不同品质类型冬小麦籽粒产量和品质性状对氮肥的响应

为了研究不同品质类型冬小麦籽粒产量和品质性状对氮肥水平和追氮时期的响应,以两个强筋品种济南17和PH82-2-2以及两个筋力弱的品种PH97-4和PH97-5为材料进行了品种、施氮量、施氮时期三因素试验。结果表明,增施氮肥能显著提高小麦产量和氮收获量。起身期追肥比抽稳期追肥产量和氮收获量显著提高;不同品质类型的小麦蛋白质含量对施氮量和追氮时期反应不尽一致,蛋白质含量相对较低的两个品种济南17和PH97-4施氮处理间差异不显著,而蛋白质含量相对较高的品种PH82-2-2和PH97-5在高施氮量下抽穗期追肥蛋白质含量比起身期追肥提高0．6个百分点,差异达显著水平。不同品种的湿面筋含量、籽粒容重和硬度在不同施氮量下差异不显著。沉淀值、降落值对施氮处理不敏感;吸水率和面团稳定时间不同施氮量间差异不显著,抽穗期追肥吸水率提高0．7个百分点,但面团形成时间和稳定时间分别降低1．39min和0．61min;不同品种的粉质特性差异显著。运筹氮肥能改善小麦加工品质,但效果不明显。     

不同施氮水平和基追比对弱筋小麦籽粒产量和品质的影响

为确立弱筋小麦优质高产生产的氮肥管理策略,以2个弱筋小麦品种扬麦9号和宁麦9号为材料,研究了不同施氮水平及基追比对小麦籽粒产量和品质的影响。结果表明,小麦籽粒产量与施氮量呈二次曲线关系,增加施氮量及提高后期追氮比例提高了弱筋小麦蛋白质含量及籽粒容重、湿面筋含量、沉淀值、吸水率和稳定时间,但降低了总淀粉含量和弱化度。面团形成时间随施氮量的增加而增加,但随追氮比例的增加而降低。施氮量对籽粒蛋白质组分含量均有提高作用,依次为球蛋白>谷蛋白>醇溶蛋白>清蛋白,而追氮比例处理对醇溶蛋白和谷蛋白含量具有显著的提高效应,清蛋白和球蛋白含量因追氮比例而异。增加施氮量及提高后期追氮比例显著提高了直链淀粉含量和直/支比,但降低了支链淀粉含量。同比例追肥,两次追施比一次施用籽粒产量和蛋白质、醇溶蛋白和谷蛋白含量增加,但湿面筋含量降低;直链淀粉含量和直/支比增加而总淀粉和支链淀粉含量降低。综合产量和品质分析表明,在本试验条件下,弱筋小麦在施氮量180 kg.ha-1、基肥∶拔节肥∶孕穗肥为7∶2∶1时可以实现高产与优质的协调。     

氮、硫肥配施对稻茬麦氮素利用及籽粒产量和品质的影响

为探讨稻茬小麦的氮硫肥施用技术,在水稻秸秆全量还田条件下设置0、195和270 kg·hm^-2 3个施氮水平和0、30和60 kg·hm^-23个施硫水平,研究氮、硫肥配施对小麦氮素吸收利用、籽粒产量和品质的影响。结果表明,随施氮量的增加,小麦穗数、穗粒数和产量均显著增加,面团形成时间和稳定时间延长,但施氮量达270 kg·hm^-2时氮肥农学效率和表观利用率显著下降,籽粒支链淀粉、清蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白含量降低。增施硫肥可使籽粒产量显著增加,延长面团形成时间和稳定时间,并提高籽粒支链淀粉、谷蛋白和总蛋白含量。相比其他氮、硫肥组合处理,施氮195 kg·hm^-2配合施硫60 kg·hm^-2提高了总氮素积累量、氮肥农学效率和氮肥利用效率;该组合处理下籽粒产量比仅施氮270 kg·hm^-2处理提高了5.7%。此外,195 kg·hm^-2施氮量配施硫60 kg·hm^-2还提高了面团形成时间、稳定时间和蛋白各组分含量。这说明氮硫合理配施可提升小麦对氮素的吸收利用,起到提高籽粒产量、改善籽粒蛋白品质和粉质质量的作用;减氮条件下通过适量配施硫肥可作为小麦优质高效生产的栽培途径。     

施氮方式对强筋小麦济南17产量和品质的影响

以优质强筋小麦济南17为材料，研究氮肥不同施用量、基追比和追氮时期对小麦籽粒产量和品质的影响，分析了产量与品质的关系。结果表明：适当地增加施氮量和拔节期追氮比例可显著地提高产量，籽粒蛋白质含量和干、湿面筋含量与产量同步增加；施氮量和拔节期追氮比例超过一定值时再增加施氮量和拔节期追氮比例，籽粒蛋白质含量和干、湿面筋含量继续增加，而产量则显著下降；延迟追氮时期可使籽粒蛋白质含量和干、湿面筋含量有较大幅度地提高，但对产量形成不利。以施氮量为262．5～328．1kg／hm^2且基追比为4：6或5：5，拔节和始花两次追肥的施氮方式，强筋小麦济南17能较好地实现优质与高产的统一。     

主要栽培措施对中筋小麦皖麦44产量和品质的影响

为了给中筋小麦——皖麦44优化栽培提供参考，以此品种为试验材料，研究了播期、密度以及氮肥应用对其产量和品质的调节效应。结果表明．施氮量在0～300kg／hm^2范围内，氮素与籽粒产量呈二次曲线关系，与蛋白质含量、湿面筋含量、沉淀值、面粉吸水率、面团形成时间、稳定时间和粉质质量数等呈极显著正相关，与弱化度呈极显著负相关。增施氮素能显著提高蛋白质含量、湿面筋含量、沉淀值和粉质评价值，降低弱化度，延长面团的形成时间和稳定时间。氮肥全部基施和返青追肥产量和品质指标都较低；在拔节期施肥可有效地提高产量，并促进品质改善；在抽穗期施肥能改善粉质性状。皖麦44在淮北地区中等肥力地块的适宜施氮量为150～225kg／hm^2，在施足基肥的基础上，追施拔节肥效果更佳。播期和密度对皖麦44的产量有显著影响，对品质作用不明显。     

氮肥运筹对稻茬小麦氮素转运、干物质积累、产量及品质的影响

为明确氮肥运筹对江淮地区稻茬小麦氮素转运、干物质积累、产量及品质的影响,选用当地主栽小麦品种扬麦20,在3种施氮量（180、225、270 kg·hm^-2 ）和3个氮素基追比例（6∶4、5∶5、4∶6）组合的氮肥运筹模式下,分析了施氮量和基追比例对氮素转运、干物质积累及其贡献率、产量和品质的影响。结果表明,施氮量和基追比例显著影响了小麦氮素在不同器官的分配比率、氮素利用率、氮收获指数、氮素转运效率、转运氮素对籽粒氮素的贡献率、干物质分配量和产量。在相同基追比例下,在施氮量180~270 kg·hm^-2范围内增施氮肥,成熟期籽粒干物质分配量、花后干物质积累量及其对籽粒产量的贡献率、产量呈现先升高后下降趋势,以施氮量225 kg·hm^-2处理最高,270 kg·hm^-2处理次之,180 kg·hm^-2处理最低;小麦蛋白质和湿面筋含量呈上升趋势。在相同施氮量下,小麦氮素利用率、成熟期籽粒干物质分配量、花后干物质积累量及产量以基追比例6∶4处理最高。在施氮量225 kg·hm^-2、基追比例6∶4时,氮素在成熟期籽粒中的分配比率、氮素利用率和氮收获指数高于其他组合,氮素转运效率、籽粒干物质分配量、花后干物质积累及其对籽粒产量贡献率和产量显著高于其他组合,且籽粒蛋白质含量、湿面筋含量和沉降值符合弱筋小麦标准。从提高产量和氮素利用效率两方面综合考虑,施氮量225 kg·hm^-2、基追比例6∶4可作为江淮稻麦轮作区域实现小麦高产优质的最佳氮肥运筹模式。     

氮肥运筹对稻茬小麦干物质、氮素转运及氮素平衡的影响

为给稻茬小麦高产、优质栽培中合理施氮提供依据,以低蛋白小麦品种宁麦9号和高蛋白小麦品种豫麦34号为材料,设置不同施氮水平(0、150、225和300 kg·hm-2)及基追比(基肥∶追肥为1∶9、3∶7、5∶5和7∶3),研究氮肥运筹对小麦植株C-N积累与转运规律、产量、蛋白质含量及氮素利用的影响。结果表明,适当增加施氮量及追肥比例可同步提高两小麦品种籽粒产量和蛋白质含量。随施氮量和追肥比例的增加,两品种干物质转运量均呈先增后降的趋势,而干物质转运效率及其对籽粒产量的贡献率则显著降低。营养器官氮素转运量随施氮量增加而增加,随追肥比例增加先增后降;氮素转运率及其对籽粒氮素贡献率则随施氮量和追肥比例增加而下降。相关分析表明,提高花后干物质积累是提高小麦产量的重要途径,而促进花前营养器官贮存氮素向籽粒的转运是提高小麦蛋白质含量的重要措施。增加施氮量和基肥比例显著增加了两品种氮素的表观损失量并降低了氮素利用效率。本试验条件下,增施氮肥至225 kg·hm-2,追肥比例宁麦9号≤50%、豫麦34号为50%～70%可同步提高两品种籽粒产量、品质和氮素利用效率,降低氮素损失。     

氮硫配施对小麦籽粒巯基、二硫键含量与蛋白质品质的影响

为研究氮硫配施对小麦蛋白质品质的影响,以小麦品种烟农19为试验材料,在盆栽条件下,分析了不同氮硫配施对小麦籽粒巯基、二硫键含量与粉质参数的影响。结果表明,随着施氮水平的增加,小麦籽粒的蛋白质含量、巯基含量、二硫键含量、被测粉质参数和面团延展度均逐渐增加。在施氮量为120kg·hm-2时,随施硫水平的提高,小麦籽粒的蛋白质含量、湿面筋含量、面团形成时间、面团稳定时间、籽粒巯基含量均先增加后减少,二硫键含量和面团延展度逐渐增加。与其他处理相比,施氮、硫量分别为240、60kg·hm-2时,小麦的各被测参数值最高。综上所述,适宜的氮、硫供给可以提高小麦籽粒蛋白质、巯基和二硫键含量,改善小麦加工品质。     

氮肥运筹对小麦碳素同化、运转和产量的影响

为给小麦优质高产高效栽培中科学施用氮肥提供理论依据，在土壤肥力较高、施足有机肥和氮磷钾合理配施的前提下，研究了不同氮肥运筹对小麦碳素同化、运转和产量的影响。结果表明，将追氮时期适当推迟到拔节期与加大追氮比例(基追比例为1：1)，可以协调产量构成三因素的关系，提高小麦群体光舍速率和旗叶光合速率，延长高值持续时间，并促进营养器官贮存性同化物在开花后向籽粒中的运转，进而提高产量，增产幅度高达25.72％。认为拔节期总氮量的1／2作基肥、1／2作追肥，或总氮量的1／3作基肥、2／3作追肥较为适宜。     

氮肥调控对稻茬晚播小麦产量、品质及氮素利用的影响

为探索适宜的稻茬晚播小麦高产高效栽培技术,于2019-2021年进行播期(11月1日和11月25日)、施氮量(210 kg·hm^-2和270 kg·hm^-2)和氮肥运筹(基肥∶分蘖肥∶拔节肥分别为7∶1∶2、5∶1∶4和3∶3∶4)三因素裂区试验,研究施氮量、氮肥运筹组合对不同播期小麦产量、氮素积累量、氮素利用率及品质的影响。结果表明,播期推迟后适当增加基本苗有利于保持穗数稳定,降低减产幅度,与适播相比两个年度平均减产8.62%。增加施氮量能促进植株各生育阶段氮素吸收量,但降低氮肥偏生产力、氮素农学效率、氮素生理效率和氮素表观利用率,且导致产量下降;增加追肥比例促进小麦拔节后氮素吸收利用,有利于提高氮肥偏生产力、氮素农学效率和氮素表观利用率,但降低氮素生理效率。晚播条件下增加氮肥用量或提高追肥比例能提高籽粒蛋白质含量和湿面筋含量,对硬度无显著影响。在适播条件下,5∶1∶4氮肥运筹有利于协调穗数和粒重的关系,获得最高产量;在晚播条件下,3∶3∶4运筹通过降低基肥比例和提高分蘖肥比例,虽然使穗数略降,但提高穗粒数和千粒重,有利于产量形成。综上所述...     

施氮量对冬小麦氮素利用和产量的影响

为给限量灌溉条件下冬小麦高产栽培中合理施氮提供依据,2008-2009年度分别在藁城市和清苑县以冀5265和科农199为材料,研究了限量灌溉条件下（小麦全生育期灌3水,每次灌水量75 mm）施氮量（0、120、180、240和300 kg·hm^-2,分别用N0、N120、N180、N240和N300表示）对冬小麦氮素吸收利用及小麦产量的影响。结果表明,增施氮肥有利于增加小麦植株和籽粒的含氮量和氮素积累总量。随施氮量的增加,藁城点籽粒氮素积累量呈持续增加趋势,清苑点在N240处理下籽粒中氮素积累量达到最高后开始下降。两地试验中氮素干物质生产效率均随施氮量的增加而降低,藁城的氮素生产效率、回收效率及农艺效率呈先升高后降低的趋势,以N180的氮素生产效率最高,回收效率和农艺效率则以N240最高;穗数和穗粒数随施氮量的增加而增大,千粒重随施氮量的增加而降低,且各处理间差异显著;籽粒产量随施氮量增加呈递增趋势,但N240与N300之间差异不显著。清苑县的试验中,氮素干物质生产效率、籽粒生产效率、回收效率和农艺效率都随施氮量的增加而降低,且在部分处理之间差异显著;穗数、穗粒数和籽粒产量均以N240的最高,千粒重则以N0的最高,再增加施氮量反而使产量及其构成因素有所降低。根据本研究结果,在河北平原限量灌溉条件下,小麦生产中施氮240 kg·hm^-2可以获得较理想的籽粒产量和氮素利用效率。     

豫北高地力条件下施氮量对冬小麦花后氮代谢特征及产量的影响

为探讨施氮量对高地力条件下冬小麦花后氮代谢特征及产量的影响,以矮抗58为供试材料,采用大田试验法,研究了0、150、200、250和300 kg.hm-2施氮水平对小麦花后旗叶和籽粒GS活性、游离氨基酸含量、籽粒产量和蛋白质含量及小麦成熟后0-100 cm土壤各层硝态氮积累量的影响。结果表明,施氮量达200 kg.hm-2时能够显著提高旗叶和籽粒中GS活性及游离氨基酸含量,但与250和300 kg.hm-2的施氮量处理间差异不显著;小麦成熟后随着施氮量的增加,0~100 cm土层内硝态氮的残留量上升,小麦成穗数增加,千粒重下降,籽粒蛋白质含量提高;小麦产量在施氮200 kg.hm-2时为最高,在施氮300 kg.hm-2时最低,说明在高地力条件下,小麦实现高产的适宜施氮量为200 kg.hm-2。     

A Knowledge-Based Model for Nitrogen Management in Rice and Wheat

Abstract

Excessive nitrogen fertilization results in low nitrogen-use efficiency. To improve nitrogen management for high yield and high nitrogen efficiency in rice and wheat, we developed a knowledge-based nitrogen fertilization model by integrating the quantitative relationship between N fertilization and yield target with respect to N supply and demand balance. The total amount of nitrogen and ratio of basal to top dressing nitrogen could be determined by this nitrogen fertilization model, and the desirable nitrogen fertilizer strategies could be made under the conditions of different climates, soil types and managements. Furthermore, the function of dynamic regulation of pre-designed N dressing rate could be determined by using the nitrogen fertilization model on the basis of actual growth status under a specific production system. The nitrogen fertilization model is evaluated using the data from field experiments of rice and wheat at Nanjing, and the results on crop growth pattern and N use showed that the grain yield and N recovery were markedly improved by the N fertilization plan given by the model. The nitrogen fertilization model can be used as guidance for quantifying N fertilization strategy in cereal crop production.     

刈割后施氮对冬小麦再生植株干物质积累、氮素吸收及产量的调控效应

为了解冬小麦刈割后的氮素调控作用,在温室控制条件下,以冬小麦品种陇育2号为材料,在分蘖期刈割后施氮0、0.1、0.2、0.3、0.4 g·kg^-1土（分别用N0、N1、N2、N3、N4表示）,探究了冬小麦刈割后干物质积累、氮素吸收和产量对不同施氮水平的响应。结果表明,与N0处理相比,刈割后施氮使小麦拔节期和开花期的叶面积指数提高90%~155%（P<0.05）。施氮处理延长了小麦生长旺盛期3~6 d,促进了干物质积累,其中N2处理干物质积累量增加129%（P<0.05）,并且提高了穗部干物质的分配比例。施氮提高了开花期茎部可溶性碳水化合物含量,其中N2处理的增幅达到39%（P<0.05）。冬小麦各器官氮素含量均随施氮量的增加而增加,刈割后施氮使氮素转运效率提高6%左右（P>0.05）,氮素收获指数提高10%~15%（P<0.05）。施氮处理的籽粒产量、穗粒数、有效穗数和收获指数较N0处理增加显著（P<0.05）,且以N2处理效果最好,说明0.2 g N·kg^-1土是冬小麦刈割后良好生长发育、高产、稳产、氮素高效利用的最佳施氮水平。[JP]     

不同小麦品种产量和氮素吸收利用的差异

为明确不同氮肥水平下不同小麦品种产量、氮素吸收和利用的差异,在大田条件下,以山东省主推的21个小麦品种为材料,研究了0、120、180、240和300kg·hm~(-2)共5个氮肥水平下不同小麦品种的产量、氮素利用率、氮素吸收效率和氮素利用效率等指标。结果表明,氮肥、品种及两者的互作效应显著影响冬小麦籽粒产量、氮素利用率、氮素吸收效率和利用效率;氮肥水平不同则品种间的氮效率差异程度不同。大部分供试品种的氮效率类型在不同氮肥水平下的聚类结果不一致,仅临麦4号、鲁原502、泰山28和山农25在各氮肥水平下的产量、氮素利用率均较高,可划为氮高效品种。氮高效品种达到高氮效率的途径不同,临麦4号通过高氮素吸收效率、泰山28通过高氮素利用效率、鲁原502和山农25通过氮素吸收效率和利用效率共同作用实现氮高效。由此可知,应在不同氮肥水平下对冬小麦品种进行产量和氮素利用率的综合评价,以筛选出适应不同地力环境的品种和与品种特性相适应的施肥技术;在氮高效品种的选育和推广中,应针对不同小麦品种的氮素吸收和利用特性进行鉴别和调控,才能最大程度挖掘和利用其高产、高效潜力,实现增产增效。     

不同生态条件下品种和施氮量对冬小麦产量及氮肥利用效率的影响

为给河南省不同生态区域小麦氮肥高效利用提供理论依据,于2012-2013年在南阳和信阳2个地点,2013-2014年南阳、信阳和郑州3个地点,通过田间试验研究了施氮量对10个小麦品种产量和氮肥利用效率的影响。结果表明,小麦产量和氮肥利用效率均显著受品种、地点和施氮水平的影响,同时显著存在品种×地点和地点×施氮量的互作效应;其中,品种效应相对较小,地点对产量和氮肥农学利用效率的影响较大,施氮水平对氮肥偏生产力的调控效应最大。10个品种中,周麦28在各地点均获得了较高的产量和氮肥偏生产力,表现出较好的适应性。3个地点中,郑州和南阳的小麦产量和氮肥偏生产力均显著高于信阳,而信阳具有较高的氮肥农学利用效率,说明适量的氮肥供给对于信阳改善小麦生产非常重要。增施氮肥可以显著提高小麦产量,但降低了氮肥偏生产力和氮肥农学利用效率,且不同地点和品种对施氮水平的响应存在差异。综合各品种产量和氮肥利用效率对施氮水平的响应,在3个地点小麦在较低施氮水平(120kg·hm-2)下均可达到高产高效的生产目标,但各地点也存在需要高氮肥投入的小麦品种,如郑州的郑麦3596、南阳的洛麦24及信阳的西农509和宛麦16。     

SPAD Values and Nitrogen Nutrition Index for the Evaluation of Rice Nitrogen Status

Abstract

Plant-based diagnosis is one of the most important methods to determine nitrogen (N) content of crops. Our objective was to establish the relationship between soil-plant analysis development (SPAD) values and N nutrition index (NNI) during the three developmental stages of rice and apply the SPAD meter as diagnostic tools for predicting grain yield response to N fertilization. We determined the SPAD values of four uppermost fully expanded leaves of two rice cultivars at six N fertilization levels at three growth stages and examined the relationship between SPAD values and NNI. The critical N concentration (N_c) was 5.31 W^–0.5 in Xiushui63, and 5.38 W^–0.49 in Hang43, where W is the total shoot biomass. The correlation between SPAD value and NNI varied with the leaf position, developmental stage, and variety. The lower leaf appeared to be more sensitive to the N level than the upper leaf in the response of biomass, and could be more suitable as a test sample for N status diagnosis, especially in the booting and heading stage. The dependence of grain yield on SPAD values of the fourth fully expanded leaf (L4) was significant at booting stage (R²_L4 = 0.82** in 2011, R²_L4 = 0.72** in 2012). Ratio of SPAD values of L4 to that in the N-saturated plot (RSPAD) (R²_L4 = 0.92** in 2011, R²_L4 = 0.77** in 2012) and NNI (R² = 0.96** in 2011, R² = 0.86** in 2012) at booting stage demonstrated a closer relationship with grain yield.     

长江中游不同品质类型小麦产量形成及氮素吸收利用对氮肥的响应

为探究长江中游不同品质类型小麦产量形成和氮素吸收利用对氮肥的响应,选用强筋品种郑麦9023、中筋品种鄂麦596和弱筋品种扬麦13为供试材料,设置0、60、180和360 kg·hm^-2共4个施氮水平,分析了不同施氮水平下各小麦品种的产量、干物质积累分配、氮素吸收分配及利用率的差异。结果表明,与不施氮处理相比,施氮处理下郑麦9023、鄂麦596和扬麦13的籽粒产量均显著提高,增幅分别为34.8%～152.0%、30.8%～160.5%和34.6%～137.3%,穗粒数增加是施氮增产的主要原因。增施氮肥显著增加了小麦开花前和成熟期干物质积累量,促进了花前干物质向籽粒的转运。施氮也显著提高了三个品种的籽粒氮素积累量,但显著降低了氮肥偏生产力。品种间比较,鄂麦596的平均产量比郑麦9023和扬麦13分别高14.0%和21.8%,主要得益于其较高的穗粒数、千粒重以及干物质积累量;鄂麦596的花前氮素转运量及转运效率、氮肥偏生产力、氮肥农学利用率均高于其余两个品种,但花后氮素吸收量和氮肥回收率较低。这说明,施氮对不同品质类型小麦产量形成、干物质和氮素积累分配以及氮素利用效率的...     

玉米子粒氮浓度全基因组关联分析

利用 253 份玉米自交系为关联群体，利用一般线性模型(GLM)、混合线性模型(MLM)、固定和随机模型交替概率统一(FarmCPU)和基因组相关预测集成工具(GAPIT)，分别对其子粒氮浓度进行全基因组关联分析。结果表明，共鉴定 25个与子粒氮浓度显著关联的 SNP(P<1.72E-05)。其中，GLM、FarmCPU和GAPIT方法分别检测到12、15和1个位点。S3_202120604、S1_2007087 47和S5_10258682在GLM和FarmCPU两种方法中均能检测到。Bin1.06、Bin3.07、Bin5.04、Bin1.07和Bin5.02可能是影响子粒氮浓度的重要区段。共挖掘30个相关候选基因，其中 Zm00001d031747、Zm00001d031749、Zm00001d031753、Zm00001d043502和Zm00001d01339等可能是影响玉米子粒氮浓度的关键候选基因。