不同施氮量條件下密度對小麥產(chǎn)量和品質的影響及其生理基礎.pdf

1、本試驗的田間試驗于2004-2005年在山東農(nóng)業(yè)大學實驗農(nóng)場進行，選用優(yōu)質強筋小麥品種濟麥20和優(yōu)質中筋小麥品種泰山23，采用田間小區(qū)試驗、15N微區(qū)示蹤試驗和土柱栽培試驗相結合的方法，系統(tǒng)研究了不同施氮量條件下不同密度對兩品種產(chǎn)量和品質的影響。主要研究結果如下： 1.不同小麥品種產(chǎn)量和品質形成的差異 1.1不同品種小麥光合特性和氮素吸收的差異 泰山23，在開花后0-28天的旗葉光合速率、一天中最大光化學效率(F

2、v/Fm)和實際光化學效率ΦPSⅡ均高于濟麥20。植株全氮含量和氮素積累量也均高于濟麥20，且泰山23向籽粒中分配氮素的比例高于濟麥20。 1.2不同品種小麥籽粒淀粉和蛋白質及其組分含量的差異 開花后35天，泰山23籽粒直鏈淀粉含量、支鏈淀粉含量和總淀粉含量與濟麥20無顯著差異。泰山23籽粒醇溶蛋白、麥谷蛋白及總蛋白質含量高于濟麥20，而谷蛋白/醇溶蛋白比值小于濟麥20。 1.3不同品種產(chǎn)量和品質的差異

3、泰山23穗粒數(shù)顯著低于濟麥20，千粒重、籽粒產(chǎn)量和生物產(chǎn)量均顯著高于濟麥20，且泰山23獲得較高的收獲指數(shù)。泰山23吸水率和濕面筋含量高于濟麥20，面團形成時間和面團穩(wěn)定時間顯著低于濟麥20。 2.不同施氮量條件下密度對0-140cm土層土壤硝態(tài)氮含量的影響 施氮肥條件下，濟麥20，同一施氮量條件下，拔節(jié)期以M1處理土壤硝態(tài)氮含量最高；而開花期則以M2處理土壤硝態(tài)氮含量最高；成熟期M1N12、M1N16和M3N20同一施

4、氮量條件下淋溶現(xiàn)象最明顯，在60～140cm各施氮量條件下M3處理土壤硝態(tài)氮含量最低。泰山23，拔節(jié)期施氮量為N12的各密度處理土壤硝態(tài)氮含量差異不顯著，施氮量為N16和N20時，分別以M1N16和M2N20土壤硝態(tài)氮含量最高；在開花期0-20cm土層同一施氮量條件下，以M1N12、M1N16和M3N20土壤硝態(tài)氮含量最高；成熟期M1N16和M3N20兩處理在20-40cm淋溶顯著，M1N12處理在0-140cm沒有明顯峰值。

5、3.不同施氮量條件下密度對小麥生長發(fā)育的影響 3.1對群體動態(tài)的影響 濟麥20和泰山23在同一施氮量條件下，總莖數(shù)均隨密度增加而增大，分蘗成穗率都隨密度增加而降低。 3.2對干物質積累量的影響 成熟期濟麥20的干物質積累量M2N0、M2N12、M1N16和M2N20處理較同一施氮量條件下的其它兩個密度處理高。泰山23在同一施氮量條件下均以M2處理干物質積累量最高，高密度處理干物質積累量降低。 3.

6、3對灌漿速率的影響 不同施氮量條件下，兩品種籽粒灌漿速率均隨密度的增加而降低。 3.4對根系活力和MDA含量的影響 濟麥20在施氮量為N0、N12和N20時，在0-20cm土層根系活力M1大于M2，在20-40cm和40-100cm土層根系活力M2大于M1。根系MDA含量各施氮量條件下在0-20cm土層M2大于M1；在20-40cm和40-100cm土層，M2小于M1。 4.不同施氮量條件下密度對小麥氮素

7、代謝的影響 4.1對小麥植株氮素吸收、運轉和分配的影響 濟麥20以M2N0、M2N12、M1N16和M2N20處理較同一施氮量下的其他兩個密度處理有利于植株氮素的吸收和積累；泰山23，M2處理較其它兩密度有利于植株對氮素的吸收和積累。 15N示蹤試驗結果表明，小麥植株主要吸收土壤氮，開花期各處理吸收土壤氮占其總吸氮量的比例為79.02％～85.69％；成熟期各處理吸收土壤氮占總吸氮量的比例為81.86％-86.0

8、7％。開花期和成熟期，各處理肥料氮的利用率均隨密度的增大而降低。開花期葉和穗是基肥氮、追肥氮和肥料氮的主要分配器官，增大密度不利于氮素向穗中分配。成熟期籽粒是氮素的主要分配器官，M2的籽粒氮素積累量大于M1。開花后營養(yǎng)器官氮素轉移量在N12和N20時都表現(xiàn)為M1大于M2，說明增加密度不利于營養(yǎng)器官中的氮素向籽粒中轉移。 4.2對籽粒蛋白質及組分含量的影響 濟麥20，醇溶蛋白含量在同一施氮量條件下均以M2處理為最高。谷蛋白

9、含量在同一施氮量條件下M1＞M2＞M3。不同處理對蛋白質和谷蛋白大聚合體含量的影響結果一致，以M2N0、M2N12、M1N16和M2N20處理含量最高。 泰山23，醇溶蛋白和蛋白質含量在不同施氮量條件下均以M2N0、M2N12、M2N16和M3N20含量最高。谷蛋白含量在同一施氮量條件下為M1＞M2＞M3。谷蛋白大聚合體含量，同一施氮量條件下三個密度處理比較，M3N0、M3N12、M2N16及M1N20處理最高。 5.不

10、同施氮量條件下密度對小麥碳素代謝的影響 5.1對小麥光合特性的影響 濟麥20的M2N0、M2N12、M1N16和M2N20處理及泰山23的各M2處理較同一施氮量條件下其它兩密度處理具有較高的旗葉光合速率、最大光化學效率(Fv/Fm)和實際光化學效率(ΦPSⅡ)。在以上各處理中，N0和N20處理相對于同一密度的N12和N16同處理，不利于旗葉光合性能的提高。M3各密度處理發(fā)生光抑制和熱耗散程度較其它兩密度顯著。 5

11、.2對淀粉及其組分的影響 濟麥20，花后35天M2N0、M2N12、M1N16和M2N20處理在同一施氮量下的不同密度處理中獲得最高的籽粒直鏈淀粉含量；M1N0、M1N12、M1N16和M2N20處理獲得最高的籽粒支鏈淀粉含量；各處理對總淀粉含量的影響與對直鏈淀粉含量的影響結果相一致。 泰山23，同一施氮量條件下，開花后35天籽粒直鏈淀粉均表現(xiàn)為M2＞M3＞M1；籽粒支鏈淀粉含量以M2處理為最高；籽粒總淀粉含量變化均表現(xiàn)

12、為：M2＞M1＞M3。 5.3對小麥莖鞘果聚糖和葡萄糖含量的影響 濟麥20，在施氮量為N0、N12和N20時，M2處理有利于莖鞘DP≥4果聚糖、DP=3果聚糖和葡萄糖的積累；而在施氮量為N16時，M1處理有利于這三種糖的積累。 泰山23，在同一施氮量條件下M2處理莖鞘DP≥4果聚糖、DP3果聚糖和葡萄糖的積累量均高于其它兩密度處理。 6.不同施氮量條件下密度對小麥產(chǎn)量的影響 同一施氮量條件下，以下

13、各處理較其它密度處理獲得較高的產(chǎn)量：濟麥20為M2N0、M2N12、M1N16和M2N20處理，其中M1N16(籽粒產(chǎn)量為8919.51kg/hm2)產(chǎn)量最高；泰山23為M2N0、M2N12、M2N16和M2N20處理，其中M2N12(籽粒產(chǎn)量為9771.47kg/bm2)產(chǎn)量最高。 7.不同施氮量條件下密度對品質的影響 對各品質指標綜合比較，濟麥20以M2N0、M2N12、M1N16和M2N20處理品質較優(yōu)，而泰山23

14、則以M2N0、M2N12、M2N16和M1N20處理品質較優(yōu)。高密度處理的籽粒品質變劣。 8.對氮素養(yǎng)分利用率、氮素收獲指數(shù)及氮素農(nóng)學利用率的影響 濟麥20，其M2N12和M1N16兩處理分別獲得最高的氮素農(nóng)學利用效率和最高的氮素收獲指數(shù)，兩處理的氮素養(yǎng)分利用率分別為67.66％和70.48％，也均處于較高水平。 泰山23，其M2N12處理在各施氮肥處理中，獲得了最高的氮素養(yǎng)分利用率，其氮素收獲指數(shù)和氮素農(nóng)學利用

15、效率分別為30.91％和7.14％，與其它處理相比較處于較高水平。高密度的M3處理均使兩品種的氮素養(yǎng)分利用率、氮素收獲指數(shù)和氮素農(nóng)學效率降低。 綜合本試驗結果，確立了不同品質類型小麥品種高產(chǎn)優(yōu)質栽培較為適宜的施氮量和種植密度，即：強筋品種濟麥20的適宜密度為150×104～225×104/hm2基本苗，適宜施氮量為240kgN//hm2，推薦處理為M1N16處理。中筋品種泰山23的適宜密度為225×104/hm2左右基本苗，適宜