氮肥用量对小麦产量及品质的影响

2023-06-09孙国胜东明县农业农村局山东菏泽274500

特种经济动植物 2023年6期

●孙国胜（东明县农业农村局山东菏泽 274500）

施肥是农田土壤养分库的主要影响因素，直接决定着作物产量。近年来，随着氮肥的规模化施用，我国小麦产量显著提升。但是，当前农业发达国家化肥对作物产量的贡献率最高可达66%，而在我国仅为35%～45%[1]。同时随着氮肥的不断施用，其所造成的边缘效应也日渐凸显，过量氮素的投入除会引发严重的养分资源浪费外，还导致肥料增产效应及产量的降低，易导致田间小气候的恶化，引发严重的病虫害问题，更有甚者会造成土壤酸化以及严重的空气、地下水污染。基于此，科学施氮成为相关工作人员的研究热点。以“烟农1212”小麦为研究对象，探究不同氮肥用量对小麦产量和品质的影响，以期为当地小麦的优质高产提供数据支撑。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验于2020 年10 月至2021 年6 月在山东菏泽市东明县进行，当地为温带大陆性半湿润季风气候，全年平均无霜期为222 d，平均日照时长为2140.4 h，平均气温为15.5℃，平均降水量为674.9 mm。试验地块地势平坦，土壤pH值为6.49，含有机质34.27 g/kg，全氮1.81 g/kg，全磷0.26 g/kg，速效氮120.73 mg/kg，速效磷49.57 mg/kg，速效钾237.35 mg/kg。

1.2 试验材料

小麦品种选择“烟农1212”，为半冬性品种，其株形半紧凑，幼苗半匍匐，叶片上冲，呈深绿色，具备良好的抗倒伏性及熟相。

试验用氮肥为尿素（N 46%），磷肥为过磷酸钙（P2O512%），试钾肥为氯化钾（K2O 60%）。

1.3 试验设计

1.3.1 试验设计试验采取完全区组设计，根据不同氮肥用量，共设置4 个处理，每个处理重复3 次，共设置12 个试验小区（每个小区长10 m，共16 行区，行距为15 cm）。随播种一次性施入尿素，将磷肥以及钾肥作为基肥一次性施入（表1）。在各个试验小区周边设1 m 的保护行。

表1 施肥试验方案

1.3.2 田间管理2020 年10 月21 日播种，播种量为326.80 kg/hm2，其中基本苗为720 万株/hm2。

在小麦拔节前，喷施1 次50%的矮壮素，于3 叶1 心时期以及4 叶1 心时期分别镇压一次，以避免小麦倒伏，及时做好相关病虫害防治工作。在2021 年6 月3 日收割小麦。

1.3.3 测定项目及方法在小麦收获前，于各个小区随机抽取15 株小麦植株并进行室内考种。待小麦成熟后，人工收割各个试验小区，将小麦风干脱粒后称重并计算籽粒产量，并测量小麦籽粒容重、出粉率、损耗率、沉淀值、湿面筋含量、面筋指数、面团吸水率、形成时间、稳定时间、籽粒蛋白质含量等。参照GB/T 5498—2013 方法测定籽粒容重；参照NY/T 1094.4—2016 方法测定并计算小麦出粉率、损耗率；参照GB/T 21119—2017 方法测定沉淀值；参照GB/T 5506.2—2008 方法测定湿面筋含量；参照LS/T 6102—1996 方法测定面筋指数；参照GB/T 14614—2006 方法测定面团吸水率、形成时间及稳定时间；参照GB/T 5511—2008 方法测定籽粒蛋白质含量。

1.4 数据处理及分析

采用SPSS 19.0 与Excel 2007 软件统计并分析试验数据。

2 结果与分析

2.1 氮肥用量对小麦产量的影响

不同处理小麦产量及产量构成因素，见表2。

表2 不同处理小麦产量及产量构成因素

由表2 可知，氮肥用量对小麦有效穗数、穗位数、千粒重、产量均存在显著影响。具体而言，随着氮肥用量的增加，小麦有效穗数呈增加趋势，在T3 处理时达到最大值（704.51 万穗/hm2），T2 与T4 处理小麦有效穗数差异不显著，T1 与T2 处理小麦有效穗数差异不显著；小麦穗位数，T2、T3、T4 处理小麦穗位数差异不显著，显著高于T1 处理；小麦千粒重，T2 与T3 处理小麦千粒重较高（二者差异不显著），分别为42.48 g 和42.58 g，而T1 处理小麦千粒重最低，为40.31 g；小麦产量由高到底依次为T3 处理、T2 处理、T4处理、T1 处理，其中T3、T2、T4 处理小麦产量分别比T1 处理高46.72%，33.98%，33.97%。

2.2 氮肥用量对小麦品质的影响

不同处理小麦品质，见表3。

表3 不同处理小麦品质

由表3 可知，氮肥用量对小麦损耗率、蛋白质含量、沉淀值、湿面筋含量、面筋指数存在显著影响，而对小麦籽粒容重、出粉率、吸水率、形成时间、稳定时间不存在显著影响。具体而言，损耗率，T1、T2、T4 处理损耗率均显著高于T3处理；T2 与T3 处理籽粒蛋白质含量差异不显著，明显高于T1，T3 与T4 处理差异不显著；T4 处理沉淀值显著高于T1 处理，而与T2、T3 处理沉淀值差异不显著；T3 与T4、T4 与T2、T2 与T1 各处理湿面筋含量差异不显著，其中T3、T4 处理湿面筋含量显著高于T1 处理；面筋指数由高到底依次为T3、T4、T2、T1，其中T3 与T4 处理面筋指数差异不显著，但显著高于其他2 个处理。

3 讨论

氮素是小麦产量及产量形成最为重要的影响元素，氮素的供应会对小麦光合产物的形成造成直接影响。若土壤氮素供应不足，会而导致小麦营养长势不理想，造成植物早衰，最终影响小麦籽粒及植株产量，在适宜的范围内增施氮肥可增加小麦干物质量，促进其向籽粒转移；当氮肥施入量超过一定范围后，小麦会处于营养生长旺盛的状态，导致其贪青、徒长、晚熟，这会在很大程度上抑制小麦的生殖生长，导致其无法充分灌浆，影响其产量的形成及提高。有研究表明，在一定范围内，随着施氮量的增加，小麦产量会逐渐提高，而施氮量过高时小麦产量将有所降低[2]，这与本研究结果一致。

研究发现，施氮量对小麦籽粒的损耗率、蛋白质含量、沉淀值、湿面筋含量、面筋质量影响显著，对籽粒容重、出粉率、吸水率、形成时间及稳定时间没有显著影响。各指标变化规律与周秋峰等[3]、吕宝顺等[4]的研究结果不一致，这可能是由于小麦品种基因型差异的不同，也可能与地理水平等有关，有待进一步深入研究。