氮肥用量对徐麦31产量及品质的影响

易 媛

（扬州大学农学院，江苏扬州225009）

氮肥用量对徐麦31产量及品质的影响

易 媛

（扬州大学农学院，江苏扬州225009）

通过田间观测和室内分析的方法，研究不同施氮量对小麦产量和品质的影响，结果表明：增施氮肥有利于促进小麦群体生长，但氮肥用量过大，无效分蘖增多，成穗率下降，反而不利于穗数的形成。淮北中等肥力的稻茬麦，以施用225 kg/hm2纯氮，更容易获得较多的成穗数。氮肥施用量与产量成二次曲线关系（y=－0.650 9x2+26.493x+269.86；R2=0.993＊＊），以施氮量305.25 kg/hm2小麦产量最高，模拟最高产量为8 091 kg/hm2。徐麦31在中等肥力条件下栽培，氮肥用量以300 kg/hm2左右为宜。增施氮肥对籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、SDS沉降值含量有一定的影响，随着施氮量水平的增加，小麦籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、SDS沉降值均有所提高，并随着氮素水平的增加，蛋白质含量、湿面筋含量、SDS沉降值含量的增加趋于缓和。徐麦31作为强筋小麦栽培，可通过调控氮肥施用，在一定范围内提高籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、SDS沉降值，改善籽粒加工品质。

徐麦31；施氮量；产量；品质

引言

合理的氮肥用量是专用小麦优质高产高效的一项重要栽培措施，关于施氮量对小麦产量的影响，诸多学者做了大量的试验，且基本上得出较为一致的结论，籽粒产量与施氮量呈二次曲线关系，即随施氮量的增加，小麦产量表现为先增长再减弱的趋势，中间有一个最适宜的施氮量值［1，2］。关于施氮量对小麦籽粒蛋白质含量的影响，国内外的研究学者得出了较为一致的研究结论，即随施氮量的增多蛋白质含量呈增长趋势，两者呈极显著正相关［3－5］。增施氮肥能提高籽粒麦谷蛋白、醇溶蛋白的含量及籽粒麦谷蛋白与醇溶蛋白的比值，同时显著提高籽粒湿面筋含量、面团稳定时间和面团拉伸度［6］。江洪芝研究结果表明，随施氮量的增加蛋白质及其组分含量、干面筋含量、沉淀值和稳定时间、粉质质量指数均随之提高［7］。石玉研究了高产麦田中施氮量和氮肥底施与拔节期追施的比例对小麦籽粒品质的影响结果表明，适量施氮并增加追施氮肥的比例可显著提高子粒产量、蛋白质含量，改善子粒加工品质［8］。本试验目的是，研究氮肥施用量对大面积应用小麦品种徐麦31产量、品质的影响，为徐麦31优质、高产氮肥施用方法提供依据，实现大面积均衡增产，提高肥料利用率，减少环境污染。

1 试验材料与方法

1.1 试验区自然概况

试验点位于徐州市铜山区大许镇国家农作物品种区域试验站，土壤为壤土偏淤，肥力中等。测定土层为0～20 cm，有机质含量为10.79 g/kg，全氮0.66 g/kg，全磷0.74 g/kg，速效磷12.00 mg/kg，速效钾63.00 mg/kg。前茬水稻，于10月10日收割。2010至2011年的气候特性为冬前温光适宜，小麦生长发育比较平稳，年前降温早越冬期提前。秋冬春降雨量较少，为百年不遇的秋冬春连旱年份，小麦生育进程明显推迟。拔节期为3月27日，较常年推迟7～10 d左右，抽穗晚5～7 d，6月上旬气温平稳，无干热风等高温逼熟天气。小麦灌浆适宜，收获期晚3～5 d。试验小区有灌溉条件，小麦生长未受旱灾影响。

1.2 试验设计

试验为氮肥用量试验，设5个施氮量处理，N0：对照（不施氮肥）；N5：施氮量为75 kg/hm2；N10：施氮量为150 kg/hm2；N15：施氮量225 kg/hm2；N20：施氮量300 kg/hm2。氮肥基追比均为5∶5，各处理均施P2O5为90 kg/hm2和K2O为150 kg/hm2。试验品种为徐麦31，10月16日播种，播种方式为机条播，行距23 cm，基本苗180万/hm2。小区长6 m，宽5 m，小区面积30 m2。随机区组排列，重复3次。2月18日漫灌抗旱，喷药防治病虫一次，3月29日追施拔节肥。

1.3 测定方法

小麦蛋白质含量测定用近红外测定法（NIR Perten8620）ICC标准，湿面筋含量测定用Gm2200型面筋仪（瑞典玻通公司），各系统面粉面筋含量测定参照（GB/T14608），SDS沉降值：采用ICC标准的常量法进行测定。

2 试验结果与分析

2.1 不同施氮量处理对徐麦31生长发育的影响

2.1.1 不同施氮量对徐麦31群体茎蘖动态的影响。在本试验年度播种适宜，小麦群体生长发育比较好，由图1可知，各处理茎蘖数在小麦拔节前3月13日都达到最大值，随着施氮水平的提高，最高茎蘖数明显增加，以处理N15、N20最高茎蘖数为最多，两处理之间差异不显著，N20处理为最高，茎蘖数达到最大值1 565.25万/hm2，为小麦成足穗奠定了基础。由图2可见，徐麦31成穗数与施氮量成二次曲线关系（y=－0.003 8x2+ 1.724 7x+342.55；R2=0.940 1*），以N15处理施用225 kg/hm2纯氮成穗数最多，N20处理因氮肥用量多，群体过大，无效分蘖增加，成穗率下降，成穗数反而下降。

图1 不同施氮量处理对徐麦31茎蘖动态的影响

图2 不同施氮量处理对徐麦31成穗数的影响

2.1.2 不同施氮量对徐麦31叶面积动态的影响。不同施氮量处理的叶面积系数均高于不施氮对照N0，差异极显著。所有处理叶面积系数变化趋势一致，均表现为先增加后下降，最高值均出现在孕穗期，由图3中可知，N0处理的叶面积系数下降最快，说明肥力供应不上，小分蘖大量死亡造成。施氮量处理N15的叶面积系数在孕穗期达到最大值7.84，说明N15处理生长稳健，保持较高叶面积系数。抽穗期以后N20处理下降最慢，花后20 d还保持较高的叶面积系数，说明肥料能延缓叶片衰老，特别在本试验年度温度适合，小麦生育期推迟，肥料效应明显。

2.1.3 不同施氮量处理对徐麦31干物质积累的影响。由表1可以看出，各施氮处理干物质积累随开花后天数的推进逐渐增长，随施肥量增加而提高。抽穗以后以N20处理干物质积累量最高。说明增加氮肥用量，同样也提高了小麦后期供氮能力，有利于干物质积累。群体总生物产量对经济产量形成作用最大，绝大多数是抽穗后群体干物质增长量，以及分配运转给籽粒灌桨数量的多少，小麦高产的关键因素在于提高抽穗到成熟的光合生产量。

图3 不同施氮量处理对徐麦31叶面积动态的影响

图4 不同施氮量处理每穗粒数

2.2 不同施氮量处理对徐麦31穗粒结构及产量的影响

2.2.1 不同施氮量处理对徐麦31穗粒结构的影响。由图2可以看出，各施氮量处理的穗数均高于不施氮对照N为0处理，差异极显著，说明施肥有利于提高小麦成穗数。N20处理的穗数为502.65万穗/hm2，低于N10和N15处理，这是由于施氮量过大，造成无效分蘖增多，拔节期小分蘖大量死亡，成穗率较低，最终导致穗数降低。由图4可知，各施肥处理穗粒数均高于不施氮肥肥处理N0，施氮量处理间差异不显著。施氮量达到225 kg/hm2时穗粒数最大值为35.42粒，N20处理穗粒数略有减少，为31.55粒。表明追施适量氮肥能提高穗粒数，氮量施用过量，造成群体偏大，不利于穗粒增加。随着单产的提高，千粒重的作用越来越大。由图5可知，N0处理，因未施氮肥，成穗数、穗粒数较少，千粒重比低氮处理N5略高，施氮处理表现千粒重随施肥量的增多而增高，N20处理的千粒重达到最大值51.8 g。

表1 不同施氮量处理对徐麦31干物质积累的影响kg/hm2

表2 不同施氮量处理产量的差异显著性（SSR测验）

图5 不同施氮量处理千粒重

2.2.2 不同施氮量处理对徐麦31产量的影响。各处理产量差异显著性测验分析表明（表2），增加氮肥施用量可显著提高徐麦31产量，N20处理小麦产量最高，为8 130 kg/hm2。N10、N15、N20处理产量差异不显著，说明当氮肥用量增加一定数量，小麦单产增加趋缓。由图6可知，氮肥施用量与产量成二次曲线关系（y=－0.650 9x2+ 26.493x+269.86；R2=0.993＊＊），以施氮量305.25 kg/hm2小麦产量最高，模拟最高产量为8 091 kg/hm2，说明小麦氮肥施用量有一个适量指标，施氮量过少，生长量小，成穗不足；施氮量过多，群体偏大，个体素质下降，均不利于高产。本试验结果，徐麦31在中等肥力条件下栽培，以氮肥用量305.25 kg/hm2产量最高。

图6 不同施氮量处理对徐麦31产量的影响

2.3 不同施氮量处理对徐麦31籽粒品质的影响

2.3.1 不同施氮量处理对徐麦31蛋白质含量的影响。徐麦31为强筋专用小麦品种，由籽粒品质测定结果表3可以看出，随着施氮水平的提高，籽粒蛋白质含量、面筋含量、SDS沉降值明显提高。由表3可知，氮肥调控对小麦籽粒蛋白质含量有明显的影响，各处理均显著高于对照N0，随着氮肥量的增加，籽粒蛋白质含量逐渐增加。N20处理的蛋白质达到最大值13.56％。增施氮肥对籽粒蛋白质含量具有正效应，但随着施氮量的增加，蛋白质含量的增加幅度呈现趋缓的现象，表明在一定范围内随施氮量的增加，小麦籽粒中蛋白质含量也随之增加，随施氮量使用量达到一定数量后，蛋白质含量增加缓慢或保持稳定。

2.3.2 不同施氮量处理对徐麦31面筋含量的影响。面筋的含量和品质直接影响小麦面粉的加工品质和营养品质，在食品加工中占有重要的位置，成为衡量小麦面粉品质的重要指标。由表3中可知，各施氮处理小麦籽粒面筋的含量均高于不施氮N0处理，而且随着施氮量水平的增加，小麦籽粒湿面筋含量、干面筋含量均有所提高。与蛋白质含量变化的趋势相同，随着氮素水平的增加，面筋含量的增加趋于缓和。表明在一定范围内随施氮量的增加，小麦籽粒中面筋含量也随之增加。国家标准（GB/T17892－1999）中规定优质专用小麦品质标准规定中筋小麦湿面筋含量应为25％～31％，干面筋含量为9.1％～11％。本试验表明，处理N0、N5的湿面筋含量未达到标准要求。

表3 不同施氮处理对徐麦31籽粒品质的影响

2.3.3 不同施氮量处理对徐麦31沉降值的影响。沉降值是小麦面粉在特定的条件下和弱酸介质中吸水膨胀，形成絮状物并缓慢沉淀，在规定时间内的沉降体积。沉降值是评价小麦品质的一个重要指标，是反映面粉中蛋白质质量和含量的综合指标。面筋数量越高，质量越好，形成的絮状物越多，沉降的速度就越缓慢，一定时间内沉降的体积就越多。由表3可知，与不施氮肥N0处理比，各施肥处理沉降值均有所提高。施氮量达到225 kg/hm2时，沉降值显著比N5和N10处理高，但与N20处理的差异不明显。表明在一定范围内随施氮量的增加，小麦沉降值随之增加。

3 结果与讨论

3.1 施氮量对徐麦31生长发育的影响

本试验结果表明，增施氮肥有利于促进小麦群体生长，构建高产群体，获得适宜穗数，但同时，氮肥用量过大，无效分蘖增多，成穗率下降，反而不利于穗数的形成。淮北中等肥力的稻茬麦，以施用225 kg/hm2纯氮，更容易获得较多的成穗数。试验各处理叶面积系数变化趋势一致，可以看出来最高值出现在孕穗期，这一点与大多数研究相同。施氮量达到225 kg/hm2时N15叶面积系数最大，达到7.84。抽穗期以后N20处理下降最慢，花后20 d还维持最高叶面积系数，氮肥能延缓叶片衰老。各施氮处理干物质积累随开花后天数的推进逐渐增长，随施肥量增加而提高。抽穗以后以N20处理干物质积累量最高。说明在氮肥运筹相同条件下，增加氮肥总用量，同样增加了小麦生长后期供氮量，有利于干物质积累。

3.2 施氮量对徐麦31产量的影响

试验结果表明，在本试验条件下，氮肥施用量与产量成二次曲线关系（y=－0.650 9x2+ 26.493x+269.86；R2=0.993＊＊），以施氮量305.25 kg/hm2小麦产量最高，模拟最高产量为8 091 kg/hm2。说明小麦氮肥施用量有一个适量指标，施氮量过少，生长量小，成穗不足；施氮量过多，群体偏大，个体素质下降，均不利于高产。徐麦31在中等肥力条件下栽培，氮肥用量以300 kg/hm2为宜。

3.3 施氮量对徐麦31品质的影响

本研究结果表明，各施氮处理小麦籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、SDS沉降值均高于不施氮对照，而且随着施氮量水平的增加，小麦籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、SDS沉降值均有所提高，并随着氮素水平的增加，蛋白质含量、湿面筋含量、SDS沉降值含量的增加趋于缓和，这一结果与前人的研究结果一致。说明氮肥用量对徐麦31籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、SDS沉降值有一定的影响，徐麦31作为强筋小麦栽培，生产上可通过调控氮肥施用，在一定范围内提高籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、SDS沉降值，改善籽粒加工品质。

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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

国家自然科学基金（31271642）；国家“十二五”科技支撑计划（2012BAD04B08）；农业部行业科研专项（201103003）；江苏高校优势学科建设工程和江苏省农业三项工程资助项目。

易媛（1989－），女，硕士研究生。主要从事氮肥高效利用生理机制的研究。