晚播对弱筋小麦植株氮素积累与利用的影响

【目的】分析晚播对弱筋小麦氮素积累与利用的影响。【方法】以弱筋小麦品种扬麦13和宁麦13为材料,在不同氮素水平下(N210:210 kg/hm2、N270:270 kg/hm2)设置适播与晚播处理,分析弱筋小麦氮素积累与利用情况。【结果】弱筋小麦开花期植株氮素积累量主要来源于土壤氮(70.48%～85.51%);成熟期籽粒氮素积累量主要来源于土壤氮(74.35%～86.86%);成熟期营养器官氮素积累主要来源于肥料氮(52.88%～82.12%)。与适期播种相比,晚播显著增加了小麦成熟期单株氮素积累量、开花期来源于土壤氮的积累量、成熟期营养器官和籽粒来源于土壤氮及肥料氮的积累量。弱筋小麦花前营养器官积累氮素向籽粒的转运率为55.52%～79.78%,氮素积累转移的贡献率为38.91%～77.99%。适期播种处理下,花前营养器官氮素积累转运量、转运率与贡献率分别为23.47 mg/株、75.23%和71.46%,而晚播显著降低花前营养器官氮素积累转运量、转运率与贡献率(分别为19.87 mg/株、59.74%和50.31%)。各处理小麦氮肥生产效率为25.25～44.27 kg/kg,氮素利用效率为15.75%～41.43%,氮素收获指数为0.730～0.844。同一因素下不同水平比较表明:晚播显著降低籽粒产量、氮肥生产效率、氮素利用效率及氮素收获指数,但播期对籽粒蛋白质含量无显著影响。在相同品种和氮水平处理下,晚播较适期播种籽粒产量降低。【结论】弱筋小麦晚播不利于籽粒产量的提高和氮素利用效率的提高,因此为获得较高产量水平与氮素利用效率,应尽量保证弱筋小麦适宜播种期。     

低醇溶蛋白转基因大麦氮素转移特征

为探究氮肥施用量对低醇溶蛋白转基因大麦花后各营养器官氮素积累、分布及转运的影响，明确大麦花后至籽粒形成过程中氮素的变化规律，采用土培盆栽试验，利用前期筛选出已稳定遗传的低醇溶蛋白转基因大麦为试验材料，以其受体为对照，分析二者分别在不施氮、低氮(160 mg N·kg^-1土)、正常氮(230 mg N·kg^-1土)和高氮(300 mg N·kg^-1土)4个氮素处理下的籽粒产量、生物量及花后营养器官氮素积累及转运特性。结果表明，相同施氮量下，转基因大麦的籽粒产量和地上部生物量高于对照，而株高和千粒重较对照显著降低，有效穗数和每穗粒数较对照显著增加；即与受体相比，转基因大麦通过增加分蘖数和有效穗数补偿产量配给，实现增产。转基因大麦籽粒的蛋白含量显著低于对照，较对照降低0.58%～2.40%；且随着施氮量增加，籽粒蛋白含量逐渐增加。转基因大麦各营养器官的氮素含量表现为穗>叶>茎秆，且在穗中氮素含量在扬花期最高。不同时期植株地上部的氮素积累量表现为扬花期>灌浆期>成熟期，说明扬花期是影响大麦氮素再利用的关键...     

不同基因型小麦氮素吸收积累差异研究

2000～2002年以不同基因型小麦品种为研究对象，探讨其氮素吸收积累的差异性。结果表明：籽粒产量、蛋白质含量与产量、植株与籽粒含氮率、氮积累量、氮吸收利用效率、氮收获指数存在明显的基因型差异，出现频率呈偏态或正态分布。根据经济产量、氮收获指数、籽粒蛋白质含量、氮素产量生产效率、氮吸收效率、氮产量利用效率等因子进行动态聚类，将供试小麦品种分为8类，并探讨了不同类型小麦在生产中的利用价值。     

不同类型冬小麦氮、硫积累分配及利用效率的差异

【目的】揭示不同类型冬小麦氮、硫积累、分配与利用规律及对氮、硫肥反应的差异。【方法】在田间条件下,连续3年先后选用13个高产品种,采用聚类分析方法进行冬小麦氮、硫利用效率类型的划分,并在0—20cm土层土壤水解氮含量92.2mg·kg-1、有效硫含量42.4mg·kg-1的地力条件下,研究不同类型冬小麦在不同氮、硫施用量下,氮素和硫素含量、积累量、收获指数、籽粒产量的差异及其与氮素利用效率和硫素利用效率的关系。【结果】结果表明,冬小麦的氮素利用效率与硫素利用效率呈极显著正相关关系,依据品种间氮素利用效率和硫素利用效率的差异,将供试品种划分为氮低效硫低效组、氮中效硫中效组和氮高效硫高效组。氮低效硫低效组小麦品种植株含氮量和含硫量一般高于氮中效硫中效组和氮高效硫高效组品种,氮素收获指数和硫素收获指数则小于氮中效硫中效组和氮高效硫高效组品种。在24kg·hm-2施氮水平下施硫,氮高效硫高效组和氮中效硫中效组品种植株含氮量显著提高,氮素积累量、硫素积累量和产量显著增加;氮低效硫低效组品种与氮高效硫高效组和氮中效硫中效组品种相比,施硫处理氮素积累量的增加量较小,而氮素收获指数降低的幅度较大,产量显著降低。在240kg·hm-2施氮水平下施硫,氮高效硫高效组品种植株含氮量和含硫量仍显著提高,氮素和硫素积累量显著增加,但氮素和硫素收获指数及产量无显著变化,氮硫利用效率显著降低;氮中效硫中效组和氮低效硫低效组品种氮素和硫素积累量无显著变化,多数品种的氮素和硫素收获指数亦无显著变化,产量和氮硫利用效率降低。【结论】冬小麦产量形成需硫量的相对高低与需氮量一致,氮素利用效率与硫素利用效率可以协同提高。在保持植株一定氮素和硫素积累量的基础上,通过提高氮素和硫素收获指数促进籽粒产量的增加,是实现冬小麦对氮素和硫素高效利用的一个重要途径。     

不同播期条件下高产冬小麦品种氮素吸收利用及转运效率分析

探讨和分析不同播期条件下高产冬小麦(Triticum aestivum)品种的氮素吸收利用、转运和高效利用特征,确定不同高产小麦品种的适宜播期.采用大田试验方法,系统分析早播(10月3日)、适播(10月12日)和晚播(10月30日)3个水平对不同品种高产小麦主要生育期植株含氮率、氮素积累量、花前和花后植株营养器官氮素积累和分配、氮素再分配等特征及产量、品质和氮素利用效率等的影响.结果表明,播期影响生育期小麦植株的含氮率、氮的吸收和积累.小麦地上部营养器官氮积累量、氮再分配量、转运氮素对籽粒氮的贡献率花前高于花后.晚播条件下籽粒氮素的积累量主要依赖于花前氮吸收;适播和早播条件下花后吸收的氮素对籽粒氮素的积累占有较大比例.高产不同基因型小麦品种在不同生育期的氮素吸收强度和相对累积速率不同,花前氮素积累量、花前吸收氮素向籽粒的再分配以及转运率、花后氮素同化量以及花后吸收氮素对籽粒的贡献率等在不同小麦品种间差异显著.早播和适播条件下,不同品种小麦均获得比晚播较高的籽粒产量.氮素收获指数和籽粒吸氮量适播条件下较高,随播期的延迟籽粒吸氮量显著降低,相反,氮素利用效率晚播条件下最高.综合考虑,在农业生产中,3个高产小麦品种均适宜早播和适播;在晚播条件下应优先选择‘周麦22’.     

不同播期条件下高产冬小麦品种氮素吸收利用及转运效率分析（英文）

探讨和分析不同播期条件下高产冬小麦(Triticum aestivum)品种的氮素吸收利用、转运和高效利用特征,确定不同高产小麦品种的适宜播期。采用大田试验方法,系统分析早播(10月3日)、适播(10月12日)和晚播(10月30日)3个水平对不同品种高产小麦主要生育期植株含氮率、氮素积累量、花前和花后植株营养器官氮素积累和分配、氮素再分配等特征及产量、品质和氮素利用效率等的影响。结果表明,播期影响生育期小麦植株的含氮率、氮的吸收和积累。小麦地上部营养器官氮积累量、氮再分配量、转运氮素对籽粒氮的贡献率花前高于花后。晚播条件下籽粒氮素的积累量主要依赖于花前氮吸收;适播和早播条件下花后吸收的氮素对籽粒氮素的积累占有较大比例。高产不同基因型小麦品种在不同生育期的氮素吸收强度和相对累积速率不同,花前氮素积累量、花前吸收氮素向籽粒的再分配以及转运率、花后氮素同化量以及花后吸收氮素对籽粒的贡献率等在不同小麦品种间差异显著。早播和适播条件下,不同品种小麦均获得比晚播较高的籽粒产量。氮素收获指数和籽粒吸氮量适播条件下较高,随播期的延迟籽粒吸氮量显著降低,相反,氮素利用效率晚播条件下最高。综合考虑,在农业生产中,3个高产小麦品种均适宜早播和适播;在晚播条件下应优先选择‘周麦22’。     

施氮水平对高产夏玉米氮磷钾积累和产量形成特性的影响

以‘郑单958’为材料,研究了施氮水平对河北平原区高产超高产夏玉米氮磷钾累积特性和产量形成能力的影响。结果表明:成熟期产量、穗粒数和千粒重均表现为随施氮水平提高呈单峰曲线型变化,于375kg/hm2处理达到最大值。植株叶片、叶鞘和茎秆等各营养器官的氮磷钾累积数量动态随生育进程也呈单峰曲线型特征,生育后期籽粒氮磷钾积累随生育进程不断增多。不同氮素处理相比,在施氮量0~450kg/hm2范围内,随施氮水平提高,处理后各生育时期植株各器官和整株氮、钾累积量也随之增加,在450kg/hm2处理达到最大值;植株磷素吸收呈抛物线型,于375kg/hm2处理达到最大值。植株氮肥农学效率和氮素利用效率表现为随施氮水平提高呈下降趋势。研究表明,300和375kg/hm2处理,植株生育期间具有较多氮素积累数量,同时植株表现良好的单位氮素生产籽粒能力和氮素收获指数,氮肥农学效率和植株氮素利用效率维持较高水平,表明上述施氮处理是河北平原区夏玉米高产超高产栽培的适宜施氮范围。     

氮高效利用基因型大麦氮素转移及氮形态组分特征

【目的】揭示氮高效利用基因型大麦生育后期氮素分配转运的生理机制,为大麦高效氮肥管理和高产栽培提供理论依据。【方法】采用土培盆栽试验,利用前期筛选出的氮高效利用基因型大麦（DH61、DH121+）和低效利用基因型大麦（DH80）为试验材料,分析其在不施氮、低氮（125 mgN·kg^-1土）、正常氮（250 mgN·kg^-1土）和高氮（375 mgN·kg^-1土）4个氮素处理下籽粒产量、生物量及生育后期地上部营养体氮素转移特性和植株氮形态组分构成特征。【结果】（1）随施氮量的减少,不同氮效率基因型大麦籽粒产量和地上部生物量均减少。同一施氮处理,高效基因型大麦籽粒产量和地上部生物量高于低效基因型。不施氮处理下,高效型大麦DH61和DH121+籽粒产量分别是低效型DH80的1.96、2.03倍;低氮处理下分别是低效型DH80的2.10、2.37倍。扬花期和灌浆期,不施氮和低氮处理下两类基因型大麦植株氮浓度无明显差异,氮高效基因型大麦干物质形成能力较强。（2）高效基因型大麦植株能够积累较多的氮素,扬花前高效基因型氮素积累量占大麦生育期氮积累量的比例高于低效基因型。低氮（125 mgN·kg^-1土）、正常氮（250 mgN·kg^-1土）、高氮处理（375 mgN·kg^-1土）下,高效基因花前氮素积累量是低效基因型的1.31、1.38、1.49倍,充足的氮素积累为后期灌浆结实奠定了物质基础。（3）随着氮素用量的增加,氮素转运量呈单峰曲线变化,氮素转移率和氮素转运量对籽粒的贡献率则逐渐下降,过高的氮肥施用不利于氮素向籽粒的转运。高效基因型DH61和DH121+籽粒氮素来源更多依赖于前期地上部营养体的氮素转移,不施氮和低氮氮素转运量对籽粒的贡献率分别为35.06%、40.06%和76.37%、81.72%。而低效基因型DH80籽粒的氮素来源则以后期根系氮素的吸收和转移为主,氮素吸收量对籽粒的贡献率为68.20%和34.84%。（4）相同氮素处理下,扬花至灌浆期大麦茎秆和叶片中营养性氮含量增加,功能性氮含量变化平稳,而结构性氮含量则降低;籽粒营养性氮含量逐渐增加,结构性氮含量缓慢下降。且较低效基因型,高效基因型大麦茎秆和叶片结构性氮含量的降低幅度大,氮素转运能力强。低氮处理下,高效基因型扬花期至灌浆期茎秆和叶片结构性氮含量分别降低49.57%、62.58%;灌浆至成熟期分别降低64.47%、28.11%。【结论】氮高效利用基因型大麦籽粒氮含量受花后茎秆和叶片中结构性氮的分解转化决定,营养器官中结构性氮的再利用有利于氮素利用效率的提高。     

施氮量对大麦干物质生产及氮素吸收利用效率的影响

[目的]研究施氮量对大麦干物质生产及氮素吸收利用效率的影响,为氮肥合理施用提供理论基础。[方法]以大麦重组自交系为材料,研究了不同施氮量条件下,氮肥对大麦产量、干物质生产及氮素吸收利用的影响。[结果]大麦抽穗期和成熟期干物质积累量均随施氮量的增加而增加,但增加的幅度逐渐减弱;成熟期茎叶氮含量、植株氮积累量、籽粒氮含量也随施氮量的增加而增加,但籽粒氮含量增速缓慢;氮素籽粒生产效率、氮素干物质生产效率、氮素收获指数均随施氮量的增加而下降,氮素干物质生产效率降幅较大。[结论]施氮水平对大麦干物质生产及氮素吸收利用效率影响较大。     

长期定位氮胁迫对小麦碳氮代谢、氮素利用及产量的影响

利用大田长期氮肥定位试验,以施N 180 kg/hm2处理为对照,研究了氮胁迫(不施氮肥)对不同品质类型小麦(中筋小麦品种中麦895、强筋小麦品种石优20)碳氮代谢、氮素利用及产量的影响,以期为生产上的氮肥合理运筹提供理论依据。结果表明,氮胁迫条件下,2个小麦品种旗叶蔗糖含量(花后7~35 d)、旗叶磷酸蔗糖合成酶(SPS)活性(花后7~35 d)、籽粒蔗糖含量(花后21~35 d)、籽粒SPS活性(花后14~35 d)均较对照明显降低;2个小麦品种旗叶可溶性蛋白含量、硝酸还原酶(NR)活性、谷氨酰胺合成酶(GS)活性和籽粒GS活性均较对照明显降低;2个小麦品种开花期氮积累量、成熟期氮积累量、开花前氮转移量均较对照显著降低,而开花前氮转移率和开花前氮贡献率均较对照显著提高;2个小麦品种氮素籽粒生产效率、氮素吸收效率、氮素生理效率和氮素收获指数均较对照显著提高;2个小麦品种穗数、穗粒数和产量均较对照显著降低。综上,氮胁迫下小麦灌浆中后期碳、氮同化能力明显下降,氮素积累量降低,但对氮素的吸收能力增加,营养器官氮素向籽粒的转运比例增加,进而小麦植株对氮素的整体利用率得以提升,但小麦产量降低。     

不同水氮条件下冬小麦穗器官临界氮稀释模型研究

【目的】 开花后穗部器官成为小麦生长中心,保证穗部充足的氮素营养是籽粒产量和蛋白品质形成的基础,精确诊断穗氮营养对预测评价产量和品质具有重要意义。【方法】 选用周麦27和豫麦49-198为材料,在大田条件下设置3个灌溉条件（W0：雨养、W1：拔节期浇水1次、W2：拔节和开花各浇水1次）和5个施氮水平（0（N0）、90 kg·hm^-2（N6）、180 kg·hm^-2（N12）、270 kg·hm^-2（N18）和360 kg·hm^-2（N24））,于小麦开花后不同的灌浆时段采集各处理小麦穗器官干物质及氮素含量数据,构建不同灌溉条件下冬小麦穗器官的临界氮稀释（Nc）曲线,并于成熟期测定籽粒产量和蛋白质含量。【结果】 在同一灌溉条件下,随着施氮量的增加,穗部干物质及氮含量均增加;不同灌溉条件下的穗部临界氮浓度与生物量间均符合幂指数关系,不同灌溉条件的模型间存在差异（W0: Nc=2.58 DM^-0.242; W1: Nc=2.92 DM^-0.24; W2: Nc=3.10 DM^-0.231）。氮营养指数（NNI）在不同灌溉条件下均随着施氮量的增加而增加,适宜施氮量因灌溉条件而异,雨养条件为180—270 kg·hm^-2,灌溉条件为270 kg·hm^-2左右。相对产量（RY）与NNI之间显著相关,具体表现为线性+平台特征,在雨养条件下NNI为1.01时,RY获得最大值;而在灌溉条件下NNI为0.97时,RY获得最大值。籽粒蛋白含量与NNI之间呈显著的线性定量关系,灌溉导致蛋白质含量有所降低。【结论】 确立的穗器官Nc及NNI模型,能够有效指示不同水氮条件下小麦氮素丰缺变化,实时评价产量状况,准确预测蛋白质含量,为小麦生育后期的田间及收储管理提供参考和依据。     

CIMMYT小麦在中国春麦区的适应性分析

 【目的】研究CIMMYT小麦在中国的适应性有助于提高春麦区的育种水平。【方法】10份CIMMYT代表性品种和15份中国春麦主栽品种于2001和2002年种植在中国春麦区的9个试点和CIMMYT的4种不同处理环境，分析产量、产量构成因子和农艺性状的变化趋势。【结果】CIMMYT品种穗数和穗粒数多，千粒重中等，具有广泛适应性，比中国品种具有更高的产量优势；黑龙江光敏感品种植株高、抽穗和成熟晚、穗数中等、穗粒数少、千粒重和产量低；中国其它品种株高中等、抽穗和成熟早、穗数少、穗粒数中等、千粒重高、产量中等。CIMMYT品种引种到中国后，株高降低，抽穗和成熟提早，并略减产；黑龙江光敏感品种在CIMMYT种植时株高增加，抽穗和成熟推迟，千粒重降低，并显著减产；中国其它品种在CIMMYT种植时株高增加、抽穗和成熟略推迟、千粒重变化较小，并略减产。【结论】CIMMYT品种可在云南、青海和新疆直接推广种植；内蒙古、甘肃和宁夏为其次适宜地区，可以直接推广应用，但主要用作杂交亲本；在黑龙江以作杂交亲本为宜。为提高引种效率，并考虑到性状的重复力大小，在CIMMYT为中国选种时应重点选择籽粒较大的材料。为云南所选材料可略矮、适当晚熟，内蒙古、甘肃、宁夏和新疆所选材料可略高、较早熟，青海所选材料可较高、熟期相当，黑龙江应主要选择高纬度材料、植株偏高且晚熟。     

秋闲期秸秆覆盖与减氮优化根系分布提高冬小麦产量及水氮利用效率

【目的】冬春干旱频发和氮的过度施用限制了西南丘陵旱地雨养农业区小麦的产量与可持续发展,探讨秋闲期秸秆覆盖与氮肥减施对旱地小麦根系分布、产量及水氮吸收利用的影响,为优化四川旱地小麦耕作制度和绿色高质高效生产提供依据。【方法】试验于2016–2018年在四川省仁寿县四川农业大学试验基地进行,采用裂区设计,在夏玉米收获后,以秋闲期秸秆粉碎覆盖（SM）和不覆盖（NM）为主区,以不施氮（N₀：0）、减氮（RN：120 kg N·hm^-2）和常规施氮（CN：180 kg N·hm^-2）为裂区,研究分析土壤含水量、根长、根系分布、小麦产量、耗水量（ET）、水分利用效率（WUE）和氮素利用情况。【结果】与不覆盖相比,秋闲期秸秆覆盖显著提高播种至孕穗期0—10 cm和10—20 cm土层含水量及播种时与拔节期0―100cm土层土壤贮水量,秸秆覆盖的保墒效应可持续至孕穗开花阶段;覆盖显著促进小麦拔节期和开花期耕层根系生长,尤其是0—10 cm土层根系直径增加、根长密度显著提高;覆盖下小麦总耗水量、WUE、氮素吸收量、播种至拔节期氮素积累速率、拔节至开花期氮素积累速率、氮素籽粒生产效率（NUEg）、氮肥农学效率（AEN）和氮肥偏生产力（NPFP）两年均值较不覆盖分别提高11.4%、71.8%、73.1%、119.0%、100.0%、3.6%、264.7%和78.2%;覆盖下氮肥回收效率（REN）较不覆盖增加44.4个百分点。覆盖后冬小麦有效穗数、穗粒数和产量两年均值较不覆盖分别提高31.8%、44.4%和92.9%。秸秆覆盖效应大于施氮量效应。与常规施氮量相比,减氮处理未显著降低0—10 cm土层根长密度、耗水量、水分利用效率与籽粒产量;覆盖结合减氮显著提高群体氮素籽粒生产效率、氮肥农学效率、氮肥偏生产力和氮肥回收效率。【结论】秋闲期秸秆覆盖提高播种至拔节期土壤水分含量和储量,促进拔节期小麦根系在表层土壤中的生长,进而促进氮素吸收利用、提高冬小麦产量与水肥利用效率;秋闲期覆盖结合120 kg·hm^-2施氮量是适宜四川旱地冬小麦的减氮增效高产栽培技术模式。     

遮阴条件下小麦穗粒数形成及产量构成因素分析

【目的】阐明遮阴对小麦穗粒数形成及产量构成因素的影响,以便在果粮间作模式下采取相应的栽培管理措施。【方法】在人工遮阴和不同果麦间作模式下(枣麦、杏麦和核麦间作),研究遮阴对小麦穗粒数形成、产量及其构成因素的影响。【结果】遮阴明显降低了小麦的可孕小花数、生物量、穗粒数、穗粒重和公顷穗数等产量的主要构成因素,最终导致产量降低。【结论】遮阴后小麦穗粒数的改良应更多地关注小花的分化、发育、退化和结实过程,产量的提高应更多地关注植株的生长发育、公顷穗数和籽粒灌浆过程。     

小麦种质资源成株期氮效率评价及筛选

【目的】建立小麦成株期氮效率评价方法,挖掘和筛选氮高效种质资源,为小麦氮效率的生理机制研究和氮高效品种的选育提供理论依据和材料基础。【方法】2018—2020年,以108份不同基因型小麦品种为材料,采用大田试验,设置4个氮肥处理水平（0、180、240和360 kg·hm^-2）,调查不同氮水平下小麦株高、穗长、旗叶长、旗叶宽、茎粗、可育小穗数、穗粒数、千粒重、粒长、粒宽和单穗产量11个农艺及产量性状,利用模糊隶属函数法、主成分分析法以及聚类分析法对小麦品种进行耐氮性评价和基因型差异分类。【结果】连续2年的数据结果显示,在低氮胁迫下,株高、穗长、旗叶长、旗叶宽、茎粗、可育小穗数、穗粒数和单穗产量8个性状均受到不同程度的抑制,其中,旗叶长对氮胁迫的敏感程度最大。主成分分析提取4个主成分,贡献率分别为39.766%、16.661%、9.361%和9.275%,累积贡献率达75.064%。以耐低氮性综合评价D值进行聚类分析,将供试小麦品种划分为强耐低氮型、耐低氮型、中间型、较敏感型和敏感型5类。筛选出耐低氮型小麦品种5份,温麦19、西农529、石4185、陇麦212和丰抗2,强耐低氮型小麦品种2份,中麦875和西农158。与低氮胁迫不同,高氮胁迫仅抑制茎粗、千粒重、粒长、粒宽和单穗产量5个性状,株高、穗长、旗叶长、旗叶宽、可育小穗数和穗粒数6个性状值随施氮量上升而增加。4个主成分的贡献率分别为31.348%、20.387%、12.452%和9.850%,累积贡献率达74.037%。依据耐高氮性综合评价D值,将供试小麦品种划分为耐高氮型、中间型、高氮较敏感型和高氮敏感型4类。鉴定出耐高氮型小麦品种9份,包括兰考矮早8、良星99、农大179、豫农9901、兰考926和郑农46等。基于籽粒产量和氮综合评价D值,将108份小麦品种划分为4种氮效率类型,双高效型（西农158和陇麦212等）、低氮高效型（西农585和石4185等）、高氮高效型（长丰1号和中种麦10号等）和双低效型（金丰7183和泛麦5号等）。【结论】供氮水平对小麦产量相关性状指标有显著影响,基于小麦种质间氮吸收与利用效率的差异,结合3种分析方法,可以准确评价小麦种质资源成株期氮效率状况。     

Characterization of low-N responses in maize(Zea mays L.) cultivars with contrasting nitrogen use efficiency in the North China Plain

Over-use of N fertilizer in crop production has resulted in a series of environmental problems in the North China Plain(NCP). Thus, improvement of nitrogen use efficiency(NUE) in summer maize has become an effective strategy for promoting sustainable agriculture in this region. Using twenty maize cultivars, plant dry matter production, N absorption and accumulation, yield formation, and NUE in summer maize were investigated under three N levels in two growing seasons. Based on their yield and yield components, these maize cultivars were categorized into four groups including efficient-efficient(EE) cultivars, high-nitrogen efficient(HNE) cultivars, low-nitrogen efficient(LNE) cultivars and nonefficient-nonefficient(NN) cultivars. In both two seasons, the EE cultivars improved grain yield together with increased plant biomass, and enhanced accumulative amounts as well as higher average grain yields than the other cultivar groups under deficient-N conditions. Significant correlations were observed between yield and kernel numbers(KN), dry matter(DM) amount and N accumulation at both post-silking and maturity stages. DM and N accumulation at late growth stage(i.e., from silking to maturity) contributed largely to the enhanced yield capacity and improved NUE under N-deficient conditions. Compared with the NN cultivars, the EE cultivars also showed increased N assimilation amount(NAA) and N remobilization content(NRC), and elevated N remobilization efficiency(NRE), NUE and nitrogen partial factor productivity(PFPN). Our investigation has revealed N-associated physiological processes and may provide guidance for cultivation and breeding of high yield and NUE summer maize under limited N conditions in the NCP.     

秸秆覆盖与施磷对丘陵旱地小麦产量和磷素吸收利用效应的影响

【目的】冬干春旱、土壤有机质和速效磷缺乏是四川丘陵旱地冬小麦生产的主要限制因素,通过研究休闲期秸秆覆盖还田和施磷对旱地冬小麦产量和磷素吸收利用的影响,以期为四川丘陵旱地小麦高产稳产及磷素高效利用提供技术方案。【方法】试验于2018—2020年在四川仁寿进行,采用裂区设计,以秸秆覆盖（SM）和不覆盖（NSM）为主区;3个磷水平0（P0）、75 kg·hm^-2（P75）和120（P120）kg·hm^-2为副区。分析秸秆覆盖和施磷下小麦干物质积累与转运、产量性状及磷素吸收利用的差异。【结果】秸秆覆盖的增产效应高于施磷效应。2018—2019和2019—2020年度秸秆覆盖处理较不覆盖处理小麦有效穗分别增加17.7%和8.48%,穗粒数增加15.6%和11.2%,产量提高18.6%和13.5%;两年度施磷75 kg·hm^-2较不施磷处理小麦有效穗分别增加18.2%和8.79%,穗粒数增加21.1%和6.09%,产量提高30.2%和16.1%;施磷120 kg·hm^-2比不施磷处理有效穗分别增加21.2%和9.53%,穗粒数增加20.2%和4.03%,产量提高31.8%和17.9%。秸秆覆盖显著提高了小麦开花期和成熟期的干物质、磷素积累量,且均随施磷量的增加而增加;同时秸秆覆盖与施磷均可显著提高小麦花前干物质和磷素转运、花后干物质和磷素积累能力。秸秆覆盖显著提高花前干物质转运量对籽粒的贡献率,但降低了花前磷素转运量对籽粒的贡献率,而施磷显著提高了花前干物质转运量对籽粒的贡献率和花前磷素转运量对籽粒的贡献率。秋闲季秸秆覆盖还田促进了磷的吸收利用,磷肥吸收效率2年分别提高27.3%和23.7%,磷肥偏生产力提高17.8%和14.7%。【结论】秸秆覆盖更有利于促进花前干物质和磷素转运,同时促进花后磷素积累和提高磷肥吸收利用效率,通过增加有效穗和穗粒数实现增产。在本试验条件下,秸秆覆盖+75 kg·hm^-2磷肥是适用于四川丘陵旱地小麦高产高效的耕作栽培措施和磷肥管理方案。     

缓释氮肥与普通尿素配施提高冬小麦-夏玉米施肥效果的研究

【目的】探求冬小麦-夏玉米轮作高产体系高效简化的施肥技术。【方法】通过两年定位试验,采用冬小麦-夏玉米轮作一年两熟高产（22 500 kg•hm-2）生产的土壤条件及栽培管理措施,分别以不施氮肥（CK）和普通尿素施一次基肥和三次追肥（简称一基三追）常规施肥模式（CK1）为对照,研究一次基肥和一次追肥（简称一基一追）施肥模式下缓释尿素和普通尿素不同配比模式对冬小麦-夏玉米轮作体系产量、地上部氮素积累量、氮肥利用效率、土壤无机氮动态等指标的影响。【结果】两年试验表明,在冬小麦季,与CK1相比,100%缓释尿素处理（T1）在产量、地上部氮素积累量、氮肥利用率方面与前者无显著差异,80%-20%缓释-普通尿素组合、60%-40%缓释-普通尿素组合处理（T2、T3）上述各项指标显著低于CK1;夏玉米季,各缓释尿素处理在产量、地上部氮素积累量、氮肥利用率方面均不低于CK1,表现出较好的施肥效应,其中T2处理两年产量、地上部氮素积累量、氮肥利用率均达最高。与CK1相比,在冬小麦季,T1在灌浆后具有相对较高的无机氮水平;在夏玉米季,T2在吐丝后15 d具有相对较高的无机氮水平,且在吐丝期土壤无机氮水平亦高于其它缓释尿素处理。【结论】本试验条件下,冬小麦-夏玉米轮作体系采用T1、T2处理一基一追模式的产量、地上部氮素积累量、氮肥利用率均高于CK1,总产量均超过22 500 kg•hm-2,实现了高产高效简化的施肥目标。     

不同冬小麦品种产量和氮素吸收利用效率差异

【目的】研究新疆南疆不同冬小麦品种产量、氮素吸收利用效率的差异及对氮肥的响应,为小麦氮高效育种、氮高效品种选择及氮肥优化施用提供参考依据。【方法】设置3个施氮量,选择新疆南疆种植12个品种（系）为材料,研究不同氮肥水平下不同小麦品种的产量、氮素积累量、氮素利用率、氮素吸收效率和氮素利用效率等指标差异。【结果】随着施氮量的增加不同品种收获穗数、穗粒数增加,千粒重降低,氮素积累量和产量增加;氮素利用率、氮素吸收效率和氮素利用效率随着施氮量的增加而降低。氮素利用率较高品种为新冬40号,新冬60号,15/6317。氮高效品种达到高氮效率的途径不同,在不施氮（N_o）条件下新冬40号,新冬60号,15/6317氮素利用率高主要是氮素吸收效率和氮素利用效率的共同作用,以氮素利用效率为主;在施氮条件下新冬60号和新冬40号在氮素吸收效率高来自其较高氮素吸收能力,而15/6317氮素利用率较高是氮素吸收效率和氮素利用效率的共同作用。【结论】不同品种达到氮高效的途径不同,针对不同小麦品种的氮素吸收和利用特性进行调控,提高小麦氮素吸收和利用效率。     

成都平原周年耕作模式对稻茬小麦产量与品质性状的持续效应

【目的】小麦产量和品质性状除了受遗传因子控制外,还受到生态环境条件和耕作栽培措施等外部因子的影响。研究周年耕作模式对小麦产量和品质的持续效应可为优化区域耕作制度提供依据。【方法】基于2004年小麦秋播时建立的长期定位试验,研究成都平原稻麦轮作区耕作方式与秸秆还田两个因素的5种周年组合模式（麦免稻旋WZRR,麦免稻旋+秋菜WZRRV,麦稻双免WZRZ,麦稻双免垄作WRZB,周年旋耕无秸秆还田CK）对小麦生长发育、产量与品质性状的持续影响效应。【结果】所有耕作模式的小麦产量及产量构成因子在年际间均呈波动性变化,对照产量在多数年份都处于低值水平,7年平均较其它处理低3.0%-4.7%,随时间推延下降趋势明显,年均递减0.125 t•hm-2。所有处理的有效穗均无明显的时间变化趋势,但穗粒数下降趋势和千粒重上升趋势明显。7年平均,对照的有效穗显著低于其它处理,而穗粒数、单位面积粒数和千粒重在处理之间均无显著性差异。免耕与秸秆还田组合模式具有不同程度提高小麦主要生育阶段耕层土壤速效N、P、K含量和改善中后期个体与冠层质量的作用。WZRZ、WRZB处理的多数小麦品质性状与CK相当或略优,而WZRR、WZRRV处理有降低籽粒蛋白质含量、沉降值、面团稳定时间的趋势。【结论】免耕与秸秆还田利于稳定小麦产量和改善耕地质量,尤以周年免耕秸秆全量还田模式最好。