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施氮量对不同强筋小麦品种产量、氮素吸收利用和品质的影响

张秀  
【摘要】:本试验于2015-2016和2016-2017两个连续小麦生长季在山东农业大学农学实验站进行,以5个强筋小麦品种烟农19、济南17、济麦20、洲元9369和藁城8901为试验材料,设置了0、120、180、240和300 kg·hm~-22 5个施氮量,采用裂区设计,以氮肥为主因素,品种为副因素。研究了不同强筋小麦品种的籽粒产量、氮素吸收利用、品质及其相关指标的差异,主要结果如下:施氮量、品种及施氮量与品种间的互作效应对冬小麦籽粒产量、氮素吸收效率、氮素利用效率、氮素利用率、面团形成时间、面团稳定时间和面包体积的影响均达到显著水平,表明不同施氮量下不同强筋冬小麦品种间的产量、氮素吸收利用和品质差异不一致,需要在不同的施氮量下分析筛选协同高产高效优质的品种。1施氮量对不同强筋冬小麦品种产量的影响各强筋小麦品种的产量均随着氮肥的增加呈现先增加后降低的趋势,且在施氮量为240 kg·hm~(-2)时达到高产品种所占比例最大。不同强筋小麦品种的单位面积穗数均随着施氮量的增加先增加后降低,在N240条件下达到最大。穗粒数随施氮量的增加呈现先增加后降低的趋势,在N240条件下达到最大。千粒重则随着施氮量的增加而降低。表明适量增施氮肥有利于小麦群体的构建,最终有利于提高小麦产量。但是氮肥施用量过多则使产量不增反降。不同强筋小麦品种间的产量及产量构成因素存在差异性。在2016年N0和N120以及2017年N0条件下,济南17和洲元9369的产量均较高,在其他各施氮量下,与其它4个强筋小麦品种相比,洲元9369的穗数最低,比其他四个品种平均低30.46%,粒重在5个品种处于中上水平,但是粒数相较于其他品种分别平均高35.56%,较高的粒数弥补并超过了穗数的不足,5个品种中洲元9369的产量在其他各施氮量下均较高。2施氮量对不同强筋冬小麦品种氮素吸收利用的影响各强筋小麦品种的氮素吸收效率、氮素利用效率和氮素利用率均随着氮肥的增加而降低,当施氮量由N0增加至N300时,氮素吸收效率的降低幅度分别为39.94%、6.70%、9.39%和20.22%,氮素利用效率的降低幅度分别为17.70%、11.88%、7.31%和2.56%,氮素利用率的降低幅度分别为49.54%、19.00%、17.25%和20.95%。表明施氮量过高会降低小麦氮素利用率。不同强筋小麦品种间的氮素吸收效率、氮素利用效率和氮素利用率间存在差异性。其中,在2016年N0和N120以及2017年N0条件下,济南17和洲元9369的氮素利用率均较高,与产量具有相同的规律。而在其他各施氮量下,与其它4个强筋小麦品种相比,洲元9369的氮素吸收效率较低,比其他四个品种平均低0.75%,但是氮素利用效率相较于其他品种分别平均高14.80%,较高的氮素利用效率弥补并超过了氮素吸收效率的不足,因此5个品种中洲元9369的氮素利用率最高。表明洲元9369具有较高的利用吸收氮素进行籽粒生产的能力和减氮潜力。3施氮量对不同强筋冬小麦品种品质的影响各强筋小麦品种的面包体积随着施氮量的增加而增加;面团形成时间、面团稳定时间和面包评分随着施氮量的增加先增加后降低,面团形成时间在N180和N240条件下达到最高,二者之间无显著差异;面团稳定时间和面包评分在N240条件下达到最大。表明适当增施氮肥有利于小麦品质的提高,但是氮肥施用过量不利于小麦品质的提高。同一施氮量下,不同小麦品种间的面团形成时间、面团稳定时间、面包体积和面包评分均差异显著。与其它4个强筋小麦品种相比,洲元9369的面团形成时间、面团稳定时间、面包体积和面包评分均最高,表明洲元9369具有较好的面包品质。各强筋小麦品种的SDS-可溶性谷蛋白含量随着施氮量的增加而增加;总蛋白、SDS-不可溶性谷蛋白、总谷蛋白和聚合指数随着施氮量的增加先增加后降低,在N180或N240条件下达到最高。表明适量增施氮肥可以促进蛋白含量及其各组分含量的增加及谷蛋白的聚合程度的提高,施氮过高虽可提高SDS-可溶性谷蛋白含量比,但其他指标均呈现不同程度下降,特别是SDS-不可溶性谷蛋白含量和谷蛋白聚合指数。与其它4个强筋小麦品种相比,洲元9369的总蛋白含量较低,但是SDS可溶性谷蛋白、SDS不可溶性谷蛋白和总谷蛋白均高于其他品种,从而使洲元9369的聚合指数较其他品种平均高。表明相较于总蛋白的含量,谷蛋白聚合程度是影响小麦品质及相关指标的主要因素。4强筋冬小麦产量、氮素利用率与品质的协同性分析对产量、氮素利用效率和面团稳定时间或面包体积指标进行不同施氮量下的多重比较。结果显示,当施氮量为N240时,籽粒产量和品质都处于本试验处理中的最佳水平,而且NUE也处在相对较高的水平。因此,综合考虑小麦产量、氮素吸收利用和籽粒品质,在本试验条件下N240施氮量效果最佳。


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