氮素形态对不同品质类型小麦氮素积累转运及产量品质的调控效应

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小麦对不同形态氮素的吸收同化与积累转运存在差异,供应适宜形态的氮素可以提高籽粒氮素积累,优化籽粒蛋白组分,改善小麦品质。本试验于2019-2020年和2020-2021年两个小麦生长季在山东省泰安市肥城市边院镇东坡村试验田进行,选用中筋型小麦品种济麦22(JM22)和强筋型小麦品种济麦44(JM44)为供试材料,设置不施氮(CK)、酰胺态氮(U)、铵态氮(A)、硝态氮(N)、酰胺态氮和铵态氮1∶1混施(UA)、硝态氮和铵态氮1∶1混施(NA)和酰胺态氮和硝态氮1∶1混施(UN)七种氮肥处理,纯氮施用量为225 kg hm-2。本研究从小麦氮素吸收与同化、氮素积累与转运、籽粒蛋白组分及加工品质等方面,阐释氮素形态影响不同品质类型小麦氮素积累转运及品质形成的机制,为小麦合理施用氮肥提供理论基础。主要研究结果如下:1.氮素形态对不同品质类型小麦氮素吸收与同化的影响硝铵混施处理显著增大了两品种花后各时期的硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶活性,其中JM22提升幅度为6.06%-26.11%、JM44为11.65%-17.13%。与单独施用酰胺态氮处理相比,硝铵混施显著增大了JM22的氮素利用效率,提升幅度为4.73%,JM44氮素利用效率则下降了5.31%。2.氮素形态对不同品质类型小麦氮素积累与转运的影响优化氮素投入可增加小麦氮素转运量,增大籽粒氮素积累量。硝铵混施处理下增大花后35 d两品种小麦籽粒含氮量,其中JM22含量为20.70 g kg-1,较其它处理分别增加了23.21%、10.99%、10.31%、4.64%、12.05%、5.74%;JM44含量为22.12 g kg-1,增加了27.97%、18.85%、17.31%、6.30%、15.95%、2.61%。酰胺态和铵态氮混施处理显著增加JM22营养器官氮素转运量,提升幅度为3.07%-26.24%,JM44在硝铵混施处理下有最大的转运量,增加了6.01%-37.37%。3.氮素形态对不同品质类型小麦产量与品质的影响优化氮素投入可提高小麦群体干物质积累量和产量。与其它处理相比,两品种在硝铵混施处理下干物质积累量最大,产量最高。同一处理下,JM22蛋白组分含量、籽粒蛋白质产量均低于JM44。硝铵混施处理显著增加麦谷蛋白和醇溶蛋白含量,其中JM22蛋白含量为4.27%、7.51%,较其余处理增加了3.72%-6.45%;JM44蛋白含量为5.34%、7.55%,较其余处理增加了3.65%-7.11%。两小麦品种面团形成和稳定时间对氮素形态的响应稍有不同,其中JM22表现为NA>UN>UA>A>U>UA>CK,JM44则表现为NA>N>UN>A>UA>U>CK。硝铵混施处理下两品种湿面筋含量、面筋指数和沉降值均为最高。品种间比较,JM44面团形成、稳定时间、湿面筋含量显著高于JM22。
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