不同肥密及硅肥對(duì)黑龍江春小麥產(chǎn)量與品質(zhì)形成的調(diào)控效應(yīng).pdf

1、近年來，黑龍江省小麥生產(chǎn)中面積逐漸下降，全省不足600萬畝，主要原因是品質(zhì)較差、產(chǎn)量不高而導(dǎo)致的比較效益低，出現(xiàn)了播種量過大、施肥量過大等原因引起的倒伏、減產(chǎn)，以及小麥品質(zhì)下降等問題。本研究為探討位于高緯度的黑龍江省春小麥保優(yōu)高產(chǎn)群體的調(diào)控途徑，對(duì)比研究了生產(chǎn)上的不耐密（龍麥26）和耐密（克旱16）兩個(gè)主栽春小麥品種，在施用化肥總量（純量，N:P:K=1:1.1:0.5）105、180和225kg·hm-2三個(gè)水平下，采用300萬株·h

2、m-2~900萬株·hm-2的不同群體密度，以及施用硅肥（純量為15kg·hm-2~75kg·hm-2）對(duì)春小麥產(chǎn)量品質(zhì)形成的影響。研究了不同施肥處理及不同肥密群體的光合特性和光合產(chǎn)物分配特點(diǎn)；器官水平的物質(zhì)積累動(dòng)態(tài)，以及氮磷鉀大量元素的吸收和利用效率；從光合、衰老生理角度分析了產(chǎn)量和品質(zhì)的形成過程及相互關(guān)系；最終進(jìn)一步明晰了施肥和群體密度對(duì)黑龍江春小麥產(chǎn)量和加工品質(zhì)的影響。結(jié)果表明：
　　1.隨群體密度的增加，葉面積指數(shù)高峰提前

3、，由非氣孔限制增加而引起的凈光合速率的先降后增，各器官光合分配指數(shù)和干重均降低，最終導(dǎo)致根冠比下降；而增加施肥量，可通過降低氣孔限制，而提高凈光合速率，提高光合莖葉分配指數(shù)，而促進(jìn)物質(zhì)積累；不同基因型品種表現(xiàn)不同：與不耐密品種相比，耐密品種具有更大的根、葉光合分配指數(shù)，能在生育前期快速建成光合組織，并減緩了生育后期莖葉的早衰。
　　2.群體密度的增加限制了小麥氮磷鉀吸收與積累分配，降低了氮素農(nóng)學(xué)效率，但提高了氮磷鉀的生產(chǎn)效率和氮素

4、收獲指數(shù)；增加施肥量可通過提高鉀的吸收與積累，而提高了莖葉的氮轉(zhuǎn)移效率和氮素農(nóng)學(xué)效率，并增加各器官的氮磷鉀積累量，但施肥量的增加降低了氮素收獲指數(shù)。
　　3.高密度群體保障了耐密品種的收獲穗數(shù)，進(jìn)而獲得較高的產(chǎn)量，而不耐密品種在高密度群體下收獲穗數(shù)減少，單株產(chǎn)量顯著降低，造成減產(chǎn)；增加施肥量可改善植株碳氮比，延緩籽粒形成階段的葉片衰老，提高光合產(chǎn)物分配效率，通過提高耐密品種的穗粒數(shù)和不耐密品種的千粒重而增加產(chǎn)量。
　　4.群

5、體密度的增加，造成了葉片蒸騰速率的降低和可溶性糖的積累，葉片的衰老導(dǎo)致籽粒形成期的碳氮比失調(diào)，碳代謝加強(qiáng)，氮代謝減弱，千粒重增加，而穗粒數(shù)與籽粒的容重、面筋質(zhì)量降低，直接導(dǎo)致面粉的粉質(zhì)特性和面團(tuán)拉伸特性變劣。而施肥量的增加可有效緩解高密度群體對(duì)籽粒品質(zhì)和加工品質(zhì)形成的不利影響
　　5.基施硅肥增加了群體光合面積，60kg·hm-2（SiO2）以下，可明顯改善葉片非氣孔限制因素，提高葉片的光合速率，尤其是增加了花期以前群體的光合速率

6、，提高了營養(yǎng)器官的光合分配指數(shù)與物質(zhì)積累，而超過60kg·hm-2葉片的氣孔導(dǎo)度和水分利用效率降低，花期以后耐密品種的光合產(chǎn)物向產(chǎn)量器官的運(yùn)輸效率下降。通過上述研究，形成了以合理群體密度和施肥量為主要技術(shù)的黑龍江省小麥生產(chǎn)“早窄密”高產(chǎn)栽培模式，并在生產(chǎn)中應(yīng)用，獲得了良好成效。
　　6.基施硅肥促進(jìn)了植株對(duì)氮磷鉀元素的協(xié)同吸收與積累，不同程度的提高了氮磷鉀元素的生產(chǎn)效率。但在不同類型品種上也存在器官水平的營養(yǎng)元素拮抗吸收與積累，尤

7、其是降低了莖葉的氮素轉(zhuǎn)移效率，而引起氮素收獲指數(shù)的降低。
　　7.基施硅肥促進(jìn)了開花后葉片的光合碳同化，提高結(jié)實(shí)率與穗粒重，增加了耐密品種的收獲穗數(shù)；同步提高了不耐密品種的花后源器官的氮代謝效率，改善了籽粒面筋質(zhì)量，增加了面粉吸水率與面團(tuán)斷裂時(shí)間，增大了拉伸阻力和拉伸比例，但對(duì)耐密品種的品質(zhì)影響較小。
　　8.通過同源序列分析的方法在小麥全基因組上分離鑒定了4個(gè)與水稻硅轉(zhuǎn)運(yùn)基因高度同源蛋白所在家族成員，因其具有典型的Nod2

8、6-like內(nèi)嵌蛋白保守結(jié)構(gòu)域，該類具有6個(gè)螺旋狀跨膜結(jié)構(gòu)，分別命名為 TaNIP2;1,TaNIP2;2，TaNIP4;1和TaNIP1;1。系統(tǒng)進(jìn)化分析表明，除小麥TaNIP1;1蛋白被劃為第一亞組NIPⅠ外，其余3個(gè)TaNIP家族成員均被劃歸到第二亞組NIPⅡ。
　　通過小麥不同組織和器官的qPCR表達(dá)結(jié)合小麥ESTs表達(dá)序列分析，表明小麥 NIP基因按表達(dá)的部位可分成兩類：其一為主要在花和花序中表達(dá)的，包括TaNIP1;1