不同氮肥运筹对国审弱筋小麦新品种‘皖西麦0638’产量及品质的影响
2023-05-15李志坤姜文武胡风灵
李志坤，时 萍，姜文武，胡风灵
（六安市农业科学研究院，安徽六安 237010）
0 引言
氮素是小麦生长过程中所需的主要营养元素之一，氮肥对小麦的产量及品质影响显著[1]，氮肥的运筹方式是调节小麦产量及品质的主要措施之一[2-4]。长江中下游是中国唯一的弱筋小麦优势产业带及主要弱筋小麦产区[5-6]。‘皖西麦0638’是由六安市农业科学研究院选育的春性弱筋小麦新品种，于2016年12月通过安徽省农作物品种审定（审定编号：皖麦2016023），2018年5 月通过农业部国家农作物品种审定委员会审定（审定编号：国审麦20180009），具有高产、优质（弱筋）、多抗、广适的特点，适宜于长江中下游冬麦区的江苏淮南地区、安徽淮南地区、上海、浙江、湖北中南部地区、河南信阳地区种植[7]。为探究不同氮肥运筹方式对‘皖西麦0638’产量及品质的影响，发掘其高产及品质方面的潜力，以期明确适播区内‘皖西麦0638’的最佳氮肥运筹方式，充分发挥该品种的经济效益，为大面积推广该品种提供栽培技术指导，特设此试验。
1 材料与方法
1.1 试验田概况
试验于2018—2019年于六安市农业科学研究院试验基地进行。试验地前茬为水稻，试验田0～20 cm土壤有机质16.25 g/kg，全氮1.12 g/kg，碱解氮85.13 mg/kg，有效磷7.74 mg/kg，速效钾107.52 mg/kg。
1.2 试验设计
试验共设8 个处理，分别为T1：基肥不追肥、T2：基肥+苗肥、T3：基肥+返青肥、T4：基肥+拔节肥、T5：基肥+苗肥+返青肥、T6：基肥+苗肥+拔节肥、T7：基肥+返青肥+拔节肥、T8：基肥+苗肥+返青肥+拔节肥，其中T1 处理纯氮施入量为126 kg/hm2，基肥一次施入；T2、T3、T4处理纯氮施入量为180 kg/hm2，基追比为7:3；T5、T6、T7处理纯氮施入量为234 kg/hm2，基追比为7:3:3；T8处理纯氮施入量为288 kg/hm2，基追比为7:3:3:3。磷肥及钾肥折纯P2O5和K2O用量均为120 kg/hm2，均随基肥一次施入。
行间距0.25 m，人工开沟挑拨，种植密度为270万/hm2，播种时称种精确到行，其余田间管理等同大田。每处理设3个重复，随机区组排列，每小区面积13.34m2，田间分布见图1。2018年10月29日播种，2019年5月28日人工收割。
图1 田间种植分布
1.3 测定项目
1.3.1 产量及产量构成 每小区去边行选取1 m双行插棍定点调查小麦群体动态。2019 年3 月10 日调查最高茎蘖数；5月15日调查最终倒伏面积；成熟前调查株高、有效穗数。成熟后人工收割并全收记产，每小区随机取150穗考种，千粒重由考种测得。
1.3.2 籽粒品质测定项目 籽粒品质测定送由农业农村部农产品质量监督检验测试中心（郑州）进行，测定项目为：蛋白质含量（干基）、湿面筋含量、吸水量、面团稳定时间。
2 结果与分析
2.1 不同氮肥运筹对‘皖西麦0638’分蘖情况的影响
表1 可以看出，不同氮肥运筹对‘皖西麦0638’分蘖影响显著。追施苗肥的处理(T2、T5、T6、T8)最高茎蘖数显著高于别的处理，表明追加苗肥可以显著提升‘皖西麦0638’的最高茎蘖数。有效穗数最高出现在T6处理，相较于只施基肥的T1处理，所有追施氮肥的处理(T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8)其有效穗数均出现显著提升，但处理间没有表现出显著差异。随着施氮量的提升，‘皖西麦0638’的有效分蘖率表现出先升高后降低的趋势。施氮量为180 kg/hm2时，随着追肥时期后移，‘皖西麦0638’有效分蘖率提升，基肥+拔节肥(T4)处理下有效分蘖率达到了52.93%，这也是所有处理中的最高水平；在施氮量为234 kg/hm2时，各处理间有效分蘖率表现与施氮量为180 kg/hm2的各处理表现趋势相同；这表明相同施氮量条件下，追肥时期后移可以提升‘皖西麦0638’的有效分蘖率。当施氮量达到288 kg/hm2时，T8 处理下‘皖西麦0638’的有效分蘖率降低，仅为45.33%，表明过高的施氮量不利于‘皖西麦0638’有效分蘖率的提升。
表1 不同氮肥运筹对‘皖西麦0638’分蘖情况的影响
2.2 不同氮肥运筹对‘皖西麦0638’株高及倒伏的影响
表2可得，当施氮量超过180 kg/hm2时，‘皖西麦0638’会出现普遍的倒伏情况，不同氮肥运筹对‘皖西麦0638’的株高及倒伏比例影响显著。随着施氮量的提升及追肥时期的后移，‘皖西麦0638’的株高出现显著提升，但是到倒伏比例也随之增加。施氮量为288 kg/hm2时，T8处理下‘皖西麦0638’株高达到94.33 cm，而倒伏比例甚至达到了81.67%，显著高于别的处理。施氮量为234 kg/hm2时，不同处理的株高均超过86.00 cm，同时倒伏比例均超过10%，其中基肥+返青肥+拔节肥的处理(T7)的株高超过了90.00 cm达到了91.00 cm，其倒伏比例也达到了50%。过高的施氮量会导致‘皖西麦0638’株高过高、倒伏面积扩大，同时追肥时期的后移也会有此趋势，从而不利于‘皖西麦0638’产量的提升。
表2 不同氮肥运筹对‘皖西麦0638’株高及倒伏的影响
2.3 不同氮肥运筹对‘皖西麦0638’产量构成的影响
表3 可得，不同氮肥运筹对‘皖西麦0638’产量构成有一定影响。施氮量为234 kg/hm2时，基肥+苗肥+拔节肥的处理(T6)有效穗数最高，为516.35万/hm2；施氮量为288 kg/hm2时，T8处理下‘皖西麦0638’的穗粒数及千粒重均达到最高，但是有效穗数相较于T6处理则出现降低。‘皖西麦0638’的有效穗数表现出随施氮量增加而先增高后降低，但同一施氮量水平下不同处理之间差异并不显著，穗粒数及千粒重均表现为随施氮量的增加而增加，且在同一施氮水平下，追施拔节肥可以有效提升千粒重。
表3 不同氮肥运筹对‘皖西麦0638’产量构成的影响
2.4 不同氮肥运筹对‘皖西麦0638’产量的影响
图2可得，施氮量为180 kg/hm2时，‘皖西麦0638’的产量随着追肥时期后移而提升，基肥+拔节肥的处理(T4)相较于基肥+苗肥的处理(T2)产量提升显著。施氮量达到234 kg/hm2时，T7处理下的‘皖西麦0638’产量相较于T6处理降低了2.21%，这与其倒伏面积增加有关（表2）。施氮量达到288 kg/hm2时，其处理下(T8)‘皖西麦0638’的产量相较于T6、T7并没有出现显著差异，相较于T6处理还降低了1.7%，表明过高的施氮量并不能提升‘皖西麦0638’的产量，同时由于倒伏面积的增加，产量还会出现一定的降低。
图2 不同氮肥运筹对‘皖西麦0638’产量的影响
2.5 不同氮肥运筹对‘皖西麦0638’弱筋品质的影响
表4 可得，不同氮肥运筹对‘皖西麦0638’弱筋品质影响显著，其弱筋品质的表现随施氮量的增加及追肥时期的后移而降低。所有处理中，T1、T2、T3、T4、T5、T6 处理下‘皖西麦0638’的干基蛋白质含量、湿面筋含量、吸水量及稳定时间均达到主要农作物品种审定标准（国家级）规定的弱筋小麦品种标准，但T7、T8处理下籽粒的干基蛋白质含量分别为12.57 g/100 g、12.83 g/100 g，而湿面筋含量则分别达到了25.23%及25.97%，超过了弱筋小麦标准规定的12 g/100 g、24%，不符合国家弱筋小麦的标准。在施氮量为180 kg/hm2及234 kg/hm2时，‘皖西麦0638’的籽粒干基蛋白质含量及湿面筋含量随追肥时期后移而增高，表明在此施氮量下‘皖西麦0638’的弱筋品质表现随追肥时期的后移而降低。T4 处理下籽粒的干基蛋白质达到了11.40 g/100 g，显著高于T2 及T3 处理，其湿面筋含量为22.03%，同样显著高于相同总施氮量下的T2 及T3处理，弱筋性降低。
3 讨论
弱筋小麦是制作饼干等糕点类食品的主要原料，据国家统计局数据，从2007年至2017年中国饼干类糕点的消费量从221万t增长至854万t，随着中国饼干类糕点的消费量增加，对弱筋小麦的需求量也快速增高，截止到2019 年，中国弱筋小麦总产量仍有300 万t 的缺口[8]。长江中下游作为中国的弱筋小麦产业优势地带，其气候湿润，降水充足，热量条件良好，有利于小麦籽粒弱筋品质的形成[9-10]。但是由于长江中下游地区河网纵横，区域小气候特点显著，加之近年来推广的小麦品种繁多，各地小麦栽培管理措施不尽相同，造成各区域弱筋小麦生产水平良莠不齐，不仅部分地区生产的小麦品质达不到弱筋小麦的品质水准，甚至有地区由于栽培措施与种植品种不匹配造成小麦减产，挫伤农户种植弱筋小麦的积极性，影响长江中下游弱筋小麦产业的发展[11-12]。张明伟[13]在扬州对‘扬麦20’进行的氮素调控试验表明，合理的氮肥运筹能够有效的降低株高和基部节间长度，增加基部节间壁厚度，提升抗倒伏性。本研究中，当施氮量为288 kg/hm2时，‘皖西麦0638’株高达到94.33 cm，而倒伏比例达到了81.67%；施氮量为234 kg/hm2时，不同处理的株高均超过86.00 cm，同时倒伏比例均超过10%，其中基肥+返青肥+拔节肥的氮肥运筹方式下‘皖西麦0638’的株高表现达到了91.00 cm，同时倒伏比例达到了50%，这表明过高的施氮量会导致‘皖西麦0638’株高过高、倒伏比例扩大，同时追肥时期的后移也会有此趋势，从而不利于‘皖西麦0638’产量的提升。周洁等[14]在淮北地区进行的氮肥运筹对小麦茎秆扛到性能及产量影响的试验表明，合理氮肥运筹可以减少无效分蘖，增加有效穗数，提升小麦产量。本研究中，‘皖西麦0638’的有效分蘖随施氮量增加而先降低，在同一施氮水平下，有效分蘖数随氮肥后移而提高，这与张向前等[15]的研究结果类似。
弱筋小麦有低面筋、低蛋白的品质要求[16]，因此选择合适的弱筋小麦品种，搭配合理的栽培措施，对弱筋小麦的生产尤为重要[17-18]。根据GB/T 17320—2013《小麦品种品质分类》规定，弱筋小麦籽粒干基粗蛋白质含量(GPC)<12.5%[19]，张岐军等[20]通过对软质小麦品质性状与饼干品质的关系研究表明，优质饼干小麦籽粒蛋白质含量应该在9%～11.5%之间。本研究表明，在施氮量低于234 kg/hm2情况下，‘皖西麦0638’籽粒品质表现较为稳定，其籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、吸水量及面团稳定时间均符合《小麦品种品质分类》中弱筋小麦的全部要求；其中T2、T3、T4、T5 4 种氮肥运筹条件下‘皖西麦0638’的籽粒蛋白质含量分别为9.55%、10.03%、11.40%、10.62%，符合优质饼干小麦籽粒蛋白质含量的要求。
4 结论
不同氮肥运筹对弱筋小麦的产量及品质有重要影响[21-23]。本研究表明，采用施氮量为126、180 kg/hm2时，‘皖西麦0638’的抗倒伏表现较为理想，品质符合国家弱筋小麦的标准，但施氮量为180 kg/hm2、氮肥基追比为7:3 时，追肥时期的后移会导致‘皖西麦0638’弱筋品质表现降低。施氮量达到234 kg/hm2及以上时，‘皖西麦0638’普遍出现倒伏。采用施氮量为234 kg/hm2、基追比为7:3:3、基肥+返青肥+拔节肥的氮肥运筹方式时，‘皖西麦0638’的株高过高，倒伏面积达到了50.00%；而施氮量为288 kg/hm2、基追比为7:3:3:3、基肥+苗肥+返青肥+拔节肥的氮肥运筹方式会导致‘皖西麦0638’的倒伏比例高达81.67%，这2种氮肥运筹方式下‘皖西麦0638’的籽粒干基蛋白质及湿面筋含量达到12.83、12.83 g/100 g 及25.23%、25.97%，不符合国家弱筋小麦的标准，这表明这2种氮肥运筹方式不适合于‘皖西麦0638’的生产，在实际生产中应严格避免。本试验条件下，采用施氮量180 kg/hm2、基追比为7:3、基肥+返青肥的氮肥运筹方式，可以在避免出现大面积倒伏，收获较高的产量，同时可以保证‘皖西麦0638’籽粒较好的弱筋品质，建议在实际生产中进行应用。
