李 贏，劉海翠，石 呂，石曉旭，薛亞光，劉 建，魏亞鳳

（江蘇沿江地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所/南通市循環(huán)農(nóng)業(yè)重點實驗室，江蘇 南通 226541）

氮素是植物生長發(fā)育必需的重要元素，對作物最終產(chǎn)量的貢獻可達40%～50%，氮肥的合理施用是影響作物增產(chǎn)的關(guān)鍵[1]。我國是世界上最大的氮肥生產(chǎn)國和消費國，由于近年來過量施用氮肥，土壤、大氣和水污染等環(huán)境問題日益突出[2]。為了提高氮肥利用效率，降低氮損失和排放，應(yīng)根據(jù)不同作物的需肥特性、氣候環(huán)境和土壤條件等因素研究適宜的氮肥施用量和運籌方式。

大麥是世界第四大禾谷類作物，部分大麥成熟時穎殼與籽粒分離，籽粒裸露，故稱裸大麥，又稱青稞、元麥和米麥。大麥的產(chǎn)量和品質(zhì)除了與品種本身特性有關(guān)，也與環(huán)境因素、栽培條件等息息相關(guān)。前人研究發(fā)現(xiàn)，不同氮肥用量及運籌方式對大麥的產(chǎn)量和品質(zhì)影響很大[3-8]。劉國一等研究發(fā)現(xiàn)，隨著施氮量的提高，藏青320 和品比13 的產(chǎn)量均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，且2個品種最高產(chǎn)量的施氮量不同[3]。張建青等研究發(fā)現(xiàn)，過量施用氮素會導(dǎo)致青稞植株倒伏，產(chǎn)量降低[4]。張如標等研究發(fā)現(xiàn)，通過增加氮肥用量，啤酒大麥泰興9425 籽粒產(chǎn)量、干物質(zhì)積累量均呈上升趨勢；不同氮肥運籌方式及氮肥用量下，蛋白質(zhì)和淀粉含量表現(xiàn)相反[5]。李雪等研究發(fā)現(xiàn)，提高施氮量可以顯著提高青稞的產(chǎn)量和千粒質(zhì)量，而穗數(shù)和穗粒數(shù)差異均不顯著[6]。沈會權(quán)等研究發(fā)現(xiàn)，隨著施氮量的增加，蘇啤3號的千粒質(zhì)量呈下降趨勢，蛋白質(zhì)含量上升，同一氮肥水平下，氮肥后移會導(dǎo)致籽粒蛋白質(zhì)含量上升[7]。陳曉東等對鹽豐1號和揚飼麥1號的氮肥用量及運籌比例進行了研究，發(fā)現(xiàn)施氮量的上升會提高飼料大麥的產(chǎn)量和蛋白質(zhì)含量，降低淀粉含量；相同氮素水平不同運籌方式下，產(chǎn)量、蛋白質(zhì)含量和淀粉含量差異不具有統(tǒng)計學(xué)意義[8]。前人通過設(shè)置不同氮肥用量和運籌方式，研究了不同用途大麥的產(chǎn)量和品質(zhì)指標的變化趨勢，但由于生態(tài)環(huán)境、大麥品種特性、土壤養(yǎng)分等方面的差異，得出的結(jié)論存在差異。

蘇裸麥2號是江蘇沿江地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所選育的春性中熟二棱裸大麥品種，該品種豐產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)性好，生育期適中，綜合性狀優(yōu)良，可作為優(yōu)質(zhì)雜糧開發(fā)[9]。為了探究蘇裸麥2號的高效栽培模式，減少氮肥的施用，提高氮肥利用效率，本研究擬通過探究不同氮肥用量和運籌方式對蘇裸麥2號產(chǎn)量和品質(zhì)指標的影響，明確適宜的氮肥用量和運籌方式，為該品種的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗設(shè)計

本試驗在江蘇沿江地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所薛窯基地（120.87°E、32.01°N）進行，土質(zhì)為沙壤土，前茬作物為水稻，土壤有機質(zhì)含量24.45 mg/g，總氮含量1.6 mg/g，堿解氮含量128.8 mg/kg，速效磷含量24.99 mg/kg，速效鉀含量 91.67 mg/kg，土壤 pH 值為7.94。本試驗以蘇裸麥2號為供試材料。

試驗采用兩因素隨機區(qū)組設(shè)計，設(shè)3個氮肥運籌方式，分別為C（1基肥占40%，苗肥占20%，孕穗肥占40%）、C（2基肥占40%，苗肥占30%，孕穗肥占30%）、C（3基肥占40%，苗肥占40%，孕穗肥占20%）；施肥量設(shè)3個水平，分別為D（1純氮150 kg/hm）2、D（2純氮210 kg/hm2）、D（3純氮270 kg/hm2）。氮肥施用量和氮肥運籌共組合成9個處理。全生育期P、K 施入量為90 kg/hm2，于播種前一次性基施。試驗小區(qū)面積為7.75 m（2長6.20 m、寬1.25 m），行距0.25 m，3 次重復(fù)。播種方式為條播，播種密度為15 萬株/667 m2基本苗。其他管理措施同當?shù)卮筇锷a(chǎn)。

1.2 測定項目與方法

農(nóng)藝性狀：每個處理選取第1 和第2個重復(fù)，2個重復(fù)各選取2 段長勢均勻行長為1 m 的麥苗，考察供試材料的莖蘗動態(tài)。收獲前每小區(qū)連續(xù)選取20穗，考察穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量，小區(qū)全收獲測產(chǎn)。形態(tài)特征和生物學(xué)特性考察參照國家作物科學(xué)數(shù)據(jù)中心《大麥種質(zhì)資源數(shù)據(jù)質(zhì)量控制規(guī)范》。

β- 葡聚糖含量（質(zhì)量分數(shù)）的測定依據(jù)NY/T 2006—2011《谷物及其制品中β- 葡聚糖含量的測定》；總膳食纖維含量的測定依據(jù)GB 5009.88—2014《食品安全國家標準食品中膳食纖維的測定》；可溶性膳食纖維含量的測定依據(jù)GB/T 37492—2019《糧油檢驗谷物及其制品水溶性膳食纖維的測定酶重量法》；粗纖維含量的測定使用酸堿洗滌法；粗蛋白含量的測定依據(jù)NY/T 2017—2011《植物中氮、磷、鉀的測定》。

1.3 統(tǒng)計分析

利用Excel 2019 進行數(shù)據(jù)處理，利用SPSS 21.0進行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同氮肥用量及運籌方式對蘇裸麥2號莖蘗動態(tài)的影響

針對不同氮肥用量和運籌方式，調(diào)查不同處理下的莖蘗動態(tài)。由圖1 可知，不同氮肥用量及運籌方式下，蘇裸麥2號的莖蘗動態(tài)均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。不同氮肥運籌方式下，C1與C2處理下蘇裸麥2號的莖蘗動態(tài)表現(xiàn)優(yōu)于C3處理，且C1和C2處理間莖蘗動態(tài)大致相同。隨著氮肥用量的上升，蘇裸麥2號的高峰苗和有效穗數(shù)均表現(xiàn)為D3＞D2＞D1，表明增施氮肥有利于促進蘇裸麥2號分蘗，提高莖蘗數(shù)。

圖1 不同氮肥用量及運籌方式對蘇裸麥2號莖蘗動態(tài)的影響

2.2 不同氮肥用量及運籌方式對蘇裸麥2號產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

由表1 可知，隨著施氮量的增加，蘇裸麥2號的穗數(shù)、穗粒數(shù)和千粒質(zhì)量均呈上升趨勢，其中D2和D3處理下蘇裸麥2號千粒質(zhì)量顯著高于D1處理，穗數(shù)和穗粒數(shù)在不同氮肥用量下差異不具有統(tǒng)計學(xué)意義。隨著苗期氮肥比例的增加，穗數(shù)和穗粒數(shù)均表現(xiàn)出先上升后下降的趨勢，且C2>C1>C3，而千粒質(zhì)量表現(xiàn)為先下降后上升的趨勢。不同氮肥用量及運籌方式對蘇裸麥2號籽粒產(chǎn)量有明顯影響。氮肥用量相同，不同氮肥運籌方式下，蘇裸麥2號籽粒產(chǎn)量均表現(xiàn)出先上升后下降的趨勢，籽粒產(chǎn)量表現(xiàn)為C2>C1>C3，差異不具有統(tǒng)計學(xué)意義。在C1和C2處理下，籽粒產(chǎn)量均隨著施氮量的增加而增加，在C3處理下，籽粒產(chǎn)量隨著氮肥用量的增加表現(xiàn)出先上升后下降的趨勢。不同氮肥用量下，籽粒產(chǎn)量表現(xiàn)為D3>D2>D1。當施氮量由150 kg/hm2提高到210 kg/hm2時，蘇裸麥2號的產(chǎn)量增加了14.93%，而當施氮量從210 kg/hm2提高至270 kg/hm2時，僅增產(chǎn)0.31%。

2）g/hm k /（量產(chǎn)均平D3 D2 D1 6 5.5 4 71 7.53 98 4.37 902 4 7.7 56 4 2 a A abc B A abcd B A e d B A 0 1.4 4 87 6.67 18 5.24 066 5 9.2 61 4 3 a A a A ab A e cd B A 3 5.2 4 38 9.78 45 4.22 620 4 0.7 75 4 0 a A cde b B A abcde B A e B 7.99 4 87.94 862 4.25 31 4 2 a A a A b A均平.68 42a A .04 42a A .42 42a A響影的素因成構(gòu)其及量產(chǎn)號2麥裸蘇對式方籌運及量用肥氮同不1表/g量質(zhì)粒千）穗/粒/（數(shù)粒穗2）/hm個萬/（數(shù)穗D3 D2 D1均平D3 D2 D1均平D3 D2 D1.81 43 2 2.6 4 1.62 4.26 27 5.7 27 5 6.9 2 7.09 2 3 3.3 57 9.00 58.00 82 5 0 49.0 5 a A c b C B A cd D C B a A a A a A a A a A ab B A ab B A c b B A.99 42 3 1.7 4 1.40 4.06 28 3.7 28 5 8.7 2 6.70 2 3 4.3 60 0.00 60.00 51 6 0 62.0 5 ab C B A cd D C B d D C a A a A a A a A a A ab B A a A abc B A.15 43 0 3.2 4 0.90 4.10 27 2.9 28 8 7.1 2 5.20 2 0 3.0 53 3.00 56.00 90 4 0 46.0 5 ab B A ab B A d D a A a A a A a A a A c ab B A c B c b B A.32 43 2 42.5 1 1.3 4.47 28 3 27.6 6.33 2 4.00 58.33 574 3.3 52 5 a A a B A b B a A a A a A a A a A a A。同表下。0.01）＜P （義意學(xué)計統(tǒng)度、高.05）0＜P （義意學(xué)計統(tǒng)有異差示表別分母字寫大、母字寫小同不的后理處C1C2C3均平據(jù):數(shù)注

氮肥運籌和氮肥用量互作下，除穗粒數(shù)差異不具有統(tǒng)計學(xué)意義外，蘇裸麥2號的穗數(shù)在C3D2處理下表現(xiàn)最差，為490.00 萬個/hm2，在C2D2處理下表現(xiàn)最好，為651.00 萬個/hm2，較C3D2處理增加32.86%，2個處理間的穗數(shù)差異具有高度統(tǒng)計學(xué)意義。千粒質(zhì)量在C3D1處理下表現(xiàn)較差，為40.90 g，在C1D3處理下表現(xiàn)最好，為 43.81 g，較 C3D1處理增加了 7.11%，2個處理間的差異具有高度統(tǒng)計學(xué)意義。蘇裸麥2號籽粒產(chǎn)量在C3D1處理下表現(xiàn)最低，僅4 075.70 kg/hm2，在 C2D3處理下表現(xiàn)最好，為 5 186.67 kg/hm2，C2D2處理次之，為5 066.24 kg/hm2，較C3D1處理籽粒產(chǎn)量分別增加了27.26%和24.30%，與C3D1間的差異均具有高度統(tǒng)計學(xué)意義。當施氮量從210 kg/hm2提高到270 kg/hm2時，C2D3處理產(chǎn)量較 C2D2處理僅增加了2.38%，增長幅度低且差異不具有統(tǒng)計學(xué)意義。因此，為了降低生產(chǎn)成本，提高氮肥利用效率，蘇裸麥2號在C2D2處理下即可實現(xiàn)高產(chǎn)。

2.3 不同氮肥用量及運籌方式對蘇裸麥2號籽粒品質(zhì)指標的影響

由表2 可知，隨著氮肥用量的增加，籽粒粗蛋白和β- 葡聚糖含量呈上升趨勢，D3處理下籽粒粗蛋白含量顯著高于D1處理，β- 葡聚糖含量極顯著高于D1處理；可溶性膳食纖維和總膳食纖維含量均呈先上升后下降的趨勢，粗纖維含量呈下降趨勢。施氮量從 150 kg/hm2增加 60、120 kg/hm2，籽粒粗蛋白含量平均分別增加4.62%和2.42%，β- 葡聚糖含量平均分別增加5.95%和2.30%，增加幅度下降。基肥施氮量不變、苗肥氮肥比例上升、孕穗肥氮肥用量比例下降的情況下，籽粒粗纖維和粗蛋白含量下降，可溶性膳食纖維和總膳食纖維含量先上升后下降，β- 葡聚糖含量幾乎沒有變化。可見，適量增加氮肥用量可以提高籽粒的粗蛋白、β- 葡聚糖、可溶性膳食纖維和總膳食纖維含量，進而提高蘇裸麥2號的籽粒品質(zhì)；而不同氮肥運籌方式對蘇裸麥2號籽粒品質(zhì)指標影響較小。

00 g）g/1/（量含維纖食膳總均平D3 D2 D1均平.67 16 a A.06 16 a A.19 17 a A.77 16 a A 1 A a 2.4.09 17 a A.58 17 a A.55 17 a A.15 16 a A 5 A b 1.9.86 16 a A.26 16 a A.51 16 a A.81 17 a A 7 A b 1.8 6.64 1.08 17.91 16 a A a A a A/%量含D31 A a 2.21.70 A a 9 A a 1.70 A a 1.9響影的標指質(zhì)品粒籽號2麥裸蘇對式方籌運及量用肥氮同不2表維纖粗%/量含糖聚- 葡β 0 g）g/10/（量含維纖食膳性溶可g）g/k/（量含白蛋粗D2 D1均平D3 D2 D1均平D3 D2 D1均平D3 D2 D1 4 A a 2.5 8 A a 2.4 3.89 A a 4.02ab A 3.86abc B A 3.78cd b B A 8.60 A a 8.17 A a 9.01 A a 8.63 A a 1 3.5 a 11A 1 8.2 a 11A 9 4.4 ab 11B A 2 7.8 bc 10B A 1.91 A a 2.24 A a 3.85 A a 3.96c ab A 3.99ab A 3.60 B d 9.11 A a 9.03 A a 9.45 A a.87 A a 8 9 0.7 a 11A 4 4.9 11 ab B A 3 8.2 10 bc B A 9 9.1 10 abc B A 6 A a 1.9 1.86 A a 3.89 A a 4.06 A a 3.91abc B A 3.71cd B A 8.48 A a 8.24 A a 8.21 A a.00 A a 9 2 9.4 a 10A 3 0.9 11 abc B A 1 3.2 11 abc B A 2 4.1 10 c B 4 A a 2.1 9 A a 2.1 1 A a 4.0 2 A a 3.9 0 B b 3.7 8.48 A a 8.89 A a 8.83 A a 9 14.6 a 1A 8 11.9 ab 1A 4 07.0 b 1A理處C1C2C3均平

蘇裸麥2號籽粒的粗蛋白含量在C3D1處理下表現(xiàn)最差，為104.12 g/kg，C1D3處理下表現(xiàn)最好，為118.21 g/kg，較C3D1處理增加了13.53%；粗蛋白含量表現(xiàn)前3 的依次為C1D3>C2D3>C1D2?？扇苄陨攀忱w維含量在C2D2處理下表現(xiàn)最好，為9.45 g/100 g，在C1D3處理下表現(xiàn)最差，為8.17 g/100 g，各處理間差異均無統(tǒng)計學(xué)意義；表現(xiàn)前3 的依次為C2D2>C2D3>C1D2?？偵攀忱w維含量在C3D1處理下表現(xiàn)最好，為17.81 g/100 g，在 C1D3處理下表現(xiàn)最差，為 16.06 g/100 g，各處理間差異均無統(tǒng)計學(xué)意義；表現(xiàn)前3 的依次為C3D1>C2D3>C2D2。β- 葡聚糖含量在C2D1處理下表現(xiàn)最差，為3.60%，在C3D3處理下表現(xiàn)最好，為4.06%，較C2D1處理增加了0.46 百分點，2個處理間的差異具有高度統(tǒng)計學(xué)意義；表現(xiàn)前3 的依次為C3D3>C1D3>C2D2。粗纖維含量在C1D2處理下表現(xiàn)最好，為2.54%，在C2D3處理下表現(xiàn)最差，為1.70%，下降了0.84 百分點，各處理間差異均無統(tǒng)計學(xué)意義。C2D2處理下，蘇裸麥2號的β- 葡聚糖、可溶性膳食纖維和總膳食纖維含量均排前3。綜上所述，在C2D2處理下，蘇裸麥2號的品質(zhì)指標最佳。

3 討論與結(jié)論

3.1 不同氮肥用量及運籌方式對產(chǎn)量的調(diào)控

針對不同的大麥品種，明確適宜的氮肥用量及運籌方式是降低生產(chǎn)成本、提高大麥產(chǎn)量的重要手段。張金汕等研究發(fā)現(xiàn)，隨著施氮量的提高，甘啤4號的穗長、穗粒數(shù)、結(jié)實率和籽粒產(chǎn)量顯著增加，成穗數(shù)和千粒質(zhì)量表現(xiàn)為先升高后降低[10]。肖玉蘋等研究發(fā)現(xiàn)，氮肥用量后移，啤酒大麥花30 的有效穗數(shù)、產(chǎn)量呈上升趨勢，千粒質(zhì)量呈下降趨勢[11]。與前人研究結(jié)果相同，本試驗發(fā)現(xiàn)蘇裸麥2號的穗數(shù)、穗粒數(shù)、產(chǎn)量也均隨著施氮量的提高而呈上升趨勢，其中各處理間穗數(shù)和穗粒數(shù)差異不具有統(tǒng)計學(xué)意義。與李雪等研究結(jié)果[6]相同，隨著氮肥用量的提高，蘇裸麥2號的千粒質(zhì)量也隨之提高。當?shù)仕较嗤瑫r，不同氮肥運籌方式下，產(chǎn)量及其構(gòu)成因素差異均不具有統(tǒng)計學(xué)意義。本研究發(fā)現(xiàn)，在不同氮肥用量及運籌方式下，蘇裸麥2號籽粒產(chǎn)量在C2D3處理下表現(xiàn)最佳，在C2D2處理下表現(xiàn)次之，而在基肥、苗肥、孕穗肥質(zhì)量比為4︰3︰3、施氮量從210 kg/hm2提高到270 kg/hm2時，產(chǎn)量僅增長2.38%，差異不具有統(tǒng)計學(xué)意義。為了節(jié)本增效，提高氮肥利用效率，基肥、苗肥、孕穗肥質(zhì)量比為4︰3︰3、施氮量為210 kg/hm2，即可滿足高產(chǎn)蘇裸麥2號的生產(chǎn)需求。

3.2 不同氮肥用量及運籌方式對品質(zhì)指標的調(diào)控

前人研究發(fā)現(xiàn)，隨著氮肥用量的提高，大麥籽粒的蛋白質(zhì)含量也提高[5,7,12-13]。與前人研究結(jié)果一致，隨著施氮量的提高，蘇裸麥2號籽粒粗蛋白含量也增高，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義，但受運籌方式影響較小。近年來，裸大麥由于籽粒中富含可溶性膳食纖維，尤其是β- 葡聚糖備受關(guān)注[14]。前人研究發(fā)現(xiàn)，β- 葡聚糖能夠降低血漿膽固醇，降低結(jié)腸癌的風(fēng)險，以及降低血糖指數(shù)，具有重要的保健功能[15]。陳錦新等研究發(fā)現(xiàn)，提高氮肥用量會提高大麥β- 葡聚糖含量，氮肥運籌方式不同也會影響大麥β- 葡聚糖含量，且不同品種對氮肥用量和運籌方式的變化反應(yīng)也不盡相同[16]。本研究發(fā)現(xiàn)，提高施氮量可以顯著提高蘇裸麥2號籽粒的β- 葡聚糖含量，而氮肥運籌方式的改變對其影響較小，這可能與品種特性有關(guān)。前人對裸大麥可溶性膳食纖維的研究往往集中于加工方式，有關(guān)栽培方式對膳食纖維含量的研究仍較少。本研究發(fā)現(xiàn)，通過提高氮肥施用量和苗期氮肥比例，蘇裸麥2號籽粒的可溶性膳食纖維和總膳食纖維含量均表現(xiàn)為先上升后下降的趨勢，處理間差異均無統(tǒng)計學(xué)意義，表明高膳食纖維育種可能是提高裸大麥膳食纖維含量最經(jīng)濟有效的手段。β- 葡聚糖含量、可溶性膳食纖維含量和總膳食纖維含量是衡量裸大麥營養(yǎng)品質(zhì)的重要指標[17]。C2D2處理下，蘇裸麥 2號的β- 葡聚糖、可溶性膳食纖維和總膳食纖維含量均排前3。因此，當基肥、苗肥、孕穗肥質(zhì)量比為4︰3︰3、施氮量為210 kg/hm2時，蘇裸麥2號的品質(zhì)指標綜合表現(xiàn)最佳。

氮肥的過量施用不僅會對土壤、水和大氣造成污染，還會導(dǎo)致裸大麥貪青遲熟，影響裸大麥在江蘇地區(qū)早熟、調(diào)節(jié)茬口的優(yōu)勢，且收獲時易使其遇雨倒伏發(fā)生穗發(fā)芽。因此，明確適宜的氮肥用量及運籌方式對降低生產(chǎn)成本、提高經(jīng)濟效益和促進蘇裸麥2號的推廣有重要的意義。綜合考慮生產(chǎn)成本、產(chǎn)量和品質(zhì)指標，在純氮量210 kg/hm2，基肥、苗肥、孕穗肥質(zhì)量比為4︰3︰3 時，可生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的食用裸大麥，蘇裸麥2號的產(chǎn)量可達5 066.24 kg/hm2，其籽粒中總膳食纖維含量為17.55 g/100 g，可溶性膳食纖維含量為9.45 g/100 g，β- 葡聚糖含量為3.99%，粗蛋白含量為108.23 g/kg，粗纖維含量為1.91%。