全 文 ：文章编号 :100028551 (2008) 022712205
收稿日期 :2008202227 　接受日期 :2008204229
基金项目 :国家“十一五”支撑计划资助项目 (2006BAD02A132224) ; 农业部专项 (070101)
作者简介 :赵广才 (19512) ,男 ,博士 ,研究员 ,主要从事小麦优质高产栽培研究。Tel :010282108576 ; E2mail : zhaogc1 @mail . caas. net . cn
基本苗数和底追肥比例对冬小麦籽粒产量和
蛋白质组分的影响
赵广才1 　常旭虹1 　杨玉双1 　李姗姗1 　李乃新2 　张铁恒3
(11 中国农业科学院作物科学研究所 ,北京　100081 ;21 武警 8640 部队后勤部 ,河北 保定　071000 ;
31 河北省保定国营农场 ,河北 徐水　072550)
摘 　要 :以中任 1 号小麦为试验材料 ,采用二因素随机区组设计 ,研究了基本苗和氮肥施用策略对小麦植
株性状、产量和蛋白质组分的影响。结果表明 ,不同基本苗数和氮肥底Π追比例的处理间株高、穗长、产
量、千粒重、容重均有显著差异。穗长与穗粒数呈极显著正相关 ( r = 0193133 ) 。随基本苗增加 ,穗长、穗
粒数和千粒重逐渐减少 ,处理间差异显著。容重有随基本苗增加而升高的趋势。对产量而言 ,基本苗以
450 万Πhm2 时较高 , 但与 300 万Πhm2 和 375 万Πhm2 基本苗处理间的产量差异不显著 ,因此 ,生产中在偏
晚的播期内 ,可以根据实际播种时间和地力条件 ,在 300～450 万Πhm2 基本苗范围内进行调整。不同蛋
白组分对基本苗处理的反应有别 ,在基本苗较少时清蛋白和球蛋白含量较低 ,而谷蛋白和总蛋白含量较
高。清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白在各追肥比例处理间差异不显著 ,谷蛋白和总蛋白含量处理间差异显著 ,
且均以底追比例 3∶7 的处理含量最高。总蛋白含量有随追肥比例增加而提高的趋势。
关键词 :基本苗 ;追肥比例 ;冬小麦 ;产量 ;蛋白质组分
RESPONSE OF GRAIN YIELD AND PROTEIN TO NUMBER OF BASIC SEEDLING AND
RATIO OF BASE TO TOPDRESSING NITROGEN IN WINTER WHEAT ( Tritcum aestivum L. )
ZHAO Guang2cai1 　CHANG Xu2hong1 　YANG Yu2shuang1 　LI Shan2shan1 　LI Nai2xin2 　ZHANG Tie2heng3
(11 Institute of Crop Sciences , Chinese Academy of Agricultural Sciences , Beijing 　100081 ;
21 Department of Logistics of 8640 Arming Police Agent , Baoding , Hebei 　071000 ; 31 State farm of Baoding , xushui , Hebei 　072550)
Abstract :“Zhongren 1”, a winter cultivar ,cultivating with randomized block design with two factors ,was used to study the
effects of basic seedling and nitrogen application strategies on grain yield and protein components. The results showed that the
plant height , spike length , grain yield , thousand2grain weight and test weight were significant difference among the
treatments. The spike length and the number of grains per spike were positively correlated ( r = 01931 3 3 ) . The spike
length , spike kernels and the thousand2grain weight were reduced with the increase of the number of basic seedling , and they
were significant difference among the treatments. It was the trend that the test weight was increased with the increase of the
number of basic seedling. The grain yield was higher when the number of basic seedling was 450 ×104Πhm2 1 But there was no
significant difference in the grain yield between the number of basic seedling 300 ×104Πhm2 and 375 ×104Πhm2 , so the number
of basic seedling could be 300 ×104 ～450 ×104Πhm2 in slightly late sowing date , according to actual sowing date and soil
fertility. They were different in the response of the protein components to basic seedling , the Albumin and Globulin content
were lower when the basic seedling was fewer , but the Glutelin and total protein content were higher. The Albumin , Globulin
and Gliadin content were not significant difference among the treatments of the ratio of base to topdressing nitrogen application.
The Glutelin and total protein contents were significant difference among the treatments of the ratio of base to topdressing
217　 核 农 学 报　2008 ,22 (5) :712～716Journal of Nuclear Agricultural Sciences
nitrogen application , and it was the highest of the treatment of the ratio 3 :71 There was of a trend that the total protein content
was increased with the ratio of topdressing nitrogen application increase.
Key words :basic seedling ; ratio of topdressing nitrogen ; winter wheat ; grain yield ; protein components
　　提高产量和改善品质是小麦栽培研究和生产的永
恒课题之一 ,不少学者对此做了大量研究[1～7 ] 。在一
定的生产条件下 ,合理的栽培措施对产量和某些品质
性状有重要的调节作用 ,但不同品种的反应往往会有
很大差别。Hussain[2 ]研究了不同氮磷钾水平下小麦产
量和品质的反应。Singh[3 ] 和 Sanjeev[4 ] 分别进行了播
期、灌溉和施肥对硬粒小麦产量和品质影响的研究。
潘家荣等研究认为群体密度和追氮方法对不同熟相类
型的冬小麦产量均有显著影响[6 ] 。王月福等认为施氮
量对小麦籽粒蛋白质组分含量及加工品质有一定的调
节作用[7 ] 。王晨阳等利用氮肥后移技术研究其对超高
产小麦产量的影响[8 ] 。李世娟等研究认为节水灌溉条
件下肥料氮基施比追施利用率高[9 ] 。尚兴甲等研究认
为后期追肥籽粒对氮的利用率高 ,秸秆对氮的利用率
低 ,前期追肥则相反[10 ] 。吕强等试验认为强筋小麦和
弱筋小麦对施氮运筹的反应不同[11 ] 。在不同条件下
利用不同品种进行的众多试验 ,结果虽不尽一致 ,但均
为以后的研究提供了有益的参考。本研究借鉴前人的
试验结果 ,研究不同基本苗以及氮肥底施和追施不同
比例等因素 ,对小麦植株和产量性状以及籽粒蛋白质
组分的调节效应 ,以期为进一步开展小麦优质高产栽
培研究和生产提供理论依据和技术参考。
1 　材料和方法
111 　试验地概况及降水情况
试验于 2006 - 2007 年在河北任丘试验基地 (116°
13′11″E ,38°49′37″N) 进行 ,试验地土壤类型为淤土 ,土
壤质地为壤土 ,0～20cm 土层内土壤养分含量 :有机质
1173 % , 全氮 01114 % , 碱解氮 8718mgΠkg , 速效磷
714mgΠkg , 速效钾 194mgΠkg。小麦全生育期降水量
12619mm ,其中 2006 年 10 月播种后降水量 112mm ,11
月 911mm ,12 月 319mm ,1 月 011mm ,2 月 010mm ,3 月
3911mm ,4 月 010mm ,5 月 7315mm ,6 月收获前 010mm。
112 　试验设计
供试小麦品种为中任 1 号 ,试验为基本苗、氮肥底
施和追施比例二因素随机区组设计。A 因素为基本
苗 ,A1 为 225 万Πhm2 ,A2 为 300 万Πhm2 ,A3 为 375 万Π
hm2 ,A4 为 450 万Πhm2 。B 因素为氮肥底施和追施比
例 ,B1 为 3∶7 ,B2 为 5∶5 ,B3 为 7∶3。总施氮量为
300kgΠhm2 , 追肥时期统一在拔节中期 (春 5 叶) 。底施
P2O5 17215 kgΠhm2 。试验于 10 月 11 日用奥地利产的
小区精量播种机播种 (当地生产上适宜播期集中在 10
月 5 - 8 日) 。小区面积均为 10m2 (8133 ×112) ,6 行区 ,
3 次重复 ,共 36 个小区。用奥地利产的小区收割机按
小区收获测定实产。试验统一灌冻水、拔节水和开花
水。
113 　品质性状分析
千粒重数 500 粒称重 (克 ,精确到 2 位小数) ,重复
2 次 ,再换算成千粒重。容重按国家粮食标准进行 ( GB
- 1351 - 78) ,用上海东方衡器厂产的 HGT - 1000 型容
重器测量。籽粒蛋白含量采用连续振荡法顺序提取清
蛋白、球蛋白、谷蛋白和醇溶蛋白[12 ] 。采用 FOSS 公司
的 Kjeltec2300 自动定氮仪测定各蛋白质组分及总蛋白
质含量。
114 　数据分析
应用 DPS 软件处理系统统计分析数据。
2 　结果与分析
211 　基本苗和施氮量对植株及产量性状的影响
根据表 1 数据进行相关分析 ,株高与穗长、穗粒数
均呈一定相关性 ( r = 01374 , r = 01338) ,但未达显著水
平 ;穗长与穗粒数呈极显著正相关 ( r = 0193133 ) 。不同
基本苗和氮肥底追比例的处理组合间株高、穗长、穗
数、产量、千粒重、容重均有显著差异。以 A4B2 (基本
苗 450 万Πhm2 ,底追比例 5∶5) 、A3B3 (基本苗 375 万Π
hm2 ,底追比例 7∶3) 和 A4B3 (基本苗 450 万Πhm2 ,底追
比例 7∶3) 的处理产量较高 ,显著高于其他所有组合 ,
但这 3 个处理组合间差异不显著。可见在播种偏晚 ,
地力中等偏下的情况下 ,以基本苗较大和氮肥底施比
例较大的组合产量表现较好。本试验后期灌浆正常 ,
千粒重均较高 ,以 A3B1 (基本苗 375 万Πhm2 ,底追比例
3∶7)处理千粒重最高。籽粒容重各处理均较高 ,都达
到国标一等标准 ( ≥790gΠL) 。
从表 2 可见 ,不同基本苗对株高影响不大 ,各处理
间差异不显著。穗长受基本苗影响较大 ,处理间差异显
著 ,且随基本苗增加穗长逐渐减少。单位面积穗数则随
基本苗增加显著增加 ,穗粒数呈现随基本苗增加而减少
的趋势 ,处理间差异显著。基本苗对产量、千粒重和容
317　5 期 基本苗数和底追肥比例对冬小麦籽粒产量和蛋白质组分的影响
重均有显著影响 ,以 450 万Πhm2 基本苗的处理产量最
高 ,显著高于 225 万基本苗的处理 ,但与其他两个基本
苗处理差异不显著。因此 ,生产中在正常偏晚的播期范
围内 ,可以根据实际播种时间和地力条件 ,在 300～450
万Πhm2 基本苗范围内进行调整。千粒重有随基本苗增
加而降低的趋势 ,其中以 225 万Πhm2 基本苗的千粒重最
高 ,与 450 万Πhm2 基本苗的处理差异显著。容重有随基
本苗增加而升高的趋势 ,其原因有待进一步验证。
表 1 　不同处理对植株及产量性状的影响
Table 1 　Effect of different treatments on characters of plant and grain yield
处理
treatment
株高
plant height (cm)
穗长
spike length (cm)
穗数
earΠhm2 穗粒数kernelsΠspike 产量grain
yield (kgΠhm2) 千粒重thousand2grainweight (g) 容重test weight (gΠL)
A1B1 57157 abcAB 7130abA 45415fDE 30130 a 6517eD 51142aAB 79217bcAB
A1B2 58180abAB 7140 abA 44515fDE 28190 a 6583eD 51129abAB 79210cB
A1B3 56160 abcAB 7157 abA 42415fE 29163 a 6583eD 51170aA 79513abcAB
A2B1 54137 bcAB 7110 bA 55015cdeBC 28180 a 7167bcdBC 50131abcABC 79110cB
A2B2 56160 abcAB 7120 abA 50515eCD 29160 a 7267bcdABC 51127abAB 79513abcAB
A2B3 59103 abAB 7153 abA 52510deBC 31120 a 7117cdBC 50164abcABC 79310bcAB
A3B1 55187 abcAb 7137 abA 58915bcAB 30107 a 7117cdBC 52106aA 79713abAB
A3B2 53127 cB 7143 abA 55510cdeBC 30193 a 7083dBC 51127abAB 79610abcAB
A3B3 58193 abAB 7163 abA 58915bcAB 30120 a 7387abAB 48128cdBC 79410bcAB
A4B1 57137 abcAB 7133 abA 55915cdBC 28160 a 7067dC 49132bcdBC 79513abcAB
A4B2 56143 abcAB 7177 aA 63415abA 32157 a 7517aA 48120dC 79410bcAB
A4B3 60130 aA 7167 abA 64510aA 32177 a 7333abAB 48186cdBC 79913aA
注 : 3 表中同列数字标有不同小写字母和大写字母分别表示显著和极显著差异水平 ,下同。
Note : The values followed by different common or capital letters are significantly different at the 0105 and 0101 probability levels , respectively in same column. The same
as following tables.
表 2 　不同基本苗对植株及产量性状的影响
Table 2 　Effect of basic seedling on character of plant and grain yield
基本苗
basic seedling
(104Πhm2) 株高plant height (cm) 穗长spike length (cm) 穗数earΠhm2 穗粒数kernelsΠspike 产量grain yield(kgΠhm2) 千粒重thousand2grainweight (g) 容重test weight(gΠL)
225 60170a 8173 aA 44110dC 30144 aA 656111 bB 51147a 79313b
300 62121a 8148 bAB 52615cB 27121 bAB 718313 aA 50174a 79311b
375 61170a 8121 cB 57910bA 25181 bB 719414 aA 50154a 79518ab
450 62192a 8118 cB 61315aA 26140 bB 730516 aA 48179b 79612a
　　从不同施氮比例的效果分析 (表 3) ,本试验中施
氮比例对产量影响显著 ,底追比例 5∶5 和 7∶3 的处理
均显著高于 3∶7 的处理 ,但二者间差异不显著。施氮
比例对其他性状的影响均不显著 ,但千粒重有随追氮
比例增加而提高的趋势 ,容重则相反。该现象有待进
一步研究探索。
表 3 　不同施氮比例对植株及产量性状的影响
Table 3 　Effect of nitrogen application quantity on characters of plant and grain yield
底追比例
ratio of base to
topdressing nitrogen
株高
plant height (cm)
穗长
spike length (cm)
穗数
earΠhm2 穗粒数kernelsΠspike 产量grain yield(kgΠhm2) 千粒重thousand2grainweight (g) 容重test weight(gΠL)
3∶7 61144a 8138a 53815a 27130a 696617bB 50178a 79411a
5∶5 61129a 8138a 53515a 27109a 711215 aA 50151a 79413a
7∶3 62192a 8143a 54610a 28101a 710412 aAB 49187a 79514a
212 　基本苗和施氮比例的交互作用对产量性状的影
响
经统计分析 ,基本苗和施氮比例的交互作用显著。
由表 4 可见 ,在基本苗为 375 万Πhm2 和 450 万Πhm2 时分
别以底追比例 7∶3 和 5∶5 时产量最高。在底追比例 3∶
7、5∶5、7∶3 时分别以基本苗 300 万Πhm2 、450 万Πhm2 、375
417 核　农　学　报 22 卷
万Πhm2 时产量最高。在不同条件下均以基本苗多时千 粒重最低。容重在不同条件下也有较大变化 (表 4) 。
表 4 　A 和 B 因素交互作用下的产量性状比较
Table 4 　Comparison of grain yield in interaction of A and B factors
底追比例
ratio of base to
topdressing nitrogen
产量
grain yield (kgΠhm2) 千粒重thousand2grain weight (g) 容重test weight (gΠL)
基本苗
number of basic seedling(104Πhm2) 基本苗number of basic seedling(104Πhm2) 基本苗number of basic seedling(104Πhm2)
225 300 375 450 225 300 375 450 225 300 375 450
3∶7 6517a 7167a 7117b 7067b 5114a 5013a 5211a 4913a 793ab 791a 797a 795ab
5∶5 6583a 7267a 7083b 7517a 5113a 5113a 5113a 4812a 792a 795a 796a 794b
7∶3 6583a 7117a 7387a 7333a 5117a 5016a 4819b 4813a 795a 793a 794a 799a
212 　基本苗和施氮比例对籽粒蛋白质组分的影响
从表 5 可以看出 ,不同基本苗和施氮比例的组合
处理对蛋白质含量及其各组分的含量均有显著影响 ,
清蛋白含量以 A4B2 的处理最高 ,球蛋白和醇溶蛋白
含量均以 A3B3 的处理最高 ,谷蛋白含量以 A1B1 最
高 ,总蛋白含量 A1B1 和 A2B2 并列最多。可见不同蛋
白组分对各处理的反应有别 ,其原因有待进一步
探索。　　
表 5 　不同处理对籽粒蛋白质组分的影响
Table 5 　Effect of different treatments on grain protein components ( %)
处理
treatment
清蛋白
Albumin
球蛋白
Globulin
醇溶蛋白
Gliadin
谷蛋白
Glutelin
总蛋白
total protein
A1B1 3101bcdeABC 1160abcAB 3196abcA 4185aA 14170aA
A1B2 2185deBC 1158abcAB 3170bcA 4152abAB 14137abcA
A1B3 3108abcdABC 1147cB 4105abA 4148abcAB 14161abA
A2B1 3122abA 1165abAB 3161cA 4150abAB 14164abA
A2B2 3109abcABC 1160abcAB 4105abA 4121bcB 14170aA
A2B3 3116abcAB 1168abAB 3171bcA 4150abAB 14142abcA
A3B1 3113abcABC 1161abcAB 4107abA 4150abAB 14145abcA
A3B2 3111abcABC 1163abAB 4107abA 4121bcB 14145abcA
A3B3 2196cdeABC 1173aA 4112aA 4106cB 14122bcA
A4B1 2182eC 1160abcAB 3188abcA 4127bcB 14163abA
A4B2 3126aA 1153bcAB 3186abcA 4106cB 14128abcA
A4B3 3100bcdeABC 1168abAB 4102abA 4124bcB 14108cA
　　从各种蛋白组分之间的相关性分析可见 (表 6) ,
清蛋白与球蛋白、醇溶蛋及谷蛋白含量均呈不显著负
相关 ,与总蛋白呈不显著的正相关 ;球蛋白与醇溶蛋
白、谷蛋白及总蛋白含量均呈负相关 ,但未达显著水
平 ;醇溶蛋白与谷蛋白及总蛋白含量均呈不显著负相
关 ;谷蛋白与总蛋白含量则呈不显著正相关。根据表
5 的数据把各蛋白组分与总蛋白的比例进行分析 ,清
蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白平均占总蛋白比率分
别为 21114 %、11116 %、27114 %和 30119 % ,剩余蛋白
占 10137 %。可溶性蛋白 (清蛋白 + 球蛋白) 占总蛋白
含量的 32130 % ,与总蛋白含量呈不显著的负相关 ( r
= - 159) ,贮藏蛋白 (醇溶蛋白 + 谷蛋白) 占总蛋白含
量的 57133 % ,与总蛋白含量呈正相关 ( r = 01398) 。在
不同品种及不同试验中各蛋白组分的相关性有一定差
异 ,这有待进一步验证。
表 6 　蛋白质组分间的相关性分析
Table 6 　Correlation between protein components
蛋白质组分
protein components
清蛋白
albumin
球蛋白
globulin
醇溶蛋白
gliadin
谷蛋白
glutelin
总蛋白
total protein
清蛋白 Albumin 1
球蛋白 Globulin - 01112 1
醇溶蛋白 Gliadin - 01118 - 01011 1
谷蛋白 Glutelin - 01065 - 01183 - 01332 1
总蛋白 Total protein 01036 - 01402 - 01138 01512 1
　　不同基本苗对各蛋白组分和总蛋白含量均有较大
影响 ,处理间差异显著 (表 7) ,在基本苗较少时清蛋白
和球蛋白含量较低 ,而谷蛋白和总蛋白含量较高。不
同品种或不同试验条件下蛋白组分对基本苗的反应不
同 ,其原因有待进一步探讨。
氮肥底追比例对蛋白组分含量也有一定影响 ,从
表 8 可见 ,清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白在各处理间差异
517　5 期 基本苗数和底追肥比例对冬小麦籽粒产量和蛋白质组分的影响
不显著 ,谷蛋白和总蛋白含量处理间差异显著 ,且均以
底追比例 3∶7 的处理含量最高。总蛋白含量有随追肥
比例增加而提高的趋势。
表 7 　不同基本苗对蛋白质组分的影响
Table 7 　Effect of basic seedling on
grain protein components ( %)
基本苗
basic seedling
(104Πhm2) 清蛋白albumin 球蛋白globulin 醇溶蛋白gliadin 谷蛋白glutelin 总蛋白total protein
225 2198bA 1155bA 3191abAB 4161aA 14156abA
300 3116aA 1164aA 3179bB 4140abAB 14159aA
375 3107abA 1165aA 4109aA 4126bB 14137abA
450 3103bA 1160abA 3192abAB 4119bB 14133bA
表 8 　不同底追比例对蛋白质组分的影响
Table 8 　Effect of Ratio of base to topdressing
nitrogen on grain protein components ( %)
底追比例
ratio of base to
topdressing nitrogen
清蛋白
glbumin
球蛋白
globulin
醇溶蛋白
gliadin
谷蛋白
glutelin
总蛋白
total protein
3∶7 3104aA 1161aA 3188aA 4153aA 14161aA
5∶5 3108aA 1159aA 3192aA 4125bB 14145abA
7∶3 3105aA 1164aA 3198aA 4132bAB 14133bA
3 　讨论
密度对产量的影响与品种春化类型、分蘖特性、播
期早晚和地力有关。合理的密度 (基本苗)对实现小麦
高产至关重要。有试验认为春小麦密度在 450～750
万Πhm2 范围内 ,产量随密度增加而提高[13 ] ;也有试验
利用半冬性小麦在 150～240 万Πhm2的密度范围内 ,增
加密度产量却降低[14 ] 。还有试验认为 105～225 万Π
hm2 的密度范围内不同熟型的小麦品种 (包括冬性和
半冬性小麦品种) 对密度的反应有较大差异[6 ] 。本试
验在播种偏晚的条件下 ,在 225～450 万Πhm2密度范围
内 ,以 450 万Πhm2 的产量最高 ,且显著高于 225 万Πhm2
的处理 ,但与 300 万Πhm2 和 375 万Πhm2 处理间的差异
不显著。可见有关密度的试验结果有很大差异 ,生产
实践中 ,应根据具体生态区、播种时期以及具体品种来
确定适宜的密度。密度对品质也有一定的影响 ,刘德
福和李春燕的试验结果均表现为随密度增加籽粒蛋白
质含量下降[13 ,14 ] ,本试验结果为在基本苗较少时清蛋
白和球蛋白含量较低 ,而谷蛋白和总蛋白含量较高。
不同品种或不同试验条件下蛋白组分对基本苗的反应
不同 ,其原因有待进一步探讨。
氮肥的施用时期和比例对小麦产量和品质均有重
要影响 ,有试验结果表明产量和蛋白质含量均随氮肥
底追比例增加而提高 ,而各蛋白组分含量变化并不一
致[15 ] 。本试验与上述试验结果不尽一致 ,以氮肥底追
比例 5∶5 时产量最高 ,显著高于 3∶7 的处理。籽粒中
总蛋白质含量则随追氮比例增加而提高。可见籽粒产
量和蛋白质含量对氮肥底施和追施比例的处理反应不
同。在追氮总量相同的条件下 ,底追比例 5∶5 的处理
增产效果最好 ;而 3∶7 处理对提高籽粒蛋白质含量的
效果最佳 ,本试验中籽粒产量和蛋白质含量呈不显著
的负相关 ( r = 01488) ,如何协调产量和品质同步提高 ,
还有待于进一步深入研究。
参考文献 :
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