氮肥运筹对新疆滴灌冬小麦产量和品质形成的调控机制

Despite the late start, the drip irrigation technology of winter wheat developed rapidly. It gradually became a hot spot of research at home and abroad due to the problems of the technology in production. The drip irrigation technology has an important role for increasing efficiency of wheat. Currently, there are a lot of researches about the effect of different cultivation measure on wheat quality.These researches all based on rain-fed agriculture or on the base of broad irrigation. Research on the new way of wheat irrigation-drip irrigation under the condition of the impacts of different cultivation measures on wheat quality is still weak, especially the formation mechanism of drip irrigation of wheat protein and the response theory of processing quality on changes of nitrogen management. In this project, the combination of field experiments and indoor protein nitrogen metabolism key enzyme activity and quality analysis were applied to carry out the research of wheat protein formation mechanism and processing quality control technology as the core of nitrogen management under the condition of drip irrigation. We also reveal the influencing mechanism of nitrogen management on drip irrigation of winter wheat protein components, Nitrogen metabolism key enzyme activity and improve processing quality, and illustrate the pattern of drip irrigation of winter protein formation and improvement of processing quality. The results can provide theoretical basis for high quality and high yield of drip irrigation of winter wheat, and guidance the high-quality production of drip irrigation of winter wheat in Xin Jiang. We plan to publish 3-4.

小麦滴灌技术起步较晚，但发展速度较快，在生产中存在诸多问题，成为目前国内外研究的热点。小麦滴灌技术对于小麦增产增效具有重要的作用。目前就不同栽培措施对小麦品质的影响已有许多研究，但这些研究都是基于雨养农业或灌水采用大水漫灌基础上的，而对基于新型的小麦灌水方式-滴灌条件下不同栽培措施对小麦品质的影响研究尚十分薄弱，特别是滴灌小麦蛋白质形成机理及加工品质对氮肥运筹变化的响应理论非常缺乏。本项目拟运用田间试验与室内蛋白质、氮代谢关键酶活性及品质分析相结合的方法，开展以滴灌条件下氮肥运筹技术为核心的冬小麦蛋白质形成机理及加工品质调控技术研究，揭示氮肥运筹对滴灌冬小麦蛋白质组分含量、氮代谢关键酶活性和加工品质提高的影响机制，阐明滴灌冬小麦蛋白质形成及加工品质提高的规律。研究结果为滴灌冬小麦优质高产提供理论依据，为指导新疆滴灌冬小麦优质生产打下基础。本项目拟发表论文3-4篇。

小麦滴灌技术起步较晚，但发展速度较快，在生产中存在诸多问题，成为目前国内外研究的热点。小麦滴灌技术对于小麦增产增效具有重要的作用。目前就不同栽培措施对小麦品质的影响已有许多研究，但这些研究都是基于雨养农业或灌水采用大水漫灌基础上的，而对基于新型的小麦灌水方式-滴灌条件下不同栽培措施对小麦品质的影响研究尚十分薄弱，特别是滴灌小麦蛋白质形成机理及加工品质对氮肥运筹变化的响应理论非常缺乏。为揭示氮肥运筹对滴灌冬小麦蛋白质组分含量、氮代谢关键酶活性和加工品质提高的影响机制。本项目通过田间试验与室内分析相结合的方法，开展以滴灌条件下氮肥运筹技术为核心的冬小麦蛋白质形成机理及加工品质调控技术研究。结果表明，随着施氮量的增加，冬小麦的籽粒容重、出粉率、蛋白质含量、湿面筋含量以及面团稳定时间、弱化度、拉伸阻力均呈“先增后降”的变化规律，增施氮肥可以有效提高冬小麦生育后期叶片氮素代谢酶活性。综合谷氨酰胺合成酶、硝酸还原酶、内肽酶、氨肽酶、羧肽酶活性及冬小麦生育后期叶片氮素代谢酶活性的表现，明确了滴灌小麦适宜的施氮量为240~300 kg/hm2；在施氮量为300 kg/hm2条件下，追肥时期为返青期、拔节期、开花期，追肥量为41.1 kg/hm2、123.3 kg/hm2、41.1 kg/hm2产量高、品质优、氮代谢酶活性较高。项目执行期间发表学术论文8 篇；制定地方标准1项，获得软件著作权2项；获得新疆自治区科技进步二等奖 1 项；2人获得中国农业大学博士，培养硕士2名。项目研究成果集成示范，在2018年、2019年、2020年连续刷新新疆小麦高产纪录。