低山丘陵区土壤肥力梯度及其指标对小麦产量、品质性状的影响

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0214

中国农学通报 ›› 2024, Vol. 40 ›› Issue (7): 101-107.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2023-0214

• 资源·环境·生态·土壤·气象 • 上一篇下一篇

低山丘陵区土壤肥力梯度及其指标对小麦产量、品质性状的影响

马爱平¹^,²(), 靖华¹^,², 亢秀丽¹^,², 赵玉坤¹^,², 崔欢虎¹^,², 黄学芳²^,³(), 席吉龙⁴()

¹ 山西农业大学小麦研究所，山西临汾 041000
² 山西农业大学省部共建有机旱作农业国家重点实验室（筹），太原 030006
³ 山西农业大学山西有机旱作农业研究院，太原 030006
⁴ 山西农业大学棉花研究所，山西运城 044000

收稿日期:2023-03-11 修回日期:2024-01-02 出版日期:2024-02-27 发布日期:2024-02-27
通讯作者:
黄学芳，男，1972年出生，山西陵川人，研究员，学士，主要从事旱作农业研究。通信地址：030031 山西省太原市小店区龙城大街81号，E-mail：13653667079@163.com。
席吉龙，男，1963年出生，山西新绛人，副研究员，主要从事作物抗逆生理栽培及调控机制研究。通信地址：044000 山西省运城市盐湖区黄河大道118号，E-mail：shxxjl1963@163.com。
作者简介:
马爱平，女，1966年出生，山西汾西人，研究员，学士，主要从事有机旱作农业研究。通信地址：041000 山西省临汾市开发区幽并街33号，E-mail：mapinglflf@163.com。
基金资助:
国家重点研发计划项目“晋南旱塬有机旱作水碳耦合效应和农田内循环增碳技术研究与应用”(2021YFD1901102-4); 山西农业大学省部共建有机旱作农业国家重点实验室自主研发项目“轮作休耕消障沃土机制研究”(202001-6); 山西农业大学特优农业高质量发展科技支撑工程项目“冬小麦-夏玉米一年两熟高产高效技术集成示范”(TYGC23-21); 山西农业大学科技创新提升工程项目“井灌区小麦微喷带节水灌溉及配套关键技术研究”(CXGC2023055)

Effects of Soil Fertility Gradient and Its Indicators on Wheat Yield and Quality Traits in Hilly Areas

MA Aiping¹^,²(), JING Hua¹^,², KANG Xiuli¹^,², ZHAO Yukun¹^,², CUI Huanhu¹^,², HUANG Xuefang²^,³(), XI Jilong⁴()

¹ Institute of Wheat Research, Shanxi Agricultural University, Linfen, Shanxi 041000
² State Key Laboratory of Sustainable Dryland Agriculture (in Preparation), Shanxi Agricultural University, Taiyuan 030006
³ Shanxi Institute of Organic Dryland Farming, Shanxi Agricultural University, Taiyuan 030006
⁴ Institute of Cotton Research, Shanxi Agricultural University, Yuncheng, Shanxi 044000

Received:2023-03-11 Revised:2024-01-02 Published-:2024-02-27 Online:2024-02-27

摘要/Abstract

摘要：

为提升旱地小麦产量和品质，明确土壤肥力梯度及其指标与小麦产量、品质性状的相关性，2019—2020年在山西乡宁低山丘陵区开展土壤肥力梯度及其指标对小麦产量和品质性状影响的研究。结果表明，土壤肥力梯度对穗数、穗粒数、千粒重有显著影响。硝态氮、全氮、有机质、速效钾与产量、穗数、千粒重呈正相关；有效磷与产量、穗数呈线性正相关，而与千粒重的相关不显著；硝态氮、全氮、有机质、速效钾、有效磷与穗粒数的相关不显著；不同土肥力指标与产量、产量三因素的相关程度总体表现为硝态氮>全氮>有机质>速效钾>有效磷。土壤肥力梯度显著影响蛋白质含量、湿面筋含量、延展性、稳定时间、形成时间；土壤全氮、速效钾、硝态氮与蛋白质含量、湿面筋含量、延展性、稳定时间、形成时间呈正相关；有机质与延展性呈正相关，而与其他品质性状的相关不显著；有效磷与蛋白质含量、湿面筋含量、延展性、稳定时间、形成时间的相关不显著；不同肥力指标与品质性状的相关程度总体表现为硝态氮>速效钾>全氮>有机质>有效磷。产量与蛋白质含量、湿面筋含量、延展性、形成时间呈正相关，而与稳定时间的相关性不显著。

关键词: 土壤肥力梯度, 土壤肥力指标, 产量, 品质性状, 小麦

Abstract:

To improve the yield and quality of dryland wheat and clarify the correlation between soil fertility gradient, fertility indicators and wheat yield, quality traits respectively, the influence of soil fertility gradient and its indicators on wheat yield and quality traits in hilly areas was studied in Xiangning County, Shanxi Province from 2019 to 2020. The results showed that soil fertility gradient had obvious influence on panicle number, grain number per panicle and 1000-grain weight; nitrate nitrogen, total nitrogen, organic matter, available potassium and yield, spike number, 1000-grain weight showed positive correlations; available phosphorus and yield, spike number showed linear positive correlation, while no significant difference between available phosphorus and 1000-grain weight and nitrate nitrogen; the correlation between total nitrogen, organic matter, rapidly available potassium, available phosphorus and spike number was not significant; the correlation degree of different soil fertility indicators with yield and three yield factors showed nitrate nitrogen>total nitrogen>organic matter>available potassium>available phosphorus. Soil fertility gradient had obvious influence on protein content, wet gluten content, ductility, stability time and formation time; three traits of total nitrogen, available potassium and nitrate nitrogen were positive correlated with protein content, wet gluten content, ductility, stability time and formation time, organic matter was positive correlated to ductility, while it was not significant to the other quality traits; available phosphorus was not significantly correlated with protein content, wet gluten content, ductility, stability time and formation time, the correlation degree between different fertility indicators and quality traits generally showed nitrate nitrogen> available potassium> total nitrogen> organic matter> available phosphorus. Yield was positively correlated with protein content, wet gluten content, ductility and formation time, but it was not significant with stable time.

Key words: soil fertility gradient, soil fertility indicator, yield, quality traits, wheat

马爱平, 靖华, 亢秀丽, 赵玉坤, 崔欢虎, 黄学芳, 席吉龙. 低山丘陵区土壤肥力梯度及其指标对小麦产量、品质性状的影响[J]. 中国农学通报, 2024, 40(7): 101-107.

MA Aiping, JING Hua, KANG Xiuli, ZHAO Yukun, CUI Huanhu, HUANG Xuefang, XI Jilong. Effects of Soil Fertility Gradient and Its Indicators on Wheat Yield and Quality Traits in Hilly Areas[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2024, 40(7): 101-107.

图/表 8

参考文献 37

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项目	有机质/(g/kg)	全氮/%	有效磷/(mg/kg)	速效钾/(mg/kg)	硝态氮/(mg/kg)
最小值	5.43	0.05	15.30	97.00	0.45
最大值	23.20	0.11	99.40	951.00	3.28
均值	15.28	0.08	50.58	450.73	1.65
极差	17.77	0.06	84.10	854.00	2.83
标准差	5.29	0.02	30.97	313.43	1.07
变异系数	0.35	0.25	0.61	0.70	0.65

项目	有机质/(g/kg)	全氮/%	有效磷/(mg/kg)	速效钾/(mg/kg)	硝态氮/(mg/kg)
最小值	5.43	0.05	15.30	97.00	0.45
最大值	23.20	0.11	99.40	951.00	3.28
均值	15.28	0.08	50.58	450.73	1.65
极差	17.77	0.06	84.10	854.00	2.83
标准差	5.29	0.02	30.97	313.43	1.07
变异系数	0.35	0.25	0.61	0.70	0.65

处理（样点）	籽粒产量/(kg/hm²)	穗数/(×10⁴穗/hm²)	穗粒数/(粒/穗)	千粒重/g
1	4355.4	684.2abAB	24.2bB	42.6abAB
2	3208.6	525.5cdC	27.3aA	43.0aAB
3	3015.6	521.6cdC	19.6dD	41.9bB
4	1126.7	367.4eDE	18.1gFG	38.1cC
5	2937.6	478.1dCD	15.0jI	43.2aAB
6	1043.1	288.4eE	17.0iH	36.9dC
7	5720.8	687.5abAB	21.3cC	42.7abAB
8	4598.7	762.5aA	18.4fF	41.9bB
9	3718.5	612.3bcBC	19.1eE	42.7abAB
10	2781.6	564.9cdBC	17.8hG	43.4aA
11	1382.1	383.3eDE	19.4dDE	37.8cdC
均值	3080.8	534.2	19.7	41.3
标准差	1493.0	9.9	3.4	2.4
变异系数	0.5	0.3	0.2	0.1

处理（样点）	籽粒产量/(kg/hm²)	穗数/(×10⁴穗/hm²)	穗粒数/(粒/穗)	千粒重/g
1	4355.4	684.2abAB	24.2bB	42.6abAB
2	3208.6	525.5cdC	27.3aA	43.0aAB
3	3015.6	521.6cdC	19.6dD	41.9bB
4	1126.7	367.4eDE	18.1gFG	38.1cC
5	2937.6	478.1dCD	15.0jI	43.2aAB
6	1043.1	288.4eE	17.0iH	36.9dC
7	5720.8	687.5abAB	21.3cC	42.7abAB
8	4598.7	762.5aA	18.4fF	41.9bB
9	3718.5	612.3bcBC	19.1eE	42.7abAB
10	2781.6	564.9cdBC	17.8hG	43.4aA
11	1382.1	383.3eDE	19.4dDE	37.8cdC
均值	3080.8	534.2	19.7	41.3
标准差	1493.0	9.9	3.4	2.4
变异系数	0.5	0.3	0.2	0.1

自变量	回归方程	R	R²	P
穗数	y=-130.9625+9.4470x	0.9375	0.8789	0.0000
穗粒	y=-6.1544+10.7258x	0.3703	0.1371	0.2623
千粒重	y=-1083.6322+31.2141x	0.7596	0.5570	0.0067

低山丘陵区土壤肥力梯度及其指标对小麦产量、品质性状的影响

Effects of Soil Fertility Gradient and Its Indicators on Wheat Yield and Quality Traits in Hilly Areas

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自变量	籽粒产量	穗数	穗粒数	千粒重
有机质	0.8176^**	0.7202^**	0.2661	0.6439^*
全氮	0.8781^**	0.8435^**	0.2292	0.6232^*
有效磷	0.6028^*	0.6495^*	0.2527	0.3797
速效钾	0.6315^*	0.7521^**	0.1271	0.6380^*
硝态氮	0.9138^**	0.9068^**	0.3432	0.6692^*

处理（样点）	蛋白质含量/%	湿面筋含量/%	延展性/mm	稳定时间/min	形成时间/min
1	12.6bC	26.4cC	146.2dC	4.9dD	3.3fD
2	13.1aAB	28.9aA	149.7cdBC	4.8dD	4.3cB
3	9.5dE	21.3eE	107.5gF	2.3eE	1.9hF
4	6.8fG	13.4gG	64.1jI	1.8fF	0.1kI
5	9.3dE	20.6eE	118.0fE	5.7cC	2.9gE
6	6.3gH	12.1hH	80.2iH	5.7cC	0.9jH
7	12.8bBC	26.8cBC	164.5aA	7.4aA	4.1dB
8	12.8bBC	27.6bB	153.2cB	7.1bB	4.6bA
9	13.3aA	28.8aA	159.6bA	7.3abAB	4.7aA
10	11.0cD	24.5dD	133.2eD	5.8cC	3.7eC
11	7.5eF	15.2fF	87.0hG	4.8dD	1.5iG
均值	10. 5	22.3	123.9	5.2	2.9
标准差	2.7	6.3	34.9	1.9	1.6
变异系数	0.3	0.3	0.3	0.4	0.6

自变量	回归方程	R	R²	P
湿面筋含量	y=0.9599+0.4252x	0.9935	0.9871	0.0000
延展性	y=1.1502+0.0751x	0.9749	0.9504	0.0000
稳定时间	y=6.2672+0.8014x	0.5519	0.3046	0.0784
形成时间	y=5.8455+1.5888x	0.9471	0.8970	0.0000

自变量	蛋白质含量	湿面筋含量	延展性	稳定时间	形成时间	平均
有机质	0.5888	0.5921	0.6549^*	0.3681	0.5573	0.5522
全氮	0.6964^*	0.6724^*	0.7695^**	0.6103^*	0.6877^*	0.6873
有效磷	0.4419	0.4303	0.4987	0.5239	0.4868	0.4763
速效钾	0.6828^*	0.6935^*	0.7325^**	0.6903^*	0.7752^**	0.7149
硝态氮	0.8652^**	0.8245^**	0.8870^**	0.6350^*	0.7983^**	0.8020

自变量	回归方程	R	R²	P
蛋白质含量	y=-133.8244+32.4529x	0.8763	0.7679	0.0004
湿面筋含量	y=-97.4698+13.5653x	0.8560	0.7327	0.0008
延展性	y=-115.8637+2.5926x	0.9091	0.8265	0.0001
稳定时间	y=42.9528+31.0999x	0.5783	0.3344	0.0624
形成时间	y=56.8551+51.1246x	0.8168	0.6672	0.0021

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