【畢業(yè)學(xué)位論文】（Word原稿）高土壤有機(jī)質(zhì)條件下氮肥對(duì)強(qiáng)筋小麥的影響作物栽培學(xué)與耕作學(xué)碩士論文

密級(jí)： 論文編號(hào)： 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 碩士學(xué)位論文 高土壤有機(jī)質(zhì)條件下 氮肥對(duì)強(qiáng)筋小麥的影響 I 摘 要 試驗(yàn)于 2004 年 9 月 2005 年 6 月 在 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所中圃場(chǎng) 試驗(yàn) 農(nóng)場(chǎng) 進(jìn)行 。主要研究土壤高有機(jī)質(zhì)含量條件下，氮肥運(yùn)籌對(duì)強(qiáng)筋冬小麥產(chǎn)量、生理及品質(zhì)的調(diào)控效應(yīng)。供試品種為強(qiáng)筋小麥濟(jì)麥 20 和 8901驗(yàn)分為兩組進(jìn)行 ： 第一組：采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，研究在高有機(jī)質(zhì)條件下氮肥施用方式（底施和追施）對(duì)強(qiáng)筋小麥葉片生理指標(biāo)、養(yǎng)分含量、籽粒產(chǎn)量以及部分品質(zhì)指標(biāo)的影響。 第二組：采用三因素五水平二次通用旋轉(zhuǎn)回歸組合設(shè)計(jì)，研究施氮量、追肥比例和追肥時(shí)期對(duì)不同品種強(qiáng)筋小麥籽粒產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，并通過(guò)模擬優(yōu)化分析，研究不同生產(chǎn)目標(biāo)的相應(yīng)農(nóng)藝措施。 主要的研究結(jié)果如下： 1. 在高有機(jī)質(zhì)土壤條件下， 增施氮肥仍有利于提高小麥葉片葉綠素含量、氮素含量以及旗葉硝酸還原酶活性。施用氮肥可顯著提高籽粒產(chǎn)量、蛋白質(zhì)含量、蛋白質(zhì)產(chǎn)量、谷蛋白大聚合體及谷蛋 白含量，且追施效果優(yōu)于底施。另外，追施氮肥可以更好地調(diào)節(jié)籽粒蛋白組分的組成及含量，進(jìn)而改善籽粒營(yíng)養(yǎng)及加工品質(zhì)。對(duì)于清蛋白、球蛋白和醇溶蛋白三種組分，不同小麥品種對(duì)氮肥的反應(yīng)不盡相同。在本試驗(yàn)中，施氮處理對(duì) 8901影響要大于對(duì)濟(jì)麥 20 的影響。 2. 根據(jù)試驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)資料，建立施氮量、追肥比例和追肥時(shí)期三因素對(duì)籽粒產(chǎn)量、產(chǎn)量三因素、蛋白質(zhì)含量、蛋白質(zhì)產(chǎn)量、蛋白質(zhì)各組分含量、 量、容重、沉降值的回歸模型。通過(guò)模型分析了各因素的主因子效應(yīng)、單因子效應(yīng)、邊際效應(yīng)及交互作用。通過(guò)分析得出，在本試驗(yàn)條件下 ，對(duì)強(qiáng)筋小麥產(chǎn)量及多數(shù)品質(zhì)指標(biāo)的影響以施氮量為主，追肥比例和追肥時(shí)期對(duì)于不同的品種的影響不盡相同。結(jié)合強(qiáng)筋優(yōu)質(zhì)小麥生產(chǎn)的實(shí)際需要，在高有機(jī)質(zhì)土壤條件下，要達(dá)到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的生產(chǎn)目標(biāo)，濟(jì)麥 20 的施氮量應(yīng)在 250 300kg/右，追肥比例約為 60%，在小花分化期至藥隔形成期追施為宜。對(duì) 8901言，以高產(chǎn)為主要目標(biāo)，應(yīng)每公頃施氮 80 160二棱后期追施 60% 65%；若以優(yōu)質(zhì)為主要目標(biāo)，則需要增加施氮量，即每公頃施氮 230 330小花分化期前后追施 50% 55%。 關(guān)鍵詞 小麥； 氮肥；產(chǎn)量；品質(zhì)；回歸模型；高有機(jī)質(zhì)土壤 of of of at of 004 005. 8901to of on is of of of on of of of by of At of of on of of of of is of to 9010 in of on of by on is to of to of 0 50 0% N as to 0 60kg/0% 5% N at To 901 30 30kg/0% 5% N at 錄 第一章 緒論 . 1 本研究的內(nèi)容和意義 . 1 國(guó)內(nèi)外研究概況 . 1 壤狀況 . 2 肥對(duì)小麥生理指標(biāo)、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響 . 3 料配施對(duì)小麥產(chǎn)量和品質(zhì)的影響 . 7 機(jī)肥對(duì)小麥產(chǎn)量和品質(zhì)的影響 . 8 第二章 材料與方法 . 9 驗(yàn)材料 . 9 試土壤 . 9 試品種 . 9 試肥料 . 9 要儀器 . 9 驗(yàn)方法 . 9 驗(yàn)設(shè)計(jì) . 9 驗(yàn)實(shí)施 . 11 定項(xiàng)目與方法 . 11 據(jù)處理 . 13 第三章 結(jié)果與分析 . 14 同氮肥施用方式對(duì)強(qiáng)筋小麥的影響 . 14 肥對(duì)小麥葉片生理指標(biāo)的影響 . 14 肥對(duì)小麥籽粒產(chǎn)量和品質(zhì)的影響 . 17 氮量、追肥比例和追肥時(shí)期對(duì)強(qiáng)筋小麥的影響 . 17 氮量、追肥比例和追肥時(shí)期對(duì)小麥產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響 . 18 氮量、追肥比例和追肥時(shí)期對(duì)蛋白質(zhì)含量及蛋白質(zhì)產(chǎn)量的影響 . 29 氮量、追肥比例和追肥時(shí)期對(duì)蛋白質(zhì)組分含量的影響 . 39 氮量、追肥比例和追肥時(shí)期對(duì)部分籽粒性狀及品質(zhì)指標(biāo)的影響 . 47 質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)性分析 . 57 第四章 結(jié)論與討論 . 59 肥施用方式對(duì)強(qiáng)筋小麥的影響 . 59 肥施用方式對(duì)強(qiáng)筋小麥生理指標(biāo)的影響 . 59 肥施用方式對(duì)強(qiáng)筋小麥產(chǎn)量和品質(zhì)的影響 . 59 氮量、追肥比例和追肥時(shí)期對(duì)強(qiáng)筋小麥的影響 . 60 氮量、追肥比例和追肥時(shí)期對(duì)產(chǎn)量及產(chǎn)量三因素的影響 . 60 氮量、追肥比例和追肥時(shí)期對(duì)品質(zhì)指標(biāo)影響 . 61 參考文獻(xiàn) . 65 致 謝 . 70 作 者 簡(jiǎn) 歷 . 71 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院碩士學(xué)位論文 第一章 緒論 1 第一章 緒 論 研究的內(nèi)容和意義 小麥?zhǔn)鞘澜缰饕募Z食作物，是人類生活所依賴的重要食物來(lái)源，全世界約有35%的人口以小麥為主食，其種植面積為 公頃，居世界糧食作物首位，總產(chǎn) 量超過(guò) 6 108 噸，居作物總產(chǎn)量第二位（國(guó)際糧食委員會(huì)和美國(guó)農(nóng)業(yè)部統(tǒng)計(jì)資料， 2004 2005 年度）。小麥不僅為人類提供熱量，也是人類植物蛋白質(zhì)的主要來(lái)源，它提供人類食用蛋白質(zhì)總量的五分之一以上（ 983），相當(dāng)于肉蛋奶提供的蛋白質(zhì)總和。 我國(guó)是小麥的主產(chǎn)國(guó)之一，由于歷史的原因，長(zhǎng)期以來(lái)一直將高產(chǎn)作為小麥生產(chǎn)追求的目標(biāo)，通過(guò)一大批優(yōu)良品種及高產(chǎn)栽培技術(shù)的推廣應(yīng)用，小麥單產(chǎn)和總產(chǎn)水平不斷提高，為糧食總需求的平衡發(fā)揮了極其重要的作用。但在小麥總產(chǎn)提高的同時(shí)，小麥品質(zhì)并未能得到同步改良。隨著溫飽問(wèn)題的 解決以及農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)優(yōu)質(zhì)商品小麥、優(yōu)質(zhì)專用面粉需求量迅速加大，小麥的品質(zhì)問(wèn)題日益受到人們的重視。目前，我國(guó)對(duì)優(yōu)質(zhì)面包小麥育種研究已有很大的進(jìn)展，應(yīng)用常規(guī)育種和生物技術(shù)手段選育了大批適合于不同地區(qū)的優(yōu)質(zhì)小麥，近年來(lái)優(yōu)質(zhì)麥的種植面積也逐年擴(kuò)大，然而由于相應(yīng)的配套栽培技術(shù)推廣應(yīng)用不到位，一般只是憑以往的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行管理，盲目性較大，品質(zhì)不穩(wěn)，致使良種未能充分發(fā)揮優(yōu)勢(shì)。 施用氮肥是小麥生產(chǎn)中提高產(chǎn)量和改善品質(zhì)的重要措施之一。但是地力條件和小麥生成目標(biāo)的不同，對(duì)施用氮肥的要求也不盡相同。近年來(lái)，有關(guān)高肥地 力下氮肥對(duì)小麥品質(zhì)栽培研究已有許多報(bào)道 (王月福 ,2000;錢兆國(guó) ,2004)，但一般側(cè)重于氮肥施用量、基追比例和追肥時(shí)期三因素中的一個(gè)或兩個(gè)因素，所涉及的高肥力地塊有機(jī)質(zhì)含量也大都在 右。在有機(jī)質(zhì)含量更高（ 的高肥地塊把氮肥的施用量、追肥比例和追肥時(shí)期三者統(tǒng)一地結(jié)合起來(lái)，運(yùn)用數(shù)學(xué)模擬的分析手段建立氮肥運(yùn)籌的應(yīng)用模型指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐的研究相對(duì)較少。 本試驗(yàn)在高有機(jī)質(zhì)土壤底施磷鉀肥的基礎(chǔ)上，以生產(chǎn)上主要的強(qiáng)筋小麥品種為材料，研究了在高有機(jī)質(zhì)條件下底施氮肥和追施氮肥對(duì)強(qiáng)筋小麥生理指標(biāo)、養(yǎng)分含量的影響， 進(jìn)而分析其對(duì)籽粒產(chǎn)量及蛋白質(zhì)等品質(zhì)指標(biāo)的影響。并采用三因素五水平二次通用旋轉(zhuǎn)回歸組合設(shè)計(jì)，重點(diǎn)研究氮肥的施用量、追肥比例及追肥時(shí)期對(duì)強(qiáng)筋小麥籽粒產(chǎn)量及主要品質(zhì)性狀的影響，通過(guò)模擬優(yōu)化分析，比較得出不同的生產(chǎn)目標(biāo)所對(duì)應(yīng)的農(nóng)藝措施，以期為高有機(jī)質(zhì)條件下強(qiáng)筋小麥的優(yōu)質(zhì)高效栽培提供重要的理論依據(jù)和技術(shù)支持。 內(nèi)外研究概況 小麥品質(zhì)是由多因素構(gòu)成的綜合而相當(dāng)復(fù)雜的概念。通常所指的小麥品質(zhì)，主要包括營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和加工品質(zhì)兩方面內(nèi)容。小麥的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)主要指籽粒蛋白質(zhì)含量及中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院碩士學(xué)位論文 第一章 緒論 2 氨基酸組成的平衡程度（金善寶 ,1996），其中 蛋白質(zhì)含量及其組分含量和比例是營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)中最重要的指標(biāo)。小麥的加工品質(zhì)包括一次加工品質(zhì)和二次加工品質(zhì)。一次加工品質(zhì)也稱磨粉品質(zhì)，是指將小麥加工成面粉的過(guò)程中，加工機(jī)具和生產(chǎn)流程對(duì)小麥籽粒物理學(xué)特性（千粒重、容重、種皮厚度、硬度等）的要求（孫寶啟 ,2004）。二次加工品質(zhì)也稱食品加工品質(zhì)，分為烘烤品質(zhì)和蒸煮品質(zhì)。根據(jù)食品的加工工藝和成品質(zhì)量對(duì)面粉特性的具體要求所決定。食品加工品質(zhì)雖因食品種類不同而異，但總的都與小麥的蛋白質(zhì)含量、面筋含量和質(zhì)量、淀粉性質(zhì)和淀粉酶的活性、糖的含量等差異有關(guān)，其中蛋白質(zhì)及面筋的含量和 質(zhì)量是主要決定因素（徐兆飛 ,2000）。 小麥品質(zhì)既受品種本身遺傳因素的制約，又受光、熱、水、土、肥等外界環(huán)境因素的影響綜合作用。在大范圍內(nèi)，氣候等綜合生態(tài)條件對(duì)作物品質(zhì)影響較大；但在小范圍內(nèi)，水肥條件，尤其是施肥，是影響作物品質(zhì)的最重要的環(huán)境因子。 壤狀況 小麥植根于土壤，土壤中水、肥、熱直接影響根系的生長(zhǎng)發(fā)育及其活力，進(jìn)而影響地上部植株產(chǎn)量及品質(zhì)。一般認(rèn)為，土壤質(zhì)地、性質(zhì)和土壤肥力等因子均對(duì)籽粒品質(zhì)產(chǎn)生較大的影響。不同土壤類型和肥力具有不同的生態(tài)特點(diǎn) ,而這種特點(diǎn)直接影響著小麥產(chǎn)量和品質(zhì)的形 成。 土壤綜合肥力直接影響小麥的品質(zhì)，眾多研究證明，隨土壤肥力由低向高變化，籽粒品質(zhì)也隨之提高，特別是有機(jī)質(zhì)和 N、 P、 K 等礦質(zhì)元素處在較低或中等水平時(shí)，這種相關(guān)尤為顯著，當(dāng)土壤肥力達(dá)到并超過(guò)一定程度時(shí)，二者相關(guān)較小。對(duì)我國(guó)北方冬麥片、黃淮北片和黃淮南片兩種肥力條件下區(qū)試品種的品質(zhì)分析證明，高肥組不僅產(chǎn)量高，而且蛋白質(zhì)含量及沉降值、面團(tuán)形成時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間等指標(biāo)，均優(yōu)于中肥組，說(shuō)明提高肥力有利于改善小麥的品質(zhì) (王光瑞 ,1985)。趙淑章等人 (2004)對(duì)河南省 8 種不同類型土壤與強(qiáng)筋小麥品質(zhì)和產(chǎn)量的關(guān)系進(jìn)行了研究 ,結(jié)果表明：在同一自然氣候條件下，小麥籽粒產(chǎn)量和品質(zhì)與土壤類型本身關(guān)系不大，土壤基礎(chǔ)肥力和全氮含量對(duì)小麥籽粒產(chǎn)量影響較大，速效氮和全氮含量與小麥品質(zhì)呈顯著的正相關(guān)。 馬平民等人 (1990)的試驗(yàn)表明，不同土壤類型和肥力在小麥不同生育時(shí)期供肥能力的強(qiáng)弱制約著小麥產(chǎn)量和品質(zhì)，保肥保水能力強(qiáng)、肥力水平高的土壤，有利于籽粒產(chǎn)量、蛋白質(zhì)含量和面筋含量的提高，而潛在肥力高、后期供氮能力強(qiáng)的土壤，小麥籽粒蛋白質(zhì)含量和面筋值都高，但因土壤物理性能差，限制了小麥產(chǎn)量的提高，土壤偏砂、漏水漏肥的土壤，則籽粒產(chǎn)量、蛋白質(zhì)含量和干 面筋值都較低。在土壤肥力偏低條件下，強(qiáng)筋小麥不易達(dá)到較高的品質(zhì)指標(biāo) (季書(shū)勤 ,2003)。 籽粒蛋白質(zhì)含量隨土壤質(zhì)地的變化而變化。對(duì)河南 60 個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的小麥（品種相同）蛋白質(zhì)含量與土壤質(zhì)地種類進(jìn)行的統(tǒng)計(jì)分析表明 (王紹中 ,1995)，隨土壤質(zhì)地由砂砂壤中壤及重壤的變化，小麥籽粒蛋白質(zhì)由 升到 但如果質(zhì)地繼續(xù)變粘，蛋白質(zhì)含量則趨于下降。對(duì)于面筋、沉降值等加工品質(zhì)指標(biāo)的分中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院碩士學(xué)位論文 第一章 緒論 3 析也證明，隨土壤由砂向粘變化，加工品質(zhì)指標(biāo)隨之提高。一般優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋小麥要求選擇砂性適中的壤土或壤偏粘土（于振文 ,2001）。 土壤 和含鹽度也會(huì)對(duì)小麥品質(zhì)產(chǎn)生影響， 土壤交換性酸度對(duì)于作物生長(zhǎng)是有害的，酸性土壤可降低蛋白質(zhì)含量，還使單糖向二糖和其他較復(fù)雜有機(jī)物結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化受到延緩。土壤含鹽度與籽粒蛋白質(zhì)含量呈正相關(guān)，土壤施加鹽，使電導(dǎo)率為 13提高籽粒蛋白質(zhì)含量（徐兆飛 ,2000）。 肥對(duì)小麥生理指標(biāo)、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響 氮素是蛋白質(zhì)、核酸、葉綠素等的組成元素，與氨基酸和蛋白質(zhì)的合成密切相關(guān)，在小麥生長(zhǎng)發(fā)育中有極其重要的作用，氮素供應(yīng)是影響小麥產(chǎn)量和品質(zhì)的關(guān)鍵因子之一。適量的氮素能 促進(jìn)小麥根、蘗、莖、葉等營(yíng)養(yǎng)器官的生長(zhǎng)發(fā)育 ,增加植株綠色面積，加強(qiáng)光合作用和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的積累，協(xié)調(diào)群體發(fā)展，優(yōu)化群體結(jié)構(gòu)，同時(shí)可促進(jìn)分蘗和幼穗分化發(fā)育，增加小花原基分化數(shù)和可孕花數(shù)，有利于花、籽粒等生殖器官的發(fā)育和生長(zhǎng) (黃祥輝 ,1984)，對(duì)提高分蘗成穗率和促進(jìn)穗多、穗大、增加粒重具有重要的作用 (彭永欣 ,1991)。 小麥氮素來(lái)源主要有土壤氮和肥料氮，其中，肥料氮占 36其吸收比例隨施氮量與施氮時(shí)期的不同而變化 (孫振元 ,1996)。土壤自身的供氮特性與作物生育過(guò)程的要求并不完全一致，必須運(yùn)用施肥措施來(lái) 補(bǔ)充和調(diào)節(jié)土壤的供氮狀況，以滿足小麥對(duì)氮素營(yíng)養(yǎng)的要求 (陳佑良 ,1986)。西班牙 (2000)在低氮條件下評(píng)價(jià)了栽培品種與農(nóng)家品種的農(nóng)藝性狀及品質(zhì)性狀，結(jié)果表明：除農(nóng)家品種的沉降值略低于栽培品種外，其它產(chǎn)量及品質(zhì)性狀均無(wú)差異。這說(shuō)明，品種本身的遺傳特性只決定其品質(zhì)指標(biāo)的變化范圍，而施氮水平和時(shí)期在很大程度上決定了其品質(zhì)潛力表達(dá)的程度。施氮水平和運(yùn)籌方式直接影響植株對(duì)氮素的吸收、分配和轉(zhuǎn)化代謝過(guò)程，進(jìn)而影響氨基酸、蛋白質(zhì)的形成和籽粒蛋白質(zhì)的含量。而小麥籽粒蛋白質(zhì)的數(shù)量、組成和結(jié)構(gòu)決定了 小麥的品質(zhì)，其中蛋白質(zhì)的數(shù)量是小麥加工品質(zhì)的基礎(chǔ)，一般來(lái)說(shuō)隨著氮素營(yíng)養(yǎng)水平的提高，小麥籽粒蛋白質(zhì)含量和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)相應(yīng)提高，從而影響其加工品質(zhì) (985; 986; 000)。氮肥對(duì)加工品質(zhì)性狀的改善是通過(guò)增加籽粒蛋白質(zhì)含量和面筋含量而改善面團(tuán)特性來(lái)實(shí)現(xiàn)的，且施氮在提高了蛋白質(zhì)含量的同時(shí)也改善了穩(wěn)定時(shí)間、面包體積及評(píng)分等品質(zhì)指標(biāo) (因此氮素的合理運(yùn)籌是實(shí)現(xiàn)小麥優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的重要措施 (董召榮 ,1995;996)。此外 ,氮素與其他營(yíng)養(yǎng) 元素的配合施用對(duì)小麥的品質(zhì)也能產(chǎn)生重要影響。 素對(duì)小麥光合能力的調(diào)控研究 氮素是調(diào)控小麥葉片光合能力的最有效因子之一。小麥葉片氮素含量的 75%用于葉綠體，其中大部分投入光合作用，所以氮素常常成為植物生長(zhǎng)的限制因子 (趙平， 1998)。適量施用氮肥可增加葉片含氮量，提高植株葉片葉綠素含量，改善光合性能，并延長(zhǎng)綠葉功能期，增加光合產(chǎn)物的積累，從而提高小麥產(chǎn)量 (郭天財(cái) ,1995;王晨陽(yáng) ,1998)。曹翠玲在水培的條件下研究氮對(duì)葉綠素含量的影響，結(jié)果表明在小中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院碩士學(xué)位論文 第一章 緒論 4 麥的生殖生長(zhǎng)期間，隨外源供氮水平的提高，葉綠 素 a、 b 的含量都提高 ,光合速率也提高 (曹翠玲 ,2003)。林明等 (2000)從氮肥運(yùn)籌對(duì)優(yōu)質(zhì)小麥“ 95控效應(yīng)的研究表明隨后期施氮比例的提高 ,旗葉、倒 2 葉、倒 3 葉等冠層葉的葉綠素含量相對(duì)較高 ,葉片的光合速率提高 ,延長(zhǎng)了葉片功能期。由于小麥籽粒干物質(zhì)的 70% 80%是在抽穗開(kāi)花后形成的，其中 1/3 以上由旗葉供給，因此后期適量施氮可以擴(kuò)大開(kāi)花后的葉面積，延緩葉片衰老，提高抽穗開(kāi)花后作物群體和旗葉的光合生產(chǎn)能力，增加后期干物質(zhì)積累，對(duì)提高產(chǎn)量有重要作用。 素對(duì)小麥生理活性的調(diào)控研究 小麥缺氮 時(shí)，引起植株矮小，分蘗減少，葉小色淡 (葉綠素合成減少 )，甚至發(fā)黃，并擾亂正常的細(xì)胞生長(zhǎng)和分裂，蛋白質(zhì)合成的速度和種類減少。但過(guò)多的氮會(huì)導(dǎo)致葉色深綠，植株徒長(zhǎng)，大部分碳水化合物用于與氮結(jié)合成蛋白質(zhì)，而纖維素、木質(zhì)素的形成則受影響，易引起倒伏、遲熟 (黃祥輝 ,1984)。潘慶民等 (1998)研究了追氮時(shí)期對(duì)超高產(chǎn)冬小麥旗葉和根系衰老的影響，認(rèn)為在拔節(jié)期追施氮肥提高了開(kāi)化后旗葉和根系的生理活性，延遲了植株?duì)I養(yǎng)器官的衰老，表現(xiàn)在旗葉和根系超氧化物歧化酶 ( 性 增 加 及 迅 速 下 降 始 期 的 推 遲 、 丙 二 醛 ( 量 和 脫 落 酸(量的降低及迅速上升期的推遲、根系活力和光合速率高值持續(xù)期的延長(zhǎng)，這就改善了開(kāi)化后植株有機(jī)營(yíng)養(yǎng)和無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)的供應(yīng)，促進(jìn)了光合產(chǎn)物向籽粒的轉(zhuǎn)運(yùn)，提高了經(jīng)濟(jì)系數(shù)，增加了粒重，因而更有利于獲得高產(chǎn)。岳壽松等 (1998)通過(guò)不同生育時(shí)期施氮對(duì)冬小麥氮素分配及葉片代謝的影響研究，將黃淮麥區(qū)冬小麥春季施氮時(shí)間由 傳統(tǒng)的 起身期 (二 棱期 )移至 拔節(jié)期 (雌 雄蕊原基 形 成期 )或孕 穗期 (四分體形成期 )，能顯著提高開(kāi)花后功能葉葉片的硝酸還原酶活性，促進(jìn)了氨基酸等含氮化合物合成，使植株衰老后期 (開(kāi)花 24d 后 )葉片仍具有較高的光合 物質(zhì)生產(chǎn)能力 。 素對(duì)小麥產(chǎn)量和品質(zhì)的調(diào)控研究 （ 1）施用量 有關(guān)氮肥用量對(duì)小麥品質(zhì)影響的研究很多。隨著施氮量的增加，氮素營(yíng)養(yǎng)條件改善，光合能力增加，促進(jìn)了氮素在植株中的積累，從而影響小麥籽粒產(chǎn)量、蛋白質(zhì)含量、蛋白質(zhì)組分及其加工品質(zhì) (俞仲林 ,1987; 張慶江 ,1997; 荊奇 ,1999)。 一般情況下，小麥籽粒產(chǎn)量、蛋白質(zhì)含量和蛋白質(zhì)產(chǎn)量隨著施氮量的增加而明顯增加（ 973; 劉明鐘 ,1987）。但在施氮水平差異很大或與其他因素互作時(shí)，它們之間的關(guān)系就會(huì)變得復(fù)雜起來(lái) (984; 984)。當(dāng)施氮量處在較低水平時(shí)，隨著施氮量的增加，籽粒產(chǎn)量明顯增加，但由于氮素供應(yīng)的缺乏，籽粒蛋白質(zhì)含量只是在一個(gè)低水平上不變，有時(shí)甚至因增產(chǎn)而稍有降低，稱之為“增產(chǎn)不增質(zhì)區(qū)”；隨著施氮量的繼續(xù)增加，籽粒產(chǎn)量逐漸提高，同時(shí)蛋白質(zhì)含量和蛋白質(zhì)產(chǎn)量也逐漸提高，即“產(chǎn)質(zhì)同增區(qū)”；施氮量繼續(xù)增加，籽粒產(chǎn)量開(kāi)始下降，但籽粒蛋白質(zhì)含量卻繼續(xù)增加，反應(yīng)二者關(guān)系的蛋白質(zhì)含量也有所增加，稱之為“產(chǎn)質(zhì)平衡中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院碩士學(xué)位論文 第一章 緒論 5 區(qū)”；以后繼續(xù)施氮，籽粒產(chǎn)量及蛋白質(zhì)產(chǎn)量均明顯下降，即“產(chǎn)質(zhì)同減區(qū)” (徐兆飛 ,2000)。 (1992)在研究產(chǎn)量和蛋白質(zhì)含量與品種的關(guān)系時(shí)也發(fā)現(xiàn)，對(duì)于某個(gè)品種來(lái)說(shuō)，在不減少籽粒產(chǎn)量的情況下，蛋白質(zhì)產(chǎn)量的提高有一個(gè)極限值，即“蛋白質(zhì)含量的臨界值”。蛋白質(zhì)含量在臨界值以內(nèi)，籽粒產(chǎn)量和蛋白質(zhì)含量之間的矛盾較小，通過(guò)合理的栽培管理措施可以協(xié)調(diào)，二者可同時(shí)增加，超過(guò)臨界值后，二者的矛盾尖銳起來(lái)，蛋白質(zhì)含量的進(jìn)一步提高，往往伴隨著籽粒產(chǎn)量下降。從經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)看，施肥量應(yīng)選定在產(chǎn)量品質(zhì)平衡區(qū)，即最高籽粒產(chǎn)量至最高蛋白質(zhì)產(chǎn)量之間，這樣也便于農(nóng)民接受。試驗(yàn)表明，對(duì)于目前多數(shù)小麥品種來(lái)說(shuō)，蛋白質(zhì)含量在 11%16%范圍內(nèi)，通過(guò)施肥可使二者同時(shí)增長(zhǎng)，當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)含量達(dá)到 16%以上時(shí)，這時(shí)增肥或干旱通常是在犧牲產(chǎn)量的情況下提高蛋白質(zhì)含量的，這就是所謂籽粒蛋白質(zhì)含量和產(chǎn)量之間的臨界關(guān)系，大體上臨界值出現(xiàn)在蛋白質(zhì)含量為 15% 16%時(shí)。不同品種的蛋白質(zhì)生產(chǎn)水平不同，蛋白質(zhì)含量的臨界值也不同 (金善寶 ,1996)。具體施氮量應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體的土壤肥力、品種特性及其它栽培措施而定。 施氮肥在影響小麥蛋白質(zhì)含量的同時(shí)對(duì)氨基酸含量及蛋白質(zhì)組分也有一定的影響。 (1978, 1979)研究指出小麥每種蛋白質(zhì)組分的氨基酸組成 是穩(wěn)定的，不受外界環(huán)境的影響，清蛋白、球蛋白較谷蛋白、醇溶蛋白富含賴氨酸、蘇氨酸、纈氨酸等，谷蛋白、醇溶蛋白富含谷氨酸、脯氨酸等。隨著施氮量的增加，籽粒中清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白、麥谷蛋白含量均隨著施氮量增加而提高，但各組分占總體的比例表現(xiàn)不同。但以種子干重為基數(shù)，則隨著蛋白質(zhì)含量的增加，賴氨酸和其他許多必需氨基酸的含量也會(huì)增加。小麥籽粒中蛋白質(zhì)的百分含量與以種子干重為基數(shù)的賴氨酸的百分含量存在緊密正相關(guān)，施氮對(duì)提高籽粒中必需氨基酸含量有明顯效果 (劉安勛 ,2000)。蛋白質(zhì)各組分所占比例的改變，是增施氮肥調(diào) 節(jié)蛋白質(zhì)品質(zhì)的重要原因 (998)。彭永欣等 (1992)認(rèn)為清蛋白、球蛋白所占的比例隨著施氮量的增加而降低，醇溶蛋白和麥谷蛋白所占的比例隨施氮量的增加而增加。楊萍果 (2002)也得出了一致的研究結(jié)論。而王月福等 (2002)則認(rèn)為，隨著施氮量的增加，清蛋白、球蛋白和麥谷蛋白含量占總蛋白含量的比例呈隨著施氮量的增加而增大的趨勢(shì)，醇溶蛋白和剩余蛋白含量則呈隨著施氮量的增加而減少的趨勢(shì)。 氮肥用量對(duì)面包小麥烘烤品質(zhì)的影響國(guó)外已有一些報(bào)道。 994)對(duì) 4 個(gè)春小麥品種的品質(zhì)影響研究表明，氮肥 用量 ( )為 180kg/，面粉吸水率、沉降值及面包體積均比對(duì)照有較大提高。 (1994)發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)视昧窟_(dá)到 240kg/面包小麥的烘焙品質(zhì)則不再有改善作用。國(guó)外研究結(jié)果還表明，總蛋白質(zhì)含量與面包體積相關(guān)，球蛋白與面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間和粉質(zhì)儀評(píng)分相關(guān)，醇溶蛋白與濕面筋和面包體積相關(guān)，谷蛋白與沉降值、濕面筋、面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間和粉質(zhì)儀評(píng)分相關(guān)(998)。蔡大同 (1994)的研究表明在一定范圍內(nèi)隨著施氮量增加確能改善品質(zhì)參數(shù)，但形成時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間、評(píng)價(jià)值和抗延阻力等品質(zhì)指標(biāo)到達(dá)一定 數(shù)值后就會(huì)呈下降趨勢(shì)。趙淑章等 (2004)研究認(rèn)為，在中等肥力條件下，氮素對(duì)小麥品質(zhì)影響最大，單施氮肥對(duì)強(qiáng)筋小麥的蛋白質(zhì)和面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間均有提高效應(yīng)，尤其對(duì)穩(wěn)定時(shí)間的效應(yīng)最為顯著。 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院碩士學(xué)位論文 第一章 緒論 6 （ 2）施用時(shí)期和追肥比例 氮肥施用期不同對(duì)含量及籽粒蛋白質(zhì)含量的貢獻(xiàn)不同。小麥不同時(shí)期吸收的氮素作用各異，前期施氮有利于分蘗，增加穗數(shù)，后期施氮?jiǎng)t有利于增加蛋白質(zhì)含量(973)。自播種至開(kāi)花，隨著施氮期后延，氮肥對(duì)增加產(chǎn)量的作用越來(lái)越小，而對(duì)提高蛋白質(zhì)含量的作用逐漸增大，開(kāi)花期施氮幾乎不增加產(chǎn)量，而對(duì)提高蛋白質(zhì) 含 量 的 作 用 最 大 ， 施 氮 期 再 往 后 延 ， 增 加 蛋 白 質(zhì) 含 量 的 作 用 也 愈 來(lái) 愈 小 (張寶軍 ,1996)。蔣志凱等 (2002)對(duì)強(qiáng)筋小麥的研究也表明，前期追施氮肥對(duì)產(chǎn)量提高有利，后期追施氮肥對(duì)蛋白質(zhì)含量提高有利，但后期追施氮肥對(duì)籽粒的商品性有明顯的副作用。 施氮時(shí)期小麥籽粒蛋白質(zhì)含量的影響必然影響到小麥品質(zhì)。不同生育時(shí)期施氮對(duì)蛋白質(zhì)含量的調(diào)節(jié)效應(yīng)表現(xiàn)為小麥子粒蛋白質(zhì)組分含量隨施氮時(shí)期推后變化不同，其中清蛋白和醇溶蛋白含量以抽穗期施氮為最高，球蛋白和麥谷蛋白含量以孕穗期施氮為最高，麥谷 /醇溶的比值隨追氮時(shí)期后延呈升高趨勢(shì)，但超過(guò) 一定限度又下降。隨追氮時(shí)期后延，氮肥對(duì)蛋白質(zhì)各組分的調(diào)節(jié)機(jī)理不同，從而導(dǎo)致各組分的積累量有一定差異 (劉尊英 ,1999)。潘慶民等 (2002)認(rèn)為，追氮可適當(dāng)遲至拔節(jié)或挑旗期，追施氮肥時(shí)期過(guò)早 (至起身期 )或過(guò)晚 (至開(kāi)花期 )均顯著降低面粉的濕面筋含量和沉淀值，面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間變短。從優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的角度，開(kāi)花期追氮肥雖然籽粒蛋白質(zhì)含量最高，但與挑旗期相比未達(dá)到顯著水平。從蛋白質(zhì)組分看，只是顯著提高了籽粒醇溶蛋白的含量，谷蛋白和谷蛋白大聚合體含量均較低，因而加工品質(zhì)并未改善，而且蛋白質(zhì)含量的提高是以犧牲產(chǎn)量為代價(jià)的，生產(chǎn)不 宜提倡。由于追氮時(shí)期對(duì)不同品種的調(diào)控效果，存在基因型的差異，生產(chǎn)上應(yīng)注意根據(jù)品種特性確定適宜的追氮時(shí)期。 在總氮量一定的前提下，從兼顧高產(chǎn)與優(yōu)質(zhì)的角度，氮肥基追比應(yīng)掌握多大，目前關(guān)于這方面已有一些研究，但結(jié)論并不完全一致，應(yīng)視地力和苗情而定。目前人們普遍認(rèn)為，在地力水平較高的基礎(chǔ)上，可以適當(dāng)降低底施氮肥比例，增加后期追施氮肥的比例，實(shí)施氮肥相對(duì)后移 (趙廣才 ,2000)，可基施 50加拔節(jié)期追施 50%，或者從拔節(jié)肥中抽出少部分在抽穗前施入，這樣可使肥效前后銜接，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)(趙廣才 ,2000)。減少基氮用量、 增加追氮比例，其成穗數(shù)、穗粒數(shù)均增加，千粒重較高，產(chǎn)量明顯增加，子粒品質(zhì)得到同步改善，形成時(shí)間、評(píng)價(jià)值及曲線面積增加顯著 (劉萬(wàn)代 ,2003)。 （ 3）施用方式 氮肥施用方式一般包括播種前耕翻入土（基肥）、生育期間地表追施和葉面噴施 3 種。施肥方式不同，氮肥的損失量和轉(zhuǎn)移到籽粒中的比例也會(huì)不同。氮肥耕入土壤比表施揮發(fā)損失（主要以氨態(tài)氮形式）機(jī)會(huì)少。但如果表施時(shí)能將氮肥施入 510層或表施后立即澆水也能基本上消除揮發(fā)損失。土壤施氮是最常用的施氮方法，對(duì)小麥籽粒品質(zhì)的影響非常明顯 (趙會(huì)杰 ,2003)。 葉面噴 施氮肥吸收快，肥料利用效率高，對(duì)品質(zhì)的影響較大。在一定范圍內(nèi)，籽粒蛋白質(zhì)含量隨噴氮數(shù)量的增加而提高。不同時(shí)期葉面噴氮，均可相應(yīng)提高籽粒中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院碩士學(xué)位論文 第一章 緒論 7 各發(fā)育期蛋白質(zhì)含量，但不能改變其在籽粒發(fā)育過(guò)程中的變化趨勢(shì)。適時(shí)適量葉面噴氮也可以提高氨基酸的總量及必需氨基酸總量與氨基酸總量的比率，從而提高蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值（ 趙廣才 ,1990） 。葉面噴氮還可明顯提高球蛋白、谷蛋白和總蛋白質(zhì)的含量。高量 (30kg/施尿素效果更好，其濕面筋可增加 百分點(diǎn) ， 角 質(zhì) 率 增 加 325 個(gè) 百 分 單 位 ， 這 種 對(duì) 品 質(zhì) 的 改 良 作 用 在 春 麥 和 冬 麥 都 存在(999)。伊朗的 1998)證實(shí)，所有氮肥處理都能增加籽粒蛋白質(zhì)含量，葉面噴施氮肥可使籽粒蛋白增加 W. M. 1982)報(bào)道后期葉面施氮能明顯提高籽粒蛋白質(zhì)含量。 葉面噴施宜用尿素不宜用碳銨，因?yàn)楹笳邼B透壓高易燒傷葉片而揮發(fā)損失。葉面噴肥可與供水或噴灑農(nóng)藥結(jié)合進(jìn)行，有助于減少用工降低生產(chǎn)成本，并降低硝態(tài)氮對(duì)土壤和地下水的污染。 （ 4）施用形態(tài) 生產(chǎn)中的氮肥來(lái)源一般有尿素態(tài)、氨態(tài)和硝酸態(tài)。不同形態(tài)的氮素對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育和 產(chǎn)量的影響有較大差異 (973)。小麥吸收氮素的主要形態(tài)是硝態(tài)氮 (梁振興 ,1994)，但酰胺態(tài)氮和銨態(tài)氮對(duì)提高小麥的產(chǎn)量和品質(zhì)效果比較好。因?yàn)殇@態(tài)氮比硝態(tài)氮更易被小麥吸收，進(jìn)入體內(nèi)能更快地參與蛋白質(zhì)合成，并且能耗少 (于振文 ,2001)，因而更易提高產(chǎn)量和品質(zhì)。吸收銨態(tài)氮能提高植株對(duì) P 和 吸收，而施硝態(tài)氮?jiǎng)t可以提高植株對(duì) 吸收。施用兩種氮源比單一氮源效果好。曹翠玲等（ 2003）在水培條件下探討了氮形態(tài)對(duì)小麥營(yíng)養(yǎng)生殖并進(jìn)生長(zhǎng)時(shí)期保護(hù)酶的影響。結(jié)果表明，銨、硝態(tài)氮單供和混合供應(yīng)對(duì)小麥保 護(hù)酶活性影響不同。在銨、硝態(tài)氮混合供應(yīng)下，葉片超氧化物歧化酶 (過(guò)氧化氫酶 (根系性最高，根系活力和根系表面 N)6 還原活性最高。今后生產(chǎn)中施用氮肥時(shí)應(yīng)考慮土壤酸堿性、氧化還原狀態(tài)及土肥互作對(duì)養(yǎng)分損失和利用的影響，并根據(jù)肥料的可能損失采用相應(yīng)的施肥方法，以提高氮素資源的利用率，減輕氮素施用不當(dāng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染。 料配施對(duì)小麥產(chǎn)量和品質(zhì)的影響 高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培要求施肥的種類多樣化，實(shí)行配方施肥，單因素試驗(yàn)的方差氮、磷、鉀三要素的綜合作用比單一施肥的作用更突出。單因素實(shí) 驗(yàn)的方差分析表明，不 同 水 平 各 因 素 對(duì) 蛋 白 質(zhì) 含 量 的 影 響 依 次 為 ： 氮 葉 面 噴 氮 磷 鉀 ( 趙廣才 ,1991)。 為當(dāng) N、 P、 K 配施比例達(dá) 2 2 1 時(shí)，對(duì)小麥蛋白質(zhì)含量的提高作用效果最佳 (999)。姜東等 (2004)研究表明，長(zhǎng)期磷肥與氮肥配合施用提高了小麥產(chǎn)量，但降低了籽粒蛋白質(zhì)含量。施氮、鉀肥處理的面筋和籽粒蛋白質(zhì)含量雖有大幅提高，但面筋指數(shù)和產(chǎn)量顯著降低，表明土壤養(yǎng)分與肥料的均衡對(duì)小麥籽粒品質(zhì)的形成較為重要。對(duì)籽粒蛋白質(zhì)含量較高的小麥品種，較高的氮肥水平和適宜的磷、鉀肥有利于籽 粒品質(zhì)的形成，而籽粒蛋白質(zhì)含量較低的品種則需要在適宜氮肥用量的基礎(chǔ)上增施磷肥。 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院碩士學(xué)位論文 第一章 緒論 8 機(jī)肥對(duì)小麥產(chǎn)量和品質(zhì)的影響 有機(jī)質(zhì)是土壤中供給作物生長(zhǎng)的重要營(yíng)養(yǎng)源，在養(yǎng)分運(yùn)轉(zhuǎn)中起重要作用，可以提供植物所需要的養(yǎng)分如氮、磷、硫等 (王清奎 ,2005)。土壤有機(jī)質(zhì)對(duì)小麥籽粒蛋白質(zhì)含量及品質(zhì)有重要的影響。土壤有機(jī)質(zhì)是否僅作為氮素緩慢釋放的來(lái)源尚不甚明了，因?yàn)橥寥腊睉B(tài)氮的含量的差異不具有顯著性。但是在任何情況下，防止有機(jī)質(zhì)損失，或恢復(fù)土壤有機(jī)質(zhì)的栽培措施，被認(rèn)為可以增加小麥籽粒蛋白質(zhì)含量。長(zhǎng)期大量施用氮肥，有機(jī)肥施量少， 導(dǎo)致土壤中氮、磷、鉀比例失調(diào)和土壤瘠薄板結(jié)，土壤的通透性變差，從而影響了小麥正常生長(zhǎng)發(fā)育。有機(jī)肥和化肥配合使用，能提高小麥籽粒某些必需和非必需氨基酸含量 (孫寶啟 ,2004)。一般增施有機(jī)肥可以提高小麥產(chǎn)量并增加籽粒蛋白質(zhì)含量、干面筋含量，但降落值呈下降趨勢(shì) (張翔 ,1997)。小麥粗蛋白、干濕面筋含量也與有機(jī)肥用量呈顯著正相關(guān) (孔祥旋 ,2001)。在基礎(chǔ)肥力較差時(shí)，增施有機(jī)肥效果更好，在一定范圍內(nèi)，隨施肥量的增加，籽粒蛋白質(zhì)含量顯著提高 (劉曉冰 ,1998)。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院碩士學(xué)位論文 第二章 材料與方法 9 第二章 材料與方法 驗(yàn)材料 試土壤 試驗(yàn)土壤為壤土。試驗(yàn)地 0 20 層 養(yǎng) 分 含 量 為 ： 有 機(jī) 質(zhì) 水解氮 116mg/效磷 效鉀 199mg/ 試品種 強(qiáng)筋冬小麥濟(jì)麥 20 和 8901 試肥料 氮肥：尿素（含 N 量 ；磷肥：過(guò)磷酸鈣（含 2）；鉀肥：硫酸鉀（含 0 ） 要儀器 半微量凱氏定氮裝置、常量離心機(jī)、