小麦氮素营养与籽粒灌浆期氮素转移的研究进展

第18卷第3期2004年6月

水土保持学报

Journal of So il and W ater Con servati on

V o l.18N o.3

Jun.,2004

　小麦氮素营养与籽粒灌浆期氮素转移的研究进展Ξ李世清1,2,王瑞军2,张兴昌1,伍维模2,邵明安1

(1.中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室,陕西杨陵712100;

2.西北农林科技大学资源环境学院,陕西杨陵712100)

摘要:对小麦氮素营养与籽粒灌浆期氮素转移研究进展进行了综述。过去进行的大量研究结果表明,小麦籽粒最

终累积的氮素有相当一部分来自于灌浆期间营养器官中氮素的再转移,来自营养器官氮(内源氮)与土壤中新吸

收氮(外源氮)的比例基本上是1 2。因此,花后营养器官氮素营养水平是决定小麦籽粒产量、籽粒中氮素累积量和

蛋白质含量的一个重要因素。灌浆期间营养器官氮素向籽粒发生转移的同时,常常伴随着叶片光合性能的下降和

叶片的衰老。不同基因型品种在灌浆期的氮素转移程度不同,表现为随品种演替,旗叶、茎秆和叶鞘中氮素的输出

率增加,而转移氮对籽粒氮的贡献率却下降。氮收获指数(N H I)可以描述植物向籽粒分配氮的能力,是衡量作物

对氮利用效率的指标。氮收获指数存在显著的基因型差异,虽然现代小麦品种吸氮量高于古老品种,但氮收获指

数在现代和古老小麦品种间的差异因不同研究者而异,有的认为现代品种高于古老品种,但也有人认为与年代无

关;小麦氮收获指数一般在0.55～0.80之间,很少超过0.8。过去对小麦籽粒灌浆期间的氮素转移虽然进行了大量

研究工作,取得了许多重要进展,但仍有许多问题需要进一步深入研究,如根冠关系和灌浆过程中氮素转移的相

互关系,田间个体和群体调控及不同高产栽培模式下灌浆过程中氮素转移的差异,灌浆过程中氮素转移与品质形

成的相互关系,灌浆期间氮素转移与植物体氮素气态损失间的相互关系,水分和养分胁迫对氮素转移的影响,籽

粒灌浆特性与氮素转移间的相互联系等。这些问题的研究,对进一步深入揭示小麦灌浆过程中的氮素转移,丰富

小麦籽粒和品质形成理论,指导小麦育种,实现高产优质高效小麦栽培等具有十分重要的理论和实践意义。

关键词:小麦;　灌浆过程;　氮素转移;　研究进展

中图分类号:S512.1;S158.3 文献标识码:A 文章编号:100922242(2004)0320106206

Research Advance m en t of W hea t N itrogen Nutr iti on and N itrogen Tran sport a ti on

i n W hea t Gra i n F ill i n g

L I Sh i2qing1,2,WAN G R ui2jun2,ZHAN G X ing2chang1,WU W ei2mo1,SHAO M ing2an1

(1.S tate K ey L aboratory of S oil E rosion and D ry land F ar m ing on L oess P lateau,Institu te of S oil and W ater Conservation,

Ch inese A cad e m y of S cience and M inistry of W ater R esou rces,Y ang ling,S haanx i712100;2Colleg e of R esou rces and

E nv ironm ental S ciences,N orthw est S cience and T echnolog y U niversity of A g ricu ltu re and

F orestry,Y ang ling,S haanx i712100) Abstract:T he research advance m en t of w heat n itrogen nutriti on and n itrogen tran s po rtati on in w heat grain filling w as revie w ed in th is paper.A certain num ber of n itrogen in w heat grain ca m e from the n itrogenπs tran s po rtati on again in nutritive o rgan.N itrogen nutriti on w as an i m po rtan t ele m en t,w h ich deter m ined the w heatπs p roducti on. W ith the n itrogen in nutritive o rgan tran s po rtati on,leaves,pho to thesis w as decreased and leaves con senescence. T he rati o of n itrogen from nutritive o rgan and from s o ilw as about1 2in the ear.W ith the cultivate evo lve m en t, flag leaves,ste m and leaf invo lucrum of n itrogen expo rt rati o increased,but the tran s po rted n itrogenπs con tribu2 ti on decreased,the differen t geno type cultivate n itrogen tran sfer is differen t.N itrogen harvest index(N H I)can describe the p lan tπs ability of tran sferring n itrogen to grain,and it can als o describe the n itrogen2utilized efficien2 cy.N H I has geno type difference,the quality of abs o rbed n itrogen of modern w heat cultivate w as h igher then that of the o ld,but o thers con sidered it have no th ing w ith age.T he w heatπs N H I is about bet w een0.55～0.80,but fe w w ere over0.8.T he substance tran s po rtati on in w heat grain filling had ach ieved m uch i m po rtan t advance2 m en t,but there are m any p roble m s should be p rofound researched,such as the in teracti on relati on sh i p of roo t and shoo tπsrelati on sh i p and n itrogen tran s po rtati on in grain filling,the relati on sh i p of individuality and co l ony in field, the difference of n itrogen tran s po rtati on in grain filling in differen t h igh2p roduce cultural styling,the relati on sh i p

Ξ收稿日期:2003208219

基金项目:中科院知识创新重要研究方向项目(KZCX2-411);国家自然科学基金项目(30230230);2002年度教育部全国优秀青年教师资助项目(20022096);黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室基金项目(10501-104);农业科技跨越计划项目(2000-6)作者简介:李世清,男,生于1963年,博士,教授。主要从事于土壤-植物氮素营养和植物营养生理生态的研究工作。