施氮对花后遮光条件下小麦产量与蛋白质含量的影响

为探讨施氮对花后弱光逆境下小麦籽粒产量和蛋白质含量的影响,选用2个对弱光敏感性不同的小麦品种（济麦22和济核916）,设置3个施氮水平（0、120和240 kg·hm^-2）,在花后遮去60%的自然光条件下研究了施氮量对小麦籽粒产量与蛋白质含量的调控效应。结果表明,增施氮肥可延缓花后遮光条件下两个小麦品种旗叶叶绿素下降,使PSⅡ实际光化学效率和净光合速率维持较高水平,促进旗叶可溶性糖含量合成,提高籽粒灌浆速率,增加穗数、穗粒数和籽粒产量。增施氮肥提高了遮光条件下两个小麦品种旗叶硝酸还原酶活性、籽粒谷氨酰胺合成酶活性和籽粒游离氨基酸含量,增加籽粒蛋白质含量。济麦22的籽粒产量以240 kg·hm^-2施氮处理最高,籽粒蛋白质含量在120 kg·hm^-2和240 kg·hm^-2施氮处理间无显著差异;济核916的籽粒产量和蛋白质含量均以120 kg·hm^-2施氮处理最高。由此可见,在花后遮光条件下适量施氮可提高小麦光合能力和促进碳氮代谢,最终增加籽粒产量和蛋白质含量。     

施氮量对弱筋小麦籽粒品质形成的影响

为明确施氮量对弱筋小麦籽粒产量与品质形成的影响,以弱筋小麦品种扬麦13和宁麦13为材料,设置不同施氮量（纯氮0、105、210和315 kg·hm^-2）处理,分析了施氮量对弱筋小麦籽粒蛋白质及其组分含量、淀粉粒度分布与黏度参数的影响。结果表明,两个弱筋小麦品种的籽粒蛋白质及其组分含量均随施氮量增加而增加;与醇溶蛋白相比,氮肥对谷蛋白含量的影响较大。当施氮量为105 kg·hm^-2时,小麦籽粒蛋白质含量分别为10.59%（扬麦13）、11.37%（宁麦13）,达到弱筋小麦标准要求;施氮量为210 kg·hm^-2时,两个小麦品种的蛋白质含量均超过12.5%。增施氮肥能有效提高弱筋小麦籽粒灌浆中后期谷氨酰胺合成酶（GS）活性。在施氮0~210 kg·hm^-2时,增施氮肥可提高B型（<10 μm）淀粉粒体积、表面积百分比,降低A型（>10 μm）淀粉粒体积、表面积百分比。施氮量对弱筋小麦B型、A型淀粉粒数目百分比无显著影响。淀粉峰值黏度、最终黏度在施氮0~210 kg·hm^-2范围内均随施氮量增加而增高。本试验条件下,要保证弱筋小麦籽粒品质和相对较高的产量,更为适宜的施氮量应在105~210 kg·hm^-2之间。     

施氮量对小麦籽粒灌浆的影响及其生理机制

为探明施氮量对小麦籽粒灌浆的影响及其生理机制,以当地高产小麦品种扬麦16和宁麦13为材料,设置120 kg·hm^-2(LN)、180 kg·hm^-2(MN)和240 kg·hm^-2(HN) 3个施氮量处理,分析了在不同施氮量下,强、弱势籽粒灌浆特征与籽粒中蔗糖-淀粉代谢途径中关键酶活性的变化。结果表明,两个小麦品种的籽粒产量随着施氮量的增加而增加,但在MN与HN处理间差异不显著。氮肥偏生产力随着氮肥用量的增加而显著降低。与LN处理相比,MN处理提高了扬麦16弱势粒中腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)、可溶性淀粉合成酶(SSS)和淀粉分支酶(SBE)的活性、弱势粒灌浆速率和粒重;HN则降低了扬麦16弱势粒中被测酶的活性和粒重。宁麦13弱势粒中AGPase、SSS和SBE活性、弱势粒灌浆速率和粒重则随施氮量的增加而降低。施氮量对两个小麦品种强势粒中被测酶活性、籽粒灌浆速率和粒重无显著影响。以上结果说明施氮量主要是影响小麦弱势粒的灌浆,且在品种间存在差异;施用氮肥后弱势粒灌浆速率和粒重的增加或降低与籽粒中蔗糖-淀粉代谢途径中关键酶活性的增强或降低密切相关;在地力较好条件下,施氮量为180 kg·hm^-2时就可以获得高产与氮肥高效利用的效果。     

不同氮源配施对豫北高产小麦花后氮代谢及土壤硝态氮的影响

为探索不同氮源配施对小麦花后氮代谢及土壤硝态氮积累的影响,在大田条件下,以矮抗58为材料,研究了5个肥料处理（100%无机氮、25%有机氮＋75%无机氮、50%有机氮＋50%无机氮、75%有机氮＋25%无机氮、100%有机氮）对小麦旗叶和籽粒中GS活性、游离氨基酸含量、氮素利用效率、产量、籽粒蛋白质积累量及0~100 cm土壤各层硝态氮含量的影响。结果表明,与纯施无机氮和纯施有机氮相比,三种配施处理均能显著提高小麦叶片和籽粒的GS活性及游离氨基酸含量,显著提高籽粒产量、籽粒蛋白质积累量和氮素利用效率,其中以50%有机氮＋50%无机氮处理的籽粒产量（11 124.08 kg·hm^-2）、蛋白质积累量（1 231.70 kg·hm^-2）和氮素利用效率（46.381 g·g^-1）最高。随着有机氮施入比例的提高,收获期各土层中硝态氮的含量逐渐下降。与纯施无机氮相比,不同氮源配施在获得较高产量的同时减少了硝态氮对地下水的污染。综合分析认为,5个肥料处理以有机、无机等氮量配施效果最佳,是豫北的环保型施肥方法。     

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。     

黄土高原旱地小麦长期施氮的效应

为了解黄土高原旱地小麦的长期施氮效应,以1984年以来开展的长期定位肥料试验为基础,在一定施磷量（39.3 kg·hm^-2）下,分析了长期不同施氮水平（0、45、90、135和180 kg·hm^-2）间小麦产量、氮素利用、养分累积和土壤氮素含量的差异。结果表明,长期施用氮肥对提高小麦产量仍有显著作用。氮肥利用率和利用效率均随着施氮量增加呈现显著降低的趋势,但施氮135 kg·hm^-2高于90 kg·hm^-2或二者差异不显著;施氮显著提高了小麦籽粒、秸秆和植株对氮、磷、钾的累积量,同时有利于养分在籽粒中的分配;土壤氮素累积量随施氮量增加呈现先升高后降低趋势,全氮和碱解氮含量均在施氮135 kg·hm^-2达到最高值或较高值。黄土高原地区小麦施氮135 kg·hm^-2时,可以获得较高产量,同时氮肥利用效率、籽粒中养分累积量及土壤残留氮量也较高,是该地区小麦氮素最适施用量。     

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。     

施氮量对渭北旱地冬小麦产量和籽粒品质的影响

为明确施氮量对渭北旱塬冬小麦产量与籽粒品质的影响,以小麦品种长6359和晋麦47为供试材料,设置0、60、120、180、240 kg·hm^-2共5个施氮水平(分别用N₀、N₁、N₂、N₃、N₄表示),探究施氮量对旱地冬小麦产量和籽粒品质相关指标及氮素农学效率的影响。结果表明：（1）在0~180 kg·hm^-2施氮范围内,施氮对旱地冬小麦的穗数和产量影响均达到显著水平,但穗粒数和千粒重在不同施氮处理之间差异均不显著。施氮量达到240 kg·hm^-2 时,穗数依旧增长,穗粒数和籽粒产量则出现一定程度的降低。（2）在 0~180 kg·hm^-2 施氮范围内,籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、吸水率、淀粉含量、沉降值、面团稳定时间和形成时间均随施氮量的增加而提高,但出粉率并未与施氮量呈现相关性,容重则与施氮量呈负相关。施氮量超过180 kg·hm^-2 后,除面团形成时间外,其余品质参数均下降。（3）从冬小麦各生育时期植株氮素含量与品质相关性看,拔节期二者关系最为密切。综合考虑冬小麦产量与籽粒品质,推荐渭北旱地麦田最适宜的施氮量为180 kg·hm^-2,较渭北旱塬平均施氮量降低约6.4%,推荐品种为晋麦47。     

氮肥施用对稻茬小麦冠层结构及产量、品质的影响

为给安徽省沿淮稻茬小麦高产栽培的氮肥合理运筹提供理论依据,通过大田试验,选用当地小麦主栽品种济麦22（半冬性中筋品种）和烟农19（半冬性强筋品种）为材料,设置0、90、180、270和360 kg·hm^-2 5个施氮水平,分析施氮量对两种基因型小麦冠层结构、产量及品质的影响。结果表明,在0~180 kg·hm^-2 施氮范围内,随着施氮量的增加,小麦株高、叶面积指数和叶片SPAD值显著上升,群体截获更多光能,冠层截获光合有效辐射显著增加,群体透光率显著降低,冠层光谱反射率在400～725 nm波段逐渐下降,在725～1 000 nm逐渐上升;随着施氮量的进一步增加,360 kg·hm^-2 施氮处理的各冠层指标与270 kg·hm^-2 施氮处理之间差异未达到0.05显著水平。籽粒产量随施氮量增加呈先升后降趋势,2个小麦品种产量均以270 kg·hm^-2 施氮处理最高。穗数、穗粒数均随施氮量增加而显著提高,都以360 kg·hm^-2 施氮处理最大,但180、270和360 kg·hm^-2 施氮处理间差异较小或不显著;千粒重则表现为先升后降的趋势,以90 kg·hm^-2 施氮处理最高。小麦籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、沉降值均随施氮量增加而逐渐提高,除2014-2015年270和360 kg·hm^-2 两个施氮处理间差异不显著外,两年不同施氮处理间均差异显著。综合高产、优质、低环境风险的选择条件,沿淮稻茬麦区小麦季氮素在180~270 kg·hm^-2 范围内偏下限施用较为适宜,强筋品种烟农19可适当提高施氮量。     

施氮和肥料添加剂对太湖地区小麦产量和氮素吸收利用的影响

为给太湖地区冬小麦合理施氮提供理论依据及技术选择, 以扬麦10号为试验材料, 在田间条件下研究了施氮和肥料添加剂对小麦产量和氮素吸收利用的影响。结果表明, 增施氮肥可显著提高小麦产量和植株累积吸氮量, 但对阶段氮累积比例无明显影响; 氮肥吸收利用率和农学利用率随施氮量增加而降低。在施氮基础上增施肥料添加剂可进一步增加小麦产量和各生育时期植株累积吸氮量, 且增加值随施氮量和肥料添加剂用量的增加而增加。尿素配施低水平(50 kg·hm^-2)肥料添加剂对小麦产量和植株氮素吸收利用的综合提升效应不明显;施用高水平肥料添加剂(100 kg·hm^-2)在施氮150 和250 kg·hm^-2条件下产量及氮素吸收利用均显著增加(P<0.05)。综合考虑籽粒产量和氮肥利用率, “施氮 250 kg·hm^-2 + 施肥料添加剂 100 kg·hm^-2 ”是本试验条件下较优的氮肥管理模式。     

小麦不同近缘种籽粒蛋白质积累及其关键酶活性的研究

为明确小麦不同近缘种籽粒蛋白质积累的演进规律,以二倍体野生一粒小麦(T. boeoticum)、栽培一粒小麦(T.monococcum)、节节麦(Ae.tauschii)和黑麦(S.cereale),四倍体野生二粒小麦(T.dicoccoides)、栽培二粒小麦(T.dicoccum)和硬粒小麦(T.durum),六倍体普通小麦(T. aestivum)扬麦9号、豫麦34和扬麦158为材料,采用盆栽试验研究了小麦不同近缘种籽粒蛋白质积累的动态变化及相关酶活性的差异.结果表明,与六倍体普通小麦相比,二倍体和四倍体材料籽粒产量和蛋白质产量低,但蛋白质含量高,其灌浆初期氮代谢能力比较强,硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸丙酮酸转氨酶(GPT)活性较高,蛋白质积累速度快;除黑麦外,其他二倍体和四倍体材料蛋白质合成关键酶活性下降早而快,在灌浆中后期低于普通小麦,蛋白质积累的功能期较短.因此,普通小麦灌浆后期较高的氮代谢酶活性和较长的持续期是提高籽粒产量和蛋白质合成的重要生理原因.     

水肥运筹对滴灌春小麦保护酶活性及产量的影响

为了解水肥运筹对滴灌春小麦旗叶保护酶活性及产量的影响,通过大田调查和小区控制试验,测定和分析了不同水肥条件下滴灌春小麦分蘖期、拔节期、灌浆期的保护酶活性、丙二醛含量及产量差异.结果表明,从分蘖期到灌浆期,适宜的水肥条件能增加滴灌春小麦叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)的活性.重度水分胁迫和低氮条件下,丙二醛(MDA)含量较高.水肥对产量互作效应显著,增施氮肥可提高产量.说明水肥合理配施对小麦的抗旱性具有一定的调控作用,灌水量和施肥量过高或过低均不利于小麦相关生理过程.综合考虑不同指标,全生育期灌水量为2 800～4 400 m3·hm-2、氮肥施用量为450～750 kg·hm-2、磷肥施用量为225～375 kg·hm-2时,滴灌小麦膜脂抗氧化能力和产量表现最佳.     

施氮量对小麦氮素代谢关键酶活性的影响

合理的施氮量可提高小麦氮素代谢关键酶活性,促进小麦籽粒氮素累积和利用,进而获得高产。为掌握小麦最佳施氮量及其促高产的生化机理,以晋麦104号为材料,设置0 kg·hm~(-2)、120 kg·hm~(-2)、240 kg·hm~(-2)、360 kg·hm~(-2)四个施氮水平,研究了施氮量对小麦产量及其氮素代谢关键酶活性的影响。结果显示,小麦产量随氮肥用量增加先升后降,施氮240 kg·hm~(-2)时最高。小麦旗叶氮素代谢关键酶活性在开花期后随时间推移呈先升后降之势;且均随施氮量增加而先升后降,施氮240 kg·hm~(-2)时,小麦旗叶GS、NR、GPT、GOGAT等关键酶活性最高。小麦旗叶氮素代谢关键酶活性与籽粒产量均显著相关。240kg·hm~(-2)施氮量通过改善小麦氮素代谢关键酶活性,提高氮素代谢水平,从而增加小麦籽粒产量。     

测墒补灌条件下施氮量对小麦干物质积累转运和产量的影响

为筛选测墒补灌节水条件下实现小麦高产和氮素高效利用的最优施氮量,以小麦品种烟农1212为材料,在拔节期和开花期将0~40 cm土层土壤相对含水量补灌至70%条件下,设置0、120、180和240 kg·hm^-2施氮量处理（分别用N0、N1、N2和N3代表）,分析施氮量对测墒补灌小麦旗叶光合特性、干物质积累与转运和氮素利用率的影响。结果表明,N2处理下小麦花后7~28 d旗叶光合性能显著高于N0和N1处理,但施氮量增至N3时光合性能无显著变化。N2处理的营养器官花前贮藏干物质在花后向籽粒的转运量显著高于其他处理;花后光合同化物积累量显著高于N0和N1处理,但与N3处理无显著差异。成熟期N2处理干物质在籽粒中的分配比例较N0和N1处理分别高5.00和2.86个百分点。N2处理的籽粒灌浆持续时间和活跃灌浆期长,最大灌浆速率下粒重高,籽粒产量较N0和N1处理分别高41.01%和22.44%,且氮肥农学效率最高,氮肥偏生产力较高。综合考虑,180 kg·hm^-2施氮量为测墒补灌节水条件下最佳施氮量。     

水氮互作对济麦20籽粒蛋白质品质及氮素和水分利用效率的影响

为给强筋小麦高产优质栽培的水氮合理运筹提供理论依据,以强筋小麦济麦20为试验材料,在大田条件下设置了3个施氮水平：0 kg·hm-2（N0）、180 kg·hm-2（N1）、240 kg·hm-2（N2）;每个施氮水平下设置4个灌水处理：不灌水（W0）、底水+拔节水+开花水（W1）、底水+冬水+拔节水+开花水(W2)、底水+冬水+拔节水+开花水+灌浆水(W3),每次灌水量60 mm,研究了水氮互作对强筋小麦济麦20籽粒蛋白质品质及其相关酶活性、产量及氮素和水分利用效率的影响。结果表明,旗叶硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶、内肽酶、羧肽酶和氨肽酶活性均为N2处理最高,N0处理最低。各施氮水平下硝酸还原酶活性和谷氨酰胺合成酶活性均以W0处理最低,W3处理与W1和W2处理相比,灌浆后期硝酸还原酶活性和谷氨酰胺合成酶活性提高,但各蛋白质水解酶活性降低。不施氮条件下,W3处理促进了籽粒蛋白质积累;施氮条件下,W1、W2和W3处理的籽粒蛋白质含量无显著差异。每公顷施纯氮180 kg条件下,W1处理的沉淀值高于其他灌水处理,湿面筋含量、面团稳定时间、籽粒产量、氮肥表观利用率和氮肥农学效率与W2处理无显著差异,高于W0和W3处理,水分利用效率高于W2和W3处理。综合考虑籽粒品质、产量、氮素和水分利用效率,施氮量为180 kg·hm-2、全生育期灌底水+拔节水+开花水的N1W1处理为高产优质高效的最佳组合。     

不同水氮处理对小麦耗水特性及产量的影响

为给小麦高产节水栽培提供理论依据,以百农矮抗58为材料,在大田条件下设置3个灌水水平[不灌水(W0),灌1水(W1,拔节水),灌2水(W2,拔节和开花水)]和5个施氮水平[0kg·hm-2(N0)、90kg·hm-2(N1)、180kg·hm-2(N2)、240kg·hm-2(N3)、300kg·hm-2(N4)],研究水氮处理对冬小麦耗水特性及产量的影响。结果表明,随着施氮量的增加,小麦总耗水量和土壤贮水消耗量先增加后降低,以N3处理最高,各种水分利用效率也表现出相似趋势。随灌水次数的增加,总耗水量、土壤水利用效率和降水利用效率均提高,而水分利用效率和灌水利用效率则相反。阶段耗水量均随灌水次数增加而提高,施氮对阶段耗水量的影响因灌水不同而异,其中,N2和N3处理在拔节至开花期的耗水量较高,而在开花至成熟期则较低。籽粒产量随施氮量增加呈先升后降趋势,随灌水次数增加则持续提高。综合考虑产量和生产成本,W1N3处理为本试验条件下节水高产的水氮运筹推荐模式。     

灌浆前期高温对小麦籽粒氮代谢关键酶活性的影响

为探讨花后高温胁迫对小麦籽粒氮代谢及蛋白质合成的影响机制,以黄淮地区高产小麦品种郑麦366为材料,利用人工气候室模拟花后高温的方式,在盆栽条件下研究了灌浆前期短暂高温对小麦强势粒和弱势粒谷丙转氨酶(GPT)、谷草转氨酶(GOT)活性的影响.结果表明,灌浆前期高温显著提高了籽粒蛋白质含量,降低了籽粒蛋白质积累量和氮代谢关键酶GPT、GOT活性,其中强势粒GPT活性受高温胁迫的影响较大.小麦籽粒蛋白质含量与GPT和GOT活性均呈负相关,但相关性在不同时期间、强势粒与弱势粒间有差异,强势粒GPT活性与蛋白质含量的关系更密切.     

氮素调控措施对小麦植株氮素同化过程和产量的影响

为明确不同氮素调控措施对小麦氮素同化过程和产量的影响,以皖麦68为试验材料,设置传统施肥+生物炭(CN+C)、传统施肥+硝化抑制剂(CN+D)、传统施肥+叶面肥(CN+P)、不施氮肥(CK)和传统施肥(CN)5个处理,分析各氮素调控措施与小麦叶片和茎秆的氮代谢物质含量、氮肥利用效率及产量等的关系。结果表明,与传统施肥相比,施用生物炭和硝化抑制剂能提高小麦体内铵态氮含量以及硝酸还原酶(NR)和谷氨酰胺合成酶(GS)活性,叶面喷肥能提高小麦灌浆期铵态氮含量和NR活性;各氮素调控措施能提高小麦灌浆期体内游离氨基酸和可溶性蛋白质含量,增强小麦的氮素转运速率和氮代谢水平,显著提高氮肥吸收利用率、氮肥农学效率和氮素偏生产力,进而提高小麦产量;施用生物炭、硝化抑制剂和叶面肥相比传统施肥分别增产568.3、520.0和663.3 kg·hm~(-2)。