氮、硫肥配施对稻茬麦氮素利用及籽粒产量和品质的影响

为探讨稻茬小麦的氮硫肥施用技术,在水稻秸秆全量还田条件下设置0、195和270 kg·hm^-2 3个施氮水平和0、30和60 kg·hm^-23个施硫水平,研究氮、硫肥配施对小麦氮素吸收利用、籽粒产量和品质的影响。结果表明,随施氮量的增加,小麦穗数、穗粒数和产量均显著增加,面团形成时间和稳定时间延长,但施氮量达270 kg·hm^-2时氮肥农学效率和表观利用率显著下降,籽粒支链淀粉、清蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白含量降低。增施硫肥可使籽粒产量显著增加,延长面团形成时间和稳定时间,并提高籽粒支链淀粉、谷蛋白和总蛋白含量。相比其他氮、硫肥组合处理,施氮195 kg·hm^-2配合施硫60 kg·hm^-2提高了总氮素积累量、氮肥农学效率和氮肥利用效率;该组合处理下籽粒产量比仅施氮270 kg·hm^-2处理提高了5.7%。此外,195 kg·hm^-2施氮量配施硫60 kg·hm^-2还提高了面团形成时间、稳定时间和蛋白各组分含量。这说明氮硫合理配施可提升小麦对氮素的吸收利用,起到提高籽粒产量、改善籽粒蛋白品质和粉质质量的作用;减氮条件下通过适量配施硫肥可作为小麦优质高效生产的栽培途径。     

氮肥施用对稻茬小麦冠层结构及产量、品质的影响

为给安徽省沿淮稻茬小麦高产栽培的氮肥合理运筹提供理论依据,通过大田试验,选用当地小麦主栽品种济麦22（半冬性中筋品种）和烟农19（半冬性强筋品种）为材料,设置0、90、180、270和360 kg·hm^-2 5个施氮水平,分析施氮量对两种基因型小麦冠层结构、产量及品质的影响。结果表明,在0~180 kg·hm^-2 施氮范围内,随着施氮量的增加,小麦株高、叶面积指数和叶片SPAD值显著上升,群体截获更多光能,冠层截获光合有效辐射显著增加,群体透光率显著降低,冠层光谱反射率在400～725 nm波段逐渐下降,在725～1 000 nm逐渐上升;随着施氮量的进一步增加,360 kg·hm^-2 施氮处理的各冠层指标与270 kg·hm^-2 施氮处理之间差异未达到0.05显著水平。籽粒产量随施氮量增加呈先升后降趋势,2个小麦品种产量均以270 kg·hm^-2 施氮处理最高。穗数、穗粒数均随施氮量增加而显著提高,都以360 kg·hm^-2 施氮处理最大,但180、270和360 kg·hm^-2 施氮处理间差异较小或不显著;千粒重则表现为先升后降的趋势,以90 kg·hm^-2 施氮处理最高。小麦籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、沉降值均随施氮量增加而逐渐提高,除2014-2015年270和360 kg·hm^-2 两个施氮处理间差异不显著外,两年不同施氮处理间均差异显著。综合高产、优质、低环境风险的选择条件,沿淮稻茬麦区小麦季氮素在180~270 kg·hm^-2 范围内偏下限施用较为适宜,强筋品种烟农19可适当提高施氮量。     

长期定位施氮条件下不同品质类型冬小麦适宜施氮量的研究

为了探明河北不同品质类型冬小麦的适宜施氮量，在十年定位试验的基础上，研究了不同施氮水平（0、60、120、180、240和360 kg·hm^-2）下小麦中筋品种济麦22、中强筋品种石优20、强筋品种藁优2018和超强筋品种师栾02-1的产量和品质以及农田氮素平衡和土壤氮素盈余状况。结果表明，产量和品质在不同类型小麦品种间及氮肥处理间均差异显著。不施氮和施氮60 kg·hm^-2处理的产量和品质显著低于其他处理。长期不施氮肥时各小麦品种的蛋白质含量、湿面筋含量、稳定时间等品质指标降至弱筋麦水平。济麦22、石优20、藁优2018和师栾02-1实现高产高效的适宜施氮范围依次是120～240、180～240、120～300和120～240 kg·hm^-2，济麦22达到品种本身品质水平的适宜施氮量范围为120～300 kg·hm^-2，其他品种为180～240 kg·hm^-2。不同品质指标对施氮量的反应有差异，强筋品种的蛋白质含量和面团稳定时间在施氮120 kg·hm^-2条件下能达到较高水平，而湿面筋含量、面团形成时间和延伸性则需要更高施氮量才能达到较高水平。济麦22、石优20、藁优2018和师栾02-1达到农田氮素表观平衡的适宜施氮量分别为197、166、199和218 kg·hm^-2，土壤氮素表观平衡的施氮量均为212 kg·hm^-2。过量施氮不能提高小麦产量和品质，降低施肥效益，会造成土壤氮素盈余。可见，施氮180 kg·hm^-2为最优施氮处理，能实现小麦高产、高效、优质和生态安全的统一。     

施氮量对弱筋小麦籽粒品质形成的影响

为明确施氮量对弱筋小麦籽粒产量与品质形成的影响，以弱筋小麦品种扬麦13和宁麦13为材料，设置不同施氮量（纯氮0、105、210和315 kg·hm^-2）处理，分析了施氮量对弱筋小麦籽粒蛋白质及其组分含量、淀粉粒度分布与黏度参数的影响。结果表明，两个弱筋小麦品种的籽粒蛋白质及其组分含量均随施氮量增加而增加；与醇溶蛋白相比，氮肥对谷蛋白含量的影响较大。当施氮量为105 kg·hm^-2时，小麦籽粒蛋白质含量分别为10.59%（扬麦13）、11.37%（宁麦13），达到弱筋小麦标准要求；施氮量为210 kg·hm^-2时，两个小麦品种的蛋白质含量均超过12.5%。增施氮肥能有效提高弱筋小麦籽粒灌浆中后期谷氨酰胺合成酶（GS）活性。在施氮0~210 kg·hm^-2时，增施氮肥可提高B型（<10 μm）淀粉粒体积、表面积百分比，降低A型（>10 μm）淀粉粒体积、表面积百分比。施氮量对弱筋小麦B型、A型淀粉粒数目百分比无显著影响。淀粉峰值黏度、最终黏度在施氮0~210 kg·hm^-2范围内均随施氮量增加而增高。本试验条件下，要保证弱筋小麦籽粒品质和相对较高的产量，更为适宜的施氮量应在105~210 kg·hm^-2之间。     

叶面锌肥对紫粒小麦产量及品质的影响

为明确叶面施锌肥对紫粒小麦产量及品质的影响,选用小麦山农紫（紫粒）和山农129（红粒）为试验材料,采用大田试验,设置不施锌肥（Zn₀,对照）、叶面喷施锌肥10 kg·hm^-2（Zn_{10）、20 kg·hm^-2（Zn20）、30 kg·hm^-2（Zn30）、40 kg·hm^-2（Zn40）5个处理,分析了不同施锌量下紫粒小麦产量和品质相关指标的异同。结果表明,与不施锌肥比较,叶面施锌肥后山农129和山农紫分别增产1.4%~4.7%和2.3%~5.2%;随着施锌量的增加,山农129和山农紫的籽粒锌含量、总蛋白含量及蛋白质产量均表现出先增后降的趋势,分别在Zn30和Zn20处理下达到最高值,比Zn0分别提高25.8%、1.2%、16.8%和44.1%、2.1%、20.1%。两品种叶面施锌肥较其对照显著提高了籽粒蔗糖含量、湿面筋含量、面筋指数（P<0.05),但总淀粉和可溶性糖含量无显著性差异;总体上,山农紫小麦增幅大于山农129。综上所述,本试验条件下,叶面喷施锌肥可提高紫粒小麦产量、锌含量以及营养品质,以喷施锌肥20 kg·hm^-2较佳。}     

沼液追施量对小麦蛋白组分、面团流变学和淀粉糊化特性的影响

为给沼液在小麦优质高产栽培中的科学施用提供理论依据,在大田高产条件下研究了沼液追施量对小麦主要品质性状的影响。结果表明,适宜的沼液追施量能有效地提高小麦淀粉黏度参数和蛋白质及其组分含量,改善面团流变学特性。淀粉糊化特性、蛋白质组分含量和粉质参数均以60~120 kg·hm^-2沼液氮追施量最为适宜,而拉伸参数的沼液氮优化水平相对较高（180 kg·hm^-2）,沼液追施量不足或过多均不利于籽粒品质参数的改善。因此,在基施酰氨态氮120 kg·hm^-2的基础上,追施120 kg·hm^-2沼液氮最为适宜,品质指标协调,营养价值高,品质综合性状好。     

施氮对花后遮光条件下小麦产量与蛋白质含量的影响

为探讨施氮对花后弱光逆境下小麦籽粒产量和蛋白质含量的影响,选用2个对弱光敏感性不同的小麦品种（济麦22和济核916）,设置3个施氮水平（0、120和240 kg·hm^-2）,在花后遮去60%的自然光条件下研究了施氮量对小麦籽粒产量与蛋白质含量的调控效应。结果表明,增施氮肥可延缓花后遮光条件下两个小麦品种旗叶叶绿素下降,使PSⅡ实际光化学效率和净光合速率维持较高水平,促进旗叶可溶性糖含量合成,提高籽粒灌浆速率,增加穗数、穗粒数和籽粒产量。增施氮肥提高了遮光条件下两个小麦品种旗叶硝酸还原酶活性、籽粒谷氨酰胺合成酶活性和籽粒游离氨基酸含量,增加籽粒蛋白质含量。济麦22的籽粒产量以240 kg·hm^-2施氮处理最高,籽粒蛋白质含量在120 kg·hm^-2和240 kg·hm^-2施氮处理间无显著差异;济核916的籽粒产量和蛋白质含量均以120 kg·hm^-2施氮处理最高。由此可见,在花后遮光条件下适量施氮可提高小麦光合能力和促进碳氮代谢,最终增加籽粒产量和蛋白质含量。     

黄土高原旱地小麦长期施氮的效应

为了解黄土高原旱地小麦的长期施氮效应,以1984年以来开展的长期定位肥料试验为基础,在一定施磷量（39.3 kg·hm^-2）下,分析了长期不同施氮水平（0、45、90、135和180 kg·hm^-2）间小麦产量、氮素利用、养分累积和土壤氮素含量的差异。结果表明,长期施用氮肥对提高小麦产量仍有显著作用。氮肥利用率和利用效率均随着施氮量增加呈现显著降低的趋势,但施氮135 kg·hm^-2高于90 kg·hm^-2或二者差异不显著;施氮显著提高了小麦籽粒、秸秆和植株对氮、磷、钾的累积量,同时有利于养分在籽粒中的分配;土壤氮素累积量随施氮量增加呈现先升高后降低趋势,全氮和碱解氮含量均在施氮135 kg·hm^-2达到最高值或较高值。黄土高原地区小麦施氮135 kg·hm^-2时,可以获得较高产量,同时氮肥利用效率、籽粒中养分累积量及土壤残留氮量也较高,是该地区小麦氮素最适施用量。     

不同土壤肥力下施氮量对小麦产量和品质的影响

为探究氮肥在不同土壤肥力条件下对小麦的增产提质效应,以强筋小麦品种丰德存麦5号和中筋小麦品种百农207为供试材料,分别在三个地点设置0、180 、240和300 kg·hm^-2 四个施氮水平,研究了不同施氮量对冬小麦籽粒产量和品质的影响。结果表明,地点、品种和施氮量均对小麦产量有显著影响,其中地点的影响最大,其次是施氮量,品种最小。在高肥力麦田,施氮量为180 kg·hm^-2时产量最高,中高肥力麦田和低肥力麦田均以施氮量为240 kg·hm^-2时产量最高。不施氮肥条件下,品质指标以高肥力麦田较高,低肥力麦田最低,表明基础肥力高有利于改善小麦品质。施用氮肥均显著提高了小麦籽粒中的蛋白质含量、蛋白质产量、沉淀值和湿面筋含量,延长了形成时间和稳定时间,各试验点表现一致。利用主成分分析将小麦品质性状转化为蛋白质因子和面粉粉质因子,结果表明,在低肥力麦田,施氮量对蛋白质因子的增强效应较大,在中高肥力麦田,施氮量能均衡提高蛋白质因子和粉质因子;在高肥力麦田,施氮量对小麦粉质因子的增强效应较大。不论土壤肥力高低,均以施氮量为240 kg·hm^-2时小麦品质性状最优。     

氮肥对豆茬冬小麦氮素利用及产量的影响

为探明黄淮海地区大豆茬口（S）冬小麦的最佳施氮策略,以玉米茬口（M）为对照,研究了不同施氮水平（0、180、240、300 kg·hm^-2）下大豆茬口对冬小麦干物质积累动态、氮素吸收利用特征及产量的影响。结果表明,与玉米茬口相比,大豆茬口可显著提高不施氮处理下的小麦干物质积累速率及积累量,尤其在生育后期（开花至成熟期）;可以提高0和180 kg·hm^-2施氮水平下冬小麦植株氮素吸收量,成熟期小麦籽粒氮素积累量分别提高了32.1%和9.5%,但当施氮量达到300 kg·hm^-2后,豆茬小麦的生长及氮素积累均受到显著抑制,总体呈现"低氮促进,高氮抑制"的氮肥效应。两种茬口冬小麦产量均在240  kg·hm^-2施氮量达到最高;在0和180 kg·hm^-2施氮量下,大豆茬口较玉米茬口均显著增产（P<0.05,  25.8%和13.1%）,在240和300 kg·hm^-2施氮量下,减产幅度分别为5.13%和13.9%,后者差异显著。豆茬小麦的氮肥利用率、生理效率及产量效应均低于玉米茬口。综上,豆茬冬小麦的施氮量应适当低于玉米茬口,黄淮海地区推荐施氮量不宜超过240 kg·hm^-2,采用豆-麦部分替代玉-麦模式种植,可实现该地区减氮增效目标。     

追氮量和种植密度对镇麦168群体质量、产量和加工品质的调控效应

为给小麦品种镇麦168优质高产栽培中氮肥和种植密度管理提供参考,在基施有机肥15 000kg·hm-2、复合肥(N∶P∶K=15∶15∶15)375kg·hm-2条件下,设置240、285和330kg·hm-2三个追施氮肥水平以及135万、180万、225万、270万和330万株·hm-2五个种植密度(基本苗)水平,研究了追氮量和种植密度对该品种群体质量、产量和加工品质的影响。结果表明,在240~285kg·hm-2范围内,增加追氮量可明显提高镇麦168的籽粒产量、千粒重、成穗率、沉降值和弱化度,但当追氮量达到330kg·hm-2时,有效穗数、穗粒数、籽粒产量、容重、出粉率、吸水率、面团稳定时间增加不显著,千粒重明显降低。在135万~270万株·hm-2范围内,增加种植密度可显著提高有效穗数、籽粒产量、容重、面团形成时间、稳定时间和弱化度,而当种植密度达到330万株·hm-2时,有效穗数、穗粒数、千粒重、籽粒产量、成穗率、容重、面团形成时间、稳定时间和弱化度显著降低,分蘖期和拔节期群体叶面积指数、越冬期和拔节期干物质积累量以及出粉率、沉降值、吸水率增幅不明显。综合来看,镇麦168高产优质栽培的适宜追氮量和密度分别为285kg·hm-2和270万株·hm-2。     

大气NH3浓度升高和施氮对冬小麦生物量和氮素利用的影响

为揭示大气NH₃浓度升高和施氮对冬小麦生物量和氮素利用的影响，通过开顶式气室，以小偃22为试验材料，于2020-2022两年进行田间微区试验，设置3个施氮水平（0、180和240 kg·hm^-2）和两种大气NH₃浓度（空气背景NH₃浓度:0.01~0.03 mg·m^-3;高NH₃浓度:0.30~0.60 mg·m^-3）,对不同处理下小麦地上部和根系干物质、氮素积累量及氮素利用效率进行分析。结果表明，大气NH₃浓度升高能显著提升小麦地上部生物量、根系生物量、地上部氮素积累量和根系氮素积累量，2年内平均增幅分别为5.77%、6.74%、8.94%和9.98%。在空气背景NH₃浓度下，施氮后小麦显著增产， 180和240 kg·hm^-2施氮水平下产量较0 kg·hm^-2施氮水平分别提高了45.26%和50.67%。在大气NH₃浓度升高环境中，随着施氮量的增加，小麦产量出现先升后降趋势， 180 kg·hm^-2施氮水平下产量最高， 240 kg·hm^-2施氮水平下小麦产量较0 kg·hm^-2施氮水平降低17.97%，小麦氮肥农学效率和氮素利用率也随之降低。这说明，大气NH₃浓度升高的环境中适当减少氮肥施用量能有效提升冬小麦的氮素利用率，稳定小麦产量。     

豫北高地力条件下施氮量对冬小麦花后氮代谢特征及产量的影响

为探讨施氮量对高地力条件下冬小麦花后氮代谢特征及产量的影响,以矮抗58为供试材料,采用大田试验法,研究了0、150、200、250和300 kg.hm-2施氮水平对小麦花后旗叶和籽粒GS活性、游离氨基酸含量、籽粒产量和蛋白质含量及小麦成熟后0-100 cm土壤各层硝态氮积累量的影响。结果表明,施氮量达200 kg.hm-2时能够显著提高旗叶和籽粒中GS活性及游离氨基酸含量,但与250和300 kg.hm-2的施氮量处理间差异不显著;小麦成熟后随着施氮量的增加,0~100 cm土层内硝态氮的残留量上升,小麦成穗数增加,千粒重下降,籽粒蛋白质含量提高;小麦产量在施氮200 kg.hm-2时为最高,在施氮300 kg.hm-2时最低,说明在高地力条件下,小麦实现高产的适宜施氮量为200 kg.hm-2。     

不同基因型小麦的氮吸收特征与农田归还率研究

为以控制农业面源污染为目标的高氮吸收小麦品种的选择与利用提供理论依据,研究了不同基因型小麦品种植株氮素吸收量及其在各部位的分布与归还特征。结果表明,不同基因型小麦品种植株氮吸收量存在不同程度的差异;32个小麦品种中7个品种属于高氮积累类型,平均氮吸收量为228.4kg·hm-2;小麦籽粒产量与植株氮吸收量呈显著正相关;小麦穗部氮吸收量最适于植株总吸氮量的估测,其估算方程为y=0.865x-1.843。秸秆不还田条件下,高吸氮量类型小麦品种收获后植株残体返回到农田的氮量为19.3kg·hm-2,占植株氮吸收量的9.4%;而在秸秆还田条件下,高吸氮量类型小麦品种植株残体返回到农田的氮量为46.1kkg·hm-2,占植株氮吸收量的20.9%。试验说明,高氮吸收小麦可以同时兼顾高产和农业生态环境保护;确定下茬作物的农田施氮量,除了考虑土壤地力和下茬作物养分需求因素外,还应该考虑还田作物含氮量。