氮素营养水平对冬小麦碳氮运转的影响

在大田试验条件下,研究了不同施氮水平对2种穗型冬小麦品种花后干物质和氮素积累与运转的影响及其与产量和品质的关系,以探讨氮素营养水平对冬小麦碳氮运转的影响.结果显示,适宜的施氮量（180 kg·hm^-2）能够极显著增加2种穗型冬小麦品种叶片、茎鞘等营养器官花前贮藏物质及花前贮藏氮素的再运转量和运转率以及总再运转量和运转率,也能够极显著增加成熟期籽粒氮素含量和花前贮藏氮素总运转量对籽粒氮素含量的贡献率.各施氮处理对2种穗型小麦品种花后氮素积累量对籽粒氮素含量贡献率的影响效应不明显.结果表明,适宜的施氮量有利于小麦籽粒和蛋白质产量的提高.     

喷灌对冬小麦植株氮素积累运转及籽粒蛋白质含量的影响

以百农矮抗58为试验材料,以地面灌溉为对照,采用大田试验的方法,研究了喷灌对冬小麦植株氮素积累运转及蛋白质含量的影响.结果表明： 拔节期喷灌条件下冬小麦植株氮素积累量与地面灌溉条件下相比没有显著差异;孕穗期至成熟期,喷灌条件下冬小麦植株氮素积累量显著高于地面灌溉条件.喷灌条件下叶片、茎鞘、颖壳开花前贮藏氮素的运转量和对籽粒氮素的贡献率均大于地面灌溉条件;而开花后同化氮素对籽粒的贡献率较地面灌溉条件降低.喷灌条件下冬小麦籽粒的蛋白质含量和蛋白质产量较地面灌溉条件显著提高.表明喷灌可明显调节冬小麦氮素物质运转和籽粒蛋白质积累.     

不同冬小麦品种对氮肥反应敏感性研究

以土垫旱耕人为土为供试土壤进行盆栽试验,在不同施氮水平条件下,以NR9405、9430、偃师9号、小偃6号陕229、西农2208、矮丰3号等7个冬小麦品种为材料,研究不同品种冬小麦对氮肥反应敏感性。结果表明：7个品种中,9430、西农2208、偃师9号和NR9405属于氮肥较敏感品种,小偃6号和矮丰3号属于氮肥敏感性较差品种,陕229居中。小偃6号对氮肥的反应敏感性最差,属于典型的对氮肥反应不敏感型品种。根据对不同品种干物质转移量、干物质转移效率和转移干物质对籽粒贡献率的分析,将供试品种分为两类：一类是在生长后期（开花至成熟）主要靠同化产物的继续大量形成和转移而影响籽粒产量,可称为“后期同化累积型”;另一类在生长后期则主要靠开花前干物质的转移而影响产量,可称为“后期物质转移型”。偃师9号、西农2208和9430属于比较典型的“后期同化累积型”,而小偃6号属于比较典型的“后期物质转移型”。将不同品种地上部分干物质、氮素累积对氮肥反应的敏感性对比分析后发现,“后期同化累积型”品种对氮肥反应相对敏感,“后期物质转移型”对氮肥反应的敏感性差,这种差异性可能与“后期同化累积型”在生长后期仍需继续从介质中吸收大量氮素,以满足同化需要,而“后期物质转移型”在生育后期主要靠花前吸收氮素转移和再分配以满足花后同化需要,从介质中吸收的氮素有限有关。     

施氮水平对2种穗型冬小麦品种产量及氮素吸收利用的影响

在大田高产栽培条件下,以大穗型小麦品种‘兰考矮早八’和多穗型品种‘豫麦49-198’为材料,研究了4个施氮水平下2种穗型冬小麦品种的籽粒产量、氮素吸收和氮肥利用效率。结果显示:随着施氮水平的提高,2种穗型小麦植株地上部生物量(返青期、拔节期除外)、籽粒产量和籽粒蛋白质产量均呈先增加后降低的趋势并都显著高于对照(不施氮),且均以180 kg.hm-2施氮处理最高,而2品种小麦各生育期植株氮素积累量和成熟期籽粒蛋白质含量却逐渐增加,且大都显著高于对照;2品种小麦的氮肥利用率、土壤氮贡献率以及氮收获指数均表现出180 kg.hm-2>90 kg.hm-2>360 kg.hm-2的趋势,且不同氮肥处理间均存在极显著差异(P<0.01)。研究表明,2种穗型冬小麦品种在试验条件下施用纯氮180 kg.hm-2可获得较高籽粒产量、蛋白质产量和氮收获指数。     

水分亏缺和施氮对冬小麦生长及氮素吸收的影响

利用管栽试验研究了不同生育期,水分亏缺和施氮对冬小麦生长及氮素吸收的影响.结果表明：任何生育期水分亏缺都会影响冬小麦的株高、叶面积、干物质累积及对氮素的吸收.冬小麦对水分亏缺的敏感期为拔节期,其次为开花期、灌浆期和苗期.苗期干旱后复水对后期生长有显著的补偿效应,开花期适度干旱后复水对生物量形成和氮素吸收有一定的补偿作用,拔节期干旱对小麦的生长影响明显.相同氮肥处理下, 与不亏水处理比较, 苗期水分亏缺、拔节期水分亏缺、开花期水分亏缺、灌浆期水分亏缺的根系氮素积累量分别平均降低25.82%、55.68%、46.14%和16.34%,地上部氮素积累量分别平均降低33.37%、51.71%、27.01%和2.60%.在相同水分处理下冬小麦含氮量、累积吸收氮量都表现为高氮处理（0.3 g N·kg^-1FM）>中氮处理（0.2 g N·kg^-1FM）>低氮处理（0.1 g N·kg^-1FM）.水分逆境条件下施用氮肥对冬小麦植株生长和干物质累积及氮吸收具有明显的调节效应.     

不同冬小麦品种在3种质地土壤中氮代谢特征及利用效率分析

为明确不同土壤质地条件下不同品种冬小麦(Triticum aestivum)的氮代谢和利用特征, 筛选与土壤质地相适宜的高产和氮高效利用的优质小麦品种, 采用大田试验的方法, 在同一生态类型区砂土、壤土和黏土3种质地土壤上, 以当地生产上大面积应用的强筋小麦‘郑麦366’ (‘ZM366’)和中筋小麦‘矮抗58’ (‘AK58’)、‘周麦22’ (‘ZM22’)为材料, 系统地研究了土壤质地对不同冬小麦品种主要生育时期叶片氨同化关键酶谷氨酰胺合成酶(GS)活性、游离氨基酸含量、花前和花后不同器官氮素积累和分配、氮素再分配等氮代谢过程及产量、品质和氮素利用效率等的影响。结果表明: 在这3种土壤质地上, 不同品种冬小麦旗叶GS活性和游离氨基酸含量均呈倒“V”型变化特征。各品种小麦旗叶GS活性、游离氨基酸含量大小及达到最大值的时期不一样, 砂土条件下峰值早于壤土10天左右出现, 且在5月22日已检测不到GS活性和游离氨基酸含量。花前和花后小麦地上部及各器官氮积累量(NA)、氮再分配量(NR)、成熟期籽粒产量和氮素当季利用率(NUE)均以壤土上为最高。氮素转运率(NRE)、花前再分配氮素对籽粒氮素的贡献率(NRC)、氮素生理效率(NPE)、氮收获指数(NHI)以砂土上为最高。其中, 砂土上NRC达82.46%-95.84%, 是花后的7倍左右; 壤土和黏土条件下花后吸收的氮素在籽粒氮素的积累中占有较大的比例, 贡献率分别为36.6%和29.2%。同一土壤质地上3个品种比较, 在砂土上, GS活性、游离氨基酸含量、籽粒产量、蛋白质含量及NUE和NPE以‘郑麦366’最高, 而壤土上以‘矮抗58’最高, 黏土上则以‘周麦22’最高。因此, 在生产上应培育和选择与土壤质地相适应的小麦品种, 砂土地种植‘郑麦366’, 壤土条件下种植‘矮抗58’, 黏土条件下种植‘周麦22’, 可以在获得较高产量和品质的同时, 提高氮素利用效率。     

嫁接与施氮对甜瓜产量和氮素吸收、利用的影响

通过裂区设计田间试验,主区为2种栽培方式(嫁接栽培和自根栽培),副区为4个施氮水平(0、120、240、360 kg N·hm^-2),研究了栽培方式和施氮量对甜瓜产量和品质、氮素运移和分配,以及氮素利用率的影响.结果表明: 嫁接栽培的甜瓜商品瓜产量较自根甜瓜提高了7.3%,可溶性固形物含量降低了0.16%～3.28%;生长前期嫁接栽培甜瓜氮素累积量较自根栽培低,结果后嫁接栽培氮素累积量显著升高,收获时植株氮素累积量较自根栽培增加了5.2%,果实中的氮素累积量提高了10.3%;嫁接栽培植株氮素向果实的转移量较自根栽培提高了20.9%,嫁接栽培果实中的氮素分配率在80%以上,自根栽培的分配率在80%以下;在同一施氮水平下,嫁接栽培的甜瓜氮素吸收利用率较自根栽培提高了1.3%～4.2%,氮素农学效率提高了2.73～5.56 kg·kg^-1,氮素生理利用率提高了7.39～16.18 kg·kg^-1;从商品瓜产量、氮素吸收量和氮素利用率综合考虑,施氮量240 kg·hm^-2为本区域嫁接甜瓜较适宜的氮素用量.     

不同播期冬小麦氮素出籽效率与氮素利用及转运的相关性

为探讨不同播期冬小麦氮素出籽效率与氮素利用及转运的关系,在2014—2016年2个生长季,比较了不同播期(S₁:9月24日;S₂:10月1日;S₃:10月8日;S₄:10月15日;S₅:10月22日)冬小麦氮素出籽效率、氮素利用和转运的差异及相互间的关系.结果表明: 籽粒产量和单位面积粒数在不同播期处理间未发生显著差异.推迟播期降低了地上部氮素积累量和穗部氮素积累量,从而降低了氮素吸收效率,但明显提高了氮素利用效率和氮素出籽效率.氮素出籽效率与氮素利用效率呈正相关,而与氮素吸收效率呈负相关,与氮素利用率无显著相关关系.氮素营养指数随播期推迟趋于最佳状态,与氮素出籽效率的改善展现出同步性.推迟播期显著降低了花前营养器官氮素转移量和花后氮素积累量,但明显改善了花前营养器官氮素转运效率.氮素出籽效率与氮素转运效率之间存在正相关关系,说明氮素转运效率的改善一定程度上有利于穗部氮素生产籽粒能力的提升.综合来看,适当推迟播期减少了氮素吸收,但提高了氮素利用效率和氮素出籽效率,改善了氮素供应状态.研究结果为本地区冬小麦生产中氮素减施增效的实施提供了理论依据.     

测墒补灌对冬小麦氮素积累与转运及籽粒产量的影响

2007-2009年,在田间条件下,以冬小麦品种济麦22为材料,以0-140 cm土层平均土壤相对含水量为指标设计4个测墒补灌试验处理:W0(土壤相对含水量为播种期80%+拔节期65%+开花期65%)、W1(土壤相对含水量为播种期80%+拔节期70%+开花期70%)、W2(土壤相对含水量为播种期80%+拔节期80%+开花期80%)和W3(土壤相对含水量为播种期90%+拔节期80%+开花期80%),研究不同水分处理对冬小麦氮素积累与转运、籽粒产量、水分利用效率及土壤硝态氮含量的影响。结果表明:(1)成熟期小麦植株氮素积累量为W1处理最高,W3处理次之,W0和W2处理最低,W0和W2处理间无显著差异;氮素向籽粒的分配比例为W2处理显著低于W1处理,W0、W1、W3处理间无显著差异。开花期和成熟期营养器官氮素积累量、营养器官氮素向籽粒中的转移量、成熟期籽粒氮素积累量均为W1>W3>W2>W0,各处理间差异显著。(2)随着小麦生育进程的推进,0-200 cm土层土壤硝态氮含量先降低后回升再降低,在拔节期最低。成熟期W0和W1处理0-200 cm土层土壤硝态氮含量较低,W2和W3处理120-200 cm土层土壤硝态氮含量较高。(3)W0处理小麦氮素吸收效率、利用效率和氮肥偏生产力最低;随灌水量的增加,氮素利用效率呈先升高后降低趋势;W1处理小麦对氮素的吸收效率和利用效率较高,氮肥偏生产力最高。W0处理水分利用效率较高,但籽粒产量最低;灌水处理籽粒产量、灌溉水利用效率和灌溉效益两年度均随测墒补灌量的增加而显著降低。在本试验条件下,综合氮素利用、籽粒产量、灌溉水利用效率及土壤中硝态氮的淋溶,W1是高产节水的最佳灌溉处理,在2007-2008年和2008-2009年度补灌量分别为43.83 mm和13.77 mm。     

施氮对不同品种冬小麦植株硝态氮和硝酸还原酶活性的影响

以黄土高原南部半湿润区土垫旱耕人为土为供试土壤进行盆栽试验,以NR 9405、9430、偃师9号、小偃6号、陕229号和西农2208冬小麦品种为供试材料,研究施氮对不同品种冬小麦植株硝态氮含量和硝酸还原酶活性(NRA)的影响.结果表明,施氮能明显增加叶片NRA.不施氮时除小偃6号和偃师9号外,其余品种NRA在全生育时期的动态变化均呈双峰曲线,2个高峰期分别在返青期和开花期,且开花期高峰值(36.17 NO2-μg.-g 1FW.h-1)明显比返青期峰值(15.407 NO2-μg.-g 1FW.h-1)大;施氮时不同品种叶片NRA在全生育期呈单峰曲线变化,最高峰在开花期,平均峰值为80.93 NO2-μg.-g 1FW.h-1),比同期不施氮处理增加1倍以上.施氮后地上部硝态氮含量在各时期均显著提高,在小麦生育前期(出苗到拔节)表现最为显著.氮肥对不同品种硝态氮含量的影响程度基本上与对NRA的影响程度相反,即施氮后硝态氮增加幅度小的品种,NRA却增加幅度大.     

Effects of Sulphur Dioxide and Nitrogen Dioxide on Growth and Translocation in Winter Wheat

Gould, R. P. and Mansfield, T. A. 1988. Effects of sulphur dioxideand nitrogen dioxide on growth and translocation in winter wheat.—J. exp. Bot 39: 389–99 Winter wheat (Triticum aestivum L. cv. Avalon) was grown undersimulated autumn conditions for 4 weeks and exposed to a mixtureof SO₂ and NO₂. Biomass was measured after 2, 3 and 4 weeksand the flag leaves of sample plants were labelled with ¹⁴CO₂.Biomass yields revealed an increase in shoot-to-root ratiosunder polluted conditions. The labelling experiments showedthat less assimilate was transported to the roots, whilst morewas allocated to the younger components of the plant. It appearedthat NO₂ and SO₂ also caused labelled photosynthate to be retainedin the labelled leaf. Reducing the photon flux exacerbated theeffects of SO₂ and NO₂ as indicated by changes in biomass andby the distribution of ¹⁴C. Key words: Wheat, SO₂, NO₂, growth, translocation     

不同小麦品种植株地上部Cu的积累和分配规律研究

以'长5864'、'济麦20'和'中普绿麦1号'3个小麦品种为材料,研究了常规大田种植条件下植株地上部Cu的积累分配规律.结果表明:(1)随生育期推进,小麦叶片和叶鞘Cu含量在前期呈波动变化,于起身期(或拔节期)出现峰值之后逐渐降低,其茎秆、穗部和籽粒中Cu含量则持续下降.(2)小麦植株地上部Cu的积累量在三叶期-返青期增长缓慢,返青期-抽穗期急剧增长,抽穗期-灌浆末期缓慢增加,并以拔节期-抽穗期为Cu积累高峰期;叶片、叶鞘、茎秆及穗轴+颖壳中Cu的积累量在抽穗期(或灌浆初期)达到峰值,籽粒Cu积累量则持续增加.(3)灌浆末期,植株地上部各器官Cu含量以叶片最高,穗轴+颖壳最低;Cu积累量以籽粒最高,穗轴+颖壳最低;籽粒中Cu的分配比例为51.20%,其主要来自营养器官的转移,并以茎秆Cu对籽粒的贡献率最高.(4)小麦植株地上部Cu的含量和积累量存在品种间差异,其中'中普绿麦1号'植株Cu含量较高,而'长5864'植株Cu积累量较高.     

Nitrogen Uptake and Accumulation in Grains of Three Winter Wheat Varieties with Altered Source--Sink Ratios

In two pot experiments, removal of the top halves of ears (halving)of three winter wheat (Triticum aestivum L.) varieties at varioustimes after anthesis increased the nitrogen content in the grainsof the lower half of the ear. The increase was greater withearly (anthesis and 5 d later) than late (15 and 25 d post-anthesis)removal in the Splendeur and Hobbit varieties, but there wereno significant differences among halving times in Maris Huntsman.Halving also increased nitrogen as a percentage of dry weightof grain. The percentage of nitrogen in the grain decreasedas the time of halving was delayed in Splendeur (expt. 1) andHobbit, but was unaffected by the time of halving in Splendeur(expt. 2) and Maris Huntsman. Nitrogen uptake of shoots afteranthesis decreased with halving. Early halving decreased nitrogenuptake to a lesser extent than did late halving in Splendeurin expt. 1 and in Hobbit, while it decreased nitrogen uptakemore than late halving in Splendeur in expt. 2 and in Mans Huntsman. Key words: Grain nitrogen, nitrogen uptake, source-sink, wheat, variety     

Dark Respiration of Several Varieties of Winter Wheat Given Different Amounts of Nitrogen Fertilizer

Carbon dioxide production in the dark by ears and by the restof the shoot of winter wheat grown in the field was measuredin 2 years during grain growth. The respiration rate per g d.wt of the ears was increased by nitrogen fertilizer. Ears ofthe semi-dwarf varieties Maris Fundin and Hobbit respired moreslowly than ears of Maris Huntsman and Cappelle-Desprez. Respirationrates of the rest of the shoot were unaffected by nitrogen orvariety. The amount of carbohydrate required to provide the CO₂ respiredduring the whole period of grain growth varied from 163 to 443g m^–2, or 42 to 76 per cent of the dry weight of the grain.More than half the CO₂ lost was respired by the ear. The additionof 180 kg N ha^–1, which increased grain yield by 78 percent in 1975, almost trebled the amount of CO₂ lost by the ears.The semi-dwarf varieties lost less CO₂ from ears and shootsthan did the taller ones, and had larger yields of grain. Respiration was also estimated from the difference between the¹⁴C contents of shoots sampled immediately after a 30 s exposureto ¹⁴CO₂ and at maturity. When 14C was supplied 10 days afteranthesis, the loss by maturity amounted to 16–28 per centof that initially absorbed by flag leaves and 40 per cent ofthat absorbed by the leaf below the flag leaf. Most of the lossoccurred in the first day. The loss of 14C by maturity was significantlyincreased by nitrogen fertilizer in 1975. Triticum aestivum L., wheat, respiration, nitrogen supply, fertilizer treatment     

不同有机肥配施对小麦和燕麦镉积累、分配及转运的影响

为探讨化肥减量配施不同有机肥对小麦和燕麦镉吸收变化特征。试验在化肥施用减量20%基础上,设厩肥30000 kg/hm2（AM）、生物有机肥600 kg/hm2（BF）、厩肥30000 kg/hm2+生物有机肥600 kg/hm2（AM+BF）及化肥正常施用量（CK）4个施肥处理,研究不同有机肥对作物镉积累、分配、转运影响。结果显示,有机肥配施可降低作物各器官镉吸收,与CK相比,小麦籽粒镉含量降低15.79%-36.84%,籽粒富集系数降低8.02%-24.55%,根、茎、叶、穗向籽粒的转运系数降低5.79%-56.28%;与CK相比,燕麦籽粒镉含量降低11.76%-47.06%%;处理BF、AM+BF籽粒富集系数降低38.46%、30.77%%;根、茎、叶、穗向籽粒的转运系数降低16.2%-32.77%;并且灌浆后燕麦籽粒镉含量上升伴随着茎镉含量下降。有机肥配施处理下两种作物生物量增加6.78%-11.00%;燕麦抽穗后各器官镉向籽粒的转移量、转移率、贡献率均以茎为最高。上述结果表明,配施有机肥可降低作物籽粒镉含量、富集系数和转运系数,可提高农产品安全质量,且对燕麦籽粒降镉效果优于小麦,研究发现作物抽穗后镉从茎向籽粒转运是籽粒镉积累的主要来源。     

Effect of Nitrogen Fertilizer on Photosynthesis of Several Varieties of Winter Wheat

The rates of gross photosynthesis of the flag leaf and the nextleaf below (second leaf) in crops of winter wheat were estimatedfrom the ¹⁴C uptake of the leaves after exposure to short pulsesof ¹⁴CO₂. The photosynthetic rates of both leaves during thegrain-filling period decreased with increase in nitrogen fertilizerbecause the intensity of photosynthetically active radiationwas less at the surface of the leaves in the dense crops withadditional nitrogen. In addition, the rate of photosynthesisat saturating light intensity was slightly decreased by nitrogen.The effects of nitrogen, in decreasing the rate of photosynthesisper unit area of leaf and in increasing the leaf-area indexof the top two leaves, were such that the photosynthetic productivityper unit area of land of the flag leaf was increased by nitrogenbut the productivity of the second leaf was unaffected. Applying180 kg N ha^–1 increased the productivity of the top twoleaves by a factor of 2.3 but increased grain yield by only1.8. The photosynthetic productivity of the second leaf duringthe grain-filling period was about half that of the flag leaf. There was no difference in photosynthetic rate per unit areaof leaves of Cappelle-Desprez and Maris Huntsman which couldaccount for the larger yield of the latter cultivar. There wasa slight indication that the leaves of the semi-dwarf cultivarsMaris Fundin and Hobbit photosynthesized faster than those ofMaris Huntsman. Triticum aestivum L., winter wheat, photosynthesis, nitrogen fertilizer     

玉米秸秆还田和耕作方式对小麦养分积累与转运的影响

以冬小麦品种‘烟农19’为材料,于2008～2009年在淮北砂姜黑土区,设置玉米秸秆不还田(CK)和玉米秸秆全量粉碎还田——翻埋还田(HM)、旋耕还田(HX)、覆盖还田(HG)4种处理方式,通过大田试验研究玉米秸秆全量还田和耕作方式对小麦干物质和氮、磷、钾积累与分配的影响。结果显示:(1)小麦成熟期籽粒是干物质和养分的主要积累器官,其次为茎秆和叶片;在成熟期,籽粒积累的干物质、氮、磷、钾素分别占地上部总积累量的43.31%～46.13%、75.14%～76.83%、75.79%～77.99%、12.37%～12.82%。营养器官花前贮藏干物质和养分的转运量以叶片最高,其次为茎秆和颖壳;营养器官转运干物质和氮、磷、钾素对籽粒的贡献率分别为30.40%～36.54%、81.86%～86.10%、65.34%～74.83%、98.91%～125.85%。(2)玉米秸秆全量粉碎还田处理的小麦干物质和养分积累量与营养器官转运量均显著高于玉米秸秆不还田处理;玉米秸秆还田后不同耕作方式中,玉米秸秆全量覆盖还田处理的小麦籽粒干物质积累量和营养器官干物质转运量显著高于其它耕作方式,但氮、磷、钾的积累量和转运量在各耕作方式间差异均不显著。研究表明,在本试验条件下,在砂姜黑土区玉米秸秆全量粉碎覆盖还田处理更有利于小麦群体养分的积累与转运。     

氮肥运筹对不同种植方式冬小麦群体结构及产量的影响

以山西农业大学培育的多穗型冬小麦山农9801为供试材料,采用随机区组的方法,在施氮总量每公顷300 kg时,分别对常规条播(B1)和窄行稀条播(B2)实施不同氮肥基追比:CK(10∶0)、C1(7∶3)、C2(5∶5)、C3(3∶7),研究其对拔节期小麦群体形态、各生育期叶面积指数及总茎数、产量构成因素的影响。结果表明:窄行稀条播促进了冬小麦群体生长,提高了实际产量。不同氮肥运筹对两种播种方式小麦生长及产量的影响很大,拔节期追施氮肥后小麦各指标均在C1、C2较高,整体看C1最高,且对窄行条播的提高作用更为明显。B2种植基追比7∶3时,旗叶面积、株高、次生根数最多,黄叶数最少,且与其他处理达到显著差异,拔节期到孕穗期LAI最高,群体总茎数及单株成穗数最大,C1处理通过显著增加有效穗数、穗粒数及千粒重来增加实际产量。上述分析结果为晋中窄行条播冬小麦氮肥合理利用,优质高产提供了实验和理论依据。