齐冰玉

（新乡市种子管理站，河南 新乡 453000）

氮肥运筹是小麦优质高产栽培的重要内容，氮是构成蛋白质、核酸、叶绿素、辅酶等的基本元素之一，氮作为作物的“生命元素”，其营养效率的高低直接影响着作物的产量和品质。小麦生育期内氮素的合理运筹关系到小麦高产、优质、高效。有学者指出，施用氮肥对调控作物的碳、氮代谢，冬小麦干物质累积、光合作用和产量具有十分重要的作用。在一定用量范围之内，氮肥用量增加能够提高小麦植株叶绿素、全氮含量，改善群体光合性能，进而提高小麦产量。小麦植株中的氮素主要来自于土壤，并且在不同生育时期，植株对氮素的吸收呈动态变化。鉴于此，进一步研究氮素代谢对小麦产量和品质的影响，对于合理施用氮肥，保证产量的基础上改善小麦品质具有重要意义。

1 氮肥施用不当对小麦生长的影响

近年来，由于氮肥使用不当，造成小麦倒伏，导致小麦减产的情况经常发生，并且，减产发生面积有逐年上升的趋势。氮肥能够促进小麦根、茎、叶的生长，增强小麦的光合作用，加速小麦营养物质的积累与转化。如果氮肥供应不足，会造成小麦茎秆矮小、单株分蘖少、穗子小、穗数少，导致小麦产量降低，并且易诱发全蚀病、胞囊线虫病、根腐病等病害；如果氮肥施用过量，也会产生分蘖量过大、茎叶疯长、抗逆能力减弱、贪青晚熟等现象，植物体内氮素与大量碳水化合物结合形成蛋白质，剩下少量的碳水化合物用作构成细胞壁的材料，从而使细胞壁变薄、植株抗病性减弱，叶片、茎秆等组织柔软多汁，纹枯病、白粉病、锈病、赤霉病、叶枯病、颖枯病、细菌性条斑病、黑胚病等易发生。综上，对氮肥进行合理运筹，既要达到理想的丰产水平，又要尽可能减少氮肥对小麦生长的不利影响。

2 影响小麦氮肥吸收利用的因素

土壤肥力、施氮时期、氮肥底追比例、土壤水分状况以及品种是影响小麦氮肥吸收利用的主要因素。有学者研究认为，较高土壤肥力条件下，植株从土壤中吸收的氮素较多，从肥料中吸收的氮素较少，造成氮肥残留和损失较多。在拔节期增加氮肥追施比例，能显著提高小麦生育后期叶片叶绿素的含量和硝酸还原酶活性，降低抽穗后叶片丙二醛的含量，成熟时粒质量较高，并以基肥∶追肥为3∶7进行追氮效果最佳。相关研究表明，在田间设置遮雨棚的条件下，灌浆期灌水增加了植株各器官从肥料中吸收氮的比例，降低了从土壤中吸收氮的比例。改善土壤水分状况可促进氮素自营养器官向籽粒转移，增加氮的积累量和生物产量。有学者研究了生产上常用的5个强筋小麦品种的产量、品质和氮素利用率的差异，结果表明，郑麦9023和豫麦68均表现为高产和较高的氮素利用率。

3 氮素在小麦体内的分配

植物体内的氮素总是处于利用和再利用状态。氨基酸是植物体内氮化物的主要存在方式和运输形式，不仅把器官中氮的吸收、同化与器官中的蛋白质的合成、降解联系在一起，其合成过程也是源库之间实现氮素分配、转移和再分配的主要方式。在营养生长阶段，营养器官中合成的蛋白质在蛋白水解酶的作用下降解，形成游离氨基酸，转运到籽粒中重新合成蛋白质。蛋白水解酶根据其水解肽键的部位不同分为内肽酶和外肽酶，内肽酶分解内部肽键，外肽酶从碳端（羧肽酶）和氮端（氨肽酶）分解肽键。对叶片中蛋白质降解起主要作用的是内肽酶，其通常存在于液泡中，当细胞衰老时，细胞内的空间障碍被打破，内肽酶与底物充分接触，从而引起蛋白质的大量降解，导致叶片快速死亡，蛋白质降解生成的氨基酸被运往籽粒，合成储存蛋白。

小麦籽粒中氮素的来源主要有两方面：一是开花后直接吸收同化的氮素，二是前期营养器官贮存氮素的再分配，后者占籽粒中氮素储存量的53．0%～80．5%。因此，提高氮素向籽粒的再运转是提高籽粒蛋白质含量的重要途径。开花时，营养器官的含氮量与籽粒含氮量呈正相关，叶片含氮量随冠层层次降低而降低，垂直梯度分明，不同品种、不同生育时期梯度大小不同。普通小麦灌浆期冠层中下部含氮量形成较大梯度，利于其品质的改善；优质小麦灌浆期上部层次叶片、中下部层次茎鞘含氮量高，利于其籽粒蛋白质的积累。普通小麦叶片氮素对籽粒品质的形成作用明显，优质小麦叶片和茎鞘氮素对籽粒品质的形成具有同等重要的作用。

4 氮素代谢对小麦产量和品质的影响

4.1 对小麦产量的影响

氮肥运筹是调控小麦生长发育、提高产量的重要手段，在小麦生长发育期间，适期、适量追施氮肥对小麦穗粒数和粒质量有显著促进作用。随施氮量的增加，穗粒数增加。穗粒数不仅受施氮量影响，也受施用时期的制约。拔节期追施氮肥，每穗结实粒数比苗期追施氮肥增加10%，产量提高13．8%。小麦小穗、小花的分化数明显受到氮代谢的促进，小花发育则主要受到碳代谢的调节。一般来说，高氮促进营养生长和小花分化，低氮有利于提高结实率，二者协调统一才能增加每穗粒数。小花分化数量与拔节期间氮素水平呈显著正相关，此时适量追施氮肥，能促进小花发育、减少退化，提高结实粒数和粒质量。科学施用氮肥可延缓小麦后期叶片衰老过程，提高粒质量。不同氮肥施用量与粒质量的关系为二次曲线，当氮素亏缺时，粒质量降低，而氮素过多时，粒质量亦低。过量施氮造成千粒质量减少的原因在于，氮代谢过旺严重影响了碳代谢，减少了糖的积累。高产小麦返青期追施氮肥，易导致孕穗期后叶片含氮量过高，碳氮比值降低，阻碍叶部氮素向穗部转运；而拔节前后追氮肥，既可促进上部叶片生长，又有利于后期干物质的积累，但应控制氮肥施用量，以维持碳、氮代谢平衡，加快灌浆进度，增加粒质量。在叶龄余数小于2．5以后，适量追施氮肥能增加光合叶面积，提高叶片氮素及叶绿素含量，延长功能期，增加花后干物质积累，提高粒质量。施氮量对穗粒数和粒质量的影响达显著水平，对穗数的影响各处理间差异较小。适量增施氮肥可有效促进籽粒产量、单位面积有效穗数和粒质量的提高，而穗粒数随施氮量增加一直呈显著增加趋势。

4.2 对小麦品质的影响

小麦籽粒蛋白质的形成与氮素的吸收、运转密不可分。不同施氮水平和不同施氮时期对小麦籽粒品质均有不同程度的影响。多数情况下，增施氮肥可以提高小麦籽粒的蛋白质含量，并改善蛋白质的组分比例，然而小麦籽粒蛋白质含量与籽粒产量常呈负相关。合理的氮肥调控技术可以协调产量和蛋白质含量之间的关系，使二者达到同步兼优。当施氮量处于较低水平时，随施氮量的增加，籽粒蛋白质含量保持在低水平，有时甚至因增产而稍有降低；随施氮量的继续增加，蛋白质含量也逐渐提高，但由于醇溶蛋白的大量增加，谷氨酸、苯丙氨酸和脯氨酸含量明显提高，使得赖氨酸和蛋氨酸等所占比例下降，因此，蛋白质含量提高的同时品质却下降。施氮量也影响着面粉的加工品质，其中，中等以下肥力条件下，氮素对小麦品质的影响最大，单施氮和氮、磷配合施用对强筋麦的蛋白质品质和面团稳定时间均有提高效应，尤其对提高稳定时间的效应最为显著；后期施氮可增加面粉强度，提高面筋含量，改善烘烤品质。大量研究表明，分期施肥、“前氮后移”对小麦产量和品质都具有明显的调节作用。