减量施氮对小麦产量和品质的影响

王正元

海东市乐都区农业项目服务中心，青海 海东 810799

0 引言

小麦是我国主要的粮食作物，用途广泛，不仅可以制作成馒头、饼干、面条等食物，也是生产乙醇等工业产品的原材料，在人们日常生活中必不可少。因此，采取科学、合理的种植技术，不断提高小麦产量和品质，对保障我国粮食安全、维持社会稳定具有重要意义。在小麦种植过程中，氮肥发挥了至关重要的作用，合理施用氮肥能够提升小麦产量。但是从氮肥施用现状来看，部分农户氮肥过量，这样不仅无法提高小麦产量，还会对生态环境造成较大的负担。部分学者对小麦增施氮肥进行了相关研究，但是关于减量施氮对小麦产量和品质的影响的研究还相对较少。基于此，笔者对小麦设置不同梯度减量施氮处理，探寻最佳氮肥施用量，以期为小麦氮肥施用提供参考依据。

1 试验材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于甘肃省海东市乐都区（东经100°41.5′～103°04′、北纬35°25.9′～37°05′），属高原大陆性气候区，日照时间长，冬夏温差小，昼夜温差大，年降水量为429.2 mm，年日照时间为3 450.4 h，年平均气温为5.6 ℃，年无霜期90 d［1］。试验地土壤以黄棕壤土为主，pH 值为7.6，有机质质量分数为11.40 g/kg，全氮质量分数为1.0 g/kg，全磷质量分数为0.5 g/kg，全钾质量分数为7.2 g/kg，速效氮质量分数为35.4 mg/kg，速效磷质量分数为9.2 mg/kg，速效钾质量分数为177.2 mg/kg［2］。

1.2 试验材料

参试小麦品种为青麦7 号，由青海省农林科学院提供。供试肥料主要有尿素（含氮46%）、过磷酸钙（含磷12%）、硫酸钾（含钾50%）。

1.3 试验设计

试验于2021 年4 月8 日开始，设计5 个处理，分别为常规施氮（施尿素240 kg/hm2，CK）、不施氮（施尿素0 kg/hm2，T1）、常规减氮25%（施尿素180 kg/hm2，T2）、常规减氮50%（施尿素120 kg/hm2，T3）、常规减氮75%（施尿素60 kg/hm2，T4）。每个处理为一个试验小区，每个处理重复3 次，共15 个试验小区，每小区面积为75.00 m2（长10.0 m×7.5 m）。

试验地小麦播种时，采用播种机进行条播，行距为20 cm，播种量为187.5 kg/hm2。各处理除尿素施用量不同外，过磷酸钙、硫酸钾施用量均相同，分别为90、60 kg/hm2。播种前，尿素、过磷酸钙、硫酸钾均作为基肥一次性施入。其他管理措施与大田管理措施一致。

1.4 测定指标与方法

1.4.1 植株干物质积累量

分别在小麦越冬期、拔节期、孕穗期、开花期和成熟期，从各小区选取具有代表性的植株20 株，将样品冲洗干净放入纸袋后置于烘干箱中，在105 ℃下进行杀青，再将温度调至80 ℃，烘干至质量恒定，测定植株干物质积累量［3］。

1.4.2 产量及其构成要素

于小麦成熟期，从各小区选择1 m2区域，每个小区重复3次，共计3 m2，调查单位面积穗数；从各小区的3 m2样区中选取具有代表性的植株30 株，调查穗粒数；将小麦人工收割后，进行脱粒并自然晒干，随机选择1 000 粒，测定千粒质量，并计算单位面积产量。

1.4.3 小麦品质

于小麦成熟期，从各小区选取具有代表性的植株20 株，采用IM9100 型近红外整粒谷物分析仪，对小麦籽粒品质进行测定，测定指标包括小麦籽粒蛋白质质量分数及其组分质量分数、容重、硬度、出粉率、湿面筋率、沉降值。

1.5 数据统计与分析

试验数据用Microsoft Excel 2017 软件进行统计，用SPSS21.0软件进行方差分析和多重比较［4］。

2 试验结果与分析

2.1 减量施氮对小麦植株群体干物质积累量的影响

由表1可知，抽穗期、灌浆期、成熟期小麦植株群体干物质积累量为T2＞T3＞T4＞CK＞T1。在小麦抽穗期，T2处理小麦植株群体干物质积累量最大，为6 468.0 kg/hm2，与CK 存在显著差异；在小麦灌浆期，T2处理小麦植株群体干物质积累量最大，为14 903.6 kg/hm2，与CK 存在显著差异；在小麦成熟期，T2处理小麦植株群体干物质积累量最大，23 972.0 kg/hm2，与CK 存在显著差异。总的来说,常规减氮25%可显著促进小麦植株群体干物质积累量增加。

表1 减量施氮对小麦植株群体干物质积累量的影响kg/hm2

2.2 减量施氮对小麦产量及其构成要素的影响

由表2 可知，各处理单位面积小麦穗数、穗粒数、千粒质量、单位面积产量均为T2＞T3＞T4＞CK＞T1。T2处理单位面积小麦穗数最多（483.1万穗/hm2），与T3、T4处理无显著差异，与CK、T1处理存在显著差异；T2处理小麦穗粒数最多（31.8粒），与T3处理无显著差异，与CK、T1、T4处理存在显著差异；T2处理小麦千粒质量最大（42.4 g），与CK、T3、T4处理无显著差异，与T1处理存在显著差异；T2处理单位面积小麦产量最高（4 340.8 kg/hm2），与T3、T4处理无显著差异，与CK、T1处理存在显著差异，比CK 增产11.4%。总的来说，常规减氮25%可显著增加单位面积小麦穗数、穗粒数，提高小麦千粒质量、单位面积产量。

表2 减量施氮对小麦产量及其构成要素的影响

2.3 减量施氮对小麦品质的影响

由表3 可知，各处理小麦籽粒总蛋白、清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白质量分数均为T2＞T3＞T4＞CK＞T1。T2处理小麦籽粒总蛋白质量分数最大（13.40%），与T3、T4处理无显著差异，与CK、T1处理存在显著差异；T2处理小麦籽粒清蛋白质量分数最大（1.34%），与T3、T4处理无显著差异，与CK、T1处理存在显著差异；T2处理小麦籽粒球蛋白质量分数最大（0.83%），与T3、T4处理无显著差异，与CK、T1处理存在显著差异；T2处理小麦籽粒醇溶蛋白质量分数最大（4.68%），与T3、T4处理无显著差异，与CK、T1处理存在显著差异；T2处理小麦籽粒谷蛋白质量分数最大（35.7%），与T3、T4处理无显著差异，与CK、T1处理存在显著差异。总的来说，常规减氮25%可显著提高小麦籽粒总蛋白、清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白质量分数。

表3 减量施氮对小麦籽粒品质的影响

由表3 可知，各处理小麦籽粒容重、硬度、出粉率、湿面筋率、沉降值均为T2＞T3＞T4＞CK＞T1。T2处理小麦籽粒容重最大（847.3 g/L），与T3、T4处理无显著差异，与CK、T1处理差异显著；T2处理小麦籽粒硬度最大（71.4%），与T3、T4处理无显著差异，与CK、T1处理差异显著；T2处理小麦籽粒出粉率最大（78.3%），与T3、T4处理无显著差异，与CK、T1处理差异显著；T2处理小麦籽粒湿面筋率最大（35.8%），与T3、T4处理无显著差异，与CK、T1处理差异显著；T3处理小麦籽粒沉降值最大（35.7 mL），与T3、T4处理无显著差异，与CK、T1处理差异显著。总的来说，常规减氮25%可显著提高小麦籽粒容重、硬度、出粉率、湿面筋率、沉降值。

3 结论与讨论

氮素在小麦植株营养循环及代谢过程中具有至关重要的作用，适量施用氮肥可增强植株光合作用，提升小麦籽粒产量与品质，但是氮肥施用过量会对小麦生长产生抑制作用［5］。此次试验中，在常规减氮25%处理下，越冬期、拔节期、孕穗期、开花期、成熟期，小麦植株干物质积累量均最大；在常规减氮25%处理下，单位面积小麦穗数最多、穗粒数最多、千粒质量最大、单位面积产量最高；在常规减氮25%处理下，小麦籽粒总蛋白、清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白质量分数均最大；在常规减氮25%处理下，小麦籽粒容重、硬度、出粉率、湿面筋率、沉降值均最大。由此可见，相比于常规施氮（施尿素240 kg/hm2），适当减量施氮能够显著提升小麦产量和品质，常规减氮25%（施尿素180 kg/hm2）对小麦产量和品质的提升效果最佳。