申冠宇，謝旭東，陳真真，周?chē)?guó)勤，尹志剛，石守設(shè)，孫夢(mèng)，陳宏

(信陽(yáng)市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，河南 信陽(yáng) 464000)

豫南麥區(qū)作為河南省主要的中、弱筋麥區(qū)，小麥常年種植面積在30萬(wàn)hm2以上[1]。近年來(lái)，在小麥的實(shí)際生產(chǎn)中，農(nóng)戶(hù)為提高產(chǎn)量和收入，加大播種量、大規(guī)模過(guò)量地使用氮肥。氮肥的不合理使用，嚴(yán)重影響環(huán)境，且降低了氮肥利用率[2-3]。氮肥對(duì)小麥有著非常重要的作用，能促進(jìn)小麥植株的生長(zhǎng)，提高小麥產(chǎn)量。氮肥供應(yīng)不足會(huì)造成小麥植株矮小、光合作用下降、分蘗少、穗粒數(shù)下降，進(jìn)而導(dǎo)致小麥減產(chǎn)，同時(shí)，也會(huì)引起小麥根腐病、紋枯病等其他病害發(fā)生[4]。當(dāng)?shù)使┙o過(guò)量時(shí)，不僅會(huì)引起小麥莖葉瘋長(zhǎng)，無(wú)效分蘗數(shù)過(guò)多，植株的抗逆性減弱，小麥植株貪青晚熟，還會(huì)影響小麥籽粒品質(zhì)，也會(huì)對(duì)地下水造成污染[5]。因此，減氮增效已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

我們通過(guò)調(diào)查，針對(duì)豫南麥區(qū)廣泛推廣使用的小麥品種，挑選出白皮麥鄭麥113、紅皮麥揚(yáng)麥15，以這2個(gè)品種為對(duì)象，在大田條件下，對(duì)小麥整體群體變化以及產(chǎn)量、品質(zhì)進(jìn)行研究，以明確最佳氮肥施用量，旨在為豫南麥區(qū)推廣低投入、高回報(bào)的栽培模式提供堅(jiān)實(shí)的理論依據(jù)和支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2020年在河南省信陽(yáng)市平橋區(qū)梁灣村進(jìn)行，播種前測(cè)定試驗(yàn)田土壤基礎(chǔ)肥力，pH值6.53，有機(jī)質(zhì)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，有效鉀含量96.3 mg·kg-1。供試材料為弱春性中早熟小麥品種鄭麥113(豫審麥2015016)、春性中熟小麥品種揚(yáng)麥15(蘇審麥200502)。大田試驗(yàn)采用裂區(qū)設(shè)計(jì)，主區(qū)為施氮水平，副區(qū)為品種。主處理設(shè)6個(gè)水平，分別為0(N0)、90.0(N1)、135.0(N2)、157.5(N3)、180.0(N4)、225.0(N5)kg·hm-2。副處理為品種揚(yáng)麥15(Y)和鄭麥113(Z)。試驗(yàn)共計(jì)12個(gè)處理組合，小區(qū)長(zhǎng)9 m，寬1.5 m，12行，平均行距0.23 m，小區(qū)面積13.5 m2。試驗(yàn)于10月28日播種，氮肥使用方法為底追比6∶4，磷鉀肥全部底施。

1.2 測(cè)定指標(biāo)

1.2.1 群體的測(cè)定

分別在出苗期(12月中旬)、返青期(2月中旬)、拔節(jié)期(3月中旬)、抽穗期(4月中旬)進(jìn)行調(diào)查，測(cè)定小區(qū)莖蘗動(dòng)態(tài)變化。

1.2.2 株高、節(jié)間長(zhǎng)度的測(cè)定

小麥?zhǔn)斋@前對(duì)各個(gè)處理取樣調(diào)查，考查株高、節(jié)間長(zhǎng)度。

1.2.3 產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的測(cè)定

成熟期，每小區(qū)取1 m2植株，調(diào)查成穗數(shù)；每小區(qū)隨機(jī)取15株小麥，室內(nèi)考種，測(cè)定穗粒數(shù)、千粒重；每小區(qū)單獨(dú)收獲計(jì)算產(chǎn)量。

1.2.4 小麥品質(zhì)的測(cè)定

采用瑞典波通公司生產(chǎn)的DA7200連續(xù)光譜固定光柵近紅外分析儀，測(cè)定小麥籽粒容重、蛋白質(zhì)含量。

1.3 數(shù)據(jù)處理

使用Office 2016軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，SPSS Statistics 19軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施氮量對(duì)小麥莖蘗動(dòng)態(tài)的影響

由圖1顯示，小麥莖蘗動(dòng)態(tài)變化，在各個(gè)時(shí)期，揚(yáng)麥15在YN0處理群體最低；鄭麥113在苗期和返青期ZN1處理群體最低，在拔節(jié)期和抽穗期ZN0處理最低。在抽穗期，揚(yáng)麥15在YN5處理最高，與其他處理相比提高1.1%～6.5%；鄭麥113在ZN3處理最高，與其他處理相比提高1.2%～5.3%。從小麥群體數(shù)量變化來(lái)看，群體的增加代表著小麥分蘗能力的提升，氮的施用量增加，在一定程度上提高了小麥分蘗能力，但對(duì)于鄭麥113來(lái)說(shuō)，過(guò)量施用氮肥并不會(huì)在抽穗期提高小麥群體數(shù)量。

同生育期柱上無(wú)相同小寫(xiě)字母表示組間差異顯著(P<0.05)。圖1 不同施氮量對(duì)莖蘗的影響

2.2 不同施氮量對(duì)小麥節(jié)間長(zhǎng)度的影響

從表1中可以看出不同施氮量對(duì)冬小麥株高和節(jié)間長(zhǎng)度的影響。6個(gè)處理間，鄭麥113的株高依次為ZN3>ZN5>ZN4>ZN2>ZN1>ZN0；揚(yáng)麥15的株高依次為YN4>YN5>YN3>YN2>YN1>YN0。鄭麥113株高在ZN3處理最大，與其他處理相比提高0.5%～7.5%；揚(yáng)麥15株高在YN4處理達(dá)到最大，與其他處理相比提高0.4%～3.6%。隨著施氮量的增加，株高呈現(xiàn)出先增加后降低的趨勢(shì)，6個(gè)處理間達(dá)到了明顯差異。每個(gè)處理的倒五節(jié)～穗下節(jié)間長(zhǎng)度都逐漸增加，都是穗下節(jié)最長(zhǎng)，但是4個(gè)處理間的倒二節(jié)至倒四節(jié)之間的差異不明顯。倒五節(jié)中，鄭麥113隨著施氮量的增加，出現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)；穗下節(jié)的長(zhǎng)度隨著施氮量增加而增加，超過(guò)一定限度后不再明顯增加。

表1 不同施氮量對(duì)節(jié)間長(zhǎng)度的影響 單位：cm

2.3 不同施氮量對(duì)小麥產(chǎn)量的影響

從表2中可以看出，不同施氮量對(duì)小麥產(chǎn)量及其產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響，施氮量對(duì)小麥產(chǎn)量及其構(gòu)成因素具有明顯的調(diào)控效應(yīng)，穗數(shù)隨著施氮量增加有先增加后減少的趨勢(shì)，不同處理間有著明顯的差異；隨著施氮量的增加，穗粒數(shù)變化不大，處理間差異不明顯；在千粒重方面，揚(yáng)麥15在YN3處理時(shí)達(dá)到最大值。產(chǎn)量隨著施氮量的增加，鄭麥113在ZN3處理時(shí)達(dá)到最大值，6 516.2 kg·hm-2，與其他處理間相比，產(chǎn)量提高1.5%～8.0%；揚(yáng)麥15在YN4處理達(dá)到最大值，5 964.5 kg·hm-2，與其他處理間相比，產(chǎn)量提高0.5%～15.6%。

表2 不同施氮量對(duì)產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

2.4 不同施氮量對(duì)小麥品質(zhì)的影響

表3的結(jié)果表明，蛋白質(zhì)含量隨著施氮量增加而增加，與不施氮肥相比，鄭麥113在ZN2、ZN3、ZN4和ZN5處理的蛋白質(zhì)含量分別提升0.1、0.1、0.1和0.2百分點(diǎn)；揚(yáng)麥15在YN4、YN5處理蛋白質(zhì)含量均提升0.2百分點(diǎn)。與不施氮肥相比，鄭麥113在ZN2、ZN3、ZN4和ZN5處理濕面筋含量分別提升0.1、0.6、0.2和0.2百分點(diǎn)；揚(yáng)麥15在YN4、YN5處理濕面筋含量提升1.9和1.1百分點(diǎn)。綜合小麥品質(zhì)來(lái)看，對(duì)弱筋小麥揚(yáng)麥15、釀酒小麥鄭麥113來(lái)說(shuō)，提質(zhì)增產(chǎn)是以降低蛋白質(zhì)含量為宜，生產(chǎn)上氮肥施用要謹(jǐn)慎。

表3 不同施氮量對(duì)小麥品質(zhì)的影響

3 結(jié)論與討論

小麥的生長(zhǎng)發(fā)育是獲得高產(chǎn)的前提，受多種因素的影響，如遺傳性狀、播期播量、溫度、光照、水分、肥料等[6-8]。小麥生長(zhǎng)發(fā)育的好壞，會(huì)直接或間接影響小麥產(chǎn)量及相關(guān)因素的表現(xiàn)[9-10]。本研究表明，不同施氮量下，不同小麥品種的株高和群體數(shù)量變化均受到不同程度的影響，隨施氮量增加，小麥株高呈現(xiàn)增加趨勢(shì)，群體數(shù)量呈現(xiàn)先增加后減少的情況。

從對(duì)小麥性狀的影響來(lái)看，施氮量對(duì)小麥株高影響很大，隨施氮量增加小麥株高增加，在一定范圍內(nèi)，小麥穗長(zhǎng)的變化與小麥株高變化一致，但是超過(guò)一定限度后，小麥的株高和穗長(zhǎng)會(huì)出現(xiàn)下降的趨勢(shì)；施氮量的多少對(duì)小麥莖倒二節(jié)～倒四節(jié)節(jié)間長(zhǎng)度影響不大，但是對(duì)穗下節(jié)和倒五節(jié)的影響大，和對(duì)小麥穗長(zhǎng)影響一樣，都有先升后降的趨勢(shì)。有研究[11]表明，穗莖節(jié)較長(zhǎng)但是基部節(jié)間較短是小麥最佳的節(jié)間結(jié)構(gòu)，本試驗(yàn)中隨著施氮量的增加，莖節(jié)間長(zhǎng)度先升后降。據(jù)部分試驗(yàn)結(jié)果顯示，隨著施氮量的增加，穗數(shù)和穗粒數(shù)均增加，千粒重下降[12-16]。在本試驗(yàn)中，鄭麥113在N3處理下的產(chǎn)量最高，揚(yáng)麥15在N4處理下產(chǎn)量最高。

綜上所述，通過(guò)本試驗(yàn)的初步研究，在N15-P2O510-K2O10(底追比6∶4)基礎(chǔ)上，鄭麥113和揚(yáng)麥15分別在157.5、180.0 kg·hm-2施氮量條件下，能夠最大限度促進(jìn)小麥的生長(zhǎng)發(fā)育，節(jié)間結(jié)構(gòu)達(dá)到最佳，產(chǎn)量達(dá)到最高，籽粒品質(zhì)提升最大。因此，在生產(chǎn)中適量降低氮肥的施用，能夠減少經(jīng)濟(jì)投入，產(chǎn)量得到提升，品質(zhì)較為適宜，進(jìn)而達(dá)到提質(zhì)增效的目的，推動(dòng)豫南麥區(qū)弱筋小麥、釀酒小麥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。