關(guān)鍵詞:冬小麥;氮磷配施;產(chǎn)量;品質(zhì)中圖分類號:S512.11 文獻標志碼:BDOI:10.19345/j.cnki.1674-7909.2025.07.016文章編號:1674-7909(2025)7-78-6
0 引言
小麥作為全球重要的糧食作物,其產(chǎn)量約占全球糧食總產(chǎn)量的 ,為人類提供了大量的能量,其生產(chǎn)和供應(yīng)對中國的經(jīng)濟發(fā)展和社會穩(wěn)定都具有重要意義。中國在小麥生產(chǎn)和消費領(lǐng)域始終占據(jù)重要地位,長期以來一直是小麥的主要生產(chǎn)國與消費國[2],小麥的種植面積和產(chǎn)量更是位居全球前列[3]。小麥的產(chǎn)量和品質(zhì)受到多種因素的影響,除遺傳因素外,外界環(huán)境對小麥的生長也起到關(guān)鍵作用。尤其在土地貧瘠區(qū)域,施用肥料對小麥的生長和發(fā)育具有重要影響。
在生產(chǎn)中,為促進晚播小麥增產(chǎn),過量施肥現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生,這不僅降低了肥料利用率,也不利于小麥的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。研究表明,雖然晚播會縮短小麥生育期和降低出苗率,但在一定條件下,晚播小麥的水分利用效率和經(jīng)濟系數(shù)卻能提高,最終獲得與正常播種處理相當甚至更高的產(chǎn)量[4]。施用磷肥和冬前補施氮肥,可為小麥生長提供必要的營養(yǎng),促進小麥冬前分蘗,加快生長,有利于冬前壯苗,彌補因播期推遲造成的生育進程延后,進而提高小麥產(chǎn)量[5-6]
氮肥對小麥產(chǎn)量和小麥品質(zhì)的影響較大]。合理施用氮肥能促進小麥對磷、鉀的吸收利用,而過量施用氮肥則會抑制小麥對磷、鉀的吸收利用,從而降低小麥產(chǎn)量、品質(zhì)及氮素利用率[8]。適當增加施氮量或提高生育中后期的施氮比例,能有效提高小麥產(chǎn)量、蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量及面團穩(wěn)定時間9。缺磷也是限制小麥高產(chǎn)的因素之一。合理施用磷肥能促進小麥分,提高單位面積穗數(shù)和產(chǎn)量[10]。適宜的磷肥供應(yīng)可提高葉片質(zhì)膜透性及抗氧化能力,減緩低溫脅迫對葉片光合性能的影響,同時增強植株的抗寒能力,緩解低溫傷害,也可有效增加小麥粗蛋白質(zhì)含量、沉降值和濕面筋含量[1]
氮磷配施對冬小麥具有顯著增產(chǎn)效果,能顯著促進冬小麥生長發(fā)育,改善冬小麥的經(jīng)濟性狀[12]目前,有關(guān)晚播小麥的研究多側(cè)重于種植密度和單一施用氮肥或者磷肥對其生長發(fā)育的影響,有關(guān)氮磷配施對晚播小麥產(chǎn)量及品質(zhì)的影響鮮有報道。研究重點探討了氮磷配施對小麥產(chǎn)量及干物質(zhì)積累分配規(guī)律的影響,通過改善施肥管理,優(yōu)化干物質(zhì)的積累分配使小麥獲得高產(chǎn),以期為發(fā)展中國冬小麥高產(chǎn)栽培技術(shù)提供理論依據(jù)
1材料與方法
1.1 試驗地概況
試驗于2022—2024年在濰坊市諸城市舜王街道試驗地進行,前茬作物為玉米,試驗地地面平整,肥力中等,排灌條件良好。
1.2 試驗材料
供試小麥品種為“濰麥12”。試驗用氮肥為尿素 4 6 % N ),磷肥為過磷酸鈣( )
1.3 試驗地區(qū)組設(shè)計
試驗共設(shè)置3個氮肥水平 和3個磷肥水平
組合的9個處理(如表1所示)。對“濰麥12”進行氮磷肥配施試驗,采用區(qū)組設(shè)計,3個重復(fù),小區(qū)面積均為
,小區(qū)間設(shè)置保護行,各小區(qū)種植密度、灌水量均一致。播種前施基肥,其中磷肥全部作為基肥施用,氮肥在返青期進行追施,基追比為
(2
1.4測定項目與方法
1.4.1產(chǎn)量及其構(gòu)成要素測定
小麥成熟后,在各處理長勢一致的區(qū)域,取 調(diào)查其穗數(shù),收獲脫粒并計算產(chǎn)量。每個處理選取有代表性的10株小麥進行考種,測量千粒質(zhì)量和穗粒數(shù)。
1.4.2 小麥品質(zhì)測定
使用近紅外谷物品質(zhì)分析儀測定小麥的水分含量、容重、籽粒硬度、沉降值、蛋白質(zhì)含量和出粉率。采用試劑盒測定淀粉含量。小麥按照AACC26-20方法磨制面粉,參照《糧油檢驗小麥粉面團流變學特性測試粉質(zhì)儀法》(GB/T14614—2019)測定小麥粉質(zhì)指標。
1.5 數(shù)據(jù)處理
采用Excel軟件進行數(shù)據(jù)整理分析,采用SPSS進行方差分析,采用Origin2021軟件進行繪圖。
2 結(jié)果與分析
2.1氮磷配施對晚播冬小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成要素的影響
由圖1可知,不同的施氮量與施磷量對冬小麥的穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量、產(chǎn)量具有顯著影響。穗數(shù)作為影響小麥產(chǎn)量的三要素之一,與小麥的產(chǎn)量直接相關(guān)。 處理下的小麥穗數(shù)最高,為784.33穗
處理下的小麥穗數(shù)最低,為511穗
。
處理下的小麥穗數(shù)較
處理分別高 4 0 . 0 6 % , 2 9 . 1 4 % , 5 3 . 4 9 % 4 3 . 6 4 % ≈ 3 0 . 1 4 % . 1 9 . 5 5 % . 1 0 . 1 6 % 和 2 5 . 2 9 %
合理的氮磷配施比例能顯著提高小麥的穗粒數(shù)。在 條件下,小麥穗粒數(shù)隨著施氮量的增加呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢;在
條件下,小麥穗粒數(shù)隨著施氮量的增加呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢;在
條件下,小麥穗粒數(shù)在
條件下達到最大值,在
和
條件下無顯著性差異。在所有氮磷配施處理中,
和
的小麥穗粒數(shù)達到最大值。試驗結(jié)果表明,在生產(chǎn)上為提高小麥穗粒數(shù),可選用
和
這2種氮磷配施方案。
不同氮磷配施比例會對小麥千粒質(zhì)量產(chǎn)生顯著性影響。在 條件下,
和
小麥千粒質(zhì)量無顯著性差異,
條件下的千粒質(zhì)量最小(為 3 7 g ;在
條件下,
和
小麥千粒質(zhì)量無顯著性差異,
條件下的千粒質(zhì)量最小(為
;在
條件下,隨著施氮量的增加,小麥千粒質(zhì)量呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢,
氮磷配施組合的小麥千粒質(zhì)量達到最大,與
無顯著性差異。試驗結(jié)果表明,在生產(chǎn)上為提高小麥千粒質(zhì)量,可選用
氮磷配施方案,進而提高小麥產(chǎn)量。
氮磷配施能使小麥穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量等產(chǎn)量構(gòu)成要素協(xié)調(diào)發(fā)展。合理的氮磷配施比例能使小麥獲得均衡的養(yǎng)分供應(yīng),調(diào)節(jié)植株體內(nèi)的碳氮代謝平衡。適量的磷素可促進氮素的吸收和利用,提高氮素的轉(zhuǎn)化效率;氮素又能增強磷素在植株體內(nèi)的移動性,使磷素更好地發(fā)揮作用,二者相互促進,共同為小麥生長發(fā)育和產(chǎn)量形成提供良好的營養(yǎng)保障。
由圖1可知,不同氮磷配施比例會對小麥產(chǎn)量產(chǎn)生顯著影響。在 和
條件下,小麥的產(chǎn)量隨著施氮量的增加均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢。在
和
條件下,小麥的產(chǎn)量較高,分別為
和
2.2氮磷配施對晚播冬小麥品質(zhì)的影響
由圖2可知,在 條件下,籽粒蛋白質(zhì)含量在$\Nu _ { 2 }$ 和
時較高,比
分別高 3 . 2 % . 4 . 0 % 。在
條件下,籽粒蛋白質(zhì)含量隨著施氮量的增加呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢,
和
條件下的籽粒蛋白質(zhì)含量比" 分別高 9 . 0 % . 4 . 3 % 。在
條件下,籽粒蛋白質(zhì)含量隨著施氮量的增加呈現(xiàn)降低的趨勢,
條件下的蛋白質(zhì)含量比
和
分別高 6 . 9 % . 1 7 . 3 % 。
不同氮磷配施比例會影響小麥籽粒濕面筋含量。由圖3可知,在 和
條件下,小麥籽粒濕面筋含量基本未受到氮肥施用量的影響。在
條件下,小麥籽粒濕面筋含量在
條件下達到最大值,比
和
分別高 3 . 6 % . 5 . 6 % 。
不同氮磷配施比例會對小麥籽粒沉降值造成顯著性影響。由圖4可知,在 條件下,
條件下的籽粒沉降值比
和
分別低 9 . 8 % . 9 . 2 % 。在
條件下,小麥籽粒沉降值隨著氮肥施用量的增加呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢,
條件下的沉降值達到最大,比
和
分別高 1 3 . 3 % . 2 . 9 % 。在
條件下,小麥籽粒沉降值隨著氮肥施用量的增加而逐漸降低,
條件下的籽粒沉降值比
和
分別高8 . 6 % . 2 9 . 0 % 。
由圖5可知,在 條件下,冬小麥出粉率在
和
條件下較大,比
分別高 2 . 1 7 % . 3 . 6 2 % 。在
條件下,冬小麥出粉率隨著氮肥施用量的增加呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢, $\Nu _ { 2 }$ 條件下的出粉率比
和
分別高 2 . 6 7 % , 3 . 6 8 % 。在
條件下,冬小麥出粉率隨著氮肥施用量的增加而降低,
條件下的出粉率分別比 $\Nu _ { 2 }$ 和
高 0 . 4 8 % . 2 . 9 4 % 。
不同的氮磷配施比例會影響小麥容重。由圖6可知,在 和
條件下,冬小麥容重隨著施氮量的增加未發(fā)生顯著性改變。在
條件下,條件下的容重比
條件下的容重高,分別高 1 3 . 6 9 % 2 0 . 7 5 % 。
不同氮磷配施比例會影響籽粒硬度。由圖7可知,在 條件下,冬小麥籽粒硬度隨著施氮量的增加呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢, N 2 條件下的冬小麥籽粒硬度比
和
分別高 1 . 5 7 % . 2 . 9 1 % 。在
條件下,冬小麥籽粒硬度隨著施氮量的增加呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢,N2條件下的冬小麥籽粒硬度比
和
分別高 0 . 7 8 % , 3 . 8 1 % 。在
條件下,冬小麥籽粒硬度隨著施氮量的增加呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢,
條件下的冬小麥籽粒硬度比
和
分別高6 . 2 3 % , 1 0 . 7 3 % 。
不同的氮磷配施比例對小麥淀粉含量的影響有所不同。由圖8可知,在 條件下,冬小麥淀粉含量隨著施氮量的增加呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢,
條件下的冬小麥淀粉含量比
和
分別高1 6 . 4 7 % . 8 . 7 0 % 。在
條件下,冬小麥淀粉含量隨著施氮量的增加呈現(xiàn)先降低再升高的趨勢,
和
條件下的冬小麥淀粉含量沒有顯著性差異,比 N2分別高 1 1 . 1 1 % , 1 1 . 5 2 % 。在
條件下,冬小麥淀粉含量隨著施氮量的增加呈現(xiàn)先降低再升高的趨勢,
和
條件下的冬小麥淀粉含量比N2分別高 1 9 . 0 0 % /2 5 . 2 6 % 。
3討論
3.1氮磷配施對晚播小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成要素的影響
小麥在整個生長發(fā)育期對氮、磷元素的需求量較大,增施氮肥和提高后期追氮比例對小麥增產(chǎn)作用明顯[14]。在春季管理時,晚播冬小麥應(yīng)重施拔節(jié)肥,以促進植株個體發(fā)育[15]。劉哲文等[16]研究表明,在拔節(jié)期適量追施氮肥,可以在不顯著降低小麥千粒質(zhì)量的前提下,有效增加穗數(shù)、穗粒數(shù),這與該試驗結(jié)果一致。該試驗中,在施磷量一定的條件下, N2處理的實際產(chǎn)量最高。有研究表明,“揚麥12\"和\"揚麥9號\"在 施磷量范圍內(nèi)產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成要素均隨施磷量的增加而增加,再繼續(xù)增加施磷量,則其產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成要素均有所下降[17]。磷肥處理對小麥穗粒數(shù)、千粒質(zhì)量和實際產(chǎn)量沒有顯著影響 ( Plt;0 . 0 5 ) ,但對有效穗數(shù)有顯著影響。崔正勇等18研究表明,合理的施氮量和施磷量可提高穗數(shù)、穗粒數(shù),進而顯著提高小麥產(chǎn)量。氮磷配施對小麥穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量有顯著影響( P lt; 0.05),說明氮磷肥的合理配比對提高小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成要素至關(guān)重要。該試驗進一步證實了適宜的氮磷配施比例能優(yōu)化小麥的生長條件,提高小麥產(chǎn)量。
3.2氮磷配施對晚播冬小麥品質(zhì)的影響
氮磷合理配施對提高晚播冬小麥品質(zhì)具有重要意義,適宜的施肥策略在保證產(chǎn)量的同時,能提高小麥品質(zhì)。合理確定施肥量非常關(guān)鍵,施肥不足或過量都可能導(dǎo)致小麥品質(zhì)降低,還可能引起肥料浪費和環(huán)境污染[19]。王慧等[20]研究表明,在晚播條件下適當增加施氮量或提高追肥比例,可以增加小麥籽粒中蛋白質(zhì)含量和濕面筋含量,即氮肥的適時施用對于提高小麥品質(zhì)十分重要。在保持總施氮量不變的情況下,增加生育前期的追氮比例,可提高小麥的專用品質(zhì)[2I]。在拔節(jié)期一次性追施氮肥會導(dǎo)致籽粒淀粉含量下降,在拔節(jié)期和孕穗期分別追施氮肥能顯著提高小麥粉濕面筋含量和沉降值,延長穩(wěn)定時間[22-23]。
綜上所述,氮磷合理配施對晚播冬小麥品質(zhì)有顯著的正向影響。氮肥適時追施及與磷肥合理配施,能有效提高小麥蛋白質(zhì)含量和濕面筋含量,從而改善小麥面粉的加工品質(zhì)。
4結(jié)論
筆者研究了晚播冬小麥“濰麥12”在不同氮磷配施條件下的生長和發(fā)育情況,深人探討了氮磷配施對小麥產(chǎn)量及品質(zhì)的影響。在產(chǎn)量及其構(gòu)成要素方面, 組合能使小麥顯著增產(chǎn),其穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量也顯著提升。在品質(zhì)方面,
組合使小麥蛋白質(zhì)含量、沉降值及濕面筋含量均有所提升。同時,該組合優(yōu)化了小麥出粉率、容重和硬度,還能提高其淀粉含量,改善其面粉加工品質(zhì)。因此,
組合對提高冬小麥產(chǎn)量和品質(zhì)效果較好。
參考文獻:
[1]TOULOTTEJM,PANTAZOPOULOUCK,SANCLEMENTEMA,etal.Waterstressresil-ient cereal crops:lessons from wild relatives[J].Journal of Integrative Plant Biology,2022,64(2):412-430.
[2]LIJH,LIGH,ZHANGYG,et al.Effects of precise and quantitative cultivation on plant type and yieldof riceinhighaltitudeand coldecological area[J].Scientia Agricultura Sinica,2009,42(9): 3067-3077.
[3]馬德超.河南省小麥赤霉病的發(fā)生情況與防治措施[J].農(nóng)民致富之友,2018(19):137.
[4]趙鑫琳,邢俊剛,薛麗華,等.播種模式對新疆小麥干物質(zhì)積累和產(chǎn)量及水分利用效率的影響[J].麥類作物學報,2024,44(5):639-647.
[5]龍素霞,李芳芳,石書亞,等.氮磷鉀配施對小麥植株養(yǎng)分吸收利用和產(chǎn)量的影響[J.作物雜志,2018(6):96-102.
[6]張秀,朱文美,代興龍,等.施氮量對強筋小麥產(chǎn)量、氮素利用率和品質(zhì)的影響[J].麥類作物學報,2018,38(8):963-969.
[7]郭明明,董召娣,易媛,等.氮肥運籌對不同筋型小麥產(chǎn)量和品質(zhì)的影響J.麥類作物學報,2014,34(11):1559-1565.
[8]朱元剛,初金鵬,張秀,等.不同播期冬小麥氮素出籽效率與氮素利用及轉(zhuǎn)運的相關(guān)性[J].應(yīng)用生態(tài)學報,2019,30(4):1151-1160.
[9]田文強,董艷雪,史永清,等.播期對超晚冬麥莖稈性狀及群體動態(tài)的影響[J].新疆農(nóng)業(yè)科學,2023,60(6):1301-1307.
[10]陸梅,孫敏,高志強,等.不同施磷水平對旱地小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成要素的影響J.灌溉排水學報,2018,37(7):13-19.
[11]柳偉偉,馬宏亮,樊高瓊,等.生態(tài)條件和施磷量對四川不同筋力型小麥籽粒產(chǎn)量與蛋白質(zhì)品質(zhì)的影響[J].麥類作物學報,2018,38(3):298-305.
[12]蔡天革,杜春明,胡智馨,等.氮磷配施對燕麥生長特性及產(chǎn)量的影響J.沈陽大學學報(自然科學版),2021,33(1):20-26,32.
[13]李博,劉爽,周雪珂,等.氮肥施用方式對小麥生育特性與產(chǎn)量的影響[J].現(xiàn)代化農(nóng)業(yè),2023(12):26-28.
[14]余夢,谷曉博,李援農(nóng),等.播期和種植模式對冬小麥氮轉(zhuǎn)運和產(chǎn)量的影響J河南農(nóng)業(yè)科學,2021,50(10):27-36.
[15]KUMARV,DHYANIBP,SHAHIUP, etal.Effect of nitrogen schedule and management on yieldoflate-sownwheat(Triticumaestivum)in ricewheat system[J].Indian Journal ofAgronomy,2022, 67(2):144-147.
[16]劉哲文,郭丹丹,常旭虹,等.氮肥追施時期和比例對強筋小麥籽粒灌漿及其生理機制的影響[J」.作物雜志,2024(1):174-179.
[17]張海竹,張永清,張建平,等.氮、磷、鉀肥對強筋小麥產(chǎn)量與品質(zhì)的影響J.麥類作物學報,2008,28(3):457-460.
[18」崔正勇,李新華,裴艷婷,等.氮磷配施對冬小麥干物質(zhì)積累、分配及產(chǎn)量的影響[J].西北農(nóng)業(yè)學報,2018,27(3):339-346.
[19]HUYT,HAOMD,WANGZ,etal.Effect of long-term fertilization on winter wheat yield from the dry land under different precipitation patterns[J].Chinese Journal of Applied Ecology,2017, 28(1):135-141.
[20]王慧,劉大同,朱冬梅,等.氮肥調(diào)控對稻茬晚播小麥產(chǎn)量、品質(zhì)及氮素利用的影響J.麥類作物學報,2023,43(7):873-882.
[21]孫國勝.氮肥用量對小麥產(chǎn)量及品質(zhì)的影響[J].特種經(jīng)濟動植物,2023,26(6):63-65.
[22]張美微,王晨陽,郭天財,等.施氮量對冬小麥蛋白質(zhì)品質(zhì)和面粉色澤的影響[J].植物營養(yǎng)與肥料學報,2012,18(6):1312-1318.
[23]郭中義,張少澤,易玉林,等.不同土類施用氮磷鉀對優(yōu)質(zhì)小麥產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學,2003,31(4):670-671.
Effect of Nitrogen and Phosphorus Rationing on Yield and Quality of WinterWheat
DING Long DU Jidao
HeilongjiangBayiAgricultural Reclamation University,Daqing163319,China
Abstract:As the second largest grain crop in China,stable yield of wheat plays a vital role in maintaining national food security.Nitrogenand phosphorus are indispensable nutrients in wheat growth and development,and optimal application of nitrogenand phosphorus fertilizers is crucial for improving wheat yield and quality.Exploring wheat yield and quality changes under moderate nitrogen and phosphorus fertilizer reduction supports high-quality and efficient wheat production.This study used Weimai 12 variety as the test material,applied different nitrogen-phosphorus ratios,and compared traits such as spike number,grains per spike,1 OOo-grain weight,yield,protein content, wet gluten content,sedimentation value,flour yield,bulkiness,grain hardness,and amylose content under different treatments.Results showed that,under fixed phosphorus application,winter wheat yield and yield components first increased then decreased with increasing nitrogen input.Seed qualityalso exhibited significant variations across nitrogen-phosphorus ratios.This study focuses on nitrogen-phosphorus ratio effects on wheat yield and quality,promoting nutrient absorption through scientific fertilization planning to achieve high-yield objectives,providing a theoretical basis for developing winter wheat high-yield cultivation technologies in China.
Key words:winter wheat; nitrogen-phosphorus ratio; yield; quality