氮鋅施用對小麥礦質(zhì)元素積累分配和籽粒品質(zhì)的調(diào)控效應(yīng).pdf

1、本研究以高產(chǎn)小麥品種豫麥49-198為材料，采用盆栽和大田試驗相結(jié)合的方式，設(shè)置不同氮、鋅處理的兩因素試驗，其中盆栽試驗氮、鋅處理均設(shè)置2水平（施鋅處理為0和0.18g ZnSO4.7H2O/盆，施氮為0和2.32g N/盆），大田試驗旋鋅處理2水平(0和9.60kgZnSO47H2O/hm2)，施氮處理為4水平（0、180、240和300kg N/hm2），系統(tǒng)研究不同氮、鋅施用條件下植株生理特性和產(chǎn)量的差異，以及各器官和籽粒中氮、鋅

2、元素的轉(zhuǎn)運、累積和分配比例的變化，分析籽粒磨粉各出粉點樣品和混合粉中礦質(zhì)元素含量、有效性及面粉品質(zhì)性狀的差異，綜合評價籽粒礦質(zhì)含量、產(chǎn)量和各混合粉中營養(yǎng)品質(zhì)之間的關(guān)系，以期為小麥產(chǎn)量和品質(zhì)的同步提高提供理論依據(jù)。
　　主要研究結(jié)果如下:
　　施鋅顯著提高了小麥葉片碳酸酐酶(CA)活性，以開花期和灌漿中期最為明顯，而對葉片谷氨酸脫氫酶(GDH)活性、光合特性和產(chǎn)量的影響不顯著。施氮顯著提高了葉片和籽粒中GDH活性、葉片凈光合速

3、率(Pn)，同時提高產(chǎn)量75.6％，主要表現(xiàn)為穗數(shù)和穗粒數(shù)的顯著增加。施氮還顯著提高了收獲指數(shù)(HI)。隨施氮量增加，氮肥偏生產(chǎn)力(PFP)顯著下降，氮肥農(nóng)學(xué)利用率(NUE)無明顯變化（平均為22.7％）;施鋅對HI、PFP和NUE無顯著影響。
　　施鋅對植株花后莖、葉、穗部的氮轉(zhuǎn)運量、轉(zhuǎn)運效率及貢獻率均無顯著影響。施鋅處理顯著降低穗部氮素含量13.6％，但提高了各器官中鋅含量，其中籽粒鋅含量增加42.8％。與不施氮相比，施氮處理

4、顯著提高了各器官氮素轉(zhuǎn)運量2.48-2.90倍，且增幅隨施氮量增加而增大，穗部和總轉(zhuǎn)運效率則隨之顯著下降;施氮對莖和葉氮素貢獻率的影響未達顯著水平。研究還發(fā)現(xiàn)，施氮處理提高了各器官及籽粒中氮含量65.4％-112.1％，但隨施氮量增加，籽粒氮含量無顯著變化，表明在180kgN/hm2的施氮條件下籽粒氮含量已達較高水平。施氮亦顯著提高了小麥莖、穗和籽粒的鋅含量，其中籽粒鋅含量提高了8.9％。這表明在潛在缺鋅土壤地區(qū)，適宜施氮、鋅管理措施能

5、表現(xiàn)出一定的增鋅效果。另外，從植株氮素的分配比例來看，施鋅、氮肥處理均顯著降低莖和穗中氮素分配比例，施氮還顯著提高了葉和籽粒分配比例;隨施氮量增加，籽粒中氮素分配比例又有所下降。對于鋅素，施氮、鋅均顯著增加營養(yǎng)器官中（尤其是穗）鋅的分配比例，但明顯降低籽粒中鋅分配比例約18.0％和28.2％。結(jié)果顯示，施氮、鋅后植株增加的氮多向葉片和籽粒，鋅多向穗部轉(zhuǎn)移。相關(guān)分析表明，各器官氮素花后轉(zhuǎn)運量、成熟期含量與籽粒產(chǎn)量均呈顯著正相關(guān)。
　

6、　將籽粒從外向內(nèi)分為7層(F1-F7)，發(fā)現(xiàn)F2和F3中氮素含量最高（平均分別為28.64g/kg和28.23g/kg），而F7最低(16.25g/kg);鋅含量則以F1和F2較高（平均分別為69.01mg/kg和67.72mg/kg）。施鋅處理對各部分氮含量無顯著影響，但顯著提高了各部位鋅含量45.0％-59.3％;施氮處理顯著增加了籽粒各部位氮含量（以180kgN/hm2處理最大），但僅對F1、F5和F7鋅含量有明顯影響。從籽粒各部

7、位分配比例來看，施鋅處理提高了F1氮素百分比約4.9％，對各部位鋅分配比例無顯著影響;施氮處理降低F1和F7的氮分配9.40％和6.48％，但增加F2、F3和F4中氮素的分配比例，同時顯著提高F7鋅分配比例143％,但降低其他部分中鋅分配比例4.6％-6.3％。這表明施氮使籽粒增加的氮素多向糊粉層，鋅多向籽粒內(nèi)部轉(zhuǎn)移。相關(guān)分析表明，籽粒各部位氮含量與籽粒產(chǎn)量呈線性關(guān)系，籽粒鋅含量與產(chǎn)量和氮含量的關(guān)系不明顯。
　　對于不同粉路樣品和

8、混合粉來說，礦質(zhì)元素多集中分布于DF、XF和B1樣品。施鋅處理提高各出粉點樣品和混合粉中Zn含量32.7％-67.7％，增加XF中Cu含量8.5％;顯著降低DF中N含量，DF、XF和B2中P、K、Ca、Cu、Mn和Fe含量，對混合粉中P、K、Mg、Cu和Fe無顯著影響。施氮條件下，各出粉點樣品和混合粉中N含量提高31.9％-52.9％，XF、B1、R2、R3和部分混合粉的Ca、Mg、Cu、Mn和Fe含量也明顯增加，麩皮和心磨粉各部分中P

9、含量則顯著下降。相關(guān)分析表明，全粉中N和P含量負(fù)相關(guān)，K、Ca、Mg、Cu、Mn和Fe之間正相關(guān)（R2為0.330-0.740），Zn和Cu顯著正相關(guān)。這表明籽粒中大多礦質(zhì)元素存在著協(xié)同效應(yīng)。從礦質(zhì)元素在籽粒各出粉點樣品的分配比例和有效性看，施鋅對N、K、Ca、Mg、Fe和Zn的分配無顯著影響，使各粉路樣品和混合粉中Zn有效性顯著提高，但不同程度的降低了某些出粉點樣品和混合粉Ca、Mg、Cu和Fe有效性。施氮處理增加了DF中N、XF中P

10、和Mg、B1中K、R1中Mn和Fe的分配比例，降低R1和R2中P、DF中Mg和Zn的分配，同時增加了心磨粉Cu、Fe和混合粉中Mg和Zn有效性。進一步研究發(fā)現(xiàn)，精制粉、標(biāo)準(zhǔn)粉、通粉和全粉的鋅日吸收量(TAZ)平均分別為0.22、0.36、0.57和0.98mg/d，施氮、鋅后TAZ提高27.8％-61.0％。
　　各出粉點樣品中蛋白質(zhì)和淀粉含量存在差異，其中蛋白質(zhì)含量以DF、XF和B3含量較高，總淀粉含量以R1和R2最高。施鋅處理

11、對各出粉點樣品和混合粉中蛋白質(zhì)和淀粉的含量無顯著影響。施氮處理顯著增加了其中蛋白質(zhì)含量及累積量，提高DF層蛋白質(zhì)分配比例至21.1％，降低標(biāo)準(zhǔn)粉中總淀粉和支鏈淀粉含量（以B1、R1和R2較為明顯），增加直/支比13.8％。B1、B2和R1樣品對標(biāo)準(zhǔn)粉中淀粉的粘度指標(biāo)影響較大，施氮處理顯著降低了標(biāo)準(zhǔn)粉各部分的粘度指標(biāo)，R1和R2稀懈值在180kg N/hm2處理下較高，心磨粉各部分反彈值以240kg N/hm2處理下最低。施氮后R3膨脹勢

12、顯著提高。相關(guān)性分析表明，總淀粉、支鏈淀粉含量與各粘度指標(biāo)呈顯著正相關(guān)。
　　對礦質(zhì)元素含量與產(chǎn)量、各混合粉中蛋白質(zhì)和淀粉含量進行相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)籽粒中N、Ca、Mg、Cu和Fe含量與產(chǎn)量、各混合粉中蛋白質(zhì)含量均呈顯著正相關(guān)關(guān)系（R2為0.395-0.991)，P與之負(fù)相關(guān)，N、Ca和Cu含量與精制粉、標(biāo)準(zhǔn)粉和全粉淀粉含量顯著負(fù)相關(guān)。除通粉淀粉外，各混合粉中蛋白質(zhì)、淀粉含量與產(chǎn)量呈線性關(guān)系，與各營養(yǎng)器官氮素轉(zhuǎn)運及成熟期氮素含量也有