离体培养下氮素浓度对小麦产量和蛋白质含量及其组分的影响

利用小麦穗离体培养技术研究了不同氮素浓度处理对新疆春小麦新春11号产量、蛋白质含量及其组分的影响。研究表明：氮素浓度主要通过穗结实率，特别是3＋4花结实率、千粒重、小花数和节间长度来影响小麦产量性状;主要通过籽粒蛋白质及其蛋白组分含量来影响小麦的品质性状，除清蛋白含量基本不随氮素浓度变化外，籽粒蛋白质含量及其组分含量均随氮素浓度的增加而增加，各组分含量增加幅度依次为醇溶蛋白〉球蛋白〉谷蛋白。研究还表明：小麦产量和品质达到最佳结合的氮素培养浓度为0.06%。     

宽幅播种对强筋小麦籽粒产量、品质和氮素吸收利用的影响

宽幅播种与适宜种植密度合理组配能够提高小麦籽粒产量和氮素利用率。然而,在协同改善产量和氮素利用率的同时,宽幅播种对籽粒品质有何影响未见报道。本研究于2018—2019和2019—2020连续2个生长季,选用藁优5766、济麦44、泰山27、洲元9369等4个强筋小麦品种,设置宽幅播种和常规条播2种播种方式,研究了宽幅播种对强筋小麦籽粒产量、品质和氮素吸收利用的影响。结果表明,宽幅播种条件下,主要得益于单位面积穗数的增加, 4个强筋小麦品种的单位面积粒数平均增加13.16%,籽粒产量相应提高13.39%。与此同时,宽幅播种强化了整个生育期特别是花后氮素的吸收,整个生育期小麦植株氮素积累量平均增幅为10.29%,花后氮素吸收量平均增幅为36.83%,进而提高了氮素吸收效率和氮素利用率,平均增幅分别为12.73%、13.39%。整个生育期特别是花后氮素吸收的增加,保障了籽粒氮素供应,提高了单位面积籽粒氮积累量,且其提高幅度(平均增幅为13.38%)与单位面积粒数(平均增幅为13.16%)和籽粒产量(平均增幅为13.39%)的提高幅度相近,籽粒单粒含氮量和蛋白质含量得以保持不变,籽粒蛋白质构成...     

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。     

不同施氮比例和时期对冬小麦氮素利用的影响

利用＾１５Ｎ同位素示踪技术研究不同施肥处理对小麦各器官氮素含量、ＮＤＦＦ（氮素含量来自肥料氮的百分比）、植株的氮素利用率以及产量和蛋白质含量的影响。结果表明：在收获期小麦各器官的含氮量为子粒〉叶片〉根系〉叶鞘〉颖壳;各器官的ＮＤＦＦ以根系最多,其次为子粒和茎秆;以增加底肥的比例和分次追肥处理的植株氮素利用率较高;以分次追肥处理的产量最高;以增加追肥比例处理的子粒蛋白质含量最高。     

氮素营养水平对冬小麦氮代谢关键酶活性变化和籽粒蛋白质含量的影响

通过氮素营养水平对籽粒蛋白质含量差异较大的3个小麦品种的氮素代谢关键酶活性变化及籽粒蛋白质含量影响的研究表明: 增加施氮量能够提高氮素同化关键酶硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶的活性, 降低旗叶蛋白质水解酶的活性. 增加施氮量提高籽粒蛋白质含量主要与促进开花后氮素吸收同化能力有关. 不同品种间籽粒蛋白质含量的差异     

基于冠层平行平面光谱特征的冬小麦籽粒蛋白质含量预测

通过2个小麦品种,4个氮素水平的大田小区试验,及光谱仪传感器在冬小麦群体侧面水平测定不同叶层反射光谱,分析不同叶层光谱特征参量与冠层氮素分布、籽粒蛋白质含量的定量关系,建立籽粒蛋白质含量预测的分层光谱模型。结果表明,2个小麦品种冠层内氮素分布特点不同,普通蛋白质含量小麦京冬8号上、下叶层对不同氮素处理反     

氮素水平对藁城8901和山农1391籽粒品质的调控效应

选用强筋小麦品种藁城8901（GC8901）和弱筋小麦品种山农1391（SN1391）,在池栽条件下,分别施纯氮12、24和36 g m^-2,研究了氮素水平对小麦籽粒品质的影响。结果表明,氮素水平对2个类型小麦品种籽粒淀粉、蛋白质性状和加工品质有较大影响。与12 g m^-2处理相比,24 g m^-2处理明显提高籽粒支链淀粉含量,降低直链淀粉含量和直支比,促进淀粉积累,改善淀粉的糊化特性。当氮素水平增加至36 g m^-2时,籽粒的支链淀粉含量降低,直链淀粉含量提高,淀粉积累量降低。随氮素水平提高,GC8901籽粒清蛋白、球蛋白、谷蛋白、总蛋白含量和蛋白质产量提高,而醇溶蛋白含量降低。SN1391以24 g m^-2处理的醇溶蛋白、谷蛋白和总蛋白含量最低;随氮素水平提高球蛋白含量提高,而清蛋白含量降低。适量施氮能提高籽粒硬度,但过量施氮则使其降低。籽粒容重随氮素水平提高而降低。增施氮肥能提高GC8901面粉白度,但SN1391以12 g m^-2处理最高,24 g m^-2处理最低。氮素水平从12 g m^-2增加到24 g m^-2,GC8901面筋含量、质量提高,面团形成时间、稳定时间、拉伸面积和延伸度增加,这有利于提高强筋专用品质;SN1391面团形成时间和稳定时间显著降低,筋力变弱,拉伸面积减小,弱筋专用品质得以改善。当氮素水平增加至36 g m^-2时,2个品种加工品质有变劣的趋势。研究表明,改变淀粉、蛋白质及其各组分含量,是氮素水平影响小麦加工品质的重要途径。     

不同氮肥用量条件下花后遮光对冬小麦干物质和氮素积累与转运的影响

为了研究不同氮肥用量(0,120,240 kg/hm~2)和花后弱光(不遮光和遮去自然光照的60%)对冬小麦植株各营养器官干物质和氮素积累与转运的影响,在大田条件下,以济麦22和济核916为试验材料进行研究。结果表明:施氮提高了2个小麦品种总干质量与干物质转运总量,而相同施氮量条件下遮光降低小麦总干质量和干物质转运总量;遮光与不遮光条件下,2个小麦品种总干物质积累最适施氮量均为120 kg/hm~2,施氮提高了2个小麦品种茎、叶和鞘中氮素积累量,并可显著提高济核916在遮光与不遮光条件下氮素积累总量,而相同施氮量为120,240 kg/hm~2条件下,遮光降低2个小麦品种氮素积累总量;施氮显著提高济核916在遮光与不遮光条件下氮素转运总量,而在相同施氮量为120,240 kg/hm~2条件下遮光降低济麦22氮素转运总量,提高其氮素转运总量。施氮对小麦干物质积累与转运在正常光照和弱光条件下影响不显著,但显著提高遮光条件下济麦22氮素转运总量;施氮主要影响2个小麦品种成穗数而显著提高小麦产量,遮光主要降低2个小麦品种穗粒数和千粒质量进而导致产量显著降低,但在遮光条件下,不同施氮量均能提高小麦产量,说明施氮能在一定程度上缓解遮光对小麦产量的影响;遮光和施氮均能显著提高2个小麦品种籽粒蛋白质含量。     

不同氮肥抑制剂对小麦产量、土壤肥力、氮肥利用率的影响

为减少氮肥施用量，提高氮肥利用效率。添加氮素抑制剂是提高小麦氮肥利用率的有效途径之一。采用大田试验，在减氮10%的条件下，添加脲酶抑制剂N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)、氢醌(HQ)和硝化抑制剂3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)、双氰胺(DCD)对小麦产量、土壤肥料、植株氮磷钾含量的影响。结果表明：与100%尿素对照相比，DCD、DMPP、NBPT和HQ氮肥抑制剂均增加了小麦产量和氮肥利用率，其中DMPP处理的小麦产量达到了显著水平(P<0.05)，且均增加了土壤pH，降低了土壤有效磷含量，对土壤有机质和速效钾影响不大，其中硝化抑制剂DCD、DMPP增加了土壤碱解氮含量，脲酶抑制剂NBPT和HQ降低了土壤碱解氮含量，DMPP和HQ增加了小麦植株氮、磷含量，DCD和NBPT降低了小麦植株氮、磷含量，4个氮肥抑制剂均降低了小麦植株钾含量。总之，DMPP和HQ的减肥增效效果最理想，能够有效增加小麦产量，促进小麦对氮素的吸收利用，提高氮素利用效率，缓解土壤酸化。     

氮素供应对优质专用小麦产量和品质的影响

小麦品质除受品种本身的遗传特性决定外,还取决于栽培措施和环境条件的影响。氮素供应是影响小麦产量和品质的关键因子之一。供氮量和供氮时期对优质专用小麦产量、子粒蛋白质含量、加工品质和营养品质均有不同程度的影响。供氮方式和氮肥种类也有一定的影响。     

小麦籽粒蛋白质含量高光谱预测模型研究

为定量分析小麦籽粒蛋白质含量、叶片氮素营养指标、冠层高光谱参数的相互关系,确立能够准确预测小麦籽粒蛋白质含量的敏感光谱参数和定量模型,2003—2006年在连续3个生长季不同小麦品种和不同施氮水平的4个大田试验条件下,于小麦不同生育期采集田间冠层高光谱数据并测定植株氮素含量和籽粒蛋白质含量。试验1以低蛋白质含量的宁麦9号和高蛋白质含量的豫麦34为材料,试验2以低、中、高蛋白质含量的宁麦9号、扬麦12和豫麦34为材料,试验3以低蛋白质含量的宁麦9号、中蛋白质含量的扬麦10号和淮麦20以及高蛋白质含量的徐州26为材料,试验4以低蛋白质含量的宁麦9号和中蛋白质含量的扬麦10号为材料。结果显示,不同品种小麦的籽粒蛋白质含量随施氮水平的提高而增加,可以通过开花期叶片氮含量和氮积累量进行可靠的估测。而不同试验条件下的叶片氮含量和氮积累量可以基于统一的光谱参数进行定量反演,其中基于REPle和mND705的叶片氮含量监测模型及基于SDr/SDb和FD742的叶片氮积累量监测模型,具有可靠的预测性和适用性。根据特征光谱参数—叶片氮素营养—籽粒蛋白质含量这一技术路径,以叶片氮素营养为交接点将两部分模型链接,建立了基于开花期高光谱参数的小麦籽粒蛋白质含量预测模型,经独立资料检验表明,以参数mND705、REPle、SDr/SDb和FD742为变量建立成熟期籽粒蛋白质含量预报模型均给出较好的检验结果。因此,利用开花期关键特征光谱指数可以直接评价小麦成熟期籽粒蛋白质含量状况,其中基于mND705参数的预测模型更为准确可靠。     

氮素代谢对小麦产量和品质的影响

氮素供应直接影响小麦的产量和品质,阐述了氮素施用不当对小麦生长的影响、影响小麦氮肥吸收利用的因素以及氮素代谢对小麦产量、品质等方面的影响,为科学施氮、提高氮肥利用效率提供科学依据。     

普通小麦碳氮物质积累分配特征及与籽粒蛋白质的关系

以普通小麦品种为材料，对不同供氮水平下植株碳、氮物质积累分配特征及与籽粒蛋白质的关系进行了探讨。结果表明，籽粒积累的氮素主要来自前期营养器官贮存氮素的再分配，但不同品种存在着差异。低蛋白品种京花１号对前期营养器官贮存氮素再分配的依赖性更强，中蛋白品种冀麦２３次之，高蛋白品种京７７１除依赖于前者外，还依赖于生育后期植株对氮素的继续同化和吸收。在籽粒生长发育过程中，籽粒氮素含量的变化曲线呈凹形，全糖含量呈凸形，籽粒氮的积累曲线呈“Ｓ”形。与低蛋白品种相比，高蛋白品种籽粒碳氮化合物的积累较为平衡。各品种籽粒产量和蛋白质含量都受供氮水平的影响，在一定的供氮范围内增施氮肥，籽粒产量和蛋白质含量可同步增加     

孕穗期渍水逆境对冬小麦氮素营养及产量的影响

采用池栽试验,研究了孕穗期渍水逆境对小麦氮素营养和产量的影响。研究结果表明：孕穗期渍水逆境显著影响小麦氮素的吸收量,降低茎鞘、功能叶片和全株含氮量和全氮积累量,而对氮素在地上不同器官的分配比例影响较小。由于渍水逆境影响了小麦根系正常吸收氮素,使叶片含氮量急剧下降,从而导致旗叶叶绿素含量和净光合速率降低,影响小麦功能叶片正常光合性能,最终使小麦粒重和产量下降。     

Effect of Long-term Fertilized on Middle Gluten Strength Wheat Growth and Quality in Chao Soil

在长期定位施肥的潮土上采用池栽试验,研究了Ｎ、P、Ｋ化学肥料和有机肥的不同配比对中筋型小麦豫麦49-986的生理特性、产量及品质的影响。结果表明,适宜的Ｎ、P、Ｋ及有机肥配比可以提高小麦叶片的硝酸还原酶活性,改善荧光反应,提高小麦籽粒粗蛋白含量,优化蛋白质组分配比,其中施肥配比为MN1P1K1的处理更能提高的小麦产量、增加粗蛋白含量和蛋白质产量,并优化的蛋白质组分。     

春季氮素处理对小麦可溶性糖含量及产量的影响

不同小麦品种对氮素吸收和利用效率不同,为了研究不同小麦品种对氮素吸收和利用的差异,选择目前10个华北平原区推广面积较大的小麦品种为材料,采用随机区组设计试验,于2009-2010年对春季氮素处理对不同小麦品种可溶性糖含量和产量的影响进行研究。结果表明,在拔节期不同施氮处理对不同小麦品种可溶性糖含量影响不大,在开花期不同小麦品种可溶性糖都有较大幅度的提高,并且施氮处理比不施氮处理有更大的提高,不同施氮处理对不同小麦品种产量也有影响,施氮处理的产量比不施氮处理的产量高,其中品种‘中科9818’产量最高。试验表明,春季施氮肥有利于改善小麦生育后期的碳代谢能力从而增加产量,可为小麦氮高效育种和小麦生产合理施用氮肥提供科学依据。     

高产麦田氮素利用、氮平衡及适宜施氮量

选用大穗型小麦品种兰考矮早八, 研究了施氮水平对小麦籽粒产量、蛋白质含量、氮素利用及氮平衡的影响。结果表明, 适量增施氮肥有利于提高籽粒产量, 且以180 kg hm^-2 (N3)、360 kg hm^-2 (N4)处理的产量最高, 且在N4条件下, 继续增施氮肥仍能显著提高籽粒蛋白质含量。随施氮量的增加, 植株地上部氮积累量提高。氮平衡分析结果表明, 未被当季作物利用的氮主要以氮表观损失和残留无机氮的形式损失, 且随施氮水平的增加, 氮表观损失量和土壤残留量均随之增多。通过环境经济学的Coase原理和边际收益分析, 综合考虑蛋白质含量、籽粒产量、经济和生态效益, 确定202~239 kg hm^-2为兰考矮早八兼顾多目标适宜的氮肥用量, 其相应的产量水平为8 628~8 680 kg hm^-2, 蛋白质含量为14.6%~14.8%。     

不同施氮水平和基追比对小麦籽粒品质形成的调控

采用蛋白质含量不同的2个小麦品种,研究了不同施氮水平（112.5 kg N/hm2和225 kg N/hm2）及基追比（基肥∶追肥为66/34和34/66）对小麦植株C-N积累与转运规律及其与小麦籽粒品质形成的关系。结果表明,高氮水平和追肥比例提高了小麦籽粒蛋白质、面筋含量、沉降值和谷/醇溶蛋白比例,降低了花后营养器官贮存氮素和干物质的转     

花后叶面喷施尿素对冬小麦氮素吸收利用和产量的影响

小麦开花后叶面喷施氮肥能延缓衰老、提高产量,但其对小麦氮素利用效率的影响鲜见报道。本研究以强筋冬小麦品种济麦229为试验材料,采用两因素随机区组设计,设置2个叶面喷施尿素的时期,分别为开花后7 d (S)和21 d (T),设置4个尿素溶液浓度(0、2%、6%和10%),探索开花后叶面喷施尿素对冬小麦氮素吸收积累及籽粒产量和氮素利用效率的影响。结果表明,小麦籽粒产量随喷施尿素溶液浓度的提高呈先增加后降低的趋势,并在2%浓度水平下达到最高(比对照增产5.1%),这主要得益于千粒重的增加(比对照提高3.3%)。开花后不同时间喷施2%浓度尿素溶液均促进了开花前营养器官贮藏氮素向籽粒中的再分配,亦增加了开花后同化氮素输入籽粒量,平均增幅分别为8.8%和21.1%;单位面积籽粒氮积累量及氮素收获指数的增幅分别为10.9%和7.9%,进而显著提高了籽粒含氮量、蛋白质含量及氮素利用效率。采用2%的尿素溶液叶面喷施,将喷施时间由开花后7d推迟至开花后21d,籽粒氮素积累量、籽粒产量和氮素利用效率的增幅更大。综上所述,开花后叶面喷施2%的尿素溶液可促进强筋冬小麦花后氮素的吸收及营养器官临时贮存氮素向籽粒...     

不同强筋小麦品种产量、品质和氮素利用的差异

在高土壤肥力条件下,设置不施氮肥和施氮240 kg/hm22个处理,研究了6个强筋冬小麦品种的产量、品质和氮素利用的差异。结果表明,在施氮与不施氮的条件下,8901和济麦20两个品种均表现为高产、优质和高的氮素利用效率;施氮有利于进一步改善8901小麦的品质,提高济麦20的子粒蛋白质含量。两种处理下,淄麦12亦表现为产量较高,品质较优,但该品种氮素利用效率低,施氮后氮素利用效率进一步下降。烟农15的氮素利用效率亦较低,但施氮后氮素收获指数和氮素利用效率降低较少,子粒品质得到明显改善。与上述4个品种比较,济南17和烟农19的产量、品质和氮素利用效率居中;施氮后济南17的子粒产量显著提高,但两品种的品质均未得到显著改善。