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不同小麦品种氮素吸收利用特性和品质差异分析

王晓婧  
【摘要】:本试验于2015-2016年在山东农业大学农学实验站进行,以山东省主推的21个小麦品种为供试材料,设置了0、120、180、240和300 kg·hm~(-2)共5个氮肥水平,采用裂区设计,以氮肥水平为主因素,品种为副因素。研究了不同小麦品种的产量、氮素利用率、氮素吸收效率、氮素利用效率和品质等指标的差异,并对供试小麦品种进行类型划分,主要结果如下:1不同小麦品种籽粒产量差异及对氮肥的响应在不同氮肥水平下,供试品种间籽粒产量表现出显著的差异。在不施氮条件下,21个供试小麦品种籽粒产量的变异系数最大,随氮肥水平的提高籽粒产量品种间变异系数呈下降趋势,在施氮量为300 kg·hm~(-2)条件下变异系数达到最小。施氮量对不同小麦品种的增产效果显著,但随着氮肥水平提高,增产幅度有降低趋势。在不施氮条件下供试品种籽粒产量平均值最低,当氮肥达到240 kg·hm~(-2)时,籽粒产量达到最大,进一步提高氮肥供应量达到300 kg·hm~(-2)时,平均籽粒产量呈下降趋势。氮肥水平显著影响不同小麦品种的亩穗数、穗粒数和千粒重。不同品种的单位面积穗数、穗粒数均随氮肥水平的提高有较大幅度的增加,千粒重则随氮肥水平的提高呈明显的降低趋势。2小麦氮效率类型划分依据供试小麦品种在不同氮肥水平下的籽粒产量进行分类,在21个供试品种中仅有8个品种的籽粒产量在各氮肥水平下归类相同,大部分供试品种在不同氮肥水平下的籽粒产量归类变化较大。临麦4号、鲁原502、泰山28和山农25四个品种,在五个氮肥水平下产量均为较高水平;汶农5号、烟农19、济麦20和藁城8901四个品种,在五个氮肥水平下的产量均较低;其余13个品种在各氮肥水平下表现不一致。在各氮肥水平下,高产品种在21个供试品种中所占比例随氮肥水平的提高呈现先增高后降低的趋势,在施氮量为240 kg·hm~(-2)条件下达到高产品种所占比例达到最大。3不同氮效率小麦品种氮素利用率的差异随着氮肥水平的提高,不同氮效率小麦品种的氮素利用率、氮素吸收效率和氮素利用效率均呈降低趋势。聚类分析结果表明,不同品种的氮素利用率存在显著差异,氮素利用率的归类与籽粒产量规律表现一致,因此将临麦4号、鲁原502、泰山28和山农25四个品种,归为氮高效品种;汶农5号、烟农19、济麦20和藁城8901四个品种,归为氮低效品种;其余13个品种归为氮中效品种。不同氮效率品种的氮素吸收效率和氮素利用效率在各氮肥下的表现与氮素利用率并不一致,不同供试氮高效品种获得高氮素利用率的途径不同。在氮高效品种中,临麦4号在各氮肥水平下氮素吸收效率均显著高于其他氮高效品种,但其氮素利用效率则远低于其他氮高效品种,甚至低于部分氮低效品种。泰山28在各氮肥水平下的氮素吸收效率远低于其他氮高效品种,甚至低于部分氮低效品种,而其氮素利用效率则显著高于临麦4号和其他氮高效品种。而鲁原502和山农25在各氮肥水平下的氮素吸收效率和利用效率均处于中等水平,虽大于氮低效品种,但在氮高效品种中并无突出表现。在氮低效品种中,汶农5号在不施氮和施氮量为120kg·hm~(-2)条件下主要是氮素吸收效率低导致氮素利用率偏低,而在施氮量为180kg·hm~(-2)、240kg·hm~(-2)、300kg·hm~(-2)条件下是氮素吸收和利用效率均低导致的氮素利用率偏低;烟农19、济麦20和藁城8901的氮素利用效率在5个氮肥下均为较低水平,氮素利用效率是限制烟农19、济麦20、藁城8901获得高氮素利用率的主要因素。4不同强筋小麦品种产量与品质性状的差异适量施用氮肥可显著提高强筋小麦的籽粒产量和蛋白质产量。在不施氮至施氮量为240kg·hm~(-2)范围内,随氮肥水平提升可使籽粒产量和蛋白质产量达到同步提高;在增施氮肥达到施氮量为300kg·hm~(-2)条件下时,籽粒产量和蛋白质产量呈下降趋势。强筋小麦的蛋白质产量变异系数明显高于籽粒产量的变异系数。在5个强筋品种中,济南17的籽粒产量在n0和n120条件下可达到相对高产水平,洲元9369在n180、n240和n300条件下产量水平均较高,氮素利用率规律与籽粒产量规律基本一致。施氮水平对各项加工品质指标的影响并不一致。其中,吸水率受施氮量的影响最小,稳定性较高;面团稳定时间受施氮量的影响较大;面团形成时间、湿面筋含量、沉降值,受施氮量的影响居中。吸水率、湿面筋含量、沉淀值和面包体积随施氮水平的提高而增加,均在施氮量为300kg·hm~(-2)条件下达到最大。面团形成时间、面团稳定时间和面包评分则表现先增加后降低的趋势,在施氮量为240kg·hm~(-2)条件下达到最大。品种间比较发现,不同品种的吸水率、面团形成时间、面团稳定时间、沉降值、湿面筋含量具有较大差异。藁城8901的吸水率在各氮肥水平下均居于较高水平,其余指标并不突出;洲元9369的面包体积在五个氮肥水平下均达到较高水平,但洲元9369和藁城8901的面包平均评分接近,且在供试品种中均居于较高水平。洲元9369在施氮量为180、240和300 kg·hm~(-2)条件下表现为较高的产量和氮素利用率,并且具有较长的面团形成时间、面团稳定时间、较大的面包体积且面包评分较高。


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