氮肥与行距对不同筋型小麦产量和品质的调控效应

摘要

为探明不同的氮肥运筹及氮肥与行距互作对强、中、弱筋小麦产量构成、品质及生理特性的调控效应，2012-2013年在扬州大学江苏省作物遗传生理重点实验室试验场进行试验，以强筋小麦济麦20、中筋小麦保麦1号和弱筋小麦扬麦15为试验材料，在高产栽培条件下研究不同施氮量和施氮比例对三个不同筋型小麦产量和品质的影响。2013-2014年在扬州大学江苏省作物遗传生理重点实验室试验场和中国农业科学院作物科学研究所进行试验，以强筋小麦济麦20、中筋小麦中麦8号和弱筋小麦扬麦15为试验材料，研究高产栽培条件下施氮量与行距互作对强、中、弱三种不同筋型小麦产量和品质的影响。主要结果如下:
　　1.氮肥运筹对稻茬不同筋型小麦产量和品质的调控效应
　　氮肥运筹对强筋小麦济麦20、中筋小麦保麦1号和弱筋小麦扬麦15三种不同筋型小麦产量构成和品质均有不同程度的影响。适当增加施氮量或提高小麦生育中后期施氮比例，能提高三个不同筋型小麦剑叶SPAD值和产量，品种间差异显著。随着施氮量的增加，强中筋小麦籽粒蛋白质含量、GMP含量、湿面筋含量、沉降值、面团形成时间、稳定时间、面粉RVA特性等品质指标均显著改善，且225 kg·hm-2施氮量和270 kg·hm-2施氮量水平均显著高于180 kg·hm-2施氮量，当施氮量超过225 kg·hm-2时，三个不同类型小麦品质改善效果不是很明显，其中弱筋小麦扬麦15品质呈下降的趋势;适当增加氮肥施用量或提高中后期施氮比例均能提高三个筋型小麦籽粒谷氨酰胺合成酶GS活性，且氮肥运筹对强筋小麦济麦20和中筋小麦保麦1号籽粒GS活性的提升作用显著高于弱筋小麦扬麦15。三个筋型小麦采用适宜的氮肥运筹可兼顾产量、品质的协同提高。本试验条件下，强筋小麦济麦20达到高产优质的最优组合为施氮量225 kg·hm-2、施氮比例3∶1∶3∶3;中筋小麦保麦1号为施氮量270 kg·hm-2、施氮比例3∶1∶3∶3;弱筋小麦扬麦15为施氮量180 kg·hm-2、施氮比例5∶1∶2∶2或施氮量225 kg·hm-2、施氮比例7∶1∶2∶0的水平最优。
　　2.施氮量与行距互作对稻茬强、弱筋小麦产量和品质的调控效应
　　氮肥和行距对强、弱两种不同筋型小麦产量、品质及生理特性均存在不同程度的影响。适当增加施氮量或增大行距，均能提高济麦20和扬麦15两种小麦剑叶SPAD值和产量。增加施氮量或增大行距，济麦20和扬麦15植株氮素积累量不断提升，其中高氮有利于济麦20植株氮素积累，而中氮更有利于扬麦15植株氮素的积累。强筋小麦济麦20籽粒品质显著高于弱筋小麦扬麦15。随着施氮量的增加，强筋小麦济麦20籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、沉降值、面团形成时间、稳定时间等品质指标均显著升高，但弱筋小麦扬麦15品质显著下降，施氮量对小麦籽粒磨粉品质的影响不明显;30cm行距处理均有助于济麦20籽粒高品质的形成，而20cm行距更有利于扬麦15籽粒品质的改善。在270 kg·hm-2施氮量和30cm行距条件下，两种小麦籽粒和剑叶中均能够保持较高的谷氨酰胺合成酶GS活性。两个筋型小麦在适宜的施氮量和行距调控下可兼顾产量、品质的协同提高。本试验条件下，强筋小麦济麦20和弱筋小麦扬麦15达到高产优质的最优组合均为225 kg·hm2施氮量、30cm行距和为225 kg·hm-2施氮量、20cm行距。
　　3.施氮量与行距互作对旱茬强、中筋小麦产量和品质的调控效应
　　随着施氮量增加或行距增大，两种不同筋型小麦剑叶SPAD值和净光合速率均在270kg·hm-2施氮量和20cm行距条件下能够保持较高值，积累更多光合产物，为实现高产奠定了基础。增加施氮量或增大行距，济麦20和中麦8植株氮素积累量不断提升，其中210kg·hm-2施氮量有利于济麦20植株氮素积累，而270 kg·hm-2施氮量更有利于中麦8号植株氮素的积累;两个筋型小麦均在270 kg·hm-2施氮量、20cm行距条件下其花后蛋白质积累量、成熟期籽粒蛋白质及其组分含量显著提高。在20cm行距条件下，中氮有利于济麦20硬度、出粉率、湿面筋含量、沉降值及粉质参数等品质指标的改善，而高氮水平能有效提高中麦8号磨粉品质和粉质参数，两个筋型小麦面包体积和面包评分均随着施氮量的增加而不断升高，而两个小麦品种容重随施氮量的增加而显著下降。适当增大行距，济麦20和中麦8号加工品质均能够显著提升。两个筋型小麦在适宜的施氮量和行距下可兼顾产量、品质的协同提高。本试验条件下，强筋小麦济麦20和中筋小麦中麦8号达到高产优质的最优组合分别为210 kg·hm-2施氮量、20cm行距和270 kg·hm-2施氮量、20cm行距。
　　4、不同筋型小麦高产优质的氮肥运筹模式及氮肥与行距配置
　　稻茬小麦达到高产优质的最佳氮肥运筹模式因小麦类型而有所不同。其中，强筋小麦济麦20达到高产优质的最优组合为施氮量225 kg·hm-2、施氮比例3∶1∶3∶3;中筋小麦保麦1号为施氮量270 kg·hm-2、施氮比例3∶1∶3∶3;弱筋小麦扬麦15为施氮量180 kg·hm-2、施氮比例5∶1∶2∶2或施氮量225 kg·hm-2、施氮比例7∶1∶2∶0的水平最优。
　　不同茬口条件下，小麦达到高产优质的氮肥与行距配置不同。试验结果表明，强筋小麦济麦20在稻茬条件下，达到高产优质的最优组合为225 kg·hm-2施氮量、30cm行距。而在旱茬条件下，达到高产优质的最优组合为210 kg·hm-2施氮量、20cm行距。

目录

摘要

1 前言

1．1 氮肥对不同筋型小麦产量和品质影响的研究进展

1．1．1 对产量性状的影响

1．1．2 对蛋白质及其组分含量的影晌

1．1．3 对加工品质的影响

1．1．4 对小麦产量和品质影响的生理基础

1．1．5 对产量与品质的协同调控效应

1．2 行距对不同筋型小麦产量和品质影响的研究进展

1．2．1 对产量性状的影响

1．2．2 行距对小麦主要品质性状的影响

1．2．3 对小麦产量和品质影响的生理基础

1．2．4 对产量与品质的协同调控效应

1．3 本研究的目的与意义

2 材料与方法

2．1 试验材料与设计

2．2 测定项目和方法

2．3 数据分析方法

3 结果与分析

3．1 氮肥运筹对不同筋型稻茬小麦产量、品质及生理特性的调控效应

3．1．1 氮肥运筹对不同筋型稻茬小麦籽粒产量的影响

3．1．2 氮肥运筹对不同筋型稻茬小麦籽粒品质的影响

3．1．3 氮肥运筹对不同筋型稻茬小麦生理特性的影响

3．2 施氮量与行距互作对强、弱筋稻茬小麦产量、品质及生理特性的调控效应

3．2．1 施氮量与行距对强、弱筋稻茬小麦籽粒产量及其构成因素的影响

3．2．2 施氮量与行距对强、弱筋稻茬小麦籽粒品质的影响

3．2．3 施氮量与行距对强、弱筋稻茬小麦生理特性的影响

3．3 施氮量与行距互作对强、中筋旱茬小麦产量、品质及生理特性的调控效应

3．3．1 施氮量与行距对强、中筋旱茬小麦籽粒产量及其构成因素的影响

3．3．2 施氮量与行距对强、中筋旱茬小麦籽粒品质的影响

3．3．3 施氮量与行距对强、中筋早茬小麦生理特性的影响

4 讨论

4．1 不同筋型稻茬小麦高产优质的氮肥运筹比例特征

4．1．1 高产条件下的氮肥运筹比例差异

4．1．2 优质条件下的氮肥运筹比例差异

4．1．3 高产优质条件下的氮肥运筹比例差异

4．1．4 稻茬高产优质小麦氮肥运筹比例差异的生理机制

4．2 不同茬口条件下不同筋型小麦施氮量与行距互作模式分析

4．2．1 高产条件下的施氮量与行距互作模式

4．2．2 优质条件下的施氮量与行距互作模式

4．2．3 高产优质条件下的施氮量与行距互作模式

4．2．4 生理机制

4．2．5 稻茬和旱茬不同筋型小麦施氮量与行距互作模式差异的原因探讨

5 结论

5．1 氮肥运筹对不同筋型稻茬小麦产量和品质的调控效应

5．2 施氮量与行距互作对强、弱筋稻茬小麦产量和品质的调控效应

5．3 施氮量与行距互作对强、中筋旱茬小麦产量和品质的调控效应

参考文献

致谢

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