不同施氮措施对强筋小麦生长、产量和品质的调控效应.pdf

2023.11 试验研究小麦 渊Triticum aestivum L.冤 是小麦属植物的统称袁作为人类主要的粮食作物和经济作物之一袁在世界范围内被广泛种植遥 小麦富含丰富的淀粉尧 蛋白质尧脂肪和维生素 A 等物质袁一方面在被磨成面粉后可用来制作面包尧馒头等食物袁另一方面发酵后可用于制作啤酒尧酒精尧白酒等袁或用作生物质燃料的主要原料之一袁 因此保证粮食安全始终是治国理政的头等大事袁至关重要1-2遥 山西省地处我国中纬度地带的内陆袁属温带大陆性季风气候袁光尧热尧水等资源丰富袁是我国粮食主产区之一袁其粮食高产稳产对于维护区域粮食安全和社会稳定具有重要的意义遥氮肥作为提升小麦产量的主要技术措施之一袁在小麦种植生产中被大面积的使用袁 适宜的施氮量和施肥措施对于提升小麦产量和品质至关重要2遥 氮素可以通过影响植株光合作用进而影响有机物的合成袁影响小麦产量和品质遥 张子璇3等的研究结果与一次性基施相比袁 采用基肥和追肥相结合的施肥措施更加有利于小麦产量和品质的形成曰李丰丰4等的研究表明适宜的氮肥运筹是影响产量和品质的最主要因素遥 前人针对不同施氮措施对小麦生长尧 产量和品质等方面进行了大量研究袁 但是针对不同施氮措施下强筋小麦生长发育尧 产量和品质的影响研究较少遥 基于此袁本研究于 2022 年 9 月至 2023 年 6 月在临汾市的山西农业大学小麦研究所韩村国家试验基地开展田间试验袁 共设计 5 种氮肥基追比例袁 探究了不同施氮措施对山西临汾地区强筋小麦生长发育尧 产量和品质的调控效应袁 以期为优化山西临汾地区小麦施肥栽培技术袁 提升区域小麦产量和品质不同施氮措施对强筋小麦生长、产量和品质的调控效应摘要院为明确不同施氮措施对山西临汾地区强筋小麦生长发育尧产量和品质的调控效应袁解决区域小麦种植生产中因氮肥施用不科学而导致小麦品质和产量下降尧氮肥利用率低等方面问题袁本研究于 2022 年 9 月至 2023 年 6 月在临汾地区开展田间试验袁以当地主栽强筋小麦品种晋麦 29 为试验材料袁采用单因素随机区组试验设计袁共设计 5 种施氮措施袁并测定了不同施氮措施下强筋小麦叶片的 SPAD 值尧产量和品质变化特征遥结果表明袁小麦叶片 SPAD 值随着氮肥基追比的上升袁表现为先上升后下降的趋势袁小麦不同生育时期均在基追比 4颐6 时呈现最大叶片 SPAD 值曰同时小麦产量及其构成因素指标渊穗数尧穗粒数尧千粒重和产量冤和品质指标渊籽粒硬度尧湿面筋含量尧蛋白质含量尧清蛋白含量和球蛋白含量冤也均在基追比为 4颐6 时呈现最大值遥 因此袁在山西临汾地区强筋小麦种植生产中袁氮肥基追比为 4颐6 时可提高叶片 SPAD 值尧产量和改善品质袁且效果最优袁可在该区域推广应用遥 本研究可为优化山西临汾地区小麦施肥栽培技术袁提高区域小麦产量和品质及氮素利用效率袁进而为提升小麦种植效益提供理论依据袁以保障区域粮食生产安全遥关键词院强筋小麦曰施氮措施曰生长曰产量曰品质张建华解丽丽裴磊秦悦张定一渊山西农业大学小麦研究所山西临汾 041000冤基金项目院2023 年小麦种业创新良种联合攻关渊YZGG02冤袁山西农业大学生物育种工程项目野高产优质多抗小麦新品种选育及材料创制冶渊YZGC016冤遥作者简介院张建华渊1976原冤袁男袁硕士袁副研究员袁从事小麦新品种选育和栽培技术研究遥44-试验研究 2023.11及提高氮素利用效率袁 保障区域粮食安全等提供理论依据遥1材料与方法1.1试验地概况本研究于 2022 年 9 月至 2023 年 6 月在临汾市山西农业大学小麦研究所韩村国家试验基地 渊纬度36毅11忆06义尧经度 113毅18忆32义冤开展田间研究袁种植制度为一年两熟制袁前茬作物为玉米袁试验地 0耀20 cm 土层土壤理化性状见表 1遥1.2试验设计本研究采用单因素随机区组试验设计袁 共设计5 种施氮措施袁处理 1院不施氮处理渊N0冤袁处理 2尧处理 3尧 处理 4尧 处理 5 为在当地常规施氮量基础上氮肥基追比分别为 3颐7尧4颐6尧6颐4尧7颐3遥 每个处理 猿 次重复袁 共计 30 个小区袁 每个处理小区面积为 60 m2渊10 m伊6 m冤遥 处理田间分布设计见图 1遥本研究供试强筋小麦品种为晋麦 29袁 氮肥施加量渊纯氮冤为 15 kg/亩尧磷肥施加量渊纯磷冤为 8 kg/亩尧表 1试验地 0耀20 cm 土层土壤理化性质土壤类型碱解氮渊mg/kg冤全磷渊g/kg冤速效磷渊mg/kg冤全钾渊g/kg冤速效钾渊mg/kg冤 有机质渊g/kg冤容重渊g/cm3冤潮土77.645.2998.682.1699.6815.591.31钾肥施加量渊纯钾冤为 8 kg/亩遥 本研究供试氮肥为尿素袁磷肥为磷酸二铵袁钾肥为硫酸钾遥 氮肥采用基施+追施的方式袁分别在小麦播前基施和挑旗期追施曰磷钾肥一次性基施遥小麦采用等行距种植袁株距为 15 cm袁播量为 15 kg/亩遥灌溉量尧灌溉时期尧施肥时期和农药防治等田间管理措施一致遥 小麦于 2022 年 10 月6 日播种袁2023 年 5 月 29 日收获遥1.3测定项目及方法1.3.1小麦叶片 SPAD 值的测定分别于小麦拔节期尧挑旗期和灌浆期渊开花后 10 d冤利用便携式 SPAD叶绿素仪 502-plus 测定小麦叶片 SPAD 值袁 拔节期测量的叶片为新生长的完整叶片袁 挑旗期和灌浆期测量的叶片为旗叶遥 每个小区随机选择 5 株小麦袁分别测定叶片上尧中尧下部 3 个部位的 SPAD 值袁求其平均值即为叶片 SPAD 值遥1.3.2小麦产量及其构成因素指标的测定在小麦收获期进行产量及其构成因素指标的测定遥 每个小区在中间位置选定一个 3 m伊3 m 的小样方袁 计算样方内小麦总株数袁进而计算每亩小麦株数遥 同时每个处理小区选择 20 株小麦袁晒干后进行考种袁主要测定指标包含小麦穗数尧穗粒数尧穗重尧千粒重等袁并计算小麦产量遥1.3.3小麦品质指标的测定小麦品质指标主要包括籽粒硬度尧湿面筋含量尧蛋白质含量尧清蛋白含量和球蛋白含量遥 小麦籽粒硬度测定利用数显谷物硬度计 JYDX100元40 小麦米颗粒硬度检测仪曰 湿面筋含量利用 ST007AP 面筋测定仪进行测定曰 蛋白质含量尧清蛋白含量和球蛋白含量测定方法参考张子旋3等的研究中提到的方法遥1.4数据统计与分析采用 Excel 2010 进行试验测定数据的整理袁SPSS 23.0 软件进行相关性分析袁采用 LSD 法进行处理间比较袁利用 Origin 2022 进行数据的绘图工作遥2结果与分析2.1不同施氮措施对小麦叶片 SPAD 值的影响不同施氮措施下小麦不同生育时期叶片 SPAD值变化特征见图 2遥 可以得知随着生育进程的推进袁小麦叶片 SPAD 值表现出先上升后下降的趋势袁在小麦挑旗期出现最大值遥 不同施氮措施下袁 小麦叶片SPAD 值随着氮肥基追比的上升袁表现出先上升后下降的趋势袁小麦不同生育时期均在基追比 4颐6 时有最大叶片 SPAD 值遥 同时本研究还发现袁与不施氮处理相比袁施氮处理下小麦灌浆期叶片 SPAD 值显著上升且下降幅度较小袁 更加有利于灌浆过程中干物质的累积和产量的形成遥2.2不同施氮措施对小麦产量及其构成因素的影响由表 2 可知袁 不同施氮措施显著影响小麦亩穗数尧穗粒数尧千粒重和产量袁不同氮肥基追比处理下的小麦亩穗数尧穗粒数尧千粒重和产量均显著高于不施氮处理袁同时均在基追比 4颐6 的处理下出现最大值袁图 1不同小麦品种田间试验布局45-2023.11 试验研究图 2不同施氮措施下小麦不同生育时期叶片 SPAD 值变化特征分别为 46.47 万穗尧29.94 粒尧41.16 g 和 543.19 kg/亩遥2.3不同施氮措施对小麦品质的影响由表 3 可知袁与处理 员 相比袁处理 2尧处理 3尧处理 4 和处理 5 能显著提升小麦籽粒硬度尧 湿面筋含量尧蛋白质含量尧清蛋白含量和球蛋白含量遥 处理 2尧处理 3尧处理 4 和处理 5 下的小麦籽粒硬度尧湿面筋含量尧蛋白质含量尧清蛋白含量和球蛋白含量无显著差异袁 但处理 3 各性状值均最高袁 分别为 51.16尧29.49%尧13.89%尧2.35%和 1.52%袁这说明在小麦种植生产中适宜的氮肥基追比更有利于小麦品质指标的提升遥3讨论与结论氮肥施用方式是提升小麦产量的主要技术措施之一袁 适宜的施氮量和施肥措施对提升小麦产量和注院表中不同小写字母表示各处理之间小麦亩穗数尧穗粒数尧千粒重和产量之间差异显著性渊 约0.05冤遥表 2不同施氮措施对小麦产量及其构成因素的影响处理穗数渊万穗/亩冤穗粒数渊粒冤千粒重渊g冤产量渊kg/亩冤139.46依0.23c27.16依0.08c38.69依0.32c369.18依12.35d245.93依0.15ab29.09依0.12b40.26依0.16b513.39依8.65c346.47依0.26a29.94依0.13a41.16依0.08a543.19依3.24a444.65依0.31b29.47依0.06a40.86依0.12a524.88依4.68b543.99依0.09b28.03依0.10b40.31依0.06b514.65依1.69c表 3不同施氮措施下小麦品质指标的变化处理籽粒硬度湿面筋含量渊%冤蛋白质含量渊%冤清蛋白含量渊%冤球蛋白含量渊%冤146.29依0.15c24.65依0.12b10.35依0.06b1.65依0.06b1.09依0.01b249.65依0.22b28.68依0.13a13.36依0.05a2.17依0.03a1.41依0.03a351.16依0.06a29.49依0.24a13.89依0.07a2.35依0.02a1.52依0.02a450.68依0.18ab28.99依0.06a13.67依0.01a2.24依0.04a1.43依0.01a549.88依0.09b28.72依0.11a13.29依0.03a2.06依0.01a1.39依0.04a品质至关重要1遥 氮肥运筹作为调节小麦生育的重要技术手段袁 对小麦生长尧 产量和品质指标的影响至关重要遥 前人研究发现袁较一次性基施相比袁采用基肥加追肥的技术措施可以显著提升小麦叶片 SPAD值3袁这与本研究结果一致遥 本研究还发现袁小麦叶片SPAD 值随着氮肥基追比的上升袁表现出先上升后下降的趋势袁小麦不同生育时期均在基追比 4颐6 时有最大叶片 SPAD 值袁 同时还可减缓灌浆期小麦叶片SPAD 值的下降袁维持较高的光合能力遥不同氮肥施加措施还可显著影响作物产量和品质的形成遥 本研究结果表明袁 不同氮肥基追比处理下的小麦亩穗数尧 穗粒数尧 千粒重和产量均在基追比 4颐6 时有最大值袁 分别为 46.47 万穗尧 29.94 粒尧41.16 g 和 543.19 kg/亩袁同时不同氮肥基追比处理下的小麦籽粒硬度尧湿面筋含量尧蛋白质含量尧清蛋白含量和球蛋白含量无显著差异袁但均表现为在处理 3即氮肥基追比 4颐6 下有最大值袁这说明在小麦种植生产中适宜的氮肥基追比更有利于小麦产量和品质的提升遥 这是由于小麦前期生长发育所需养分较少袁过量施氮会抑制前期根系生长发育和小麦分蘖袁 而后期又会由于肥料供应不足脱靶早衰袁 而采用适宜的基追比可以保障小麦全生育时期有充足的养分供46-试验研究 2023.11应袁有利于产量和品质的形成袁实现作物高产优质高效的生产目标5遥综上得知袁 在山西临汾地区小麦施肥种植生产中袁采用基肥与追肥相结合的施肥措施袁同时基追比为 4颐6 时效果最优袁可实现区域小麦产量和品质提升及提高氮素利用效率遥参考文献1赵彦峰,王弘,雷格丽袁等.不同施氮量对强筋小麦产量及其构成因素的影响J.现代农业科技,2023,839渊9冤:21-23袁27.2任开明,王犇,杨文俊袁等.施氮对稻茬弱筋小麦生长特性尧品质与产量的影响J.浙江农业学报,2023,35渊4冤:769-779.3张子旋,王艳群,李旭光袁等.氮肥基追比对强筋小麦旗叶光合特性尧籽粒产量和蛋白的影响J.河北农业大学学报,2023,46渊1冤:10-15.4李丰丰.弱筋小麦产量形成和氮素利用生理研究D.武汉院华中农业大学,2021.5刘哲文.追氮时期和比例对不同筋型小麦生理特性和产量品质的影响D.乌鲁木齐院新疆农业大学,2022.糜子袁禾本科黍属袁又名黍尧稷和糜1袁是中国最早栽培的谷类作物之一遥 因其生育期短尧耐瘠薄等特性2袁灾年常作为备荒作物种植袁对寒旱地区农牧业发展起到助推作用遥在我国袁糜子主要以制米为主袁因其米质金黄袁故称之为黄米袁是北方地区主要食物之一3遥 据本草纲目记载袁黏者为黍袁不黏者为稷曰民间又将黏的称为黍袁不黏的称为糜4遥 糜子富含多种营养元素及矿物质袁其中含量较高的为蛋白质5曰各类蛋白质中袁又以清蛋白含量最高6-7遥 蛋白质含量的多少与糜子品种直接相关袁糯性品种高于粳性品种8遥目前袁我国主要以野杂交育种+系谱法冶为手段改良尧选育糜子新品种袁明确各类糜子种质资源的农艺性状相关性尧遗传多样性等袁为糜子新品种创制打下了坚实的基础9遥基金项目院内蒙古农牧业创新基金渊2023CXJJN12冤曰内蒙古自治区科技计划项目渊2021GG0375冤曰国家现代农业产业技术体系项目渊CARS-06-13.5-A15冤遥作者简介院李涛渊1993-冤袁男袁硕士袁助理研究员袁从事寒旱区作物品质育种与遗传改良工作遥通讯作者院杨文耀渊1965-冤袁男袁研究员袁从事农作物高产栽培技术的研究遥 E-mail:33 份糜子主要农艺性状的遗传多样性分析李涛1杨文耀1高瑞晓2高志军3渊1.内蒙古自治区农牧业科学院内蒙古呼和浩特 010031曰2.呼和浩特市农牧技术推广中心内蒙古呼和浩特 010070曰3.鄂尔多斯市农牧业科学研究院内蒙古鄂尔多斯 017000冤摘要院为了筛选出优良的糜子种质资源袁对 33 份糜子品种的 11 个农艺性状进行了相关性尧遗传多样性研究遥 结果表明袁以欧氏距离为 15 将 33 份糜子品种划分为四大类袁将第玉类与第芋类作为组合亲本进行杂交组配袁可以选育出抗折断尧抗倒伏尧耐密性好尧高产的糜子新品种遥基于 11 个糜子农艺性状进行相关性分析袁发现小区产量与穗柄长尧穗型尧秆色呈渊极冤显著负相关袁与穗粒重尧千粒重尧分蘖个数呈极显著正相关遥 参试的 33 份糜子品种遗传多样性比较丰富袁粒色的遗传多样性指数最高渊1.25冤袁秆色的多样性指数最低渊0.47冤遥关键词院糜子曰农艺性状曰相关性曰遗传多样性47-