減量施氮對小麥產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

●崔曉萌（山東省陽谷縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心 山東 聊城 252300）

在當前大環(huán)境下，我國小麥生長季氮肥使用水平總體偏高，這不僅不利于作物產(chǎn)量的持續(xù)增加，甚至?xí)斐少Y源浪費以及環(huán)境污染問題。研究發(fā)現(xiàn)，在氮肥施入量為225 kg/hm2基礎(chǔ)上，減氮10%～20%，小麥產(chǎn)量不會受到影響[1]；還有研究表明，在施氮量為180 kg/hm2時，減氮5%～10%，小麥產(chǎn)量可增加5%左右，氮肥利用效率可提升7%左右[2]。為探究山東濰坊地區(qū)小麥種植適宜的施氮量，以“濟麥22 號”作為研究對象，分析減量施氮對小麥產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，以期為當?shù)匦←渻?yōu)質(zhì)高產(chǎn)、氮肥高效利用提供參考及借鑒。

1 材料與方法

1.1 試驗區(qū)概況

試驗于2020 年10 月至2021 年6 月在山東省濰坊市某試驗基地內(nèi)進行。當?shù)貫榕瘻貛О霛駶櫞箨懶约撅L(fēng)氣候區(qū)，當?shù)啬昶骄鶞囟葹?2?2 mm，年平均日照時長為2800 h，年平均降水量為611 mm，無霜期為191 d。試驗地土壤為棕壤土，0～20 cm 土層土壤pH 值為7?14，有機質(zhì)含量為14?57 g/kg，堿解氮含量為43?25 mg/kg，速效鉀含量為146?29 mg/kg，有效磷含量為25?91 mg/kg，電導(dǎo)率為173?69 μS/cm。

1.2 試驗材料

試驗用小麥品種為“濟麥22 號”；試驗用氮肥為尿素（含N 46%）；試驗用鉀肥為氯化鉀（含K2O 60%）；試驗用磷肥為過磷酸鈣（含P2O510%）。

1.3 試驗設(shè)計

本試驗根據(jù)施氮量的不同共設(shè)置以下5 個處理：CK 處理（常規(guī)施肥，施氮量為240 kg/hm2）、T1 處理（氮肥減量5%，施氮量為228 kg/hm2）、T2 處理（氮 肥 減量10%，施氮量為216 kg/hm2）、T3 處理（氮肥減量15%，施氮量為204 kg/hm2）、T4 處理（氮肥減量20%，施氮量為192 kg/hm2）。各個處理分別重復(fù)3 次，共15 個試驗小區(qū)，各試驗小區(qū)面積均為60 m2（長10 m，寬6 m），種植行距為0?25 m，種植密度為200 萬株/hm2。

該試驗于2020 年10 月17 日播種，2021 年6月15 日收獲。各試驗小區(qū)純磷及純鉀的施入量均為105 kg/hm2。在試驗過程中，將全部的磷肥、鉀肥及50%的氮肥做基肥施入，剩余50%的氮肥于拔節(jié)期追施。其余田間管理同當?shù)馗弋a(chǎn)小麥田間管理操作規(guī)程一致。

1.4 測定項目及方法

1.4.1 產(chǎn)量在小麥成熟期，收獲小麥進行考種，調(diào)查小麥穗數(shù)、穗位數(shù)、千粒質(zhì)量，計算小麥產(chǎn)量。

1.4.2 品質(zhì)采用IM9100 型近紅外整粒谷物分析儀測量蛋白質(zhì)含量、濕面筋率、硬度指數(shù)、沉降值等指標。

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

采用Excel 2003 及SPSS 21?0 軟件整理數(shù)據(jù)并進行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 減量施氮對小麥產(chǎn)量的影響

減量施氮各處理小麥產(chǎn)量，見表1。

表1 減量施各處理小麥產(chǎn)量

從表1 得出，除穗數(shù)外，施氮水平對小麥產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成指標造成顯著影響。不同施氮水平下，小麥穗數(shù)在472?65×104～483?25×104穗/hm2區(qū)間；不同處理小麥穗粒數(shù)存在顯著差異，其中CK、T1、T2 三個處理小麥穗粒數(shù)差異不顯著，T2、T3、T4 三個處理小麥穗粒數(shù)差異不顯著，可以看出CK、T1 處理小麥穗粒數(shù)顯著高于T3、T4 處理；隨著施氮量的減少，小麥千粒質(zhì)量呈逐漸降低趨勢，其中處理CK、T1、T2三個處理小麥千粒質(zhì)量差異不顯著（在44?92～45?76 g 區(qū) 間），明 顯 高 于T3 及T4 處 理（二 者差異不顯著，在43?24～43?74 g 之間）；不同處理小麥產(chǎn)量差異顯著，整體呈降低趨勢，其中CK、T1、T2 三個處理小麥產(chǎn)量差異不顯著，在9447?88～9720?93 kg/hm2之間，但顯著高于T3和T4。

2.2 減量施氮對小麥品質(zhì)的影響

減量施氮各處理小麥品質(zhì)，見表2。

表2 減量施氮各處理小麥品質(zhì)

從表2 得出，隨著氮肥施入量的減少，小麥品質(zhì)整體呈降低趨勢。隨著氮肥施入量的減少，小麥籽粒粗蛋白含量逐漸降低，其中CK 與T1、T2 處理小麥籽粒粗蛋白含量為最高（三者差異不顯著，粗蛋白含量在12?43%～13?82%之間），T3與T4 處理小麥籽粒粗蛋白含量為最低（二者差異不顯著，粗白蛋含量在11?33%～11?51%之間）；不同處理小麥濕面筋含量差異顯著，其中CK、T1、T2 三個處理小麥濕面筋含量差異不顯著（濕面筋含量在25?91%～26?21%之間），T3 處理小麥濕面筋含量比處理CK 減少1?90%，T4 處理小麥濕面筋含量比CK 減少3?87%；不同處理小麥籽粒硬度指數(shù)存在顯著性差異，其中CK、T1、T2三個處理硬度指數(shù)差異不顯著（51?88～53?29），明顯高于T3 和T4 處理（二者差異不顯著，硬度指數(shù)在48?43～49?01 之間）；不同處理小麥降落值差異不顯著，整體在256?93～288?79 s 之間；CK 與T2 處理小麥沉降值差異不顯著（37?96～39?54 mL，明顯高于T2、T3、T4 處理（三者差異不顯著，沉降值在29?34～31?62 mL 之間）。

3 討論

氮肥主要通過提升小麥產(chǎn)量構(gòu)成要素以提高籽粒產(chǎn)量。研究發(fā)現(xiàn)，在216～240 kg/hm2施氮量范圍內(nèi)，隨著施氮量的減少，小麥產(chǎn)量及品質(zhì)無明顯降低趨勢，在施氮量進一步減少的情況下，小麥產(chǎn)量及品質(zhì)明顯降低，這與蔣進等[3]的研究結(jié)果基本一致。這主要是由于，在氮肥施入量過高時，小麥對氮的奢侈吸收及消耗，導(dǎo)致小麥體內(nèi)貯存的氮素增多，氮素向籽粒的轉(zhuǎn)運有所降低，導(dǎo)致小麥產(chǎn)量、品質(zhì)對氮肥的響應(yīng)度減少，其增產(chǎn)效果將減弱，而氮肥施入過少，小麥莖稈矮小、單株分蘗少、穗子小、穗數(shù)少，無法正常早熟，最終小麥產(chǎn)量及品質(zhì)都將受到影響。

4 結(jié)論

適當減量施氮不會對小麥產(chǎn)量及品質(zhì)造成顯著影響，在216～240 kg/hm2施氮量范圍內(nèi)，小麥產(chǎn)量及品質(zhì)無明顯差異；隨著氮肥用量的進一步減少，小麥產(chǎn)量及品質(zhì)將明顯降低。因此，可以說在減氮5%～10%，即氮肥施入量為216～228 kg/hm2時，可穩(wěn)定小麥產(chǎn)量，保證小麥品質(zhì)，從而降低生產(chǎn)成本，實現(xiàn)小麥優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。