氮肥对不同类型小麦产量与品质的影响及调控差异.pdf
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1、氮肥对不同类型小麦产量与品质的影响及调控差异魏鹏1,2,张培文1,李文阳1,闫素辉*1(1.安徽科技学院农学院,安徽凤阳233100;2.砀山县农业农村局,安徽砀山235300)摘要:为探明氮肥对不同敏感型小麦产量与品质及其相关构成因素的影响,以氮敏感型、氮迟钝型 2 种类型小麦品种为材料,采用随机区组设计,设置纯施氮 180 kg/hm2(N1)、240 kg/hm2(N2)2 个氮素水平,研究不同类型小麦产量与品质及其相关构成因素在不同氮水平下的变化差异。结果表明,氮肥主要是通过影响小麦穗数和千粒重,进而影响小麦产量,相较于低氮水平,高氮水平下氮敏感型小麦产量降低了 19.82%,氮迟钝型
2、小麦产量降低了 2.62%,高氮不利于氮敏感型小麦产量的提升,对氮迟钝型小麦产量的影响相对较小;容重、硬度、出粉率在不同氮水平间差异性不显著;粗蛋白含量、湿面筋含量和沉淀值在不同氮水平下呈极显著性差异,与低氮水平相比较,高氮水平下有利于小麦籽粒粗蛋白含量、湿面筋含量和沉淀值的增加,氮敏感型品种的增加幅度分别为 8.04%、7.55%和 15.84%,氮迟钝型品种的增加幅度分别为 3.38%、3.23%和3.39%,氮敏感品种的增加幅度显著高于氮迟钝型品种。本研究还显示,不同氮水平下的小麦淀粉 RVA 黏度参数差异性显著,随着施氮量的增加,小麦淀粉糊化峰值黏度、低谷黏度、最终黏度、稀懈值均显著降
3、低。由此可见,在小麦产量和品质方面,氮敏感型品种对氮肥的响应程度均大于氮迟钝型,氮肥对小麦品质的影响主要是在二次加工品质上,氮肥对小麦一次加工品质的影响较小。关键词:小麦;氮肥;产量;品质;淀粉 RVA 黏度参数中图分类号:S512.1文献标志码:A文章编号:1673-0143(2023)05-0024-08DOI:10.16389/42-1737/n.2023.05.003Effects of Nitrogen Fertilizer on Yield and Quality of Different Types ofWheat and Differences in RegulationWEI
4、 Peng1,2,ZHANG Peiwen1,LI Wenyang1,YAN Suhui*1(1.Agriculture College,Anhui Science and Technology University,Fengyang 233100,Anhui,China;2.Dangshan County Agriculture and Rural Affairs Bureau,Dangshan 235300,Anhui,China)Abstract:To find out the effect of nitrogen fertilizer on the yield and quality
5、of differentsensitive wheat and its related components,two types of wheat varieties,nitrogen-sensitiveand nitrogen-insensitive,were used as materials,and a random block design was used to set收稿日期:2022-09-27基金项目:国 家 重 点 研 发 计 划 项 目(2016YFD0300408,2017YFD0301301);安 徽 省 自 然 科 学 基 金 资 助 项 目(1408085MC48,
6、1408085QC54)作者简介:魏鹏(1995),男,农艺师,硕士生,研究方向:小麦优质高产栽培生理。*通信作者:闫素辉(1979),女,教授,博士,研究方向:作物栽培学与耕作学。E-mail:第 51卷 第 5期2023年 10月江 汉 大 学 学 报(自 然 科 学 版)J.Jianghan Univ.(Nat.Sci.Ed.)Vol.51 No.5Oct.20232023年第 5期two pure nitrogen application of 180 kg/hm2(N1)and 240 kg/hm2(N2),the variation ofwheat yield,quality an
7、d related components of different types of wheat under differentnitrogen levels were studied.The results showed that nitrogen fertilizer mainly affected wheatyield by affecting the number of ears and thousand kernel weight.Compared with low nitrogenlevels,the yield of nitrogen-sensitive wheat decrea
8、sed by 19.82%under high nitrogenlevels and the yield of nitrogen-insensitive wheat decreased by 2.62%.High nitrogen wasnot conducive to the improvement of nitrogen-sensitive wheat yield and had relatively littleeffect on nitrogen-insensitive wheat yield.Under different nitrogen levels,the test weigh
9、t,hardness,and flour extraction rate had no significant difference,and the crude proteincontent,wet gluten content,and sedimentation value had significant differences.Comparedwith the low nitrogen level,the high nitrogen level was conducive to the increase of the crudeprotein content,wet gluten cont
10、ent,and sedimentation value of wheat grains,the increasedrange of nitrogen-sensitive varieties was 8.04%,7.55%,and 15.84%,the increase rate ofnitrogen-insensitive varieties was 3.38%,3.23%,and 3.39%,respectively,and theincrease in nitrogen-sensitive varieties was significantly higher than that of ni
11、trogen-insensitive varieties.This study also showed that the RVA viscosity parameters of wheatstarch under different nitrogen levels had significant differences.With the increase of nitrogenapplication,the peak viscosity,trough viscosity,final viscosity,and dilution value of wheatstarch all decrease
12、d significantly.It can be seen that in terms of wheat yield and quality,theresponse of nitrogen-sensitive varieties to nitrogen fertilizer is greater than that of nitrogen-insensitive varieties.The effect of nitrogen fertilizer on wheat quality is mainly on the qualityof secondary processing,and the
13、 quality of wheat primary processing is small.Key words:wheat;nitrogen fertilizer;yield;quality;starch RVA viscosity parameters小麦是我国重要的粮食作物,对保障国家粮食安全具有重要作用,高产优质是从事小麦生产一直以来的目标。小麦的产量和品质,不仅取决于品种的遗传特性,而且受生态环境和栽培技术的影响1。在各种栽培措施中,氮素营养对小麦产量和品质的影响最为突出2-3,合理施用氮肥可促进小麦生长发育和提高产量,也对小麦籽粒品质的形成有明显的调节作用4-5。在当前小麦生产中,降
14、低氮肥施用量可以降低倒伏的风险和减少不必要的氮肥流失与浪费,但减少氮肥施用量后产量会相应地下降。合理增施氮肥对小麦干物质积累和转运有正向调控作用,能够促进花前积累干物质的转移,增加花后干物质积累量,有利于产量的提高6-7。有研究8表明在一定范围内适量增施氮肥可以提高小麦籽粒产量及籽粒蛋白质、湿面筋含量、沉淀值以及改良面团流变学特性,从而有效地改善籽粒加工品质,但施氮量超过一定范围,籽粒产量增加不显著,甚至降低9,加工品质趋于变劣10。为 此,本 试 验 选 用 了 不 同 类 型 小 麦 品 种,在 广 泛 大 田 施 氮 量 210 kg/hm2的 基 础 上,设 置180 kg/hm2(N
15、1 低氮)、240 kg/hm2(N2 高氮)2 个施氮水平,研究不同对氮敏感型小麦品种产量与品质及其相关构成因素的变化,及对氮肥响应差异,以期为小麦高产栽培与优质栽培提供参考。1材料与方法1.1试验设计本试验于 2019 年 10 月-2020 年 9 月在安徽科技学院科技园进行。以对氮敏感型品种:扬麦魏鹏,等:氮肥对不同类型小麦产量与品质的影响及调控差异25江汉大学学报(自然科学版)总第 51卷19、扬麦 22、生选 6 号,氮迟钝型品种:宁麦 9、皖西麦 0638、荃麦 725,共计 6 个小麦品种为试验材料,采用随机区组设计,设置 180 kg/hm2(N1)和 240 kg/hm2(
16、N2)2 个纯施氮水平。试验地前茬为玉米,试验小区面积为 9 m2(3 m 3 m),行距 25 cm,种植密度为 450万株/hm2,3次重复。小麦播种方式为人工播种。氮、磷、钾肥分别为尿素(N 46%)、过磷酸钙(P2O512%)、氯化钾(K2O 60%),磷、钾肥全部底施,施用量均为 120 kg/hm2。氮肥的基追比为 55,追肥在拔节期施入。全生育期无灌溉,其他田间管理同常规生产基本一致。1.2试验方法及测定项目1.2.1倒伏状况调查调查倒伏时期及倒伏程度。倒伏程度以级别(茎秆与地面夹角)表示,0 级为(90 75),1 级为(75 45),2 级为(45 15),3 级为(15 0
17、)。在成熟期调查小麦倒伏发生率,在发生倒伏的处理小区,在其倒伏区域挑选 5 个倒伏均匀的小区域,用量角器多次测量倒伏角度,计算平均值,并测量实际倒伏面积。倒伏指数=倒伏级别*倒伏面积。1.2.2产量及其构成因素的测定在抽穗期调查小麦有效穗数,在每个处理小区中先随机挑选出一片小麦长势均匀的区域,再用长尺量出 1 m2,取该 1 m2区域内小麦有效穗计数;在成熟期调查每穗实粒数,在每个处理小区中挑选出 15 株长势均匀一致的小麦单株,用剪刀将其麦穗剪下,取其籽粒每穗实粒数计数;在小麦成熟期进行测产,在每个处理小区中先随机挑选出一片小麦长势均匀的区域,再用长尺量出 1 m2,分扎晒干脱粒,再考种称重
18、;用测产的籽粒,每个处理随机数取 100 粒籽粒,称重,记为百粒重,再换算为千粒重,每个处理重复 5 次。1.2.3籽粒品质性状的测定籽粒淀粉与粗蛋白、湿面筋等含量、磨粉品质与面团流变学特性的测定用 Perten 公司的 DA7200 近红外分析仪测定。1.2.4淀粉 RVA 黏度参数的测定试验各处理的小麦籽粒使用 Perten 公司的 3100 型实验室粉碎磨仪器磨出淀粉。糊化特性各参数采用 Perten 公司的 Starchmaster-2 型快速黏度分析仪测定。1.3数据分析与处理采用 Excel 2003 和 DPS 5.0 软件统计分析数据,采用 LSD 法进行差异显著性检验(差异显
19、著性为 0.05)。2结果与分析2.1氮肥对田间倒伏情况的影响由图 1 可知,扬麦 19、扬麦 22、生选 6 在不同氮水平下的倒伏指数呈显著性差异,宁麦 9、皖西麦 0638、荃麦 725 在不同氮水平下的倒伏指数差异性不显著。随着施氮量的增加,倒伏指数升高,扬 麦 19、扬 麦 22、生 选 6 的 升 高 幅 度 分 别 为 216.67%、23.75%、353.49%,宁 麦 9、皖 西 麦0638、荃麦 725 的升高幅度较小,分别为 9.40%、1.83%、0。由此可见,本试验中品种扬麦 19、扬麦 22、生选 6 对氮肥响应程度较大,为氮敏感型品种;品种宁麦 9、皖西麦 0638
20、、荃麦 725 对氮肥响应程度相对较小,为氮迟钝型品种。2.2氮肥调控对产量及其相关构成因素的影响实际产量、穗数、千粒重在不同氮水平下呈极显著性差异,穗粒数在不同氮水平下差异性不显著(表 1)。与低氮下相比较,不同小麦品种高氮水平下的实际产量整体降低,氮敏感型降低了19.82%,氮迟钝型降低了 2.62%(其中荃麦 725 产量略有升高);穗数整体显著升高,氮敏感型升高了 6.55%,氮迟钝型升高了 4.61%;千粒重整体显著降低,氮敏感型降低了 5.58%,氮迟钝型降低了 9.84%。由此可见,氮肥主要是通过影响小麦穗数和千粒重,进而影响小麦产量,过高的氮肥施用量不利于氮敏感型小麦产量的提升
21、,对氮迟钝型小麦产量的影响较小。262023年第 5期数字后不同小写字母表示处理间差异达到 0.05 显著水平。图 1不同处理小麦植株倒伏指数的比较Fig.1Lodging index comparison of wheat plants in different treatments表 1不同处理的小麦品种产量及其相关构成因素比较Tab.1Comparison of different wheat varieties yield and related components类型氮敏感型氮迟钝型F值品种扬麦19扬麦22生选6宁麦9皖西麦0638荃麦725SVVNV NN 水平N1N2N1N2N
22、1N2N1N2N1N2N1N2N1N2实际产量/(kghm-2)8 564.67 774.26 ab5 843.98 376.86 d8 549.87 79.63 ab7 220.40 647.68 c7 605.80 146.00 bc6 756.24 740.63 cd8 480.20 321.82 ab7 620.33 384.60 bc7 380.53 209.77 c7 366.47 503.15 c8 914.67 575.84 a9 140.00 162.17 a8 249.29 722.867 324.57 1 146.498.46*21.74*4.71*穗数/(万穗 hm-2
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