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作物杂志,2022, 第1期: 167–173 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2022.01.025

• 生理生化·植物营养·栽培耕作 • 上一篇    下一篇

强筋小麦产量和品质对不同土壤条件及施氮水平的响应

柏军兵1,2(), 王艳杰2, 王德梅2, 杨玉双2, 王玉娇1,2, 郭丹丹1,2, 刘哲文1,2, 常旭虹2(), 石书兵1(), 赵广才2()   

  1. 1新疆农业大学农学院,830052,新疆乌鲁木齐
    2中国农业科学院作物科学研究所,100081,北京
  • 收稿日期:2021-06-16 修回日期:2021-12-09 出版日期:2022-02-15 发布日期:2022-02-16
  • 通讯作者: 常旭虹,石书兵,赵广才
  • 作者简介:柏军兵,研究方向为小麦优质高产栽培理论与技术,E-mail： 2071895102@qq.com
  • 基金资助:
    国家重点研发计划(2016YFD0300407);国家现代农业产业技术体系(CARS-3-1-13)

Response of Yield and Quality of Strong Gluten Wheat to Different Soil Conditions and Nitrogen Levels

Bai Junbing1,2(), Wang Yanjie2, Wang Demei2, Yang Yushuang2, Wang Yujiao1,2, Guo Dandan1,2, Liu Zhewen1,2, Chang Xuhong2(), Shi Shubing1(), Zhao Guangcai2()   

  1. 1College of Agriculture, Xinjiang Agricultural University, Urumqi 830052, Xinjiang, China
    2Institute of Crop Sciences, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China
  • Received:2021-06-16 Revised:2021-12-09 Online:2022-02-15 Published:2022-02-16
  • Contact: Chang Xuhong,Shi Shubing,Zhao Guangcai

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摘要：

通过研究潮土和黑土条件下氮肥施用量对强筋小麦产量和品质的影响,为小麦高产优质栽培提供科学依据和技术参考。试验于2020-2021年在中国农业科学院作物科学研究所温室进行,以强筋冬小麦品种中麦578为试验材料,采用盆栽方式,设置2个土壤条件,5个施氮量处理。结果显示,同一施氮量处理下,花后整个时期小麦旗叶相对叶绿素含量（SPAD值）、籽粒长、籽粒宽、千粒重、穗粒数、籽粒产量和蛋白质产量均表现为黑土优于潮土,而籽粒蛋白质及其组分含量则表现为潮土优于黑土。在同一土壤条件下,施氮量的增加减缓了小麦旗叶SPAD值的下降速率,延长有效光合功能期;籽粒长、籽粒宽、千粒重、穗粒数、籽粒产量和蛋白质产量等指标均随施氮量的增加呈先增加后降低趋势,而籽粒蛋白质含量随施氮量增加而升高。综上所述,在本试验基础养分条件下,每盆施入2g尿素,籽粒产量和蛋白质产量均达到最大值。

关键词: 强筋小麦, 土壤类型, 氮肥, 产量, 品质

Abstract:

Through studying the effects of nitrogen fertilizer application on the yield and quality of strong gluten wheat under the conditions of fluvo-aquic soil and black soil, it provided scientific basis and technical reference for high-yield and high-quality wheat cultivation. The experiment was carried out in the greenhouse of the Institute of Crop Sciences of Chinese Academy of Agricultural Sciences from 2020 to 2021. The strong gluten winter wheat variety Zhongmai 578 was used as the material. Two soil conditions and five nitrogen application treatments were set up in pot culture.The results showed that the SPAD value of flag leaf, grain length and width, 1000-grain weight, grain number per ear, grain yield and protein yield of wheat in the whole period after anthesis in black soil were better than those in fluvo-aquic soil under the same nitrogen application, while the content of grain protein and its components in fluvo-aquic soil was better than that in black soil. Under the same soil conditions, the decrease rate of SPAD value of wheat flag leaf was slowed down and the effective photosynthetic period was prolonged with the increase of nitrogen application rate; grain length and width, 1000-grain weight, grain number per ear, grain yield and protein yield increased first and then decreased with the increase of nitrogen application rate, while grain protein content increased with the increase of nitrogen application rate. In conclusion, under the basic nutrient conditions of this experiment, the grain yield and protein yield reached the optimal values when 2g urea was applied in each pot.

Key words: Strong gluten wheat, Soil type, Nitrogen fertilizer, Yield, Quality

表1

不同类型土壤的基础养分状况

土壤类型
Soil type		 有机质
Organic matter
(g/kg)		 全氮
Total nitrogen
(g/kg)		 碱解氮
Alkaline hydrolysis nitrogen
(mg/kg)		 速效磷
Available phosphorus
(mg/kg)		 速效钾
Available potassium
(mg/kg)
潮土（A1） 0.71 0.59 41.92 24.78 85.52
黑土（A2） 3.51 2.11 94.03 69.57 140.39

图1

不同处理下小麦花后旗叶的SPAD值

图2

不同处理对籽粒长、宽和周长的影响 不同小写字母表示处理组合间差异达到显著水平（P < 0.05）,下同

表2

小麦籽粒长、籽粒宽、周长与千粒重相关性分析

指标Index 千粒重1000-grain weight
籽粒长Grain length 0.77**
籽粒宽Grain width 0.96**
籽粒周长Grain perimeter 0.92**

表3

不同处理组合对小麦产量及其构成因素的影响

处理Treatment 穗粒数Grain number per ear 千粒重1000-grain weight (g) 籽粒产量（g/盆）Grain yield (g/pot)
土壤类型（A） A1 15.57b 32.94b 4.27b
Soil type A2 20.13a 39.04a 6.33a
施氮量（B） B1 13.35e 36.04b 3.76c
Nitrogen application rate B2 18.52c 38.65a 5.29b
B3 20.16a 38.14a 7.04a
B4 19.22b 35.21c 5.56b
B5 18.00d 31.92d 4.83bc
土壤×施氮量（A×B） A1B1 7.07f 36.29c 2.46e
Soil×nitrogen application A1B2 16.97e 34.20d 4.43cd
A1B3 18.76c 36.24c 6.00bc
A1B4 17.24e 30.75e 4.39cd
A1B5 17.83d 27.21f 4.05de
A2B1 19.63b 35.79c 5.05bcd
A2B2 20.07b 43.10a 6.15bc
A2B3 21.56a 40.03b 8.08a
A2B4 21.20a 39.67b 6.73ab
A2B5 18.17d 36.62c 5.61bcd
F值F-value A 1798.12** 623.85** 31.81**
B 484.73** 96.66** 8.53**
A×B 379.60** 63.19** 0.27

图3

不同处理下小麦植株各器官氮素分配比例

表4

不同处理对小麦籽粒蛋白及其组分含量、蛋白质产量的影响

处理
Treatment		 清蛋白
Albumin (%)		 球蛋白
Globulin (%)		 醇溶蛋白
Gliadin (%)		 谷蛋白
Glutenin (%)		 谷蛋白/醇溶蛋白
Glutenin/gliadin		 总蛋白含量
Total protein (%)		 蛋白质产量（g/盆）
Protein yield (g/pot)
土壤类型（A） A1 3.37a 1.36a 4.76a 6.64a 1.40b 17.66a 0.76b
Soil type A2 3.01b 1.29a 4.14b 6.32a 1.53a 16.60b 1.05a
施氮量（B） B1 3.36a 1.38a 3.89d 5.69c 1.48a 15.68d 0.59c
Nitrogen application rate B2 3.32a 1.37a 4.20c 6.25b 1.49a 16.61c 0.88b
B3 3.23ab 1.33a 4.50bc 6.67ab 1.49a 17.38b 1.22a
B4 3.05b 1.30a 4.65b 6.76ab 1.45a 17.73ab 0.97b
B5 2.99b 1.27a 5.02a 7.05a 1.41a 18.26a 0.87b
土壤×施氮量（A×B） A1B1 3.49a 1.39a 4.12d 5.48d 1.33c 15.72d 0.39e
Soil×nitrogen application A1B2 3.46a 1.38a 4.40cd 6.24bc 1.42bc 16.81c 0.74d
A1B3 3.36a 1.37a 4.85b 6.95ab 1.43bc 18.01b 1.08abc
A1B4 3.31a 1.35a 5.02ab 7.03ab 1.40bc 18.39b 0.80cd
A1B5 3.23a 1.34a 5.41a 7.52a 1.39bc 19.36a 0.79cd
A2B1 3.22a 1.38a 3.65e 5.91cd 1.62a 15.64d 0.79cd
A2B2 3.18a 1.35a 4.01de 6.26bc 1.56ab 16.42cd 1.01bcd
A2B3 3.10ab 1.29a 4.15d 6.38bc 1.54ab 16.74c 1.35a
A2B4 2.79b 1.26a 4.28cd 6.48bc 1.52ab 17.06c 1.15ab
A2B5 2.75b 1.19a 4.63bc 6.57bc 1.42bc 17.15c 0.96bcd
F值F-value A 22.28** 1.05 48.44** 4.26 16.17** 39.71** 25.93**
B 3.76* 0.37 19.02** 9.18** 0.84 29.08** 12.51**
A×B 0.57 0.14 0.81 2.45 1.61 5.10** 0.48
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