砂土生态类型区强筋小麦氮肥施用分配方式研究

张慎举，皇甫自起

(商丘职业技术学院，河南 商丘 476005)

商丘地处豫东平原，因历史上黄河冲击分布有较大面积的砂土[1]323-543，成为豫东、豫东北乃至河南省主要的小麦生态类型区之一[2].但在国内小麦品质生态区划中，多把砂土生态类型区划为强筋小麦的次适宜种植区[3].而近几年该区种植业生产发展实际却是，随着日益增长的强筋小麦市场需求和小麦品种及其种植结构的调整，优质强筋小麦的种植区域已经不断地扩大到了砂土生态类型区[4，5]，与黏土、壤土相比较，该类型土壤的有机质及氮素含量均较低，并且保水保肥性较差，在砂土地上种植强筋小麦，氮肥施用及其分配方式就显得更为必要了.多年来，就小麦产区氮肥施用与强筋小麦产量、品质的关系及其合理施用技术问题，国内已有一系列研究结论，如赵广才等[6]在河北任丘土壤质地为壤土的中产条件下；武际、葛鑫、石玉等[11]分别在山东龙口和江苏南京土壤类型为黄棕壤的中高产麦田；朱统泉等[7-9]分别在皖北、苏北、豫南土壤质地黏重的砂姜黑土麦田，张军等[10]在江苏淮南长江中下游温暖潮湿的气候区；路开梅等[13]在豫北新乡平原灌区高肥力的黏壤土上，采用当时、当地生产上推广应用的多个强筋小麦新品种作为试验材料，以田间试验方法为主，研究了氮肥施用对强筋小麦产量、蛋白质含量及加工品质的影响.但在豫东平原砂土生态类型区，针对氮肥施用及其分配方式与强筋小麦产量、品质的关系等，还没有比较明确的参数或指标.为此，笔者于2010～2011年度，就砂土生态类型区种植强筋小麦氮肥施用分配方式对产量、蛋白质含量、籽粒及面粉加工品质的影响效应，进行了试验研究.现将主要结果总结如下，期望为砂土区强筋小麦增产保优技术提供一定依据或参数.

1 材料和方法

1.1 试验地土质及其肥力基础

田间试验在商丘职业技术学院睢阳区试验基点进行，土壤为典型砂质黄潮土，其砂粒(粒径1～0.05 mm)含量632 g/kg、粉砂粒(粒径0.05～0.005mm)含量293 g/kg、黏粒(粒径0.005～<0.001mm)含量75 g/kg.耕层(0～20cm)土壤主要养分含量分别为：有机质8.7g/kg，全氮(N)0.78 g/kg，碱解氮(N)56～mg/kg，速效磷(P2O5)12.3mg/kg、速效钾(K2O)75mg/kg.有效锰(Mn) 6.2 mg/kg、有效铁(Fe) 7.6 mg/kg、有效锌(Zn)0.74 mg/kg、有效铜(Cu) 0.93 mg/kg、有效硼(B)0.86.

1.2 试验设计

该试验为强筋小麦不同生育期氮肥施用分配(运筹)方式单因素试验.即在氮肥(N)施用总量均为300 kg/hm2水平下，设5个处理(即5种施用分配方式)：①ck，基肥100%，简记为基1；②基肥50%(150 kg/hm2)+返青期(2月中旬，下同)追施50%(150 kg/hm2，处理③和④同)，简记为基0.5返青0.5；③基肥50% +拔节期(3月中旬，下同)追施50%，简记为基0.5拔节0.5；④基肥50% +孕穗期(4月中下旬，下同)追施50%，简记为基0.5孕穗0.5；⑤基肥50% +拔节期追施30%(90 kg/hm2)+孕穗期追施20%(60 kg/hm2)，简记为基0.5拔节0.3孕穗0.2，也可以简称为“532”分配模式.试验用氮肥为尿素(含N 46%).处理①～⑤磷、钾肥种类及其施用标准和方法完全相同，即磷、钾肥全部作基肥，磷肥用普通过磷酸钙(含P2O516%)、钾肥用氯化钾(含K2O60%)，磷(P2O5)、钾 (K2O) 肥施用量分别为150kg/hm2和180kg/hm2，氮磷钾总体施用比例(N:P2O5∶K2O配比)为1∶0.5∶0.6.

田间试验采取随机区组排列方法，重复3次，试验小区面积12m2(2m × 6m).供试小麦品种为国审强筋郑麦9023.2010年10月15日播种，基本苗300万/hm2，田间管理措施同一般大田生产.

1.3 测定项目

于小麦收获时计产；收获后分别用凯氏法和粉质仪测定籽粒蛋白质含量和面粉加工品质，如湿面筋、沉降值、稳定时间等[14].

2 结果与分析

2.1 氮肥不同施用分配方式对强筋小麦产量的影响

观测结果(表1)表明，在氮肥(N)施用总量均为300 kg/hm2的试验条件下，砂土生态类型区强筋小麦，不同生育期间不同的氮肥施用方式或分配比例产量结果显著不同.总体上看反映出3个重要信息：一是在总施氮量一致的条件下，将氮肥按比例分配作基肥并配合不同生育期追肥(即处理②～⑤)，都比一次作基肥(即处理①)显著增产；二是在总施氮量一致、底施氮肥和一次追施氮肥各为50%(即处理②～④)的条件下，以拔节期追肥增产效果更好；三是在总施氮量一致、追施氮肥比例都为50%的条件下，又以拔节期和孕穗期两次按比例分配追施(即处理⑤)增产效果最为理想，并且氮肥生产效率最高，无疑对提高氮肥利用率是有利的.这就是说，处理间总体相比，以处理⑤产量最高，接近为8000 kg/hm2(图1)，分别较处理①、②、③和④增产16.2%、12.1%、5.8%和9.6%，其次是处理③，分别较处理①、②和④增产9.8%、5.9%和3.6%，处理②和④悬殊不大.这些情况说明，砂土地种植强筋小麦，如果氮肥施用偏早(返青一次追施)，可能存在生育后期脱肥的风险；如果氮肥施用偏晚(孕穗一次追施)，客观上必然造成生育前期氮素营养不足，特别是难以满足需氮临界期对氮素的需求；如果一次分配较多(全部作基肥)，在很大程度上又形成与小麦氮素营养规律不一致或造成氮素浪费、损失现象[6,43]，从而导致产量结果不理想.从试验观测到的资料看，氮肥底、追按比例分配并且追肥适当后移对增产有利.在50%的氮肥作基肥的前提下，其余氮肥如果一次追施以拔节期较为适宜，如果分2次追施则分别以拔节期和孕穗期运筹增产效应最好，这也与通常情况下小麦拔节至孕穗是一生需氮最多的时期以及该期氮素利用效率最高的规律相吻合[15].

表1 氮肥不同施用分配方式对强筋小麦产量的影响

2.2 氮肥不同分配(运筹)方式对强筋小麦蛋白质含量及加工品质的影响

砂土地强筋小麦施用氮肥方式对小麦籽粒品质(蛋白质含量)及面粉二次加工品质具有明显的调控效应.在氮肥施用总量(300 kg/hm2)相同的试验条件下，以基施50%、孕穗期追施50%(处理④)的施用方式强筋小麦蛋白质含量最高，达15.6%，较一次基施处理提高2.2个百分点，相对提高16.4%，也分别较其它处理提高0.2～1.3个百分点；其次是处理⑤(即基施50%、拔节追施30%、孕穗追施20%)和处理③(即基施50%、拔节追施50%)，籽粒蛋白质含量分别较一次基施相对提高14.9%和13.4%；如若折算成蛋白质产量，则以处理⑤为最高，达1230.1 kg/hm2.说明砂土区种植强筋小麦，一定比例的氮肥配施一定数量的磷钾肥掩底，在拔节至孕穗期按一定比例追施氮肥对提高籽粒品质具有非常重要的作用，绝非前期(返青)追施或一次重施(掩底)能够替代的，不可忽视.见表2.

表2 氮肥施用分配方式对强筋小麦蛋白质含量量和加工品质性状的影响

进一步分析表明，在氮肥施用总量一致的试验条件下，按一定的基肥和追肥比例分配施用以及追肥时间再适当后移，对提高砂土地强筋小麦面粉加工品质具有非常重要的作用.如湿面筋含量在底、追各50%时(处理②～⑤)较一次底施增加1.7～6.7个百分点，相对提高5.6%～21.9%，而面筋的含量与小麦面粉的加工品质关系极为密切，与其同时，沉降值也较一次底施增大2.3～7.6ml，而沉降值越大表明面筋质量越好，这是因为沉降值与面团强度和面包烘烤品质呈显著正相关[14，16].在一定程度上说，沉降值的高低比面筋、蛋白质含量等指标更能反映小麦面粉的加工品质.再从面团稳定时间来看，也是底、追各50%并且追肥时间越靠后稳定时间越长，而面团稳定时间为更重要的强筋小麦面粉加工指标，稳定时间越长，表明面团的筋力越强，面筋网络越牢固，搅拌耐力越好，面团操作性能好，相应的面包的评分越高[14，16].从本试验结果来看，砂土地种植强筋小麦，氮肥分配以底施50%、拔节期追施30%、孕穗期追施20%更能全面地改善面粉的加工品质，综合增产保优效果更为突出，也可以称之为“532”施肥模式，可作为豫东砂土生态类型区现行的生产、生态和技术条件下，种植强筋小麦实现高产优质目标，氮肥合理分配施用的主要技术指标或参数来运用.

3 结论与讨论

第一，豫东平原砂土区种植强筋小麦，在施氮(N)总量均为300 kg/hm2的试验条件下，采取“底追均衡供应，追肥合理分配”的施肥原则，即在50%的氮肥作基肥的前提下，其余氮肥如果一次追施以拔节期较为适宜，如果分2次追施则分别以拔节期和孕穗期运筹增产效应最好，亦可概括为“532”施肥模式，可作为豫东砂土生态类型区一般生产条件下种植强筋小麦氮肥合理分配和运筹的主要技术措施来运用.

第二，国内许多研究指出，在强筋小麦生产中，如果在同样的氮肥施用量条件下，其不同分配或运筹方式对小麦生产效率产生较大影响，本研究结果与其基本一致，如采用“532”施肥模式时，氮肥生产效率达26.63kg,较其他模式高出5.8%～16.2%，尤其较一次作基肥模式增收效应更为明显.

第三，前已述及，河南省小麦品质生态区划[5]已明确将豫东砂质潮土区列为强筋小麦的次适宜种植区，而近几年来的现实情况是，强筋小麦市场需求持续增长，相应地优质强筋小麦的种植区域已经不断地扩展到了该类型区.该项研究就是在此背景下，有针对性探讨豫东砂土区种植优质强筋小麦时，作为“氮磷钾肥料三要素”之首的氮肥，其保优增产效应及其合理分配、施用的技术指标和参数.该试验研究与所列参考文献[6-13]关于施肥时期及其运筹方式对强筋小麦的增产效应、改善籽粒品质及面粉加工品质的作用等基本一致，但其生产、生态条件及其相关施肥技术参数特别是土壤类型和质地却有较大不同或本质区别.另外，有些田间试验研究虽然也涉及到了砂土或砂壤土的试验背景[17,18]，但其供试材料不是强筋小麦品种，或者生态气候环境有极大差异，相应的施肥技术指标悬殊也很大.可以说，豫东砂土地强筋小麦生产中有关氮肥施用分配可供借鉴的、指导性强的研究成果或技术指标并不多，因此，本文试验研究结果有一定的创新性和可操作性，施肥技术理论依据有一定突破，并且在中国小麦主产区之一的豫东地区的生产、生态及技术条件下有突出的实用性.

第四，目前，豫东黄潮土生态类型区强筋小麦生产已进入了一个新的发展阶段，自2010年以来，郑麦7698强筋小麦新品种高产示范田单产已经突破10500kg/hm2[19]，小面积高产创建已达11340 kg/hm2[20].在超高产栽培的生产、生态、技术条件下，对豫东砂土地强筋小麦进行深入的氮肥运筹技术、生理生化生态效应及其增产保优配套技术措施的研究和探讨已经日显重要，无疑对该生态类型区夏粮持续增产也有重要现实意义.

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