小麥高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)需水需氮特性的研究.pdf

1、1 灌水量對(duì)小麥需水特性和品質(zhì)與產(chǎn)量的影響供試材料為強(qiáng)筋小麥濟(jì)麥20(J20)和中筋小麥泰山22(T22)。設(shè)置4個(gè)灌水量：全生育期不澆水(W0)、冬水+拔節(jié)水(W1)、冬水+拔節(jié)水+開花水(W2)、冬水+拔節(jié)水+開花水+灌漿水(W3)，每次灌水60mm。采用植物生理生化分析方法，研究了灌水量對(duì)小麥水分利用特性和品質(zhì)與產(chǎn)量形成機(jī)制的影響，主要結(jié)果如下： 1.1 高產(chǎn)麥田不同層次土壤水分含量變化動(dòng)態(tài)根據(jù)小麥根系的生長(zhǎng)及吸收規(guī)律，將

2、0～200cm土層分為0～20cm、20～60cm、60～100em、100～140cm、140～200cm五個(gè)層次。試驗(yàn)結(jié)果表明，灌水量對(duì)產(chǎn)量的影響主要是通過影響0～140cm土層的土壤水分含量來實(shí)現(xiàn)的，在播種前0～20cm、20～60cm、60～100cm、100～140cm土層土壤含水量分別為25.21％、23.11％、25．23％、24.63％的條件下，J20品種和T22品種獲得高產(chǎn)的處理在不同生育時(shí)期上述土層的適宜土壤含水量如

3、下：冬前期20.2％～21.1％、21.3％～21.5％、23.90％～24.1％、24％～24％拔節(jié)期16.9％～17.4％、17.1％～17.5％、21.7％～21.7％、23.1％～23.5％；開花期15.4％～15.8％、18.4％～18.7％、22％～22.1％、23.4％～23.7％；成熟期12.93％～14.03％、13.47％～15.28％、15.51％～17.04％、23.11％～23.92％。拔節(jié)至開花期0～20cm

4、、20～60cm土層維持較高的土壤含水量，開花至成熟期20～60cm、60～100cm土層維持較高的土壤含水量是高產(chǎn)的保證。 1.2 灌水量對(duì)小麥水分利用率的影響小麥高產(chǎn)的耗水量為451.31mm～459.19mm，其中來源于灌溉水的占總耗水量的26.59％～39.20％，來源于降水的占28.05％～28.54％，來源于土壤貯水的占32.75％～44.87％。小麥的水分利用率表現(xiàn)為W0>W1>W2、W3，W2和W3處理之間差異不

5、顯著。兩個(gè)品種之間比較，T22品種產(chǎn)量水分利用率高于J20品種。在W0和W1條件下，J20土壤耗水量顯著大于T22，說明J20在干旱及少水條件下具有較高的土壤水分利用能力。 1.3 灌水量對(duì)小麥一土壤氮素循環(huán)的影響W0處理在拔節(jié)期之前土壤硝態(tài)氮主要存留在0～40cm土層，開花至成熟期主要存留在0～60cm土層。W1、W2、W3處理加劇了土壤硝態(tài)氮向0～60cm土層以外的土壤運(yùn)移。與W0處理比較，灌水提高了開花期氮素積累量，增加了

6、營養(yǎng)器官貯存氮素向籽粒的轉(zhuǎn)運(yùn)量。W0、W1、W2處理間比較，灌水增加了小麥對(duì)土壤氮和追肥氮量的吸收，降低了成熟期籽粒中來自肥料氮的量，W1處理提高了植株對(duì)土壤氮的吸收和籽粒氮素的積累量。 1.4 灌水量對(duì)籽粒蛋白質(zhì)組分含量和品質(zhì)的影響隨灌水量增加，小麥籽粒α-醇溶蛋白、γ-醇溶蛋白和LMW-GS含量呈先增加后降低的趨勢(shì)，以W2處理最高；ω5和ω1，2醇溶蛋白和HMW-GS含量受水分影響不顯著；籽粒蛋白質(zhì)含量、濕面筋含量呈先降低后

7、增加的趨勢(shì)，面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間及沉降值呈先增加后降低的趨勢(shì)，W2處理最高。 品種間比較，J20品種的ω5．醇溶蛋白、α-醇溶蛋白、HMW-GS、LMW-GS、麥谷蛋白含量和谷/醇比、沉降值、面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間顯著高于T22品種。 1.5 灌水量對(duì)小麥氮代謝及其相關(guān)酶活性的影響W2處理與W0和W1處理比較，提高了J20灌漿中后期小麥旗葉的GS活性和開花后旗葉EP活性，增NT旗葉游離氨基酸含量；W3處理降低了灌漿后期小麥旗葉GS和EP活

8、性，不利于旗葉中蛋白質(zhì)的水解。 1.6 灌水量對(duì)籽粒淀粉品質(zhì)的影響J20品種W1處理提高了支鏈淀粉含量，降低了直鏈淀粉含量，支/直比值高，淀粉品質(zhì)優(yōu)。T22品種隨灌水量增加提高了直鏈淀粉含量，降低了支鏈淀粉含量，支/直比降低，淀粉品質(zhì)變劣。 品種間比較，J20品種支/直比值顯著高于T22品種。 1.7 灌水量對(duì)小麥碳素代謝及其相關(guān)酶活性的影響J20和T22兩品種的旗葉光合速率，均為W1、W2、W3處理顯著高：Pw

9、o處理，延長(zhǎng)了光合高值持續(xù)期：T22品種W2和W3處理的旗葉光合速率高于W1處理，而對(duì)J20無顯著影響。灌水提高了J20旗葉的SPS活性，但過多灌水抑制了旗葉蔗糖向籽粒的轉(zhuǎn)運(yùn)。 W1處理降低了灌漿中后期的籽粒GBSS活性，提高了灌漿中后期的籽粒SSS活性，灌水有利于籽粒灌漿后期直鏈淀粉的積累，不利于支鏈淀粉的積累。 1.8 灌水量對(duì)小麥籽粒產(chǎn)量的影響小麥籽粒產(chǎn)量隨灌水量的增加呈先升高后降低趨勢(shì)，J20品種以W1處理最高，

10、T22品種以W2處理最高。在W2、W3條件下，T22品種的籽粒產(chǎn)量高于J20品種，在W0、W1條件下，J20品種的籽粒產(chǎn)量高于T22品種。 2 施氮量對(duì)小麥籽粒蛋白質(zhì)和淀粉品質(zhì)的影響供試品種為強(qiáng)筋小麥濟(jì)麥20，設(shè)置4個(gè)施氮量(N)處理：0kg．hm<'-2>、96kg-hm<'-2>、168kg-hm<'-2>、240kg．hm<'-2>，分別以CK．、N1、N2、N3表示，研究了施氮量對(duì)小麥蛋白質(zhì)品質(zhì)和淀粉品質(zhì)與產(chǎn)量形成機(jī)制的

11、影響，主要結(jié)果如下： 2.1 施氮量對(duì)小麥籽粒蛋白質(zhì)組分含量的影響在施氮量0～168 kg．hm<'-2>的范圍內(nèi)，增施氮肥對(duì)麥谷蛋白含量影響較小，增至240kg-hm<'-2>時(shí)麥谷蛋白含量增幅較大；0～168kg-hm<'-2>范圍內(nèi)，醇溶蛋白含量增幅較大，而240kg．hm<'-2>處理的醇溶蛋白含量與168kg-hm<'-2>處理的差異不顯著；清蛋白和球蛋白含量受氮肥影響較小。麥谷蛋白/醇溶蛋白含量比值隨施氮量的增加先降

12、后增。說明適當(dāng)增施氮肥有利于小麥籽粒品質(zhì)的提高。 2.2 施氮量對(duì)小麥籽粒淀粉組分含量的影響施氮處理的支鏈淀粉、直鏈淀粉及總淀粉含量顯著低于不施氮的處理；施氮量處理之間比較，隨施氮量的增加籽粒支鏈淀粉和總淀粉含量降低，但差異不顯著；施氮量之間直鏈淀粉含量差異不顯著。 適當(dāng)增加施氮量有利于提高支/直比值，但過多施氮支/直比值降低，以N2處理最高。 2.3 施氮量對(duì)小麥籽粒產(chǎn)量的影響N2處理提高了每公頃穗數(shù)和每穗粒數(shù)