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Interactive effects of density and fertilizer on quality of high gluten spring wheat

肥密互作对强筋春小麦品质的影响


An experiment to study the effect of increasing density and fertilizer on wheat in some regions Longmai-26 was used as material to study the interactive effect of density and fertilizer on quality of high gluten spring wheat in cold area. The result indicated that the interactive effect of density and fertilizer on the quality of wheat and flour was not significant, but the effect was significant on test weight and 1000-grain weight. Low density planting could improve 1000-grain weight, but decrease test weight. High fertilization could decrease both parameters, and optimum fertilization could improve the content of protein and wet gluten, fall sedimentation value and falling number. In conclusion, planting at 6–7.5 millions plants per hectare and applying 400kg fertilizer per hectare were best management practices, based on the results of this study.


全 文 :收稿日期:!""#$"%$"% 接受日期:!""#$"&$!%
基金项目:黑龙江省科技厅区域科技专项计划项目(’""()"%)资助。
作者简介:郭伟(*&##—),男,黑龙江省绥化市人,讲师,主要从事麦类作物栽培的教学与研究。+,-:"./&$0%*&*%*,12345-:4675689*0:; <=3
! 通讯作者 +,-:"./&$0%*&*#",12345-:>?-5@,!""!9>4@==A <=3A 肥密互作对强筋春小麦品质的影响
郭 伟,孙海燕,薛盈文,于立河!
(黑龙江八一农垦大学植物科技学院,黑龙江大庆 *0::*&)
摘要:针对某些地区小麦生产中存在的加大种植密度和增加施肥量问题,以优质春小麦品种“龙麦 !0”为材料,设
置施肥量与密度互作试验,分析其对高寒地区强筋春小麦品质形成的影响。结果表明,种植密度和施肥量对小麦
子粒品质和面粉品质的影响不具交互效应,但施肥量和种植密度对小麦千粒重和子粒容重的影响显著。稀植可提
高千粒重,但降低了子粒容重,较高的施肥量降低了子粒容重和千粒重;适宜的施肥量可提高子粒中蛋白质的百分
含量和湿面筋含量,同时获得较高的沉淀值和降落值。研究认为,在 0""!#/"万株 C @3! 的种植密度基础上 .""
D6 C @3!左右的施肥量是高产优质的合理组合。
关键词:春小麦;密度;施肥;品质
中图分类号:E/*!;* F !;"/ 文献标识码:G 文章编号:*""%$/"/H(!""%)".$"%*"$".
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9$. 6,%-+:RP75B6 8@,4Q;S,BR5Q>;T,7Q5-5U4Q5=B;W?4-5Q>
小麦产量的高低和品质的优劣主要取决于品种
的遗传特性、栽培条件和环境条件。高产优质小麦
品种必须有与之相配套的栽培技术,其产量和品质
的优势才能得以充分发挥。近些年来,许多学者致
力于小麦产量和品质协同提高栽培措施的研
究[*$/],群体密度与肥料的投入无疑是各栽培技术
组件中对小麦生长发育、形态建成、产量和品质形成
过程产生深远影响的重要部分。因此,研究群体的
空间营养特性和根土系统的肥力供应特点对高寒地
区优质春小麦生产的影响十分必要。黑龙江东部平
原三江汇流,气候温和,降水较多,但日照相对于其
他地区较少,在这种生态条件下春小麦生长可以获
得较好肥水耦合效应,但空间营养稍差。近年来,部
分生产者产生了一种“增密增产、增肥提质”的片面
认识,但单纯的依靠密度调节和增加化肥投入量来
改善小麦品质都是不科学的,因为氮磷钾大量元素
植物营养与肥料学报 !""%,*.(.):%*" $ %*:
""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""
Z-4BQ L?Q75Q5=B 4BS [,7Q5-5U,7 E<5,B<,
间存在着相互促进吸收代谢的互作关系,同时受到
环境因素的影响。因此,本研究将肥料的投入量差
异置于不同的群体环境中加以研究,侧重于肥密因
素对春小麦品质的综合影响。以期为优质春小麦的
栽培管理提供依据。
! 材料与方法
!"! 试验方法
试验设在黑龙江省密山市黑龙江八一农垦大学
农业科研所试验田,该地处于黑龙江东部平原温和
半湿润易涝小麦生态区。土壤为草甸白浆土,前茬
大豆,土壤肥力中等,土壤基础养分含量(!—"! #$
土层):有机质 %&’(! $) * +)、碱解氮 ,(,’%- $) * +)、
速效磷 %-’.! $) * +)、速效钾 ,,.’(! $) * +)、/0
-’-%。供试品种为优质强筋春小麦龙麦 "-(龙 1.2
.!&%)。
试验设密度和施肥量二因素,田间保留密度为
%!!、.3!、-!!、(3!、1!! 4 ,!. * 5$" 3 个水平,分别用
6,、6"、6%、6.、63 表示;肥料用量为 ",!、."!、-%!
+) * 5$" %个水平分别用 7,、7"、7% 表示。随机区组
设计,小区面积为 ," $",%次重复。试验用肥料:尿
素(含 8 .-’%9)、磷酸二铵(含 8 ,&’!9,:";3
.-’!9)、氯化钾(含 <"; -!’!9)。8= :";3 =<"; > ,
=,’, =!’.,总施肥量的 " * %作为基肥施于 ,"!,. #$
耕层,剩余的 , * %作种肥播种时施于种下 %!. #$。
田间管理同大田。
!" # 测定项目与方法
小麦成熟后每小区随机选取 "!株考种,小区实
收测产。
容重:用 0?@2,!!! 型容重仪(上海东方衡器
厂)测定,按国家粮食标准 ?A,%3,2(&进行。
蛋白质含量:用瑞典 7;BB公司生产的 ,".,透
射型近红外谷物快速分析仪测定 ,.9湿基的子粒
蛋白含量。
湿面筋含量:用瑞典 :CDECF公司生产 "!"!型面
筋仪,参照 GGHH%&2,"方法进行测定。
沉降值:用瑞典 7;BB公司生产的 ,".,透射型
近红外谷物快速分析仪测定。
降落值:用瑞典 :CDECF公司生产的降落数值仪
测定。
数据处理采用 IJ#CK处理、作图;数据统计采用
BGB软件分析。
# 结果分析
#"! 肥密互作对小麦子粒品质的影响
子粒的蛋白质含量与小麦子粒蛋白质产量、营
养品质和加工品质密切相关,是商品小麦检测的重
要指标。通过析因分析可知(表 ,),施肥极显著地
影响子粒蛋白质含量。中高施肥量处理的子粒蛋白
质百分含量显著高于低施肥处理,当施肥量增加到
一定程度,蛋白质占子粒的百分含量有下降趋势,但
变化不大;密度对蛋白质含量影响不显著;密度与
施肥的互作效应不显著,不同肥密组合间子粒蛋白
质含量极差为 "’-9。
容重取决于子粒自身的密度和子粒的随机体
积,能综合反映子粒形状、整齐度、胚乳质地、含水量
等性状。试验表明,施肥和密度处理对容重的影响
均达到极显著水平,而密度与施肥的互作效应不显
著。施肥水平越高,容重越低;群体密度越大,容重
越大。中低施肥水平下密度越大,容重越大;高施
肥水平下,容重随密度呈抛物线型分布(图 ,)。
表 ! 不同肥密处理的子粒蛋白质含量($)
%&’() ! *+&,- .+/0),- 1/-0)-0 &2 &33)10)4 ’5
4,33)+)-0 4)-2,05 0+)&06)-02
处理
@DCLE M 6, 6" 6% 6. 63
平均
GNCDL)C
7, ,3’" ,3’" ,.’( ,.’3 ,.’& ,.’1 OA
7" ,-’" ,-’1 ,(’, ,-’- ,-’% ,-’- LG
7% ,-’& ,-’3 ,-’- ,-’3 ,-’, ,-’3 LG
注(8PEC):数据后不同大小写字母分别表示差异达 ,9 和 39
显著水平,下同。QLKRCS TPKKPUCV OW VXTTCDCFE #L/XELK LFV S$LKK KCEECDS LDC
SX)FXTX#LFEKW VXTTCDCFE LE ,9 LFV 39 KCNCKS,DCS/C#EXNCKWM @5C SL$C OCKPUM
图 ! 各处理的容重
7,89! %)20 :),8;0 &2 &33)10)4 ’5 4,33)+)-0 0+)&06)-02
千粒重受肥密因素影响均达到显著水平,肥密
互作效应不显著。施肥量的增加不利于千粒重的提
,,&.期 郭伟,等:肥密互作对强筋春小麦品质的影响
高(图 !)。千粒重随群体密度的增大而逐渐降低,
但当密度增加到 "## $ %#&株 ’ ()!(*+)时,千粒重又
有不同程度的提高,尤其是中等施肥处理。说明高
密群体下,个体在库容扩大的同时,源供应也相应增
多,结果子粒饱满,千粒重较高。综合肥密因素对千
粒重的影响可知,在一定的密度范围内(,##!"##
图 ! 各处理的千粒重
"#$%! &’’’($)*#+ ,-#$./ *0 *11-2/-3 45 3#11-)-+/ /)-*/6-+/0
万株 ’ ()!)千粒重以植株个体占有空间大小的影响
为主。
!7! 肥密互作对小麦面粉品质的影响
表 !看出,小麦湿面筋含量随施肥量的增加而
增加,密度对湿面筋含量影响不大,密度与施肥对湿
面筋含量无互作效应。
降落值的大小反映面粉中!-淀粉酶活性的高
低,降落值越高说明!-淀粉酶活性越强,降落值在
!##!,+#.之间较为理想,说明小麦具有适中的!-淀
粉酶活性。施肥显著的影响降落值,中等施肥水平
的降落值接近理想值;密度对降落值无显著影响;
降落值的肥密互作效应不显著。
沉淀值可反映面团的流变学特性,影响面粉的
烘烤品质。施肥对沉淀值的影响达到了极显著水
平,密度对其影响较小,肥密互作无显著影响。随着
施肥量的增加沉淀值呈抛物线状,中等施肥水平的
沉淀值最高。
表 ! 不同肥密处理的湿面筋含量、降落值和沉淀值
8*49- ! :-/ $9;/-+ 2<+/-+/,0-3#6-+/*/#<+ =*9;- *+3 1*99#+$ +;64-) *0 *11-2/-3 45 3#11-)-+/ /)-*/6-+/0
项目
/01).
处理
23140 5 *% *! *, *& *+
平均
6713481
湿面筋
910 8:;01<
=% ,>,? ,>,? ,>!& ,>%+ ,>,@ ,>,# AB
=! ,>@C ,>"@ ,>"C ,>C" ,>?C ,>C@ 46
=, ,>CC ,>?, ,>?" ,>C# ,>?@ ,>C# 46
降落值
D1EF)1<040FG< 74:;1
=% ,@!># ,@+>, ,@,>? ,",># ,@">, ,?#>? 46
=! ,++># ,,,>+ ,,#>+ ,,?>? ,&%># ,,">+ A6
=, ,@!># ,?!># ,+&># ,+&>+ ,?,>? ,@,>! 4A6
沉淀值
=4::F<8 <;)A13
=% +@>, +?>+ +&>! +&>% ++>C ++>@ AB
=! @#>C +">C @!># @#>" @#>& @#>C 46
=, @#># +C>, @#># @#># +">% +">+ 46
!7> 肥密互作对小麦产量和品质的综合影响
在一定条件下小麦子粒产量的形成与品质存在
着矛盾统一的复杂关系。从蛋白质含量来看,低肥
水平下 *%—*,范围内,品质的提高是以牺牲产量
为代价的,而 *,—*+范围内高产与优质是不矛盾
的;中肥水平下,产量与品质的关系随密度的增加
协调、矛盾交错出现,受密度影响较大;高肥水平下
*!—*&范围内产量与品质形成过程是协调的,该
区域外产量品质异步变化。综合分析蛋白质含量和
产量的变化规律,*,—*&为高产高蛋白密度区,施
肥量的增加可较好的调节子粒产量和蛋白质产量,
达到增产提质的目的(表 ,)。
> 结论与讨论
%)施肥量和种植密度对小麦子粒品质的调控作
用十分显著,但肥密效应不具交互作用。施肥量的
增加提高了小麦子粒中蛋白质的百分含量,但使千
粒重和子粒容重降低,中等密度条件下尤为明显。
密度对子粒蛋白质百分含量的影响不显著,群体密
度的减小,可以显著地提高千粒重,但降低了子粒容
重。这与李筠等[@]利用烟农 %" 号的研究表明随密
度和施肥量的增加千粒重有降低趋势的结果类似,
但其差异不显著,而本研究结果差异显著。
!)施肥量的改变可以有效调控小麦面粉品质,
!%C 植 物 营 养 与 肥 料 学 报 %&卷
而种植密度的影响不明显,肥密互作效应不显著。
但杨志华等[!]研究认为,在一定范围内密度和氮肥
对于面筋含量存在一定互作效应;陈俊才等["]的研
究表明,随着密度的增加粗蛋白和湿面筋含量呈上
抛物线型,这可能与所利用的品种特性及施肥量的
大小有关。本研究结果看出,适宜的施肥量是(中等
施肥水平)可以增加湿面筋含量,获得较高的沉淀值
和较为理想的降落值。
表 ! 不同肥密处理的小麦子粒和蛋白质产量
"#$%& ! ’(#)* +)&%, -. /0 #2 #..&31&, $+ ,)..&(&*1 1(&*12
处理
#$%&’(%)’*
产量 +,%-.(/0 1 2(3)
45 43 46 平均 78%$&0%
子粒
9$&,)
蛋白质
:$;’%,)
子粒
9$&,)
蛋白质
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子粒
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蛋白质
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蛋白质
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6)在本试验条件下,A@@!!B@万株 1 2(3 是高产
优质的种植密度范围,在此基础上施肥量在 =@@
/0 1 2(3左右可较好地改善小麦品质,达到高产优质
高效的目的。这与董爱民等[>]利用大穗型和多穗型
小麦品种研究得出的大田生产中,低肥高密、中肥高
密、高肥低密的结论一致的。本研究认为,种植密度
对小麦产量影响较大,而对品质的调控效应不显著,
“以苗保产、以肥提质”是小麦高产优质的有效途径
之一,这与赵广才等[5@]的研究结果是一致的。
参 考 文 献:
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