氮肥施加量对小麦产量和品质的影响
2023-03-13张玲芳甘肃省平凉市灵台县农业技术推广中心甘肃平凉744400
●张玲芳 刘 兴(甘肃省平凉市灵台县农业技术推广中心 甘肃 平凉 744400)
小麦是我国主要粮食作物,对我国粮食生产意义重大。近年来,现代农业日益发展,人们生活水平显著提升,对优质小麦的需求日益增加[1]。在小麦生产中,其产量及品质除受到品种遗传特性的影响外,生态环境、栽培管理措施等也会对其造成较大影响。氮是小麦种植过程中最为重要的元素之一,研究表明,适量增施氮肥可协调小麦籽粒产量及品质间的相互关系,以实现小麦的高产优质。
李婷婷等[2]研究发现,华北平原小麦平均施氮量为424 kg/hm2,作物氮肥的施入量远远超过同期养分的消耗量;史常亮等[3]研究发现,我国8个省份大田作物平均施肥量达到了300 kg/hm2以上,其平均过量投入程度超过了30%。因过量施用化肥、盲目施用化肥,导致农作物生产成本增加,农产品的质量受到了一定影响,甚至引发了农业面源污染问题。为探寻甘肃灵台适宜的小麦施肥方式,以“铜麦6号”小麦品种为试验材料,分析氮肥施加量对小麦产量及品质的影响,以期为小麦合理施肥提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验地点位于灵台县什字塬区,当地为半干旱、半湿润大陆性气候,春季雨少风大多寒冻,夏季降水集中多雹洪,秋季阴雨频繁少光照,冬季少雪干冷多晴天。年平均气温9.4℃,年平均降水量586.3 mm,年日照时长2254.5 h。试验地块土壤肥沃,有机质含量6.63 g/kg、碱解氮含量18.7 mg/kg、有效磷含量110.51 mg/kg、速效钾含量139.21 mg/kg。
1.2 试验品种
试验用小麦品种为“铜麦6号”。
1.3 试验设计
根据氮肥施入量的不同,试验共设置4个处理,分别为CK(常规施肥,施入氮肥300 kg/hm2)、R5(减氮5%,即施入氮肥285 kg/hm2)、R10(减氮10%,即施入氮肥270 kg/hm2)、R15(减氮15%,即施入氮肥255 kg/hm2)。上述处理均施入磷肥82.5 kg/hm2、钾肥82.5 kg/hm2。各处理重复3次,共设置12个试验小区。试验小区长24.5 m,宽6 m。
1.4 田间管理
种植地块前茬作物为玉米,收获玉米后对其粉碎灭茬,将全部磷肥、钾肥以及30%的氮肥作为基肥结合整地施入田间。除施肥外,其他田间管理方式均参照当地高产栽培技术措施。
1.5 测定项目及方法
在小麦成熟后,在各个小区内随机选择30株植株进行室内考种,计算小麦产量。
预留2.5 kg晒干后的小麦籽粒,测量籽粒品质,参照GB 5009.3—2016标准测量籽粒水分含量,参照GB 5009.5—2016标准测量籽粒蛋白质含量,参照GB/T 5498—2013标准测量籽粒容重,参照NY/T 1094.1—2006标准测量出粉率。
1.6 数据处理
采用Excel 2003软件、SPSS 20.0软件对处理数据。
2 结果与分析
2.1 不同氮肥施加量对小麦产量的影响
不同处理小麦产量,见表1。
表1 不同处理小麦产量
从表1可以看出,不同处理小麦株高及茎粗差异不显著;减氮施肥会对小麦穗长造成显著影响,其中以R10处理小麦穗长最大,为8.72 cm,接 着 依 次 为R5处 理(8.67 cm)、CK(8.63 cm)、R15处理(8.41 cm);不同处理小麦穗粒数存在显著差异,其中CK、R5、R10这3个处理小麦穗粒数差异不显著,在32.02~32.81粒之间,明显高于R15处理(30.35粒);不同处理小麦千粒重变化趋势与穗长基本一致,由高到低依次为R10处理(40.86 g)、R5处理(40.84 g)、CK(40.23 g)、R15处理组(39.64 cm);不同处理小麦产量差异显著,其中CK、R5、R10这3个处理组间小麦产量差异不显著,分别比R15处理高7.16%,6.37%,8.32%。
2.2 氮肥施加量对小麦籽粒品质的影响
不同处理小麦籽粒品质,见表2。
表2 不同处理小麦籽粒品质
从表2可以看出,不同处理小麦籽粒含水量差异显著,其中CK、R5、R10这3个处理小麦籽粒含水量差异不显著,在12.69~12.78 g/100 g之间,显著高于R15处理;减氮施肥会对小麦籽粒蛋白质含量造成显著影响,其中CK与R15处理小麦籽粒蛋白质含量差异不显著,分别为14.66,14.06 g/100 g,R5、R10、R15这3个处理小麦籽粒蛋白质含量差异不显著,CK小麦籽粒蛋白质含量显著高于R5、R10处理组;不同处理小麦籽粒容重存在显著差异,其中R10处理籽粒容重明显高于其他3个处理;减氮施肥会对小麦籽粒出粉率造成显著影响,其中R5与R10处理小麦籽粒出粉率差异不显著,显著高于CK、R15处理组。
3 结论
氮肥施加量会对小麦穗长、穗位数、千粒重以及产量造成显著影响,其中常规施肥处理、减氮5%处理、减氮10%处理小麦籽粒产量差异不显著,在常规施肥基础之上减氮15%时小麦产量明显降低。
氮肥施加量会对小麦籽粒品质造成显著影响,在减氮10%时,小麦籽粒品质更理想。
综上所述,在本试验条件下,常规施肥减氮10%即施入氮肥270 kg/hm2、磷肥82.5 kg/hm2、钾肥82.5 kg/hm2时小麦产量及品质最理想,是甘肃灵台县“铜麦6号”最适宜的施肥模式。
4 讨论
氮肥是决定小麦产量的重要因素,科学的氮肥运筹可有效提升小麦成穗率,增加小麦的穗粒数,充分发挥小麦品种优势,从而提升小麦产量。当前,氮肥施加量对小麦籽粒产量的影响方面已有较多报道,在一定范围内增加氮肥的施入量,可提升小麦的籽粒产量,但在氮肥施入量超过某一水平后,小麦籽粒产生增长不明显,甚至开始降低[2,4]。本研究中,减氮5%、减氮10%后小麦籽粒产量与常规施肥处理差异不显著,这与缑国华等[5]研究结果相一致,这可能是由于在减氮15%时,已无法满足小麦生长发育需求,从而影响小麦的产量。
同时发现,氮素营养对小麦籽粒品质的影响较大,这可能是由于施氮水平的高低会影响碳、氮代谢转换速度,当氮肥施加量过低,小麦氮代谢转化为碳代谢的速度加快,这样极容易引起小麦的早衰,影响优质小麦的获取;而氮肥施加量过高时,氮代谢转向碳代谢的明显推迟,这样容易造成小麦贪青徒长,从而影响小麦品质。