播期、密度和氮肥运筹对瑞华麦520产量和品质的影响

杨永乐，金彦刚，任仰涛，王 歆，常东伟，李珍富，赵其兵，夏中华

(江苏瑞华农业科技有限公司，江苏宿迁 223800)

近年来，随着科学技术的进步，我国的小麦产量连年创新高。但另一方面，随着人民生活水平的逐步提高，优质专用小麦的供给与生产需求矛盾却日益突出，因此，推进农业供给侧结构性改革、促进优质小麦产业发展至关重要[1]。小麦的籽粒产量和品质，不仅取决于品种的遗传特性，还受生态环境和栽培措施等因素的影响。大量研究结果表明，播期、种植密度、施氮量及氮肥运筹是影响小麦籽粒产量和品质性状的重要因素[2-9]。张 杰等[2]研究认为，种植密度、播期、施氮量对小麦冬前茎蘖变化、结实率和穗粒数、产量及其构成因素均有较大影响，对沉降值、蛋白质含量等品质性状也有很大影响。推迟播期会造成小麦全生育期缩短，光合作用时间减少，成熟期干物质积累量减少，影响小麦产量和品质[3]。姚金保等[4]研究结果表明，种植密度对宁麦24的籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、面团稳定时间影响不明显，増施氮肥可显著提高籽粒蛋白质含量和湿面筋含量。周羊梅等[5]认为，氮素是影响小麦产量和品质最活跃的元素，合理施用氮肥是实现小麦高产、优质、高效的重要措施。赵广才等[6]研究表示，氮肥的施用时期和追施比例对小麦产量和品质均有显著影响。这些研究从不同方向探究了栽培措施对小麦籽粒产量和品质的影响，由于受试验生态区气候、土壤类型、品种特性以及年度间自然条件等因素影响，研究结果不尽相同。

瑞华麦520是由江苏瑞华农业科技有限公司选育的半冬性中熟小麦品种，丰产、稳产性好，综合抗性突出[10]。自通过国家和江苏省审定以来，市场反应良好，多次入选安徽省主导品种、江苏省和宿迁市主推品种名录，在黄淮南片麦区尤其是江苏北部、安徽北部地区具有很大的推广面积和推广前景；2018年经国家小麦良种重大科研联合攻关组鉴定，入选黄淮南片麦区赤霉病抗性较好的小麦品种。为推进良种、良法配套，挖掘品种增产潜力，本试验拟研究播期、密度、氮肥运筹对瑞华麦520籽粒产量和品质的影响，明确该品种适宜的播期、密度、氮肥运筹栽培措施，为该品种的优质、高效生产提供参考依据。

1 试验材料与方法

1.1 试验点概况

试验于2018-2019年度在宿迁市湖滨新区塘湖良种场江苏瑞华农业科技有限公司试验站内进行。试验地海拔26 m，前茬作物为大豆，土质为沙壤土，耕层土壤含速效氮42.3 mg·kg-1，速效钾140.0 mg·kg-1，速效磷15.8 mg·kg-1，有机质含量为2.3%。

1.2 试验设计

以江苏瑞华农业科技有限公司自主选育的高产、稳产、多抗小麦品种瑞华麦520为供试材料。试验分为两组，均采用双因素裂区设计，小区面积12.6 m2，每小区8行，行距20 cm，行长7 m，机条播，3次重复。

播期密度试验以播期为主区，设10月1日、10月10日、10月20日、10月30日4个时期，分别以A1、A2、A3、A4表示；种植密度为副区，设基本苗150×104·hm-2、225×104·hm-2、300 ×104·hm-2、375×104·hm-24个水平，分别以B1、B2、B3、B4表示，共16个处理。全生育期施纯氮、P2O5、K2O分别为270 kg·hm-2、120 kg·hm-2、120 kg·hm-2，其中磷、钾肥全部基施，氮肥基施50%、拔节期追施50%。其他管理措施均同当地大田。

氮肥运筹试验以施氮量为主区，设纯氮180 kg·hm-2、225 kg·hm-2、270 kg·hm-2、315 kg·hm-24个水平，分别以C1、C2、C3、C4表示；基追比为副区，设3个基追比，分别为10∶0、 7∶3、5∶5，以D1、D2、D3表示，共12个处理。试验于10月10日播种，基本苗240×104·hm-2。基肥于播种前施用，追肥于拔节期(即小麦基部第一节间定长)施用。P2O5和K2O均于播种前一次性基施120 kg·hm-2。其他管理措施均同当地大田。

1.3 调查项目及方法

1.3.1 产量及其构成因素测定

成熟期调查有效穗数、穗粒数和千粒重，按小区收获后籽粒晒干至含水量13.5%时测产。

1.3.2 品质指标检测

小麦籽粒蛋白质含量、湿面筋含量和面团稳定时间采用DA7200型近红外分析仪进行测定。

1.4 数据分析

试验数据采用Microsoft Excel和SPSS Statistics 17.0进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 播期和密度对瑞华麦520籽粒产量及其构成因素的影响

由图1可以看出，播期和密度对瑞华麦520的籽粒产量具有明显的影响。在本试验条件下，A2处理瑞华麦520的平均籽粒产量最高，A3处理次之，A4处理最低。在相同种植密度下，籽粒产量随着播期的推迟呈先升后降的变化趋势。B1、B2、B3处理时，A2处理籽粒产量最高；B4处理时，A2、A3播期籽粒产量高于A1、A4播期。A1播期时，籽粒产量随着种植密度的增加而降低；A2、A3播期时，籽粒产量随种植密度增加呈先上升后下降的趋势，A2B2、A3B3产量分别最高；A4处理时，籽粒产量随着种植密度的增加而增加。从产量构成三要素来看，随着种植密度的增加，有效穗数增加，穗粒数和千粒重呈平均降低趋势。在相同种植密度下，有效穗数随着播期的推迟而下降，A4处理的有效穗数最低；A2、A3、A4处理，穗粒数随着播期的推迟而下降，A1处理受倒春寒和群体过大等因素影响，平均穗粒数少于A2处理；千粒重总体随着播期的推迟呈小幅度下降趋势，其中A1B3、A1B4处理由于倒伏等原因导致灌浆不充分而明显偏低。

2.2 播期和密度对瑞华麦520籽粒品质指标的影响

由表1可知，播期对瑞华麦520籽粒蛋白质含量、湿面筋含量和稳定时间均影响显著；种植密度对湿面筋含量和稳定时间影响不显著，对蛋白质含量影响显著。随着播期的推迟，籽粒蛋白质含量、湿面筋含量和稳定时间均显著上升，各处理间差异显著。播期推迟10 d，蛋白质含量平均增加2.43%，湿面筋含量平均增加1.24%，稳定时间平均增加13.47%，其中10月1日起每推迟 10 d播种，稳定时间分别增加25.62%、9.07%、 5.71%，说明随着播种时间的推迟，稳定时间的增长幅度越来越小。随着播种密度的增加，籽粒蛋白质含量呈显著下降趋势，湿面筋含量和稳定时间的变化不显著。播期和种植密度互作对籽粒湿面筋含量和稳定时间的影响显著(P<0.05)，对蛋白质含量的影响不显著(表1)。

表1 播期和密度对瑞华麦520籽粒品质指标的影响Table 1 Effect of sowing date and planting density on quality of Ruihuamai 520

2.3 氮肥运筹对瑞华麦520籽粒产量及其构成因素的影响

由图2可以看出，施氮量和氮肥基追比对瑞华麦520的籽粒产量具有明显的影响。D1、D3处理时，籽粒产量随着施氮量的增加而增加；D2处理时，籽粒产量随着施氮量的增加呈先升后降的趋势。施氮量相同时，不同的基追比例对籽粒产量的影响不尽相同，C1处理时，氮肥后移会使籽粒产量下降；C2、C3、C4处理时，随着拔节期氮肥增加籽粒产量呈现先上升后下降的变化趋势，其中D2处理产量最高，D3处理次之。施氮量和基追比对瑞华麦520产量三要素的影响不同，随着施氮量的增加，有效穗数、穗粒数和千粒重总体呈上升趋势；施氮量相同时，随着拔节期氮肥比例的增加，有效穗数下降，千粒重上升，低氮时(C1、C2处理)穗粒数上升，高氮时(C3、C4处理)穗粒数先上升后下降。总体上，瑞华麦520在C3D2处理时籽粒产量最高。

2.4 氮肥运筹对瑞华麦520籽粒品质指标的影响

由表2可知，施氮量和氮肥运筹对瑞华麦520籽粒蛋白质含量、湿面筋含量和稳定时间均具有显著的影响，但两因素互作对籽粒品质指标的影响不显著。蛋白质含量、湿面筋含量和稳定时间随着施氮量的增加而显著增加；施氮量从180 kg·hm-2每增加45 kg·hm-2，籽粒蛋白质含量平均分别增加7.68%、4.85%、2.78%，湿面筋含量分别增加3.09%、3.41%、0.70%，稳定时间分别增加14.76%、2.90%、4.84%，增加幅度整体呈现下降趋势。在施氮量相同的情况下，拔节期追氮量增加，籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、稳定时间显著增加。这说明增加总氮量和氮肥后移都可以显著增加瑞华麦520籽粒蛋白质含量、湿面筋含量和稳定时间。

表2 氮肥运筹对瑞华麦520籽粒品质指标的影响Table 2 Effect of different nitrogen management on quality of Ruihuamai 520

3 讨 论

3.1 播期和密度对小麦籽粒产量和品质的影响

李晓航等[3]研究结果表明，小麦在合理播期范围内适当增加播量会获得高产，但播期过晚即使高密度种植也不一定能实现高产。邵庆勤等[11]认为，随着播期的推迟，小麦的有效穗数、穗粒数和千粒重均显著下降；随着密度的增加，有效穗数显著增加，千粒重显著降低。本研究结果与这些结论基本相似，10月10日和10月20日播种，瑞华麦520的籽粒产量明显高于10月1日和10月30日播种，且在这两个播期，随着种植密度的上升，籽粒产量呈现抛物线上升趋势；10月1日播种，籽粒产量随着密度的上升而下降，10月30日播种，籽粒产量随着密度的上升而上升。这说明瑞华麦520的适宜播期为10月10日至10月20日，同时种植密度保持在225×104～300×104·hm-2之间为宜。有效穗数随着播期的推迟而下降，随着种植密度的增加而上升；穗粒数、千粒重随着播期的推迟而下降，随着种植密度的增加而下降。本研究表明，瑞华麦520的最适播期和密度为10月10日、225×104·hm-2；如果由于客观因素造成播期的推迟，应该适当增加播量才能获得更加合理的产量结构。李 筠等[12]认为，在适宜播期内，蛋白质含量和湿面筋含量随密度的增加而降低，随播期的推迟而增加。温明星等[13]研究认为，随着播期的推迟，面团稳定时间、湿面筋含量均呈现先升后降趋势，适当控制密度可增加面团稳定时间、籽粒蛋白质和湿面筋含量。本试验结果表明，10月份播种、种植密度在150×104～375×104·hm-2范围内，随着播期的推迟，瑞华麦520籽粒蛋白质含量、湿面筋含量和稳定时间显著增加；而随着种植密度的增加，籽粒蛋白质含量显著下降，湿面筋含量和稳定时间变化不明显。本试验与前人研究结果多有类似但并不完全一致，究其原因一方面是试验品种之间的差异，另一方面是在试验设置上的不同，瑞华麦520作为半冬性中筋品种，本试验主要是探究其适宜播期内的产量和品质变化。综上所述，瑞华麦520在10月中旬播种，播量控制在225×104～300×104·hm-2之间可以获得较高的籽粒产量；为了改善籽粒品质，生产上不应过早播种，播量亦不宜过大。

3.2 氮肥运筹对小麦籽粒产量和品质的影响

研究发现，低氮水平下小麦籽粒产量随施氮量的增加而增加，当施氮量到达一定程度后增产效果缓慢，籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、稳定时间随施氮量增加而增加[14-18]。本试验结果与之一致，施氮量在180～270 kg·hm-2范围内，瑞华麦520籽粒产量及其构成因素增长幅度明显，超过270 kg·hm-2后变为缓慢增长；同时，随着施氮量的增加，籽粒蛋白质含量、湿面筋含量和稳定时间均显著增长。赵广才等[6]、刘 斌等[19]认为，在小麦生育关键时期追氮产量明显高于一般时期，在拔节期追氮籽粒品质更优。本试验表明，在总氮量一致尤其是高氮处理下，増施拔节期氮肥可以有效提高小麦籽粒产量和品质指标，籽粒产量表现为基追比7∶3>基追比5∶5>基追比 10∶0，基追比对穗粒数的影响尤为明显。瑞华麦520属于多穗型小麦品种，分蘖能力强，在高氮水平时，基追比7∶3可以使其穗粒数最大化同时有适宜穗数和千粒重，产量三要素更加协调。

过度施用氮肥不仅会造成环境污染，还会在生产上致使小麦贪青、晚熟，影响下茬作物的播种，尤其是在江苏和安徽沿淮及淮北地区收获期，遇雨晚熟小麦更易发生穗发芽风险。适当降低氮肥用量，可以促进植株中氮素向籽粒的转移和分配，提高氮肥利用率[20]。氮肥后移技术能有效促进小麦中后期生长发育，提高籽粒产量，但是过度的后移会增加劳动成本。因此，合理有效的氮肥运筹对于小麦高产丰收、增加农民收益意义重大。不同类型的品种全生育期对氮肥的需求不一，在实际生产过程中，针对不同地区需要适宜的品种和栽培措施，因此，对于该地区不同类型品种的氮肥运筹仍需进一步研究。