施氮量对小麦氮代谢相关酶活性和子粒蛋白质品质的影响

在2003～2004年和2004～2005年小麦生长季,以强筋小麦济麦20为材料,分别设置N 0、96、168、240、276 kg/hm2 5个施氮量处理和0、96、168、240 kg/hm2 4个施氮量处理,研究不同施氮量对小麦氮代谢相关酶活性和子粒蛋白质品质的影响。两年度的试验结果均表明,在一定施氮量范围内,随施氮量增加,公顷穗数、穗粒数、蛋白质含量、子粒产量和蛋白质产量均显著升高;继续增加施氮量子粒产量显著降低,公顷穗数、穗粒数、蛋白质产量降低或无显著差异。其中2004～2005年生长季,在0～168 kg/hm2施氮量范围内,随施氮量增加,旗叶谷氨酰胺合成酶（GS）活性、开花21d后的旗叶內肽酶（EP）活性、旗叶游离氨基酸含量、子粒醇溶蛋白含量、高分子量谷蛋白亚基（HMW-GS）和低分子量谷蛋白亚基（LMW-GS）含量、HMW-GS / LMW-GS比值、子粒蛋白质含量、公顷穗数和穗粒数、子粒产量均显著升高,面团形成时间和稳定时间延长;继续增加施氮量至240 kg/hm2,GS活性无显著变化,但开花21 d后的EP活性、-醇溶蛋白、-醇溶蛋白、HMW-GS、LMW-GS和子粒蛋白质含量仍显著提高,面团稳定时间继续延长,子粒产量显著降低。说明施氮过多对小麦氮素同化和产量无益;提高开花后旗叶GS活性和灌浆后期旗叶EP活性,有利于HMW-GS和LMW-GS的积累及HMW-GS/ LMW-GS比值的提高。适量施氮不仅提高了子粒灌浆所需氮源的供给能力,而且显著增加公顷穗数和穗粒数,扩大了单位面积库容,增加了单位面积上的氮素和光合产物在子粒中的贮存,这是适量施氮实现子粒品质和产量同步提高的生理原因。本试验条件下高产优质高效的施氮量为168～240 kg/hm2。     

施氮量对不同品质类型小麦产量和加工品质的影响

为了明确施氮量与不同品质类型小麦的产量和品质的关系,选用强筋小麦济麦20、 皖麦38和中筋小麦京冬8、 中麦8共2种品质类型4个小麦品种,研究了施氮量对其产量性状和加工品质的影响。结果表明,在施氮量N 0-360 kg/hm2的范围内,增加氮肥用量可以有效缓解叶绿素降解,抑制旗叶全氮含量降低,缓解叶片衰老,延长旗叶功能期; 强筋小麦品种比中筋小麦品种旗叶叶绿素含量和氮素含量下降缓慢。子粒产量和蛋白质产量随施氮量的增加逐渐提高,施氮N 270 kg/hm2时达到最大值,增加到360 kg/hm2时子粒产量和蛋白质产量均开始下降。强筋小麦蛋白质产量和子粒产量高,中筋小麦穗数、 穗粒数多,千粒重高。施氮有利于子粒出粉率、 硬度、 蛋白质含量和沉降值的提高。施氮N 180 kg/hm2时可以显著延长面团形成时间和稳定时间,降低吸水率,面包总体评分最高。强筋小麦硬度大,蛋白质含量、 出粉率和沉降值高,面团形成时间和稳定时间长,面包体积大、 评分高。     

追氮量和种植密度对春性强筋小麦镇麦12号籽粒产量和品质的影响

为了明确春性强筋小麦产量和品质协同的适宜施氮量和种植密度,本研究以高产、优质春性强筋小麦品种镇麦12号为材料,在大田条件下基施45%复合肥375 kg·hm^-2,尿素150 kg·hm^-2,设置4个追氮水平(90、120、150、180 kg·hm^-2)和3个种植密度(225、300、375万株·hm^-2),研究追氮量和种植密度对镇麦12号籽粒产量和品质的影响。结果表明,追氮量和种植密度对镇麦12号籽粒产量及其产量构成因素的影响达显著或极显著水平。籽粒产量随着追氮量的增加呈先增后降的变化趋势,追氮量超过150 kg·hm^-2时,籽粒产量开始下降;随着种植密度的增加,籽粒产量呈下降趋势。增加追氮量显著提高了籽粒粗蛋白含量、湿面筋含量和面团稳定时间;一定种植密度范围内,籽粒粗蛋白含量和湿面筋含量随着种植密度的增加略有提高,吸水率和面团稳定时间差异不显著。本试验条件下,实现协同提高镇麦12号产量和品质的最适密氮组合为追氮量150 kg·hm^-2, 种植密度225万株·hm^-2。本研究结果为明确不同强筋小麦品种最适的施氮量和种植密度提供了理论依据。     

施氮量对强筋和中筋小麦产量和品质及养分吸收的影响

以强筋小麦皖麦38和中筋小麦皖麦44为材料,研究了施氮量对子粒产量、品质及植株养分吸收的影响,分析了植株体内N、P、K素含量与子粒品质性状的相关性。结果表明,施氮量在0-300kg／hm2范围内,氮素与两种类型小麦的子粒产量和蛋白质产量均呈二次曲线关系,增施氮素不仅能显著提高蛋白质、湿面筋含量和沉降值,降低弱化度,延长面团的形成时间和稳定时间,有利于植株对氮的吸收,而且还能提高P、K的营养水平。植株体内N的含量除与吸水率和弱化度相关不显著外与其它主要品质性状的相关系数都达到极显著水平,只有容重为负相关;皖麦38和皖麦44达到最高子粒产量的施氮量分别为224.6.kg／hm2和207.5.kg／hm2,达到最高蛋白质产量的施氮量分别为288.5.kg／hm2和221.0.kg／hm2。     

氮、磷肥对裸燕麦子粒产量和β-葡聚糖含量的影响

以裸燕麦青永久887(Avena nuda L. cv. Qingyongjiu No.887)为材料,研究了施氮和施磷对子粒产量与β-葡聚糖含量的影响;分析了N、P肥对裸燕麦子粒产量构成因素,穗数、穗粒数、穗粒重、千粒重的影响,并进行了经济效益分析。结果表明,裸燕麦穗数、穗粒数、穗粒重、千粒重及子粒产量,随施氮量的增加呈先增后降变化趋势;随施磷量的增加而增加。β-葡聚糖含量随施氮或施磷量的增加而增加。在N 90 kg/hm2、P2O5 90 kg/hm2处理下,裸燕麦穗数、穗粒数、穗粒重、千粒重、子粒产量均达最高值;在N 135kg/hm2、P2O5 90 kg/hm2处理,裸燕麦子粒β-葡聚糖含量最高。经济效益分析表明,经济施肥量为:N 90 kg/hm2、P2O5 90 kg/hm2。裸燕麦子粒产量Y (kg/hm2),可用其与N (kg/hm2)和P (P2O5,kg/hm2)肥间的二元二次回归方程估测。     

不同肥力土壤下施氮量对小麦子粒产量和品质的影响

在高、低两种肥力土壤下,研究了施氮量对小麦子粒产量和综合品质性状的影响。结果表明,在高肥力土壤施氮量对产量的影响呈二次曲线关系,获得小麦高产的适宜施氮量J17为193.0kg/hm2,L21为211.4kg/hm2;在低肥力土壤上,随施氮量的提高子粒产量增加,但施氮量超过300kg/hm2时增产效应下降。施氮能够显著提高小麦子粒的蛋白质、湿面筋含量和沉降值,改变子粒蛋白质和淀粉各组分所占的比例,提高面团吸水率、稳定时间、形成时间和评价值等品质指标,以及有利于小麦粉RVA谱特征值的提高,而且高肥力土壤的效果优于低肥力土壤。表明在高肥力土壤下有利于强筋小麦品质性状的提高。     

氮肥类型和用量对冬小麦品质的影响

在连续4年有机无机氮肥配施试验基础上,设置不同冬小麦品种研究氮肥类型（无机肥氮、 有机肥氮以及有机肥氮与无机肥氮配施）和用量（N 0、45、90、120、180 和 240 kg/hm2）对冬小麦子粒品质的影响。结果表明, 中穗型品种石麦15和大穗型品种潍麦8的子粒产量和各项品质指标差异显著,其中石麦15 的产量、沉降值、形成时间和稳定时间分别比潍麦 8 高12.62%、5.09%、5.85%、25.35%,而粗蛋白、 湿面筋和吸水率则比潍麦8 显著低11.03%、15.51%、 5.49%。子粒产量、 粗蛋白、 湿面筋和沉降值及形成时间与植株吸氮量极显著正相关,吸水率和稳定时间与植株吸氮量的相关性较差。单施无机氮180 kg/hm2（0/180 处理）和240 kg/hm2（0/240 处理）及有机无机氮配施 240 kg/hm2（120/120 处理）植株吸氮量最高且三者差异不显著,而单施有机氮240 kg/hm2（240/0 处理）植株吸氮量显著低于0/180、0/240 和120/120 处理。施氮量小于240 kg/hm2 时等氮量比较,单施无机氮吸氮量大于有机无机配施,单施有机氮最小;且施氮量越低,不同施氮类型间吸氮量差异越小。两品种均在单施无机氮180 和 240 kg/hm2 时产量最高且各项品质指标最优,有机无机氮配施120/120 处理对比等量无机氮单施 0/240 处理产量不降低且品质指标不下降,单施有机氮240/0 处理产量和子粒品质都较 0/240 和120/120处理差;施氮量低于240 kg/hm2 时,单施无机氮处理的产量和各项品质指标优于有机无机配施,有机无机配施又优于单施有机氮,这与有机肥供氮不足有关。     

氮素运筹对夏玉米产量形成与氮素利用效果的影响

以郑单958玉米为材料,研究了氮素运筹对夏玉米产量形成与氮素利用效果的影响。结果表明,合理氮素运筹能显著提高夏玉米果穗的穗粒数、粒重、容重以及整个生育时期植株的氮素积累量,经济产量增加16.4%。施氮量与夏玉米秸秆、子粒的氮素累积量呈极显著正相关;但在相同施氮量下,分期施用对其无显著影响。施氮量超过N 300 kg/hm2,且于花粒期施氮,营养器官氮素转运量显著降低,营养器官和子粒的含氮量及累积量升高,出现了氮素奢侈吸收现象,导致氮素的表观利用率、农艺效率、生理效率、干物质和子粒生产效率显著降低。转运氮贡献率与施氮量呈显著的二次曲线关系。在本试验条件下,最佳施肥量为N 300 kg/hm2,采用种肥配合大喇叭口期一次追施为宜。     

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。     

施氮对不同种植密度下夏玉米产量及子粒灌浆的影响

以夏玉米杂交种郑单958为材料,在不同种植密度(52500、67500、82500株/hm2)及不同供氮水平(0、120、240、360kg/hm2)下对玉米子粒产量、产量构成、植株地上部干物质积累、子粒灌浆动态及灌浆过程中的物质代谢状况进行了研究。结果表明,不同施氮水平及种植密度下子粒产量的差异主要是由穗粒数所决定。产量及穗粒数的形成与植株地上部干物质积累密切相关,施氮可明显促进植株地上部干物质积累量的增加。穗顶部与中下部子粒的灌浆动态及物质代谢具有明显的不同,授粉后5～20d,顶部子粒灌浆体积、干重、灌浆速率、总可溶性糖、蔗糖、淀粉含量均明显低于中下部子粒;同化物供应的差异是导致顶部与中下部子粒发育差异的一个重要原因。顶部子粒灌浆体积、干重、总糖、淀粉含量施氮处理高于不施氮处理;施氮可明显促进同化物的积累及向顶部子粒的供应,促进顶部子粒灌浆,减少败育,增加有效粒数,提高产量。     

施氮量和种植密度对高产夏玉米产量和氮素利用效率的影响

选用DH661和ZD958为试验材料,设置0、120、240、360 kg/hm2 4个施氮水平和60000、75000、90000株/hm2 3个种植密度,研究了施氮量和种植密度对高产夏玉米产量和氮素利用效率的影响。结果表明,与低密度60000 株/hm2相比,增施氮肥可显著增加90000株/hm2高密度下玉米的单株干物质积累量、群体干物质积累量、籽粒产量、总氮素积累量、氮素转运量。90000万株/hm2种植密度条件下,随施氮量增加,氮素转运效率及贡献率呈上升趋势,而氮肥偏生产力、氮肥农学效率、氮肥利用率呈下降趋势。本试验条件下,适量增施氮肥可以显著提高高种植密度下玉米的籽粒产量和氮素利用效率。综合考虑产量和氮素利用效率两因素,ZD958和DH661两品种获得高产适宜的种植密度为90000株/hm2,施氮量为240360 kg/hm2。     

追氮量对强筋和中筋小麦产量与品质的影响

目的探究追氮量对强、中筋小麦品种产量及品质的影响，为强、中筋小麦优质高产提供参考。方法试验于2016—2017年在中国农业科学院作物科学研究所北京试验基地进行，采用两因素随机区组设计，A因素为小麦品种，包括藁优2018 (强筋)、师栾02-1 (强筋)、中麦8号 (中筋)、中麦175 (中筋)。B因素为追氮量，在基施N 105 kg/hm2基础上，设拔节期追施N 75、105、135 kg/hm2三个水平。于成熟期取样，测量单位面积穗数、穗粒数、千粒重、生物产量和籽粒产量，并测定籽粒粗蛋白质含量、蛋白质组分、湿面筋含量、沉淀值和面团流变学特性。结果在追施N 75～135 kg/hm2范围内，籽粒产量、单位面积穗数、穗粒数、千粒重、蛋白质产量及生物产量均随追氮量的增加而提高，平均增幅分别达到6.1%、2.6%、8.5%、4.6%、10.3%、15.3%。随着追氮量的增加，蛋白质总量及组分含量呈增加趋势，其中谷蛋白增加幅度较高，与N₇₅相比，N₁₀₅、N₁₃₅处理下分别增加了13.2%和14.6%；追施氮肥对两种筋型小麦的沉淀值、湿面筋、吸水率、面团形成时间、稳定时间的影响规律相同，均随追氮量增加而增加，其中强筋小麦各加工品质指标增幅分别为4.3%、2.2%、1.6%、13.8%、22.0%；中筋小麦各指标增幅分别为13.8%、7.4%、0.8%、9.5%、10.2%；弱化度则随追氮量增加而降低，两种类型品种小麦分别降低9.65%及12.0%。结论在基施N 105 kg/hm2基础上，综合考虑肥料投入、小麦产量及品质指标，中筋小麦于拔节期追N 105 kg/hm2、强筋小麦于拔节期追N135 kg/hm2时，可获得较高的产量和品质。     

不同密度和氮肥用量对水稻产量、构成因子及氮肥利用率的影响

针对水稻生产中氮肥用量过高、劳动力成本上涨及移栽密度越来越低的现状,设置氮肥、密度互作试验,研究施氮量和移栽密度及其互作效应对水稻产量和氮肥利用率的影响,以期为水稻节氮、省工合理栽培及高效施肥提供理论依据。结果表明,氮肥用量和密度均可显著影响水稻产量,互作效应显著。施氮(N82.5、N165.0、N247.5)后平均分别增产30.6%、47.8%、44.6%;密度为21万蔸/hm2时,籽粒产量最高。有效穗数随施氮量和移栽密度的增加而增加,提高密度后实粒数、结实率和千粒重则出现降低。氮肥利用率随施氮量增加而下降,随密度增加先上升后下降。在资源短缺、环境污染及生产成本上涨的形势下,低氮水平时应适当增加密度,提高移栽密度时则应控制氮肥用量。在本试验条件中,移栽密度为22.1万蔸/hm2的基础上施氮194.9 kg/hm2是实现水稻高产高效、节氮、省工栽培的合理组合。     

氮磷配施对“济麦22”小麦产量及品质的影响

通过田间试验研究了氮磷配施对超高产冬小麦"济麦22"产量及磨粉品质、糊化特性、面团流变学特性及烘焙品质等的影响。结果看出,容重、出粉率与磨粉品质呈显著正相关;峰值粘度和峰值时间对面粉糊化特性影响显著;湿面筋含量、沉降值与面团流变学特性指标呈显著或极显著正相关,且对烘焙品质的影响显著。产量和品质的大部分指标随施氮磷量的增加而发生显著变化,氮磷肥对产量和品质的互作效应显著。施N 300 kg/hm2、P 150kg/hm2处理可获得超高产,且容重、出粉率、湿面筋含量、沉降值及面团稳定时间均显著高于其它处理,表现出较好的磨粉品质和烘焙品质。表明在本试验条件下,该施肥量是济麦22优质超高产的最佳施肥模式。     

减量施氮协同提升强筋小麦产量和品质

  【目的】   通过逐年精准缩小施氮量梯度,研究减量施氮对强筋小麦产量及籽粒品质的影响,探明实现产量品质协同稳定的适宜施氮量。   【方法】   于2016—2019连续3年以强筋小麦藁优2018、师栾02-1、石优20为试验材料,在0～480 kg/hm2范围内,分年度设计逐年递减的施氮梯度,分别为120、60和30 kg/hm2,研究强筋小麦产量和籽粒品质对减量施氮的响应及最适施氮量。   【结果】   在施氮0～240 kg/hm2范围内,增施氮肥可显著提高强筋小麦产量;施氮240～360 kg/hm2范围内,各氮肥处理间小麦产量无显著差异;施氮360～480 kg/hm2范围内小麦产量显著降低。3个年度各施氮处理下均以石优20产量最高。施氮肥0～360 kg/hm2有利于单位面积穗数和穗粒数的提高,不利于千粒重提高,施氮240 kg/hm2可实现产量三因素协调平衡,且氮肥农学效率最高。除容重、硬度外,不同年度间,其他品质指标均随着施氮量增加而提高,其中沉淀值、湿面筋含量和面团稳定时间受氮肥影响较大,对氮肥更为敏感。品种间结果比较表明,师栾02-1的品质总体上较好,其籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、面团稳定时间和面包体积显著高于藁优2018和石优20;此外,氮肥对3个强筋品种主要品质指标的调控效应相近。   【结论】   在河北省种植藁优2018施氮270 kg/hm2、师栾02-1和石优20施氮210～240 kg/hm2,即能够满足该品种产量和品质协同改善的需求,保证强筋小麦达到高产优质高效的目的。      

施氮量对不同品质类型小麦产量、品质和旗叶光合作用的调节效应

采取田间试验,研究了施氮量对强筋小麦临优145和中筋小麦临优2018产量、品质、灌浆进程及旗叶光合作用的影响。结果表明,施氮使成穗数、穗粒数和结实小穗增加,千粒重降低,产量提高,以成穗数对产量贡献最大;施氮使平均灌浆速率降低,灌浆持续时间延长,灌浆后期灌浆速率下降相对较慢;旗叶叶绿素相对含量和净光合速率提高。临优145施氮量225.kg/hm2和临优2018施氮量150.kg/hm2时,2个品种的营养品质和加工品质均得到改善,蛋白质各组分均有所提高,达到产量与品质的协调。综合考虑施氮对2个不同品质类型小麦产量和品质的影响,施氮量对成穗数、穗粒数和产量影响作用大,千粒重和品质主要决定于品种遗传特性。     

施氮水平对优质小麦旗叶光合特性和子粒生长发育的影响

通过对两个优质小麦品种不同施氮量的比较试验,研究了氮素水平对优质小麦生育后期旗叶光合特性和子粒生长发育特点及产量的影响。结果表明,强筋小麦8901施氮量在N.1203～60.kg/hm2范围内,旗叶光合速率、蔗糖含量、淀粉含量和粒重都表现为随施氮量的增加而降低。弱筋小麦SN1391施氮量在N.1202～40.kg/hm2的范围内,上述指标和施氮量呈正相关,但当氮肥用量增加到360.kg/hm2时,则迅速降低。研究还表明,两优质小麦都表现为随施氮量的增加叶绿素含量提高,但过高氮肥用量又使其降低;旗叶叶绿素含量和其光合速率之间相关不显著;旗叶光合速率和粒重之间存在正相关。