秸秆还田条件下耕作方式与施氮量对强筋小麦生长、产量与品质的影响

孙允超　刘志宏　王光禄　王怀恩　冯盛烨　闫树平　于洋　赵杨　程倩倩

摘要：为找出鲁西地区强筋小麦的最佳耕作方式与施氮量，为强筋小麦优质高产栽培理论提供依据，以强筋小麦品种洲元9369为材料，在免耕、深耕、旋耕三种耕作方式下研究了四种施氮量（165、225、300、360kg/hm²）对强筋小麦的影响。结果表明：在三种耕作方式下，各时期小麦群体都随着施氮量的增加而增加，但施氮量达到一定水平后群体增加缓慢，相同施氮量时深耕处理的小麦群体最大；施氮虽然增加群体，但并没有增加叶面积指数，越冬期以后叶面积指数与施氮量成反比，相同施氮量时深耕处理的小麦籽粒蛋白质含量最高；在三种耕作方式下，蛋白质含量、湿面筋含量、沉淀值、形成时间和稳定时间等品质指标均随施氮量的增加而增加；深耕且300kg/hm²施氮量处理的强筋小麦产量最高。

关键词：秸秆还田；耕作方式；施氮量；强筋小麦

中图分类号：S512.1 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2016）04-0039-04

聊城市小麦常年种植面积在42.6×10⁴hm²以上，是山东省小麦主产区。全年平均气温13.1℃，全年≥10℃积温4404～4524℃，年平均降水量578.4mm，年平均日照数2567h，气候条件十分适合强筋小麦的生长。随着市场需求的扩大，近年来强筋小麦的种植面积逐年增加，但针对本地区的强筋小麦研究较少，尤其是不同耕作方式下的施氮技术研究更少。关于施氮量对小麦的影响，王月福等认为，增施氮肥可以提高小麦产量，但当施氮量达到一定值时，继续增施氮肥，产量反而会降低。还有研究表明，一定范围内增施氮肥可以提高小麦籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、沉淀值，有效改善加工品质。但以往的研究大多针对于普通小麦且在某种特定生态气候下进行，而对于聊城地区生态条件下强筋小麦的研究报道较少，因此特在该地生态条件下探讨耕作方式与施氮量对强筋小麦生长、产量和品质的影响，旨在为该地区强筋小麦高产栽培提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试品种为中大穗强筋型小麦洲元9369。

1.2 试验设计与方法

试验于2012～2014年在聊城市农业科学研究院科技示范园进行。土质为粘土，土壤肥力见表1。试验采用裂区设计，主处理为免耕、深耕、旋耕三种耕作方式，见表2。副处理设4个施氮量水平，即165、225、300、360kg/hm²，分别以N165、N225、N300、N360表示。随机区组排列，重复3次。小区面积为90m²（15m×6m）。10月18日宽幅精播，行距为25cm。施磷肥（P₂O₅）105kg/hm²、钾肥（K₂O）75kg/hm²，全部磷钾肥与50%的氮肥于耕前施入，其余50%氮肥于拔节期追施。试验重复两年度。

1.3 测定项目

籽粒品质测定在聊城大学进行。蛋白质含量采用凯氏定氮法测定含氮量后，再乘以系数5.7得到；湿面筋和沉降值用FOSS 1241型近红外谷物分析仪测定；粉质参数用Brabender 810110粉质仪测定。

1.4 统计分析

使用SPSS软件和Microsoft Excel 2003进行试验数据统计与分析。

2 结果与分析

2.1 耕作方式与施氮量对小麦群体动态的影响

从表3中可以看出，耕作方式与施氮量对基本苗的影响差异不显著，对冬前群体、返青群体、最大群体、有效群体的影响差异显著。可见，耕作方式与施氮量显著影响了小麦的分蘖与成穗。相同耕作方式时，随着施氮量的增加，冬前群体、返青群体、最大群体呈逐渐增加趋势，但有效群体都以N300的最大；相同施氮量时，各个时期的群体绝大多数都以深耕处理的最大。可见，增施氮肥与深耕可以促进小麦群体的发育，但据田间观察，三种耕作方式N360处理的小麦茎秆细弱，且免耕N360处理的小区约30%的面积发生了倒伏，N360处理的小麦成熟期较N165晚1.5天。

2.2 耕作方式与施氮量对小麦叶面积指数的影响

从表4中可以看出，在同一耕作方式时，越冬期小麦叶面积指数随施氮量的增加而增加，拔节期至开花期小麦叶面积指数随施氮量的增加而减少；相同施氮量下，小麦叶面积指数：深耕处理>旋耕处理>免耕处理。

2.3 耕作方式与施氮量对小麦生物学产量的影响

从表5中可以看出，相同耕作方式时，N300的穗粒数最多；相同施氮量时，深耕处理的穗粒数最多。相同耕作方式时，N225的千粒重最大，N360的千粒重最小，可见过多施氮不会增加小麦的千粒重；相同施氮量下，多以深耕处理的千粒重最大。相同耕作方式下绝大多数处理的生物学产量结果为：N300>N225>N165>N360，说明一定范围内增施氮肥可以增加小麦产量，但过量施用氮肥可能会降低小麦的产量。

2.4 耕作方式与施氮量对小麦籽粒部分品质指标的影响

从表6中可以看出，三种耕作方式下，增施氮肥均可显著增加强筋小麦籽粒的蛋白质含量；在相同施氮量时，小麦蛋白质含量均是深耕处理的最高，且差异显著。相同耕作方式下，湿面筋含量、沉淀值、形成时间、稳定时间、吸水率均是在最大施氮量下最大，最小施氮量下最小；相同施氮量时，几乎都是深耕处理的数值最大。由此可见，深耕和增施氮肥均可以显著提高强筋小麦籽粒蛋白质含量，改善其加工品质。

3 讨论与结论

赵会杰等研究表明，强筋小麦品种在0～300kg/hm²氮用量范围内，增加施氮量可明显改善强筋小麦的加工品质，且沉淀值、湿面筋含量、形成时间、稳定时间等加工指标均随着施氮量的增加而增加。林琪等研究表明，增加施氮量能够显著提高籽粒蛋白质含量和沉淀值，提高面团的吸水率、稳定时间、形成时间等品质指标。这与本研究的结果相一致。但葛鑫研究表明，在施氮量小于196.3kg/hm²条件下，小麦籽粒容重与出粉率均随施氮量的增加而增加，在施氮量大于196.3kg/hm²条件下，随着施氮量的增加，籽粒容重与出粉率均有所下降，这与本研究的结果有所不同。张耀兰等研究表明，在基施有机氮42～56kg/hm²的基础上，施氮量0～360kg/hm²范围内，单位面积穗数和穗粒数随施氮量的加大均呈增加趋势，千粒重随施氮量增大呈下降趋势。而本研究结果表明，三种耕作方式下，公顷穗数、穗粒数、千粒重均在N300的施氮量下最高，这与本研究的结果不同。

综合本研究结果，显示：在三种耕作方式下，各时期小麦群体都随着施氮量的增加而增加，但施氮量达到一定水平后群体增加缓慢，相同施氮量时深耕处理的小麦群体最大；施氮虽然增加群体，但并没有增加叶面积指数，越冬期以后叶面积指数与施氮量成反比；相同施氮量时深耕处理的小麦籽粒蛋白质含量最高；在三种耕作方式下，蛋白质含量、湿面筋含量、沉淀值、形成时间和稳定时间等品质指标均随施氮量的增加而增加；深耕且300kg/hm²施氮量处理的强筋小麦产量最高。