采用土培盆栽试验，以3个氮收获指数（NHI）有显著差异的水稻基因型4434（低NHI）、滇瑞302（中NHI）和余赤23（高NHI）为材料，研究了灌浆期叶片、穗颈和籽粒的氮代谢特点及与NHI的关系。结果表明，各基因型的籽粒产量、收获指数和籽粒氮积累量与NHI的变化一致，均以余赤231最大。花后植株氮素转运量表现为4434<滇瑞302<余赤231，基因型间差异极显著，而氮素转运率和转运氮的贡献率差异较小。成熟期水稻茎叶和籽粒的全氮含量、蛋白氮和非蛋白氮含量均表现为4434<滇瑞302<余赤231，全氮含量和蛋白氮含量存在显著差异，而非蛋白氮无显著差异；余赤231茎叶蛋白氮积累量显著低于4434和滇瑞302，而籽粒蛋白氮积累量显著升高，是高NHI水稻氮积累的主要特征。余赤231灌浆期叶片和籽粒谷氨酰胺合成酶（GS）和谷氨酸合成酶（GOGAT）活性显著高于4434和滇瑞302，有利于叶片游离氨基酸合成及外运，使得穗颈节伤流强度和游离氨基酸含量升高，为籽粒氮素积累提供了物质基础；同时，较高的籽粒GS和GOGAT活性促进了籽粒蛋白质合成，提高了NHI。逐步回归表明，灌浆期较高的穗颈伤流游离氨基酸含量是高NHI水稻氮代谢的主要生理特征，与较高的花后氮转运量和籽粒蛋白氮积累量可共同作为水稻氮素高效管理和遗传改良的可靠指标。

在温室盆栽条件下，以黑小麦76、皖麦38、扬麦10号、扬麦9号4个蛋白质含量不同的冬小麦（Triticum aestivum L.）基因型为材料，研究了花后土壤干旱（Soil relative water content，SRWC=45%～50%）、渍水和适宜水分条件（SRWC=75%～80%）下，小麦旗叶净光合速率和叶绿素含量的动态变化，营养器官花前贮藏同化物再运转，花后同化物输入籽粒量，以及成熟期籽粒蛋白质与淀粉产量和含量的差异。结果表明，干旱和渍水均缩短了各品种花后旗叶的光合速率高值持续期（PAD）和叶绿素含量缓降期（RSP），水分处理间的PAD和RSP变化趋势为对照>渍水>干旱。各品种处理间叶、茎鞘、颖壳等营养器官花前贮藏同化物的运转率均为对照>干旱>渍水。而花后同化物输入籽粒量变化趋势为对照>渍水>干旱，花后同化氮素输入籽粒量为对照>干旱>渍水。各品种蛋白质产量为对照最高，渍水最低，不同水分处理间的差异达到显著水平。干旱处理显著提高了各品种籽粒蛋白质含量，而渍水与对照间的差异均不显著。干旱和渍水均显著降低了淀粉产量，不同水分处理对淀粉含量的影响因品种不同有所差异。以上结果表明，干旱处理明显降低小麦花后同化物输入籽粒量，而渍水处理则明显降低花前贮藏氮素再运转和花后同化氮素输入籽粒量，导致不同水分处理下籽粒蛋白质、淀粉产量和含量的差异。小麦花后同化氮素输入籽粒量、花前贮藏氮素再运转量可能分别是干旱和渍水条件下影响蛋白质产量的重要因素。

采用田间试验，在常规氮素管理下，以氮素吸收效率（NAE）、利用效率（NUE）和收获指数（NHI）为衡量指标，分析了国内外607份不同类型水稻种质氮素营养效率的变异状况。结果表明，水稻NAE、NUE 和NHI 存在显著的基因型差异，以NHI为最大和NAE为最小。不同类型水稻间的NAE、NUE和NHI未达显著差异，但籼型杂交稻NAE、NUE和NHI的变异小于常规籼稻和常规粳稻。相关分析表明，水稻NAE与NUE、NHI呈极显著负相关，NUE与NHI 间无显著相关；水稻NUE 和NHI 与单株产量存在极显著的正相关，NAE与单株产量无显著相关。频数分析可知，常规籼稻NAE、NUE及NHI和籼型杂交稻NUE的种质频数分布呈典型正态曲线，低、高效种质较少，中效种质众多；常规粳稻NAE、NUE和NHI种质的频数分布呈近似正态分布，略偏向低效；籼型杂交稻NAE 的种质频数分布离散程度较高和高效种质较多，NHI的种质频数分布呈近似正态分布和略偏低效。籼型杂交稻的NAE、NUE和NHI差异小而分布较集中，常规粳稻最分散，常规籼稻居中。不同类型水稻的氮素营养效率的极差很大，可分为若干组，各组间差异显著。

[目的]试图阐明施钾对小麦植株氮素积累、运转和籽粒蛋白质形成的影响机理。[方法]在池栽条件下，以宁麦9号（低蛋白）和扬麦10号（中蛋白）两个蛋白质含量不同的冬小麦品种为材料，研究不同施钾水平下植株氮素积累、运转和开花期叶片含钾量的特征及其与籽粒蛋白质和各组分含量的关系。[结果]与不施钾相比，施钾提高了籽粒蛋白质含量，极显著提高了球蛋白和醇溶蛋白含量，由于对谷蛋白含量的作用甚微，因而显著降低了谷/醇比。施钾提高了开花期叶片含钾量进而显著促进了小麦植株花前氮素的积累和贮存氮素的运转，较高的开花期叶片钾营养水平显著提高了扬麦10号的花后氮积累，但对宁麦9号花后氮积累的促进作用较小。两种类型小麦的籽粒蛋白质含量对施钾的响应程度不同，扬麦10号大于宁麦9号。[结论]施钾条件下，因较高开花期叶片含钾量而显著提高的宁麦9号花前贮存氮素运转量和扬麦10号花后氮积累量，分别是这两种类型小麦籽粒蛋白质含量增加的重要生理原因。在本试验条件下，宁麦9号和扬麦10号的适宜施钾水平分别为K2O 150、225 kg·ha-1。

采用SDS-PAGE电泳和切胶比色进行亚基定量的方法，研究施氮量对2个小麦品种籽粒HMW-GS和GMP积累的影响。结果表明，高蛋白小麦品种徐州26在花后14dHMW-GS就开始形成，低蛋白品种宁麦9号在花后21d才开始形成。增施氮肥对小麦灌浆前期HMW-GS的形成作用不明显，而有利于徐州26HMW-GS积累速度的提高和HMW-GS快速积累期的延长，及宁麦9号灌浆后期HMW-GS的积累，导致成熟期徐州26HMW-GS和GMP含量随施氮量增加而提高；但施氮过多则降低宁麦9号籽粒HMW-GS和GMP含量。相同氮素水平下，籽粒HMW-GS各亚基含量徐州26均高于宁麦9号，表明籽粒HMW-GS亚基含量与小麦品质性状密切相关。

在大田和池栽条件下，以徐州26、宁麦9号、扬麦10号和扬麦9号为试验材料，研究了播期、库源改变和水氮互作对小麦籽粒戊聚糖含量的影响。结果表明，早播或迟播均能显著提高籽粒戊聚糖的含量，分别比适播提高2.13%和8.07%；去小穗处理（减库）显著降低籽粒戊聚糖含量，丽剪叶处理<减源）极显著提高籽粒戊聚糖吉量，两种情况均存在品种间差异；花后渍水显著提高籽粒戊聚糖含量，提高施氮量则降低其含量，但其降幅随施氮量增加而变小；追施氮肥极显著降低小麦籽粒戊聚糖含量。研究结果表明，栽培措施可能在很大程度上主要通过影响籽粒千粒重调控了戊聚糖含量。

以徐州26（高蛋白含量）和扬麦9号（低蛋白含量）2个不同品质类型小麦品种为材料，利用人工气候室模拟小麦花后高温条件，研究了灌浆期高温对籽粒淀粉积累及淀粉合成关键酶活性的影响。结果表明，与适温处理（20℃）相比，高温（28℃）显著降低了籽粒中总淀粉及支链淀粉的含量，而对直链淀粉含量的影响较小，导致支，直链淀粉的比例显著降低。高温提高了灌浆初期小麦籽粒中蔗糖合成酶（SS）和结合态淀粉合成酶（GBSS）活性，但明显降低了灌浆后期SS、CBSS和可溶性淀粉合成酶（SSS）活性。品种问相比，灌浆初期高温处理提高了扬麦9号籽粒GBSS活性，但显著降低了徐州26籽粒SSS活性，说明高温抑制2种类型小麦籽粒淀粉合成的酶学机制不同。此外，不同昼夜温差处理（8℃和12℃）间比较发现，高温下两品种籽粒淀粉含量没有明显差异，适温下2品种淀粉含量以温差较大的处理含量较高。灌浆中后期，高温下SS活性随温差增大而升高，SSS和GBSS则以温差小的处理较高；适温下3种关键酶活性均以温差大的处理为高。总之，灌浆期温度较温差对小麦籽粒淀粉合成的影响大。

采用蛋白质含量不同的2个小麦品种，研究了不同施氮水平（112.5kgN/hm2和225kgN/hm2）及基追比（基肥：追肥为66/34和34/66）对小麦植株C-N积累与转运规律的影响及其与小麦籽粒品质形成的关系。结果表明，高氮水平和追肥比例提高了小麦籽粒蛋白质、面筋含量、沉降值和谷P醇溶蛋白比例，降低了花后营养器官贮存氮素和干物质的转运率，但提高了氮素的转运量。籽粒蛋白质含量与开花期氮积累量和花后氮转运量显著相关而与氮转运率、花后氮同化及干物质积累和运转无关；淀粉含量与花后氮素转运量及转运率极显著负相关。因此，提高开花期氮积累量和花后营养器官贮存氮素向籽粒的运转是提高籽粒蛋白质含量和调控品质的重要途径，在提高施氮量的基础上，提高后期追氮比例是同步提高小麦籽粒产量和蛋白质含量的重要措施。