大麦扬农啤5号对土壤盐分的适应性及氮肥调控研究

摘要

为探明扬农啤5号啤酒大麦耐盐性及优质高产氮肥调控模式，试验于2011-2013年在扬州大学江苏省作物遗传生理重点实验室试验场和江苏森茂生态科技有限公司如东东凌园区进行，研究不同土壤盐分及氮肥对啤酒大麦扬农啤5号籽粒产量、蛋白质含量及群体生长的影响，比较盐化土和非盐化土扬农啤5号啤酒大麦产量和品质形成中氮肥调控效应的差异性，探明大麦扬农啤5号在不同含盐土壤上优质高产氮肥运筹技术。主要结果如下: 1.扬农啤5号属较耐盐大麦品种。盆栽条件下，在盐分低于1.25g·kg-1时能正常生长，产量与非盐化土壤无显著差异;盐分为2.00～2.75g·kg-1时能够生长，但产量极显著下降;当土壤盐分超过3.25g·kg-1时，植株几乎不能生长。大田盐土试验条件下扬农啤5号在盐分低于2.0g·kg-1时能够生长，产量可达5056.10kg·hm-2，在盐分为2.0～3.0g·kg-1时，产量仅为3094.01kg·hm-2。 2.随着土壤盐分浓度的增加，穗数、每穗粒数、千粒重均下降。通径分析表明，扬农啤5号产量三因素中对产量起直接最大作用的是穗数，其次是千粒重和每穗粒数。盐分胁迫下，尤其高盐胁迫下穗数的下降是引起盐土大麦产量下降的主要原因。 3.盆栽条件下，在相同盐浓度土壤上，籽粒产量随施氮量增加而增加，盐分和施氮量的互作效应显著，施氮增产能力增加幅度随盐分浓度变化不同而不同，在低盐条件下，施氮量增加有利于籽粒产量的提高，中、高盐胁迫条件下，施氮量增加，增产效果不显著。 4.在相同盐浓度土壤上，籽粒蛋白质含量随施氮量的增加而增加。盆栽条件下，施氮量180kg·hm-2籽粒蛋白质含量稳定符合国标(GB/T7416-2008)优级和一级(10.0％～12.5％)的要求;施氮量225kg·hm-2时籽粒蛋白质含量因气候条件变化而不稳定;施氮量270kg·hm-2条件下，籽粒蛋白质含量大多超标。大田盐土试验条件下，各个盐分下三个施氮量处理籽粒蛋白质含量均符合国标二级(9.0％～13.5％)的要求。 5.随土壤盐分的增加，植株茎蘖数、干物质积累量和氮、磷积累量下降，POD活性降低，叶面积减小，叶片SPAD值、MDA含量升高。 6.在非盐化土壤上，施氮量和氮肥运筹对籽粒产量的影响均达极显著水平。产量最高的处理为施氮量为225kg·hm-2，运筹为7∶1∶2的处理，其次为施氮量为270kg·hm-2，运筹为5∶3∶2的处理，两者差异不显著。施氮量和氮肥运筹对籽粒蛋白质含量的影响达显著或极显著水平，增加施氮量或者提高拔节肥比例均能提高籽粒蛋白质含量。施氮量为180kg·hm-2的所有运筹处理，施氮量为225kg·hm-2，运筹为7∶1∶2和9∶1∶0的处理以及施氮量270kg·hm-2，运筹为9∶1∶0的处理籽粒蛋白质含量均符合啤酒大麦品质要求。 7.综合盐分、施氮量和氮肥运筹对啤酒大麦扬农啤5号籽粒产量和蛋白质含量影响的试验结果，在非盐化土上，施氮量为225kg·hm-2，运筹为7∶1∶2可实现优质高产;在轻盐土上，施氮量为270kg·hm-2，氮肥运筹为5∶3∶2能实现优质高产;在中盐土上，首先应该降低土壤盐分，然后采用合理的栽培措施，从而提高大麦的产量和品质。

目录

摘要

1 前言

1．1 大麦生产现状

1．1．1 世界大麦生产现状

1．1．2 我国大麦生产概况

1．2 土壤盐渍化现状及盐分对作物生长发育的影响

1．2．1 土壤盐渍化现状

1．2．2 作物对盐分胁迫的反应

1．3 不同盐分条件下大麦高产优质的氮肥调控特征

1．3．1 氮肥对非盐化土大麦产量及品质的影响

1．3．2 氮肥对盐土大麦产量及品质的影响

1．4 本研究的目的与意义

2 材料与方法

2．1 试验设计

2．2 测定项目与方法

2．2．1 产量及结构

2．2．2 茎蘖动态、LAI动态以及干物质积累动态

2．2．3 SPAD值

2．2．4 净光合速率

2．2．5 过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、丙二醛(MDA)含量

2．2．6 氮、磷、钾素积累动态

2．2．7 籽粒蛋白质和淀粉含量

2．2．8 土壤可溶性盐分

2．3 数据分析方法

3．结果与分析

3．1 不同盐分浓度下施氮量对籽粒产量及蛋白质含量的调节效应

3．1．1 对产量的调节效应

3．1．2 对产量构成的影响

3．1．3 对籽粒蛋白质含量的影响

3．2 不同盐分浓度下施氮量对植株性状的影响

3．2．1 对单株茎蘖动态的影响

3．2．2 对单株叶面积的影响

3．2．3 对单株干物重的影响

3．3 不同盐分浓度下施氮量对花后叶片光合特性的影响

3．3．1 对叶片SPAD值的影响

3．2．2 对叶片净光合速率的影响

3．4 不同盐分浓度下施氮量对植株氮、磷积累动态的影响

3．4．1 对氮素积累量的影响

3．4．2 对磷素积累量的影响

3．5 不同盐分浓度下施氮量对花后叶片抗氧化酶活性与膜质过氧化的影响

3．5．1 对花后叶片MDA含量的影响

3．5．2 对花后叶片POD活性的影响

3．6 施氮量和运筹方式对籽粒产量及品质的影响

3．6．1 对产量的影响

3．6．2 对产量构成的影响

3．6．3 产量三因素对籽粒产量贡献关系的通径分析

3．6．4 对籽粒蛋白质和淀粉含量的影响

3．7 施氮量和运筹方式对群体动态的影响

3．7．1 对茎蘖动态的影响

3．7．2 对LAI的影响

3．7．3 对干物重的影响

3．8 施氮量和氮肥运筹对花后叶片光合特性的影响

3．8．1 对花后叶片SPAD的影响

3．8．2 对花后叶片净光合速率的影响

3．9 施氮量和氮肥运筹对花后叶片抗氧化酶活性与膜质过氧化的影响

3．9．1 对花后叶片MDA含量的影响

3．9．2 对花后叶片POD活性的影响

3．9．3 对花后叶片CAT活性的影响

3．10 施氮量和氮肥运筹对植株氮、磷、钾积累量的影响

3．10．1 对氮素积累量的影响

3．10．2 对磷素积累的影响

3．10．3 对钾素积累的影响

4 结论与讨论

4．1 讨论

4．1．1 扬农啤5号大麦耐盐性分析

4．1．2 不同土壤盐分下氮肥对扬农啤5号大麦籽粒产量形成的调节效应

4．1．3 盐分浓度和氮肥对扬农啤5号大麦籽粒产量的营养生理特性的影响

4．1．4 扬农啤5号大麦高产优质的氮肥施用模式

4．2 结论

参考文献

致谢

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