开花期渍水对土壤不同形态氮素含量及小麦氮素积累运转和产量的影响

【目的】探讨开花期渍水对土壤不同形态氮素含量的影响及其与小麦籽粒产量、植株氮素积累量的关系,以期为江汉平原小麦抗渍栽培提供理论依据。【方法】采用大田裂区试验,以襄麦55和郑麦9023为试验材料,设不渍水（CK）和开花期连续渍水7 d(WL)处理,测定土壤不同形态氮素含量、小麦植株氮素积累量及产量和产量结构等指标,并分析土壤不同形态氮素含量变化与籽粒产量、植株氮素积累量的关系。【结果】0～20 cm土层各形态氮素含量对渍水的反应强度较20～40 cm和40～60 cm表现更剧烈。与CK相比,WL处理下（渍水后0～7 d）,0～20 cm土层硝态氮含量显著下降,下降幅度达65.7%～81.2%,铵态氮含量则上升48.7%～54.8%;碱解氮含量有所下降,总氮含量上升,但变化幅度较小。当撤去水分处理后（渍水后7～14 d）,硝态氮含量急剧上升,甚至恢复至与CK相同水平,铵态氮含量逐渐下降,与CK变化趋势相反;总氮和碱解氮含量变化与CK趋势一致。随后至小麦成熟期,CK和WL处理下各氮素含量总体上均逐渐降低。开花期渍水显著降低了襄麦55和郑麦9023的花后氮素积累量（P<0.05,下同）,...     

氮素水平对小麦籽粒产量和蛋白质含量的影响及其生理基础

 在大田高产条件下研究了氮素水平对小麦籽粒产量和蛋白质含量的影响及其生理基础。结果表明 ,适当提高氮素水平既能增加小麦籽粒产量又能提高蛋白质含量 ,使籽粒产量和蛋白质含量达到同步增加 ,氮素水平过高虽能够提高籽粒蛋白质含量 ,但籽粒产量下降。适当提高氮素水平可以提高源器官碳素同化能力和氮素同化能力 ,又能够促进开花前暂贮于营养器官中的同化物质向籽粒中运转 ,增加籽粒中淀粉合成有关酶和氮素同化酶的活性 ,从而导致小麦籽粒产量和蛋白质含量同步增加。氮素水平过高 ,虽能促进源器官和籽粒中的氮素同化能力 ,但由于碳素同化酶和籽粒淀粉合成酶活性降低和开花前暂贮于营养器官中的同化物质向籽粒中的运转效率降低 ,而导致小麦籽粒蛋白质含量提高 ,产量下降。     

不同品质类型小麦品种植株氮素积累和运转特点

为明确不同品质类型小麦品种各叶层氮素的积累和运转特点,2002--2003年在河北农业大学教学基地大田条件下,采用藁8901、石4185、河农341、河农859 4个不同品质类型的小麦品种,在对照(不施氮)、施氮(N 225 kg/hm2)、氮磷配合(N 225 kg/hm2+P2O5 150 kg/hm2)3种施肥处理条件下进行了研究.结果表明:叶中的氮积累量在拔节期顶部1叶<2叶,2叶>3叶>4叶,在开花期为1叶>2叶>3叶>4叶.同一品种的同一叶层的氮输出量均为氮磷配合>施氮>对照,不同处理的相对贡献并无明显差异.与对照相比,"藁8901"的氮输出量在各品种中最高.在氮磷配合处理中,"藁8901"和"河农341"上部叶的氪转移能力较"石4185"和"河农859"强,说明通过氮磷配合施用来提高高蛋白小麦品种的产量和品质有其生理依据.     

大豆氮素积累及其对籽粒蛋白质含量的影响

大豆植株营养器官氮素积累峰值与籽粒蛋白质含量呈极显著正相关。开花后60d叶片、茎秆、荚皮的氮素百分含量与籽粒蛋白质含量呈显著正相关。大豆营养器官氮素积累峰值、氮素运转量及运转效率对籽粒的贡献率均表现为:叶片>茎秆>荚皮。高蛋白品种东农42氮素积累峰值高、出现早、持续时间长于另外两个品种。     

不同基因型小麦籽粒蛋白质和淀粉积累与碳氮转运的关系

研究了黑麦76、徐州26、所麦10号和扬麦9号4个不同基因型小麦（Triticum aestivum L.）籽粒蛋白质和淀粉积累特征及叶茎鞘中碳、氮物质积累和运转的差异。结果表明：蛋白质含量不仅与后期回升时间有关，还和回升速度有关；淀粉含量主要和前期的快速积累有关。籽粒蛋白质产量与含量没有相关关系，而与营养器官氮素转运量关系密切；籽粒淀粉产量由低到高为黑麦76、徐州26、扬麦10号、扬麦9号，并随淀粉含量升高而上升，不同基因型小麦茎鞘碳、氮积累和运转有明显差异：黑麦76和扬麦10号碳、氮在灌浆后期向籽粒中的转运量少，而徐州26和扬麦9号转运量多。营养器官可淀性糖与氮素转运量的比值与籽粒蛋白质含量呈负相关，与淀粉含量呈正相关，因此，营养器官碳、氮积累与分配的差异可能是小麦籽粒蛋白质和淀粉含量差异的重要原因之一。     

水稻植株氮素吸收与籽粒蛋白质积累模型

 【目的】建立基于生理生态过程的水稻籽粒蛋白质积累模拟模型。【方法】基于不同地点、品种及施氮水平的田间试验资料,通过解析花前植株氮素吸收与积累、花后氮素吸收与转运的动态特征及定量关系,构建水稻植株氮素吸收与籽粒蛋白质积累的模拟模型。【结果】水稻籽粒中氮素积累速率取决于源限制下的可获取氮源和库限制下的氮素积累速率;源限制下的可获取氮源取决于营养器官向籽粒转运的氮素和花后植株吸收的氮素,库限制下的氮素积累速率由潜在氮素积累速率及温度、水分和氮素因子效应来综合决定。营养器官中的氮素转运又分为叶片和茎中积累氮素的转运;花前叶片和茎中的相对氮含量随播后生长度日线性增加;花后叶片和茎中的相对氮含量随花后生长度日线性递减;花后吸收的氮素随籽粒重的增加对数递增。利用独立的田间试验资料对所建模型进行了检验,结果显示模拟值与观测值之间具有较好的一致性,其中花前叶片与茎秆氮素吸收量、花后籽粒氮素吸收量、花后叶片与茎秆中氮素转运量的决定系数分别为0.968、0.980、0.974、0.970和0.976,根均方差分别为16.55%、13.24%、9.53%、10.93%和9.29%;籽粒蛋白质含量的决定系数分别为0.930,根均方差分别为7.82%。【结论】模型对不同栽培条件下水稻植株氮素吸收与转运以及籽粒蛋白质积累具有较好的预测性,为水稻生产中籽粒蛋白质指标的动态预测提供了量化工具。     

氮素和钾素对小麦籽粒淀粉合成关键酶活性的影响

【目的】阐明氮、钾施肥对小麦淀粉合成关键酶活性的影响。【方法】在大田栽培条件下,以两个品质类型不同的冬小麦品种‘宁麦9号’（弱筋）和‘扬麦10号’（中筋）为材料,研究氮、钾施肥对小麦籽粒中淀粉合成相关酶活性和淀粉含量的影响及其与开花期旗叶氮、钾营养的关系。【结果】与不施氮、钾肥的对照处理相比,氮、钾施肥明显提高了花后籽粒中的蔗糖含量及蔗糖合成酶（SS）、可溶性淀粉合成酶（SSS）和束缚态淀粉合成酶（GBSS）的活性,提高了淀粉产量,但降低了总淀粉和支链淀粉含量,两小麦品种的表现基本一致,其中氮肥的作用大于钾肥,施氮降低了直链淀粉含量,施钾提高了直链淀粉含量,宁麦9号高于扬麦10号。【结论】相关分析表明,氮钾肥料配合提高开花期旗叶氮、钾营养并维持适宜的氮/钾比,是氮、钾施肥提高籽粒SSS和GBSS活性,进而促进小麦籽粒淀粉合成、改善籽粒品质的主要生理因素。施钾提高两小麦品种GBSS活性是直链淀粉含量提高的酶学基础。较高的SS、SSS和GBSS活性是弱筋品种宁麦9号较高淀粉含量的酶学保障。     

小麦优化栽培对籽粒蛋白质含量及氮素吸收和运转的影响

采用“高肥宽行稀播”优化栽培技术,小麦苗期根系NO_3(-)—N含量比传统栽培增加212.1％—406.8％,地上部全氮含量提高1.9％—6.0％;后期群体内光照改善,功能叶片硝态氮积累比传统栽培高2.56—45.38ug/g·d·w,旗叶、倒二叶硝酸还原酶活性都有不同程度提高,旗叶氨基氮含量增加0.057—1.058mgN/g·d·w,氮素转移率也高于传统栽培的小麦,籽粒蛋白质含量在基本苗2—8万/亩的情况下,比传统栽培增加6％—15％(相对值),蛋白质产量增加14％—38％。     

不同氮素水平对风信子磷素与钾素累积的影响

在不同供氮水平下,对磷素和钾素在风信子内的累积进行了研究.结果表明:施氮0.2～0.4 g·株-1有利于风信子鳞茎内磷素和钾素含量的提高,从而提高新种球的品质.而施氮1.0 g·株-1会延迟风信子叶片的衰老,从而推迟叶片中的营养向鳞茎输送,最终影响新种球的品质.风信子鳞茎对这2种营养素的累积均在开花期至花谢期达到最高峰,在这段时期内配施各类营养素有利于种球品质的提高.     

钾素对小麦生长发育及籽粒产量的影响

１９９３～１９９４年采取田间试验和池栽试验相结合的方法，对钾素的增产效应进行了研究。结果表明，高产条件下增施钾肥，能够增加植株基部一、二节间粗度、厚度，提高植株抗倒能力，能够提高叶面积系数，增加旗叶Ｃｈｌ含量，减少Ｏ２＾－产生，降低ＭＤＡ含量，延缓叶片衰老，促进干物质积累与运转，增粒增重，从而显著增加小麦产量。但施钾量超过１５０ｋｇ／ｈｍ＾２以后其效果有所下降。     

分期施钾对冬小麦籽粒蛋白质组分和加工品质的影响

以强筋小麦品种藁城8901和济南17为试验材料,设置不施用钾肥(K0)、基施钾肥120 kg/hm2(K1)和基施钾肥60 kg/hm2+拔节期追施钾肥60 kg/hm2(K2)3个处理,研究分期施钾对小麦籽粒产量、籽粒粗蛋白含量、籽粒蛋白各组分(清蛋白+球蛋白、醇溶蛋白、麦谷蛋白、可溶性谷蛋白、不溶性谷蛋白)含量和小麦籽粒品质的影响。结果表明,分期施钾处理的籽粒产量显著高于不施钾和一次性基施钾肥的处理;与一次性基施钾肥处理相比较,分期施钾对籽粒粗蛋白含量和清球蛋白含量无显著影响,但显著降低醇溶蛋白的含量,提高籽粒谷蛋白含量,且对可溶性谷蛋白和不溶性谷蛋白含量的影响程度不同,结果导致谷蛋白聚合指数(不溶性谷蛋白/谷蛋白总量)、谷/醇比提高;分期施钾处理的面团形成时间、面团稳定时间和面包体积等品质指标显著优于不施钾和一次性基施钾肥处理;试验表明,施钾主要是通过提高谷/醇比和谷蛋白聚合指数来改善小麦加工品质和面包烘焙品质的;分期施钾有利于强筋小麦籽粒产量和品质的同步改善。     

追氮时期对冬小麦品种籽粒蛋白质积累特性的影响

[目的]为冬小麦的高产优质栽培提供理论依据。[方法]以超高产中筋冬小麦品种鲁麦22和高产优质强筋冬小麦品种烟农15为试材,采用池栽方式进行研究。[结果]开花后14 d内烟农15蛋白质及其组分的积累与种鲁麦22没有显著差异,开花14 d后积累加快,含量显著高于鲁麦22。起身期追施氮肥显著影响籽粒游离氨基酸的积累与供应;开花期追氮导致谷蛋白含量降低;与挑旗期相比,拔节期追氮使谷蛋白的积累受到较大影响,谷蛋白大聚合体含量显著降低;以挑旗期追氮对籽粒蛋白质及其各组分以及谷蛋白大聚合体的积累最有利,其次是拔节期追施氮肥。鲁麦22以拔节期追氮产量最高,挑旗期次之;烟农15以拔节期与挑旗期追氮产量最高,起身期次之。[结论]鲁麦22以拔节期追施氮肥效果最好,烟农15以挑旗期追施氮肥效果最好。     

氮肥运筹对限水灌溉冬小麦产量及氮素利用的影响

华北地区是中国小麦的主产区,也是缺水最为严重的地区之一,农业用水用肥过量正威胁着这个地区地下水资源的数量和质量。为此,笔者于中国农业大学吴桥实验站研究了不同氮肥措施对冬小麦产量、氮素和水分利用、以及土壤硝态氮残留的影响。实验在春浇一水和春浇二水两种水分限制条件下,分别设7个氮肥处理,即在4个等级氮肥用量(分别为0、157.5kg/hm2、226.5kg/hm2、295.5kg/hm2,不包括有机肥中所含氮量)下,分设两种施肥方式(全部基施和基施 追施)。结果表明,施氮量和施氮方式相同时春浇二水冬小麦的产量高于春浇一水,二水穗粒数较一水高,千粒重则低于一水,一水耗水量较少,水分利用效率明显高于二水;同一水分下不同施肥量及施肥方式对产量的影响差异不显著,同一施肥方式下在157.5￣295.5kg/hm2范围内,施肥量越大,氮素生理效率和氮肥生产力越低,施氮157.5kg/hm2时,氮收获指数均处在最高或较高水平;土壤硝态氮残留量与施氮量呈显著正相关,成熟期一水条件下土壤中硝态氮主要集中在上层(0￣80cm),二水条件下则主要分布在中下层。综合研究表明,在春浇一水条件下,施氮水平在157.5kg/hm2,且全部基施,能够获得与多量施肥相当的产量,且可提高氮肥和水分利用效率,减少硝态氮的淋洗和残留,提高劳动生产率,在干旱缺水地区是比较合理的栽培方式。     

氮素营养对小麦干物质积累与转运的影响

在大田条件下,以冬小麦“长旱58”为供试材料,研究不同氮肥用量对小麦干物质转运、积累和分配的影响,共设5个氮水平,即N1（0 kg/hm）、N2（80 kg/hm）、N3（150 kg/hm）、N4（195 kg/hm）、N5（300 kg/hm）。结果表明：在氮肥用量为195 kg/hm的水平下,籽粒获得最高产量, N1处理产量最低。其余茎中干物质对籽粒贡献率最大,而颖壳是灌浆期干物质转运最先发生的部位。N4处理下花后干物质积累最大,而花前同化物转运率最小, N1和N2处理花前同化物对籽粒的贡献率最大,N5处理花后干物质积累小于N4,说明合理的增施氮肥可增加灌浆期光合同化物积累,从而提高产量。     

施用不同形态氮肥对土壤供氮能力及冬小麦氮素利用的影响

2006-2007年,在大田条件下,研究了施用不同形态氮肥对土壤供氮能力和强筋小麦植株含氮量的影响。结果表明,在施用纯氮量相等的条件下,硝态氮肥处理的土壤全氮和碱解氮含量较高,土壤供氮能力较强。而小麦叶片硝酸还原酶活性和成熟期之前植株各器官的含氮量均以酰胺态氮肥处理最高。酰胺态氮肥处理小麦籽粒蛋白质含量和植株氮素利用效率显著高于硝态氮和铵态氮肥处理。因此,对强筋小麦以施用酰胺态氮肥为宜。     

不同播期对冬小麦碳氮运转和产量的影响

于2004～2005年在大田条件下,研究了不同播期对冬小麦植株C-N的积累、运转规律及籽粒产量和蛋白质含量的影响.结果表明,适当晚播(10月22日播种)可以提高冬小麦成熟期单茎籽粒重和籽粒氮素积累量,提高开花前营养器官贮存干物质和氮素的转运量以及转运干物质和氮素对籽粒重和籽粒氮素积累的贡献率.适当晚播的小麦穗粒数、千粒重和蛋白质含量有所增加,籽粒产量和蛋白质产量显著提高.由此可见,高产小麦适当晚播有利于籽粒产量和蛋白质产量的提高.     

施氮量对小麦籽粒蛋白质组分含量及加工品质的影响

 研究了氮肥用量对不同小麦品种籽粒蛋白质组分含量变化及加工品质的影响 ,分析了蛋白质各组分含量和比例与加工品质的关系。结果表明 ,增施氮肥能够显著提高籽粒蛋白质各组分的含量 ,但对各组分含量提高的幅度存在差异 ,其中清蛋白、球蛋白和谷蛋白随着施氮量的增加 ,所占的比例升高 ,而醇溶蛋白和剩余蛋白则随着施氮量的增加 ,所占比例下降。增施氮肥能够显著提高湿面筋含量和沉降值 ,延长面团形成时间和稳定时间 ,提高吸水率。面团吸水率、形成时间和稳定时间与麦谷蛋白含量均呈极显著正相关。发现增施氮肥提高了小麦籽粒蛋白质含量并改变了蛋白质各组分所占的比例 ,增施氮肥是改善小麦加工品质的重要原因。     

减氮结合覆盖下冬小麦养分累积及转移规律研究

研究减施氮肥结合不同覆盖措施下旱地冬小麦养分累积和转移规律,以期为西北旱地冬小麦优质高效生产提供理论依据和实践经验.于2012年至2017年进行大田试验,以不施氮肥为对照,设置农户模式(施氮量为195 kg/hm~2)、农户减氮(150 kg/hm~2),在施用氮肥150kg/hm~2的基础上设置垄覆沟播、全膜穴播、秸秆覆盖3种地表覆盖处理,共6个处理,测定了5季冬小麦籽粒产量和生物量. 2016年至2017年测定各处理的氮磷累积量、转移量、转移率、转移氮磷对籽粒的贡献率,钾累积量、转移量、花后钾损失量及籽粒钾占转移钾比例.据2012-2017年5季产量和生物量平均值来看,农户减氮较农户模式籽粒产量及生物量有下降趋势,但未达到显著水平,在减氮基础上垄覆沟播有增产趋势,全膜穴播、秸秆覆盖较农户减氮分别增产8.4%, 5.0%,垄覆沟播、全膜穴播、秸秆覆盖处理的生物量较农户减氮分别增加7.1%, 15.5%, 10.0%.据2016-2017年数据显示,较农户模式,农户减氮处理氮磷的累积量、转移量、转移率、转移氮磷贡献率、钾素累积量和转移量,花后钾损失量以及籽粒钾占转移钾比例均无显著差异.较农户减氮处理, 3种覆盖处理下氮素累积量、转移量、转移率及转移氮贡献率无显著差异,垄覆沟播与全膜穴播处理促进了磷、钾的累积和转移,但对磷转移率及转移磷贡献率无明显影响,钾的花后损失量较高,籽粒钾占转移钾的比例有下降趋势,秸秆覆盖处理下磷钾累积量显著增加,磷的转移量、转移率及转移贡献率有下降趋势,钾的转移量和损失量均较低,但籽粒钾占转移钾的比例较高. 150 kg/hm~2氮肥用量基本满足旱地冬小麦生长需求,可见减施氮肥可行.全膜穴播及秸秆覆盖处理下产量有增加趋势,垄覆沟播与全膜穴播处理促进磷钾累积及转移,秸秆覆盖提高了籽粒钾占转移钾比例,因此地表覆盖很有必要.     

白洋淀沿湖农田施氮量对冬小麦产量和土壤硝态氮累积的影响

[目的]研究白洋淀沿湖农田施氮量对冬小麦产量及土壤中硝态氮累积的影响。[方法]选择2块具有代表性的农田进行田间小区试验,研究不同施氮量对该地区小麦产量构成因素、氮肥利用率及土壤硝态氮累积量的影响。[结果]适宜施氮量可显著提高小麦的穗粒数、千粒重等产量构成因素及氮肥利用率。土壤硝态氮主要集中在0～30 cm土层,其含量随施氮量的增加而增加。随着小麦生育期的推移,0～90 cm土体中硝态氮累积量呈下降趋势。成熟期,当施氮量分别高于其适宜施氮量时,土体中硝态氮累积量随施氮量增加而显著增加,从而增加了硝态氮下移的风险。[结论]综合考虑产量和环境效益,在该试验条件下,马堡和张六试验点冬小麦的适宜施氮量分别为225、90 kg/hm2。