磷氮配施對小麥籽粒產(chǎn)量和品質(zhì)的影響及其生理基礎(chǔ).pdf

1、在肥力相對較低且均勻一致的田塊上，選用強(qiáng)筋小麥藁城8901(GC8901)和弱筋小麥山農(nóng)1391(SNl391)兩個(gè)專用品種，在不施氮肥(NO)和施N225kg·hm<'-2>(N225)兩種氮肥條件下，研究了不施磷肥(P0)、施P205120 kg·hm<'-2>(P120)和240 kg·hm<'-2>(P240)三種磷肥處理對小麥產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，并采用生長發(fā)育分析、生理生化和酶學(xué)研究等方法，從小麥氮素吸收轉(zhuǎn)化和蛋白質(zhì)形成等氮代謝

2、特性、光合產(chǎn)物生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)特性、淀粉形成特性等方面分析了磷氮配施對小麥產(chǎn)量和品質(zhì)影響的生理基礎(chǔ)。主要研究結(jié)果如下。 1磷氮配施對小麥籽粒產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響隨磷肥用量的增加單位面積穗數(shù)逐漸增加，穗粒數(shù)、粒重P120>P240>PO，單位面積籽粒產(chǎn)量隨磷肥用量的增加而增加。N225處理單位面積穗數(shù)、穗粒數(shù)、粒重和最終產(chǎn)量顯著高于NO處理。氮肥、磷肥、品種及其互作對小麥籽粒產(chǎn)量的影響都達(dá)到顯著以上水平。 2磷氮配旌對小麥品質(zhì)的

3、影響2．1蛋白質(zhì)及其組分含量隨磷肥用量的增加清蛋白和球蛋白含量逐漸增加。藁城8901在N225處理?xiàng)l件下隨磷肥用量的增加，醇溶蛋白、麥谷蛋白和總蛋白含量先升高后降低；藁城8901NO處理和山農(nóng)1391NO、N225處理?xiàng)l件下，隨著磷肥用量的增加，醇溶蛋白、麥谷蛋白和總蛋白含量逐漸降低。除藁城8901P0處理?xiàng)l件下以外，N225處理總蛋白及其各組分含量都高于NO處理。藁城8901在N225處理?xiàng)l件下，隨磷肥用量的增加，清蛋白和球蛋白占總蛋

4、白的比例先降后升，醇溶蛋白和麥谷蛋白所占比例先升后降。藁城8901NO處理、山農(nóng)1391NO和N225處理?xiàng)l件下，隨磷肥用量的增加，清蛋白和球蛋白占總蛋白的比例逐漸增加，醇溶蛋白和麥谷蛋白占總蛋白的比例逐漸降低。 2．2粉質(zhì)儀指標(biāo)藁城8901N225處理?xiàng)l件下，在一定范圍內(nèi)隨磷肥用量的增加公差指數(shù)降低，吸水率、形成時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間和評價(jià)值增加。藁城8901NO處理、山農(nóng)1391 NO和N225處理?xiàng)l件下增施磷肥，隨磷肥用量的增加公

5、差指數(shù)升高，吸水率、形成時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間和評價(jià)值降低。除藁城8901P0處理?xiàng)l件下外，N225處理吸水率、形成時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間和評價(jià)值等指標(biāo)值都高于NO處理，公差指數(shù)低于NO處理。 2．3拉伸儀指標(biāo)藁城8901在N225處理?xiàng)l件下增施磷肥，筋力增加，在一定范圍內(nèi)有利于延伸性的增加。藁城8901NO處理和山農(nóng)1391NO、N225處理?xiàng)l件下，隨著磷肥用量的增加，拉伸面積、拉伸阻力、拉伸比例都逐漸降低。N225處理面團(tuán)筋力、延展性比NO

6、處理高，藁城8901筋力增加較多，山農(nóng)1391延伸度增加較多。 2．4淀粉及其組分含量增施磷肥，直鏈淀粉、支鏈淀粉和總淀粉含量都表現(xiàn)為P120P>P240>PO。在NO處理?xiàng)l件下增施磷肥，直/支值隨磷肥用量的增加而增加。在N225處理?xiàng)l件下增施磷肥，藁城8901直/支比例P120

7、處理?xiàng)l件下淀粉含量增加，直/支值有下降的趨勢。 2．5 RVA參數(shù)增施磷肥，糊化溫度、糊化時(shí)間、峰值粘度、低谷粘度、稀懈值、最終粘度和反彈值等各指標(biāo)表現(xiàn)為P120>P240>P0。除藁城890l在PO處理?xiàng)l件下之外，N225處理峰值粘度、低谷粘度、稀懈值、最終粘度和反彈值幾項(xiàng)指標(biāo)都高于NO處理。 3磷氮配施對小麥氮代謝及蛋白質(zhì)形成的影響3．1對植株氮素積累、分配和運(yùn)轉(zhuǎn)的影響植株含氮量：在N225處理?xiàng)l件下，藁城8901旗

8、葉和穗部營養(yǎng)體氮含量在灌漿前期表現(xiàn)為P120>P240>P0；藁城8901NO處理和山農(nóng)1391NO、N225處理?xiàng)l件下，各器官氮含量都隨磷肥用量增加而降低。N225處理各器官氮含量都高于NO處理。相關(guān)分析表明，開花期旗葉含氮量與籽粒蛋白質(zhì)含量顯著正相關(guān)。 植株氮積累與運(yùn)轉(zhuǎn)：藁城8901N225處理?xiàng)l件下增施磷肥，氮素積累量、貯存氮素轉(zhuǎn)運(yùn)量、貯存氮素轉(zhuǎn)運(yùn)率、花后氮素同化量、花后同化氮素貢獻(xiàn)率增加。藁城8901NO和山農(nóng)1391N

9、O、N225處理?xiàng)l件下增施磷肥，氮素積累量、貯存氮素轉(zhuǎn)運(yùn)量、貯存氮素轉(zhuǎn)運(yùn)率增加，但花后氮素同化量增加較少。在P120和P240處理?xiàng)l件下，N225處理比NO處理貯存氮素轉(zhuǎn)運(yùn)量、貯存氮素轉(zhuǎn)運(yùn)率增加；花后氮素同化量增加幅度大，花后同化氮素貢獻(xiàn)率增加。相關(guān)分析表明籽粒蛋白質(zhì)含量的提高需要花前花后氮素貢獻(xiàn)率的協(xié)同提高。 3．2對植株氮代謝的影響藁城8901N225處理?xiàng)l件下增施磷肥，旗葉氮同化關(guān)鍵酶硝酸還原酶和和谷氨酰胺合成酶、旗葉蛋白水解酶內(nèi)

10、肽酶和羧肽酶活性，以及籽粒游離氨基酸含量P120>P240>0。藁城8901NO處理、山農(nóng)1391NO和N225處理?xiàng)l件下，隨著磷肥用量的增加旗葉硝酸還原酶、和谷氨酰胺合成酶、內(nèi)肽酶和羧肽酶活性，以及籽粒游離氨基酸含量降低。說明在氮素水平較高時(shí)增施磷肥，在一定范圍內(nèi)對藁城8901氮代謝具有促進(jìn)作用，不同品種碳氮代謝對氮磷比例的反應(yīng)存在差異。N225處理氮代謝幾種氮代謝酶活性和旗葉、籽粒游離氨基酸含量都高于NO處理。 3．3對蛋白

11、質(zhì)形成的影響灌漿中期以前，兩品種在兩個(gè)氮素水平上籽粒蛋白質(zhì)含量都隨施磷量的增加而提高；其后藁城8901N225處理水平下P240處理籽粒蛋白質(zhì)含量增加低于P120處理，成熟時(shí)籽粒蛋白質(zhì)含量以P120處理最高，PO處理最低；藁城8901NO處理、山農(nóng)1391N0和N225處理水平下，灌漿中期隨著施磷量的增加籽粒蛋白質(zhì)含量下降幅度增大，后期回升速度慢，最終表現(xiàn)為隨磷肥用量的增加蛋白質(zhì)含量降低。兩品種在各磷素水平上、各時(shí)期籽粒蛋白質(zhì)含量都表現(xiàn)

12、為N225處理高于NO處理。 增施磷肥籽粒蛋白質(zhì)積累量逐漸增加。N225處理籽粒蛋白質(zhì)積累量明顯高于N0處理。 4磷氮配施對旗葉光合特性和籽粒淀粉形成的影響4．1旗葉光合速率和葉綠素?zé)晒鈪?shù)增施磷肥和氮肥可以增加旗葉葉綠素含量和光合速率，提高旗葉最大光化學(xué)效率、實(shí)際量子效率增加，降低非光化學(xué)猝滅。提高由PO到P120增加效果明顯，由P120至P240增加效果降低；在N225處理?xiàng)l件下增施磷肥旗葉葉綠素含量和光合速率增加效

13、果明顯大于在NO處理?xiàng)l件下的效果。 4．2干物質(zhì)積累、分配和運(yùn)轉(zhuǎn)隨磷肥用量的增加單位面積干物質(zhì)積累量增加。N225處理單位面積干物質(zhì)積累量大于NO處理。隨磷肥用量的增加旗葉、其它葉、莖、鞘和穗部營養(yǎng)體干物質(zhì)積累量增加，但成熟期占總干物質(zhì)的比例下降，籽粒重量和占總重比例都增加。N225處理各器官單位面積上積累的干物質(zhì)量比NO處理增加；在PO處理?xiàng)l件下成熟期各營養(yǎng)器官所占比例也相應(yīng)增加，籽粒所占比例降低；在P120和P240處理?xiàng)l件

14、下各營養(yǎng)器官比例下降，籽粒所占比例增加。增施磷肥花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)移量和花后積累量都增加，花后干物質(zhì)積累貢獻(xiàn)率降低，而花前轉(zhuǎn)移干物質(zhì)貢獻(xiàn)率增加，說明增施磷肥對花前花后都有促進(jìn)作用，但對花前促進(jìn)作用更大。N225處理與NO處理相比，花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)移量增加，而花前干物質(zhì)轉(zhuǎn)移貢獻(xiàn)率降低；花后干物質(zhì)積累量和花后干物質(zhì)貢獻(xiàn)率都增加。說明增施氮肥主要是通過增加了花后干物質(zhì)的生產(chǎn)增加籽粒產(chǎn)量。 氮磷對干物質(zhì)的積累、運(yùn)轉(zhuǎn)和分配的影響都表現(xiàn)為，在NO處理

15、條件下不同磷肥處理之間差異較小，在N225處理?xiàng)l件下不同磷肥之間差異較大。氮磷肥之間存在互作效應(yīng)。 4．3籽粒淀粉形成增施磷肥，籽粒淀粉及其組分含量和積累量各時(shí)期都表現(xiàn)為，P120>P240>PO，其中P120與P240之間差異較小。在NO處理?xiàng)l件下增施磷肥籽粒淀粉及其組分含量和積累量的的動態(tài)變化差異較小，在N225處理?xiàng)l件下增施磷肥籽粒淀粉及其組分含量和積累量的動態(tài)變化差異加大：山農(nóng)1391增施磷肥籽粒淀粉含量和積累量各時(shí)期的