施氮量对西科麦6号产量和品质的影响施

摘要 [目的]建立发挥小麦（Triticum aestivum Linn.）品种西科麦6号优良特性的栽培技术，使品种达到高产高效。[方法]将小麦所需磷肥和钾肥固定在大田生产水平上，设计10种施氮水平（0、60、90、120、150、180、210、240、270、300 kg/hm2），研究氮素对西科麦6号产量和品质的影响。[结果]氮素对叶片叶绿素含量、子粒产量、子粒粗蛋白质含量都有较大影响。氮素过低过多都不利于品种光合作用、干物质积累和蛋白质含量的提高。在小麦的各个生长时期中，各处理均以开花期叶片叶绿素相对含量高，SPAD值最大，210 kg/hm2 氮肥处理SPAD值达到60.9，光合效能强。施氮210 kg/hm2时，在抽穗期、开花期、灌浆前期叶片SPAD值较高，子粒产量最高，达8 237.25 kg/hm2。施氮180 kg/hm2时，子粒粗蛋白质含量最高达1 271.70 kg/hm2。初步确定施氮水平在180～210 kg/hm2为宜。模拟分析施氮量与子粒产量的最佳关系为二次方程曲线，Y=5 114.487+21.414X-0.041X2，R2=0.880，理论产量可达9 721.779 kg/hm2。施氮量与子粒粗蛋白质含量的最佳擬合关系也是二次方程曲线，Y=12.911+0.021X-4.578E-5X2，R2=0.906，理论蛋白质含量可达16.88%。[结论]确定西科麦6号最佳施氮量为180～210 kg/hm2，达到提高产量和蛋白质含量的目的，为农民更好地推广使用西科麦6号提供帮助。

关键词 小麦；西科麦6号；SPAD值；产量；品质

中图分类号 S511 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2014）16-04996-03

西科麦6号[1]是由西南科技大学培育出的优良小麦新品种，具有优质高产、适应性较广、子粒均匀、白壳白粒、粒大饱满、角质程度高、子粒腹沟浅商品性好等突出特点，是具有综合抗病性能强、分蘖成穗率高、株叶型美观、落黃转色快等优异特性。2008年通过四川省农作物品种审定委员会审定。2007年统一送样，农业部谷物及制品质量监督检验测试中心（哈尔滨）品质分析结果为：容重751～799 g/L，平均775 g/L；粗蛋白质含量14.22%～15.84%，平均15.03%；湿面筋30.1%～30.5%，平均30.3%；沉降值42.1～57.8 ml，平均50.0 ml；稳定时间4.3～5.6 min，平均5.0 min。其品质指标有3项达到优质强筋小麦标准，所有指标远超优质中筋小麦标准，是同期审定品种中各项指标最优秀的品种。该品种不仅可以制作优质馒头、面条、饺子，还可以作优质强筋粉的辅料。2009年授权四川省西科种业有限责任公司独家开发应用销售，成功实现了科技成果的迅速转化，近年来一直是四川省主要推广品种之一。

在世界小麦高产国家中，英国一直把氮肥作为提高小麦产量和蛋白质的最主要因素。合理施用氮肥对提高小麦子粒产量、改善小麦子粒品质以及降低环境污染都具有积极意义。特别是近年来农业生产中有机质肥料使用减少，化肥成为最主要的肥源后，科学施肥尤为值得研究。有关氮素对小麦子粒产量和品质的影响国内外已有较多报道[2-8]。多数研究结果表明，增施氮肥能够促进植株对氮素的吸收，有利于提高小麦产量；合理地施用氮肥，可以协调子粒产量和品质的关系，实现高产优质高效同步增长的目的。研究还表明，由于小麦生态类型差异大，及冬春性的属性差异等等，所以提出的实现小麦优质高产高效氮肥施用技术并不完全一致，而且限于因素多，处理水平少[6-7]，难以求得氮素水平的真正影响。为此，笔者以适应于四川盆地种植的弱春性小麦品种西科麦6号为研究对象，以较多不同氮素水平对西科麦6号进行精确施氮技术研究，以期确定该品种最佳施氮量，达到提高产量和蛋白质含量的目的，为农民能够更好地推广使用西科麦6号提供帮助。

1 材料与方法

1.1 供试材料 试验地位于涪江沿岸，海拔480 m左右，属于冲积沙壤土，前作水稻，拖拉机旋耕2次，整细整平，土地向阳无遮阴，灌溉条件较好。土壤有机质含量18.9 g/kg，全氮含量0.63 g/kg，全磷含量0.42 g/kg，全钾含量17.8 g/kg，速效氮含量43.5 mg/kg，速效磷含量5.85 mg/kg 速效钾含量116.1 mg/kg，pH 6.76，属于中等肥力水平。

西科麦6号系精选种子，因探讨氮素水平的影响，所以用种量按常规大田水平确定。氮肥系美丰生产的含氮量46%的尿素。

1.2 试验方法 试验设置10个氮素水平，分别为0、60、90、120、150、180、210、240、270、300 kg（N）/hm2，分别用N0、N1、N2、N3、N4、N5、N6、N7、N8、N9表示。为避免肥料损害种子，影响出苗，所以确定基肥和追肥比例为7∶3，基肥全部底施，与土壤拌匀后再播种，追肥于拔节期施用。基肥同时施用P2O5 150 kg/hm2，K2O 120 kg/hm2。

试验小区长5.00 m，宽1.33 m，5行区，开沟条播，3次重复，随机区组排列。田间管理同一般生产田，各小区栽培管理条件一致。

用SPAD502测定叶绿素相当含量，分别在拔节期、孕穗期、抽穗期、开花期、灌浆期和蜡熟期测定；拔节期和孕穗期每处理小区各选取10片顶部最大展开叶片，其余时期每处理小区各选取10片旗叶，测定叶片中部，取平均值。子粒粗蛋白质含量用凯氏定氮法测定。

成熟时进行理论测产，收获时各小区取中间3行脱粒，折算单位面积产量，同时各小区取样进行常规室内考种。绘图采用WPS表格，计算采用SPSS 20软件。

2 结果与分析

2.1 不同施氮量对西科麦6号SPAD值的影响 SPAD值反映叶绿素的相对数量。不同施氮量、不同生长时期不同小区的SPAD值都不尽相同。从表1可以看出，在拔节期和孕穗期，随着施氮量的增加，各处理叶片中叶绿素的相对含量也随之增加，N1～N5增加值较大，N6～N9增加相对较小。从生育时期来看，拔节至开花期叶绿素含量SPAD值增加到最大；开花后，叶绿素SPAD值开始缓慢下降，灌浆中期到蜡熟期，叶绿素相对含量下降速度最快，蜡熟期SPAD值也最低。试验中，抽穗期SPAD值比孕穗期低，与其他相关研究有一定差异，从叶片表现型上看，此时期叶片颜色变淡，可能是叶片中的养料迅速转移的结果。在高施氮量的一些处理中，施氮量高的SPAD值比施氮量低的SPAD值在数值上恰好相反，这可能是该试验中，由于施氮量过高，造成部分小区倒伏，从而使植株叶片光合作用下降的缘故。

2.2 不同施氮量对西科麦6号主要性状的影响 从表2可以看出，不同施氮量对西科麦6号的分蘖力影响较大，最高苗随着施氮量的增加而增加。N0～N6增加较快，N6达到最高，随后虽然施氮量增加，但是最高苗并没有增加，这主要是由于品种的特性和自然生态条件所决定，四川的小麦品种最高苗很少达到1 000万株/hm2。

总地看来，株高随着施氮量的增加而增加，从处理N0最矮84.5 cm增加到处理N9最高98.4 cm，高低相差13.9 cm。试验中，施氮量为N5和N6水平的两个处理产量较高，其株高分别为90.5和93.7 cm。而处理N9植株最高，接近99 cm。在N7～N9处理中，部分小区发生不同程度的倒伏，说明西科麦6号如果施氮量过高，植株超过95 cm，就容易发生倒伏状况，从而影响西科麦6号主要性状和产量的提高。

不同施氮水平对结实小穗和穗长的影响也较大，在一定施氮水平条件下，穗长和结实小穗为正增长，超过一定限度，则呈负增长。在N4、N5、N6、N7处理中，穗长达到14 cm以上，结实小穗达到22个以上，主穗长可以达到15 cm，主穗结实小穗可以达到25个。由此可以看出，西科麦6号属于大穗型小麦品种，适合于生产上采用。

施氮量对小麦的生育期也有较大的影响，全生育期相差可达6 d，过多施用氮肥，容易使小麦贪青生长，影响下一季作物种植时间。

从表3可以看出，在产量构成三因素中，总体上，穗粒数、穗数和千粒重随着施氮水平的增加而增加。穗粒数和穗数在处理N6水平达到最大值。千粒重在处理N5水平时就达到最大值。超过最大值再增加施氮量，穗数、穗粒数、千粒重不再增加反而呈下降趋势，这与品种的生理特性以及表现型出现倒伏而影响光合作用和生殖生长发生变化都有关系。有效穗数在施氮水平N6时达到423.75万穗/hm2，比不施氮肥的280.81万穗/hm2，增加了143.04万穗/hm2，施氮效果十分明显。每穗粒数比不施氮肥最多增加11粒左右，千粒重比不施氮肥增加10 g左右，这是在磷肥和钾肥正常施用情况下的表现，否则差异更加明显。结合表2可以看出，N5施氮水平下，穗粒数平均达到53.7粒，有效穗平均达到407.55万穗/hm2，千粒重平均达53.4 g；N6施氮水平下，穗粒数平均达到55.0粒，有效穗平均达到423.75万穗/hm2，千粒重平均达50.7 g。以上两种氮肥施用量，能较好地协调穗数、穗粒数、千粒重三者之间的关系，使产量构成三要素得到较好地平衡，从而获得较高的产量，小区折合产量均可以达到8 000 kg/hm2以上，在生产上可以根据不同生态条件和土壤肥力选择这两种氮素施用量。

2.3 不同施氮量对西科麦6号生物产量及产量的影响 从表2、3和图1可以看出，不同施氮水平对西科麦6号的生物产量具有较大的影响，在N6施氮水平下，生物产量达到最高值18 615.25 kg/hm2，并且在低于此施氮水平的各个处理中，随着施氮水平的提高，生物产量也逐渐提高。从生物产量达到17 800 kg/hm2的几个处理可以充分看到，当施氮量超过小麦品种自身生理特性后，并不是施氮量越高生物产量就越高，而是与小区所处位置和倒伏多少有直接关系。从小区实收折合产量来看，在一定施氮水平下，氮素对于小麦的增产效果十分显著，并且随着施氮量的增加产量也明显增加。当施氮量为210 kg/hm2时产量最高，达到8 237.25 kg/hm2。超过这一施氮水平后，随着施氮量的增加，产量从而逐渐下降，从图2可以看出，不同施氮量与产量的关系呈一条单峰曲线。收获指数以施氮水平N5最大，达到45.17%。

从生物产量、子粒产量和收获指数的关系来看，生物产量高不一定子粒产量就高；也不一定是收获指数高，子粒产量就一定高；只有生物产量和收获指数较为协调而且在同一试验中，两者都比较高的情况下，才能获得较高的子粒产量。因此，在大面积生产上，注意施肥技术，在获得较大生物产量的同时，又能获得较高的收获指数，就能获得大面积增产，也是有经验的农民所说的将小麦种植到要倒不倒的最佳水平。

模式分析，施氮量与西科麦产量的最佳拟合关系为二次方程曲线：Y=5 114.487+21.414X-0.041X2，R2=0.880，理论产量可达9 721.779 kg/hm2。

2.4 不同施氮量对西科麦6号子粒品质的影响 从表4和图2可以看出，施氮量对西科麦6号小麦品种的品质影响很大。容重可以反映子粒的饱满程度和角质程度高低，一般情况下，角质程度高的子粒，蛋白质也相对较高；子粒饱满其商品价值较高，相同数量的子粒能够获得较高的效益。不施氮处理的容重为739 g/L，而施氮量达到N5水平时，容重达到804 g/L。子粒湿面筋含量不施氮时只有29.35%，而处理N6湿面筋含量达到34.88%。稳定时间最高值6.0 min（N6处理）比不施氮增加了2.8 min；施氮水平在N5时子粒粗蛋白质含量为15.73%，比不施氮的12.97%增加了2.76个百分点。

总体上看，施氮水平在N5时，容重、干面筋和粗蛋白质含量的值最大；施氮水平在N6时，湿面筋含量、沉降值、稳定时间的值最大。以上这两种处理的施氮水平都能使西科麦6号获得较好的品质，在大田生产上是值得研究和考虑的栽培模式。根据加工企业的经验，子粒面筋含量高，稳定时间长，加工的面条不容易断裂和糊汤，加工的馒头耐咀嚼和口感较好，由此也可以作为小麦栽培中的一个参考。

从施氮量和小麦品质的关系来看，明显呈正相关关系，当施氮量达到较高水平后，這种关系就不明显了。施氮过高，容易发生倒伏，造成光合作用下降，灌浆结实不正常，子粒不饱满，从而影响品质。生产上还要考虑增加施氮量所带来的成本增加，因此要采取综合栽培措施，达到增产增收的目的。模式分析，施氮量与西科麦6号子粒粗蛋白质的最佳

3 小结与讨论

有关氮肥施用量和叶片的光合特性以及与产量的关系有比较多的报道[2-6]，不同试验条件下总的趋势是在小麦自身生理特性下，增加氮素施用量可以提高植株叶片叶绿素含量，改善光合性能，有利于小麦个体和群体的正常生长发育，有利于小麦的灌浆结实，从而提高小麦产量和品质的改善。该研究结果表明，适当增加氮素施用量，有利于提高叶片叶绿素含量，提高光合性能，在施氮量达到210 kg/hm2，西科麦6号在多数生长时期，其所测定的叶片SPAD值都较高。过多地施用氮肥效应降低，容易发生倒伏而不利于光合作用。有研究认为，多效唑能够促进小麦根系生长，降低株高，防止倒伏；以及灌浆期进行叶片喷雾施氮，都可以提高叶绿素含量，促进光合作用，提高产量。这些都有待于西科麦6号更好地发挥增产增效作用进一步深入研究。

不同试验研究表明，不同生态类型的品种和不同品质类型的品种，其氮素施用技术及氮肥施用量不尽相同，有的研究处理水平较少[6-7]。该研究根据优质中筋小麦品种西科麦6号的生态条件和品种特性，从品种不施氮素到品种超施氮素发生倒伏，设置了10个水平的氮素施用量，这有利于探索施氮量对该品种产量和蛋白质的真正影响，从而获得西科麦6号优质高产高效的栽培技术。

试验中发现，在施氮量为180 kg/hm2时，其产量为8 084.55 kg/hm2，蛋白质产量为1 271.70 kg/hm2；施氮量为210 kg/hm2时，产量为8 237.25 kg/hm2，蛋白质产量为1 249.59 kg/hm2。以子粒产量为标准，N6施氮水平为高，以子粒蛋白质含量为标准，N5施氮水平为高。以营养学的观点，作者认为，两者差异不大，两种施氮水平都能获得较高营养水平的物质。由此证明笔者的育种理念和观点，在育种和区域试验中，不能单一看子粒产量，应结合蛋白质产量来衡量品种的选择。

参考文献

[1] 李邦发.小麦新品种西科麦6号的选育[J].中国种业，2009（9）：62-64.

[2] 杜金哲，李文雄，胡尚连，等.春小麦不同品质类型氮的吸收、转化利用及与粒粒产量和蛋白质含量的关系[J].作物学报，2001，27（2）：253-260.

[3] 葛鑫，戴其根，张洪程，等.施氮方式对强筋小麦济南17产量和品质的影响[J].麦类作物学报，2003，23（4）：104-108.

[4] 张睿，任富平，王哲笃.追施氮肥对中筋小麦小偃22产量和品质的影响[J].西北农林科技大学学报：自然科学版，2009，37（9）：129-133.

[5] 郭天财，宋晓，马冬云，等.施氮水平对冬小麦旗叶光合特性的调控效应[J].作物学报，2007，33（12）：1977-1981.

[6] 何盛莲，雷振生，吴政卿，等.优质强筋小麦郑麦366精确定量施氮技术研究[J].西南农业学报，2011，24（4）：1377-1380.

[7] 蔡金华，陈爱大，温明星，等.施氮量和种植密度对镇麦168子粒产量与品质的影响[J].植物肥料与营养学报，2013，19（6）：1312-1320.

[8] PAL M， RAO L S，JAIN V，et al.Effects of elevated CO2 and nitrogen on wheat growth and photosynthesis [J].Biologia Plantarum，2005，49（ 3）：467-470.安徽農业科学，Journal of Anhui Agri. Sci.2014，42（16）：5007-5008

责任编辑 石金友 责任校对 况玲玲