氮肥和多效唑对小麦茎秆木质素合成的影响及其与抗倒伏性的关系

 【目的】明确氮肥和多效唑对小麦茎秆木质素含量的影响，探讨氮肥和多效唑调节茎秆抗倒伏能力的机制。【方法】以小麦品种烟农21和藁城8901为材料，通过田间试验和室内分析，研究氮肥和多效唑对小麦不同时期茎秆抗折力、抗倒伏指数、木质素含量的影响以及木质素合成相关酶的活性变化。【结果】同品种条件下，与低施氮（225 kg•hm-2）处理相比，高施氮（300 kg•hm-2）处理降低了茎秆苯丙氨酸转氨酶（PAL）、酪氨酸解氨酶（TAL）、肉桂醇脱氢酶（CAD）和4-香豆酸:CoA连接酶（4CL）的活性，茎秆木质素含量、抗折力和抗倒伏指数降低。而喷施多效唑显著提高茎秆PAL、TAL和CAD的活性，木质素含量、茎秆抗折力和抗倒伏指数提高，倒伏面积和倒伏程度降低。相关分析表明，茎秆抗倒伏指数与木质素含量呈显著正相关（r=0.61，P＜0.05）；木质素含量与PAL、TAL和CAD酶活性呈显著正相关，与4CL酶活性相关不显著。【结论】高施氮量处理降低了茎秆木质素合成相关酶的活性和木质素含量，茎秆抗倒伏能力降低。而施用多效唑显著提高茎秆木质素合成相关酶的活性和木质素含量，进而增强了茎秆抗倒伏能力。     

氮肥水平和种植密度对冬小麦茎秆抗倒性能的影响

以中穗型小麦品种山农15为材料，在2个氮肥水平(180 kg hm^-2和240 kg hm^-2)和2个密度(150×10⁴ hm^-2和225×10⁴ hm^-2)下，研究了抗倒性能相关的形态学特征、茎基部节间化学组分、抗倒指数（茎秆机械强度/茎秆重心高度）、木质素合成相关酶活性和籽粒产量的变化特点，以及抗倒指数与形态学和生化指标的相关性。结果表明，施氮水平和种植密度间存在显著的互作效应，当施氮水平由180 kg hm^-2增至240 kg hm^-2或种植密度由150×10⁴ hm^-2增加到225×10⁴ hm^-2时，茎秆重心高度、基部节间长度显著提高，基部节间直径、厚度、充实度、机械强度和抗倒指数显著降低，同时茎秆基部节间纤维素含量、木质素含量显著减少，含氮量显著升高，碳氮比(C/N比)以及木质素合成相关酶活性显著降低。逐步回归分析表明，氮肥水平对小麦抗倒性的影响大于种植密度。本试验条件下，氮肥水平180 kg hm^-2和种植密度为150×10⁴ hm^-2的处理穗数较低，但穗粒数和千粒重显著高于其它处理，因而籽粒产量最高。建议在降低氮肥用量至180 kg hm^-2的同时降低种植密度至150×10⁴ hm^-2，可在增强植株抗倒伏能力的同时获得高产。     

播期密度及氮肥运筹方式对冬小麦籽粒产量的影响

通过不同播期、播种密度和氮肥运筹方式对不同冬小麦品种籽粒产量及构成因子影响的研究，探讨了通过调控播期、密度及氮肥运筹方式实现不同品种丰产高效的可能性。试验结果表明，播期、播种密度和氮肥运筹方式均显著影响小麦产量及产量构成因子，播期以10/15~10/22最为适宜，播种密度以120万/km2~240万/km2为宜，氮肥运筹方式以N210(3:5:2)最好，其次为N210(5:5)。保证供试小麦品种实现9000kg/hm2产量的高产途径为主茎和分蘖并重，适宜的产量结构为：4:4:4，即亩有效穗数39.4~44.4万，穗粒数35.3~40.0，千粒重40.2~45.8g。     

氮肥用量对不同穗型小麦品种穗部结实特性的影响

[目的]深入了解不同氮素水平下小麦穗部籽粒发育变化规律,为小麦高产施肥技术提供理论依据。[方法]于2005~2006年,以大穗型小麦品种矮早8和多穗型品种周麦18为供试品种,设3个氮素水平,分别为180、2403、00 kg/hm2,研究了2种不同穗型的小麦品种籽粒结实粒数、小穗粒重、小穗单粒重在不同氮素水平下的空间分布特征。[结果]供试品种在3个不同氮肥水平下小穗粒重、结实粒数随穗位的上升均呈先升后降的趋势,中下部小穗粒重、结实粒数的增加幅度明显大于中上部与上部小穗;平均单粒重随氮肥水平的增加先增加后减少,小穗单粒重最大的穗位低于小穗粒重最大的穗位。对于大穗型品种,小穗粒重和结实粒数表现出随氮肥施用量的增加而增加的趋势,而对于多穗型品种,小穗粒重表现出随氮肥施用量的增加呈现出先增后减的趋势,小穗结实粒数的影响呈现出不明显的趋势。增施氮肥对提高大穗型品种小穗粒重、结实粒数的效应更明显。[结论]籽粒在穗部的位置决定了小麦穗部籽粒结实与物质积累的空间分布特征。这些研究结果对于量化小麦穗部籽粒产量的调控途径等具有重要的意义。     

播期密度及氮肥运筹方式对冬小麦籽粒产量的影响

通过不同播期、播种密度和氮肥运筹方式对不同冬小麦品种籽粒产量及构成因子影响的研究,探讨了通过调控播期、密度及氮肥运筹方式实现不同品种丰产高效的可能性。试验结果表明,播期、播种密度和氮肥运筹方式均显著影响小麦产量及产量构成因子,播期以10/15￣10/22最为适宜,播种密度以120万/km2￣240万/km2为宜,氮肥运筹方式以N210(3:5:2)最好,其次为N210(5:5)。保证供试小麦品种实现9000kg/hm2产量的高产途径为主茎和分蘖并重,适宜的产量结构为:4:4:4,即亩有效穗数39.4￣44.4万,穗粒数35.3￣40.0,千粒重40.2￣45.8g。     

花后不同时期高温处理和行距对不同品种小麦旗叶光合特性的影响

在大田条件下,研究不同行距及花后不同时期高温胁迫条件对冬小麦旗叶叶绿素含量(a b)、光合速率(Pn)、及PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)、PSⅡ光化学的最大效率、荧光非光化学猝灭系数(qN)以及产量的影响。结果表明,灌浆前期和中期对旗叶光合参数影响较大,后期影响减小。在相同温度条件下,大穗型品种在灌浆前期受高温胁迫影响最大,而多穗型品种则在灌浆中期。采用宽窄行种植方式可以降低高温天气对花后旗叶光合的影响。     

化控剂对冬小麦茎秆抗倒性能、植株整齐度及产量的影响

2008/2009、2009/2010年度两个冬小麦生长季分别在田间设置3个化控处理试验,于冬小麦起身期(3月1日前后)进行喷雾处理,处理1喷多效唑(PP333,15%粉剂)、处理2喷矮壮素(CCC,50%水剂),用量分别为600g·hm-2和1000m L·hm-2,处理3将多效唑和矮壮素浓度减半并复配后进行喷施(P+C),以喷清水为对照(CK),于乳熟期对不同处理小麦的株高、重心高度、基部第二节间长度、直径、厚度、充实度和机械强度及小麦基部第二节间的木质素含量、纤维素含量、含氮量和碳氮比(C/N)进行观测,于成熟期调查各小区实际倒伏面积,计算抗倒指数和倒伏率,通过考种分析小麦产量和植株整齐度的关系。结果表明:在控制株高、基部第2节间长度和重心高度以及增加基部第2节间直径、厚度、充实度和机械强度方面,P+C处理最优,其次为PP333和CCC处理。在反映基部第2节间抗倒性能的生化指标如纤维素含量、木质素含量、C/N和含氮量指标方面,也以P+C最优,PP333次之,CCC较差。在抗倒伏方面,P+C处理的抗倒指数最高,田间未出现倒伏现象,其次为PP333处理,田间亦未出现倒伏,CCC抗倒指数最低,2008/2009和2009/2010年度两个小麦生长季田间倒伏率分别达到11.3%和6.7%。在大田长势均匀度方面,P+C处理的作用最强,显著高于CK,其次为PP333,CCC略差。在产量方面看,也表现出同样的规律,而且各处理小麦株高、穗长、每穗小穗数、穗重整齐度与产量间均呈极显著正相关关系。说明多效唑与矮壮素配合施用处理可显著提高大田小麦的长势均匀度并进而提高产量。     

密度、氮肥互作对小麦产量及氮素利用效率的影响

为了探明小麦产量和氮素利用效率同步提高的最佳施氮量和种植密度,制定合理的栽培措施,实现高产高效提供理论依据,以大穗型品种泰农18（T18）和中穗型品种山农15（S15）为试材,在大田条件下设置4个播种密度（60、75、90和105 kg/hm2）和3个施氮水平（0、180和240 kg/hm2）,研究了氮密互作对小麦子粒产量和氮素利用效率的影响。结果表明,播种密度和施氮量均显著影响冬小麦产量及构成因素,且两者间存在明显的互作效应;两因素中密度是导致产量变化的主导因素。子粒产量提高引起氮肥农学利用效率和氮肥吸收利用率的协同提高。综合考虑产量和氮素利用效率等因素,在本试验条件下,泰农18的适宜播量为102 kg/hm2,适宜的施氮量为180 kg/hm2;而山农15的适宜播量为83 kg/hm2,适宜的施氮量为180 kg/hm2。说明在冬小麦高产栽培过程中,可以通过调节施氮量和播种密度,充分利用氮密互作效应,在提高氮素利用率的同时,获得较高的子粒产量。     

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。