不同施氮量对龙麦26生理特性及产量的影响

陈永生，郭伟，于立河

（1.黑龙江八一农垦大学农学院，大庆 163319；2.洪河农场第三管理区）

不同施氮量对龙麦26生理特性及产量的影响

陈永生1，2，郭伟1，于立河1

（1.黑龙江八一农垦大学农学院，大庆 163319；2.洪河农场第三管理区）

以龙麦26为试材，设置5个氮肥处理水平，研究了不同氮肥施用量对小麦生理特性及产量的影响。结果表明：100 kg·hm-2处理保护酶活性最高，显著高于对照，电导率低于对照23.66%；脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白含量分别比对照提高49.45%、136.04%、85.20%，差异显著；光合速率和蒸腾速率显著高于对照，胞间二氧化碳浓度显著低于对照；穗长和千粒重比对照提高20.26%、34.52%，产量提高1 638.66 kg·hm-2。综合分析认为，100 kg·hm-2处理效果最佳。

氮肥；龙麦26；生理特性；产量

氮是植物生长过程中必不可少的营养元素，在植物生育期间施用量的高低直接影响植物的生长发育和最终产量的形成[1-2]。在小麦栽培中，叶片生理功能高低以及光合产物合成量的高低成为了影响小麦最终产量的重要因子[3]。氮对改善植物营养状况，促进植物叶片生长[4]，延缓植物叶片衰老[3]，提高光合效率和光合产物量具有良好的作用，因此，研究氮肥对小麦叶片生理功能的影响具有重要的理论与实践意义。李春喜[5]研究认为，小麦增加氮肥施用量可以显著延缓叶片衰老，延长光合时间；王蔚华研究认为，在小麦生育后期增加氮肥的供应量，可以显著增加小麦的千粒重和提高产量[6]；殷建军研究认为，随着氮肥施用量的增加，小麦旗叶面积显著增加，小麦干物质积累量可以提高9%以上[7]；远红伟[8]研究认为，施用氮肥可以使小麦叶片内生理活性物质含量增加，蛋白质稳定性增强，酶活性提高，小麦干物质积累量和籽粒产量显著提高，证明了氮肥对小麦叶片生理特性和产量均会产生显著的影响，但是该项研究是基于后期叶面喷肥的试验结果，而并未对根系追肥对小麦生理特性的影响进行研究。以此为契机，详细分析了不同施氮量对小麦叶片生理特性的影响规律和籽粒产量质量变化规律，以期为小麦生产中合理施用氮肥提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

田间试验于2013年4～10月份在红河农场试验田中进行，小麦品种为龙麦26，4月8日播种。试验地土壤有机质28.21 g·kg-1，碱解氮121.64 mg·kg-1，速效磷11.22 mg·kg-1，速效钾121.41 mg·kg-1，pH为7.30；试验施用氮肥为尿素，含氮量为46%。

1.2 试验设计

试验共设计5个处理，各处理氮肥施用量见表1，氮肥种类为尿素，基肥在小麦播种时施入土壤中，追肥追施时间为灌浆期随灌溉追施入土壤中；所有处理P2O5用量为100 kg·hm-2，K2O用量为50 kg·hm-2，磷肥重钙，含磷量46%，钾肥为硫酸钾，含钾量50%，磷钾肥在播种时作为基肥施入土壤中。小区试验设计，每小区50×50 m，3次重复。

表1 不同处理氮肥施用量Table 1Application amount of nitrogen fertilizer on different processing

1.3 试验取样与测定项目

在灌浆期追肥后的第7 d，分别测定旗叶的SOD、POD活性、电导率、MDA、脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白含量，光合作用，小麦成熟期测定产量性状与小麦籽粒品质。各项生理指标测定参照白宝璋主编的《植物生理学测试技术》教材内测定方法进行，即SOD活性采用NBT还原法，POD采用愈创木酚比色法，电导率采用电导仪法，MDA采用硫代巴比妥酸法，脯氨酸采用茚三酮比色法，可溶性糖含量测定采用苯酚法，光合作用采用光合仪法，可溶性蛋白采用考马斯亮蓝法。

1.4 数据处理

试验数据用Excel表格处理，差异显著性检验采用DPS软件分析。

2 结果与分析

2.1 不同施氮量对小麦保护酶活性和电导率的影响

由表2可知，氮肥施用量不同，小麦保护酶活性存在一定的差异，SOD活性对照最低，N4处理最高，两个处理相差109.54 U·g-1，差异显著，N5仅次于N4处理，两个处理之间相差33.06 U·g-1，无显著差异，N5显著高于对照，N2、N3与N5处理之间无显著差异，N2与对照之间无显著差异，表明氮肥施用量超过70 kg·hm-2可以显著提高叶片内的SOD活性；POD活性N4处理最高，与对照相比提高了3.47 U·g-1，差异显著，N2、N5处理POD活性相近，仅相差0.10 U·g-1，无显著差异，N5显著高于对照，N3与对照之间无显著差异；所有施用氮肥处理的电导率均低于对照，其中N5处理最低，N4次之，两个处理均显著低于对照，N2电导率低于对照7.63%，差异显著，N2显著高于N4处理。从试验结果来看，N4对提高小麦保护酶活性和降低电导率效果最佳。

表2 不同施氮量对小麦保护酶活性和电导率的影响Table 2Effects of different nitrogen on the protective enzymes activity and conductivity in wheat

2.2 不同施氮量对小麦叶片内生理活性物质含量的影响

由表3可知，小麦叶片内脯氨酸含量N4处理最高，与对照相比提高了140.20 μg·g-1，差异显著，N2仅次于N4处理，两个处理之间无显著差异，N2显著高于N1处理，N1、N3、N5处理之间无显著差异，表明N4对提高叶片内脯氨酸含量效果最佳；可溶性糖含量所有氮肥处理均高于对照，N4最高，其次为N5处理，两个处理分别高于对照15.47 mg·g-1、11.39 mg·g-1，N3与N5之间无显著差异，显著低于N4处理，N2与N1之间无显著差异；可溶性蛋白含量呈现出随着施氮量的增加先升高后降低的变化，其中N4处理最高，高于对照15.95 mg·g-1，差异显著，N5与N4处理之间无显著差异，N2、N3显著低于N4处理，N3显著高于对照，N2与对照之间无显著差异；MDA含量施用氮肥处理均低于对照，其中N4处理最低，N5略高于N4处理1.16 mmol·g-1，无显著差异，显著低于对照，N2低于对照4.09 mmol·g-1，无显著差异，N2显著高于N4处理，N3与N2处理之间无显著差异。从试验结果来看，N4对提高小麦叶片内渗透物质含量和降低MDA含量效果最佳。

表3 不同施氮量对小麦叶片内活性物质含量的影响Table 3Effects of different nitrogen on the active substance content in wheat leaves

2.3 不同施氮量对小麦光合作用的影响

由表4可知，施用氮肥可以较好的促进小麦光合作用的进行，但是不同施氮量对不同光合指标之间的影响程度存在的差异。净光合速率N2仅高于对照1.74 μmolCO2·m-2·s-1，两个处理之间无显著差异，N2显著低于N4处理，N4比N1提高19.08 μmol CO2·m-2·s-1，差异显著，N3和N5均显著低于N4处理，表明N4对提高小麦光合速率效果最佳；气孔导度4个施用氮肥处理均高于对照，但是所有处理之间无显著差异，N4处理最高，高于对照0.13 mmol·m-2·s-1，其次为N2处理，高于对照0.06 mmol·m-2·s-1；胞间CO2浓度4个施用氮肥处理均低于对照，其中N4处理降低幅度最大，与对照相比降低了29.14%，差异极显著，N5高于N4处理17.94 μmol·mol-1，无显著差异，N5显著低于对照，N2和N3与对照之间无显著差异；蒸腾速率施用氮肥处理均高于对照，但是不同处理之间存在较大差异，N4最高，N2次之，两个处理分别高于对照1.68 mmol·m-2·s-1、1.07 mmol·m-2·s-1，其中N4显著高于N1处理，N2、N3、N5与N1之间无显著差异。从试验结果来看，N4对提高小麦光合作用效果最佳。

表4 不同施氮量对小麦光合作用的影响Table 4Effects of different nitrogen on wheat photosynthesis

2.4 不同施氮量对小麦穗长和产量性状的影响

由表5可知，穗长N4处理最高，其次为N5处理，两个处理之间无显著差异，N4、N5分别高于对照1.39 cm、1.00 cm，其中N4与对照之间存在极显著差异，而N2、N3与对照之间无显著差异；小穗数N3、N4、N5处理之间无显著差异，其中N4处理最高，高

于对照4.82个，差异显著，N2与对照之间无显著差异；穗粒重N4处理最高，与对照相比提高了55.53%，N5低于N4处理2.91 g，无显著差异，N4、N5显著高于对照，N3与N5之间无显著差异，N1、N2、N3处理之间无显著差异；千粒重N3、N4、N5处理之间无显著差异，其中N4处于最高值，高于对照10.00 g，差异显著，N2与对照之间无显著差异；N4处理产量最高，与对照相比提高了1 638.66 kg·hm-2，差异极显著，N5仅高于对照1 528.45 kg·hm-2，差异显著，N2与N1之间无显著差异。从小麦穗长和产量性状上来看，N4处理效果最佳。

表5 不同施氮量对小麦穗长和产量性状的影响Table 5Effects of different nitrogen on wheat yield traits

3 结论与讨论

试验研究结果证明，在一定施氮量范围内，随着氮肥施用量的增加，SOD、POD酶活性呈现出一直增加的变化，当氮肥施用量超过100 kg·hm-2时，POD和SOD呈现出降低的变化，而电导率N4、N5处理之间无显著差异，证明氮肥施用量为100 kg·hm-2时小麦保护酶活性处于较高值并且电导率处理较低值。从小麦叶片内活性物质含量变化上来看，游离脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白含量在一定量施肥范围内呈现出随着施氮量的增加而增加的变化，氮肥施用量为100 kg·hm-2时达到最高值，MDA含量呈现出随着氮肥施用量增加而降低的变化；施用氮肥可以显著的提高小麦光合效率，显著降低胞间二氧化碳浓度，小麦产量性状各项指标均表现为施用氮肥后升高，其中N4处理各项指标均显著高于对照，穗粒重、千粒重分别比对照提高55.53%、34.52%，产量提高1 638.66 kg·hm-2。

植物施肥后，保护酶活性常常会显著升高，而植物体保护酶活性高低对植物抗逆性提高具有重要的作用，因此，保护酶活性强弱常常作为判断植物体营养状况的一项指标[9]，研究结果与刘亚亮研究结果相似，表明氮肥对小麦叶片生理活性具有良好的影响，而电导率变化趋势与刘建荣[10]的研究结果相似，证明氮肥对提高小麦叶片抗逆性具有良好的效果。小麦叶片内活性物质含量变化与周志凯在孔雀草[11]上的研究结果相似，证明氮肥可以促进植物体内活性物质含量增加。小麦光合作用各项指标变化与王帅[12]研究结果相似，表明氮对小麦促进有机物质合成和提高产量具有重要的作用。从小麦穗长变化上来看，氮肥对促进穗加长生长效果显著，这与氮肥可以促进植物生长有关[13-14]，并且该氮肥对产量性状的影响与郝立东[15]研究结果相似。综合分析认为N4处理效果最佳。

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Effect of Different Nitrogen on Physiological Characteristics and Yield of Longmai 26

Chen Yongsheng1，2，Guo Wei1，Yu Lihe1
（1.College of Agronomy，Heilongjiang Bayi Agricultural University，Daqing 163391；2.The Third Management Area of Honghe Farm）

The test used longmai 26 as materials and set five nitrogen levels，and studied the effect of different nitrogen on the physiological characteristics and yield in wheat.The results showed that 100 kg·hm-2treatment protective enzymes active was highest and significantly higher than the control，conductivity lower than the control 23.66%；proline，soluble sugar，soluble protein content improved 49.45%，136.04%，85.20%than control，and had significant difference；photosynthetic rate and transpiration rate was significantly higher than the control，and intercellular carbon dioxide concentration was significantly lower than the control；ear length and grain weight was increased 20.26%，34.52%than control，and production increased 1 638.66 kg·hm-2.Comprehensive analysis showed that 100 kg·hm-2treatment was best.

nitrogen；Longmai 26；physiological characteristics；yield

S512.1

A

1002-2090（2015）02-0015-04

10.3969/j.issn.1002-2090.2015.02.004

2014-07-20

陈永生（1983-），男，助理林业工程师，黑龙江八一农垦大学农学院2011级硕士研究生。

于立河，男，教授，博士研究生导师，E-mail：yulihe2002@126.com。