不同水氮处理对土壤供氮特征、小麦产量及品质的影响

摘要

2011-2012年度在河南温县以平安8号为材料，2012-2013年度在温县和郑州两地，以豫麦49-198为材料，设置3个灌水处理（W0-全生育期不灌水，W1-灌拔节水，W2-灌拔节水和开花水）和4个施氮水平（0、180、240、300kg/hm2）的两因素裂区试验，结合不同土壤特点，系统研究了水氮运筹对麦田土壤供氮特征、小麦产量形成和品质性状的影响。主要研究结果如下:
　　1.灌水和施氮影响冬小麦产量及其构成
　　试验结果表明，增加灌水显著增加穗粒数和籽粒产量，增施氮肥显著增加成穗数和籽粒产量，两点表现一致。所不同的是:在郑州点，增加灌水显著增加成穗数，而温县点未观察成穗数的显著增加;郑州点籽粒产量在施氮量为180kg/hm2时最高，且显著高于施氮量240和300kg/hm2处理;而温县点施氮量在180-300kg/hm2之间时处理间产量无显著差异。在郑州点灌水和施氮对籽粒产量及构成因子存在极显著的互作效应，而温县点互作效应不显著。温县点两年度获得最高产的处理组合均是W2N3，而郑州点是W2N1(2012-2013)。温县籽粒产量较郑州高26％。
　　2.灌水和施氮影响氮肥利用效率
　　灌水和施氮对两点氮肥农学利用率(NAE)和氮肥偏生产力(PFP)的影响基本一致。NAE和PFP随施氮量增加而降低，增加灌水可以起到缓解因增施氮肥而导致NAE和PFP的降低，在一定程度上提高了氮肥利用效率。本试验条件下以灌2水、施氮量为180kg/hm2时NAE和PFP最高。
　　3.灌水和施氮影响小麦蛋白质品质
　　2011-2012年度籽粒总蛋白、球蛋白和醇溶蛋白在不灌水时最高，增加灌水导致蛋白质含量降低;而增施氮肥显著增加蛋白质含量及组分。2012-2013年度两点均以拔节期灌1水(W1)时蛋白质含量、部分组分和GMP含量最高，蛋白质产量也较高，温县点以W0上述品质性状最差，而郑州点以W2较差。与N0相比，施氮显著增加了籽粒蛋白质及其组分和GMP含量，提高了蛋白质产量，但多数性状在施氮处理间差异不显著，两点表现一致。灌水和施氮互作亦显著影响蛋白质和GMP含量等品质参数。温县和郑州点籽粒蛋白质含量和GMP含量分别以W1N3和W1N2组合最高，蛋白质产量分别以W2N3和W2N2最高。表明2012-2013年拔节期灌1水、施氮180-240kg/hm2条件下有利于蛋白质品质改善，而灌2水虽产量最高，但对蛋白质品质有一定的稀释效应。
　　4.灌水和施氮影响面粉色泽
　　在郑州点，灌水处理(W1、W2)显著降低面粉a*值，而L*值显著升高，表明灌水改善了面粉色泽。温县点灌水对L*值和a*值均无显著影响，b*值明显增加，表明灌水对该点面粉色泽无改善效应。施氮使温县点L*值较显著下降，郑州点b*值显著增加，表明过量施氮不利于改善面粉色泽。以灌1水、施氮量≤180kg/hm2处理组合面粉色泽较佳。同时发现面粉亮度L*值与蛋白质含量及组分呈显著或极显著的负相关，而面粉红度a*值和黄度b*值与之呈显著或极显著的正相关，温县点的相关性高于郑州点。
　　5.灌水和施氮影响小麦加工品质
　　2012-2013年度，灌1水时延长面粉稳定时间，提高FQN和SDS沉降值，降低弱化度。面粉形成时间温县点以灌1水最大，而郑州点则随灌水次数增加呈缩短趋势。增施氮肥可以显著延长形成时间、稳定时间，提高FQN和面粉SDS沉降值，降低弱化度，但不同施氮处理间无显著差异。相关分析表明，面粉加工品质与蛋白质品质间存在相关性，其中郑州点的这种相关性较强。
　　6.灌水和施氮影响土壤氮素特征
　　土壤硝态氮含量以拔节期较高，成熟期显著下降，随土壤深度的增加，土壤中硝态氮含量均呈递减趋势，两点表现一致，但总体上温县点高于郑州。灌水对土壤硝态氮含量影响在2点表现有差异:温县点以W1较低，郑州以W2最低，表明灌水促进了作物对土壤养分的吸收利用。施氮对土壤硝态氮含量的影响在2地一致，即N3＞N2＞N1＞N0，并随施氮量提高，使土壤硝态氮下移，下层土壤硝态氮含量增幅较大。
　　7.土壤氮素特征与小麦产量和蛋白质含量及组分形成密切相关
　　两点试验均表明，小麦产量和蛋白质含量与土壤有机质、全氮含量呈一定的相关关系;蛋白质含量及组分与0-100cm各土层硝态氮含量多呈显著或极显著的正相关，各时期表现一致。在温县，籽粒产量与各土层硝态氮含量相关性呈极显著正相关，而郑州点的这种相关性较弱，这可能与其土壤偏砂有关，籽粒产量对土壤硝态氮含量的依赖程度相对较低。

目录

声明

致谢

摘要

1 文献综述

1．1 灌水和施氮处理对土壤供氮特征的影响

1．1．1 对土壤基础肥力的影响

1．1．2 对土壤硝态氮含量的影响

1．2 灌水和施氮处理对小麦产量形成和氮肥利用率的影响

1．2．1 对小麦产量形成的影响

1．2．2 对土壤氮肥利用率的影响

1．3 灌水和施氮处理对小麦品质的影响

1．3．1 对籽粒容重的影响

1．3．2 对面粉淀粉和膨胀势的影响

1．3．3 对小麦蛋白质品质的影响

1．3．4 对小麦面粉色泽(白度)的影响

1．3．5 对小麦面团流变学特性及SDS沉降值的影响

2 引言

3 材料与方法

3．1 供试材料与试验设计

3．2 测定项目与方法

3．2．1 产量的测定

3．2．2 氮肥利用率

3．2．3 籽粒蛋白质含量及组分的测定

3．2．4 籽粒容重的测定

3．2．5 面粉品质指标的测定

3．2．6 土壤硝态氮含量的测定

3．3 试验数据统计与分析方法

4．结果与分析

4．1 灌水和施氮对土壤氮素特征的影响

4．1．1 对0-40cm土层土壤有机质和全氮含量的影响

4．1．2 对0-100cm土层土壤硝态氮含量的影响

4．1．3 上层和下层土壤硝态氮含量比例的分析

4．2 对产量及其构成因素及氮肥利用率的影响

4．2．1 水氮运筹对产量及构成因素方差分析

4．2．2 对氮肥效率的影响

4．3 水氮运筹对小麦品质的影响

4．3．1 对籽粒容重的影响

4．3．2 对面粉粗淀粉含量和膨胀势的影响

4．3．3 对籽粒及面粉蛋白质含量及其组分的影响

4．3．4 对面粉色泽的影响

4．3．5 对面粉加工品质的影响

4．4 面粉品质与加工品质间的相关分析

4．4．1 蛋白质含量及组分与面粉色泽的相关

4．4．2 蛋白质含量及组分与加工品质和籽粒容重的相关性

4．5 土壤氮素与蛋白质含量及组分的相关分析

4．5．1 不同土层硝态氮含量与蛋白质含量及组分间的相关关系

4．5．2 0-40cm土层土壤养分与蛋白质品质、产量构成因子的相关性

5．结语与讨论

5．1 结语

5．2 讨论

5．2．1 灌水和施氮处理对小麦产量及其构成因素的影响

5．2．2 灌水和施氮处理对小麦品质的影响

5．2．3 灌水和施氮对面粉色泽的影响

5．2．4 灌水和施氮对土壤氮素含量的影响

5．2．5 土壤氮素特征与小麦产量和蛋白质性状的相关性

参考文献

发表论文