减量施氮对小麦产量和品质的影响

●崔晓萌（山东省阳谷县农业技术推广服务中心 山东 聊城 252300）

在当前大环境下，我国小麦生长季氮肥使用水平总体偏高，这不仅不利于作物产量的持续增加，甚至会造成资源浪费以及环境污染问题。研究发现，在氮肥施入量为225 kg/hm2基础上，减氮10%～20%，小麦产量不会受到影响[1]；还有研究表明，在施氮量为180 kg/hm2时，减氮5%～10%，小麦产量可增加5%左右，氮肥利用效率可提升7%左右[2]。为探究山东潍坊地区小麦种植适宜的施氮量，以“济麦22 号”作为研究对象，分析减量施氮对小麦产量和品质的影响，以期为当地小麦优质高产、氮肥高效利用提供参考及借鉴。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

试验于2020 年10 月至2021 年6 月在山东省潍坊市某试验基地内进行。当地为暖温带半湿润大陆性季风气候区，当地年平均温度为12∙2 mm，年平均日照时长为2800 h，年平均降水量为611 mm，无霜期为191 d。试验地土壤为棕壤土，0～20 cm 土层土壤pH 值为7∙14，有机质含量为14∙57 g/kg，碱解氮含量为43∙25 mg/kg，速效钾含量为146∙29 mg/kg，有效磷含量为25∙91 mg/kg，电导率为173∙69 μS/cm。

1.2 试验材料

试验用小麦品种为“济麦22 号”；试验用氮肥为尿素（含N 46%）；试验用钾肥为氯化钾（含K2O 60%）；试验用磷肥为过磷酸钙（含P2O510%）。

1.3 试验设计

本试验根据施氮量的不同共设置以下5 个处理：CK 处理（常规施肥，施氮量为240 kg/hm2）、T1 处理（氮肥减量5%，施氮量为228 kg/hm2）、T2 处理（氮 肥 减量10%，施氮量为216 kg/hm2）、T3 处理（氮肥减量15%，施氮量为204 kg/hm2）、T4 处理（氮肥减量20%，施氮量为192 kg/hm2）。各个处理分别重复3 次，共15 个试验小区，各试验小区面积均为60 m2（长10 m，宽6 m），种植行距为0∙25 m，种植密度为200 万株/hm2。

该试验于2020 年10 月17 日播种，2021 年6月15 日收获。各试验小区纯磷及纯钾的施入量均为105 kg/hm2。在试验过程中，将全部的磷肥、钾肥及50%的氮肥做基肥施入，剩余50%的氮肥于拔节期追施。其余田间管理同当地高产小麦田间管理操作规程一致。

1.4 测定项目及方法

1.4.1 产量在小麦成熟期，收获小麦进行考种，调查小麦穗数、穗位数、千粒质量，计算小麦产量。

1.4.2 品质采用IM9100 型近红外整粒谷物分析仪测量蛋白质含量、湿面筋率、硬度指数、沉降值等指标。

1.5 数据处理与分析

采用Excel 2003 及SPSS 21∙0 软件整理数据并进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 减量施氮对小麦产量的影响

减量施氮各处理小麦产量，见表1。

表1 减量施各处理小麦产量

从表1 得出，除穗数外，施氮水平对小麦产量及产量构成指标造成显著影响。不同施氮水平下，小麦穗数在472∙65×104～483∙25×104穗/hm2区间；不同处理小麦穗粒数存在显著差异，其中CK、T1、T2 三个处理小麦穗粒数差异不显著，T2、T3、T4 三个处理小麦穗粒数差异不显著，可以看出CK、T1 处理小麦穗粒数显著高于T3、T4 处理；随着施氮量的减少，小麦千粒质量呈逐渐降低趋势，其中处理CK、T1、T2三个处理小麦千粒质量差异不显著（在44∙92～45∙76 g 区 间），明 显 高 于T3 及T4 处 理（二 者差异不显著，在43∙24～43∙74 g 之间）；不同处理小麦产量差异显著，整体呈降低趋势，其中CK、T1、T2 三个处理小麦产量差异不显著，在9447∙88～9720∙93 kg/hm2之间，但显著高于T3和T4。

2.2 减量施氮对小麦品质的影响

减量施氮各处理小麦品质，见表2。

表2 减量施氮各处理小麦品质

从表2 得出，随着氮肥施入量的减少，小麦品质整体呈降低趋势。随着氮肥施入量的减少，小麦籽粒粗蛋白含量逐渐降低，其中CK 与T1、T2 处理小麦籽粒粗蛋白含量为最高（三者差异不显著，粗蛋白含量在12∙43%～13∙82%之间），T3与T4 处理小麦籽粒粗蛋白含量为最低（二者差异不显著，粗白蛋含量在11∙33%～11∙51%之间）；不同处理小麦湿面筋含量差异显著，其中CK、T1、T2 三个处理小麦湿面筋含量差异不显著（湿面筋含量在25∙91%～26∙21%之间），T3 处理小麦湿面筋含量比处理CK 减少1∙90%，T4 处理小麦湿面筋含量比CK 减少3∙87%；不同处理小麦籽粒硬度指数存在显著性差异，其中CK、T1、T2三个处理硬度指数差异不显著（51∙88～53∙29），明显高于T3 和T4 处理（二者差异不显著，硬度指数在48∙43～49∙01 之间）；不同处理小麦降落值差异不显著，整体在256∙93～288∙79 s 之间；CK 与T2 处理小麦沉降值差异不显著（37∙96～39∙54 mL，明显高于T2、T3、T4 处理（三者差异不显著，沉降值在29∙34～31∙62 mL 之间）。

3 讨论

氮肥主要通过提升小麦产量构成要素以提高籽粒产量。研究发现，在216～240 kg/hm2施氮量范围内，随着施氮量的减少，小麦产量及品质无明显降低趋势，在施氮量进一步减少的情况下，小麦产量及品质明显降低，这与蒋进等[3]的研究结果基本一致。这主要是由于，在氮肥施入量过高时，小麦对氮的奢侈吸收及消耗，导致小麦体内贮存的氮素增多，氮素向籽粒的转运有所降低，导致小麦产量、品质对氮肥的响应度减少，其增产效果将减弱，而氮肥施入过少，小麦茎秆矮小、单株分蘖少、穗子小、穗数少，无法正常早熟，最终小麦产量及品质都将受到影响。

4 结论

适当减量施氮不会对小麦产量及品质造成显著影响，在216～240 kg/hm2施氮量范围内，小麦产量及品质无明显差异；随着氮肥用量的进一步减少，小麦产量及品质将明显降低。因此，可以说在减氮5%～10%，即氮肥施入量为216～228 kg/hm2时，可稳定小麦产量，保证小麦品质，从而降低生产成本，实现小麦优质高产。