灌水與氮肥對強筋小麥籽粒產(chǎn)量和品質(zhì)的調(diào)控效應研究.pdf

1、本文的主要內(nèi)容如下： 1 追氮時期和基追比例對強筋小麥籽粒產(chǎn)量和品質(zhì)的調(diào)控效應 以強筋高產(chǎn)冬小麥品種濟麥20號為試驗材料,采用大田試驗研究了施氮量為240kgN/hm2條件下,不同追氮時期和基追比例對小麥籽粒產(chǎn)量和品質(zhì)形成的影響。 1.1追氮時期和基追比例對籽粒產(chǎn)量的影響 起身和拔節(jié)期追施氮肥處理的籽粒產(chǎn)量差異不顯著,追氮時期由拔節(jié)期后移至孕穗和開花期,籽粒產(chǎn)量顯著下降。在起身和拔節(jié)期追施氮肥,增加追施氮

2、肥比例可以提高產(chǎn)量,在孕穗和開花期追施氮肥,增加追施氮肥比例導致產(chǎn)量降低。 1.2追氮時期和基追比例對成熟期小麥籽粒蛋白質(zhì)含量和質(zhì)量的影響 在基追比為1:1和3:7條件下,拔節(jié)期追施氮肥的籽粒蛋白質(zhì)含量最高,當基追比為3:17時,孕穗期追施氮肥的籽粒蛋白質(zhì)含量達到最高。在起身和拔節(jié)期追施氮肥,增加追施氮肥比例導致籽粒蛋白質(zhì)含量降低；在孕穗期和開花期追施氮肥,增加追施氮肥比例使籽粒蛋白質(zhì)含量顯著提高。 在基追比1:

3、1條件下,拔節(jié)期追施氮肥處理的谷蛋白含量顯著高于起身期追施氮肥處理,追氮時期由拔節(jié)期后移至孕穗期和開花期,谷蛋白含量顯著降低；在基追比3:7和3:17條件下,不同追氮時期處理的谷蛋白含量差異不顯著。 在一定的基追比條件下,拔節(jié)期追施氮肥處理的可溶性谷蛋白含量顯著高于起身期追施氮肥處理,追氮時期由拔節(jié)期后移至孕穗期和開花期,可溶性谷蛋白含量顯著降低。 在起身期和拔節(jié)期追施氮肥,清球蛋白和醇溶蛋白含量隨追氮比例增加均呈下降趨

4、勢；孕穗期和開花期追施氮肥,清球蛋白和醇溶蛋白隨追氮比例增加呈上升趨勢。 在一定基追比條件下,起身、孕穗和開花期追施氮肥處理的HMW不溶性谷蛋白、不溶性谷蛋白含量均顯著高于拔節(jié)期追施氮肥處理,孕穗期和開花期追施氮肥間差異不顯著。 在一定基追比條件下,拔節(jié)期追施氮肥處理的HMW不溶性谷蛋白/不溶性谷蛋白比值顯著高于起身追施氮肥,追氮時期由拔節(jié)期后移至孕穗和開花期,HMW不溶性谷蛋白/不溶性谷蛋白比值降低。 在基追比

5、1:1條件下,拔節(jié)期追施氮肥處理的各醇溶蛋白組分含量顯著高于起身期追施氮肥處理,追氮時期自拔節(jié)期后移至孕穗和開花期,各醇溶蛋白組分含量下降；在基追比為3:7和3:17時,隨著追氮時期后移,各醇溶蛋白組分含量增加,孕穗期追施氮肥處理的各醇溶蛋白組分含量達到最高。在各追氮時期,增加追氮比例可以提高HMW-GS含量。 1.3追氮時期和基追比例對小麥面團品質(zhì)指標的影響 在起身和開花期追施氮肥,面團穩(wěn)定時間隨追氮比例增加呈上升趨勢

6、；在拔節(jié)和孕穗期追施氮肥,面團穩(wěn)定時間隨追氮比例增加呈下降趨勢。 在一定基追比條件下,拔節(jié)期追施氮肥的面團穩(wěn)定時間顯著高于起身期追施氮肥處理,追氮時期自拔節(jié)期后移至孕穗和開花期,面團穩(wěn)定時間顯著降低。在基追比為1:1和3:7條件下,拔節(jié)期追施氮肥處理的面團形成時間高于起身、孕穗、開花期追施氮肥處理；在基追比為3:17時,孕穗期追施氮肥處理的面團形成時間達到最高。 在起身期和拔節(jié)期追施氮肥,面團形成時間隨追氮比例增加呈下降

7、趨勢；在孕穗期和開花期追施氮肥,面團形成時間隨追氮比例增加呈上升趨勢,濕面筋含量和面團形成時間變化趨勢基本一致。 1.4蛋白質(zhì)各組分與面團品質(zhì)的相關分析 可溶性谷蛋白含量、HMW-GS含量、HMW不可溶谷蛋白/不可溶谷蛋白比值、D(4,3)和D(3,2)均與面團穩(wěn)定時間呈顯著或極顯著正相關。粗蛋白、谷蛋白、可溶性谷蛋白、醇溶蛋白各組分含量均與面團形成時間呈顯著或極顯著正相關。 1.5追氮時期和基追比例對淀粉品質(zhì)的

8、影響 在起身期追施氮肥,增加追氮比例提高直鏈淀粉含量；在拔節(jié)、孕穗和開花期追施氮肥,增加追氮比例降低直鏈淀粉含量。在各個追氮時期,支鏈淀粉和總淀粉含量均表現(xiàn)為隨追氮比例的增加呈下降趨勢。 在一定的基追比條件下,拔節(jié)期追施氮肥處理的淀粉各組分含量高于起身期追施氮肥處理,追氮時期自拔節(jié)期后移至孕穗和開花期,淀粉各組分含量顯著降低。 相關分析表明,支鏈淀粉和總淀粉含量均與最后黏度、稀懈值、低谷黏度和高峰黏度呈極顯著正相

9、關,直/支比與稀懈值呈顯著負相關。 2 灌水頻次對強筋小麥籽粒產(chǎn)量和品質(zhì)的調(diào)控效應 以強筋冬小麥品種濟麥20號、藁城8901和煙農(nóng)15為試驗材料,采用大田試驗研究了施氮量為168 kgN/hm2條件下,不同灌水頻次對小麥籽粒產(chǎn)量和品質(zhì)形成的影響。 2.1灌水頻次對產(chǎn)量的影響 濟麥20和藁城8901的籽粒產(chǎn)量表現(xiàn)為隨灌水次數(shù)增加先升高后降低趨勢,灌水次數(shù)在0～2范圍內(nèi),籽粒產(chǎn)量隨灌水次數(shù)增加而增加,在灌水次

10、數(shù)增加到3次時,籽粒產(chǎn)量較灌2水處理下降。煙農(nóng)15的籽粒產(chǎn)量隨灌水次數(shù)的增加顯著提高。 2.2灌水頻次對籽粒蛋白質(zhì)組分的影響 濟麥20和藁城8901的粗蛋白、醇溶蛋白、清球蛋白和谷蛋白含量隨灌水次數(shù)的增加均呈上升趨勢,煙農(nóng)15的粗蛋白、醇溶蛋白、清球蛋白和谷蛋白含量均隨灌水次數(shù)的增加呈下降趨勢。濟麥20和藁城8901的谷蛋白/醇溶蛋白比例隨灌水次數(shù)增加呈下降趨勢,煙農(nóng)15的谷蛋白/醇溶蛋白比例隨灌水次數(shù)增加呈先上升后下降

11、趨勢。 2.3灌水頻次對籽粒不溶性谷蛋白組分及比例的影響 濟麥20和藁城8901的不溶性谷蛋白、可溶性谷蛋白各組分含量及HMW不溶性谷蛋白/不溶性谷蛋白比例隨灌水次數(shù)的增加均呈上升趨勢；隨灌水次數(shù)的增加,煙農(nóng)15的不溶性谷蛋白和可溶性谷蛋白各組分含量均呈下降趨勢,HMW不溶性谷蛋白/不溶性谷蛋白比例呈先上升后下降趨勢。 2.4灌水頻次對籽粒醇溶蛋白組分和谷蛋白亞基的影響 隨灌水次數(shù)增加,濟麥20的各醇溶蛋

12、白組分、HMW-GS和LMW-GS含量及HMW-GS/LMW-GS比值均呈上升趨勢；煙農(nóng)15的各醇溶蛋白組分、HMW-GS和LMW-GS含量呈下降趨勢,HMW-GS/LMW-GS比值不同灌水處理間差異不顯著。藁城8901的各醇溶蛋白組分、HMW-GS和LMW-GS含量及HMW-GS/LMW-GS比值均表現(xiàn)為在0～2水范圍內(nèi)隨灌水次數(shù)增加呈上升趨勢,再增加灌水則不同程度的降低。 2.5灌水頻次對谷蛋白大集合體粒度的影響 濟

13、麥20和藁城8901的谷蛋白大聚合體的加權平均體積和加權平均表面積隨灌水次數(shù)增加均呈上升趨勢,煙農(nóng)15的谷蛋白大聚合體的加權平均體積和加權平均表面積隨灌水次數(shù)增加均呈下降趨勢。 2.6灌水頻次對面團品質(zhì)、面包品質(zhì)的影響 隨灌水次數(shù)增加,濟麥20和藁城8901的濕面筋、面團形成時間和穩(wěn)定時間、面包體積和面包總評分均呈上升趨勢。煙農(nóng)15的灌1水處理面團穩(wěn)定時間最高,再增加灌水,面團穩(wěn)定時間顯著降低：而面包體積和面包總評分在灌

14、O～2水范圍內(nèi)隨灌水次數(shù)的增加呈上升趨勢,灌3水處理的面包體積和面包總評分較灌2水處理顯著降低。 2.7蛋白質(zhì)品質(zhì)和面團、面包品質(zhì)的相關分析 不可溶谷蛋白、HMW不可溶谷蛋白、HMW不可溶谷蛋白/不可溶谷蛋白比值均與面團穩(wěn)定時間和面包總評分達到顯著或極顯著正相關。D(4,3)和D(3,2)均與面包體積呈極顯著正相關。 3 水氮耦合對強筋小麥籽粒產(chǎn)量和品質(zhì)的調(diào)控效應 以強筋冬小麥品種濟麥20號為試驗材料,采

15、用大田試驗和15N微區(qū)示蹤試驗相結(jié)合的方法,研究了0～240 kgN/hm2范圍內(nèi)不同施氮量、施肥方式、灌水次數(shù)、及水氮互作對小麥籽粒產(chǎn)量和品質(zhì)形成的影響,水氮耦合對冬小麥氮肥的吸收利用及生育后期土壤硝態(tài)氮累積遷移的影響。本試驗主要研究結(jié)果如下： 3.1水氮耦合對強筋小麥產(chǎn)量的調(diào)控效應 小麥生育期間灌2次水達最高產(chǎn)量,再增加灌水會降低產(chǎn)量,進一步增加灌水雖然提高了穗粒數(shù),但是千粒重顯著下降,最終導致產(chǎn)量的降低。施氮處理的

16、籽粒產(chǎn)量均顯著高于不施氮處理,但施氮處理間差異不顯著。 3.2水氮耦合對強筋小麥蛋白質(zhì)品質(zhì)的調(diào)控效應 相同施氮水平下,各灌水處理的籽粒蛋白質(zhì)含量、單體蛋白含量均顯著低于不灌水處理,但不同灌水處理間無顯著差異。隨灌水次數(shù)增加,谷蛋白組分產(chǎn)生了顯著的變化,其中不溶性谷蛋白(高分子量谷蛋白)含量呈下降趨勢,可溶性谷蛋白(低分子量谷蛋白)含量呈上升趨勢,谷蛋白聚合指數(shù)(不溶性谷蛋白含量/谷蛋白總量)降低,粉質(zhì)儀參數(shù)(面團穩(wěn)定時間

17、和形成時間)也相應降低,表明灌水次數(shù)增加導致籽粒品質(zhì)變劣的主要原因是不溶性谷蛋白積累減少。施氮168 kg/hm2條件下,氮肥拔節(jié)期全量追施處理的籽粒產(chǎn)量不降低,而其籽粒品質(zhì)顯著優(yōu)于分次施肥處理。 3.3水氮耦合對強筋小麥淀粉品質(zhì)的調(diào)控效應 在不施氮肥條件下,隨灌水次數(shù)增加,支鏈淀粉和總淀粉含量呈上升趨勢；施氮條件下,各灌水處理(W1、W2、W3)的總淀粉和支鏈淀粉含量均顯著高于不灌水處理(W0),但各灌水處理間差異不顯