水氮互作对小麦籽粒蛋白质组分和品质的影响

为了给强筋小麦高产优质高效栽培提供理论依据,选用高产强筋小麦品种济麦20为材料,研究了施氮量和灌溉量对小麦籽粒蛋白质组分和品质的影响.结果表明,施氮量由120 kg/ha(N1)增加至240 kg/ha(N2),籽粒蛋白质含量、清蛋白和球蛋白含量增加(醇溶蛋白+麦谷蛋白含量)/(清蛋白+球蛋白含量)比值(谷醇/清球比值)降低,面团稳定时间降低.同一施氮量条件下,由不灌水(W0)到灌2水(W1),籽粒蛋白质含量增加,谷醇/清球比值降低,面团稳定时间缩短;由灌2水(W1)到灌3水(W2)和5水(W3),籽粒蛋白质含量降低,蛋白质组分中清蛋白和球蛋白含量升高,醇溶蛋白和麦谷蛋白含量降低,谷醇/清球比值降低,面团稳定时间亦缩短.试验结果表明, 在本试验条件下,增加施氮量和灌水量导致面团稳定时间缩短,其原因是清蛋白和球蛋白占总蛋白含量的比例,即谷醇/清球比值降低.     

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。     

减少灌水次数对强筋小麦氮素积累转运和籽粒蛋白质含量的影响

为探究减少灌水次数对强筋小麦氮素积累、转运和籽粒蛋白质含量的影响,选用4个强筋小麦品种(津农7号、农优3号、师栾02-1和中麦998),在大田条件下设置3种灌水处理(CK:冬水+拔节水+开花水;W2:冬水+拔节水;W1:冬水),研究了减少灌水次数对强筋小麦植株各器官氮素的积累与转运、籽粒蛋白质及其组分的含量、蛋白质产量和籽粒产量的影响,并对协调强筋小麦籽粒蛋白质含量和产量的适宜灌水次数进行了探讨。结果表明,减少灌水次数后,强筋小麦营养器官氮素积累量明显降低,氮素转运量增加;籽粒蛋白质含量升高;蛋白质组分的变化表现为,清蛋白、球蛋白和谷蛋白含量升高,醇溶蛋白含量下降;籽粒产量显著下降,水分利用效率升高,但不同品种增幅不同。综上所述,减少灌水次数能促进强筋小麦营养器官的氮素向籽粒转运,使籽粒蛋白质含量升高,籽粒蛋白质品质得到改善。本试验条件下,W2处理(冬水+拔节水)可以有效协调强筋小麦产量和籽粒蛋白质含量的关系,同时提高水分利用效率。     

灌水及施氮对高产区小麦产量及品质性状的影响

为给高产小麦的优质高效栽培提供理论依据,以中筋小麦品种平安8号为材料,研究了大田条件下灌水和施氮对小麦籽粒产量、籽粒品质及面粉品质性状的调控效应。结果表明,水氮对小麦产量和品质性状的影响表现为施氮灌水施氮×灌水。施氮对大多数品质性状(醇溶蛋白含量除外)的影响达显著(P0.05)或极显著(P0.01)水平;小麦籽粒产量、蛋白质产量、蛋白质组分含量及多数面团流变学特性指标随着施氮量的增加而提高,而籽粒硬度和容重则呈下降趋势,其中不施氮处理与施氮处理间差异显著,施氮处理间差异不显著(P0.05)。在施氮处理中以施氮180kg·hm-2时氮肥偏生产力最高。灌水对籽粒产量、蛋白质产量、清蛋白含量、球蛋白含量、籽粒硬度和容重的影响亦达显著或极显著水平。籽粒产量、蛋白质产量和吸水率随灌水次数(每次灌水750m3·hm-2)的增加而增加,而籽粒蛋白质含量、硬度、容重及面团形成时间、稳定时间、拉伸阻力和比例均随之降低。施氮与灌水互作显著影响籽粒产量、蛋白质产量和蛋白质含量、籽粒硬度、容重,对其他性状无显著影响。     

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。     

施氮量对冬小麦籽粒蛋白质及其组分含量和比例的影响

为研究高有机质土壤条件下施氮量对不同品质类型冬小麦籽粒蛋白质及其组分含量和比例的影响,以强筋小麦品种临优145和郑麦9023及弱筋小麦品种宁麦9号和宝丰949为材料进行了不同施氮量的试验。结果表明,增施氮肥可以提高籽粒蛋白质及其各组分的含量。总蛋白质、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白含量均随着施氮量的增加显著提高,N2处理较NO处理分别提高0．78、0．12、0．31和0．35个百分点;清蛋白含量也随施氮量的增加而提高,但不同施氮处理间差异不显著。强筋小麦和弱筋小麦贮藏蛋白含量差异显著,但可溶性蛋白含量差异不显著。随着施氮量的增加,品种间可溶性蛋白含量差异加大,但贮藏蛋白含量差异减小。氮肥施用量对小麦籽粒各蛋白组分在总蛋白中所占的比例影响不大．不同品种籽粒中各蛋白组分在总蛋白中所占比例受施氮量的影响也不同。     

追氮时期和基追比例对强筋小麦产量和品质的调控效应

为给小麦高产优质栽培中氮肥合理运筹提供依据,以济麦20号为材料,在施氮量为240kg·hm-2下,研究追氮时期(起身、拔节、孕穗、开花)和基追比例(1∶1、3∶7和3∶17)对强筋冬小麦产量和品质的调控效应。结果表明,起身期和拔节期追氮处理间产量差异不显著,但二者显著高于孕穗期和开花期追氮处理。起身和拔节期增加追氮比例可提高产量,孕穗和开花期增加追氮比例则使产量降低。在起身和拔节期追氮时,籽粒蛋白质、醇溶蛋白和清、球蛋白含量随追氮比例增加均呈下降趋势;在孕穗和开花期追氮时,籽粒蛋白质、醇溶蛋白和清、球蛋白随追氮比例增加呈上升趋势。在各时期增加追氮比例均可提高谷蛋白、HMW-GS、LMW-GS含量和面团稳定时间。在一定的基追比条件下,拔节期追氮处理的谷蛋白、HMW-GS、LMW-GS含量和面团稳定时间均高于起身期追氮处理,追氮时期自拔节期后移至孕穗和开花期时谷蛋白、HMW-GS、LMW-GS含量和面团稳定时间均不同程度降低。本试验条件下,综合考虑产量和品质,强筋小麦济麦20号以基肥∶拔节肥比例为3∶17为最佳氮肥运筹方式。     

孕穗期施氮对小麦蛋白质组分积累和蛋白质体发育的影响

为了揭示氮素对小麦蛋白质品质的调节效应,以扬麦9号为材料,研究了孕穗期施氮对小麦籽粒蛋白质组分积累及胚乳细胞蛋白质体发育的影响.结果表明:(1)随花后天数的增加,小麦籽粒清蛋白含量呈现由高到低的变化,球蛋白含量先下降,后期又升高;而醇溶蛋白和麦谷蛋白含量基本呈现由低到高的变化;(2)孕穗期施氮能显著提高醇溶蛋白和麦谷蛋白含量,而对清蛋白和球蛋白含量影响较小;(3)小麦胚乳细胞中蛋白质体约在花后12 d出现,花后16 d蛋白质体开始大量合成,其数目迅速增多,体积变大.成熟后期,蛋白质体因胚乳细胞中大小淀粉体的充实被挤成片层结构而填充在淀粉体缝隙中.胚乳边缘细胞中蛋白质体大而多,中部细胞蛋白质体小而少;(4)孕穗期施氮可促进蛋白质体的形成,使其数目增多.     

土壤类型与不同筋力小麦产量和品质的关联性

为了解不同筋型小麦对土壤类型的适宜性,通过大田试验,研究了不同筋型小麦品种在四个不同土壤生态类型（潮土,褐土,砂姜黑土,水稻土）上的产量和品质性状差异。结果表明,强筋、中筋和弱筋小麦籽粒产量、有效穗数、籽粒蛋白质含量和蛋白质产量在潮土上最高,在水稻土上最低;砂姜黑土上强筋、中筋和弱筋小麦千粒重均最低;水稻土上强筋和弱筋小麦穗粒数最少,在褐土上最多。潮土、褐土上强筋小麦籽粒蛋白含量、清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白、麦谷蛋白含量高于弱筋小麦;水稻土、砂姜黑土上弱筋小麦籽粒蛋白含量及其组份含量高于强筋小麦。潮土、褐土上强、中筋小麦出粉率、湿面筋、吸水量高于水稻土、砂姜黑土;而水稻土、砂姜黑土上弱筋小麦出粉率和湿面筋含量高于潮土和褐土。在潮土、褐土上强筋和中筋小麦能取得较好的面团品质,在水稻土、砂姜黑土上弱筋小麦能取得较好的面团品质。因此,郑州地区的潮土三种筋型小麦均适宜种植,与水稻土相比,能够取得较高产量和较好品质。综合来看,潮土和褐土种植强筋小麦比弱筋小麦好;水稻土种植弱筋小麦比强筋小麦好。     

施氮量对小麦旗叶光合速率和光化学效率、籽粒产量与蛋白质含量的影响

为给小麦高产高效栽培提供依据,在大田高产条件下,研究了施氮量对开花后小麦旗叶光合速率和光化学效率、旗叶和籽粒蔗糖含量及籽粒产量和蛋白质含量的影响。结果表明,适量施氮有利于提高灌浆中、后期的旗叶光合速率、旗叶PSⅡ实际光化学效率,以及灌浆末期旗叶PSⅡ最大光化学效率;施氮过多不仅不能继续提高旗叶光合速率,而且使PSⅡ实际光化学效率降低。施氮有利于提高旗叶蔗糖含量,促进灌浆前期籽粒中蔗糖的供应;施氮较多的处理中,灌浆后期有较多蔗糖滞留于旗叶中,致使施氮处理间籽粒蔗糖含量无显著差异。与不施氮的处理相比较,施氮105~195 kg.ha-1显著提高籽粒产量,施氮105~240 kg.ha-1显著提高籽粒蛋白质含量;继续增施氮肥至285 kg.ha-1,籽粒蛋白质含量、粒重和籽粒产量均降低。综合考虑籽粒产量和蛋白质含量,施氮量以150~195 kg.ha-1为宜。     

氮素形态对豫麦34地上器官游离氨基酸和籽粒蛋白质含量的影响

为给小麦优质生产中合理施用氮肥提供理论依据,以小麦品种豫麦34为材料,采用盆栽方法研究了三种氮素形态对豫麦34地上器官游离氨基酸和籽粒蛋白质含量的影响。结果表明,小麦叶片、茎、鞘和籽粒中游离氨基酸含量均以开花期最高;穗轴和颖壳中游离氨基酸含量以花后10 d最大;各叶位游离氨基酸含量高低表现为旗叶>倒二叶>倒三叶>倒四叶。三种氮素形态处理比较,各器官中（开花期倒三叶、倒四叶、穗轴和颖壳除外）游离氨基酸含量于花后30 d前均以酰胺态氮处理最大,铵态氮和硝态氮处理下互有高低,花后30 d以酰胺态氮处理最低;硝态氮处理下籽粒球蛋白含量最高,铵态氮处理下醇溶蛋白和麦谷蛋白含量最高,酰胺态氮处理下清蛋白含量、麦谷蛋白/醇溶蛋白比值、蛋白质含量最高,氮素形态间差异显著。说明施用酰胺态氮肥能够提高籽粒灌浆前、中期地上各器官中游离氨基酸含量,促进灌浆后期游离氨基酸向籽粒中的转运,提高籽粒蛋白质含量,因此,酰胺态氮肥是豫麦34品质栽培中首选的氮源。     

盐分胁迫对小麦籽粒蛋白质及其组分含量变化动态的影响

为了明确盐分对小麦籽粒蛋白质及其组分含量的影响,分析了3种不同盐分含量的土壤上小麦籽粒蛋白质及其组分含量的动态变化。结果表明,随着土壤盐分浓度的增加,小麦籽粒蛋白质含量提高,表现为S3（土壤盐分含量1．6129g／kg）〉S2（土壤盐分含量1．2656g／kg）〉SI（土壤盐分含量0．674g／kg）;小麦籽粒蛋白质积累量随盐分浓度的提高而下降,S2与S1处理间籽粒蛋白质含量和积累量差异均达显著水平,S3与S2和S1间差异均达极显著水平。盐分胁迫条件下小麦籽粒蛋白质含量呈高一低一高的“V”型变化,与正常生长条件下蛋白质含量的变化动态一致。小麦籽粒蛋白质各组分含量随土壤盐分浓度的增加而增加,各处理间的清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白含量差异均达显著或极显著水平。从各组分占总蛋白的比例来看,清蛋白、球蛋白、谷蛋白的比例随着土壤含盐量的增加而下降,醇溶蛋白的比例则随土壤含盐量的增加而增加,谷／醇比随着土壤含盐量的增加而下降。     

土壤相对含水量对冬小麦氮素积累、蛋白质组成和加工品质的影响

为了解土壤相对含水量(SRWC)对冬小麦氮素利用和籽粒品质的影响,在防雨条件下,以高产强筋小麦品种皖麦38为材料,采用测墒补灌的方法,0~40cm土层SRWC在拔节期(J)设置65%、70%和75%3个水平,开花期(A)设65%和70%两个水平,分析了不同处理(分别用J65A65、J65A70、J70A65、J70A70、J75A65、J75A70)间冬小麦氮素积累、蛋白质组成和加工品质的差异。结果表明,在65%~75%范围内,随拔节期SRWC的提高,小麦开花期各器官的氮素积累量显著增加;J70A70处理的成熟期籽粒氮素积累量与J75A65和J75A70处理无显著差异,但显著高于其他处理,且其氮素收获指数最高。开花期SRWC相同时,拔节期SRWC 65%处理较SRWC 70%处理具有较高的贮藏蛋白含量和谷醇比以及较低的可溶性蛋白含量;J65A65处理的籽粒谷蛋白含量、谷醇比和贮藏蛋白占总蛋白的比例显著高于其他处理。与面粉品质和烘烤品质相比,拔节期和开花期SRWC对面团品质的调控效果明显。其中,面团形成时间和稳定时间在拔节期SRWC 65%和70%条件下随开花期SRWC的提高而降低;开花期SRWC相同时,拔节期SRWC 65%处理较SRWC 70%和75%处理提高了面团形成时间、稳定时间、沉降值、面包体积。综合以上结果,J65A65处理提高了籽粒谷蛋白和谷醇比,延长了面团形成时间和稳定时间,增加了面包体积,有利于改善冬小麦加工品质,是最佳的优质节水测墒补灌方案。     

小麦籽粒蛋白质组分的变异及其与面粉品质的关系

为了探究小麦籽粒蛋白质组分的变异及其相对比例的变化对小麦籽粒品质的影响,在两个不同的小麦品质生态区,选用大面积推广的40个小麦品种(系)为材料,研究了小麦籽粒蛋白质各组分在基因型与环境间的变异,以及蛋白质组分与面粉品质的关系。结果表明,小麦籽粒蛋白质各组分含量在基因型间差异显著,而在环境间各组分含量的变异是一种非比例的增减,导致了籽粒蛋白质质量在环境间的显著差异。徐州点生态环境利于谷蛋白的合成,谷醇比显著大于南京点。在蛋白质各组分的关系中,清蛋白含量的增加降低了谷蛋白和醇溶蛋白含量,球蛋白含量的增加则降低了谷醇比,从而降低了沉淀值。蛋白质各组分含量及比例与面粉品质密切相关,是理想的品质微量评价指标。在高蛋白品种中,当谷醇比为1.3左右时,面粉面包烘烤品质较好。     

施氮量对强筋小麦产量、氮素利用率和品质的影响

为探明协同提高强筋小麦产量、氮素利用率和品质的施氮量,以强筋小麦品种济麦20（中穗型）和洲元9369（大穗型）为材料, 研究了180、240和300 kg·hm^-2三个氮肥水平（分别用N180、N240和N300表示）对强筋小麦产量、氮素利用率、品质及其相关指标的影响。结果表明,相同施氮量下,洲元9369的产量、氮素利用率、面团形成时间、面团稳定时间、面包体积和面包评分均高于济麦20。当施氮量由N180增至N240时,2个品种的产量无显著变化,但沉降值、面团形成时间、面团稳定时间、面包体积和面包评分均显著提高;施氮量增至N300后,2个品种的产量和品质又都显著下降,籽粒总蛋白含量、谷蛋白含量、SDS-不可溶性谷蛋白含量、醇溶蛋白含量和谷蛋白聚合指数均明显降低,而SDS-可溶性谷蛋白含量和谷醇比却表现为上升趋势。经相关分析,SDS-不可溶性谷蛋白含量、谷蛋白聚合指数与面团形成时间、面团稳定时间、面包体积和面包评分均呈显著正相关。以上结果表明,谷蛋白聚合程度降低是过量施氮条件下强筋小麦品质下降的主要原因。综合考虑小麦产量、氮素利用率和籽粒品质,240 kg·hm^-2为本研究条件下的最佳施氮量。     

灌水模式对春小麦光合性能和干物质生产的影响

为探寻宁夏引黄灌区春小麦节水栽培的适宜灌水模式,比较分析了6个不同灌水处理(W1:二棱水+开花水;W2:二棱水;W3:拔节水;W4:二棱水+孕穗水;W5:二棱水+拔节水+孕穗水+开花水+灌浆水;W6:二棱水+拔节水+孕穗水+开花水)下春小麦光合性能、物质积累与转运、产量性状及水分利用的差异。结果表明,灌二棱水、孕穗水或开花水的W1、W4、W5、W6处理明显增加春小麦花后旗叶光合速率、蒸腾速率和气孔导度,灌二棱水和生育后期少灌水的W1、W2、W4处理明显增加花后旗叶胞间CO2浓度。灌水次数减少会显著增加旗叶SPAD值,并降低叶面积系数,其中以缺少二棱水的W3处理最为明显。灌有二棱水和孕穗水的W4处理明显降低抽穗至开花旗叶SPAD值,增加开花至灌浆旗叶SPAD值和抽穗至开花叶面积系数,灌开花水明显增加开花至灌浆旗叶面积。灌二棱水、拔节水、孕穗水、开花水明显促进了干物质积累,灌水次数增加明显增加了叶干物质积累量,并降低茎鞘干物质比例;缺少二棱水的W3处理最不利于叶、穗干物质积累,但提高了开花至成熟叶干物质比例;灌浆水对各器官干物质积累影响不明显。二棱期至开花期缺少灌水的W1、W3、W2处理促进了开花前贮藏同化物在花后向籽粒的转运。籽粒产量随灌水次数的增加而增加;缺少二棱水明显降低穗粒数、收获指数,但增加千粒重;增加灌水次数降低了灌水利用效率,且以灌二棱水影响最为明显。综上所述,缺少二棱水对春小麦产量影响最明显,孕穗水、开花水影响次之,灌浆水影响不明显。