不同施氮量对豫南小麦产量、品质的影响

申冠宇，谢旭东，陈真真，周国勤，尹志刚，石守设，孙梦，陈宏

(信阳市农业科学院，河南 信阳 464000)

豫南麦区作为河南省主要的中、弱筋麦区，小麦常年种植面积在30万hm2以上[1]。近年来，在小麦的实际生产中，农户为提高产量和收入，加大播种量、大规模过量地使用氮肥。氮肥的不合理使用，严重影响环境，且降低了氮肥利用率[2-3]。氮肥对小麦有着非常重要的作用，能促进小麦植株的生长，提高小麦产量。氮肥供应不足会造成小麦植株矮小、光合作用下降、分蘖少、穗粒数下降，进而导致小麦减产，同时，也会引起小麦根腐病、纹枯病等其他病害发生[4]。当氮肥供给过量时，不仅会引起小麦茎叶疯长，无效分蘖数过多，植株的抗逆性减弱，小麦植株贪青晚熟，还会影响小麦籽粒品质，也会对地下水造成污染[5]。因此，减氮增效已经成为农业可持续发展的必然趋势。

我们通过调查，针对豫南麦区广泛推广使用的小麦品种，挑选出白皮麦郑麦113、红皮麦扬麦15，以这2个品种为对象，在大田条件下，对小麦整体群体变化以及产量、品质进行研究，以明确最佳氮肥施用量，旨在为豫南麦区推广低投入、高回报的栽培模式提供坚实的理论依据和支撑。

1 材料与方法

1.1 试验设计

试验于2020年在河南省信阳市平桥区梁湾村进行，播种前测定试验田土壤基础肥力，pH值6.53，有机质含量16.24 g·kg-1，全氮含量0.82 g·kg-1，有效磷含量10.8 mg·kg-1，有效钾含量96.3 mg·kg-1。供试材料为弱春性中早熟小麦品种郑麦113(豫审麦2015016)、春性中熟小麦品种扬麦15(苏审麦200502)。大田试验采用裂区设计，主区为施氮水平，副区为品种。主处理设6个水平，分别为0(N0)、90.0(N1)、135.0(N2)、157.5(N3)、180.0(N4)、225.0(N5)kg·hm-2。副处理为品种扬麦15(Y)和郑麦113(Z)。试验共计12个处理组合，小区长9 m，宽1.5 m，12行，平均行距0.23 m，小区面积13.5 m2。试验于10月28日播种，氮肥使用方法为底追比6∶4，磷钾肥全部底施。

1.2 测定指标

1.2.1 群体的测定

分别在出苗期(12月中旬)、返青期(2月中旬)、拔节期(3月中旬)、抽穗期(4月中旬)进行调查，测定小区茎蘖动态变化。

1.2.2 株高、节间长度的测定

小麦收获前对各个处理取样调查，考查株高、节间长度。

1.2.3 产量及其构成因素的测定

成熟期，每小区取1 m2植株，调查成穗数；每小区随机取15株小麦，室内考种，测定穗粒数、千粒重；每小区单独收获计算产量。

1.2.4 小麦品质的测定

采用瑞典波通公司生产的DA7200连续光谱固定光栅近红外分析仪，测定小麦籽粒容重、蛋白质含量。

1.3 数据处理

使用Office 2016软件进行数据处理，SPSS Statistics 19软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同施氮量对小麦茎蘖动态的影响

由图1显示，小麦茎蘖动态变化，在各个时期，扬麦15在YN0处理群体最低；郑麦113在苗期和返青期ZN1处理群体最低，在拔节期和抽穗期ZN0处理最低。在抽穗期，扬麦15在YN5处理最高，与其他处理相比提高1.1%～6.5%；郑麦113在ZN3处理最高，与其他处理相比提高1.2%～5.3%。从小麦群体数量变化来看，群体的增加代表着小麦分蘖能力的提升，氮的施用量增加，在一定程度上提高了小麦分蘖能力，但对于郑麦113来说，过量施用氮肥并不会在抽穗期提高小麦群体数量。

同生育期柱上无相同小写字母表示组间差异显著(P<0.05)。图1 不同施氮量对茎蘖的影响

2.2 不同施氮量对小麦节间长度的影响

从表1中可以看出不同施氮量对冬小麦株高和节间长度的影响。6个处理间，郑麦113的株高依次为ZN3>ZN5>ZN4>ZN2>ZN1>ZN0；扬麦15的株高依次为YN4>YN5>YN3>YN2>YN1>YN0。郑麦113株高在ZN3处理最大，与其他处理相比提高0.5%～7.5%；扬麦15株高在YN4处理达到最大，与其他处理相比提高0.4%～3.6%。随着施氮量的增加，株高呈现出先增加后降低的趋势，6个处理间达到了明显差异。每个处理的倒五节～穗下节间长度都逐渐增加，都是穗下节最长，但是4个处理间的倒二节至倒四节之间的差异不明显。倒五节中，郑麦113随着施氮量的增加，出现先增加后降低的趋势；穗下节的长度随着施氮量增加而增加，超过一定限度后不再明显增加。

表1 不同施氮量对节间长度的影响 单位：cm

2.3 不同施氮量对小麦产量的影响

从表2中可以看出，不同施氮量对小麦产量及其产量构成因素的影响，施氮量对小麦产量及其构成因素具有明显的调控效应，穗数随着施氮量增加有先增加后减少的趋势，不同处理间有着明显的差异；随着施氮量的增加，穗粒数变化不大，处理间差异不明显；在千粒重方面，扬麦15在YN3处理时达到最大值。产量随着施氮量的增加，郑麦113在ZN3处理时达到最大值，6 516.2 kg·hm-2，与其他处理间相比，产量提高1.5%～8.0%；扬麦15在YN4处理达到最大值，5 964.5 kg·hm-2，与其他处理间相比，产量提高0.5%～15.6%。

表2 不同施氮量对产量及其构成因素的影响

2.4 不同施氮量对小麦品质的影响

表3的结果表明，蛋白质含量随着施氮量增加而增加，与不施氮肥相比，郑麦113在ZN2、ZN3、ZN4和ZN5处理的蛋白质含量分别提升0.1、0.1、0.1和0.2百分点；扬麦15在YN4、YN5处理蛋白质含量均提升0.2百分点。与不施氮肥相比，郑麦113在ZN2、ZN3、ZN4和ZN5处理湿面筋含量分别提升0.1、0.6、0.2和0.2百分点；扬麦15在YN4、YN5处理湿面筋含量提升1.9和1.1百分点。综合小麦品质来看，对弱筋小麦扬麦15、酿酒小麦郑麦113来说，提质增产是以降低蛋白质含量为宜，生产上氮肥施用要谨慎。

表3 不同施氮量对小麦品质的影响

3 结论与讨论

小麦的生长发育是获得高产的前提，受多种因素的影响，如遗传性状、播期播量、温度、光照、水分、肥料等[6-8]。小麦生长发育的好坏，会直接或间接影响小麦产量及相关因素的表现[9-10]。本研究表明，不同施氮量下，不同小麦品种的株高和群体数量变化均受到不同程度的影响，随施氮量增加，小麦株高呈现增加趋势，群体数量呈现先增加后减少的情况。

从对小麦性状的影响来看，施氮量对小麦株高影响很大，随施氮量增加小麦株高增加，在一定范围内，小麦穗长的变化与小麦株高变化一致，但是超过一定限度后，小麦的株高和穗长会出现下降的趋势；施氮量的多少对小麦茎倒二节～倒四节节间长度影响不大，但是对穗下节和倒五节的影响大，和对小麦穗长影响一样，都有先升后降的趋势。有研究[11]表明，穗茎节较长但是基部节间较短是小麦最佳的节间结构，本试验中随着施氮量的增加，茎节间长度先升后降。据部分试验结果显示，随着施氮量的增加，穗数和穗粒数均增加，千粒重下降[12-16]。在本试验中，郑麦113在N3处理下的产量最高，扬麦15在N4处理下产量最高。

综上所述，通过本试验的初步研究，在N15-P2O510-K2O10(底追比6∶4)基础上，郑麦113和扬麦15分别在157.5、180.0 kg·hm-2施氮量条件下，能够最大限度促进小麦的生长发育，节间结构达到最佳，产量达到最高，籽粒品质提升最大。因此，在生产中适量降低氮肥的施用，能够减少经济投入，产量得到提升，品质较为适宜，进而达到提质增效的目的，推动豫南麦区弱筋小麦、酿酒小麦产业的发展。