旱地高产小麦品种籽粒锌含量差异与产量构成和锌吸收利用的关系

【目的】 明确旱地条件下高产小麦品种籽粒锌含量差异与产量构成及锌吸收利用的关系,对通过品种选育和施肥调控提高旱地小麦籽粒产量和锌营养,实现小麦高产优质生产有重要意义。 【方法】 于2013—2016年连续三年在黄土高原典型旱地进行了小麦裂区田间试验。 以我国主要麦区的123个小麦品种为试材,每个品种设置不施肥和施N 150 kg/hm2、P₂O₅ 100 kg/hm2两个处理。分析了高产小麦籽粒锌含量差异及其与干物质累积、产量构成、锌吸收和分配之间的关系。 【结果】 施肥条件下,高产小麦品种籽粒锌含量存在显著差异,小麦籽粒锌含量与籽粒产量间无显著相关性,但与千粒重、锌吸收量、锌收获指数和籽粒锌形成效率呈显著正相关,与穗粒数呈显著负相关。在高产品种中,无论施肥与否高锌品种的籽粒锌含量均显著高于低锌品种;高锌品种的籽粒锌含量因施肥而显著提高,低锌品种却降低。施肥条件下,高锌品种的籽粒产量、生物量和收获指数与低锌品种相比无显著差异,穗数却显著降低;高锌品种的籽粒锌吸收量、地上部锌吸收量、锌收获指数和籽粒锌形成效率均显著高于低锌品种。且高锌品种的产量、生物量、穗数、穗粒数和锌吸收量因施肥引起的提高幅度均亦显著高于低锌品种。 【结论】 在黄土高原旱地低锌土壤上,无论是品种选育还是施肥调控,促进小麦锌的吸收和向籽粒的转移是提高小麦籽粒锌含量的关键。      

旱地高产小麦品种籽粒氮含量差异与氮磷钾吸收利用的关系

【目的】 调查高产小麦品种籽粒氮含量差异,探讨引起籽粒氮含量差异的主要农学和营养学因素,对于品种选育和优化养分管理,提高旱地小麦产量与营养品质有重要意义。 【方法】 于2013—2016年,以我国不同麦区的123个小麦品种为供试材料,在陕西渭北旱塬连续三年开展田间试验。设置施肥 (N 150 kg/hm2、P₂O₅ 100 kg/hm2) 和不施肥对照两个处理,收获后测产。在产量高于平均值的品种中,籽粒含氮量列前10名的定义为高氮品种,后10名的为低氮品种。分析了高产小麦品种植株和籽粒氮、磷、钾含量,干物质累积,产量构成及氮磷钾吸收利用的关系。 【结果】 小麦籽粒含氮量与产量呈极显著负相关,高产品种平均产量为6.9 t/hm2,籽粒产量每增加1000 kg/hm2,含氮量平均降低1.1 g/kg。高产品种间籽粒氮含量差异显著,高氮品种的籽粒含氮量平均分别为24.2 g/kg,低氮品种平均为19.4 g/kg,相差24.7%。两组品种的产量、生物量和产量构成因素差异均不显著,高氮品种的产量、生物量、收获指数、穗数和穗粒数对氮肥响应更敏感,施肥后分别显著增加70.0%、60.2%、9.8%、51.6%和14.3%,高氮品种营养器官含氮量较高,施肥后可显著增加150.0%;高、低氮品种籽粒的磷钾含量无显著差异,施肥后钾含量增加幅度均大于磷含量增加。高氮品种施肥后地上部氮、磷吸收量高于低氮品种,籽粒积累量增加幅度高于营养器官;籽粒钾吸收量无论施肥与否均显著低于低氮品种。施肥后,高氮品种地上部氮磷钾吸收量增幅高于低氮品种,营养器官的增幅高于籽粒。两类品种的氮磷收获指数无显著差异,但高氮品种的钾收获指数三年平均显著低于低氮品种。 【结论】 旱地土壤养分供应充足条件下,高产小麦高、低籽粒氮品种的产量、穗数、穗粒数和千粒重均无显著差异,但高籽粒氮品种对施肥响应更敏感。高产小麦品种间籽粒氮含量存在显著差异,高氮品种的籽粒含磷量高,含钾量低。施肥后,高氮品种的籽粒氮含量提高,磷、钾含量降低。高氮品种具有较高的地上部氮磷钾吸收量,但其向籽粒的转移能力并无优势。因此,在高产优质品种选育中,应进一步提升品种的氮磷钾收获指数,促进养分向籽粒分配,同时生产中需优化肥料投入,促进籽粒氮磷钾吸收与利用,实现产量和籽粒氮磷钾含量同步提高。      

旱地高产小麦品种籽粒含磷量差异与氮磷钾吸收利用的关系

【目的】研究旱地高产小麦品种籽粒含磷量差异,明确籽粒含磷量与农艺性状、营养品质的关系,以期为旱地小麦科学施肥与高产优质品种选育提供理论依据。 【方法】设置施肥 (N 150 kg/hm2、P₂O₅ 100 kg/hm2) 与不施肥两个处理,以123个小麦品种为试验材料,于2013—2016年在渭北旱塬连续三年进行田间试验,研究旱地高产小麦品种籽粒含磷量差异与生物量累积、产量构成及氮磷钾吸收利用的关系。 【结果】小麦籽粒产量每增加1000 kg/hm2,籽粒含磷量降低0.28 g/kg,两者呈显著负相关。高产品种的产量平均为6.9 t/hm2,品种间籽粒含磷量差异显著,介于2.5～3.7 g/kg,变幅为51.1%。高磷组和低磷组产量及构成要素差异均不显著,高磷组品种的籽粒含氮量显著高于低磷组,含钾量与低磷组无显著差异;高磷组的籽粒与营养器官氮磷吸收量均高于低磷组,向籽粒转移氮、磷的能力无显著差异,转移钾的能力却低于低磷组品种。施肥后,两组品种籽粒与营养器官氮、磷、钾吸收量均增加,高磷组品种的增幅高于低磷组;氮磷钾向籽粒转移的能力均降低,高磷组品种转移钾的能力降幅更大。 【结论】高产小麦品种中,高磷品种的籽粒含氮量与氮吸收量也更高,对施肥的响应也更显著。施肥后,高磷组的生物量与营养器官氮磷钾吸收量增幅均高于低磷组的,而养分收获指数降幅更大。因此,在选育高产小麦时,应选择籽粒含磷量适中的品种并提高养分收获指数。在小麦生产中,也要依据籽粒含磷量的高低,调整施肥方案,同步提高籽粒含氮量,实现旱地小麦高产优质。     

黄土高原旱地小麦产量差异与产量构成及氮磷钾吸收利用的关系

【目的】针对我国黄土高原旱地小麦低产田块多、分布范围广、农户地块间产量差异大的问题,探索影响旱地小麦产量的关键因素,为缩小产量差异、提高旱地小麦产量提供理论依据。【方法】对分布在我国黄土高原的山西、陕西旱地小麦主产区的282个农户麦田0—100 cm土壤和小麦植株取样分析。将小麦产量分为高、中、低三组,分析了小麦产量差异与产量构成、氮磷钾吸收利用的关系。【结果】调查农户冬小麦产量平均为3815 kg/hm2,中、低产组分别比高产组低32%和57% (P < 0.05);高产组籽粒平均含氮量较低产组低7%,但磷钾含量和茎叶氮磷钾含量差异不显著。与高产组相比,中、低产组生物量分别低27%和50%,收获指数低5%和13%,穗数低15%和31%,穗粒数低19%和41% (P < 0.05);地上部吸氮量低28%和51%,吸磷量低32%和55%,吸钾量低28%和50% (P < 0.05)。低产组氮收获指数分别比高、中产组低5%和4%,磷收获指数低4%和3%,钾收获指数低13%和8%。高产组小麦的需氮量较中、低产组分别低5%和12% (P < 0.05),需磷量没有显著差异;高、中产组小麦的需钾量亦无显著差异,但分别较低产组显著低5%和15%。高产组小麦的氮生理效率较中、低产组分别高4%和11%,产量分组间小麦的磷生理效率同样没有显著差异;高、中产组小麦的钾生理效率无显著差异,分别较低产组显著高16%和10%。【结论】黄土高原旱地农户田块小麦产量存在显著差异,其中由氮素营养不同引起的干物质累积转移、产量构成和养分吸收分配的变化是导致产量差异的重要原因。缩小旱地小麦产量差异的切入点在于氮素调控。基于作物产量形成的养分需求优化肥料投入,结合改进栽培,促进小麦干物质累积,提高穗数和穗粒数,从而实现产量普遍提升。     

旱地不同小麦品种产量与干物质及氮磷钾养分需求的关系

【目的】 黄土高原是我国旱地小麦主要产区,但产量普遍偏低,明确不同小麦品种的产量与干物质及氮磷钾养分需求的关系,对高产高效小麦品种选育、科学合理施肥、实现区域小麦增产有重要意义。 【方法】 于2014和2015年,在黄土高原典型旱作雨养农业区种植来自我国不同主产区和当地的123个小麦品种,采集收获期的植株样品,测定了不同小麦品种的产量、干物质及氮磷钾养分累积和需求量,分析了产量与干物质及养分需求的关系。 【结果】 不同小麦品种的籽粒产量与生物量、收获指数、养分吸收量和养分收获指数均呈显著正相关,与干物质、需氮量、需磷量呈显著负相关。从两年的平均结果来看,当小麦籽粒产量从5474 kg/hm2增至7891 kg/hm2时,生物量从12194 kg/hm2增至17032 kg/hm2,收获指数从38%增至54%,地上部氮、磷、钾吸收量分别从159 kg/hm2增至231 kg/hm2、21.3 kg/hm2增至29.5 kg/hm2、79.1 kg/hm2增至136.9 kg/hm2,氮、磷、钾收获指数分别从62%增至83%、75%增至90%、20%增至37%。干物质需求量却从2611 kg/Mg降至1873 kg/Mg,氮、磷需求量也分别从35.1 kg/Mg降至23.7 kg/Mg、4.5 kg/Mg降至3.2 kg/Mg。品种间需钾量也随产量升高而降低,从19.9 kg/Mg降至11.9 kg/Mg,但产量与需钾量间并无显著负相关关系。 【结论】 旱地条件下,高产品种具有较高的生物量、收获指数、养分吸收量和养分收获指数,而干物质及养分需求量却较低。因此,在实际生产中,不仅要选育高产高效小麦品种,提高生物量,协调籽粒产量与生物量、养分吸收量和收获指数的关系,也要根据高产品种的养分需求规律,结合区域土壤养分供应能力和气候特点,科学合理施肥,保证作物有充足的养分吸收量,并向籽粒高效转移,使高产品种的产量潜力充分发挥。      

锌锰肥对玉米吸收氮磷钾及干物质积累的影响

石灰性中肥力土壤,玉米施用锌、锰肥具有明显的增产效果,平均每公顷增产玉米３２８．５ｋｇ,增产６．４％。锌、锰可促进玉 Ｎ、Ｐ、Ｋ的吸收及茎叶、子粒干物质积累;但锌锰配合施用的子粒干物质量低于单施锌。     

锌锰肥对玉米吸收氮磷钾及干物质积累的影响

石灰性中肥力土壤,玉米施用锌、锰肥具有明显的增产效果,平均每公顷增产玉米328.5kg,增产6.4%.锌、锰可促进玉米对N、P、K的吸收及茎叶、子粒干物质的积累;但锌锰配合施用的子粒干物质量低于单施锌.     

深耘断根对旱地高产小麦氮素分配利用及产量的影响

在大田条件下研究了深耘断根对旱地高产小麦氮素利用及产量的影响 ,结果表明 :冬前深耘断根 ,植株将吸收的氮素较多分配至籽粒 ,分配至根系少 ,肥料氮利用率高 ,土壤残留率和回收率低 ,损失率高 ,产量提高 ;而冬前和起身期都深耘断根与不断根则正好与此相反 ,因而在旱地高产麦田应推广冬前深耘断根     

磷素子粒生产效率不同品种的小麦磷素吸收利用差异

盆栽试验研究了130份小麦不同生育时期的干物重、磷素含量、子粒产量等指标,采用组内最小平方和的动态聚类方法将供试品种按磷素子粒生产效率从低到高依次分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ 6个类型,研究不同类型磷素吸收利用的差异。结果表明: 1）供试品种的磷素子粒生产效率差异较大（CV=1660%）,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ类品种的平均磷素子粒生产效率为P 13629、15167、16916、18589、20132、24466 g/g。子粒产量随磷素子粒生产效率提高呈增加趋势（r=03203**）。2）不同生育时期,小麦植株磷浓度与吸磷量类型间差异显著或极显著。成熟期磷素子粒生产效率与植株磷浓度极显著正相关（r=06969**）,子粒产量与抽穗期、成熟期植株吸磷量显著或极显著相关（r=02966*、r=09271**）。3）不同生育时期磷素干物质生产效率的类间差异均达显著水平; 成熟期磷素干物质生产效率与磷素子粒生产效率极显著正相关 （r=07391**）。4）拔节期、抽穗期和成熟期干物重均表现出随磷素子粒生产效率增加而增加的趋势,成熟期尤为突出。拔节期成熟期磷素吸收量是影响子粒产量形成的重要因素,磷素子粒生产效率高的品种在拔节期后有较强干物质和子粒产量形成能力。     

不同产量水平旱地冬小麦品种氮磷钾养分累积与转移的差异分析

以9 个旱地冬小麦品种为材料, 通过田间试验研究不同产量水平冬小麦品种氮磷钾累积和转移的差异。结果表明: 高产冬小麦品种的花前氮累积量随养分投入水平提高而增加的幅度明显高于中、低产品种, 具较高的花前氮累积量, 但其花前磷累积量无明显优势; 高产冬小麦品种花后能累积较多的氮磷, 但其氮磷转移量、转移率、转移氮磷对籽粒的贡献率均低于中、低产品种; 高产冬小麦品种花前钾累积量和钾转移量无明显优势, 但其籽粒对钾的保存能力较高, 花后钾损失较少。因此, 较高的花后氮磷累积量、较低的花后钾损失量是旱地冬小麦品种高产的重要原因。     

Macro-element absorption at maturity in relation to grain yield in high-yielding rice cultivars

Abstract

By applying nitrogen (N) and phosphorus (P) fertilizers at different rates and times to high-yielding rice cultivars, we determined the absorption of N, P, and potassium (K) in relation to the grain yield. The results showed that, at a higher top-dressing rate of N, the grain yield increased and the absorption of N, P, and K was stimulated, whereas top-dressing of P did not significantly increase the grain yield and nutrient absorption. The absorption of N, P, and K differed markedly among the cultivars, even at the same level of grain yield in the same field (for Yangdao 4 and Suweon 258). N absorption in line 9004 was 29.2 g m^?2 for a paddy grain yield of 1,250 g m^?2 (brown rice: about 1,000 g m^?2), being much higher than the value reported in the literature. The ratio of N : P : K absorption at different yield levels revealed that, with the increase of grain yield of the cultivars, the absorption of P and K relative to the absorption of N decreased. The absorption amounts and ratios of N, P, and K depended on the cultivars, yield levels~, and possibly, soils of the field.     

Effects of zinc fertilizer amendments on yield and grain zinc concentration under controlled environment conditions

The application of zinc (Zn) fertilizer to lentil is an agronomic strategy that has the potential to improve yield and enhance grain Zn concentration. A pot study was conducted to determine if Zn fertilizer applied to three popular Saskatchewan lentil cultivars could increase yield and concentration of Zn in the grain. The effects of soil and foliar applied Zn forms, including ZnSO₄, Zn chelated with EDTA, Zn lignosulphonate, and a control were evaluated. Forms of Zn were not found to significantly increase yield (P = 0.828) or grain Zn concentration (P = 0.708) in any of the lentil cultivars tested. Fertilization with soil applied ZnSO₄ resulted in significantly (P < 0.0001) higher amounts of residual available Zn in the soil relative to other Zn treatments. Soil fertilized with ZnSO₄ had 1.13 mg kg^?1 diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA)-extractable Zn compared to 0.84 mg Zn kg^?1 and 0.77 mg Zn kg^?1 in the soil and foliar applied chelated Zn, respectively.     

不同施氮量对旱地不同品种冬小麦氮素累积、运输和分配的影响

通过田间试验研究了西北旱地4个主要冬小麦品种在不同供氮水平下对氮素的吸收、累积和转移特性。结果表明,增施氮肥显著地促进了小麦地上部分氮素累积总量,子粒氮素累积量在施氮量180.kg/hm2时最高,再增加氮肥用量子粒氮素累积量降低;施氮明显增加了收获时茎秆氮素的残留量。不同品种间氮素累积量差异显著,其中小偃22最高,其后依次为陕253、小偃503和陕229;小偃22的氮肥利用率、氮肥农学效率和氮肥生理效率均高于其它几个小麦品种。不同器官相比,开花前氮素主要累积在叶片中,茎秆的累积量在开花期达到最大。不同部位氮素转移效率为叶片穗茎秆;叶、茎、穗氮素转移效率存在基因型差异。     

Geographic variation for spike and grain characteristics in durum wheat germplasm adapted to dryland conditions

Summary A set of 109 durum wheat accessions, selected from a world collection for their adaptation to dry environments, were further evaluated under moisture-limiting conditions. The entries were subdivided into 9 gene pools based on their country of origin. Data are presented to assess the phenotypic variation and distinctiveness of these pools for some spike and grain features. Analysis of variance revealed highly significant differences among materials of diverse origin for all traits except protein content. Within-country variation was generally wide as regards spike length and 1000-kernel weight. The Ethiopian germplasm presented a remarkable variability and distinctiveness. Entries with interesting values for breeding purposes were detected in most country gene pools. In general, selection of germplasm adapted to harsh environments did not result in a loss of variability for the considered traits, with the possible exception of protein content. Ethiopian entries presented the highest number of significant pairwise character correlations. The two most important traits in a discriminant analysis by country of origin were spike density and 1000-kernel weight. Diversity among gene pools was further assessed by a canonical analysis. The first three canonical variables explained 90% of the total variance. The gene pools of Ethiopia, Greece, Egypt and Jordan appeared clearly distinct from the other germplasm subsets studied. Geographically distinct patterns emerging from this study could be the result of the combined effect of natural and human selection.