小黑麦（Triticosecale）是小麦（Triticum aestivum）和黑麦（Secale cereale）经属间有性杂交和杂种染色体加倍而形成的人工合成新物种,不仅高产、优质、抗病、抗寒、抗旱,还具有杂种优势大、光合作用强和营养品质好等特点。小黑麦根据品质和用途的不同,可划分为加工型、粮食型、饲用型、粮饲兼用型等。研究不同类型小黑麦品种生理特性及蛋白质品质与淀粉品质形成的特性,明确不同类型小黑麦品质形成的生理基础。不仅可以深化对小黑麦产量和品质形成机理的认识,而且为不同类型小黑麦的生产与利用提供重要理论基础,可为实现小黑麦优质高产栽培的调控措施奠定良好基础。本文以加工型东农8809、饲用型东农5305和粮饲兼用型东农96026为试验材料,基本保苗均为450万株·hm^-2,采用随机区组设计,田间调查分析品种的光合特性、氮代谢特性、碳代谢特性、品质指标及产量差异。结果表明:加工型品种东农8809生育后期光化学量子下降幅度大,非光化学系数高,光能消耗大,产量形成受到限制;饲用型品种东农5303扬花前光合能力较强,生物产量潜力高,花后非光化学淬灭系数增加量大,花后叶绿素相对含量迅速下降,叶片衰老快;粮饲兼用型品种东农96026净光合速率高,开花后叶绿素相对含量降幅小,叶片衰老慢,光化学淬灭系数高,PSⅡ电子传递活性大,成熟期最大荧光产量和光化学量子产量高,籽粒产量潜力高。表明不同类型小黑麦光合特性不同,花后较强光合能力是籽粒高产的基础,对于粮饲兼用型小黑麦,较小的热耗散释放比例和较高的花后光合能力,奠定了以大穗实现较高产量的基础。对冠层光辐射的研究显示,加工型品种东农8809生育后期叶倾角相对过大,出现漏光现象,这种不合理的冠层结构造成太阳辐射的浪费,籽粒产量形成受到限制;饲用型品种东农5303平均叶倾角在营养生长阶段最大,孕穗期降低,营养生长阶段较合理的冠层结构成为较高叶面积指数形成的基础,也为较高的生物产量奠定了基础;粮饲兼用型品种东农96026平均叶倾角、天空散射辐射透过率和直接辐射透过率均小,冠层结构合理,对光的截获能力强,籽粒产量最高。加工型品种东农8809花后氮同化量最大,而贮存氮素转运量不多,说明加工型小黑麦籽粒蛋白质的积累大部分来源于花后植株的同化吸收;饲用型品种东农5305开花后旗叶氮含量迅速下降,可能是向籽粒转移,茎鞘输出的氮量最多,更有利于籽粒氮含量的积累;而粮饲兼用型品种东农96026的旗叶衰老慢,在生育后期仍有较高的氮含量,贮存氮素转运量小,说明粮饲兼用型小黑麦籽粒蛋白质大部分来源于花前营养器官贮存的氮素在花后的转运和再分配。饲用型品种东农5305开花后旗叶的NR和GS活性均较高,说明饲用型小黑麦氮同化能力比较强,更有利于氮素的积累和分配。加工型品种东农8809和饲用型品种东农5305的籽粒GS活性均比粮饲兼用型品种东农96026大,说明粮饲兼用型小黑麦氮的代谢速度较慢,不利于氮素的积累和分配,影响籽粒蛋白质的形成。饲用型品种东农5305的叶片可溶性蛋白、叶片游离氨基酸及籽粒游离氨基酸含量均显著高于加工型品种东农8809和粮饲兼用型品种东农96026,说明饲用型小黑麦对氮素的贮存能力高,有利于后期向籽粒运转,是饲用型小黑麦籽粒蛋白质含量高的基础。加工型品种东农8809在开花期和成熟期茎鞘干物质积累量大,花前贮存在营养器官中的干物质的转移和花后光合产物的运输对加工型小黑麦籽粒干物质的积累有同等作用的贡献;饲用型品种东农5305在开花期和成熟期叶片干物质积累量大,花前转移干物质对籽粒的贡献率最大,花后积累贡献率最小,饲用型品种小黑麦籽粒干物质的积累主要是依靠花前贮存在营养体器官中干物质的转移;粮饲兼用型品种东农96026在开花期和成熟期叶片、茎鞘干物质积累量小,穗部干物质积累量大,花前转移干物质对籽粒的贡献率最小,花后积累贡献率最大,粮饲兼用型小黑麦籽粒干物质的积累主要是依靠花后光合产物的运输。加工型品种东农8809的谷蛋白含量明显高于其他两品种,加工特性好;饲用型品种东农5305的沉降值和湿面筋含量都比其他两品种高,说明饲用型小黑麦面筋含量和质量都较高;粮饲兼用型品种东农96026清蛋白和球蛋白含量较高,清蛋白和球蛋白富含赖氨酸,说明粮饲兼用型小黑麦有较好的营养品质,适宜食用。