水旱条件下小麦不同抗旱性品种籽粒蛋白质积累的差异及施氮量的调控效应

在水、旱两栽培条件下比较了农大189 (不抗旱品种)和晋麦47 (抗旱品种)的籽粒蛋白质积累及施氮的调控效应。与灌溉条件相比,旱地栽培提高了籽粒清蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白、总蛋白含量及谷/醇比,降低了球蛋白含量。旱作对农大189的籽粒蛋白质组分含量有显著影响,而对晋麦47籽粒球蛋白、醇溶蛋白、总蛋白、谷/醇比的影响不显著。旱作降低了籽粒谷氨酰胺合成酶(GS)、籽粒谷氨酸合酶(GOGAT)、籽粒谷丙转氨酶(GPT)、旗叶谷氨酰胺合成酶(GS)、旗叶谷氨酸合酶(GOGAT)活性,且影响了籽粒GPT活性的变化趋势。旱作对蛋白质合成有关酶活性的影响表现为农大189大于晋麦47。随着施氮量的增加,籽粒蛋白质及其组分含量表现为增加趋势,且施氮的调控效应对晋麦47大于对农大189。不同栽培条件下各处理的籽粒GS、籽粒GOGAT、籽粒GPT、旗叶GOGAT活性与籽粒蛋白质产量呈显著正相关,而与籽粒蛋白质含量无显著相关。两品种旗叶GS活性与蛋白质产量的相关性不同。总之,抗旱品种的籽粒蛋白质积累受水分条件影响小于不抗旱品种,表现一定的抗旱能力;施用氮肥可提高籽粒蛋白质含量,抗旱品种的氮肥调控效应大于不抗旱品种。     

不同施氮水平对超高产夏玉米氮磷钾积累与分配的影响

为探明不同施氮水平下玉米超高产(≥13 500 kg hm^-2)群体氮磷钾积累及分配规律,通过苏玉20、浚单20两品种3年不同氮肥运筹方案的试验,实现了籽粒最高产量14 753 kg hm^-2的目标。结果表明：(1)随着生育进程,两品种氮磷钾在植株、籽粒中积累逐渐增大,在叶片、茎秆、叶鞘中呈先单峰变化趋势,叶片氮钾峰值在大口期,磷峰值在开花期。增大灌浆期植株氮积累量及叶片氮转移率,促使成熟期籽粒氮磷较大积累量,利于超高产玉米群体的形成。(2)籽粒产量、1 kg氮生产籽粒量、氮肥的农学效率、氮素利用率、植株(及叶片、茎秆、叶鞘、籽粒等器官)氮磷钾含量在450 kg hm^-2施氮水平时达到最大值,其值(苏玉20)分别为14753 kg hm^-2、44.0 kg、19.24%、38.63%、335.4 kg hm^-2、178.2 kg hm^-2、230.7 kg hm^-2,过高过低施氮均使氮磷钾积累量及产量下降。(3)由两品种产量与施氮水平的回归方程,确定了超高产时的最佳施氮量、超高产施氮水平和最佳施氮范围,苏玉20分别为457.0 kg hm^-2、418.3~495.7 kg hm^-2、418.5~495.4 kg hm^-2;浚单20分别为452.7 kg hm^-2(最佳施氮量)、410.8~494.6 kg hm^-2 (最佳施氮范围)。     

旱地冬小麦产量、氮肥利用率及土壤氮素平衡对降水年型与施氮量的响应

研究不同降水年型施氮量对旱地冬小麦产量、氮素利用及土壤氮素表观平衡的影响,探讨渭北旱塬旱作麦田稳产增效的最佳氮素投入量,为高效施氮提供理论依据。田间定位施氮试验于2017—2020年连续3年在陕西合阳县开展,以长6359为试验材料,设置5个施氮量处理包括0、60、120、180和240 kg hm^-2 (分别以N0、N60、N120、N180和N240表示),研究旱地冬小麦产量、氮肥利用率及土壤氮素平衡对降水年型与施氮量的响应。连续3年定位试验表明:(1)降水年型对冬小麦产量和经济收益影响显著,丰水年较平水年和欠水年分别增产33.6%和113.3%,经济收益提高2～3倍以上。冬小麦氮肥回收利用率和农学效率与产量有相似的变化规律,丰水年氮肥回收利用率和农学效率较平水年和欠水年分别提高4.7个百分点、0.6 kg kg–1 (平水年)和11.9个百分点、2.5 kg kg–1 (欠水年)。(2)无论何种降水年型,冬小麦产量、氮肥回收利用率和农学效率均随施氮量增加呈现先增加后下降的趋势。在丰水年和平水年,均以N180处理下最高,收获期0～100 cm土层土壤硝态氮积累分...     

氮肥运筹对盐碱地水稻籽粒氮代谢关键酶活性和蛋白质含量的影响

为明确氮肥运筹对盐碱地水稻籽粒氮代谢关键酶活性和蛋白质含量的影响,以粳稻品种垦粳8号为材料,通过田间试验设置5种氮肥运筹,即不施氮肥(N0)、农民常规施氮(N1,纯N总量150 kg/hm~2,基肥∶蘖肥∶穗肥=6∶3∶1)、平衡施氮(N2,纯N总量150 kg/hm~2,基肥∶蘖肥∶穗肥=4∶3∶3)、平衡减氮(N3,纯N总量135 kg/hm~2,基肥∶蘖肥∶穗肥=4∶3∶3)、氮肥前移(N4,纯N总量150 kg/hm~2,基肥∶蘖肥∶穗肥=5∶3∶2),以N1为对照,分析不同氮肥运筹方式对盐碱地水稻抽穗期剑叶和籽粒中硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸合酶(GOGAT)活性以及籽粒中蛋白质含量、蛋白质组分、氨基酸含量的影响。结果表明,与N1相比,N2、N3和N4提高了水稻抽穗期剑叶中的NR、GS、GOGAT活性,尤其是N2和N3的NR、GS、GOGAT活性分别显著提高了74. 21%,63. 22%,45. 46%和28. 95%,34. 28%,27. 27%;抽穗后籽粒中NR、GS、GOGAT活性随灌浆进程的推进而降低,且各时期的变化趋势与抽穗期剑叶一致。N2和N3清蛋白、球蛋白、谷蛋白含量分别显著提高了28. 30%,14. 29%,10. 32%和20. 76%,9. 89%,8. 70%,醇溶蛋白分别显著降低了7. 55%和9. 43%,总蛋白质含量分别提高了9. 59%,7. 26%,N4蛋白质含量及其组分均有所提高,其中,谷蛋白显著提高了7. 08%。N2和N3籽粒总氨基酸、必需氨基酸、非必需氨基酸含量分别显著提高了29. 78%,31. 14%,29. 09%和19. 11%,17. 96%,19. 39%,N4显著提高了总氨基酸和非必需氨基酸含量。综上,平衡施氮和平衡减氮有利于抽穗期剑叶以及籽粒灌浆过程中的NR、GS、GOGAT活性维持较高水平,调控蛋白质含量及其组分以及氨基酸含量,有效改善稻米的营养品质。     

生物菌肥与无机肥配施对藜麦农艺性状、产量性状及品质的影响

为探索适宜晋北地区推广应用的藜麦栽培管理模式,实现藜麦产量和品质提升,本试验选用当地自有品种华青1号,采用单因素完全随机设计,以有机肥和无机肥配施比例为变量,设常规施肥CK(有机肥0 kg hm^-2,尿素和磷酸二胺各450 kg hm^-2)、有机肥和无机肥配施比例T1(有机肥1500 kg hm^-2,尿素和磷酸二胺各225 kg hm^-2)、T2(有机肥2250 kg hm^-2,尿素和磷酸二胺各225 kg hm^-2)、T3(有机肥3000 kg hm^-2,尿素和磷酸二胺各225 kg hm^-2)4个处理,分析藜麦生育进程、农艺性状的差异,揭示藜麦产量和品质同步提升的农学性状,探求藜麦高产优质适宜的有机无机配施比例。结果表明,生物菌肥与无机肥配施可增加土壤表层有机质含量,降低碱解氮和有效磷含量及土壤pH,显著增加速效钾含量,且随生物菌肥施用量的增加,土壤中有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量提高,pH降低;与常规施肥CK相比,配施生物菌肥能够缩短藜麦生育期,提高成熟期藜麦株高、茎秆直径和茎秆强度,从而降低倒伏率;增加藜麦分枝数、千粒重,提高了产量;可增加蛋白质和脂肪含量,T2处理表现明显;降低淀粉含量,以T2处理最低,但与其他两处理间差异不显著;生物菌肥与无机肥配施可提高植株对肥料的利用,随生物菌肥施用量的增加,氮肥利用效率、磷肥利用效率及氮磷肥偏生产力先升后降,均以T2处理最高。相关分析结果表明,藜麦籽粒产量与千粒重的关系最密切,籽粒蛋白质含量与产量、千粒重、分枝数和茎秆强度也呈正相关,籽粒淀粉含量与千粒重呈负相关。因此,本试验条件下,晋北地区有机无机配施量为氮磷肥各225 kg hm^-2配施生物有机菌肥2250 kg hm^-2时利于藜麦实现产量品质同步提升。     

施氮量对春玉米籽粒脱水特性与灌浆特性的影响

为研究施氮量对春玉米籽粒脱水特性与灌浆特性的影响,确定冀东地区春玉米品种的适宜施氮量,以低氮型玉米品种京农科728和高氮型玉米品种先玉335为供试材料,大田条件下设置N 1(120 kg·hm^-2)、N 2(180 kg·hm^-2)、N 3(240 kg·hm^-2)、N 4(300 kg·hm^(^-2))、NCK(360 kg·hm^-2)5个施氮量处理,构建了两品种在不同施氮量下籽粒、苞叶和茎秆含水率与授粉后活动积温的关系模型。结果表明,京农科728籽粒含水率下降所需要的积温均低于先玉335,京农科728在N 1水平下收获时籽粒、苞叶和茎秆含水率最低,脱水速率最快,籽粒灌浆速率高;先玉335在N 4水平下收获时籽粒含水率最低,生理成熟后脱水速率最快,N 3水平下苞叶和茎秆含水率最低,籽粒灌浆速率最高。生理成熟前注重灌浆速率的提高,收获期籽粒含水率与生理成熟后籽粒平均脱水速率呈负相关,与籽粒总脱水速率呈极显著负相关,说明收获期籽粒含水率主要由生理成熟后籽粒平均脱水速率和籽粒总脱水速率决定。低氮型玉米品种京农科728适宜施氮量为120 kg·hm^-2,此时脱水与灌浆特性表现较好;高氮型玉米品种先玉335适宜施氮量为300 kg·hm^-2,此时脱水与灌浆特性表现较好。     

干湿交替灌溉耦合施氮量对水稻籽粒灌浆生理和根系生理的影响

干湿交替灌溉耦合施氮量对水稻根系生长和产量形成有重要影响,但其对籽粒灌浆生理的影响,以及与根系生理的关系尚不明确。为探讨干湿交替灌溉和施氮量对水稻籽粒灌浆、籽粒淀粉合成相关酶活性和激素含量变化及其根系生理的影响,以超级稻品种南粳9108为材料,大田种植,设置常规灌溉(conventional irrigation, CI)和干湿交替灌溉(alternate wetting and drying, AWD)2种灌溉方式及5个施氮水平,全生育期不施氮肥(0N)、全生育期施氮肥90 kg hm^-2(90N)、全生育期施氮肥180 kg hm^-2(180N)、全生育期施氮肥270 kg hm^-2(270N)和全生育期施氮肥360 kg hm^-2(360N)。结果表明:灌溉方式与施氮量存在显著的互作效应,干湿交替灌溉增加了南粳9108籽粒最大灌浆速率和平均灌浆速率,提高了籽粒中蔗糖合成酶、腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶、淀粉合成酶、淀粉分枝酶的活性和玉米素+玉米素核苷、3-吲哚乙酸、脱落酸的含量,增加了花后根系氧...     

施氮量对夏玉米籽粒灌浆特性和内源激素作用的影响

为探究施氮量对夏玉米籽粒灌浆特性和内源激素含量与平衡的影响,试验以登海518 (Denghai 518, DH518)为供试材料,于2018—2019年大田条件下设置不施氮处理(N0)、少量施氮(N1:N 129 kg hm^-2)、适量施氮(N2:N 184.50kg hm^-2)和过量施氮(N3:N 300 kg hm^-2) 4个施氮量处理。结果表明:随着施氮量增加,籽粒达到最大灌浆速率的天数(T_max)逐渐缩短,灌浆速率最大时的生长量(W_max)、最大灌浆速率(G_max)增加,籽粒灌浆活跃期(P:the active grain filling stage)延长,同时脱水速率增快,籽粒灌浆特性改善,最终籽粒干重增加,产量显著提高,但过量施氮,籽粒灌浆受到不良影响,产量降低。在籽粒内源激素含量达到峰值时, N2处理的吲哚-3-乙酸(IAA)含量较N0处理2年分别显著增加66.35%、88.99%,玉米素核苷(ZR)含量2年分别显著增加7.45%、14.60...     

施氮量对北部冬麦区种植弱筋小麦产量与品质的影响

试验于2016-2017年在中国农业科学院作物科学研究所北京试验基地进行，采用两因素随机区组设计，A因素为弱筋小麦品种扬麦22和扬麦15,B因素为3个施氮量水平180、210、240kg/hm²(底施纯氮105kg/hm²，于拔节期追施剩余氮量)，探究施氮量对北部冬麦区种植弱筋小麦产量及品质的影响。结果表明，在施氮量180～240kg/hm²范围内，籽粒产量、单位面积穗数、穗粒数、千粒重、蛋白质产量及生物产量均随施氮量的增加而提高。随施氮量的增加，蛋白质总量及组分含量呈增加趋势，其中醇溶蛋白和谷蛋白的增加幅度高于清蛋白和球蛋白，与施氮量180kg/hm²相比，210、240kg/hm²处理谷醇比分别降低0.27和0.41个百分点；容重、硬度和出粉率均表现为扬麦22>扬麦15;2个小麦品种的沉淀值、湿面筋、吸水率、面团形成时间、稳定时间和粉质评价值均随施氮量的增加而增加，平均增幅分别为5.53%、2.54%、0.54%、17.82%、7.07%和14.17%；弱化度随施氮量...     

旱地麦田夏覆盖和磷肥调控对小麦籽粒碳氮积累的影响

针对覆盖保水增产但会降低籽粒含氮量问题,以休闲期深翻后全覆盖、半覆盖和不覆盖(对照)为主区,以播前配施磷肥(P2O5) 75(低磷,LP),135(中磷,MP),180 kg/hm~2(高磷,HP)为副区,在山西省南部开展试验,以期为该地区旱地小麦提供产量与品质同步提升的耕作栽培技术。结果表明,与不覆盖相比,夏覆盖播种期土壤蓄水量显著提高,达27. 47～43. 09 mm,休闲期蓄水效率显著提高,达7. 51%～11. 79%,且全覆盖显著高于半覆盖;夏覆盖配施磷肥有利于增加花前土壤蓄水量,降低开花期土壤蓄水量,全覆盖配施135 kg/hm~2磷肥幅度最大;同等磷肥条件下,夏覆盖产量和水分利用效率分别提高27%～51%和18%～29%,全覆盖产量高于半覆盖;全覆盖条件下,135 kg/hm~2磷肥可促进灌浆初期和中期籽粒淀粉积累、灌浆初期蛋白质积累;夏覆盖配施135 kg/hm~2磷肥成熟期籽粒的淀粉含量、淀粉和蛋白质产量提高,但籽粒蛋白质含量降低,且全覆盖高于半覆盖,籽粒蛋白质含量相反。此外,旱地麦田夏覆盖配施磷肥条件下,籽粒产量与播种期、返青期、拔节期土壤蓄水量呈显著正相关,与淀粉含量呈极显著正相关、与蛋白质含量呈负相关;开花期土壤蓄水量与淀粉含量和蛋白质含量呈负相关。籽粒产量、淀粉和蛋白质产量回归方程拟合曲线为线性函数,最高点是全覆盖配施135 kg/hm~2磷肥处理。可见,休闲期深翻后覆盖能够显著提高播前底墒,配施磷肥有利于返青期和拔节期土壤蓄水量增加,开花期土壤蓄水量降低,促进营养器官前期生长发育和灌浆前期的籽粒碳氮积累,最终达到产量和品质同步提升的目的。综合而言,山西省南部旱地小麦采用休闲期深翻后全覆盖配施135 kg/hm~2磷肥是实现产量和品质同步提高的耕作栽培技术。     

花后高温和水分逆境对小麦籽粒蛋白质形成及其关键酶活性的影响

以2个蛋白质含量不同的小麦品种扬麦9号和豫麦34为材料,在人工气候室条件下研究了花后高温和水分逆境对小麦籽粒蛋白质合成关键酶活性及籽粒蛋白质组分含量的影响。结果表明,籽粒蛋白质及其组分含量显著受温度、水分和温度×水分互作的影响,且温度的影响大于水分及温度×水分的影响。高温提高了籽粒蛋白质含量,但降低了谷/醇比。无论高温或适温下,干旱胁迫均提高籽粒蛋白质含量。谷/醇比在适温干旱下升高,高温干旱下降低;渍水降低籽粒蛋白质含量和谷/醇比。籽粒蛋白质含量在高温干旱下最高,适温渍水下最低。在温度和水分逆境下,籽粒醇溶蛋白和谷蛋白的变化是导致蛋白质含量和谷/醇比差异的主要原因。高温和水分逆境均降低旗叶谷胺酰氨合成酶（GS）和籽粒谷-丙转氨酶（GPT）活性,不同温度条件下酶活性均表现为对照>干旱>渍水。高温和水分逆境对蛋白质合成关键酶活性的影响在不同品种间存在差异,适温下,豫麦34旗叶GS活性易受水分的抑制;扬麦9旗叶GS活性易受高温的抑制。高温下,豫麦34旗叶氮代谢受高温影响较大,而扬麦9则更易受水分胁迫影响。     

不同降水年型旱地小麦休闲期耕作的蓄水增产效应

为明确旱地小麦通过休闲期耕作实现蓄水增产的技术途径, 2009-2012年连续3个小麦生长季, 在山西闻喜县进行了休闲期深翻、深松或无耕作的田间试验, 以明确不同耕作措施对土壤水分变化、小麦产量形成的影响。结果表明, 深翻和深松处理播种期0~300 cm土壤蓄水量增加, 枯水年增加63~91 mm, 平水年增加41~70 mm, 丰水年增加54~74 mm, 尤其在枯水年和丰水年生育后期蓄水效果仍显著, 休闲期土壤蓄水效率显著提高, 枯水年提高147%~205%。深翻和深松处理在枯水年和丰水年可促进小麦生育后期吸收300 cm土层土壤水分, 使产量和产量构成因素显著提高, 尤其在枯水年产量提高34%~45%。在平水年, 穗数、穗粒数和产量显著提高, 且在平水年和丰水年深翻和深松处理对产量构成因素中的穗数影响最大。深翻和深松处理后降水生产效率和水分利用效率显著提高。不同降水年型休闲期耕作条件下, 穗数与播种至拔节期120~180 cm、拔节至开花期60~120 cm土层土壤贮水减少量关系密切, 穗粒数与播种至拔节期60~120 cm土层关系密切, 产量与拔节至开花期60~120 cm、开花至成熟期 120~180 cm土层关系密切。总之, 在本研究条件下, 旱地小麦休闲期深翻或深松耕作有利于蓄积休闲期降水, 改善底墒, 尤其枯水年的效果更为明显; 有利于增加土壤水分, 促进小麦向深层吸收土壤水分, 优化产量构成, 实现增产。在枯水年和平水年, 以休闲期深翻效果较好, 在丰水年以休闲期深松效果较好。     

不同灌水处理对强筋小麦籽粒产量和蛋白质组分含量的影响

在小麦全生育期降水47.9 mm的条件下,对7个强筋小麦品种,采用二因素裂区设计,研究了不同灌水处理对籽粒产量、蛋白质组分和沉降值的影响。结果表明,籽粒产量和千粒重均以春季灌3水(春2叶露尖、春5叶露尖和开花期分别灌水40 m³)处理最高,与灌1水（春5叶露尖灌水40 m³）处理差异显著。烟农19的产量最高,与其他品种差异显著。不同灌水处理对醇溶蛋白含量的影响较大,以灌3水处理最高,与灌1水和2水（春5叶露尖和开花期分别灌水40 m³）处理差异显著。不同品种各蛋白质组分差异均显著,品种间谷蛋白含量的变异系数最大。不同品种在不同灌水条件下均表现为谷蛋白含量>醇溶蛋白>清蛋白>球蛋白,其比例约为3.6∶2.7∶1.7∶1。不同灌水处理间沉降值差异不显著,品种间差异极显著。综合考虑小麦产量和品质,在本试验条件下,以春季灌3次水为宜。     

公顷产10000kg小麦氮素和干物质积累与分配特性

以泰山23和济麦22为试验品种,通过连续2年的田间试验,对单产高达10 000 kg hm^-2的小麦进行了施氮量和氮素吸收转运和分配特性的研究。在2006—2007年生长季,随着施氮量的增加,小麦籽粒产量先增加后降低,施纯氮240 kg hm^-2 (N240)和270 kg hm^-2(N270)处理的产量分别达9 954.73 kg hm^-2和10 647.02 kg hm^-2,比不施氮肥处理(N0)分别增加11.20%和18.93%。与N0处理相比,施氮处理显著增加了小麦植株氮素积累量、籽粒氮素积累量和开花后营养器官氮素向籽粒的转运量;随着施氮量的增加,成熟期小麦植株氮素积累量呈先增后降趋势,以N270处理最高;开花后营养器官氮素向小麦籽粒转运量和转运率先升后降,转运量以N270处理最大,为213.78 kg hm^-2;而转运率以N240处理最高,为67.98%。随施氮量的增加,小麦成熟期各器官干物质积累量、花后营养器官干物质再分配量和再分配率先增后降,均以N270处理最高;开花后干物质积累对籽粒的贡献率亦呈先增后降的趋势,以N240处理最高。2005—2006年的试验结果呈相同变化趋势。在本试验条件下,小麦产量水平达10 000 kg hm^-2时的适宜施氮量为240~270 kg hm^-2,可供生产中参考。     

渭北旱塬免耕/深松轮耕麦田产量和土壤水分对施肥的响应模拟

为探索不同肥力水平对渭北旱塬连作冬小麦田在长周期免耕/深松轮耕措施下土壤蓄水保墒和作物增产效应的影响,在模拟精度验证基础上,应用Win EPIC模型长周期定量模拟研究了1980–2009年渭北旱塬免耕/深松轮耕连作麦田5个不同施肥水平下(T1,N 75 kg hm–2+P2O5 60 kg hm–2;T2,N 120 kg hm–2+P2O5 90 kg hm–2;T3,N 150 kg hm–2+P2O5 120 kg hm–2;T4,N 180 kg hm–2+P2O5 150 kg hm–2;T5,N 255 kg hm–2+P2O5 90 kg hm–2)冬小麦产量和土壤水分效应。在30年模拟期间,各处理的冬小麦产量、年度耗水量和水分利用效率均呈波动下降趋势,下降幅度表现为T5T4T3T2T1。0~5 m土层土壤有效含水量呈季节性波动降低趋势,且随施肥水平的升高而降低,5个处理的麦田平均干燥化速率依次为每年13.5、17.1、17.4、20.1和23.9 mm。0~1.5 m土层土壤湿度随季节降水波动;各处理在不同深度形成稳定的土壤干层,其中T1在1.5~2.0 m,T2和T3在1.5~3.0 m,T4和T5在1.5~4.0 m。上述结果表明,随着肥力水平的增加,旱作冬小麦产量和耗水量也增加,土壤干层加厚。综合考虑认为,在渭北旱塬免耕/深松轮耕长期连作小麦田适宜的施肥量为纯氮150 kg hm–2+P2O5 120 kg hm–2。     

不同年代中籼水稻品种的米质及其对氮肥的响应

旨在探明中籼水稻品种改良过程中米质变化特点以及施氮量对其产量和品质的影响。以江苏省近70年来生产上广泛应用的12个代表性中籼水稻品种(含杂交稻组合)为材料,依据应用年代将其分为20世纪40-50年代、60-70年代、80-90年代和2000年以后(超级稻)4个类型,设置零氮(0N,全生育期不施氮)、中氮(MN,全生育期施氮210 kg hm^-2)和高氮(HN,全生育期施氮300 kg hm^-2)3个施氮水平,测定了产量和稻米品质诸性状。结果表明,随品种的改良,中籼水稻品种的产量显著提高,整精米率、垩白度、长宽比、直链淀粉含量、胶稠度、蛋白质组分和淀粉黏滞特性等显著改善,但现代品种的垩白度仍然较高。在3种施氮水平下,超级稻以HN的产量最高,其他年代品种以MN产量最高或MN与HN的产量差异不显著。随施氮量增加,稻米的蛋白质含量和垩白度增加,崩解值降低,消减值增大,稻米的食味品质降低。在HN下稻米中K、P、S、Ca、Mg等营养元素含量也较0N或MN下降低。以上结果说明,中籼水稻品种改良显著提高了产量,改善了稻米品质。总体上,增施氮肥特别是高量施用氮肥会降低稻米品质。如何通过氮肥的优化运筹实现水稻高产优质的协调发展是亟待研究的问题。     

秋季玉米秸秆覆盖对丘陵旱地小麦生理特性及水分利用效率的影响

西南丘陵冬春季节干旱频繁,严重影响小麦播种立苗及产量。2012—2013(干旱)和2013—2014年度(湿润),在四川简阳开展田间试验,比较不同玉米秸秆处理方式对旱地小麦生理性状、水分利用效率及产量的影响。试验共设4个处理,分别是无覆盖(CK)、无覆盖+播后和拔节期灌水(T1)、休闲期覆盖(T2)和休闲期+小麦生育期覆盖(T3)。干旱年份T1、T2和T3的产量分别为4151、3926和3603 kg hm–2;较CK增产42.0%、34.3%和23.2%,提高水分利用效率27.2%、29.6%和18.8%。湿润年份处理间产量差异较小。与CK相比,干旱年份灌水和覆盖提高了播种至开花阶段的干物质积累量,有效抑制了花后旗叶、倒二叶的叶绿素降解;覆盖处理有利于保持播前充足的底墒及生育期间较高的土壤含水量;T2处理主要生育时期的根干重、根冠比、根长密度、根质量密度和根表面积密度增加,下层土壤中的根系增多。籽粒产量与各生育阶段干物质积累量、花后旗叶和倒二叶的SPAD及水分利用效率呈显著或极显著正相关。秋季玉米秸秆就地覆盖具有显著的纳雨保墒作用,可提高小麦立苗质量,延缓叶片衰老,进而增产。     

不同水氮处理对豫麦49-198籽粒抗氧化物含量的影响

2012-2013年度, 在温县和郑州大田条件下, 研究不同水氮处理对冬小麦品种豫麦49-198籽粒总酚、类黄酮、类胡萝卜素含量及抗氧化活性的影响。结果表明, 在施纯氮0~300 kg hm^–2范围内, 所有观测指标均随施氮量的增加而增加, 以施氮300 kg hm^–2处理最高。随灌水次数(0~2次)的增加, 总酚、类黄酮含量和抗氧化活性呈先增加后降低趋势, 以灌拔节水处理最高;类胡萝卜素含量在不同试点间表现不一致。水氮耦合, 以灌拔节水+施氮240~300 kg hm^–2处理的抗氧化物含量及抗氧化活性较高, 而总酚、类黄酮及类胡萝卜素的积累量则以灌拔节和开花水+施氮240~300 kg hm^–2处理较高。相关分析表明, 籽粒总酚、类黄酮含量与抗氧化活性均呈显著正相关, 表明总酚、类黄酮含量增加可以提高小麦籽粒抗氧化活性;不同深度土层土壤水分含量及硝态氮含量与籽粒抗氧化物质含量的相关性存在差异, 总体而言, 氮含量有助于总酚及类胡萝卜素含量的积累, 而水分含量可能有助于类黄酮含量的提高。     

膜侧施肥对旱地小麦产量、籽粒蛋白质含量和水分利用效率的影响

覆膜栽培能提高旱地小麦产量,但降低了籽粒蛋白质含量,优化施肥是解决这一问题的有效措施之一。2013年9月至2016年9月,在黄土高原中部典型旱地进行田间定位试验,比较传统平作(不覆盖+均匀施肥)、垄覆沟播(垄上覆膜+垄间沟播+均匀施肥)和膜侧施肥(垄上覆膜+垄间沟播+播种行侧膜下定位施肥)栽培模式下,0~40 cm土层硝态氮含量和0~200 cm土壤水分,以及膜侧施肥对小麦氮素吸收利用、产量、籽粒蛋白质含量和水分利用的影响。与传统平作相比,在偏旱的2013—2014和2015—2016年度,垄覆沟播的小麦产量分别提高9.5%和6.3%,籽粒蛋白质含量降低7.1%和9.9%,水分利用效率提高5.8%和8.7%,而膜侧施肥的小麦产量提高18.8%和22.8%,籽粒蛋白质含量无显著变化,水分利用效率提高13.2%和19.6%;在偏湿润的2014—2015年度,垄覆沟播和膜侧施肥对小麦产量无影响,但膜侧施肥的籽粒蛋白质含量和水分利用效率分别提高6.0%和17.0%。与垄覆沟播相比,膜侧施肥在偏湿润年份使生长季内100~200 cm土壤水分消耗显著减少,而在偏旱年份使夏休闲季土壤蓄水显著增加,开花和收获期0~40 cm土壤硝态氮、根系全氮以及开花期茎叶全氮含量升高,促进了小麦营养器官氮素吸收、积累及其向籽粒的转运,提高了旱地小麦产量,籽粒蛋白质含量和水分利用效率。在偏干旱的2013—2014和2015—2016年度,膜侧施肥较垄覆沟播产量分别提高8.4%和15.5%,籽粒蛋白质含量提高9.9%和8.7%,水分利用效率提高7.0%和10.0%;在偏湿润的2014—2015年度,两处理产量无显著差异,但膜侧施肥的籽粒蛋白质含量提高6.0%。因此,膜侧施肥可维持旱地小麦生育后期的土壤氮供应,提高小麦产量、籽粒蛋白质含量和水分利用效率,增加下季播前深层土壤贮水,是适宜于旱区推广的小麦栽培模式。