施氮量对小麦氮代谢相关酶活性和子粒蛋白质品质的影响

在2003～2004年和2004～2005年小麦生长季，以强筋小麦济麦20为材料，分别设置N0、96、168、240、276kg/hm25个施氮量处理和0、96、168、240kg/hm24个施氮量处理，研究不同施氮量对小麦氮代谢相关酶活性和子粒蛋白质品质的影响。两年度的试验结果均表明，在一定施氮量范围内，随施氮量增加，公顷穗数、穗粒数、蛋白质含量、子粒产量和蛋白质产量均显著升高；继续增加施氮量子粒产量显著降低，公顷穗数、穗粒数、蛋白质产量降低或无显著差异。其中2004～2005年生长季，在0～168kg/hm2施氮量范围内，随施氮量增加，旗叶谷氨酰胺合成酶（GS）活性、开花21d后的旗叶內肽酶（EP）活性、旗叶游离氨基酸含量、子粒醇溶蛋白含量、高分子量谷蛋白亚基（HMW-GS）和低分子量谷蛋白亚基（LMW-GS）含量、HMW-GS/LMW-GS比值、子粒蛋白质含量、公顷穗数和穗粒数、子粒产量均显著升高，面团形成时间和稳定时间延长；继续增加施氮量至240kg/hm2，GS活性无显著变化，但开花21d后的EP活性、ω-醇溶蛋白、α-醇溶蛋白、HMW-GS、LMW-GS和子粒蛋白质含量仍显著提高，面团稳定时间继续延长，子粒产量显著降低。说明施氮过多对小麦氮素同化和产量无益；提高开花后旗叶GS活性和灌浆后期旗叶EP活性，有利于HMW-GS和LMW-GS的积累及HMW-GS/LMW-GS比值的提高。适量施氮不仅提高了子粒灌浆所需氮源的供给能力，而且显著增加公顷穗数和穗粒数，扩大了单位面积库容，增加了单位面积上的氮素和光合产物在子粒中的贮存，这是适量施氮实现子粒品质和产量同步提高的生理原因。本试验条件下高产优质高效的施氮量为168～240kg/hm2。