引入“5S”提升高校研究型实验室管理水平

通过总结山东农业大学农业部小麦栽培生理与遗传改良重点开放实验室在管理中实施“5S”管理产生的良好实验室形象,以及工作效率提高、保障安全、减少浪费、加快科研进程、提高研究人员综合素质等效果,提出了在高校研究型实验室实施“5S”的具体做法,以期进一步提升高校研究型实验室管理水平。

黄淮麦区冬小麦超高产栽培的理论与实践

根据黄淮麦区的生态特点 ,研究了冬小麦超高产 (hm2 产 90 0 0 kg籽粒 )栽培的理论与技术。结果指出 ,于土肥水条件良好的高产麦田 ,在建立合理群体结构的基础上 ,小麦开花至成熟阶段的干物质积累和分配与植株生育后期早衰的矛盾 ,是高产 (hm2 产 6 0 0 0～ 75 0 0 kg籽粒 )向超高产发展的主要限制因素。揭示了高产条件下小麦的衰老规律 ,划分衰老阶段 ,探索出延长缓衰期、缩短速衰期、保持较长的光合速率高值持续期 ,生物产量和经济系数同步提高的小麦由高产达到超高产的途径。研究出包括建立具有超高产潜力的两种类型品种的合理的群体结构和产量结构 ,氮肥后移 ,根据超高产麦田需肥特点施用氮、磷、钾、硫元素 。

9000kg/公顷小麦施氮量与生理特性分析

在本试验生产条件下和施氮量范围内 ,具有 90 0 0 kg/ hm2产量潜力的品种鲁麦 2 2与 75 0 0 kg/ hm2产量潜力的鲁麦 14相比较 ,鲁麦 2 2品种随着施氮量的增加 ,开花后旗叶光合速率高值持续期长 ,旗叶磷酸蔗糖合成酶 (SPS)活性和籽粒腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶 (ADPG- PPase)活性高 ,标记旗叶的 1 4C同化物滞留在标记叶中的比例少、向籽粒分配的比例大 ,籽粒产量高。利用 1 5N同位素的研究结果表明 ,鲁麦 2 2品种的较高施氮量处理对肥料氮的利用率高。研究认为 ,2 10～ 2 70 kg N/ hm2为黄淮冬麦区小麦由高产 (75 0 0 kg/ hm2 )向超高产 (90 0 0 kg/ hm2 )过渡并可获得 90 0 0kg/ hm2产量的高产高效施氮量。

山东强筋和中筋小麦品质形成的气象条件及区划

1999—2003年选用4个强筋小麦品种和12个中筋小麦品种在山东省的31个县进行试验,以各试验点当地气象站观测的小麦开花至成熟期的气象资料为依据,采用逐步回归和一元非线性回归模型进行分析.结果表明:平均气温分别为20.0℃和20.5℃时,有利于强筋和中筋小麦面团稳定时间的延长;气温日较差分别为12.7℃和11.7℃时,有利于强筋和中筋小麦籽粒蛋白质含量的提高;降水量分别为48.6mm和52.1mm,日照时数分别为297h和299h时,有利于强筋和中筋小麦沉降值的提高;降水量分别为53.5mm和53.9mm,日照时数分别为295h和298h时,有利于强筋和中筋小麦面团稳定时间的延长.单一气象因子对小麦籽粒蛋白质含量、沉降值和面团稳定时间的影响不完全同步.依据对各地气象条件进行综合评价的结果,将山东省划分为胶东与鲁中强筋、中筋小麦适宜区,鲁西北和鲁西南强筋、中筋小麦次适宜区,鲁南强筋小麦次适宜、中筋小麦适宜区.

灌溉条件对小麦籽粒蛋白质组分积累及其品质的影响

利用防雨池栽方式研究土壤水分对 2个品质类型品种蛋白质积累及品质影响。结果表明 ,籽粒灌浆过程中蛋白质含量的动态变化呈“V”字型曲线。花后 7d和 14d均以水分亏缺严重处理最高 ,但至花后 35d ,济南 17以水分亏缺最严重的最低 ,鲁麦 2 1则以该处理最高。干旱能促进清蛋白和球蛋白含量在灌浆初期的积累 ,但至灌浆末期转为降低。土壤水分亏缺严重或过多均不利于贮藏蛋白的积累。籽粒中谷蛋白大聚合体 (GMP)含量在开花 7d后随着灌浆进程而增加 ,花后 14d土壤水分亏缺有促进积累的作用 ,而后 ,土壤水分严重亏缺或过多均不利于形成较多的GMP。适宜的灌水处理有利于籽粒积累较多的贮藏蛋白和GMP ,从而改善品质。严重水分亏缺降低籽粒容重、面筋含量、沉降值、面团形成时间、稳定时间和评价值 ,但一定程度土壤水分亏缺反而促其升高。

施氮量和底追比例对小麦氮素吸收转运及产量的影响

应用15N示踪技术研究了高产麦田中施氮量和底施与追施氮肥的比例对小麦氮素吸收转运及籽粒产量的影响。共设7个处理,对照为不施氮肥(N0);在施纯氮量为168和240kg/hm2条件下,各设底肥氮量与追肥氮量比例(底追比例)为1∶1(N1和N4)、1∶2(N2和N5)、0∶1(N3和N6)。结果表明,播种至拔节期植株积累的底施氮占植株全生育期积累底施氮总量的78.04%～89.67%;小麦植株对追肥氮的利用率显著高于对底肥氮的利用率,适当增加追施氮肥的比例可提高氮肥利用率,其中N2处理的最高。在相同底追比例下,不同施氮量处理相比较,植株与籽粒中的氮素积累量均无显著差异;施氮量相同,随追施氮肥比例的增加,开花前贮存氮素的转运量和转运效率呈先增加后降低的趋势,N2和N5的转运量及转运效率最高;开花后氮素的同化量及对籽粒的贡献率则随追施氮比例的增加而提高;籽粒氮素积累量在N2、N3、N5和N6处理间无显著差异,但显著高于N1和N4。适量施氮并增加追施氮肥的比例可显著提高籽粒产量、蛋白质含量,N2、N5和N6均效果较好。在本试验条件下,施氮量为168kg/hm2及底追比例为1∶2的处理是兼顾产量、品质和效益的最佳氮肥运筹方式。

氮素营养水平对冬小麦氮代谢关键酶活性变化和籽粒蛋白质含量的影响

通过氮素营养水平对籽粒蛋白质含量差异较大的 3个小麦品种的氮素代谢关键酶活性变化及籽粒蛋白质含量影响的研究表明 :增加施氮量能够提高氮素同化关键酶硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶的活性 ,降低旗叶蛋白质水解酶的活性。增加施氮量提高籽粒蛋白质含量主要与促进开花后氮素吸收同化能力有关。不同品种间籽粒蛋白质含量的差异是开花后氮素吸收同化和再运转综合作用的结果。认为选择开花后氮素吸收同化和再运转能力强的品种 ,既有利于提高籽粒产量 。

施氮量和底施追施比例对土壤硝态氮和铵态氮含量时空变化的影响

研究了高产栽培条件下,不同施氮量和底施追施比例对土壤硝态氮和铵态氮含量时空变化的影响,同时计算了不同生育阶段土壤氮素的表观盈亏量.结果表明,与氮肥分期施用处理比较,氮肥全部用于拔节期追施处理降低了拔节期之前的土壤硝态氮含量,减少了拔节期之前土壤氮素的表观盈余量,降低了氮素向深层的淋洗;而挑旗期土壤硝态氮含量与氮肥分期施用处理无显著差异,但提高了土壤铵态氮含量;增加了成熟期0~60 cm土壤各土层土壤硝态氮含量和0~20 cm土壤铵态氮含量.氮肥全部用于拔节期追施的两处理间比较,在240 kg.hm-2的基础上降低施氮量至168 kg.hm-2,降低了挑旗期土壤硝态氮和铵态氮的含量,减少了挑旗期到成熟期土壤氮素的亏缺量,也使成熟期土壤硝态氮的含量降低.不同处理间籽粒产量和蛋白质产量无显著差异,施氮量为168 kg.hm-2且全部用于拔节期追施的处理籽粒蛋白质含量最高.

施氮量和底追比例对小麦氮素吸收利用及子粒产量和蛋白质含量的影响

在大田栽培条件下,运用15N示踪技术研究了不同施氮量和底追肥比例对小麦氮素利用和子粒产量及蛋白质含量的影响。结果表明,施用氮肥提高了小麦植株的氮素积累量、子粒产量、蛋白质含量和蛋白质产量。相同施氮量条件下增加追肥氮的比例,提高了氮肥农学利用率和吸收利用率,增加了植株地上部器官(子粒+营养器官)中追肥氮、土壤氮的积累量,提高了营养器官中氮素的转运量和开花后氮素的同化量,增加了子粒蛋白质含量。相同的氮素底追肥比例条件下,将240 kg/hm2施氮量降至168 kg/hm2的处理,氮肥农学利用率、氮肥吸收利用率、氮肥偏生产力提高,子粒中土壤氮的积累量增加,植株地上部器官中土壤氮的积累量亦增加,开花后氮素同化量提高,子粒蛋白质含量增加。各施氮处理间子粒产量无显著差异。在本试验条件下,施氮量为168 kg/hm2且全部于拔节期追施是兼顾产量、品质和效益的优化处理。

小麦籽粒灌浆过程中有关淀粉合成酶的活性及其效应

在不同土壤肥力条件下 ,对不同品质类型小麦品种的籽粒淀粉积累及淀粉合成过程中的关键酶 - ADPG焦磷酸化酶、可溶性淀粉合成酶与淀粉粒结合态淀粉合成酶活性变化进行了研究。结果表明 ,ADPG焦磷酸化酶、可溶性淀粉合成酶与总淀粉和支链淀粉积累速率呈极显著正相关 ;淀粉粒结合态淀粉合成酶与直链淀粉积累速率呈极显著正相关 ,在灌浆中前期与总淀粉积累速率相关不显著 ,后期呈极显著正相关。说明 ADPG焦磷酸化酶、可溶性淀粉合成酶对总淀粉和支链淀粉积累起着重要的调节作用 ,淀粉粒结合态淀粉合成酶对直链淀粉积累起重要作用。可溶性淀粉合成酶活性高、淀粉粒结合态淀粉合成酶活性低的品种 ,支链淀粉含量高 ,直链淀粉含量低 ,支 /直比例大。增加施氮量能够提高灌浆中后期淀粉合成有关酶的活性 ,提高淀粉的积累速率。文中还研究了不同品种的 RVA谱特征值和土壤肥力、施氮量对 RVA参数的影响。

氮素水平对不同基因型小麦旗叶光合特性和子粒灌浆进程的影响

在池栽条件下,研究了不同施氮水平对强筋小麦8901和弱筋小麦1391生育后期旗叶叶绿素含量、光合速率、灌浆速率和产量的影响。结果表明,两品种表现为随施氮量的增加,叶绿素含量、光合速率都有增加的趋势,但是过量氮肥又使它们降低。在本试验条件下,两品种均以中氮处理(240kg/hm2)光合速率大,灌浆进程合理,产量水平高。研究发现,强筋和弱筋小麦生育后期叶光合特性和子粒灌浆进程差异显著;旗叶光合速率和叶绿素含量及子粒产量呈正相关。

施氮量对小麦氮磷钾养分吸收利用和产量的影响

高产条件下研究了不同施氮量对小麦植株氮、磷、钾养分吸收利用及籽粒产量的影响.结果表明,适量施氮可促进小麦植株对氮素的吸收与积累,较高的施氮量不利于起身期之后的氮素积累,致使成熟期小麦氮素积累量未能显著提高;与不施氮肥相比,施氮显著提高植株磷素积累量;随施氮量增加,植株磷素积累量增加不显著;施氮量增加促进小麦生育前期对钾素的吸收积累,在生育后期降低植株钾素的流失.随施氮量增加,籽粒氮素含量呈先增后降的趋势,氮素向籽粒的分配比例趋于降低,植株氮素利用效率无显著变化,氮素收获指数下降;不同施氮处理之间籽粒磷素含量和钾素含量无显著差异,施氮量增加,营养器官钾素含量、钾素积累量和钾素向叶片的分配比例均呈增加趋势;同时,磷素和钾素利用效率降低;不同施氮处理间,植株磷素、钾素收获指数无显著差异.籽粒产量随施氮量增加呈先增加后降低的趋势,以施氮195 kg/hm2的处理籽粒产量最高.

氮素营养水平对小麦旗叶衰老过程中蛋白质和核酸代谢的影响

在大田高产条件下 ,研究了氮素营养水平对小麦旗叶衰老过程中蛋白质和核酸代谢变化的影响 ,并探讨了蛋白质和核酸代谢的关系。结果表明 ,小麦旗叶衰老过程中可溶性蛋白质含量、DNA和RNA含量逐渐下降 ,而蛋白酶和核酸酶活性逐渐升高。早衰型小麦品种旗叶可溶性蛋白质含量、DNA和RNA含量下降快 ,蛋白酶和核酸酶活性上升快 ;氮素营养充足可以提高旗叶可溶性蛋白质和核酸含量 ,降低蛋白酶和核酸酶活性 ,从而延缓小麦旗叶的衰老。蛋白酶活性的提高 ,加剧了蛋白质的降解 ,以及DNA、RNA含量的减少 ,限制了蛋白质的合成 ,是导致旗叶可溶性蛋白质含量下降的主要原因。DNA和RNA含量的减少与DNase和RNase的活性升高 ,DNA和RNA分解加剧密切相关。

不同施肥水平对不同品种小麦籽粒蛋白质和地上器官游离氨基酸含量的影响

研究了小麦不同品种开花后各地上器官游离氨基酸含量的变化动态及其与籽粒蛋白质含量的关系,以及氮素营养的调节作用。结果表明,小麦叶片和颖壳+穗轴游离氨基酸含量均在开花后持续增加,至花后14d达到最大值,之后开始下降。茎和叶鞘游离氨基酸含量则在开花后上升较缓慢,至花后21d达最大值。籽粒游离氨基酸含量一般在开花后就持续降低。各地上器官游离氨基酸含量与成熟期籽粒蛋白质含量均呈显著或极显著正相关,说明源器官中游离氨基酸供应充足,有利于籽粒蛋白质积累。增施氮肥能够提高各地上器官中的游离氨基酸含量,进而促进籽粒蛋白质的合成,提高籽粒蛋白质含量。品种之间籽粒蛋白质含量的差异,是由各地上营养器官向籽粒运输氨基酸的综合作用所造成的。

施氮水平对优质小麦旗叶光合特性和子粒生长发育的影响

通过对两个优质小麦品种不同施氮量的比较试验，研究了氮素水平对优质小麦生育后期旗叶光合特性和子粒生长发育特点及产量的影响。结果表明，强筋小麦8901施氮量在N120～360kg／hm^2范围内，旗叶光合速率、蔗糖含量、淀粉含量和粒重都表现为随施氮量的增加而降低。弱筋小麦SN1391施氮量在N120～240kg／hm^2的范围内，上述指标和施氮量呈正相关，但当氮肥用量增加到360kg／hm^2时，则迅速降低。研究还表明，两优质小麦都表现为随施氮量的增加叶绿素含量提高，但过高氮肥用量又使其降低；旗叶叶绿素含量和其光合速率之间相关不显著；旗叶光合速率和粒重之间存在正相关。

施氮量和底追肥比例对冬小麦产量及肥料氮去向的影响

【目的】应用15N标记技术研究高产麦田中施氮量和底施与追施氮肥比例(底追肥比例)对冬小麦籽粒产量、氮肥利用及土壤残留和损失的影响。【方法】试验设置7个处理:不施氮肥(N0);在施纯氮量为168kg·ha-1和240kg·ha-1条件下,各设底追肥比例为1﹕1(N1和N4)、1﹕2(N2和N5)、0﹕1(N3和N6)3个处理。【结果】与不施氮处理相比,施氮显著提高了籽粒产量和蛋白质含量,处理N2、N5和N6均较优,其中处理N2显著提高了氮肥利用率,降低了损失率。试验还表明,随底施和追施氮量增加,二者在土壤中的残留量增加,下移层次加深;随小麦的生育进程,土壤残留的肥料氮不断下移。成熟期,底肥氮在0～40、40～100和100～200cm土层中的残留量分别占总底肥氮残留量的38%～49%、40%～51%和0%～22%;处理N4、N5的追肥氮淋洗至140～160cm土层,N3、N6分别至160～180cm和180～200cm土层。在小麦全生育期,处理N2的底施和追施肥料氮均未淋洗至100～200cm土层。【结论】在本试验中,施氮量为168kg·ha-1、底追肥比例为1﹕2的处理N2的籽粒产量、蛋白质含量、氮肥利用率均较高,损失率最小,且未淋洗至100～200cm土层,为最佳氮肥运筹方式。

土壤肥力和施氮量对小麦根系氮同化及子粒蛋白质含量的影响

采用田间土柱栽培的方法,研究了不同土壤肥力条件下施氮量对小麦根系氮素吸收、同化及子粒产量和蛋白质含量的影响。结果表明,小麦浅层根系衰老开始的时间比深层根系早,深层根系对小麦生育后期氮素吸收具有重要的作用。增施氮肥或土壤肥力高有利于小麦根系的生长发育,提高了根系活力和氮素同化关键酶的活性,延缓了根系的衰老,提高了小麦子粒产量和蛋白质含量。

追氮时期对小麦旗叶中蔗糖合成与籽粒中蔗糖降解的影响

采用HPLC和酶学测定方法 ,研究了追氮时期对小麦开花后旗叶中蔗糖合成和籽粒中蔗糖降解的影响。结果表明 ,拔节期追施氮肥 ,显著提高了旗叶中SPS和SS的活性及蔗糖的含量 ;籽粒中SS的活性和淀粉积累量显著提高 ,为获得 936 5 .5 8kg/ha的超高产奠定了基础 ;追氮时期提前至起身期或推迟至开花期则显著影响旗叶中蔗糖的合成和籽粒中蔗糖的降解 ,使籽粒产量显著降低。追氮时期对旗叶SPS活性的影响与对光合作用的影响相一致 。

灌溉量对小麦氮素吸收和运转的影响

在田间遮雨棚中研究了两种灌溉模式和两个冬小麦品种的氮素吸收和运转规律 ,在本试验条件下 ,开花期吸收的氮来自土壤的占 75 77%～ 83 0 9% ,到成熟期为 79 31%～ 83 74 %。灌浆期间灌水增加植株各器官吸收肥料氮的比例 ,而降低了吸收土壤氮素的比例。小麦籽粒氮素的 6 7 4 7%～ 83 37%来自开花前营养器官的贮存氮 ,虽然叶片的总含氮量最大 ,但对籽粒氮素贡献最大的是茎和鞘。改善土壤水分状况可促进氮素自营养器官向籽粒的转移 ,增加总氮素产量和生物产量。