氮肥供应对麦类作物产量和品质的影响

王海泽，刘志萍，巴 图，马 宇，吕二锁，郭呈宇，王文迪，李建波，徐寿军

（1.内蒙古民族大学 农学院，内蒙古 通辽 028043；2.内蒙古自治区农牧业科学院作物育种与栽培研究所，内蒙古 呼和浩特 010031）

氮素是作物生长与发育的必需元素之一.麦类作物的产量和品质除受自身遗传因素影响外，环境和栽培措施也是重要的影响因素［1］.施氮是重要的栽培措施之一，目前，氮肥与麦类作物产量、品质的关系研究是学术界探讨的热门，但是由于各地生态环境和麦类作物品种等因素的影响，其关系较为复杂.麦类作物的淀粉、可溶性糖、蛋白质含量是判定其产量和品质的重要指标，本文根据这一领域的研究进展，综述了氮肥与麦类作物淀粉、可溶性糖、蛋白质含量的关系，并细分了不同施氮量和施氮时期对三者的影响，以期为麦类作物高产优质栽培提供理论指导.

1 氮肥供应对麦类作物品质的影响

1.1 不同施氮水平对麦类作物淀粉含量的影响

淀粉是麦类作物籽粒的主要成分，淀粉含量的高低影响着麦类作物的品质.关于氮肥用量对淀粉含量的影响，前人研究的结果并不一致，林琪等［2］、蒋明洋等［3］、李文阳等［4］的研究认为，小麦籽粒直链淀粉、支链淀粉和总淀粉含量随着施氮量的增加均呈现先增加后降低的趋势.周友根等［5］、张敏等［6］研究认为，氮肥用量对小麦籽粒淀粉含量的影响显著，随着施氮量的增加，小麦籽粒淀粉含量逐渐下降.张金汕等［7］、朱明霞等［8］的研究表明，随施氮量的增加大麦籽粒淀粉含量呈下降趋势.

1.2 不同施氮水平对麦类作物可溶性糖含量的影响

前人关于氮肥用量对麦类作物可溶性糖含量的影响的结论也不尽相同.陈永生等［9］研究表明，在一定范围内，随着施氮量的增加小麦叶片可溶性糖含量呈现增加趋势.王月福等［10］研究表明，适量增加氮肥施用量可以增加小麦籽粒可溶性糖含量，过量施用氮肥降低籽粒可溶性糖含量.王贺正等［11］研究表明，在一定范围内增加氮肥施用量，小麦叶片可溶性糖含量呈先上升后下降的变化趋势.李春燕等［12］研究表明，适当降低氮肥施用量、减少小麦生育后期施氮比例，能显著提高生育中后期小麦植株可溶性糖含量.薛崧等［13］研究表明，不同施氮水平下小麦叶片可溶性糖含量均比不施氮肥处理高，其中高施氮量处理最为明显.

1.3 不同施氮水平对麦类作物蛋白质含量的影响

蛋白质含量是麦类作物品质的一个重要指标，麦类作物蛋白质含量除受品种、环境等因素外，氮肥用量也是影响蛋白质含量的重要因素.许峰等［14］研究表明，随着施氮量的增加啤酒大麦籽粒中蛋白质含量明显提高.殷允春等［15］研究表明，不同施氮量对小麦蛋白质的含量影响显著，5个小麦品种的蛋白质含量随着施氮量的增加呈现出不同程度的增加.赵云等［16］研究表明，大麦蛋白质含量与施氮量呈正相关，蛋白质含量随着施氮量的增加逐渐增加，在300 kg·hm-2氮肥处理下，蛋白质含量最大.易媛等［17］研究表明，小麦籽粒中蛋白质含量随着施氮量的增加而增加，当施氮量达到一定量后，再增加施氮量对籽粒蛋白质含量增加影响不显著.王莉娟等［18］研究表明，随施氮量的增加小麦籽粒蛋白质含量不断提高，蛋白质含量和施氮量呈极显著正相关.单彩云等［19］研究表明，施氮量能够显著影响蛋白质含量，随着施氮量增加，蛋白质含量呈现升高的趋势.李海超等［20］研究表明，小麦籽粒的氮含量主要来源于开花前营养器官储存的氮，因此，小麦生育后期施用氮肥可以提高籽粒蛋白质含量.

1.4 氮肥运筹对麦类作物淀粉含量的影响

氮肥运筹是麦类作物高产优质的重要栽培措施，氮肥运筹对麦类作物的品质影响显著.许轲等［21］研究表明，在拔节期增加追施氮肥的比例有利于小麦籽粒淀粉含量、直链淀粉含量降低，降低直链淀粉含量的效果更为显著.张如标等［22］研究表明，同一施氮水平条件下，随着氮肥追施后移大麦淀粉含量逐渐降低.谭彩霞等［23］研究表明，对于弱筋小麦，氮肥施用量适当提前，有利于籽粒直链淀粉、支链淀粉和总淀粉积累.

1.5 氮肥运筹对麦类作物可溶性糖含量的影响

氮肥运筹对麦类作物生长发育具有调节效应.李春燕等［24］研究表明，适当降低氮肥用量、减少后期施氮比例，对生育中后期宁麦9号植株可溶性糖含量的提高有显著影响.盛婧等［25］研究表明，强筋小麦皖麦38生育后期供应充足的氮肥，可以提高旗叶中可溶性总糖和蔗糖含量.王彦丽［26］研究表明，2种穗型大麦品种生育后期追施氮肥，可提高籽粒可溶性糖含量.

1.6 氮肥运筹对麦类作物蛋白质含量的影响

氮肥运筹影响着麦类作物籽粒品质的形成.陈晓东等［27］研究表明，在同一氮肥水平下基肥∶拔节肥∶穗肥比例为B1（5∶2∶3）、B2（6∶2∶2）两种运筹方式对盐丰1号和扬饲麦1号籽粒蛋白质含量基本没有差异.顾松平等［28］研究表明，基肥、壮蘖肥、穗肥都施用氮肥的模式可提高啤酒大麦籽粒蛋白质含量.肖玉苹等［29］研究表明，提高拔节期氮肥施用比例可以显著增加醇溶蛋白和谷蛋白含量，从而最终使总蛋白质含量显著增加.杨扎根等［30］研究表明，在同一施氮水平，随着氮肥施用时期的后延，小麦的蛋白质含量增加.张学林等［31］研究表明，施用氮肥时期对籽粒蛋白质含量的影响程度大于品种的影响，随着施用氮肥时期向后推移，2种冬小麦品种蛋白质含量均呈现升高的趋势.陆成彬等［32］研究表明，氮肥在扬麦9号拔节期以后追施比返青期追施显著增加了蛋白质含量.

2 氮肥供应对麦类作物产量的影响

2.1 不同施氮水平对麦类作物产量构成因素的影响

麦类作物的籽粒产量受有效穗数、穗粒数、千粒重3个产量构成因素影响，合理地施用氮肥是协调产量三要素、促进产量提高的重要调控手段之一.陈根祥等［33］研究表明，随着施氮量的增加，苏啤3号的有效穗数、每穗结实粒数略有增加，施氮量在270 kg·hm-2时千粒重达到最大值，在此基础上增加或减少施氮量，千粒重均下降.赵加涛等［34］研究表明，在同一密度下有效穗数随着氮肥施用量的增加而增加，穗实粒数则与之相反，随着氮肥施用量的增加而减少.顾宏富等［35］研究表明，从三因素对产量的影响来分析，有效穗数受施氮量影响最为明显，随着施氮量的增加而增加，实粒数、千粒重随着施氮量的增加反而有下降的趋势.王茂莹等［36］研究表明，随着施氮量的增加，小麦穗数、穗粒数显著增加，千粒重呈现先升高后降低变化趋势.说明增加施氮量有利于调控产量构成因素的形成，从而提高小麦产量.李婷婷等［37］研究表明，合理的氮肥运筹有利于提高小麦成穗率，增加穗粒数，从而提高小麦产量.

2.2 氮肥运筹对麦类作物产量构成因素的影响

氮肥运筹能调控麦类作物产量构成的3个因素，使之达到合理水平.徐启来等［38］研究表明，在小麦生育后期增加施氮量可以增加单位面积有效穗数.但对穗粒数、千粒重影响不显著，氮肥运筹通过提高有效穗这个产量构成因素来增加晚播小麦产量.倪艳云等［39］研究表明，在同一施氮水平下，小麦穗数和穗粒数随氮肥后移比例的升高均呈现逐渐增加的趋势，而千粒重变化趋势则与之相反.郭明明等［40］研究表明，在同一施氮水平下，适当增加氮肥后移比例时，小麦籽粒产量均表现为上升趋势.王家嘉等［41］研究表明，氮肥分次施用和将氮肥施用时间后移，可以使小麦籽粒饱满，进而增加千粒重.

3 结语与展望

3.1 结语

麦类作物品质不仅受生态环境和品种遗传特性影响，而且与栽培措施密切相关，施氮是栽培措施的重要一环，合理地施用氮肥是麦类作物获得高产和优质的重要措施.在麦类作物生产过程中施用氮肥时要根据品种、环境确定氮肥的施用量和施用时期.氮肥供应对麦类作物品质和产量的影响，不同地区的试验研究结果差异显著，这就给制定麦类作物施肥标准技术带来困难.因此，根据不同地区土壤肥力和品种生育时期需肥量，测土配方施肥，在保证麦类作物高产优质的前提条件下，来确定适宜的施肥量、施肥时期以及基追比例具有重要意义.未来将按照麦类作物不同生产用途对品质的要求，例如用于生产啤酒的大麦要求籽粒蛋白质含量范围在9%～12%，淀粉含量高；饲用大麦要求赖氨酸和蛋白质的含量较高；生产面包、饼干、馒头等对小麦筋型和品质要求有所差异.据此，可制定不同的施氮量、施氮时期，来满足不同的生产要求.

3.2 展望

麦类作物生长发育需要大量氮肥提供营养物质.近年来，随着耕地面积减少，农民进城务工，人民对粮食需求越来越大，对氮肥依赖程度加重.但是我国氮肥利用效率比较低，氮肥大部分随着水土流失，造成环境污染.要解决氮肥在麦类作物生产中出现的诸多矛盾，建议从以下几个角度开展研究：（1）根据土壤、环境、麦类作物需肥特性，施用氮肥；（2）配合其他农艺措施进行施肥，如滴灌追施氮肥、叶面喷施氮肥等；（3）研究缓控释氮肥等新型肥料.因此，要在保证麦类作物产量和品质的前提下，控制氮肥施用量和施用时期，提高氮肥利用效率，减小生产成本，保护生态环境.