论文摘要
实验于2005～2006在山东农业大学实验农场进行,选用强筋小麦品种济麦20和弱筋小麦品种鲁麦23作为供试品种,研究了小麦籽粒灌浆中后期高温胁迫对小麦产量、品质及相关酶活性的影响,并设置不同的氮肥处理以探讨氮肥运筹在高温胁迫下对其所受影响的缓冲作用。主要结果如下:1.高温胁迫下氮肥运筹对籽粒产量的影响对济麦20而言,与正常温度相比较,灌浆中后期高温胁迫导致千粒重、籽粒产量及收获指数显著降低。灌浆中后期高温胁迫条件下,以氮肥基追比为1:3处理的千粒重为最高,且籽粒产量及收获指数都高于其它处理。其余氮肥处理的籽粒产量及千粒重则表现为基追比为1:1且开花期追肥处理﹥基追比1:1处理﹥基追比为1:3且开花期追肥处理。对鲁麦23而言,与正常温度相比较,灌浆中后期高温胁迫同样降低了其千粒重和籽粒产量,差异达显著水平。高温胁迫下,氮肥基追比由1:1改为1:3或增加追施开花肥均有缓解籽粒千粒重降低的效应,但在氮肥基追比1:3的基础上追施开花肥并没有累加效应。2.高温胁迫下氮肥运筹对籽粒品质的影响灌浆中后期高温胁迫导致济麦20的湿面筋含量明显降低,面团形成时间和稳定时间显著下降,高温胁迫下各处理的平均稳定时间仅为正常温度下的1/6。增加后期氮素供应的处理对济麦20的湿面筋含量、面团形成时间和稳定时间都表现出较好的正效应。高温胁迫下,鲁麦23湿面筋含量显著降低,面团稳定时间与形成时间略有降低,氮肥处理效应较小,且增加后期氮素供应对鲁麦23有一定的负效应。高温胁迫下,济麦20和鲁麦23的峰值粘度、稀懈值显著降低,各氮肥处理对其无显著影响。3.高温胁迫下氮肥运筹对籽粒蛋白质含量及组分的影响`灌浆中后期高温胁迫影响了蛋白质的合成,济麦20和鲁麦23的蛋白质含量均显著降低。高温胁迫下,不同的氮肥处理对两品种蛋白质含量有一定的影响,在基追比例为1:1的基础之上,加施开花肥有利于济麦20高温胁迫下籽粒蛋白质的合成,对于鲁麦23来说,基追比例为1:1处理则更为有利。灌浆中后期高温胁迫影响了济麦20和鲁麦23籽粒各蛋白质组分的积累。高温胁迫致使可溶性谷蛋白、不溶性谷蛋白及不溶性谷蛋白占谷蛋白的比例均有不同程度的降低。不同的氮肥处理对籽粒蛋白质各组分有一定的影响。具体表现为:高温胁迫后,氮肥基追比为1:3且施开花肥,有利于济麦20单体蛋白含量的增加;基追比为1:1的氮肥处理则对鲁麦23较为合适;未加施开花肥的两个氮肥处理对两品种的可溶性谷蛋白来说都有一定的正效应;氮肥基追比1:3且加施开花肥时,两品种的不溶性谷蛋白含量都显著高于其它氮肥处理。4.高温胁迫下氮肥运筹对籽粒淀粉含量及其组分的影响两品种的直链淀粉含量受高温胁迫和氮肥处理的影响较小,但灌浆中后期高温胁迫显著降低了两品种支链淀粉的含量,从而导致总淀粉含量、支链淀粉/直链淀粉的比值降低,鲁麦23籽粒淀粉含量较济麦20高。增加拔节期施肥量且加施开花肥对鲁麦23高温胁迫下总淀粉含量的降低有一定缓解作用,而对于济麦20来说,氮肥基追比为1:1则更为有利。对淀粉各性状相关性分析表明,支链淀粉含量与稀邂值呈极显著正相关,与糊化温度呈显著正相关。支链淀粉/直链淀粉的比值与峰值粘度、最终粘度呈极显著正相关,高温胁迫下支链淀粉含量、支/直比的降低可能是导致淀粉糊化特性变劣的主要原因。5.高温胁迫下氮肥运筹对蛋白质合成酶活性的影响灌浆中后期高温胁迫明显降低了济麦20籽粒谷氨酰胺合成酶的活性,受高温胁迫影响最敏感的时期出现在花后23天;高温胁迫下,鲁麦23籽粒谷氨酰胺合成酶活性在花后29天有所升高,其余时期则有不同程度的降低。高温胁迫下,提高拔节期氮肥的施加比例,尤其是加施开花肥可以提高济麦20籽粒谷氨酰胺合成酶的活性。不同的氮肥处理对鲁麦23的谷氨酰胺合成酶活性也有一定的影响。6.高温胁迫下氮肥运筹对籽粒淀粉合成相关酶活性的影响灌浆中后期高温胁迫显著抑制济麦20和鲁麦23淀粉粒结合态淀粉合成酶(GBSS)的活性,影响其直链淀粉的合成。对济麦20来说,基追比1:3氮肥处理下,其GBSS的活性最高。增加后期施氮量,特别是加施开花肥有利于高温条件下鲁麦23 GBSS活性的提高。高温胁迫显著降低了两品种可溶性淀粉合成酶(SSS)的活性,不同的氮肥处理对济麦20 SSS活性影响不大。鲁麦23在花后21天受高温胁迫后,其SSS的活性有所升高外,其余时期SSS的活性受高温胁迫后表现为降低,且各氮肥之间差异不大,大体上表现为加施开花肥的各处理的SSS活性较高。不论是在正常条件下还是在高温胁迫条件下,鲁麦23籽粒SSS的活性均高于济麦20的SSS活性。总体而言,灌浆中后高温胁迫显著的降低了籽粒千粒重及产量,同时高温胁迫致使籽粒蛋白质及淀粉含量明显降低,加工品质严重下降。高温胁迫下,适当的增加中后期氮肥的施加量能明显提高籽粒千粒重及其产量,对高温胁迫后其产量的降低有较好的缓冲作用,但是氮肥处理对其籽粒品质无明显影响。