“津强7号”春小麦产量和品质对施氮水平响应的探究.pdf

天津农林科技2023 年 8 月第 4 期（总第 294 期）1文章编号：1002-0659（2023）04-0001-05陈兴喆1，康洋1，辛德财2，葛均筑2（1.天津市科学技术信息研究所，天津 300074；2.天津农学院 农学与资源环境学院，天津 300392）试验研究“津强 7 号”春小麦产量和品质对施氮水平响应的探究摘要：为探究不同施氮水平对华北平原北部春小麦产量和品质的影响，文章以春小麦品种“津强 7 号”为试验材料，设置施氮量为 0（N0）、120（N120）、180（N180）、240（N240）kghm-2的单因素试验，测定“津强 7 号”春小麦产量及产量构成因素、籽粒品质与面粉品质。结果表明，与不施氮肥处理（N0）相比，随着施氮量的增加，“津强 7 号”春小麦显著增产 85.9%128.9%，主要原因在于穗粒数显著增加 17.4 24.2 个，百粒质量显著提高 0.9 1.1 g100 粒-1。与不施氮肥处理（N0）比较，施氮显著提高“津强 7 号”春小麦籽粒蛋白质含量和硬度，增幅分别达到 28.9%56.4%和24.4%33.1%，容重增加 3.3%4.7%。施氮显著改善了“津强 7 号”春小麦面粉品质，湿面筋含量、沉降值、最大拉伸阻力、拉伸面积分别比不施氮肥处理（N0）显著增加了 36.7%57.9%、236.9%398.5%、381.9%745.4%、148.0%293.3%，面团形成时间增加了2.23.7 min（P0.05），N240 处理的小麦籽粒蛋白质含量提高 14.4%（P0.05），但差异未达到显著水平。图 3 “津强 7 号”春小麦籽粒容重对施氮量的响应分析“津强 7 号”春小麦籽粒硬度对施氮量的响应（图 4）可以看出，小麦籽粒硬度随着施氮量的增加而显著上升。与 N0 处理（小麦籽粒硬度 38.5）相比，施氮后小麦籽粒硬度显著提高24.4%33.1%，达到 47.9 51.2，以 N240 处理最高。与 N120 处理相比，N180 处理的小麦籽粒硬度提高 5.5 个百分点（P0.05），N240 处理的小麦籽粒硬度提高 6.9 个百分点（P0.05）；N240 处理的小麦籽粒硬度比 N180 处理提高 1.4个百分点，但差异未达到显著水平。图 4 “津强 7 号”春小麦籽粒硬度对施氮量的响应%/量含质白蛋粒籽1-Lg/量容粒籽1-Lg/度硬粒籽4陈兴喆等：“津强 7 号”春小麦产量和品质对施氮水平响应的探究2.4 “津强7号”春小麦面粉品质对施氮量的响应分析“津强 7 号”春小麦面粉品质对施氮量的响应（表 3）可以看出，小麦面粉品质随着施氮量的增加均呈显著上升趋势。与 N0 处理相比，施氮后小麦面粉湿面筋含量、沉降值、最大拉伸阻力、拉伸面积显著增加，分别增加 36.7%57.9%、236.9%398.5%、381.9%745.4%、148.0%293.3%，面团形成时间增加 2.2 3.7 min（P0.05）。N240 处理的小麦面粉吸水率显著增加 12.0 个百分点；N180 和 N240 处理的小麦面粉面团稳定时间增加0.71.1 min（P0.05）。比较施氮量对“津强 7 号”春小麦面粉品质影响可知，与 N120 处理相比，N180 处理的小麦面粉湿面筋含量、吸水率、最大拉伸阻力、拉伸面积、面团形成时间及稳定时间均无显著差异，沉降值增加 5.8 mL（P0.05）；而 N240 处理的小麦面粉品质与 N120 处理之间差异均达到显著水平；N240 与 N180 处理之间除面粉沉降值显著增加4.7 mL 外，其他面粉品质指标差异未达到显著水平。表 3 “津强 7 号”春小麦面粉品质对施氮量的响应处理湿面筋含量/%吸水率/%沉降值/mL最大拉伸阻力/BU拉伸面积/cm2形成时间/min稳定时间/minN024.10.5 c46.80.7 b 6.51.1 d 42.123.4 c22.56.3 c1.20.2 c6.10.3 cN12032.85.2 b54.02.1 b21.97.3 c202.975.2 b55.813.7 b3.41.1 b6.60.4 bcN18035.51.3 ab57.11.1 ab27.72.5 b286.969.4 ab72.916.5 ab4.20.5 ab6.80.2 abN24037.91.5 a58.80.5 a32.41.9 a355.923.7 a88.53.1 a4.90.3 a7.20.2 a3 结论与讨论已有研究表明，合理施用氮肥能够提高小麦叶片光合性能，促进植株干物质积累，表现为穗数和穗粒数增加、穗粒质量降低，但可协同实现小麦增产8，10，14；随着施氮量的增加，小麦籽粒产量呈抛物线趋势，即先上升后趋平缓直至降低，过量施用氮肥导致小麦显著减产9，15。强筋小麦在 0 240 kghm-2施氮量范围内显著增产；在 240 360 kghm-2施氮量范围内产量无差异；在 360 480 kghm-2施氮量范围内显著减产；且在 0 360 kghm-2施氮量范围有利于小麦穗数和穗粒数增加，但不利于小麦穗粒质量提高16。本研究结果表明，与不施氮（N0）相比，施氮后“津强 7 号”春小麦显著增产 85.9%128.9%，中高施氮水平（N180 和 N240）的小麦产量比低施氮水平（N120）增产 9.6%22.8%，且中高施氮水平之间的小麦增产趋势变缓，主要原因在于施氮后小麦穗粒数增加、穗粒质量提高，在同等群体下通过增加穗粒质量实现增产。本研究在试验范围内尚未发现最高施氮水平，但根据小麦产量增长趋势模拟分析得出，春小麦最佳施氮量应该为 220 250 kghm-2，不宜过高。本试验结果的施氮量基本与马瑞琦等16-17研究结果一致，强、弱筋小麦在 180 240 kghm-2施氮量范围内，小麦产量及产量构成因素最优，可实现高产稳产。郭伟等18研究表明，随着施肥量的增加小麦籽粒蛋白质含量升高，在 180 240 kghm-2施氮量范围内，小麦籽粒蛋白质含量及其组分含量均随着施氮量的增加而提高，其中醇溶蛋白和谷蛋白的增加幅度高于清蛋白和球蛋白17。雷钧杰等19研究表明，冬小麦籽粒容重和面粉湿面筋含量随着施氮量的增加呈先上升后下降的变化趋势，但马瑞奇等17研究表明随着施氮量的增加小麦籽粒容重逐渐降低，硬度则逐渐增加。本研究结果表明，春小麦施氮比不施氮的小麦籽粒蛋白质含量和容重呈大幅度上升趋势，分别提高 28.9%56.4%和 3.3%4.7%，硬度提高 24.4%33.1%（P0.05）。不同施氮量水平之间，小麦籽粒蛋白质含量、容重、硬度均随着施氮量的增加呈上升趋势，且高施氮水平的小麦籽粒蛋白质含量和硬度与低施氮水平的差异达到显著水平，分别提高 14.4%和 6.9%。曹承富等20研究表明，在 0 225 kghm-2施氮量范围内，增施氮肥显著提高强筋、中筋、弱筋不同类型小麦面粉的沉淀值，延长面团的形成时间及稳定时间。在 180 240 kghm-2施氮量范围内，小麦面粉的沉淀值、湿面筋含量、吸水率、沉淀指数、面团形成时间及稳定时间等均随着施氮量的增加而显著提高，但进一步增施氮肥小麦品质显著下降13，17，小麦面粉沉淀值和面团稳定时间在 225 kghm-2施氮量下最大21。本研究结果表明，与不施氮相比，施氮后“津强7 号”春小麦面粉的湿面筋含量、沉降值、最大拉5天津农林科技2023 年 8 月第 4 期（总第 294 期）伸阻力、拉伸面积分别显著增加 36.7%57.9%、236.9%398.5%、381.9%745.4%、148.0%293.3%，面团形成时间显著增加 2.2 3.7 min。不同施氮量水平之间，“津强 7 号”春小麦面粉品质指标均呈上升趋势，且均在高氮水平（N240）下达到最高值，中高施氮水平之间差异不显著，说明在本研究的施氮量水平范围内，“津强 7 号”春小麦的品质指标与已有的研究结论一致，且春小麦面粉品质对施氮量响应的变化趋势已经趋于平缓。本研究条件下，“津强 7 号”春小麦穗粒数和穗粒质量随着施氮量的增加而显著增加，进而实现小麦显著增产，同时通过提高小麦籽粒容重和蛋白质含量，可显著改善面粉品质。本研究结论为：天津市春小麦适宜施氮量为 240 kghm-2，可实现产量 6.0103 kghm-2以上，同时能保证春小麦籽粒品质和面粉品质最优。参考文献1 LIU C R,REN D Y,LIU H R,et al.Optimizing nitrogen management diminished reactive nitrogen loss and acquired optimal net ecosystem economic benefit in a wheat-maize rotation system J.Journal of Cleaner Production,2022(33):129964.2 FANG Q X,MA L,GREEN T R,et al.Water resources andwater use efficiency in the North China Plain:Current status and 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