冬小麦-夏玉米复种连作中定位水氮组合对籽粒灌浆特性及产量的影响

为提高水氮高效利用,在2～3年定位水氮处理基础上于2008-2009年对玉米-小麦灌浆过程及产量形成进行了研究。结果表明,籽粒灌浆过程可较好的用Logistic函数描述。玉米粒重随施氮量增加呈抛物线变化,灌开花水高施氮量处理条件下粒重下降。小麦粒重随施氮量增加呈下降趋势,灌开花水显著提高粒重。灌浆持续时间和平均灌浆速率与粒重呈正相关,但灌浆持续时间和平均灌浆速率呈极显著负相关(R=-0.966 7)。玉米产量以1水条件下施氮480 kg/hm2最高,小麦产量以3水条件下施氮480 kg/hm2最高。     

强筋小麦产量和品质对不同土壤条件及施氮水平的响应

通过研究潮土和黑土条件下氮肥施用量对强筋小麦产量和品质的影响,为小麦高产优质栽培提供科学依据和技术参考。试验于2020-2021年在中国农业科学院作物科学研究所温室进行,以强筋冬小麦品种中麦578为试验材料,采用盆栽方式,设置2个土壤条件,5个施氮量处理。结果显示,同一施氮量处理下,花后整个时期小麦旗叶相对叶绿素含量（SPAD值）、籽粒长、籽粒宽、千粒重、穗粒数、籽粒产量和蛋白质产量均表现为黑土优于潮土,而籽粒蛋白质及其组分含量则表现为潮土优于黑土。在同一土壤条件下,施氮量的增加减缓了小麦旗叶SPAD值的下降速率,延长有效光合功能期;籽粒长、籽粒宽、千粒重、穗粒数、籽粒产量和蛋白质产量等指标均随施氮量的增加呈先增加后降低趋势,而籽粒蛋白质含量随施氮量增加而升高。综上所述,在本试验基础养分条件下,每盆施入2g尿素,籽粒产量和蛋白质产量均达到最大值。     

肥密水平对‘宁冬11号’灌浆特性及籽粒产量的影响

为明确施氮量和种植密度对冬小麦灌浆期生理特性的影响,采用二因素裂区试验设计,对‘宁冬11号’冬小麦籽粒灌浆特性、粒重及产量进行了研究。结果表明：施氮量对灌浆持续期有明显影响,尤其N4处理(360 kg/hm²)灌浆持续期明显增加,但同时造成小麦晚熟;施氮量对产量影响显著,以N3 (270 kg/hm²)处理产量最高;对灌浆速率和粒重影响不明显。种植密度对灌浆持续期没有明显影响,但对灌浆速率、粒重和产量影响较大：低密度处理（450×104粒/hm²）,粒重最大,灌浆速率也较高,但产量较低;中密度处理（600×104粒/hm²）灌浆速度快,产量最高。综合来看,在宁夏引黄灌区,当播种密度为600×104粒/hm²、施氮量270 kg/hm²时对冬小麦灌浆最为有利,并且产量最高,可达到12178.36 kg/hm²。     

氮肥追施时期对强筋小麦产量和面粉品质的影响

为给强筋小麦高产优质栽培中的氮肥合理运筹提供依据,以强筋小麦新品种‘新麦26’为材料,在施氮量为240 kg/hm²的前提下,研究了分别在起身期、拔节期、孕穗期和开花期4个时期追施氮肥对优质强筋小麦产量及面粉品质的影响。结果表明,在施氮量一致的基础上,从起身期到开花期随着氮肥追施时期的推迟,‘新麦26’籽粒产量呈先增加后降低的趋势,其中孕穗期追施氮肥小麦籽粒产量显著高于其他处理,穗数最多,穗粒数仅次于拔节期追施氮肥,千粒重最高。拔节追施氮处理面团稳定时间最长,粉质评价值最高,籽粒产量次于孕穗氮处理。开花氮处理籽粒产量和粉质评价值最低。‘新麦26’面团吸水率、稳定时间在不同处理间差异较小。建议在生产中将强筋小麦的氮肥追施时期安排在孕穗开始时,既可获得较高的籽粒产量又能保证面粉品质。     

氮肥追施时期对强筋小麦产量和面粉品质的影响

为给强筋小麦高产优质栽培中的氮肥合理运筹提供依据,以强筋小麦新品种‘新麦26’为材料,在施氮量为240 kg/hm2的前提下,研究了分别在起身期、拔节期、孕穗期和开花期4个时期追施氮肥对优质强筋小麦产量及面粉品质的影响。结果表明,在施氮量一致的基础上,从起身期到开花期随着氮肥追施时期的推迟,‘新麦26’籽粒产量呈先增加后降低的趋势,其中孕穗期追施氮肥小麦籽粒产量显著高于其他处理,穗数最多,穗粒数仅次于拔节期追施氮肥,千粒重最高。拔节氮处理面团稳定时间最长,粉质评价值最高,籽粒产量次于孕穗氮处理。开花氮处理籽粒产量和粉质评价值最低。‘新麦26’面团吸水率、稳定时间在不同处理间差异较小。建议在生产中将强筋小麦的氮肥追施时期安排在孕穗开始时,既可获得较高的籽粒产量又能保证面粉品质。     

休闲期深松配施氮肥对旱地土壤水分及小麦籽粒蛋白质积累的影响

为探索旱地小麦休闲期蓄水保墒及其配套施肥技术,2009-2011年连续2个小麦生长季,在山西闻喜县进行了休闲期深松或无耕作条件下低(75 kg hm^-2)、中(150 kg hm^-2)、高(225 kg hm^-2)施氮水平的田间试验,以明确深松处理配合施氮对土壤水分、籽粒蛋白质形成的影响。结果表明,深松处理可提高播前土壤蓄水量,尤其是深层土壤(60~160 cm)蓄水量,欠水年和丰水年分别提高12%~34%、10%~22%。深松处理后,籽粒谷氨酰胺合成酶(GS)、旗叶谷氨酸合酶(GOGAT)、低氮和中氮条件下籽粒GOGAT、籽粒谷丙转氨酶(GPT) 活性均提高;籽粒蛋白质产量和球蛋白含量,及丰水年谷蛋白含量和谷醇比也提高。随施氮量增加,开花期20~200 cm土壤蓄水量呈下降趋势,但籽粒GS、灌浆中后期旗叶GOGAT、灌浆后期籽粒GPT活性均上升,籽粒蛋白质及其组分含量提高,中氮条件下籽粒谷醇比最高。施氮量对深松处理开花期深层土壤蓄水量、籽粒蛋白质产量、籽粒GS和GPT活性有较大调控效应。深松配施氮肥条件下,丰水年开花期土壤水分与籽粒清蛋白、谷蛋白、蛋白质含量关系密切,而欠水年开花期土壤水分与谷醇比关系密切。氮代谢酶主要影响籽粒球蛋白含量、蛋白质产量的积累,丰水年还影响籽粒谷蛋白含量和谷醇比的提高。总之,旱地小麦休闲期深松蓄水效果好;配施氮量225 kg hm^-2有利于提高籽粒蛋白质及其组分含量,在欠水年施氮量150 kg hm^-2有利于提高籽粒蛋白质产量及谷醇比。     

水氮耦合对春小麦干物质累积与植株氮素转运的影响

为明确甘肃中部地区春小麦合理的施氮水平和灌水量,以陇春27为研究对象,以灌水量[1000（W1）、2000（W2）和3000m³/hm²（W3）]为主区,施氮量[0（N0）、80（N1）、160（N2）和240kg/hm²（N3）]为副区,研究水氮对小麦干物质累积、氮含量、氮素累积及产量的影响。结果表明,不同施氮量和灌水量对小麦干物质累积量、氮累积量、籽粒产量及氮转运均有显著影响,且存在互作效应;各生育期小麦干物质累积量随灌水量与施氮量的增大呈增大趋势,灌水量对干物质累积量影响大于施氮量;茎和叶氮含量随施氮量增大而增大,氮含量为籽粒>叶>颖壳>根>茎,灌水处理对小麦营养器官氮含量影响小于施氮处理;随灌水量与施氮量增大,小麦各器官氮累积量呈先增大后减小趋势;籽粒氮累积量与产量以W2N2处理最大,适宜的水氮供给有利于干物质从营养器官向生殖器官转移,从而提高籽粒产量和氮素生产效率。综上,灌水量与施肥量分别在2000m³/hm²和160kg/hm²时有利于小麦生产。     

施氮量对高粱籽粒灌浆及淀粉累积的影响

本试验于2019—2020年以汾酒粱1号为材料,在0、75、150、225、300和450 kg N hm^–26个施氮水平下,于花后每隔7 d采集不同穗位籽粒分析其灌浆特性及淀粉形成过程,探究不同氮素用量对高粱籽粒灌浆及单粒淀粉累积的影响。结果表明,与不施氮相比施氮75 kg hm^–2显著提高了穗粒数和产量,但随施氮量的增加产量没有显著变化;氮素对优势粒(始花日开始2 d内开花的籽粒)和劣势粒(始花日开始5～6 d间开花的籽粒)的单粒重及单粒体积、灌浆特性和单粒淀粉累积的影响趋势基本一致,施氮条件下单粒重、单粒体积和灌浆速率随施氮量增加而增加,但不施氮处理的单粒重和单粒体积仍高于各施氮处理,且缺氮显著延长了灌浆活跃期。籽粒淀粉累积速率与参与籽粒淀粉合成的关键酶ADP-葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)和可溶性淀粉合酶(SSS)活性显著相关;过量施氮(450 kg N hm^–2)灌浆前期籽粒中AGPase和SSS的活性最高,促进了灌浆前期籽粒淀粉累积;施氮75 kg hm^–2灌浆前期籽粒中AGPase和...     

水氮调控对小麦植株干物质积累、分配与转运的影响

为明确陕西关中地区节水高肥效的生产最优灌溉和施肥技术,以陕西关中3个品种为供试材料,设置不同灌水模式、施氮量、施肥方式,采用裂区设计,对不同小麦品种植株各器官干物质的积累、分配和转运进行研究。结果表明:3个品种间籽粒干物质分配量和比例均无显著差异,各器官中的干物质向籽粒的转运量、转运率及其对籽粒的贡献率表现不一致;施氮量对小麦干物质氮素积累、分配和转运的影响均无显著差异;施氮量相同的情况下,60%底肥+40%追肥处理,各器官中干物质的积累量和分配比例,以及各营养器官中干物质向籽粒的转运量、转运率和贡献率均高于100%底肥处理。四因素对小麦植株干物质积累分配与转运的影响顺序为:品种>灌溉模式>施氮量>施氮方式。     

品种与栽培条件对小麦籽粒生物活性物质含量的影响

利用4个四川省主推小麦品种连续2年2地在不同施氮时期、施氮量、播期、施磷量条件下,测定小麦籽粒中生物活性物质植酸、γ–氨基丁酸、总酚含量的变化,期望找到提高小麦生物活性物质的含量合理的栽培措施。结果表明,影响小麦生物活性物质含量的主要因素是品种,施氮量、施氮时期、播期、施磷量等栽培措施只部分影响或不影响生物活性物质的含量。另外施氮量和施磷量的互作效应也会对生物活性物质含量产生显著影响。绵麦51的γ-氨基丁酸和总酚含量高于其他品种,抗营养物质植酸含量低于其他品种。在四川地区选用品种绵麦51,将150 kg hm~(–2)纯氮氮肥、75 kg hm~(–2) P_2O_5的磷肥全作底肥一次施用,于10月29日播种可获得生物活性物质含量最佳的小麦籽粒。     

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。     

不同春小麦品种对氮肥处理的响应

为探究春小麦品种对氮肥的响应特征,采用盆栽方式,选用来自埃及的Egypt1和Egypt2、来自我国天津的津强6号和津强11号4个春小麦品种,设不施氮（B1）、施尿素1g/盆（B2）和施尿素1.5g/盆（B3）3个施氮处理,于小麦成熟期测定植株性状、产量和籽粒蛋白质及其组分含量。结果表明,Egypt2的穗长、穗粒数、小穗数、千粒重、产量均高于津强6号,但津强6号的籽粒总蛋白、清蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白含量最高;随着拔节期施氮量的增加,小麦穗粒数、千粒重、产量、蛋白质及其组分含量均逐渐增高,其中B3处理最高;不同处理组合中,施氮量较高处理下Egypt2的千粒重和产量最高,施氮量较高的津强6号的籽粒总蛋白质及其组分含量最高,拔节期施氮量增多,有利于提高小麦产量、总蛋白质及其组分含量。由此可知,不同品种中,Egypt2的产量最高,津强6号的总蛋白质含量最高;合理施氮肥可以提高小麦的产量和品质,施尿素1.5g/盆的氮肥处理小麦生长最好。品种和施氮量对小麦的产量和品质有较大影响。     

土壤基础肥力和氮肥运筹对强筋小麦 产量和品质的影响

以优质强筋小麦皖麦38为材料，研究土壤基础肥力和氮肥施用量、基追比例和追氮时期对强筋小麦籽粒产量和品质的影响，分析了产量和品质的关系。结果表明，施氮量在0~300 kg/hm2范围内，施用量、拔节期追氮比例与产量呈二次曲线关系，与籽粒蛋白质含量和湿面筋含量呈极显著正相关。适当增加施氮量和拔节期追氮比例及适期追肥可显著地提高产量，并可使籽粒蛋白质含量、湿面筋含量和面团稳定时间与产量同步增加。在本试验条件下，较低土壤肥力的最高产量的临界施氮量为238.6 kg/hm2，拔节期追氮比例35.1%，氮肥施用以基肥+拔节肥为宜；较高土壤肥力施氮量临界值为274.2 kg/hm2，拔节期追氮比例47.2%，氮肥施用以基肥+拔节肥或结合挑旗肥为宜。氮肥对较低肥力小麦产量和品质的调节效应高于较高肥力，但较低肥力土壤强筋小麦产量和品质的协调性差，主要品质指标难以达到优质强筋小麦标准；优质强筋小麦生产的技术关键是以优质品种为前提，在较高地力基础上合理运用氮肥。     

施氮方式对强筋小麦产量和品质性状的影响

为完善强筋小麦栽培技术体系提供理论参考。以强筋小麦‘洲元9369’为试验材料,系统研究了施氮量、基追比例、追氮时期对强筋小麦产量和品质性状的影响。结果表明:强筋小麦籽粒产量和粗蛋白含量在一定范围内均随施氮量的增加而增加,产量与施氮量呈二次曲线关系,本试验中300 kg/hm2为最适宜施氮量;产量随追肥比例的减少先增后减,籽粒粗蛋白含量随追肥比例的减少而减少,试验中以3:7为最适宜基追比例;不同追氮时期对强筋小麦籽粒产量和品质性状影响不一,本试验中拔节期进行氮肥的追施为最适宜追氮时期。试验形成了施氮量300 kg/hm2、氮肥基施30%:拔节期追施70%的氮肥运筹方案。     

伴生麦与普通小麦的形态、产量和品质性状差异分析

为研究伴生麦与普通小麦在形态、产量和品质性状间的差异,以普通小麦品种矮抗58和3个伴生麦品种W14、W15、W18为供试材料进行研究。设置水分处理(主区)和施氮量(副区)的裂区试验,其中水分处理设正常水分和渍水2个水平,施氮量设置不施氮(N_0)、正常施氮(225 kg/hm~2,即N_(225))和过量施氮(300 kg/hm~2,即N_(300))3个水平,结果表明,正常水肥管理下,伴生麦的分蘖数较多且茎粗较小,其株高是普通小麦的1.5～2.4倍,而产量却不足普通小麦的1/2,此外,伴生麦品种W14、W15、W18的籽粒蛋白质含量、湿面筋含量和吸水量等品质指标均高于普通小麦。施氮可提高普通小麦及伴生麦的穗粒数、产量、籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、吸水量、形成时间、稳定时间、出粉率、拉伸能量、恒定变形拉伸阻力、延伸度和最大拉伸阻力,正常施氮(225 kg/hm~2)使普通小麦和伴生麦千粒质量、产量、容重和硬度达到最高。水分对普通小麦和伴生麦的形态及产量影响较小,但对籽粒品质影响显著。综上所述,水分、品种及氮素对普通小麦和伴生麦的籽粒品质具有显著影响,是决定普通小麦及伴生麦籽粒品质的关键因素。     

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。     

不同栽培措施对小麦籽粒戊聚糖含量的影响

在大田和池栽条件下,以徐州26、宁麦9号、扬麦10号和扬麦9号为试验材料,研究了播期、库源改变和水氮互作对小麦籽粒戊聚糖含量的影响。结果表明,早播或迟播均能显著提高籽粒戊聚糖的含量,分别比适播提高2.13%和8.07%;去小穗处理（减库）显著降低籽粒戊聚糖含量,而剪叶处理（减源）极显著提高籽粒戊聚糖含量,两种情况均存在品种间差异;花后渍水显著提高籽粒戊聚糖含量,提高施氮量则降低其含量,但其降幅随施氮量增加而变小;追施氮肥极显著降低小麦籽粒戊聚糖含量。研究结果表明,栽培措施可能在很大程度上主要通过影响籽粒千粒重调控了戊聚糖含量。     

施氮量对硬粒小麦和普通小麦籽粒蛋白质的影响

硬粒小麦４２８６和普通小麦小偃６号和小偃１０７籽粒蛋白质含量随施氮量的增加呈递增趋势，但增幅不同；蛋白质产量呈常态变化；单粒蛋白质含量及其变化与籽粒蛋白质含量变化相似。施氮量以１５７．５ｋｇ／ｈｍ＾２时籽粒蛋白质产量较高。     

氮肥施用量对华北集约化农区作物产量和土壤硝态氮累积的影响

为优化华北集约化农区冬小麦-夏玉米轮作体系氮肥用量,通过田间小区试验研究不同氮肥用量对土壤硝态氮累积以及作物产量的影响。结果表明,试验区小麦籽粒产量最高施氮量为309 kg/hm2,最佳经济效益施氮量为291 kg/hm2。玉米籽粒产量最高施氮量为213 kg/hm2,最佳经济效益施氮量为199 kg/hm2。随着施氮量和种植年限的增加,0~200 cm剖面土壤硝态氮累积量明显增加。施氮量最高的N4处理(小麦季施氮量375 kg/hm2、玉米季施氮量300 kg/hm2)与种植第1季相比,第2季小麦收获后土壤硝态氮累积量增加56.06%,第2季玉米收获后增加62.07%。随着施氮量的增加,100~200 cm土壤硝态氮累积量所占总量的比例明显增加。小麦季和玉米季施氮量均为150 kg/hm2时,小麦和玉米的氮肥利用率最大,分别为46.61%和37.51%。综合考虑氮肥用量对作物产量以及土壤硝态氮的淋失风险,提出华北集约化农区小麦施氮量应控制为250~300 kg/hm2,玉米施氮量应控制为150~200kg/hm2,以保证作物高产,防止过量肥料氮累积,减少淋溶风险。     

花后干旱和低氮胁迫下外源葡萄糖对小麦产量性状的影响

为了解葡萄糖对干旱和低氮胁迫下小麦产量的调节作用,在温室盆栽条件下,研究花后干旱和缺氮胁迫下外源葡萄糖对冬小麦籽粒产量和品质性状的影响。结果表明：花后干旱×低氮互作显著影响小麦的结实率和籽粒的灌浆,明显减少可育小穗数、穗粒数、粒重和籽粒充实度,而且缺氮处理显著降低了籽粒的蛋白质和淀粉产量。在花后干旱×低氮互作下外源喷施葡萄糖处理,明显增加了单穗结实率和籽粒干物质的积累,提高了灌浆中后期旗叶的叶绿素含量,延长了旗叶的光合功能期和灌浆持续期,明显促进了小麦籽粒蛋白质和淀粉积累,提高了小麦经济产量。试验结果表明,外源喷施葡萄糖处理有利于减轻干旱和低氮胁迫对籽粒发育和灌浆的不利影响。