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氮素形态对强筋和中筋小麦产量和品质的影响一、内容综述随着人们生活水平的提高，对于食品的需求也在不断增加，其中小麦作为人类主要的粮食来源之一，其产量和品质对于人们的日常生活具有重要意义。
近年来氮素形态对小麦产量和品质的影响成为了研究的热点，本文将从氮素形态的角度出发，探讨强筋和中筋小麦在不同氮素形态下的产量和品质表现，以期为小麦种植提供有益的参考。
首先我们要了解氮素形态对小麦生长的影响，氮素是植物生长的重要营养元素，主要通过土壤中的铵态氮和硝态氮等形式存在。
不同的氮素形态对小麦的生长发育有着不同的作用，例如铵态氮可以促进小麦的茎叶生长，但过多的铵态氮会导致小麦根部缺氧，影响其吸收水分和养分的能力；而硝态氮则能提高小麦的抗逆性，有利于其在不良环境下生长。
因此合理控制氮素形态对于提高小麦产量和品质具有重要意义。
其次我们要关注强筋和中筋小麦在不同氮素形态下的产量和品质表现。
强筋小麦具有较高的抗倒伏能力和较好的抗病虫害能力，适用于制作面包、饼干等食品；而中筋小麦则适合制作面条、馒头等食品。
在实际生产中，由于种植条件的差异，强筋和中筋小麦的品种选择和施肥方法也有所不同。
因此研究氮素形态对这两种小麦产量和品质的影响，有助于指导实际生产和品种改良。
1. 研究背景和意义随着人们生活水平的提高，对于粮食的需求也在不断增加。
小麦作为世界上最主要的粮食作物之一，其产量和品质对于人类的生存和发展具有重要意义。
然而小麦的产量和品质受到多种因素的影响，其中氮素形态是影响小麦产量和品质的重要因素之一。
近年来随着农业科技的发展，人们对于氮素形态对小麦产量和品质的影响越来越关注。
本文将探讨氮素形态对强筋和中筋小麦产量和品质的影响，以期为提高小麦产量和品质提供理论依据和实践指导。
在农业生产中，氮素是植物生长的重要营养元素，对于小麦的生长发育具有重要作用。
然而氮素形态的不同会对小麦的生长发育产生不同的影响，例如硝态氮和铵态氮虽然都是植物可吸收的氮源，但它们的生物学利用率和作用机制不同，因此对小麦产量和品质的影响也有所不同。
高产小麦氮素积累及其与产量和蛋白质含量的关系随着小麦生产及消费的急剧增长，人们对如何提高小麦收获量、保证品质、更加有效的利用肥料的关注越来越高。
小麦作物的氮素积累是收获量与品质的重要指标，因此关于小麦氮素累积及其与产量及蛋白质含量的关系，研究者们一直在努力探索。
小麦氮素积累是在植物生长期间，氮素由土壤吸收后转化形成植物细胞结构中的有机物质，进入植物生长累积的过程。
氮素积累主要受植物生长期内氮素供应情况以及土壤环境因素的影响。
当氮素供应充足时，越是在生长期间小麦的积累量越多，有利于小麦的生长发育和产量的增加。
此外，氮素积累对植物的蛋白质含量也有重要影响，氮素累积越多，小麦蛋白质含量也就越高。
在实际生产过程中，为了提高小麦产量以及品质，关键要保证适量的氮素供应。
适量的氮素供应可以维持植物的正常生长，有利于高产和高品质；如果氮素供应过多会引起小麦龄以及营养不良导致降低收获量和品质，甚至会出现营养素的流失现象，从而降低产量。
因此，在进行氮素管理时，决定正确且合理的施肥量是非常重要的。
例如使用氮磷钾复合肥，可以调整适当的施肥量，以提高小麦氮素累积，进而可以提高小麦产量和蛋白质含量。
此外，可以根据土壤氮素赋存状况和作物需要，采用施氮分期施肥等具体操作措施，有效控制施肥量，增强小麦氮素积累，从而实现高产、优质的目标。
另外，小麦的氮素吸收能力也会影响氮素积累，有研究表明，一些高产小麦品种对氮吸收能力较强，能更有效的利用土壤中的氮肥，从而达到高产的目的。
所以，在小麦的生产过程中，选择具有良好的氮吸收能力的优良品种，也是非常重要的。
综上所述，小麦氮素积累及其与产量及蛋白质含量的关系，是改善小麦产量与品质的重要方面，其中氮素管理是最为重要的。
选择适量的施肥量，以及具有良好的氮吸收能力的优良品种，都将为提高小麦收获量及蛋白质含量贡献力量。
氮素及形态对作物的生理效应本文旨在探讨氮素及形态对作物生理效应的影响，以提高作物的产量和优化植物生长环境。
我们将简要介绍氮素及形态的相关概念和定义，然后深入探讨不同形态的氮素对植物生长的影响、氮素营养对植物生理效应的影响以及形态调控如何影响植物生理效应。
我们将总结本文的主要观点和内容，强调氮素及形态对作物生理效应的重要性。
氮素是植物生长和发育过程中至关重要的营养元素之一。
它以不同的形态存在于土壤中，其中主要有铵态氮、硝态氮和蛋白质氮等。
这些形态的氮素具有不同的化学性质和植物吸收方式，对植物生长产生不同的影响。
氮素营养对植物生理效应的影响表现在许多方面。
适量的氮素可以提高叶绿素的含量，促进光合作用，进而提高作物产量。
氮素对开花结果也有积极的促进作用，特别是对生殖器官的发育至关重要。
适量的氮素还可以提高作物的抗病性，减少病虫害的发生。
不同形态的氮素具有不同的化学性质和植物吸收方式，因此可以通过形态调控来优化植物生长环境。
例如，铵态氮和硝态氮的比例可以影响植物激素的分泌，进而调控植物的生长发育。
通过合理配比不同形态的氮素，可以促进细胞的分裂和扩大，进而提高作物的产量。
本文从氮素形态、氮素营养和形态调控三个方面探讨了氮素及形态对作物生理效应的影响。
通过深入剖析不同形态的氮素对植物生长的影响、氮素营养对植物生理效应的影响以及形态调控如何影响植物生理效应，我们发现氮素及形态对作物生理效应具有显著的影响。
因此，在农业生产中，应充分考虑氮素及形态的影响，通过合理施肥、调整不同形态氮素的配比等方式，优化植物生长环境，提高作物的产量和品质。
水稻作为一种重要的粮食作物，在全球范围内都有广泛的种植。
在水稻种植过程中，施肥是一个关键环节，直接影响着水稻的产量、品质和土壤肥力。
本文主要探讨了氮肥运筹对水稻农学效应和氮素利用的影响。
氮肥的种类和运筹策略是影响水稻生长和氮素利用的关键因素。
常用的氮肥种类包括尿素、碳酸氢铵、氯化铵等，这些肥料的主要成分是铵态氮、硝态氮和酰胺态氮。
氮素形态对不同专用型小麦根系及氮素利用率影响的研究*马新明**王志强 王小纯 王书丽(河南农业大学农学院,郑州450002)=摘要> 采用盆栽方法研究了3种氮素形态对不同专用型小麦根系及氮素利用率的影响.结果表明,拔节期以后,强筋型小麦豫麦34在酰胺态氮处理下,根系生物量、根系活力、氮素利用率、氮收获指数和籽粒蛋白质含量最高,铵态氮处理次之,硝态氮处理最低.中筋型小麦豫麦49的各测定指标以铵态氮处理最高,其它指标在酰胺态氮和铵态氮间的趋势不同;弱筋型小麦豫麦50在酰胺态氮处理下各项指标最高,而铵态氮处理下蛋白质含量最低,符合品种优质和专用.氮收获指数与籽粒蛋白质含量之间呈现极显著正相关.关键词 氮素形态 专用型小麦 根系 氮素利用率文章编号 1001-9332(2004)04-0655-04 中图分类号 S14311 文献标识码 AEffects of nitrogen form s on roots and N fertilizer efficiency of dif ferent wheat cultivars with specialized end -uses.M A Xinming,WAN G Zhiqiang ,WAN G Xiaochun,WAN G Shuli(College of A grono my ,H enan A gricul -tural Univer sity ,Zhengz hou 450002,China).-Chin.J.A p p l.Ecol .,2004,15(4):655~658.A pot experiment sho wed that under NH 2-N treatment,strong g luten w heat Yumai 34had the highest root bio mass,root activity,N use efficiency,N harv est index and gr ain protein content,but all of t hese w ere the lowest under N O -3-N treatment.F or the medium g luten wheat Yumai 49,the items measured w ere the highest under NH +4-N treatment,but not the same trend under NO -3-N and NH 2-N tr eatments.F or the weak gluten wheat Yumai 50,N H +4-N treatment was the best for its top quality and specialized end -uses.T here was a significant re -lationship between g rain protein content and N harvest index.Key words Nitrog en form,W heat wit h specialized end -uses,Roo t system,N use efficiency.*国家863项目(2001AA115380)和河南省高校科技人才创新工程资助项目(2002KJCX05).**通讯联系人.2002-09-02收稿,2003-07-21接受.1 引 言根系是小麦重要的营养器官,其发育的好坏直接影响着地上部的形态建成及籽粒产量和品质性状.近年来,对小麦根系的研究已成为小麦高产、优质栽培的一个较为活跃的研究领域.如在马元喜等[7]研究根系形态的分布特征、不同单位根的功能及分组、根系主要生态效应的基础上,张和平等[12]系统阐述了不同环境条件下小麦根系的发育、建成与分布规律;梁银丽等[2]研究了肥水措施对根系生长的生态生理效应;李金才等[4]、石岩等[8]分别就渍水和施肥深度对小麦根系衰老的影响进行了研究;刘殿英等[5]研究了根系和植株地上部有关性状间的相关性;王志芬等[9]比较深入地研究了根系吸收肥水的模式、根系活力变化等;朱云集等[14]、肖玲等[10]又进一步研究了根中蛋白质等物质的代谢及其组分变化、根膜透性、根细胞器的特性、生长调节剂对根系生长的影响及应用,以及逆境生态条件对根系形态结构的影响.但不同氮素形态对小麦根系发育特性、氮素利用效率及籽粒蛋白质含量的影响,特别是对不同专用型小麦品种影响的研究还未见有报道.因此,于2000~2002年分别设置试验较系统地研究了不同氮素形态对不同专用型小麦品种根系发育、氮素利用率和籽粒蛋白质含量的影响,旨在为优质专用型小麦的根系调控、科学合理施肥提供理论依据和技术指导.2 材料与方法211 材料与处理试验采用盆栽的方法,于2000~2002年连续在河南农业大学校内试验站进行.试验土壤的养分含量分别为:有机质0198@104mg #kg -1,全氮9186@102mg #kg -1,碱解氮72147mg #kg -1,速效磷25143mg #kg -1,有效钾2159@102mg #kg-1,装土前过筛,每盆装土18kg(盆钵直径30cm,深40cm).于10月15日统一播种,每盆播种14粒,5叶期应用生态学报 2004年4月 第15卷 第4期 CHIN ESE JO UR NAL OF A PPL IED ECOLO GY,Apr.2004,15(4)B 655~658定苗,每盆定7株.定期灌水,各处理保持一致的土壤相对含水量.试验以强筋型小麦品种豫麦34、中筋型小麦品种豫麦49和弱筋型小麦品种豫麦50为材料.设置的3种氮素形态为:硝态氮N O-3-N(分析纯N aNO3)、铵态氮NH4+-N(分析纯NH4HCO3)和酰胺态氮NH2-N(分析纯尿素).每盆分别施纯氮511g,K2O313g和P2O5219g,磷、钾肥于播种期一次性施入,氮肥按7B3的比例分别于播种期和拔节期施入.共设9个处理(表1),完全随机排列,重复10次.表1N素形态与不同专用型小麦处理组合Table1Combination of N forms and wheat cultivars with specialized end-uses品种Cultivars处理TreatmentsNO-3-N(B1)NH4+-N(B2)NH2-N(B3)豫麦34Yumai34(A1)1(A1B1)4(A1B2)7(A1B3)豫麦49Yumai49(A2)2(A2B1)5(A2B2)8(A2B3)豫麦50Yumai50(A3)3(A3B1)6(A3B2)9(A3B3)212研究方法21211根系活力与生物量分别于越冬期、拔节期、开花期、灌浆期和成熟前期冲根,取根尖处5cm,采用T T C还原法[13]测定根系活力.将剩余根系连实验用根一起在105e 下20min,然后在80e下烘至恒重,千分之一天平称重,计算根系生物量,装袋保存.21212全氮与籽粒蛋白质含量成熟期取小麦根系与地上部茎、叶、鞘、穗和籽粒分别放置,在80~100e下烘至恒重,用半微量凯氏定氮法[9]测定各器官中全氮,籽粒中全氮乘以蛋白系数[3],得蛋白质含量.21213收获指数(HI)收获指数=籽粒生物量/地上部生物量21214氮素利用率(NFE)和氮收获指数(NHI)分别按下式计算.氮素利用率(%)=地上部积累的氮素量/(土壤中原有氮素量+施入氮素量)氮收获指数=籽粒中积累的氮素量/地上部积累的氮素量3结果与分析311不同氮素形态对不同专用型小麦根系生物量的影响从表2可以看出,氮素形态对不同专用型小麦根系生物量影响的趋势相同,但强度不等.强筋型品种豫麦34在3种氮素形态处理下,根系生物量差异明显,特别是拔节期至灌浆期,酰胺态氮处理下,根系生物量明显高于铵态氮和硝态氮处理.其中,酰胺态氮处理根系生物量为21809g#株-1,分别比铵态氮和硝态氮处理高01449g#株-1和01773g#株-1;拔节期以前,3种氮素形态处理对中筋型品种豫麦49根系生物量的影响差异不大,之后,出现明显分异,并以铵态氮处理的生物量最高,达31516g#株-1,硝态氮处理最低,为21404g#株-1,酰胺态氮处理居中,为31217g#株-1;除越冬期外,弱筋型品种豫麦50在3种氮素形态处理下,根系生物量差别明显,其大小顺序为酰胺态氮>铵态氮>硝态氮,最大根系生物量分别为31892、31422和21728g#株-1.通过差异性显著检验可知,3种氮形态对不同专用形小麦根系生物量的影响达到了显著水平. 312氮素形态对不同专用型小麦根系活力的影响试验结果表明,小麦一生中根系活力的变化趋势是:前期小,拔节期大,之后又小.但是不同专用型小麦在不同氮素形态影响下根系活力不尽相同.强筋型豫麦34的根系活力在越冬期表现为:铵态氮>酰胺态氮>硝态氮,但在拔节期以后,均以酰胺态氮处理最高,铵态氮次之,硝态氮最低.拔节期,酰胺态氮处理根系活力为49111917L g TTC#g-1#h-1,分别比铵态氮和硝态氮高出42121和44186个活性单位.中筋型豫麦49在铵态氮处理下,越冬期根系活力较小,分别比硝态氮和酰胺态氮处理低157152和102121个活性单位,但拔节期之后,均以铵态氮处理的根系活力最高,酰胺态氮次之,硝态氮最低,其中,拔节期铵态氮处理根活力为663108L gTT C# g-1#h-1,分别比硝态氮和酰胺态氮处理高156129和133145个活性单位.弱筋型豫麦50在越冬期根系活力以硝态氮处理最高,酰胺态氮次之,铵态氮处理最低.拔节期以后,3种不同氮素形态对根系活力的影响差异一致,均表现为酰胺态氮>硝态氮>铵态氮.其中,拔节期酰胺态氮处理为7671761L g TTC#g-1#h-1,分别比硝态氮和铵态氮高400107和257168个活性单位.并且各专用型小麦品种在不同氮素形态处理下均达到了显著水平.表2氮素形态对不同专用型小麦根系生物量的影响(g#plant-1) Table2Effects of N forms on root biomass of different wheat cultivars with specialized end-us es品种Culti v ars氮素形态N forms越冬期Over-winteri ngstage拔节期Jointingstag e开花期Floweringstage灌浆期F i llingstage成熟期Ripeni ngst age豫麦34NO3-N0121601798116952103601860Yum ai34NH+4-N01541b01973b11821b21360b01810a NH2-N01554b11191c21032c21809c11691b豫麦49NO-3-N01328a11000a11938a21404a01377a Yum ai49NH+4-N01588b11024a21764c31516c01845c NH2-N01503b11028a21367b31217b01509b 豫麦50NO-3-N01334a01944a21071a21728a01975a Yum ai50NH+4-N01455b11382b21548b31422b11752b NH2-N01408b11559c21950c31892c21010c 注:同一栏内标相同字母的平均值表示经方差分析差异不显著,P=0105. Note:Di f fe rence betwee n average v a lue s marked with the same le t ter in one co-l umn is no t si g nificant.P=01051下同T he same bel ow.656应用生态学报15卷表3氮素形态对不同专用型小麦根系活力的影响(L gTTC#g-1# h-1)Table3Effects of N forms on root activity of different wheat cultivars with specialized end-uses品种Cultivars 氮素形态N forms越冬期Ove-rw interingstage拔节期Jointingstage开花期Flow eringstage灌浆期Fillingstage成熟期Ripeningstage豫麦34NO-3-N2461717a4461335a3781500a881369a581291aY u mai34NH+4-N3971933b4481978a4001874b1041820b701134b NH2-N2781113a4911192b4181657c1141754c921169c豫麦49NO-3-N4281025c5061786a2541492a1161932a931180aY u mai49NH+4-N2701501a6631080c3541440c1411700b1291784c NH2-N3721711b5291086b3161649b1221141a1031577b豫麦50NO-3-N2781640c5101086b2361278b1441619a1091085aY u mai50NH+4-N1261150a3671691a1981657a1351396a1061577a NH2-N2181965b7671761c2651431c1861542b1351219b313氮素形态对不同专用型小麦收获指数、氮素利用率和氮收获指数的影响氮素利用率(NFE)和氮收获指数(NH I)分别标志着氮素同化及其在籽粒中分配的效率,收获指数(H I)标志着干物质在籽粒中的分配效率.不同专用型小麦品种在不同氮素形态处理下,NFE、NHI和H I的表现不同.在酰胺态氮处理下,强筋型小麦豫麦34的NFE最高,铵态氮次之,硝态氮最低,分别为25147%、25104%和23120%;NH I与NFE表现趋势相同.其中酰胺态氮为01596,分别比硝态氮和铵态氮处理增加了01053和01031;收获指数H I表现为酰胺态氮(0135)>硝态氮(0133)>铵态氮(0132).中筋型小麦豫麦49在3种不同氮素形态下,NH I和NFE表现相同的趋势(表4),即铵态氮>硝态氮>酰胺态氮;收获指数在铵态氮下最高,为0129,硝态氮最低,为0127,酰胺态氮居中,为0128.弱筋型小麦豫麦50在3种氮素形态条件下,NFE、NH I和HI均表现出相同的趋势,酰胺态氮最高,硝态氮次之,铵态氮最低.314氮素形态对不同专用型小麦籽粒蛋白质含量的影响从表5可以看出,不同专用型小麦在不同氮素形态处理下,籽粒蛋白质含量不同.强筋型小麦豫麦34在酰胺态氮影响下,籽粒中蛋白质含量最高,达16123%,分别比硝态氮和铵态氮提高了2158和2145个百分点.中筋型小麦豫麦49在铵态氮下籽粒蛋白质含量最高,硝态氮次之,酰胺态氮最低,分别为15131%、15110%和12188%.弱筋型小麦豫麦50在酰胺态氮处理下,籽粒中蛋白质含量为16127%,分别比硝态氮和铵态氮处理提高1310%和5717%;在铵态氮下,籽粒蛋白质含量为10132%,分别比硝态氮和酰胺态氮降低了2813%和表4氮素形态对不同专用型小麦收获指数、氮素利用率和氮收获指数的影响Table4Effects of N forms on harvest index,N fertilizer efficiency and N harvest index of different wheat cu ltivars with specialized end-uses 品种Cultivars氮素形态N forms收获指数Harvestindex氮素利用率N ferti lizerefficiency(%)氮收获指数N harvestindex豫麦34NO-3-N0135b23120a01543a Yumai34NH+4-N0132a25104b01565bNH2-N0133a25147b01596c豫麦49NO-3-N0127a20179a01577a Yumai49NH+4-N0128a b22172b01580aNH2-N0129b20153a01574a豫麦50NO-3-N0129b22158b01531b Yumai50NH+4-N0127a20175a01345aNH2-N0133c23124b01574b表5氮素形态对不同专用型小麦子粒蛋白质含量的影响(%) Table5Effects of N forms on grain protein content of different wheat cultivars with specialized end-uses氮素形态N forms豫麦34Yumai34豫麦49Yumai49豫麦50Yumai50 NO-3-N13165a15110b14140bNH+4-N13178a15131b10132aNH2-N16123b12188a16127c 3616%,表明不同氮素形态对同一专用型小麦品种蛋白质含量的影响不等.315籽粒蛋白质含量与收获指数、氮素利用率和氮收获指数的相关性分析籽粒蛋白质含量与收获指数、氮素利用率和氮收获指数之间均呈正相关关系,相关系数分别为013744、015296和018389,经显著性测验,籽粒蛋白质含量和NH I之间为极显著相关,与HI和NFE相关不显著.4讨论根系作为小麦重要的营养器官,与地上部关系密切,其数量的多少和活性的高低直接影响着地上部的生长发育,以及籽粒产量和品质的形成[6].氮素是影响小麦最活跃的外界因素[1,11],氮素的施用已经成为调控小麦产量和品质最主要的途径和手段.试验结果表明,不同氮素形态对不同专用型小麦根系及籽粒蛋白质含量影响不同,对根系的影响主要表现在根系生物量和根系活力,强筋型小麦在酰胺态氮影响下,根系数量大且活性强,对营养元素吸收强烈,地上部同化积累的氮素增加,氮素利用率相应提高,对籽粒增氮具有重要的作用,从而有效地提高小麦籽粒中蛋白质含量;中筋型小麦豫麦49和弱筋型小麦豫麦50分别在铵态氮和酰胺态氮影响下,表现出类似的趋势,籽粒蛋白质含量较高.根系生物量、根系活力、氮素利用率和籽粒蛋白质含量四者之6574期马新明等:氮素形态对不同专用型小麦根系及氮素利用率影响的研究间表现出很强的一致性.不同专用型小麦对籽粒蛋白质含量的要求不同,要使专用型小麦优质专用,必须使籽粒蛋白质含量保持在一定的范围内.强筋型豫麦34属于面包专用小麦,对蛋白质含量要求较高,在施用酰胺态氮下,能满足其专用型的要求;中筋型豫麦49属于馒头、面条专用小麦,对蛋白质含量要求一般,为提高其营养品质,在施用铵态氮下比较理想.弱筋型豫麦50属于饼干专用小麦,对蛋白质含量的要求较低,虽然在施用酰胺态氮下蛋白质含量较高,但不能满足其专用型的要求,在施用铵态氮时,籽粒蛋白质含量较低,能够实现该品种的优质专用.因此,在实际生产中,要实现专用型小麦优质专用,就必须实行良种良法配套,特别是科学合理的氮肥运筹.氮收获指数作为衡量氮素在籽粒中分配效率的指标,与籽粒蛋白质含量之间呈现极显著正相关.由此可见,在开花灌浆以后,能够保持叶片和茎秆向籽粒高强度的物质运转,对于提高氮收获指数和籽粒蛋白质含量具有十分重要的作用.本试验结果还表明,不同专用型品种在不同氮素形态处理下,蛋白质含量不同,特别是弱筋型豫麦50变化幅度较大,蛋白质含量的变化范围为10132%~16127%.所以结合实际生产需要,施用不同氮素形态可以使同一专用型小麦具有不同的蛋白质含量,从而实现同一品种的多种用途.另外,籽粒蛋白质含量高的氮素形态处理,收获指数不一定高.可以推测,要以小麦产量为目标,就必须进行氮肥施用类型的调整,选择收获指数高的氮素形态.豫麦34宜用硝态氮,而豫麦49和豫麦50宜用酰胺态氮.参考文献1Dong 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development of w inter w heat and the effect of nitrogen,phosphorus an d soil mois ture on its grow th in north plain of China.A cta Agr ic Boreal-Sin(华北农学报),8(4):76~82(i n Chinese)13Zhao S-J(赵世杰),Liu H-S(刘华山),M eng F-T(孟凡庭),et al.1998.Experiments Guide to Plant Physiology.Beijing:China Sc-i ence and Technology Press.(in Chinese)14Zhu Y-J(朱云集),M a Y-X(马元喜),Wang C-Y(王晨阳),et al.1994.Review on the recent progress and prospect of the pl ant i n-duced resistance.J H enan A gric Univ(河南农业大学学报),28(3):224~239(i n Chinese)作者简介马新明,男,1963年生,博士,教授,主要从事作物生理生态和作物模型研究,发表论文50余篇.E-mail:xin-ming ma@658应用生态学报15卷。
氮素对小麦生长发育、产量和品质形成的影响作者：王公卿，郑志松，李萌来源：《河南农业·综合版》 2017年第6期氮素是小麦生长发育所必需的大量营养元素，约占植株干质量的1.0%~1.6%。
氮在小麦体内有着多方面的营养作用，氮是冬小麦植株细胞原生质的重要组分，也是组成氨基酸、蛋白质的必需元素，是核酸、叶绿素、及多种酶、维生素、植物激素的组成成分。
氮肥还是决定小麦籽粒产量和品质的重要因素，合理的氮肥运筹可以协调小麦产量与品质的关系，从而达到优质高产的生产目标。
一、氮素对小麦生长发育的影响适量的氮素能促进小麦根、茎、叶等营养器官的生长发育，增加植株绿色面积，提高光合作用和营养物质积累，协调群体发展，优化群体结构，并可促进分蘖和幼穗分化发育，增加小花原基分化数和可孕花数，有利于花、籽粒等生殖器官的生长发育。
小麦越冬期和拔节期氮素亏缺明显减小根长、根条数和根体积，而且还减少根吸收总面积、活跃吸收面积以及根系活力。
在冬小麦根系生长发育较为重要的苗期、越冬期和拔节期，前一生育期氮素亏缺，后一生育期补氮对根系可表现出一定的补偿效应，其中越冬期补偿效应更为显著。
研究发现，合理施用氮肥可以促进小麦的生长发育，使小麦的株高、茎基宽、分蘖数、茎叶干质量等生长量提高0.05~1 倍，但是其增长量并不与氮肥用量同步。
同时，在分蘖期、拔节期，小麦茎基部硝态氮含量、叶片中叶绿素含量与氮肥施用量之间均有显著正相关性，小麦茎基部硝态氮含量、叶片中叶绿素的含量可以反映出土壤的供氮水平。
通过设置N 30 kg/hm2、120 kg/hm2、300 kg/hm2 3 个氮肥处理试验，研究发现氮肥在整个生育期均影响冬小麦的生长发育和干物质的分配，其中，拔节期是冬小麦对氮肥的补偿有效期，拔节后表现株高、分蘖数、叶面积、根长、根表面积、根体积增大，总干物质量，茎、叶鞘、穗的干物质分配指数增加。
试验表明，小麦幼苗期，株高、叶面积随着施氮量的增大而呈逐渐增高的趋势，叶片数、茎粗和最长根长都随氮素浓度增大而增大，小麦根的鲜质量、干质量也随着增加。
氮素水平对小麦籽粒产量和蛋白质含量的影响及其生理基础王月福;姜东;于振文;曹卫星【期刊名称】《中国农业科学》【年(卷),期】2003(036)005【摘要】在大田高产条件下研究了氮素水平对小麦籽粒产量和蛋白质含量的影响及其生理基础.结果表明,适当提高氮素水平既能增加小麦籽粒产量又能提高蛋白质含量,使籽粒产量和蛋白质含量达到同步增加,氮素水平过高虽能够提高籽粒蛋白质含量,但籽粒产量下降.适当提高氮素水平可以提高源器官碳素同化能力和氮素同化能力,又能够促进开花前暂贮于营养器官中的同化物质向籽粒中运转,增加籽粒中淀粉合成有关酶和氮素同化酶的活性,从而导致小麦籽粒产量和蛋白质含量同步增加.氮素水平过高,虽能促进源器官和籽粒中的氮素同化能力,但由于碳素同化酶和籽粒淀粉合成酶活性降低和开花前暂贮于营养器官中的同化物质向籽粒中的运转效率降低,而导致小麦籽粒蛋白质含量提高,产量下降.【总页数】8页(P513-520)【作者】王月福;姜东;于振文;曹卫星【作者单位】南京农业大学/农业部作物生长调控重点开放实验室,南京,210095;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,泰安,271018;南京农业大学/农业部作物生长调控重点开放实验室,南京,210095;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,泰安,271018;南京农业大学/农业部作物生长调控重点开放实验室,南京,210095【正文语种】中文【中图分类】S512.1【相关文献】1.施氮量和种植密度对弱筋小麦宁麦18籽粒产量和蛋白质含量的影响 [J], 姚金保;马鸿翔;张平平;张鹏;杨学明;周淼平2.耕作方式和秸秆覆盖对旱地麦豆轮作下小麦籽粒产量、蛋白质含量和土壤硝态氮残留的影响 [J], 黄明;吴金芝;李友军;王贺正;付国占;陈明灿;李学来;马俊利3.不同光合器官对小麦强势和弱势籽粒产量及蛋白质含量的影响 [J], 程敦公; 王灿国; 郭军; 曹新有; 刘成; 李豪圣; 刘爱峰; 宋健民; 刘建军4.不同类型土壤对小麦籽粒产量和蛋白质含量的影响 [J], 魏鑫;常旭虹;王德梅;陶志强;王艳杰;杨玉双;赵广才5.限水灌溉对极端晚播密植小麦籽粒产量、蛋白质含量和水氮利用效率的影响 [J], 吴金芝;黄明;李友军;付国占;田文仲因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
不同小麦品种氮素利用效率的数据氮素是植物生长发育过程中必不可少的营养元素之一，对于小麦等农作物来说也不例外。
小麦品种的氮素利用效率不同，这直接影响着小麦的产量和品质。
本文将探讨不同小麦品种的氮素利用效率数据，并分析其对小麦生产的影响。
1. 氮素利用效率的概念氮素利用效率是指作物对于土壤中氮素的吸收利用效率。
在小麦生长过程中，氮素是构成蛋白质、核酸、氨基酸等重要生物分子的原料，缺乏氮素会导致小麦生长迟缓、叶片发黄等现象。
因此，合理施用氮素对于小麦的生长发育至关重要。
2. 不同小麦品种的氮素利用效率数据据统计，不同小麦品种的氮素利用效率存在较大的差异。
例如，普通小麦的氮素利用效率约为30%-40%，而优质小麦的氮素利用效率可达到50%以上。
此外，不同地区的小麦品种氮素利用效率也存在差异。
以我国为例，北方地区的小麦品种氮素利用效率普遍较高，而南方地区的小麦品种氮素利用效率相对较低。
3. 不同小麦品种氮素利用效率的影响因素小麦品种的氮素利用效率受多种因素影响，主要包括土壤氮素含量、氮素施用量、小麦品种等。
其中，土壤氮素含量是影响小麦氮素利用效率的主要因素之一。
当土壤中氮素含量较低时，小麦会通过增加根系吸收面积、增加根系吸收能力等方式提高氮素利用效率。
此外，氮素施用量的大小也会影响小麦的氮素利用效率。
当氮素施用量过大时，小麦会出现氮素过剩的情况，导致氮素利用效率降低。
另外，小麦品种的遗传差异也会导致氮素利用效率的差异。
4. 不同小麦品种氮素利用效率的意义不同小麦品种的氮素利用效率直接影响着小麦的产量和品质。
高氮素利用效率的小麦品种能够更好地利用土壤中的氮素，从而提高小麦的产量和品质。
此外，合理利用小麦品种的氮素利用效率还能够减少氮素的浪费，降低农业对环境的污染。
麦类作物学报2006,26(6):70~74Journal o f T riticeae Crops氮素形态对两个不同氮效率小麦品种籽粒蛋白质的影响*孙敏,郭文善,孙陶芳,朱新开,封超年,彭永欣(扬州大学江苏省作物遗传生理重点实验室,江苏扬州225009)摘要:为探索提高氮素利用率的途径,采用盆栽方法研究了两个不同氮效率小麦品种籽粒蛋白质形成的差异及不同形态氮素对其的影响。
结果表明,高氮吸收型小麦品种秦麦11灌浆期籽粒GS、GP T活性、蛋白质及其组分含量均大于低氮吸收型小麦品种扬9817。
不同氮素形态对两个不同氮效率小麦品种籽粒蛋白质及其动态变化、蛋白组分含量及其动态变化的影响不同。
高氮吸收型小麦品种秦麦11籽粒蛋白质及其组分含量均表现为酰胺态氮处理>铵态氮处理>硝态氮处理,处理间蛋白质含量、球蛋白含量、谷蛋白含量的差异达到显著水平。
低氮吸收型小麦品种扬9817籽粒蛋白质含量、清蛋白含量、球蛋白含量、醇溶蛋白含量均表现为酰胺态氮处理>硝态氮处理>铵态氮处理,谷蛋白含量在酰胺态氮处理下最高,硝态氮处理下最低,处理间清蛋白含量、醇溶蛋白含量、谷蛋白含量的差异达到显著水平。
关键词:小麦;氮素形态;氮效率;籽粒蛋白质及组分中图分类号:S512.1;S365文献标识码:A文章编号:1009-1041(2006)06-0070-05Effects of N Forms on Grain Protein in WheatVarieties with Different N EfficiencySUN Min,GUO W en-shan,SUN Tao-fang,ZHU Xin-kai,FENG C hao-nian,PENG Yong-xin (Jiangsu Provincial Key Lab of Cr op Genetics and Phys iology,Yangzhou University,Yangzh ou,J iangs u225009,China)Abstract:In or der to impr ove the N efficiency,pot ex periments w ere carr ied o ut to study the differ-ence in gr ain pr otein fo rmatio n betw een tw o w heat v arieties w ith different N efficiency and the regula-tion effects of N fo rm.T he r esults indicated that the activities of GS and GPT,contents of protein and its com ponents in g rains of Q inmai11w ith hig h N efficiency w er e g reater than those of Yang9817 w ith low N efficiency.T he effects o f N for ms o n contents of protein and pr otein co mpo nents in grains w ere different betw een tw o w heat varieties w ith different N efficiency.To Qinm ai11w ith high N eff-i ciency,the or der of contents of protein and protein components in gr ains am ong N form treatments w as CONH2-N>NH4+-N>N O3--N,the difference in contents of protein,g lobulin and g lutenin in grains am ong three different N form tream ents w as significant.T o Yang9817w ith low N efficiency, the o rder of co ntents o f protein,album in,g lobulin,g liadin in grains among N form tr eatments w as CONH2-N>N O3--N>NH4+-N,and g lutenin content w as the hig hest in CONH2-N treatment,while it w as the low est in NO3--N treatment,the differ ence o f contents o f albumin,g liadin and g lutenin in grains am ong three different N form treatm ents w as sig nificant.Key words:Wheat;N form s;N efficiency;Grains protein and its com ponents改变氮素形态是提高氮素利用率、降低N素损失的重要途径之一。
一些学者通过水培法研究了水稻、小麦、大豆等作物,尤其是在幼苗生长期对不同氮素形态的吸收利用特性[1~11],结果表明,氮素形态影响根系形态和作物生长。
通过研究氮素形态对小麦、水稻、甜菜等作物生长发育的影响,得出适合作物生长、增加作物产量、提高作物品质的最佳氮素形态以及最适氮肥配比[12,13]。
但在氮素形态对不同作物之间或同一作物不同基因型之间的影响方面,研究结果不尽一致,近年来*收稿日期:2006-05-26修回日期:2006-07-20基金项目:国家自然科学基金项目(30571091,30170540);农业部跨越项目;江苏省科技厅和江苏省教育厅资助项目。
作者简介:孙敏(1979-),女,在读博士,主要从事农产品安全与环境研究。
通讯作者:郭文善(1961-),男,教授,博士生导师,主要从事麦类作物栽培与生理研究。
一直有争论[1,3,4,6,13]。
本试验以氮素吸收有较大差异的两个小麦品种为材料,在盆栽条件下研究了氮素形态对与小麦籽粒蛋白质形成有关的酶活性的影响,以及对籽粒蛋白质及其组分含量动态变化的影响,以期进一步明确不同氮效率小麦品种氮效率差异的原因所在,为小麦的优质高效栽培提供理论依据。
1材料与方法1.1试验材料与处理试验于2004~2005年在扬州大学江苏省作物栽培生理重点实验室盆栽试验场进行,采用网室盆钵栽培试验方法,每盆装土15kg(盆钵直径28cm,深30cm),土壤全氮含量0.105%,速效氮83.314mg/kg,速效磷49.914m g/kg,速效钾86.452m g/kg。
采用裂区设计,供试品种为主区,设不同氮效率的小麦品种强筋小麦秦麦11和弱筋小麦扬9817两个水平;氮素形态为裂区,设NaN O3(硝态氮NO3--N)、(NH4)2SO4(铵态氮NH4+-N)、尿素(酰胺态氮CONH2-N)共三个水平。
施肥按盆土重量折算,氮肥为纯氮150kg/ ha,基追比为6B4,基肥于播种前使用,追肥于拔节期施用,磷钾肥施用量分别为P2O5120kg/ha 和K2O120kg/ha,全部基施。
2004年11月1日播种,每盆留苗10株,每盆定期等量灌水。
1.2测定项目于开花期选择同一日开花、发育正常、大小一致的穗子挂牌标记,分别于开花后5、10、15、20、25、30和38d(成熟期)进行取样。
每次取15穗,分离籽粒经液氮速冻后,置于-40e冰箱保存,用于谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸)丙酮酸转氨酶(GPT)测定。
另取15穗,分离籽粒置于烘箱中105e杀青30m in,然后80e烘干称重,籽粒经微型高速万能粉碎机粉碎后,用于蛋白质组分及总蛋白含量的测定,成熟期进行籽粒产量、植株干物重及含氮量的测定。
1.3测定方法籽粒GS活性的测定按邹琦介绍的方法[14],籽粒GPT活性的测定按吴良欢等介绍的方法[15]。
植株含氮量的测定采用H2SO4-H2O2-靛酚蓝比色法。
籽粒蛋白质含量采用凯氏定氮法,含氮量乘以5.7为蛋白质含量。
籽粒蛋白质组分的测定采用连续提取法进行。
2结果与分析2.1氮素形态对两个小麦品种氮素吸收效率的影响从氮素吸收效率(吸N量/施N量)可看出,秦麦11>扬9817,但受氮素形态的影响趋势不尽一致(表1)。
秦麦11表现为酰胺态氮处理>铵态氮处理>硝态氮处理,扬9817表现为酰胺态氮处理>硝态氮处理>铵态氮处理。
可见,施用酰胺态氮可明显提高两个小麦品种的氮素吸收效率。
秦麦11对铵态氮的吸收高于对硝态氮的吸收,扬9817相反,但两个品种对这两种氮素形态吸收效率的差异均达到显著水平。
表1氮素形态对两个品种氮素吸收效率的影响(g/g) Table1Effects of N f orms on nitrogen uptakeeff iciency in tw o wheat varieties氮素形态N form s秦麦11Qinmai11扬9817Yang9817硝态氮NO3--N 1.46b 1.29b铵态氮NH4+-N 1.50b 1.22b酰胺态氮CONH2-N 1.70a 1.50a平均M ean 1.56 1.33注:不同小写字母表示在0.05水平下差异显著,下同。
Notes:T he values with differ ent letters w ere s ignifican tly different at0.05level.T he same are as in table2,3,4.2.2氮素形态对两个不同氮效率小麦品种籽粒氮代谢关键酶活性的影响2.2.1对籽粒谷氨酰胺合成酶(GS)活性的影响两个不同氮效率小麦品种灌浆期籽粒的GS活性表现为花后5d时维持较高的水平,而后持续下降(表2)。
高氮吸收型小麦品种秦麦11的GS 活性一直明显高于低氮吸收型小麦品种扬9817。
两个小麦品种籽粒GS活性受不同氮素形态的影响较大。
高氮吸收型小麦品种秦麦11在花后5~20d和30d,酰胺态氮处理籽粒GS活性最高,而硝态氮处理籽粒GS活性最低。
低氮吸收型小麦品种扬9817在花后5~30d,酰胺态氮处理籽粒GS活性最高,在花后5~20d和30d,硝态氮处理籽粒GS活性最低。
