施氮水平对小麦籽粒产量及品质的影响

杨兵兵，闫素辉，李文豪，汪建飞，李文阳

(安徽科技学院 农学院，安徽 凤阳 233100）

小麦品质是指其对某种特定用途的适合性，包括形态品质、营养品质和加工品质[1]。加工品质分为一次加工品质(磨粉品质)和二次加工品质(食品加工品质)。磨粉品质指小麦籽粒对磨粉工艺所提出的要求的适应性和满足程度，以籽粒容重、硬度、出粉率等为主要指标[2]。一般容重高、籽粒饱满的出粉率高[3]。食品加工品质指将面粉加工成各类食品的适应性和满足程度，主要以面粉吸水率、面团流变学特性(主要是面团稳定时间)等为主要指标[4]。

Peterson等[5]选用18个硬红冬小麦品种进行多年多点研究表明，环境因素对于籽粒硬度、面粉蛋白质含量等品质性状引起的变异比基因型引起的变异要大。生产中氮肥的施用能提高小麦的产量和品质。但生产中普遍氮肥使用量过大、利用率偏低[6]。氮是合成蛋白质和氨基酸的重要元素，对小麦籽粒品质有明显的调节作用。研究表明[7－8]，增施氮肥可以提高小麦籽粒的的产量和蛋白质含量，并改善蛋白质含量及组分比例，提高面团形成时间、稳定时间。本研究选用小麦品种烟农19，分析施氮水平对小麦产量和品质的影响。研究结果将为小麦高产优质栽培提供理论依据和技术途径。

1 材料与方法

1.1 试验设计

试验于2012年11月至2013年5月在安徽科技学院种植科技园进行。选用小麦品种烟农19为试验材料。试验设6个氮素水平:N0:0 kg/hm2(对照);N1:100 kg/hm2;N2:200 kg/hm2;N3:300 kg/hm2;N4:400 kg/hm2;N5:500 kg/hm2。试验地前茬作物为玉米，种植密度为180万株/km2。氮肥分两次施用，底肥和追肥(起身期)各50%。于2012年11月10日播种，2013年5月31日收获。小区面积3×3m=9m2，3次重复。大田管理同一般高产田。

1.2 测定项目与方法

小麦成熟期收获，进行测产及室内考种。籽粒收获储存3个月后，用瑞典波通公司DA7200近红外分析仪进行小麦籽粒品质指标测定。

2 结果与分析

2.1 产量及构成因素

由表1可以看出，施氮量在0～200 kg/hm2范围，随着施氮量的增加，小麦籽粒产量显著提高，施氮量超过200 kg/hm2时，小麦籽粒产量变化不显著。从产量结构来看，随着施氮水平的增加，单位面积穗数显著提高，穗粒数先增加后降低，籽粒粒重则逐渐降低。

表1 氮素水平对小麦产量及构成因素的影响Table 1 Effect of nitrogen application rate on grain yield and yield component in wheat

2.2 磨粉品质

由表2可以看出，当施氮量超过300 kg/hm2时，小麦籽粒容量显著降低(除N4处理)。随着施氮量的增加，小麦籽粒硬度、出粉率均呈先增高后下降的变化趋势，当施氮量200 kg/hm2时达到最大值。

表2 氮素水平对小麦籽粒容重、硬度和出粉率的影响Table 2 Effects of nitrogen application rate on grain test weight，hardness and flour extraction of wheat grain

2.3 粉质仪参数

由表3可以看出，在施氮0～300 kg/hm2范围内，随着施氮量的增加，小麦面粉吸水率、面团形成时间、面团稳定时间显著提高，在施氮量300kg/hm2时，小麦面粉吸水率、面团形成时间、面团稳定时间均达到最大，分别为60.8%、4.3min、9.6min，施氮量超过300kg/hm2后，以上粉质仪参数均显著下降。

表3 氮素水平对小麦籽粒粉质仪参数的影响Table 3 Effects of nitrogen application rate on farinograph parameters of wheat grain

3 讨论

有关施氮处理对小麦籽粒产量和品质的影响已有大量研究。适当提高氮素水平既能增加小麦籽粒产量又能提高蛋白质含量，使籽粒产量和蛋白质含量达到同步增加，氮素水平过高虽能够提高籽粒蛋白质含量，但籽粒产量下降[9]。本试验表明，施氮量在0～200 kg/hm2时，小麦产量随施氮水平的增加而增加，200 kg/hm2氮素水平以后则产量增加不再明显。原因可能是氮素水平过高，虽能促进源器官和籽粒中的氮素同化能力，但由于碳素同化酶和籽粒淀粉合成酶活性降低和开花前暂贮于营养器官中的同化物质向籽粒中的运转效率降低[10]。在中高产条件下随施氮水平的提高，穗粒数和产量均有所增加[11]。本研究表明，在0～500 kg/hm2施氮水平范围内，小麦穗数随着施氮水平的增加同步增加，穗粒数与千粒重则在施氮水平为200kg/hm2时达到最高，超过200kg/hm2后则开始下降。

贺明荣等[12]研究认为，在高肥力条件下，施用氮肥对籽粒产量、籽粒蛋白质含量和湿面筋含量无显著影响，而对面条流变学特性有明显改善。随着施氮量在0～300kg/hm2范围内增加，面团形成与稳定时间逐渐增加[13]。纯氮施用量在150～300kg/hm2范围有利于提高小麦品质[14]。当每公顷施氮量达到225kg后，氮素的调节效应减弱或出现负效应[15]。本试验条件下，在施氮量0～500kg/hm2范围内，籽粒容重、硬度、出粉率等磨粉品质参数在200kg/hm2时达到最大值;小麦面粉吸水率、面团形成、稳定时间等粉质仪参数在施氮量300kg/hm2时达到最大值。过量氮肥施用不利于小麦品质的改善。

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