不同产量水平麦田植株氮素转运和籽粒氮素积累的差异

【目的】提高开花后营养器官氮素转运量和开花后氮素积累量,改善籽粒氮素积累特性,有利于提高小麦氮素积累量和产量。为明确不同产量水平麦田植株氮素利用效率差异形成的生理机制,缩小产量差和提高氮素利用率,实现小麦高产高效生产提供理论依据。【方法】于2020—2022年连续两年在山东省小孟镇史王村进行大田试验,以烟农1212为种植材料,选择常年冬小麦产量水平在10500 kg·hm^(-2)(S)、9000 kg·hm^(-2)(H)和7500 kg·hm^(-2)(M)左右的3个产量水平麦田,比较分析不同产量水平麦田植株氮素积累与转运、籽粒氮素积累特征和籽粒产量的差异。【结果】相较于H和M麦田,S麦田显著提高了单位面积穗数和千粒重,籽粒产量比H、M麦田分别高19.64%—27.91%、51.68%—80.87%,从而获得了最高的氮素吸收效率、氮肥偏生产力和氮素收获指数;S麦田开花期营养器官氮素积累量较H、M麦田分别提高14.22—42.11、53.74—103.16 kg·hm^(-2),成熟期营养器官氮素积累量表现为S、H>M;与H和M麦田相比,S麦田显著提高了开花前营养器官氮素的转运量和开花后氮素积累量,提高了开花后营养器官氮素积累量对籽粒的贡献率,从而获得最高的成熟期籽粒氮素积累量;S麦田显著提高了开花后旗叶游离氨基酸和可溶性蛋白含量,促进了氮素的源库间转运;Logistic方程拟合可知,S麦田显著提高了籽粒氮素最大积累速率和平均积累速率,延长籽粒氮素积累持续时间,是其获得最高籽粒氮素积累量的主要原因。【结论】S麦田适宜的土壤环境显著提高了单位面积穗数和千粒重,有利于促进营养器官贮存氮素向籽粒的转运量,提高籽粒氮素积累速率,延长籽粒氮素积累持续期,是其获得最高籽粒产量和氮肥利用效率的主要原因。

密度对稻茬晚播小麦^(15)N积累、分配与利用特征的影响

通过^(15)N微区试验,研究晚播条件下不同密度小麦氮素吸收与利用的差异,探索提高晚播小麦氮素利用效率的生理机制。结果表明:稻茬晚播小麦开花期植株吸收的氮素67%~71%、成熟期植株吸收的氮素53%~70%来自土壤中氮素,^(15)N微区试验结果表明开花期植株对肥料^(15)N的吸收以基施^(15)N为主,成熟期吸收追施^(15)N比例则高于基施^(15)N。花后营养器官中的肥料^(15)N向籽粒中转运,其中茎鞘转移量最大,转移氮素以基施^(15)N为主。增加密度可显著增加成熟期植株对追肥中肥料^(15)N的吸收量及占总氮比例。高密度条件下籽粒中氮素的积累提高,主要是增加营养器官中追肥^(15)N向籽粒中转运。这说明晚播条件下适度增加密度有利于提高植株对肥料氮的吸收,减少土壤中肥料残留,提高营养器官中氮素向籽粒中的运转量,结合氮肥后移措施有利于提高氮素利用率。

强筋和中筋小麦氮肥适宜基追比例研究

【目的】研究不同氮肥基追比例对小麦籽粒蛋白组分、氮素利用效率和产量的影响,为黑龙港流域小麦高效施用氮肥提供理论依据。【方法】以济麦22和藁优2018为供试品种进行了2年小麦田间试验。以不施氮肥(N0)为对照,在等氮肥用量条件下设氮肥基追比3∶7(N_(3:7))、4∶6(N_(4:6))、5∶5(N_(5:5))和6∶4(N_(6:4))4个处理,氮肥追施在拔节期随灌溉一起进行。分析小麦生长关键时期的植株干物质和氮素积累量、籽粒总蛋白质含量及蛋白组分含量、氮肥效率和籽粒产量。【结果】随氮肥基追比例的提升,两小麦品种的植株干物质和氮素积累量均呈先增后减的趋势。随生育期的推进,两小麦品种的植株干物质积累速率呈先升后降的趋势,而氮素积累速率呈“升―降―升”的趋势。拔节至挑旗期是小麦干物质和氮素积累的主要阶段,至成熟期藁优2018和济麦22分别以N4:6和N5:5处理的干物质和氮素积累量最高。N4:6处理的藁优2018具有最高的籽粒清蛋白、球蛋白、谷蛋白含量,籽粒总蛋白质含量较其他处理显著增加3.66%~10.76%,籽粒产量是其他处理的1.07~1.13倍,氮肥偏生产力、氮肥回收率和氮肥农学效率均显著提升。N_(5:5)处理的济麦22籽粒清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白和总蛋白质含量分别较其他处理高2.55%~4.78%、4.11%~16.92%、3.42%~10.39%、1.35%~10.32%和2.95%~10.06%,籽粒产量是其他氮肥处理的1.03~1.08倍,氮肥回收率显著增加。在挑旗—成熟期,藁优2018的氮素积累速率与济麦22相比较高,籽粒蛋白组分含量较济麦22高出1.17%~5.72%;而济麦22各氮肥处理的籽粒产量比藁优2018增加5.4%~15.21%。【结论】满足小麦氮素积累特性的氮肥基追比有利于小麦的高产优质。中筋小麦(济麦22)品种在挑旗至成熟期氮素积累速率变小,氮肥基追比为5∶5较为适宜,而强筋小麦(藁优2018)品种氮素积累速率大,氮肥基追比提高到4∶6,可以促进小麦高产和增加蛋白含量。