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1氮磷钾肥料配施对冬小麦陕 253 光合性能及品质的影响摘要:小麦干物质积累的不仅受栽培因素影响,同时与群体质量和个体质量有关。不同施肥处理单株总干物质都增加,根系和地上部分干重变化趋势与总干重趋势一致。光合性能结果表明不同叶位间,功能叶光合速率差异不显著。小麦籽粒品质分析结果表明,容重与所有性状间的相关均末达到显著水平。反映营养品质的指标粗蛋白与湿面筋的正相关达极显著水平。沉降值与粗蛋白、稳定时间的正相关达显著水平,说明沉降值与营养品质和烘烤品质的关系均较密切,可同时反映蛋白质的数量和质量,因而值得重视。其它的品质性状之间的相关性未达到显著水平。最佳处理组合是N225P225K120和N225P225K180,N:P:K1:1:0.530.8从氮磷钾配比对陕 253 经济效益的比较分析,得到最佳施肥方案:每公顷施 N 225kg,P2O5 225kg,K2O 120kg,N:P:K 为 1:1:0.53。关键词:氮磷钾配施;冬小麦;陕 253;产量;品质施肥对小麦产量和品质影响的研究很多84-88,一般认为增施氮肥有利于提高产量和改善品质,但不同生态环境和土壤肥力条件下施肥的效应不尽一致,施肥的时期、数量、比例对小麦生长发育、产量和品质都有一定影响。关于氮、磷、钾营养元素对小麦产量和品质的影响国内外己进行过大量研究,但限于当时生产力发展水平,小麦品质主要是以蛋白质含量及组成部分为指标,其中氮对增加小麦籽粒蛋白质含量的结论比较明确;磷、钾效应的结论不够一致,很多问题尚不明确。另一方面,在20世纪90年代中期之前,限于当时的小麦品种状况,国内有关氮、磷、钾肥料试验多采用普通小麦品种,其结论不能满足当前小麦产后加工的需要。为进一步探讨氮、磷、钾对强筋优质冬小麦加工品质的影响,布置氮、磷、钾肥料配比试验。以期对以往的研究结果加以探讨,并提出合理的氮、磷、钾肥料配比结构,旨在为小麦优质高产高效栽培,科学施用氮、磷、钾肥提供理论依据,对优质小麦生产基地建设及区划有指导作用。尽早解决种植区域和栽培技术问题,优质小麦品种才更有活力,更有发展前景,才能真正实现优种、优区、优栽三结合。1 试验材料2本试验供试品种为陕 253,是农业部公布的优质强筋小麦品种之一,在本地有着良好的品质表现。2 试验设计试验于 2003 年 10 月2004 年 6 月在渭南市农科所进行。试验地前茬为玉米,020cm 耕层含全氮(开氏定氮法)0.076%,全磷(HNO3-HClO4-HF 三酸溶解,SnCl2比色法,流动注射分析仪)0.065%,全钾(NaCO3焰溶火焰光度计法)1.145%,速效氮(1M KCl 浸提流动注射分析仪)3.58mg/kg,速效磷(Olsen 法)11.98mg/kg,速效钾(1M HNO3煮沸火焰光度计法)191.90mg/kg,土壤有机质(K2Cr2O4容量)含量 1.264%,pH 值 8.1。氮肥用中国石油乌鲁木齐石化公司生产的尿素(N46.3%) ,磷肥用云南三环中化嘉吉化肥有限公司生产的磷酸二铵(P2O546%,N18%) ,钾肥用俄罗斯产的 KCl(K2O60%) 。试验共设 8 个处理:N0P0K0(CK1) 、N135P120(CK2) 、N135P120K120、N135P225K120、N135P225K180、N225P120K120、N225P225K120、N225P225K180,具体施肥水平见表 2-1。试验采用随机区组设计,设 4 个重复,共计 32 个小区,小区长 4.5m,宽 3m,行距 0.25m,12 行区,小区面积 13.5 m2。各肥料处理作为基肥,结合整地一次性施入各小区,于 2003 年 10 月 8 日进行人工条播,于2004 年 6 月全面收获。播量为 90 kg/hm2。小区管理同当地生产大田。收获时采样小区实收半区,其它小区全收,南北行向。表 2-1 不同处理化肥施用量(单位:kg/hm2)Table 2-1 Fertilizer quantity in different treatments处理N0P0K0N135P120K0N135P120K120N135P225K120N135P225K180N225P120K120N225P225K120N225P225K180N0135135135135225225225P2O50120120225225120225225K2O001201201801201201803 试验测定项目和方法3.1 光合性能测定在孕穗期、灌浆期分别测定单株小麦光合性能,用美国 LICOR 公司生产的便携式光合作用测定仪(Li-6400 Portable Photosynthesis System)直接在田间进行活体叶片测定,选择的叶片为旗叶、倒二叶,进行数据统计取其平均值。测定的参数有净光合速率(Pn) 、蒸腾速率(Tr) 、气孔导度(Co) 、细3胞内 CO2浓度(Ci) 、等,利用以上参数可计算出水分利用率(WUE)。计算公式为:WUE=Pn/Tr 测定的各项指标的单位为: Pn: umolCO2m-2s-1; Tr: mmolH2Om-2s-1;Co: molH2Om-2s-1; Ci: umolCO2m-2s-1;WUE: umolCO2/mmolH2O 。3.2 品质性状收获后,不同处理分别取样 3kg,集中进行品质性状分析。3.2.1 物理品质 容重GB5498-85;硬度ICC,No.202(瑞典波通 8620 型NIR 谷物品质分析仪) 。3.2.2 籽粒蛋白质品质 蛋白质含量ICC,No.105;ICC,No.202(瑞典波通8620 型 NIR 谷物品质分析仪) ;湿面筋含量及面筋指数ICC,No.106,手洗法;常量 SDS 沉淀值ICC,No.116,No.118(德国 Brabender 公司生产的沉淀值测定仪) 。使用 Brabender Quadrumat Junior 实验磨进行小麦磨粉。3.2.3 籽粒磨粉品质 出粉率德国谷物化学协会标准;灰分ICC 标准,No.202(瑞典波通 8620 型 NIR 谷物品质分析仪) 。3.2.4 降落数值 ICC 标准,No.107(瑞典波通 1500 型降落数值仪) 。3.2.5 粉质参数 ICC 标准,No.115(德国 Brabender 公司生产的粉质仪) 。3.2.6 拉伸参数 ICC 标准,No.114(德国 Brabender 公司生产的拉伸仪) 。4 试验结果与分析4.1 氮磷钾配比对陕 253 孕穗期和灌浆期光合效应的影响小麦的产量,9095%来源于光合作用产物,光合作用率(净光合)高的光合作用产物也高。在小麦灌浆期,顶三叶的光合性能对籽粒的影响最大,有研究证实,在顶三叶中,旗叶的光合性能尤为重要,成熟籽粒中的干物质有2030%来自旗叶的光合作用。小麦叶片的光合生理性能表现为:有净光合速率(Pn) 、蒸腾速率(Tr) 、气孔传导(Co) 、水分利用率(WUE) 、等。在试验中,测定了不同肥料处理的陕 253 孕穗期和灌浆期的光合数据(表 4-1,表 4-2,表4-3) 。在小麦孕穗期,由表 4-1 可知,旗叶净光合速率之间有差异,最高的是处理 N225P225K120,在气孔传导上,施肥各处理之间,差异不显著,均与 CK1差异显著;从蒸腾速率看,最低处理 N0P0K0(CK1)与其它各处理差异显著;在水分利用率上,最高的是处理 N225P120K120和 N0P0K0(CK1) 。4由表 4-2 可以看出,在小麦孕穗期倒二叶的净光合速率之间差异不明显,在气孔传导上,施肥各处理之间,差异不显著,均与 CK1差异显著;蒸腾速率N225P225K120最低,为 3.36 mmolH2Om-2s-1;在水分利用效率上看,处理N225P225K120最高,为 5.45 umolCO2/mmolH2O,与其它各处理差异显著。小麦灌浆期,如表 4-3 所示,不同肥料处理小麦旗叶的净光合速率与 CK1相比都有增加趋势,而细胞内 CO2浓度在各处理间无一定趋势变化。不同肥料处理条件下灌浆期旗叶光合速率相比,速率最大的是施 N225P225K120的处理,比CK1高出 2.14molCO2m-2s-1;其次是处理 N225P225K180比 CK1高出1.92molCO2m-2s-1;最低的是 N135P120K0(CK2)比 CK1高出 1.25molCO2m-2s-1;在气孔传导上,处理 N225P225K180最小,为 0.11 molH2Om-2s-1;在蒸腾速率上,各处理之间差异变化不大;水分利用效率上看,各施肥处理差异性较大,水分利用率最大的是处理 N225P120K120,为 4.21 umolCO2/mmolH2O。由以上分析比较可以看出,小麦在孕穗期和灌浆期,均是施用 N225P225K120的处理,净光合速率最高,其次是施用 N225P225K180的处理,CK1的净光合速率最低。这一切表明,光合速率越高,绿叶的功能就越强,形成的光合产物也就越多,它能明显的增加干物质积累和分配,提高产量,为小麦的高产、稳产提供保证。表 4-1 不同氮磷钾配比陕 253 孕穗期旗叶光和性能比较Table4-1 Comparison of Photosynthesis of flag leaf at booting stage in different Nitrogen,Phosphorus and Kalium Cooperating Application on Shann253处理Treatments(kg/hm2)光合作用率Photo (umolCO2m-2s-1)气孔传导Cond (molH2Om-2s-1)蒸腾速率Trmmol (mmolH2Om-2s-1)水分利用率WUE (umolCO2/mmolH2O)N135P120K0(CK2)19.70ab0.49a4.18b4.71bN135P120K12019.07b0.47a4.73a4.03cN135P225K12020.50ab0.46a4.36b4.70bN135P225K18019.40b0.45a4.30b4.51bN225P120K12023.53ab0.46a4.49ab5.24aN225P225K12024.37a0.50a4.76a5.12abN225P225K18022.37ab0.49a4.83a4.63bN0P0K0(CK1)20.43ab0.38b3.90c5.24a表 4-2 不同氮磷钾配比陕 253 孕穗期倒二叶光和性能比较5Table4-2 Comparison of Photosynthesis of 2nd leaf from top booting stage in different Nitrogen,Phosphorus and Kalium Cooperating Application on Shann253处理 Treatments (kg/hm2)光合作用率 Photo (umolCO2m-2s-1)气孔传导 Cond (molH2Om-2s-1)蒸腾速率 Trmmol (mmolH2Om-2s-1)水分利用率 WUE (umolCO2/mmolH2O)N135P120K0(CK2)18.23a0.37a3.72c4.90bN135P120K12019.13a0.39a4.02b4.76cN135P225K12019.20a0.41a4.04b4.75cN135P225K18020.70a0.42a4.26a4.86bN225P120K12019.40a0.42a4.08b4.75cN225P225K12018.30a0.36a3.36d5.45aN225P225K18019.43a0.36a4.00b4.86bN0P
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