不同施氮量条件下灌溉量对小麦氮素吸收转运和分配的影响

【目的】研究灌溉量和施氮量对氮素吸收转运特性的影响及其与籽粒蛋白质含量的关系。【方法】试验在山东农业大学实验农场防雨池栽条件下进行,选取高产强筋小麦品种济麦20为试验材料。利用15N同位素示踪技术,于开花期和收获期分别测定各器官中不同来源氮素的吸收量与分配比例、成熟期籽粒产量、水分利用率等。【结果】施氮量和灌溉量对植株吸氮量、籽粒产量、籽粒蛋白质含量的影响存在互作,其中灌溉量的效应大于施氮量的效应,是影响以上诸项指标的主导因素。同一施氮量条件下,增加灌溉量,成熟期氮素吸收总量增加,但籽粒蛋白质含量降低;随灌溉量增加,土壤氮的吸收量和占总氮量的比例增大,肥料氮的吸收量和占总氮量的比例减小,表明增加灌溉量导致氮素吸收总量的增加主要是通过提高土壤氮的吸收量和占总氮量的比例实现的;增加灌溉量对籽粒蛋白质含量的稀释效应则主要表现为,增加灌溉量抑制开花后营养器官中积累的氮素向籽粒的转移,最终不利于籽粒蛋白质含量的提高。灌溉量不变,施氮量由120 kg•ha-1增加到240 kg•ha-1,各营养器官中氮素的积累量增加,但开花后营养器官中积累的氮素向籽粒的转移率降低,最终籽粒蛋白质含量亦不高。【结论】施氮量为120 kg•ha-1,全生育期灌溉底墒水和拔节水（W2N1）的处理,小麦植株吸收的氮素向籽粒分配量大,开花前营养器官中积累的氮素向籽粒转移率高,籽粒蛋白质含量最高,水分利用率亦最高,但籽粒产量仅为5 534.26 kg•ha-1;施氮量为120 kg•ha-1,全生育期灌溉底墒水、拔节水和开花水（W3N1）的处理,小麦植株吸收的氮素向籽粒分配量、氮素向籽粒转移率、水分利用率均较高,籽粒蛋白质含量达14.54%,籽粒产量达7 411.37 kg•ha-1,是本试验的最佳处理。     

施氮时期对冬小麦植株-土壤体系肥料氮去向的影响

通过15N示踪试验,研究了黄淮地区施氮时期对冬小麦植株-土壤体系肥料氮去向的影响。结果表明:随着施氮时期后移,小麦籽粒中的氮素含量增加,叶和茎中氮素含量降低。小麦植株氮素总积累量以拔节期追氮最高。拔节期追氮更有利于提高籽粒的氮素积累量,降低营养器官的氮素积累量,促进营养器官中的氮素向籽粒中转运。不同施氮时期条件下,冬小麦的氮肥生产效率和氮素收获指数均表现为拔节期追氮最高。拔节期追氮更有利于促进强筋小麦品种氮素的吸收,提高中弱筋小麦品种氮素的利用。小麦植株氮素总积累量来源于肥料氮的比例随施氮时期的后移呈降低趋势。推迟施氮时期,植株氮素总积累量来自基肥氮的比例增加,来自追肥氮的比例减少。随施氮时期后移,肥料氮在0～100 cm土壤中的残留呈现增加趋势。与起身期和孕穗期追氮相比,拔节期灌溉后追施氮肥,肥料氮在20～60 cm土壤中残留量最大。综合分析肥料氮在小麦季的去向得出,拔节期追氮肥料氮去向更均衡。     

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。     

施氮对稻茬弱筋小麦生长特性、品质与产量的影响

为探索安徽省沿淮稻茬弱筋小麦提升产量、品质的适宜施氮量，在大田试验的条件下，设置0、75、150、225和300 kg·hm^-2共5个施氮水平，研究施氮对安徽省沿淮稻茬麦区弱筋小麦产量、品质、干物质积累与转运，以及氮素利用效率的影响。结果表明，在0～300 kg·hm^-2,随着施氮量的增加，小麦分蘖数、株高、叶面积指数(LAI)和叶绿素相对含量(SPAD)均呈上升趋势，花后21 d小麦冠层光谱反射率在760～925 nm逐渐上升，在925～1 300 nm先升后降。在孕穗至成熟期，小麦干物质积累量和花前营养器官干物质转运量随着施氮量的增加呈先升后降趋势，花前营养器官干物质转运对籽粒的贡献率不断下降，而花后干物质生产量和其对籽粒的贡献率均逐渐升高。增加施氮量能提高小麦穗粒数和有效穗数，而小麦千粒重和籽粒产量均呈先升后降趋势，小麦籽粒产量均在225 kg·hm^-2施氮量处理下达到最大值，与不施氮处理相比，施氮量为75～300 kg·hm^-2时，试验点1和试验点2的小麦籽粒产量分别增加了127.58%～2...     

氮肥施用对中筋小麦氮素利用的影响

为探讨氮肥施用对中筋小麦氮素利用的影响,以衡观35为试材,采用田间小区试验,研究不同氮肥施用量(0,180,300kg·hm~(-2),分别记为N_0,N_1,N_2)小麦的籽粒产量、品质及氮利用率。结果表明,施用氮肥可增加衡观35小麦单位面积成穗数并提高籽粒产量,与N_0相比,N_1、N_2处理小麦籽粒产量分别显著增加38.3%和37.6%(P<0.05),成穗数分别显著增加33.4%和29.9%(P<0.05);随施氮量增加,小麦穗粒数没有变化,而千粒质量呈下降趋势。与N_0相比,N_1、N_2处理衡观35小麦籽粒蛋白含量提高6.8%和23.6%,其中N_2与N_0和N_1差异显著(P<0.05);不同施氮水平衡观35籽粒湿面筋含量与面筋持水率均无显著差异(P>0.05)。施用氮肥可促进小麦茎、叶累积氮向籽粒转移,与N_0相比,N_1和N_2茎、叶转移量增加8.9～17.7 kg·hm~(-2),转移率增加1.1～6.8个百分点。随施氮量增加,衡观35小麦叶片中的氮对籽粒氮的贡献率、植株氮肥利用效率、氮肥偏生产力及氮肥表观利用率均下降,植株氮素收获指数升高,花前运转氮素贡献率下降,花后积累氮素贡献率升高,成熟期营养器官氮素累积量增加。综合而言,当地肥力水平下,中筋小麦衡观35适宜施氮量约在150 kg·hm~(-2),过量施用氮肥,不利于植株营养器官累积氮向籽粒转移,氮肥利用率降低。     

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’.     

施氮量对不同品质类型小麦蛋白质及组分的影响

以5个不同品质类型的小麦品种(强筋品种烟农15、郑麦9023、济麦20、中筋品种鲁麦21、弱筋品种扬麦9号)为材料,在大田条件下,研究了3个氮肥水平(0kg/hm2、120kg/hm2、240kg/hm2)对籽粒蛋白质及其组分的影响,结果表明:增加施氮量可显著提高各品质类型小麦籽粒蛋白质及各组分含量。增加施氮量提高强筋小麦籽粒总蛋白质、清蛋白和球蛋白、醇溶蛋白和麦谷蛋白含量较中、弱筋小麦幅度大。各品质类型小麦的谷/醇比是随着施氮量的增加而增加的。     

氮素对不同类型专用小麦营养和加工品质调控效应

 选用弱筋小麦宁麦 9号、中筋小麦扬麦 10号、强筋小麦皖麦 38,通过设计施氮量和氮肥运筹试验 ,分析氮素对不同类型专用小麦籽粒产量、营养品质和加工品质的影响。结果表明 ,适当增加施氮量或提高中后期施氮比例 ,均能提高不同类型专用小麦籽粒产量 ,增加籽粒蛋白质、湿面筋含量、降落值、沉降值、面团吸水率、形成时间、稳定时间和评价值。在本试验条件下 ,强筋、中筋小麦在施氮量 180～ 2 4 0kg·ha-1范围内 ,氮肥施用以基肥∶平衡肥∶拔节肥∶孕穗肥为 3∶1∶3∶3的处理最优 ,其次为 5∶1∶2∶2处理 ;弱筋小麦以密度 2 4 0× 10 4·ha-1、施氮量180kg·ha-1、基肥∶平衡肥∶拔节肥为 7∶1∶2的处理易实现高产与优质协调。     

追氮时期对优质小麦氮素吸收·运转和籽粒产量的影响

[目的]揭示小麦不同追氮时期的氮素利用机制。[方法]采用同位素示踪技术,研究了不同时期追施氮肥对优质小麦氮素吸收、分布、运转和产量的影响。[结果]结果表明:在该试验条件下,小麦吸收的氮素中,来自土壤的占73.36%~78.58%,来自肥料的占21.42%~26.64%。拔节期和挑旗期追施氮肥可促进植株对氮素的吸收,尤其是对肥料氮的吸收,提高氮素开花期穗器官和成熟期籽粒的分配量和分配比例,促使开花后营养器官的氮素向籽粒转移。小麦籽粒氮素的74.08%~80.28%是开花前营养体氮的调运,各营养器官对籽粒的贡献大小为叶片>茎>穗轴+颖壳>叶鞘>根。适期追氮增加了穗粒数,提高了收获指数和产量。[结论]不同时期追氮对小麦的氮素代谢、产量和品质具有明显的调节作用。     

不同小麦品种氮效率差异的研究

以湖北省小麦主产区(鄂北岗地)主推小麦品种为材料,采用盆栽试验方法研究丰氮和缺氮条件下小麦的子粒产量、生物学产量、氯素吸收与分配、氮效率的特性.结果表明,以缺氮条件下小麦子粒产量为氮效应评价指标,供试小麦品种中氮高效应的品种为鄂麦23和鄂麦14;以丰氮和缺氮条件下小麦子粒产量之差值与施纯氮量之比为氯响应评价指标,氮高响应的品种为郑麦9023、豫麦49和鄂麦18,氮高效应和氮高响应的品种并不相同.因此,对土壤氮素吸收利用能力较强的植株生物学特性是氮胁迫条件下供试氮高效应品种的生物学基础.在丰氮条件下,供试的氯高响应小麦品种的子粒产量、植株氮吸收和干物质生产特性与缺氮条件下表现不尽相同.     

施氮对小麦品质的影响研究进展

从施氮量、施氮时期、施氮形态3条途径综述了施氮对小麦营养品质和加工品质的影响,分析了有关研究存在的问题,提出了今后应着重开展不同生态条件下不同类型品种适宜的施氮量、施氮时期及施氮形态对小麦品质影响及其机理的研究方向.     

铵态氮肥施用量对春小麦氮代谢的影响

为了揭示铵态氮肥施用条件下春小麦的氮代谢机制,为春小麦生产的合理施肥提供理论依据,采用盆栽试验,设置4个氮素水平,研究不同用量铵态氮肥的施用对春小麦不同生育时期叶片氮代谢的影响。结果表明,小麦叶片硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合成酶活性随着施氮量增加呈先上升后下降趋势,脯氨酸含量随施氮量的增加而上升,可溶性蛋白变化无明显差异;铵态氮肥施用量在225kg/hm2时,小麦叶片中硝酸还原酶活力、谷氨酰胺合成酶活力和谷氨酸合成酶活力达到最大值。结论:适当增加铵态氮肥有助于小麦叶片的氮代谢,但施用过量就会使根系酸化,破坏小麦叶片的氮代谢。     

不同供氮水平下小麦品种的氮效率差异及其氮代谢特征

【目的】明确不同氮肥生理利用率小麦品种的氮代谢差异,为小麦高产及合理施肥提供理论依据,实现小麦节氮增产。【方法】采用大田试验方法,从16个小麦品种中筛选出氮素利用效率差异显著的低氮高效型小麦品种漯麦18、豫麦49-198和低氮低效型品种西农509、豫农202。然后进一步分析两类品种在N0（CK）,N120（120 kg·hm^-2）和N225（225 kg·hm^-2）3个供氮水平下各小麦品种的产量、叶片GS活性、可溶性蛋白、游离氨基酸、NO₃^-及全氮含量等氮代谢指标的差异。【结果】不同供氮水平下,氮肥生理利用率、产量、地上部及籽粒氮素积累量和叶片的GS活性、硝态氮含量、游离氨基酸含量、可溶性蛋白含量、全氮含量等均表现为低氮高效品种漯麦18、豫麦49-198显著高于低氮低效品种西农509、豫农202。增加供氮量,两类品种的产量、地上部及籽粒氮素积累量和叶片GS活性等氮代谢同化物指标均增加,而氮肥生理利用率降低。但两类品种对供氮水平响应不同,与N0相比,增加供氮量,低氮低效品种西农509、豫农202地上部及籽粒氮积累量、叶片的GS活性、硝态氮含量、游离氨基酸含量、可溶性蛋白含量、全氮含量的增幅均高于低氮高效品种漯麦18、豫麦49-198,但是,产量的增幅却显著低于低氮高效品种;氮肥生理利用率的降幅则以低氮高效品种显著高于低氮低效品种。【结论】低氮高效品种漯麦18、豫麦49-198相对于低氮低效品种西农509、豫农202具有更高的产量及氮素利用效率是因为其具有较高的GS活性,从而促进了植株对氮素的吸收与同化,使整个氮代谢过程利用效率提高,获得更高产量。低氮高效品种耐低氮能力较强,增产潜力较大;低氮低效品种对氮肥反应较为敏感,但是其氮素分配利用能力较低。     

小麦不同施氮时期对间套作小麦玉米品质影响的研究

 以间套作小麦玉米为研究对象,研究了在间套作条件下小麦不同施氮时期对间套作小麦玉米品质的影响。结果表明,小麦不同施氮时期对间套作小麦品质有显著的影响,随小麦施氮时期后延,其籽粒蛋白质含量、沉淀值和干、湿面筋含量均有大幅度地提高。同时,小麦不同施氮时期也改善了间套作玉米的品质指标,以小麦孕穗期追施氮肥间套作玉米的蛋白质含量、脂肪含量、百粒重和灰分含量最高,但不同处理之间差异不显著。     

大田群体冬小麦氮收获指数变异特征研究

【目的】研究不同小麦品种氮收获指数（NHI）与产量、收获指数、籽粒氮含量、不同器官氮吸收之间的关系,同时探究小麦品种育成年代、株高以及不同芒型对NHI的影响,为高产、高效小麦品种的选育提供理论依据。【方法】于2018—2019年在河南洛阳和南阳及陕西杨凌3个地点进行大田试验,以不同育成年代、不同株高及不同芒型的224个小麦品种为材料,采用增广随机区组试验设计,设置14个区组,每个区组种植5个对照品种,每个小麦品种种植6行,行长3 m。成熟期采集小麦样品,测定籽粒产量及秸秆、颖壳和籽粒的含氮量,并计算小麦的氮收获指数。【结果】224个小麦品种的NHI变化范围在0.43—0.93之间,杨凌小麦NHI变异系数大于其他两个试验点。在3个试验点,小麦NHI与产量和收获指数之间均存在显著线性关系（P<0.05）,随着NHI的提高,小麦产量和收获指数也明显提高;NHI与秸秆及颖壳氮吸收量之间存在显著负相关关系（P<0.05）,而与籽粒氮含量、地上部总吸氮量之间无显著相关性（P>0.05）。1970年以前或1970—1990年间育成的小麦品种其NHI显著低于1990年以后育成的品种（P<0.05）,而1990—2010年间育成的品种其NHI与2010年以后育成的小麦品种的NHI无显著差异（P>0.05）;中、矮秆小麦品种的NHI显著高于高秆品种,但中秆与矮秆之间无显著差异;有芒小麦与无芒小麦的NHI之间无显著差异（P>0.05）。【结论】小麦NHI存在明显的品种间变异,提高小麦NHI有利于提高小麦产量和收获指数,秸秆和颖壳的氮吸收量可显著影响小麦NHI。总体上看,传统育种手段在1990年以后并未进一步提高小麦NHI。从提高NHI的角度,育种过程中小麦株高保持在100 cm以下即可。麦芒的有无对小麦NHI无显著影响。     

Nitrogen Use Efficiency as Affected by Phosphorus and Potassium in Long-Term Rice and Wheat Experiments

Improving nitrogen use efficiency （NUE） and decreasing N loss are critical to sustainable agriculture. The objective of this research was to investigate the effect of various fertilization regimes on yield, NUE, N agronomic efficiency （NAE） and N loss in long-term （16- or 24-yr） experiments carried out at three rice-wheat rotation sites （Chongqing, Suining and Wuchang） in subtropical China. Three treatments were examined： sole chemical N, N＋phosphorus （NP）, and NP＋potassium （NPK） fertilizations. Grain yields at three sites were significantly increased by 9.3-81.6% （rice） and 54.5-93.8% （wheat） under NP compared with N alone, 1.7-9.8% （rice） and 0-17.6% （wheat） with NPK compared with NP. Compared to NP, NUE significantly increased for wheat at Chongqing （9.3%） and Wuchang （11.8%）, but not at Suining, China. No changes in NUE were observed in rice between NP and NPK at all three sites. The rice-wheat rotation＇s NAE was 3.3 kg kg1 higher under NPK than under NP at Chongqing, while NAE was similar for NP and NPK at Suining and Wuchang. We estimated that an uptake increase of 1.0 kg N hal would increase 40 kg rice and 30 kg wheat ha-1. Nitrogen loss/input ratios were -60, -40 or -30% under N, NP or NPK at three sites, indicating significant decrease of N loss by P or PK additions. We attribute part of the increase in NUE soil N accumulation which significantly increased by 25-55 kg ha-1 yr1 under NPK at three sites, whereas by 35 kg ha-1 yr-1 under NP at Chongqing only. This paper illustrates that apply P and K to wheat, and reduce K application to rice is an effective nutrient management strategy for both the NUE improvement and N losses reduction in China.     

小麦田合理施氮的研究

小麦田对氮肥需求和施肥时间的要求非常严格。在种植中,常见叶片短、窄,茎部叶片先发黄;植株瘦小、直立,分蘖少,穗粒少而小。合理的施氮时间是影响小麦产量的最主要因素。氮肥是小麦生长所必需的大量元素。因此,合理施用氮肥对小麦生长至关重要。     

两种熟相小麦籽粒建成期的氮素吸收与转运

在稳定小麦籽粒蛋白质含量前提下，小麦开花后的吸氮能力可能成为再高产的限制因素之一。为此，在盆栽条件下研究了2种小麦在籽粒建成期对氮素的吸收及营养体内氮的转运规律。结果表明，莱州953具有以下特征：①后期吸氮潜力高，并能有效地输入籽粒，减轻了籽粒蛋白质合成对叶片氮的需要。在开花期供氮条件下尤其明显。②叶片氮含量高且输出高峰较迟。③籽粒前期氮积累慢，后期加快。④根系积累氮素较多，可能有助于延缓整株的衰老。以上几个方面均可能与绿熟的形成有关，但因果关系尚需进一步探讨。2类品种各有其限制性，本试验中莱州953分蘖成穗率低导致单株产量较低。鲁麦14号虽然单株产量较高，但开花期叶叶片氮浓度低，开花后氮吸收少且叶片氮素输出快，可能成为其产量潜力增加的的重要限制因素。     

控释氮肥在小麦上的示范应用效果

采用田间示范试验研究了控释氮肥在小麦上的应用效果。结果表明:使用控释肥,降低纯氮30%,小麦的公顷穗数、穗粒数、千粒重均有所增加,前诸留村的增产率为9.9%,中村的增产率为7.9%;降低纯氮50%,小麦的穗粒数基本不变,而千粒重增加0.3 g,增产率为3.5%;控释氮肥施用量降氮30%的示范应用效果明显优于降氮50%的。