春小麦籽粒灌浆期沉淀值动态的定量研究

以3个不同品质类型春小麦品种为材料,在设定不 同肥力和气象条件等环境因子基础上,通过建立灌浆期籽粒沉淀值动态曲线拟合方程,定量揭示籽粒沉淀值的动态与规律。结果表明,灌浆期籽粒沉淀值随时间的变化符合一元三次多项式凸性曲线,即自开花始先增后降的单峰曲线。灌浆期籽粒沉淀值的动态,不同基因型具有不同特点。高蛋白强筋、高蛋白中筋和低蛋白弱筋品种曲线峰值分别出现在开花后28 d、23 d和30 d前后。各品种沉淀值积累速度的动态特点是成熟时沉淀值高蛋白强筋品种最高,高蛋白中筋品种次之,低蛋白弱筋品种最低的主要原因。     

不同品质类型小麦籽粒麦谷蛋白亚基及谷蛋白聚合体形成和累积动态

选用高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)组成不同的3个强筋和4个弱筋小麦品种,研究了其籽粒发育过程中麦谷蛋白亚基、谷蛋白聚合体的形成和累积动态。结果表明,强筋小麦籽粒HMW-GS和B区低分子量麦谷蛋白亚基(LMW-GS)从花后9～12d开始表达;而弱筋小麦从花后12～15d开始表达,即强筋小麦麦谷蛋白亚基开始形成时间早于弱筋小麦。各品种的HMW-GS一旦形成,其累积速度较快,花后27d基本达到稳定值,之后维持稳定量;而LMW-GS形成后,累积较慢,直到花后30d左右达到稳定量。3个强筋小麦品种籽粒灌浆期谷蛋白总聚合体百分含量(TGP%)和谷蛋白大聚合体百分含量(GMP%)累积动态趋势基本一致,即在花后12～30d一直持续增加,花后30d至成熟达到最大值并保持稳定水平。4个弱筋小麦TGP%和GMP%累积动态均表现为在花后12～24d(灌浆早中期)形成和持续累积,花后24d至成熟逐渐降低。麦谷蛋白亚基表达模式以及谷蛋白聚合体累积动态的差异可能是导致小麦强筋或弱筋品质形成的关键。     

不同筋型小麦籽粒的物质积累特性及其播期调节效应

选用半冬性小麦强筋品种济麦20、中筋品种豫麦49和弱筋品种郑麦004,研究了籽粒灌浆期间不同筋型小麦的物质积累特点及其播期的调节效应。结果表明,在籽粒形成和成熟期间,弱筋小麦品种郑麦004籽粒灌浆速率分别较强筋品种济麦20和中筋品种豫麦49降低14.1%和24.4%,因而千粒重也分别比2品种平均减少4.87和9.85 g,但籽粒中淀粉的含量增高,表现为郑麦004(82.4%)>豫麦49(80.2%)>济麦20(78.7%),淀粉中直/支比也呈现出同样的趋势。随着播期的推迟,促进了籽粒形成期(花后0~14 d)的灌浆速率,开花21 d后灌浆速率又明显下降;济麦20和豫麦49的千粒重以适播较高;但播期推迟对3种筋型小麦总淀粉含量和直支比均有提高作用,以晚播处理最为显著(p<0.01)。     

不同类型专用小麦籽粒蛋白质及其组分含量变化动态差异分析

选用强筋小麦皖麦38、中筋小麦扬麦10号、弱筋小麦宁麦9号，研究不同类型专用小麦籽粒中蛋白质含量及组分变化规律，结果表明其籽粒蛋白质含量变化动态基本一致，均呈“高—低—高”的趋势，强筋小麦整个灌浆期合成和积累蛋白质的能力较强，中筋小麦在灌浆中后期蛋白质合成与积累能力高于弱筋小麦。不同类型专用小麦在灌浆过     

不同类型小麦品种灌浆期蔗糖代谢关键酶的活性变化

测定池栽条件下小麦强筋品种藁城8901、中筋品种豫麦49号和弱筋品种洛麦1号灌浆期旗叶、旗叶鞘、穗茎、籽粒中蔗糖磷酸合成酶(SPS)、蔗糖合成酶(SS)活性变化的结果表明,3种不同类型小麦品种灌浆期旗叶、旗叶鞘、穗茎、籽粒中SPS和SS活性变化均呈单峰曲线。豫麦49号旗叶、旗叶鞘和籽粒中SPS酶活性较高,而洛麦1号穗茎中SPS酶活性较高。豫麦49号的旗叶、旗叶鞘、穗茎和籽粒中SS活性高于其他两品种,表明豫麦49号和洛麦1号营养器官和籽粒中蔗糖合成和降解代谢比较活跃。     

氮素水平对不同基因型小麦旗叶光合特性和子粒灌浆进程的影响

在池栽条件下，研究了不同施氮水平对强筋小麦8901和弱筋小麦1391生育后期旗叶叶绿素含量、光合速率、灌浆速率和产量的影响。结果表明，两品种表现为随施氮量的增加，叶绿素含量、光合速率都有增加的趋势，但是过量氮肥又使它们降低。在本试验条件下，两品种均以中氮处理(240kg／hm^2)光合速率大，灌浆进程合理，产量水平高。研究发现，强筋和弱筋小麦生育后期叶光合特性和子粒灌浆进程差异显著；旗叶光合速率和叶绿素含量及子粒产量呈正相关。     

不同类型冬小麦灌浆期淀粉合成相关酶活性研究

在池栽条件下,研究了3个不同类型冬小麦品种藁麦8901(强筋品种)、豫麦49号(中筋品种)和洛麦1号(弱筋品种)灌浆期籽粒中淀粉合成相关酶活性的差异。结果表明,不同类型冬小麦籽粒中腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPP)、尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(UGPP)、可溶性淀粉合成酶(SSS)、淀粉粒结合的淀粉合成酶(GBSS)、淀粉分支酶(SBE)活性变化均呈单峰曲线。豫麦49号在灌浆期上述几个酶活性变化的峰值均高于其他2个品种,且大部分被研究的酶类在灌浆中后期仍维持较高活性。可见,与藁麦8901和洛麦1号相比,豫麦49号具有较强的淀粉合成能力。     

播期对不同筋型小麦品种淀粉糊化特性的影响

选用强筋小麦9356、中筋小麦扬麦158和弱筋小麦宁麦9号为供试材料,研究了播期对不同筋型小麦品种淀粉糊化特性的影响.结果表明:播期和品种对小麦淀粉糊化特性均有极显著影响,最终黏度、回复值和糊化温度存在显著或极显著的播期和品种的互作效应.3个供试品种的峰值黏度、低谷黏度、稀懈值、最终黏度、回复值和峰值时间随播期推迟呈显著或极显著增加,但参数的变化幅度不同.强、中筋小麦的淀粉糊化特性与弱筋小麦的淀粉糊化特性有明显的区别,强筋和中筋小麦的淀粉糊化特性受播期的影响较弱筋小麦大.峰值黏度、低谷黏度、稀懈值、最终黏度与播种至成熟期降雨量均呈负相关,与开花至成熟期的降雨量均呈负相关,与开花至成熟期的日均温呈正相关,峰值黏度、低谷黏度、稀懈值与播种至成熟期的日照时数呈负相关,与开花至成熟期的日照时数呈负相关.     

不同灌溉处理对小麦蛋白组分和面团流变学特性的影响

为阐明不同灌溉处理对强筋和弱筋小麦品质的影响,以藁城8901（强筋）和山农1391（弱筋）品种为材料,设3个灌溉处理,于花后7~35 d分别测定其籽粒蛋白质及其组分含量、以及粉质仪和拉伸仪参数。结果表明,对于籽粒清蛋白和球蛋白,随灌溉量的增加,藁城8901和山农1391的含量均提高;适量灌溉（浇起身水和孕穗水各75 mm）能提高强筋品种籽粒醇溶蛋白和谷蛋白含量,降低弱筋品种的含量。藁城8901籽粒谷蛋白、GMP含量、HMW-GS含量、面粉沉淀值、粉质仪参数和拉伸仪参数显著高于山农1391。灌溉能显著提高藁城8901面粉沉淀值、粉质仪参数和拉伸仪参数,山农1391面团流变学特性对灌溉的反应较迟钝,这与不同灌溉处理对不同品种籽粒醇溶蛋白、谷蛋白、GMP和HMW-GS含量的影响密切相关。     

三个不同品质类型冬小麦品种籽粒淀粉积累动态及其有关酶的活性变化

在池栽条件下，研究了3个不同品质类型冬小麦品种藁麦8901（强筋）、豫麦49（中筋）和洛麦1号（弱筋）籽粒灌浆过程中淀粉及其组分积累动态和与之有关的酶活性变化。结果表明，3个品种籽粒灌浆过程中支链淀粉的合成均与直链淀粉的合成同时进行，灌浆中后期支链淀粉的合成比直链淀粉的合成快。豫麦49籽粒中直链、支链和总淀粉积累速率均高于其它两品种。3个品种籽粒中腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（AGPP）、尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（UGPP）、可溶性淀粉合成酶（SSS）、淀粉粒结合的淀粉合成酶（GBSS）、淀粉分支酶（SBE）活性变化均呈单峰曲线。豫麦49在灌浆期上述各酶活性变化的峰值均高于其他两品种，且大部分酶类在灌浆中后期仍维持较高活性。可见，与藁麦8901和洛麦1号相比，豫麦49具有较强的淀粉合成能力。     

施氮量对济麦20旗叶光合特性和蔗糖合成及籽粒产量的影响

在田间高产条件下,研究了施氮量对强筋小麦品种济麦20旗叶光合特性、蔗糖合成及籽粒产量的影响。结果表明,在0～168 kg hm^-2施氮量范围内,随施氮量的增加,旗叶蒸腾速率提高,气孔导度增大,细胞间隙二氧化碳浓度降低,旗叶净光合速率与蔗糖磷酸合酶活性显著提高,从而促进旗叶蔗糖合成,提高生物产量、籽粒产量和氮肥利用率;施氮量增加至240 kg hm^-2,旗叶净光合速率、蔗糖磷酸合酶活性、蔗糖含量和生物产量显著提高,但收获指数降低,籽粒产量和氮肥利用率无显著变化。施氮量继续增加至275 kg hm^-2,旗叶蒸腾速率、气孔导度、气孔限制值和净光合速率均显著降低,细胞间隙二氧化碳浓度则显著升高,旗叶光合作用受非气孔限制,蔗糖磷酸合酶活性、蔗糖含量、生物产量和收获指数均显著降低,籽粒产量减少,氮肥利用率降低。在本试验条件下,济麦20的适宜施氮量为168~240 kg hm^-2。     

青贮玉米对氮磷钾的吸收规律

以粮用玉米、粮饲兼用玉米和青贮专用玉米为材料，研究了植株氮、磷、钾营养的含量、吸收、积累及平衡吸收关系。结果表明，青贮品种植株氮、磷含量变化与粮用品种不同，其全生育期含氮量变化为单峰曲线，峰值出现在出苗后55 d，含磷量较平稳，含钾量呈降低趋势。青贮玉米需氮、磷、钾量比粮用和粮饲兼用玉米高，且更应重视钾肥的投入。青贮玉米适宜的N︰P₂O₅︰K₂O=2.74±0.14︰1︰5.94±0.82，每生产100 kg干物质所需要的氮、磷、钾量分别为(0.57±0.05) kg、(0.26±0.03) kg和(1.58±0.12) kg。     

高产条件下施氮量对冬小麦氮素吸收分配利用的影响

通过2年田间定位试验,采用15N示踪技术,研究了高产条件下不同施氮量处理对冬小麦氮素吸收、分配、利用及产量和品质的影响。结果表明,在本试验土壤肥力条件下,当施氮量超过150 kg/hm²时,不能显著增加植株氮素积累量,对小麦生育后期植株氮素吸收无显著促进效应。随施氮量增加,氮素在籽粒中的分配比例降低,在茎和叶的分配量及比例显著增加。15N示踪试验指出,施氮量由195 kg/hm²增至240 kg/hm²,植株吸收的肥料氮素增加,吸收的土壤氮素减少,植株总的氮素积累量无显著差异;施氮量增加,开花后营养器官中的氮素向籽粒的转移无显著差异,而转移效率及氮素转移对籽粒的贡献率降低。施氮量增加,氮素吸收效率和氮素利用效率下降,氮肥生产效率降低,氮素收获指数亦降低。施氮量为105～240 kg/hm²时,氮肥当季回收率为36.22%～50.54%,其中追肥氮回收率大于基肥氮;施氮量增加,氮肥回收率先增加后降低,195 kg/hm²处理氮肥当季回收率较高。适量施氮,籽粒产量增加,蛋白质含量提高,加工品质改善;过量施氮,籽粒产量降低,加工品质趋于变劣。本试验条件下,综合考虑产量、品质和氮素利用率,施氮量为150～195 kg/hm²可供生产中参考。     

玉米秸秆还田条件下麦田氮素运转和籽粒产量对氮肥的响应

为给秸秆全部还田条件下豫北麦玉两熟高产地区冬小麦合理施用氮肥提供理论依据,以周麦18和济麦22为试材,于2011-2013年研究了不同施氮处理(小麦全生育期不施氮肥,及底施纯氮120 kg/hm2基础上拔节期分别追施0,60,100,140,180,210 kg/hm2)下麦田土壤和植株氮素含量的动态变化,分析了不同追氮量对植株氮素吸收、麦田氮肥利用率和籽粒产量的影响。结果表明,小麦植株氮素吸收积累和籽粒产量随施氮量的增加呈单峰曲线变化,周麦18和济麦22分别在220,260 kg/hm2和120,180 kg/hm2施氮量下植株氮素吸收积累达到峰值,籽粒产量较高。麦田氮流失量随施氮量增加呈先升后降变化趋势。秸秆还田配施适量氮肥能够显著提高氮肥偏生产力、氮肥农学利用率;随着施氮量的持续增加氮肥偏生产力、氮肥农学利用率显著降低。综合来看,玉米秸秆还田条件下兼顾氮肥效率和籽粒产量,豫北麦玉两熟区周麦18适宜的氮肥配施量为220~260 kg/hm2,种植济麦22适宜的氮肥配施量为120~180 kg/hm2。     

不同施氮措施对强筋和中强筋小麦品质的调控效应

为明确不同施氮措施对优质小麦产量及品质的影响,以强筋品种郑麦366和中强筋品种郑麦7698为材料,设置不施氮（N0）、基施纯氮210kg/hm2(N210+0)、基施纯氮150kg/hm2+追施纯氮60kg/hm2(N150+60)和基施纯氮150kg/hm2+追施纯氮120kg/hm2(N150+120)4个施氮处理,连续3年分析不同施氮措施下的产量、籽粒与麦粉品质。结果表明,不同施氮措施对小麦产量和品质的影响年际间变化较大;丰产年份（2018-2019年度）N150+60处理的籽粒和蛋白质产量均高于其他处理;N150+120处理2017-2018年度2个品种、2019-2020年度郑麦7698的小麦粉湿面筋含量显著高于N150+60和N0处理;不同施氮措施下2个品种的小麦粉面团稳定时间以N150+60或N150+120处理较长;N150+60处理与其他处理相比显著增加了2019-2020年度的郑麦366面团最大拉伸阻力;与N210+0和N0处理相比,N150+60和N150+120处理显著增加了2018-2019和2019-2020年度的郑麦7698面团最大拉伸阻力。综上分析,小麦...     

施氮量对不同强筋小麦产量和加工品质的影响

在中国农业科学院作物科学研究所试验基地，以强筋小麦品种为试验材料，采用二因素裂区设计，研究了肥料运筹对产量和品质的影响，以及品种间的差异。结果表明，在0～300 kg/hm²施氮范围内，随施氮量增加产量逐渐提高，处理间差异显著，但每公顷施用300 kg氮素仅比施225 kg的处理增产3.1%，因此，中产条件下施用氮素以225 kg/hm²左右较为适宜。施氮处理对清蛋白和球蛋白（可溶性蛋白）影响小，对醇溶蛋白和谷蛋白（贮藏蛋白）影响大。施氮可显著提高贮藏蛋白和总蛋白含量，进而改善加工品质。在一定范围内，小麦的主要加工品质性状随施氮量的增加而改善，与对照相比，湿面筋、沉降值、稳定时间、拉伸面积和延伸性等重要烘焙品质指标均有改善。但品种之间有一定差异，有些品种的某些指标差别较大，但其面包体积和评分接近。     

不同氮肥运筹模式对冬小麦籽粒产量品质和氮肥利用率的影响

在高肥力条件下,研究了不同氮肥运筹模式对冬小麦籽粒产量、品质、氮肥利用率和土壤中硝态氮累积量的影响。结果表明,在本试验条件下,施用氮肥对籽粒产量、籽粒蛋白质含量和湿面筋含量无显著影响,而作为籽粒蛋白质质量指标的沉淀值、面团形成时间和面团稳定时间均明显改善。与分次施用（50%作底肥,50%作追肥）比较,拔节     

土壤基础肥力和氮肥运筹对强筋小麦 产量和品质的影响

以优质强筋小麦皖麦38为材料，研究土壤基础肥力和氮肥施用量、基追比例和追氮时期对强筋小麦籽粒产量和品质的影响，分析了产量和品质的关系。结果表明，施氮量在0~300 kg/hm2范围内，施用量、拔节期追氮比例与产量呈二次曲线关系，与籽粒蛋白质含量和湿面筋含量呈极显著正相关。适当增加施氮量和拔节期追氮比例及适期追肥可显著地提高产量，并可使籽粒蛋白质含量、湿面筋含量和面团稳定时间与产量同步增加。在本试验条件下，较低土壤肥力的最高产量的临界施氮量为238.6 kg/hm2，拔节期追氮比例35.1%，氮肥施用以基肥+拔节肥为宜；较高土壤肥力施氮量临界值为274.2 kg/hm2，拔节期追氮比例47.2%，氮肥施用以基肥+拔节肥或结合挑旗肥为宜。氮肥对较低肥力小麦产量和品质的调节效应高于较高肥力，但较低肥力土壤强筋小麦产量和品质的协调性差，主要品质指标难以达到优质强筋小麦标准；优质强筋小麦生产的技术关键是以优质品种为前提，在较高地力基础上合理运用氮肥。