氮肥对弱筋小麦扬麦9号优质高产株型指标的调控

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摘要：通过氮肥试验，初步明确了弱筋小麦扬麦9号优质高产的株型指标和群体质量，并研究了其与产量、品质之间的关系以及氮肥对其的调控效应。结果表明，剑叶宽、倒二叶宽与子粒产量呈显著正相关，与子粒蛋白质、湿面筋含量呈显著或极显著正相关；产量、蛋白质、湿面筋含量与株高、穗长、穗下节间长、穗下节间/节间总长、（穗下节间+穗长）/株高呈显著或极显著正相关，与第一节间长呈显著负相关；上层根数与单穗重呈极显著正相关。在此次试验条件下，扬麦9号在240万/hm2基本苗基础上，施氮量以180 kg/hm2、氮肥运筹以基肥∶壮蘖肥∶拔节肥∶孕穗肥为5∶1∶2∶2处理可建立优质高产的合理群体结构，较好地协调高产与优质的矛盾。

关键词：弱筋小麦；扬麦9号；优质；高产；株型指标；氮肥

中图分类号：S512.1+9；S157.4+1 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2012）23-5289-05

Effects of Nitrogen on Plant Type Indices of Weak Gluten Wheat Cultivar Yangmai No.9 with Good Quality and High Yield

XU Yue-ming，WANG Xiang-ju，LIU Ping

（Yangzhou Vocational Technical College of Environmental Resources， Yangzhou 225127， Jiangsu， China）

Abstract： Field nitrogen experiment was conducted to clarify the plant type indices and population quality of weak gluten wheat cultivar Yangmai No.9 with good quality and high yield； meanwhile， their relationship with the yield and quality of wheat and the effects of nitrogen on them were also studied. The results showed that the width of sword leaf and top 2nd leaf was significantly positively correlated with grain yield， significantly or very significantly positively correlated with the protein and wet gluten content. The yield， protein and wet gluten content was significantly or very significantly negatively correlated with plant height， ear length， internode length below ear， internode length below ear/total length of internode， （ear length+internode length below ear）/plant height， and were significantly negatively correlated with the first node length. And the number of upper layer roots was significantly negatively correlated with weight per ear. With the plant seedling density of 2.40×106 ind./hm2， N applied at dose of 180 kg/hm2 with the proportion of N applied before sowing， at tillering stage， elongation stage and flag leaf stage at 5∶1∶2∶2 for weak gluten wheat Yangmai 9 could help establishing reasonable population structure which coordinated the conflict of high yield and good quality.

Key words： weak gluten wheat； Yangmai No.9； good quality； high yield； plant type index； nitrogen

长期以来在小麦的育种和栽培中我国育种专家偏重于产量的提高，品质改良研究相对滞后，使我国小麦生产在产量不断提高的同时品质滞后于世界发达国家。随着人民生活水平的不断提高和粮食结构的改变，城乡居民对食物的消费需求已由数量向质量方向转变，尤其是加入WTO后，对小麦品质、特别是营养品质提出了更多更高的要求[1-3]。为适应这一新形势，近几年来，我国各地的专家学者从小麦品质的形成及其影响因素等方面进行了小麦品质调优技术的研究。生产实践表明，优质的遗传基础只是实现优质生产的前提条件，遗传基础的表达还要取决于小麦生长的环境条件，栽培耕作措施和环境条件对小麦品质具有十分重要的影响[4-6]。氮素是蛋白质的重要成分，氮素的调控直接影响到小麦子粒产量和品质[7-11]。为此，本研究通过不同施氮量和氮肥运筹试验，探讨弱筋小麦优质高产群体质量和株型指标，以期为生产上弱筋专用小麦优质高产栽培提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试品种为弱筋小麦扬麦9号。

1.2 试验设计

试验于2008～2009年在扬州大学江苏省作物栽培重点实验室试验场进行，土质为沙壤土，耕作层水解氮为71.75 mg/kg，速效磷为32.95 mg/kg。采用二因素裂区设计，基本苗240万苗/hm2，施氮量为主区，设施纯氮180 kg/hm2（B1）和240 kg/ hm2（B2）2个水平；氮肥运筹为裂区，设3个水平，分别为基肥∶壮蘖肥（5叶期施，下同）∶拔节肥（倒3叶施，下同）为7∶1∶2（C1）、5∶1∶4（C2），基肥∶壮蘖肥∶拔节肥：孕穗肥（倒1.5叶施）为5∶1∶2∶2（C3）3个水平；P2O5为90 kg/hm2， K2O为90 kg/hm2，磷钾肥基追比为5∶5。播期为10月26日，条播行距0.30 m，各个处理均设小区与大区2种类型，小区面积为9 m2，大区面积为18 m2，每种类型3次重复。

1.3 测定项目和方法

1）叶型相关性状。于越冬始期、越冬期、拔节期、孕穗期、开花期及花后7、14、21、28、35 d测定叶片长、宽、干重，并计算叶片面积与比叶重。其中，面积（cm2）=长×宽×0.7，比叶重（mg/cm2）=干重/面积。样本容量为每小区20株。

2）上层根数。于开花期观察最上三台根数目，取20 cm麦行，垂直向下20 cm处连土带根一起取出，观察上层根数目。样本容量为每处理20株。

3）茎型相关指标。于成熟期测量每个节间长度，考察其节间配置情况，计算出株高构成指数即任一节间长度与该节间加其下一节间长度之和的比值，即In=Ln/（Ln+L（n+1）），其中，In表示第n节株高构成指数，Ln表示第n节节间长度。样本容量为每处理20株。

4）穗部经济性状。于成熟期调查穗长、每穗粒数、单穗重、每穗小穗数、每穗退化与结实小穗数及每小穗粒数。样本容量为每处理20株。

5）成熟期考种、计产（计产面积为1.2 m2，3次重复），并测定蛋白质、干湿面筋含量。用H2SO4-H2O2-靛酚蓝比色法测定子粒含氮量，蛋白质含量=含氮量×5.7×100%；用JJJM54S型面筋测定仪测定湿面筋含量。

1.4 数据分析

数据采用Excel 2003、SAS、SPSS等软件建立数据库并进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同处理对扬麦9号产量及其构成因子、子粒品质的影响

由表1可知，在同一施氮水平下，扬麦9号各性状均随氮肥追施量的后移而增加，增加施氮量，子粒蛋白质、干面筋、湿面筋含量均随之增加。施氮量为180 kg/hm2时，扬麦9号的子粒蛋白质含量均小于11%、湿面筋含量均小于22%，符合国家优质弱筋专用小麦品质标准（GB/T 17893—1999），产量以C3处理最高，达到8 570.01 kg/hm2，其次为C2处理。施氮量为240 kg/hm2时，仅C1处理符合国家优质弱筋专用小麦品质标准。说明扬麦9号栽培应适当降低施氮量，氮肥追施量应适当前移才能有利于培育优质且产量较高的群体。

将扬麦9号试验中单产高于7 500 kg/hm2且品质符合国标（GB/T 17893—1999）的群体确定为优质高产群体，其余为普通群体（下同）。由表2可知，扬麦9号优质高产群体穗数宜在480万穗/hm2左右，每穗粒数宜在43粒左右，理论产量应在8 340 kg/hm2左右。由表3可知，扬麦9号施氮量对穗数、每穗粒数和产量调节差异极显著，氮肥运筹对每穗粒数、产量调节差异极显著，对千粒重调节显著。

2.2 不同处理对扬麦9号优质高产株型指标和群体质量的影响

2.2.1 不同处理对叶型的影响 不同时期的测定结果显示，孕穗期叶片的各个叶型指标达到最大值，故取孕穗期的数据为最终结果，结果如表4所示。由表4可知，施氮量、氮肥运筹对群体叶型具有明显的调节效应，当氮肥运筹比例相同时，同位叶的长、宽整体上均随施氮量增加而增加，剑叶的比叶重随施氮量的增加而增加，倒二叶、倒三叶的有所下降；当施氮量相同时，随着氮肥追施量的后移，叶宽、比叶重随之增加，叶长总体呈下降趋势。

由表5可知，扬麦9号优质高产群体植株剑叶宽、倒二叶宽显著小于前人研究的中强筋小麦优质高产群体相应指标[12]，说明弱筋小麦优质和高产的叶形不宜过宽。

2.2.2 不同处理对茎型的影响 由表6可知，氮肥运筹比例相同时，随施氮量增加，群体株高、穗长、穗下节间长、节间总长、穗下节间/节间总长、（穗下节间+穗长）/株高均有所提高，第一节间长度降低；施氮量相同时，随着氮肥追施量的后移，穗下节间长、穗下节间/节间总长、（穗下节间+穗长）/株高提高，第一节间长度降低。由此说明施氮量、氮肥运筹对小麦茎型有显著调节效应。

由表7可知，扬麦9号优质高产群体茎型为：穗长9 cm左右，基部第一节间长4 cm左右，穗下节间长24 cm左右，穗下节间长占节间总长的35%左右，（穗下节间+穗长）/株高在43%左右。

2.2.3 不同处理对上层根数的影响 各处理下扬麦9号单茎上层根数分别为6.20（B1C1）、6.73（B1C2）、6.75（B1C3）、6.32（B2C1）、6.82（B2C2）、6.89（B2C3）条，说明随着施氮量的增加和氮肥追施量的后移，单茎上层根数增多。可见，上层根数作为花后重要的株型指标之一可以通过氮肥加以调控。

扬麦9号优质高产群体每条茎的上层根数平均6.5条。相关分析表明，扬麦9号单穗重（y）与单茎上层根数（x）呈极显著正相关，回归方程为y=4.235x-0.704 2（R=0.983 5**）。表明上层根数多有利于扬麦9号单穗重的提高，从而利于产量的形成。可见，扬麦9号优质高产群体可以通过氮肥适当后移，以增加植株的上层根数，从而保证花后向冠层营养的供给。

2.2.4 不同处理对穗部性状的影响 由表8可知，氮肥运筹比例相同时，随施氮量的增加，每穗粒数增多、穗长增加、单穗重提高、结实小穗数增多、退化小穗数减少；施氮量相同时，随着氮肥追施量的后移，每穗粒数增多、穗长增加、单穗重提高、结实小穗数增多、退化小穗数减少。可见，弱筋小麦施氮量降低和氮肥追施量的前移均应适量，否则会显著影响产量。

由表9可知，扬麦9号优质高产群体平均每穗粒数为43.87粒，穗长9.57 cm，单穗重1.72 g，每穗小穗数17.02个，每穗结实小穗数15.37个，每小穗粒数2.85粒。其中每穗粒数、分化小穗数、退化小穗数较前人研究的中强筋小麦多[13]，但千粒重降低（表1），可能与施氮量降低、氮肥追施量的后移有关，其他穗型指标无明显差异。

2.3 相关性分析

对品质、产量及其构成因子与叶型、茎型及穗部性状指标进行相关性分析，结果见表10。由表10可知，增加扬麦9号剑叶、倒二叶宽可以提高产量，但同时也会提高蛋白质和湿面筋含量，从而影响其品质的改善，因此需要找到一个栽培措施的平衡点。本试验条件下，在240万/hm2基本苗的基础上，施氮量为180 kg/hm2时，任一氮肥运筹比例均能实现优质，以基肥∶壮蘖肥∶拔节肥∶孕穗肥为5∶1∶2∶2处理最佳。产量、每穗粒数、穗数、蛋白质含量和湿面筋含量与株高、穗长、穗下节间长、穗下节间/节间总长、（穗下节间+穗长）/株高均呈显著或极显著正相关，与第一节间长呈显著或极显著负相关；千粒重与各指标间无显著相关性。说明矮秆型品种弱筋小麦扬麦9号优质高产群体植株的株高及其节间长度配置可以显著调节其产量与品质，在保证品质达标的基础上可以通过适当提高株高、调节节间长度配置、适当降低第一节间长达到提高产量的目的。

3 小结与讨论

3.1 施氮量对弱筋小麦优质高产株型指标及群体质量的调控效应

氮肥运筹比例相同时，当施氮量由180 kg/hm2上升至240 kg/hm2，剑叶宽、倒二叶宽、比叶重增加，利于上层叶片直立，群体受光姿态得到改善，叶片光合能力增强，开花期上层根数增多，同时能显著增加穗下节间长、穗下节间长/节间总长、（穗下节间+穗长）/株高，表明适当增加施氮量可以有效地改善群体光能利用率和物质的生产，调节好植株个体的营养生长，使子粒产量得到提高，蛋白质含量上升，中强筋小麦可以达到产量与品质的协调，但考虑到扬麦9号为弱筋小麦，品质达标的基础上要适当控制氮肥的施用量[12]。

3.2 氮肥运筹比例对弱筋小麦优质高产株型指标及群体质量的调控效应

施氮量相同时，氮肥追施量后移，剑叶宽、倒二叶宽、比叶重增加；第一节间长显著降低，穗下节间长、穗下节间长/节间总长、（穗下节间+穗长）/株高增加；开花期上层根数的条数增多，保证花后向冠层营养的供给；小穗结实率提高，从而使花后干物重积累量增多；并且有利于产量的形成及蛋白质含量的提高，这就有可能会限制弱筋小麦扬麦9号子粒品质的改善。因此弱筋小麦在适当控制氮肥施用量保证品质达标的同时，氮肥追施比例和时期要适当，才能有效调控个体营养发展，优化群体株型结构，改善其形态特征，增强叶片光合能力，进一步提高产量。

总之，氮肥对弱筋小麦株型指标及群体质量指标具有显著的调控效应，但弱筋专用小麦具有与中强筋优质高产不同的自身相适应的一套栽培措施。就本试验而言，弱筋小麦扬麦9号宜在总施氮量适当降低的前提下，注意氮肥追施的比例和时期，以180 kg/hm2的施氮量、氮肥运筹为基肥∶壮蘖肥（5叶期施）∶拔节肥（倒3叶施）∶孕穗肥（倒1.5叶施）为5∶1∶2∶2处理最佳。

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