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中筋小麦扬辐麦4号高产优质栽培的氮素调控技术

作　者: 于倩倩
导　师: 封超年
学　校: 扬州大学
专　业: 作物栽培学与耕作学
关键词: 小麦氮肥运筹产量光合特性酶
分类号: S512.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

试验于2008-2010年在扬州大学江苏省作物遗传生理重点实验室试验场和扬州大学实验农牧场进行。以江苏里下河地区农科所新育高产优质中筋小麦品种扬辐麦4号为材料研究小麦籽粒产量7500kg/ha以上,产量和品质协调发展的氮素调控技术及其相关生理特性,为扬辐麦4号在生产中推广应用提供科学合理高效运筹氮素理论依据和技术支撑。主要结果如下：1、扬辐麦4号在不同土壤基础地力水平上获得7500kg/ha以上产量,籽粒蛋白质含量符合优质中筋小麦要求,其总施氮量不同,但氮肥运筹比例一致,在基础地力较高的轻壤土上施氮量为225kg/ha,基础地力较低的黄粘土上施氮量为263kg/ha；氮肥运筹比例均为基肥：壮蘖肥：拔节肥：孕穗肥=5:1:2:2。2、扬辐麦4号在氮肥运筹比例相同时,在一定施氮量范围内,籽粒产量、穗数、穗粒数、千粒重均随施氮量增加而增加,超过适宜值,产量增加不显著甚至降低,主要是千粒重显著下降。施氮量相同时,适当提高拔节孕穗肥施用比例有利于籽粒产量的提高。3、不同施氮量和氮肥运筹比例对小麦不同生育时期的茎蘖数、干物质积累和LAI都有不同程度的影响。在相同的氮肥运筹比例下,在适宜施氮量范围内,茎蘖数、成穗率、LAI和干物质积累量随着施氮量的增加而增加,超过适宜值后,成穗率和干物质积累量不再上升反而下降。相同施氮量下氮肥前移减少拔节孕穗肥施用比例无效分蘖增加,成穗率降低。相同施氮量条件下,氮肥运筹比例7:1:2:0、5:1:2:2和3:1:3:3三个处理相比较,越冬期LAI值以7:1:2:0处理最高,至拔节期LAI值以5:1:2:2和3:1:3:3处理的显著上升,并持续至孕穗期和开花期；越冬期、拔节期至孕穗期群体的干物质积累量7:1:2:0处理高于5:1:2:2和3:1:3:3处理,开花期至成熟期干物质积累量以7:1:2:0处理最低。统计分析表明,花后干物质积累量与产量之间呈极显著正相关。说明扬辐麦4号要适当增加孕穗期LAI以增加花后干物质积累量,氮肥运筹应适当后移,有利于产量提高。4、相同施氮量下提高拔节孕穗肥施用比例或相同的施氮比例条件下在适宜范围内增加施氮量,能减缓剑叶花后净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和叶绿素含量的下降趋势和胞间二氧化碳浓度的上升速率,剑叶SOD、CAT和POD的活性增加,自身消除自由基的能力增强, MDA含量降低,延缓了植株衰老。但施氮量过高则变化趋势相反,要根据土质和基础肥力合理确定适宜施氮量。5、相同氮肥运筹比例条件下,在一定施氮量范围内,植株氮素积累量、氮素生产力、氮收获指数、氮肥利用率和氮肥农学效率随施氮量增加而提高,超过适宜值则下降。当施氮量相同时,不同氮肥运筹比例间氮肥利用率均表现为5:1:2:2>3:1:3:3>7:1:2:0；7:1:2:0处理的植株出苗至拔节期氮素积累量较高,5:1:2:2和3:1:3:3处理则表现为生长中后期植株氮素积累量较高；施氮量为188kg/ha和225kg/ha时,氮收获指数以施氮比例3：1：3：3处理较高,氮肥农学效率表现5:1:2:2和3:1:3:3处理明显高于7:1:2:0处理,当施氮量增加到263kg/ha时,氮收获指数表现为以施氮比例7:1:2:0为最高,氮肥农学效率则表现为7:1:2:0>5:1:2:2>3:1:3:3。6、本试验条件下,扬辐麦4号实现籽粒产量7500kg/ha以上,籽粒蛋白质含量符合优质中筋小麦要求,其产量结构是穗数450-530万/ha、每穗粒数为38-40粒、千粒重为40-43g；基本苗150万/ha左右,最高茎蘖数为穗数值的两倍左右,茎蘖成穗率为45-48%,最大LAI值6.0-7.0,并在孕穗期出现,花后干物质生产量占籽粒干重的85-90%,为6500kg/ha左右,经济系数要求在0.4以上。在基础地力较高的轻壤土上,总施氮量为225kg/ha,在基础地力较低的黄粘土上,总施氮量为263kg/ha,氮肥运筹为基肥：壮蘖肥：拔节肥：孕穗肥为5:1:2:2,能实现优质高产。

全文目录

中文摘要  6-8
Abstract  8-12
1 前言  12-22
  1.1 氮肥研究概况  13-14
  1.2 氮肥对小麦产量的影响  14-16
    1.2.1 施氮量对小麦产量的影响  14-15
    1.2.2 氮肥运筹比例对小麦产量的影响  15-16
  1.3 氮肥对小麦生理特性的影响  16-19
    1.3.1 氮肥对小麦光合特性的影响  16-17
    1.3.2 氮肥对小麦花后剑叶衰老的影响  17-18
    1.3.3 小麦对氮素的吸收、运转和同化  18-19
  1.4 氮肥对小麦籽粒品质的影响  19-20
    1.4.1 施氮量对小麦籽粒品质的影响  19-20
    1.4.2 氮肥运筹比例对小麦品质的影响  20
  1.5 氮肥利用率的研究  20-22
  1.6 研究目的与意义  22
2 材料与方法  22-27
  2.1 试验设计  23-24
  2.2 测定项目与方法  24-26
    2.2.1 产量及穗粒结构  24
    2.2.2 干物质积累、茎蘖动态、叶面积指数(LAI)  24
    2.2.3 花后剑叶净光合速率、胞间二氧化碳浓度,气孔导度、蒸腾速率  24-25
    2.2.4 花后剑叶SPAD值  25
    2.2.5 花后剑叶可溶性蛋白质的测定  25
    2.2.6 花后剑叶超氧物歧化酶(SOD)活性  25
    2.2.7 花后剑叶过氧化物酶(POD)活性  25
    2.2.8 花后剑叶过氧化氢酶(CAT)活性  25
    2.2.9 花后剑叶丙二醛(MDA)含量  25
    2.2.10 植株含氮量测定  25-26
    2.2.11 籽粒蛋白质含量的测定  26
  2.3 数据分析方法  26-27
3 结果与分析  27-66
  3.1 氮素对扬辐麦4号产量的影响  27-30
    3.1.1 施氮量对扬辐麦4号籽粒产量的影响  27-29
    3.1.2 氮肥运筹比例对扬辐麦4号产量的影响  29-30
  3.2 氮素对扬辐麦4号茎蘖动态、叶面积指数(LAI)和干物重的影响  30-37
    3.2.1 对各生育期茎蘖动态的影响  30-32
    3.2.2 对LAI的影响  32-33
    3.2.3 对干物质积累的影响  33-37
  3.3 氮素对扬辐麦4号光合特性的影响  37-46
    3.3.1 对剑叶SPAD值的影响  37-40
    3.3.2 对剑叶净光合速率(Pn)的影响  40-41
    3.3.3 对花后剑叶气孔导度(Gs)的影响  41-43
    3.3.4 对花后剑叶胞间CO_2浓度的影响  43-44
    3.3.5 对花后剑叶蒸腾速率的影响  44-46
  3.4 氮素对扬辐麦4号剑叶抗氧化酶活性与膜质过氧化作用的影响  46-56
    3.4.1 对剑叶可溶性蛋白质含量的影响  46-48
    3.4.2 对剑叶超氧物歧化酶(SOD)活性的影响  48-50
    3.4.3 对剑叶过氧化物酶(POD)活性的影响  50-52
    3.4.4 对剑叶过氧化氢酶(CAT)活性的影响  52-54
    3.4.5 对剑叶丙二醛(MDA)含量的影响  54-55
    3.4.6 剑叶抗氧化酶活性和膜质过氧化作用与小麦产量及光合作用的相关性分析  55-56
  3.5 氮素在小麦植株体内的积累运转以及生产效率  56-65
    3.5.1 氮素施用对植株体内氮素积累的影响  56-58
    3.5.2 植株氮素阶段积累量以及吸收比例  58-59
    3.5.3 氮素运转对籽粒产量的影响  59-62
    3.5.4 氮素在小麦植株体内积累运转对籽粒氮积累量的影响  62
    3.5.5 氮素施用对扬辐麦4号氮肥利用率的影响  62-65
  3.6 氮素对扬辐麦4号籽粒蛋白质含量的影响  65-66
4 小结与讨论  66-74
  4.1 讨论  66-72
    4.1.1 中筋小麦扬辐麦4号高产优质的适宜施氮量以及氮肥运筹比例  66-68
    4.1.2 施氮量以及氮肥运筹比例影响籽粒产量与蛋白质含量的形态与生理机制  68-70
    4.1.3 关于高产优质高效氮肥施用技术的讨论  70-72
  4.2 结论  72-74
参考文献  74-83
致谢  83-84

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