密度與氮素水平對小黑麥氮代謝及產量、品質的影響.pdf

1、綜合中國各地推廣應用小黑麥的栽培技術可知，大部分引種地區(qū)充分利用了小黑麥耐貧瘠、抗性好的特點，但有關小黑麥的具體栽培調控措施仍未引起足夠的重視。本研究于2006～2008年度，以八倍體東農5305和六倍體東農96026為材料，設施氮水平（N）和栽培密度（D）兩個因子，施氮量0 kg/h㎡（N0）、75kg/h㎡（N75）、150kg/h㎡（N150）、225kg/h㎡（N225）；密度300萬株/h㎡（D300）、450萬株/h㎡（D4

2、50）、600萬株/h㎡（D600）。分析了不同密度和施氮水平下小黑麥生長發(fā)育、光合特性、產量形成、子粒品質和氮代謝相關酶活性的變化規(guī)律，明確了密度和施氮水平對不同倍性小黑麥產量和子粒品質形成的生理基礎，為深化和拓展小黑麥子粒高產、品質改善和指導不同倍性小黑麥優(yōu)化栽培提供了理論基礎和技術途徑。
　　 1適當施肥降低密度，提高小黑麥莖蘗成穗率，促進子粒產量的提高。
　　 合理的基本苗數的確定，可以控制拔節(jié)前無效分蘗的發(fā)生，

3、降低高峰莖蘗與最終穗數的比值，提高莖蘗成穗率來實現(xiàn)高產。分蘗至成熟各時期每公頃總莖數隨密度增加而增加，但成熟期成穗率東農5305隨密度增加而降低，東農96026成穗率隨密度增加先增加后下降。各氮素營養(yǎng)水平條件下生育期間總莖數及分蘗成穗率均高于對照No處理；同一密度條件下兩個品種莖蘗成穗率均隨施氮量增加呈先上升后下降趨勢，其中東農5305以D300N75處理最高，東農96026以D450N150處理最高，此時產量也最高。
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4、不同倍性小黑麥要實現(xiàn)高產，應側重不同主攻方向。
　　 對于分蘗能力較高的東農5305應適當降低基本苗，少施氮肥，主攻穗粒數和粒重，東農96026在控制適宜群體基礎上，適量施氮，協(xié)調產量構成三因素，實現(xiàn)二者高產。兩品種穗數隨密度增大而增大，而穗粒數和粒重與此相反；氮肥的不斷增加，兩品種公頃穗數和穗粒數有先增加后下降趨勢，兩品種粒重隨氮肥的施加下降。表明增加密度有效穗數顯著增加，對穗粒數和粒重起到負作用，密度過高增加的穗數并不能抵消

5、穗粒數和千粒重的降低，產量不升反降；施加氮肥有效穗數和穗粒數的增加彌補了粒重的降低，利于產量提高；密肥對穗粒數的互作影響較粒重明顯。
　　 3適宜的密度及施氮水平有利于小黑麥群體光合能力改善。
　　 生育前期東農5305中密度處理略高于其它密度處理，東農96026低密度處理葉綠素含量較其它處理高，隨生育進程的推遲，高密度處理較低密度處理下降幅度大，葉綠素含量隨密度的增高而呈下降趨勢，花后28d東農5305低密度處理葉綠素

6、含量顯著高于高密度處理；隨施氮水平提高葉綠素含量有先增加后降低的趨勢，光合速率表現(xiàn)出與葉綠素一致的規(guī)律。適宜的密度及施氮一方面提高了光能轉換效率和。PSⅡ的潛在活性，另一方面抑制了光能的非光化學耗散，過量施氮無助于光合性能的提高。東農5305低密度處理各生育時期光化學淬滅系數均高于中密度和高密度處理，東農96026各施氮水平下中密度處理各生育時期光化學淬滅最高，兩品種各施氮處理光化學淬滅系數均較對照N0高，東農5035施氮75kg/h㎡

7、時旗葉獲得最高的電子傳遞活性，東農96026施氮150kg/h㎡時出現(xiàn)最高的光化學淬滅；東農5305、東農96026各施氮水平下的低密度處理、中密度處理各生育時期非光化學淬滅最低，東農5305施氮75kg/h㎡時非光化學淬滅最小，東農96026施氮150kg/h㎡時出現(xiàn)最小的非光化學淬滅。
　　 4降低密度和保證氮肥供應可以提高小黑麥子粒營養(yǎng)品質。
　　 降低密度和保證氮肥供應提高了子粒蛋白質含量。成熟期東農5305子粒

8、蛋白含量隨密度增加而降低，低密300萬株/h㎡蛋白含量最高；而東農96026則在中密450萬株/h㎡水平下蛋白含量最高。兩品種在各密度水平上，各施氮處理子?？偟鞍缀烤哂贜0處理，施氮量由150kg/h㎡增加到225kg/h㎡，子粒蛋白含量下降。降低密度增加了小黑麥子粒清蛋白和球蛋白含量，密度過高醇溶蛋白和谷蛋白含量也有降低趨勢；四種蛋白組分含量隨氮肥增加先增加后降低，適當增施氮肥能有效增加蛋白組分含量，醇溶蛋白和谷蛋白含量受氮肥的調

9、控作用較清蛋白和球蛋白含量明顯，密度和氮肥互作效應較氮肥作用顯著。
　　 東農5305和東農96026各施氮處理氨基酸含量均明顯高于對照未施氮處理，超過N150水平的N225處理氨基酸含量反而降低。同一氮素水平下，隨密度增加，氨基酸總量有下降趨勢，密度間氨基酸含量的差異較施氮處理小。東農5305和東農96026兩品種成熟期子粒賴氨酸含量與蛋白質含量均呈極顯著正相關，兩品種成熟期氨基酸含量與蛋白質含量呈極顯著正相關。
　　

10、 5適當加大密度有利于改善小黑麥子粒烘烤品質，氮肥效應因小黑麥倍性而異。
　　 東農5305隨群體密度的增加，子粒容重呈增加趨勢，東農96026變化不顯著，施氮顯著增加了子粒容重；中高密度濕面筋含量高于低密度水平，施用氮肥濕面筋含量有增加趨勢，影響不顯著；兩品種在高密度下降落值有所降低，施加氮肥東農5305降落值有所增加，而東農96026有下降變化。施氮和增加密度有利于提高子粒容重和濕面筋含量；沉降值大小受栽培措施影響甚微，主要

11、因晶種而有所不同；中密度下可以獲得高的降落值，氮肥對降落值的改善作用因小黑麥倍性而不同，八倍體施加氮肥有改善作用，而對六倍體則起到負作用。
　　 6適當施肥降低密度保證了小黑麥子粒高蛋白含量形成的生理基礎。
　　 增氮肥促進了花后葉片的氮素同化，降低密度蛋白質的降解能力被削弱。增加施氮量旗葉NR和GS活性提高，內肽酶和氨肽酶活性降低；旗葉NR和GS活性隨密度的加大而下降，低密度D300處理下活性最高，內肽酶和氨肽酶活性隨

12、密度升高而增加；花后各時期，旗葉可溶性蛋白質含量與硝酸還原酶及谷氨酰胺合成酶活性呈極顯著相關，與內肽酶及氨肽酶呈極顯著負相關。
　　 兩品種氮素轉運量、轉運效率、轉運氮貢獻率以及N收獲指數表現(xiàn)為隨氮肥施加先增加后下降，氮肥的影響作用均達極顯著水平。兩品種子粒蛋白含量和產量均與花后氮素積累的相關最佳，通過提高花前貯存氮素轉運量可以實現(xiàn)子粒氮的積累，對子粒蛋白質含量和產量的提高有極顯著的促進效應；氮素積累和轉運與子粒蛋白質組分含量的

13、相關性表明，氮素的積累和運轉是提高蛋白組分含量的關鍵因素，氮素的積累更利于醇溶蛋白含量的提高，氮運轉更利于清蛋白含量的提高，清蛋白和醇溶蛋白含量增加是小黑麥子粒蛋白質含量增加的主要原因。
　　 7質譜鑒定結果進一步驗證了適當增施氮肥的正向效應。
　　 通過MALDI-TOF-MS和生物信息學分析找到7個表達差異蛋白，即與蛋白質合成和信號傳導相關的蛋白、與清除自由基有關的酶、與葉綠體的發(fā)育和代謝有關蛋白、與植物碳代謝有關的