品質(zhì),在一定范圍內(nèi)增加氮肥用量能提升弱筋小麥籽粒產(chǎn)量及其蛋白質(zhì)含量,但施氮量超過一定范圍,蛋白質(zhì)含量偏高,會(huì)使小麥籽粒品質(zhì)不符合國家弱筋小麥標(biāo)準(zhǔn)[4-5]。我國很多地區(qū)會(huì)出現(xiàn)不能兼顧弱筋小麥產(chǎn)量和品質(zhì)的問題,制約著弱筋小麥的發(fā)展。因此,通過合理的施氮來協(xié)同弱筋小麥的產(chǎn)量品質(zhì)變得尤為重要[6]。

適宜的氮肥施用能促進(jìn)小麥生長,良好的生長狀態(tài)是提升小麥產(chǎn)量品質(zhì)的基礎(chǔ)。隨著施氮量的增加,小麥植株的株高和葉面積指數(shù)(leaf area index,LAI)呈上升趨勢[7-8]。小麥冠層光譜反射率在不同施氮處理下有明顯差異[9]。施氮有利于小麥干物質(zhì)積累和向籽粒的轉(zhuǎn)運(yùn),從而提升小麥的產(chǎn)量[10]。研究表明,在一定范圍內(nèi),小麥籽粒產(chǎn)量和施氮量呈線性相關(guān),增施氮肥還能提高小麥穗粒數(shù)和有效穗數(shù),增加小麥籽粒產(chǎn)量[11]。前人研究多集中在施氮量對中強(qiáng)筋小麥的影響,而關(guān)于江淮地區(qū)稻茬弱筋小麥產(chǎn)量、品質(zhì)及其氮效率協(xié)同研究的報(bào)道較少。因此,本研究擬在前人探索的基礎(chǔ)上,研究施氮量對稻茬弱筋小麥氮素利用和產(chǎn)量、品質(zhì)的影響,以期給安徽省沿淮稻茬弱筋小麥提升產(chǎn)量、品質(zhì)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)與材料

供試品種為皖西麥0638。試驗(yàn)于2020年10月至2021年6月在2個(gè)試驗(yàn)地點(diǎn)進(jìn)行。試驗(yàn)點(diǎn)1:安徽省合肥市廬江縣安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)皖中綜合試驗(yàn)站,該地點(diǎn)年均溫15.8 ℃,年均降水量1 009.2 mm,無霜期238 d,年日照時(shí)數(shù)2 209.6 h,土壤類型為沙泥田。試驗(yàn)點(diǎn)2:安徽省淮南市鳳臺縣農(nóng)技推廣中心,該地點(diǎn)年均溫15.1 ℃,年均降水量905.2 mm,無霜期216 d,年日照時(shí)數(shù)2 323.1 h,土壤類型為砂姜黑土。土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分見表1。

表1 播前土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分Table 1 Soil basic nutrients before sowing

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)置5個(gè)施氮量處理,分別為0 kg·hm-2(N0)、75 kg·hm-2(N1)、150 kg·hm-2(N2)、225 kg·hm-2(N3)和300 kg·hm-2(N4)。氮肥基追比均為7:3,人工撒施方式施入肥料。基本苗數(shù)為3.75×106株·hm-2。磷鉀肥在耕前全部基施,P2O5用量為75 kg·hm-2,K2O為150 kg·hm-2。每個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)均為5個(gè)處理,每處理3個(gè)重復(fù),共15個(gè)小區(qū)。試驗(yàn)點(diǎn)1小區(qū)面積52 m2(26 m×2 m),試驗(yàn)點(diǎn)2小區(qū)面積36 m2(12 m×3 m)。試驗(yàn)點(diǎn)1和試驗(yàn)點(diǎn)2均在雨養(yǎng)管理下進(jìn)行,病蟲害防治及其他田間管理措施均同一般高產(chǎn)田塊。

1.3 測定項(xiàng)目與方法

1.3.1 生長特性指標(biāo)測定

LAI:于小麥關(guān)鍵生育時(shí)期選擇每小區(qū)長勢均勻的15株小麥,用美國CID公司產(chǎn)CI-203型葉面積儀測出葉面積。用一米雙行法測出各關(guān)鍵生育時(shí)期莖蘗動(dòng)態(tài),再結(jié)合同時(shí)期莖蘗動(dòng)態(tài)計(jì)算LAI。

葉綠素相對含量:使用日本生產(chǎn)型號為SPAD-502的葉綠素儀,于小麥關(guān)鍵生育時(shí)期測定葉片相同部位SPAD值,用于表示植株葉片葉綠素相對含量。試驗(yàn)選取每小區(qū)長勢均勻的5株小麥的頂展葉進(jìn)行測定。測量時(shí)避開葉脈,測量每片葉子相同的5個(gè)部位,然后取其均值作為該葉片的SPAD值,最后用該小區(qū)所有頂展葉均值作為其SPAD值。

株高:在灌漿中期于每小區(qū)取長勢均勻的小麥15株,測定其高度,用所取植株株高的平均值作為該小區(qū)株高。

冠層反射光譜:使用ASD公司生產(chǎn)的FieldSpec4背掛式野外高光譜輻射儀,波段范圍為350～2 500 nm?；ê?1 d對小麥冠層進(jìn)行光譜測定,測定時(shí)間選擇為10:00—14:00,在天氣晴朗、無風(fēng)或風(fēng)速很小的天氣條件下進(jìn)行,測量時(shí)傳感器探頭垂直向下,距冠層頂垂直高度約1.0 m。

1.3.2 群體干物質(zhì)積累量

分別于各關(guān)鍵生育時(shí)期在每小區(qū)選取長勢均勻的15株小麥,小麥樣品去除根系后分器官裝袋,然后105 ℃殺青30 min,80 ℃烘干至質(zhì)量不變,然后稱量其干物質(zhì)積累量。

1.3.3 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素測定

收獲前在每個(gè)小區(qū)選取長勢均勻的一米雙行小麥折算穗數(shù),從中選取30穗脫粒測出穗粒數(shù),并取出1 000粒稱重作為千粒重。在試驗(yàn)區(qū)小麥達(dá)到黃熟末期后用收割機(jī)收獲后稱量每個(gè)小區(qū)的產(chǎn)量,測定收獲小麥的籽粒含水率后折算成含水率為13%的籽粒產(chǎn)量。

1.3.4 小麥品質(zhì)性狀測定

在收獲的小麥度過后熟期后,使用Perten Instruments DA7200型近紅外谷物分析儀測定小麥籽粒的蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、硬度和沉淀值。

1.3.5 干物質(zhì)積累與轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān)指標(biāo)計(jì)算公式

mp(kg·hm-2)=m1-m2;

(1)

Rp=mp/m3×100%;

(2)

md(kg·hm-2)=m3-mp;

(3)

Rd=md/m3×100%。

(4)

式(1)～(4)中:mp代表花前營養(yǎng)器官干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量,m1代表開花期營養(yǎng)器官干重,m2代表成熟期營養(yǎng)器官干重,Rp代表花前營養(yǎng)器官干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量對籽粒的貢獻(xiàn)率,m3代表成熟期籽粒重,md代表花后干物質(zhì)生產(chǎn)量,Rd代表花后干物質(zhì)生產(chǎn)量對籽粒的貢獻(xiàn)率。

1.3.6 氮肥利用效率相關(guān)指標(biāo)計(jì)算公式

RAU=(mNu-m0u)/mN×100%;

(5)

RAE(kg·kg-1)=(YN-Y0)/mN;

(6)

RPF(kg·kg-1)=YN/mN。

(7)

式(5)～(7)中:RAU代表氮肥表觀利用率,mNu代表施氮區(qū)地上部氮積累量,m0u代表不施氮區(qū)地上部氮積累量,mN代表施氮量,RAE代表氮肥農(nóng)學(xué)效率,YN代表施氮區(qū)產(chǎn)量,Y0代表不施氮區(qū)產(chǎn)量,RPF代表氮肥偏生產(chǎn)力。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用WPS2020軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和圖形制作,采用SPSS 26軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,采用鄧肯法(Duncan)進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn),顯著性水平為α=0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 施氮量對稻茬弱筋小麥生長特性的影響

2.1.1 莖蘗動(dòng)態(tài)與株高

由表2可知,隨著施氮量的增加,試驗(yàn)點(diǎn)1和試驗(yàn)點(diǎn)2小麥分蘗數(shù)均表現(xiàn)出不斷上升趨勢,說明施氮能促進(jìn)小麥分蘗。隨著生育期的推進(jìn),小麥分蘗數(shù)呈先增后降趨勢,并在拔節(jié)期達(dá)到最大值,試驗(yàn)點(diǎn)1和試驗(yàn)點(diǎn)2表現(xiàn)出相同趨勢。氮素的施用能促進(jìn)小麥莖稈伸長,在N3和N4處理之間,小麥株高差異均達(dá)到了顯著水平。相對于N0處理,成熟期試驗(yàn)點(diǎn)1和試驗(yàn)點(diǎn)2小麥株高分別提高了7.64%～29.81%和2.33%～17.84%。在N0～N4處理下,試驗(yàn)點(diǎn)1成熟期株高相對試驗(yàn)點(diǎn)2分別提高了-0.3%、4.9%、2.8%、7.5%和9.8%。

表2 不同施氮水平下小麥的莖蘗動(dòng)態(tài)和株高Table 2 Tiller dynamics and plant height of wheat under different nitrogen application levels

2.1.2 LAI

由圖1可知,隨著施氮量的增加,各生育時(shí)期小麥LAI均呈逐漸上升趨勢。隨著生育期的推進(jìn),小麥LAI呈先升后降趨勢,于開花期達(dá)到最大值,分蘗期至孕穗期快速上升,花后14 d開始快速下降。N0和N2施氮處理下,各處理間小麥LAI達(dá)到顯著差異,說明增加施氮量能提升小麥LAI,且在較低施氮量處理下氮肥對小麥LAI的影響更為顯著,不同地域間表現(xiàn)出相同趨勢。在N0～N4處理下,試驗(yàn)點(diǎn)1開花期LAI相對試驗(yàn)點(diǎn)2分別提高了15.3%、31.7%、14.0%、8.3%和1.7%。

A,試驗(yàn)點(diǎn)1;B,試驗(yàn)點(diǎn)2。Ⅰ,分蘗期;Ⅱ,孕穗期;Ⅲ,開花期;Ⅳ,花后7 d;Ⅴ,花后14 d;Ⅵ,花后21 d;Ⅶ,花后28 d。A, Test site 1; B, Test site 2. Ⅰ, Tillering stage; Ⅱ, Booting stage; Ⅲ, Flowering stage; Ⅳ, 7 days after flowering; Ⅴ, 14 days after flowering; Ⅵ, 21 days after flowering; Ⅶ, 28 days after flowering.圖1 不同施氮水平下小麥的葉面積指數(shù)Fig.1 Leaf area index of wheat under different nitrogen application levels

2.1.3 SPAD值

氮素是小麥葉片葉綠素合成的重要元素,由圖2可知,隨著施氮量的增加,小麥葉片SPAD值呈上升趨勢,且各生育時(shí)期SPAD值均在N4施氮處理下達(dá)到最大值。N1處理的小麥SPAD值顯著高于N0處理,說明在低施氮量下氮肥對小麥SPAD值影響較大。隨著生育期的推進(jìn),小麥葉片SPAD值呈先升后降趨勢,于開花期達(dá)到最大值,花后7 d開始快速下降。在N0～N4處理下,試驗(yàn)點(diǎn)2開花期SPAD值相對試驗(yàn)點(diǎn)1分別提高了-0.2%、3%、3.3%、9.5%和10.9%。

A,試驗(yàn)點(diǎn)1;B,試驗(yàn)點(diǎn)2。Ⅰ,分蘗期;Ⅱ,拔節(jié)期;Ⅲ,孕穗期;Ⅳ,開花期;Ⅴ,花后7 d;Ⅵ,花后14 d;Ⅶ,花后21 d;Ⅷ,花后28 d。A, Test site 1; B, Test site 2. Ⅰ, Tillering stage; Ⅱ, Jointing stage; Ⅲ, Booting stage; Ⅳ, Flowering stage; Ⅴ, 7 days after flowering; Ⅵ, 14 days after flowering; Ⅶ, 21 days after flowering; Ⅷ, 28 days after flowering.圖2 不同施氮處理下小麥葉片的SPAD值Fig.2 SPAD value of wheat leaves under different nitrogen application levels

2.1.4 冠層光譜反射率

如圖3所示,在400～680 nm波段小麥冠層光譜反射率較低,低于0.09,且曲線存在較多重合。小麥光譜反射率在680～760 nm波段階段快速上升,在760～925 nm近紅外光波段反射峰處,隨著施氮量的增加,光譜反射率也隨之增加,在925～1 300 nm反射峰處,隨著施氮量的增加,光譜反射率呈先升后降趨勢。高施氮量下小麥植株光譜反射峰較高,主要原因是在高施氮量下小麥植株群體冠層長勢較好,葉綠素含量較高,而低施氮量下小麥植株葉片發(fā)黃,光譜反射率下降。

A,試驗(yàn)點(diǎn)1;B,試驗(yàn)點(diǎn)2。A, Test site 1; B, Test site 2.圖3 不同施氮水平下小麥花后21 d冠層光譜反射率Fig.3 Canopy spectral reflectance of wheat at 21 days after anthesis under different nitrogen application levels

2.2 施氮量對小麥干物質(zhì)積累與轉(zhuǎn)運(yùn)的影響

2.2.1 干物質(zhì)積累

由圖4可知,施氮量能影響小麥拔節(jié)至成熟期地上部干物質(zhì)的積累,隨著施氮量的增加,孕穗期到開花期,試驗(yàn)點(diǎn)1和試驗(yàn)點(diǎn)2的小麥地上部干物質(zhì)積累量呈先升后降趨勢,N2處理的小麥干物質(zhì)積累量顯著大于N0處理。相較于N0處理,試驗(yàn)點(diǎn)1小麥開花期干物質(zhì)積累量提高了76.81%～131.5%,試驗(yàn)點(diǎn)2小麥開花期干物質(zhì)積累量提高了65.83%～117.39%。隨著生育期的推進(jìn),小麥地上部干物質(zhì)積累量呈逐漸增加趨勢,開花期至成熟期增長較快,且試驗(yàn)點(diǎn)1和試驗(yàn)點(diǎn)2表現(xiàn)出相同趨勢。

A,試驗(yàn)點(diǎn)1;B,試驗(yàn)點(diǎn)2。柱上無相同字母表示同一時(shí)期不同處理間差異顯著(P<0.05)。A, Test site 1; B, Test site 2. Data on the bars marked without the same lowercase letter indicated significant differences at P<0.05 among different treatments in the same stage.圖4 不同施氮處理下小麥的干物質(zhì)積累Fig.4 Dry matter accumulation of wheat under different nitrogen application treatments

2.2.2 花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)和花后干物質(zhì)生產(chǎn)

由表3可知,施氮能影響小麥花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)和花后干物質(zhì)生產(chǎn),隨著施氮量的增加,小麥花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量呈先升后降趨勢,花后干物質(zhì)生產(chǎn)量逐漸上升,說明過高施氮量反而抑制花前干物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)。相較于N0處理,試驗(yàn)點(diǎn)1和試驗(yàn)點(diǎn)2小麥花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量分別增加了204.43%～269.15%和171.43%～216.24%,花后干物質(zhì)生產(chǎn)量分別增加了237.76%～371.41%和172.86%～257.24%。隨著施氮量的增加,小麥花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量對籽粒的貢獻(xiàn)率逐漸下降,花后干物質(zhì)生產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率逐漸增加。

表3 不同施氮水平下小麥的花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)和花后干物質(zhì)生產(chǎn)Table 3 Pre anthesis dry matter transport and post anthesis dry matter production of wheat under different nitrogen application levels

2.3 氮素吸收利用

由表4可知,隨著施氮量的增加小麥地上部氮素積累量呈遞增趨勢,且各處理間達(dá)到顯著差異,說明施氮能影響小麥地上部氮素積累。小麥的氮肥表觀利用率、氮肥農(nóng)學(xué)利用率和氮肥偏生產(chǎn)力隨著施氮量的增加均呈下降趨勢,且試驗(yàn)點(diǎn)1和試驗(yàn)點(diǎn)2表現(xiàn)出相同的趨勢,說明施氮量的增加降低了小麥吸收、轉(zhuǎn)化氮素的效率。相同品種和施氮量處理下,試驗(yàn)點(diǎn)2小麥地上部氮素積累量均高于試驗(yàn)點(diǎn)1。

表4 不同施氮水平下小麥的氮素吸收利用Table 4 Nitrogen absorption and utilization targets of wheat under different nitrogen application levels

2.4 籽粒品質(zhì)指標(biāo)

由表5可知,增加施氮量可以提高小麥籽粒蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、硬度指數(shù)和沉淀值。試驗(yàn)點(diǎn)1和試驗(yàn)點(diǎn)2小麥在225 kg·hm-2施氮量下,籽粒蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、硬度指數(shù)和沉淀值均符合國家弱筋小麥蛋白質(zhì)含量標(biāo)準(zhǔn)(GB/T17320—2013《小麥品種品質(zhì)分類》),施氮量為300 kg·hm-2時(shí),籽粒蛋白質(zhì)含量高于12.5%的國家弱筋小麥標(biāo)準(zhǔn)。相對于N0處理,試驗(yàn)點(diǎn)1和試驗(yàn)點(diǎn)2小麥的蛋白質(zhì)含量分別增加12.02%～44.21%和9.64%～34.30%,說明施氮量的增加能提升小麥籽粒蛋白質(zhì)含量。在N0～N4處理下,試驗(yàn)點(diǎn)1籽粒蛋白質(zhì)含量相對試驗(yàn)點(diǎn)2分別提高了-6%、-4%、0.6%、0.4%和0.9%。

表5 不同施氮處理下小麥的籽粒品質(zhì)指標(biāo)Table 5 Grain quality indexes of wheat under different nitrogen application levels

2.5 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素

由表6可知,隨著施氮量的增加,小麥穗粒數(shù)、穗數(shù)逐漸增加,小麥籽粒千粒重、產(chǎn)量呈先增后降趨勢,試驗(yàn)點(diǎn)1和試驗(yàn)點(diǎn)2表現(xiàn)出相同規(guī)律,小麥籽粒產(chǎn)量在N3和N4處理間無顯著差異。與N0處理相比,試驗(yàn)點(diǎn)1和試驗(yàn)點(diǎn)2小麥籽粒產(chǎn)量分別增加了127.58%～230.45%和72.21%～131.94%。在N0～N4處理下,試驗(yàn)點(diǎn)2籽粒產(chǎn)量相對試驗(yàn)點(diǎn)1分別提高了88.4%、42.6%、36.6%、32.3%和28.6%。

3 討論

3.1 施氮對小麥生長特性的影響

氮素施用量是影響小麥生長的重要因素,合理的氮肥施用是促進(jìn)小麥高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的條件之一,適當(dāng)施氮能優(yōu)化小麥的冠層結(jié)構(gòu)[7]。在一定施氮范圍內(nèi),小麥分蘗數(shù)和株高隨著施氮量增加而逐漸提高[8,12]。周潔等[13]研究表明,氮肥的施用能促進(jìn)植株莖稈伸長。本研究結(jié)果表明,施氮量為0～300 kg·hm-2時(shí),小麥株高和分蘗數(shù)隨著施氮量的增加均逐漸上升。施氮量為0～360 kg·hm-2時(shí),小麥SPAD值、LAI均隨著施氮量的增加而提高[14]。張向前等[15]研究表明,基追比相同、施氮量為0～240 kg·hm-2時(shí),施氮量每增加120 kg·hm-2小麥葉片葉綠素含量和LAI顯著增加。本研究結(jié)果表明,隨著施氮量的提升小麥葉片SPAD值和LAI呈不斷升高趨勢,在開花期,相同施氮處理下試驗(yàn)點(diǎn)1小麥LAI總體高于試驗(yàn)點(diǎn)2,而試驗(yàn)點(diǎn)2小麥SPAD值高于試驗(yàn)點(diǎn)1,說明地域差異能影響小麥生長特性,且在較高施氮量的基礎(chǔ)上增加施氮量仍能提高小麥SPAD值和LAI,這可能是因?yàn)槿踅钚←湆Φ氐睦媚芰^弱,高施氮量下仍能促進(jìn)小麥生長。胡昊等[16]研究表明,氮肥的施用能顯著改變小麥冠層光譜反射率,小麥光譜紅谷位置與小麥葉面積指數(shù)、葉片含水率、葉綠素含量、葉片SPAD值呈極顯著正相關(guān)。本研究表明,在400～680 nm,小麥冠層光譜反射率總體上隨著施氮量的增加而下降;在760～925 nm反射峰處,隨著施氮量的增加,光譜反射率也隨之增加;在925～1 300 nm反射峰處,光譜反射率呈先升后降趨勢。以上結(jié)果說明,增加施氮量能改善小麥的冠層結(jié)構(gòu),且兩試驗(yàn)點(diǎn)表現(xiàn)出相同趨勢。

3.2 施氮對小麥干物質(zhì)積累與氮素吸收利用的影響

干物質(zhì)高效積累轉(zhuǎn)運(yùn)是小麥產(chǎn)量、品質(zhì)形成的重要因素[17]。拔節(jié)期后,施氮量為210 kg·hm-2時(shí),小麥干物質(zhì)積累量最大,且成熟期對籽粒的貢獻(xiàn)率最高[18]。李朝蘇等[19]研究表明,增加施氮量能提升小麥各生育時(shí)期干物質(zhì)積累量,施氮量為135 kg·hm-2時(shí)花后干物質(zhì)積累量大于花前干物質(zhì)積累量,產(chǎn)量形成更多依靠花后生產(chǎn)。施氮量為240 kg·hm-2時(shí),小麥成熟期干物質(zhì)積累量、花后干物質(zhì)生產(chǎn)量、花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量均達(dá)到最大值,小麥花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量和籽粒產(chǎn)量均隨著施氮量的增加呈先增后減趨勢[20]。本研究結(jié)果表明,隨著施氮量的增加,小麥孕穗期、開花期和成熟期干物質(zhì)積累量和花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)量先升后降,而花后干物質(zhì)生產(chǎn)量及其對籽粒的貢獻(xiàn)率隨著施氮量的增加逐漸上升。韓上等[21]研究表明,小麥氮肥農(nóng)學(xué)利用率和氮肥偏生產(chǎn)力整體上隨著氮肥施用量的增加而降低。吳培金等[22]研究表明,氮肥能影響小麥對氮素的吸收同化,增加施氮量,小麥氮肥生產(chǎn)力和氮肥利用效率逐漸下降。本研究結(jié)果表明,高施氮量下小麥會(huì)出現(xiàn)對氮素的奢侈吸收現(xiàn)象,從而造成小麥氮肥偏生產(chǎn)力、農(nóng)學(xué)利用效率和表觀利用率下降。

3.3 施氮對小麥產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

施氮量和小麥籽粒蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、沉淀值等品質(zhì)指標(biāo)呈線性正相關(guān),且與籽粒產(chǎn)量呈二次曲線關(guān)系[23-24]。張定一等[25]研究表明,施氮能提升小麥籽粒產(chǎn)量、有效穗數(shù)和穗粒數(shù),而小麥籽粒千粒重隨著施氮量的增加逐漸降低,其中有效穗數(shù)對產(chǎn)量的貢獻(xiàn)最大。吳強(qiáng)等[26]研究表明,小麥籽粒產(chǎn)量隨著施氮量增加呈先升后降趨勢,籽粒品質(zhì)呈逐漸上升趨勢,但過高施氮量會(huì)造成肥料浪費(fèi)。本研究結(jié)果表明,隨著施氮量的增加,試驗(yàn)點(diǎn)1和試驗(yàn)點(diǎn)2小麥籽粒產(chǎn)量和千粒重均呈先升后降趨勢,但相同施氮處理下試驗(yàn)點(diǎn)2小麥籽粒產(chǎn)量均高于試驗(yàn)點(diǎn)1,可能是基礎(chǔ)地力的原因,試驗(yàn)點(diǎn)2土壤酸堿度和氣候更適合小麥生長,且土壤中堿解氮和速效磷含量更高,從而增加小麥籽粒產(chǎn)量。增加施氮量還能增加小麥有效穗數(shù)和穗粒數(shù)。吳培金等[5]研究發(fā)現(xiàn),施氮能提升小麥籽粒蛋白質(zhì)及其組分含量,105～210 kg·hm-2是保證弱筋小麥較高產(chǎn)量和良好品質(zhì)的適宜施氮量。張向前等[15]研究發(fā)現(xiàn),施氮量在180 kg·hm-2時(shí)小麥蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量、硬度指數(shù)和沉淀值均達(dá)到國家弱筋小麥標(biāo)準(zhǔn),而施氮量達(dá)到240 kg·hm-2時(shí)均不符合國家弱筋小麥標(biāo)準(zhǔn)。代新俊等[27]研究發(fā)現(xiàn),小麥的生物產(chǎn)量、籽粒蛋白質(zhì)含量、面筋指數(shù)等均隨著施氮量的增加而提高。本研究發(fā)現(xiàn),施氮量在225 kg·hm-2時(shí),小麥蛋白質(zhì)含量符合國家弱筋小麥標(biāo)準(zhǔn),施氮量在300 kg·hm-2時(shí)籽粒蛋白質(zhì)含量高于12.5%。但本試驗(yàn)的施氮量跨度較大,仍需細(xì)化施氮量以探尋最佳施氮范圍。以上結(jié)果說明,增施氮肥能提升弱筋小麥的產(chǎn)量品質(zhì),但過高的氮肥施用在帶來高產(chǎn)的同時(shí)會(huì)使弱筋小麥籽粒蛋白質(zhì)含量過高。

4 結(jié)論

施氮量的增加能優(yōu)化小麥生長特性指標(biāo),促進(jìn)干物質(zhì)積累與轉(zhuǎn)運(yùn),從而提高小麥產(chǎn)量。氮肥能促進(jìn)小麥對氮素的吸收同化,提升小麥品質(zhì)指標(biāo);但施氮量增多會(huì)降低小麥對氮肥的響應(yīng)度,降低氮素利用效率。安徽省沿淮稻茬弱筋小麥在225 kg·hm-2施氮量下能兼顧弱筋小麥的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)生產(chǎn),但受限于品種和地域原因,仍需進(jìn)一步調(diào)整品種和施氮量幅度以探究安徽省沿淮稻茬麥區(qū)的最佳施氮量。