花后阴雨对小麦籽粒淀粉合成和干物质积累的影响

针对长江中下游小麦开花期常遇连阴雨导致减产的现象,研究阴雨寡照对小麦籽粒淀粉合成和干物质积累的影响,旨在为该地区小麦抗逆稳产栽培提供理论依据。选用长江中下游小麦主栽品种‘扬麦18’(受渍迟钝型)和‘皖麦52’(受渍敏感型)为试验材料,在小麦开花后设置7 d、11 d和15 d的渍水遮阴处理,研究渍水遮阴对小麦籽粒发育过程中淀粉合成相关酶活性及淀粉、干物质积累的影响。结果表明,渍水遮阴处理后,小麦籽粒中腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)、可溶性淀粉合成酶(SSS)和结合态淀粉合成酶(GBSS)活性在灌浆前期(花后10～15d)与对照差异不显著,随着灌浆进程的推进,渍水遮阴处理与对照之间差异增大。灌浆中期(花后20 d)小麦籽粒中AGPase和SSS活性达到峰值时,渍水遮阴处理11 d、15 d的‘扬麦18’和‘皖麦52’籽粒中AGPase活性分别较对照下降1%、10%和11%、24%,SSS活性则下降5%、11%和9%、32%,且渍水遮阴处理11 d和15 d的小麦籽粒中SSS和GBSS活性在灌浆后期显著低于对照。用Logistic方程分别拟合籽粒淀粉和干物质的积累,花后渍水遮阴处理缩短了籽粒灌浆缓增期,降低了小麦籽粒灌浆的平均速率、淀粉积累的最大速率及平均速率,减少了籽粒淀粉和干物质的积累量。同时,渍水遮阴处理降低了小麦穗粒数和千粒重,使产量显著下降。随着渍水遮阴处理时间的延长,小麦籽粒中淀粉合成相关酶活性、干物质积累量及产量的下降幅度越大。迟钝型品种‘扬麦18’各指标的下降幅度均小于敏感型品种‘皖麦52’。小麦开花后渍水遮阴处理降低了籽粒中AGPase、SSS和GBSS活性,不利于籽粒淀粉合成及干物质的积累,导致产量下降显著。     

涝渍胁迫下夏玉米的灌浆特征及其动态模拟

为研究拔节期和抽雄期涝渍胁迫对黄淮地区夏玉米生长及灌浆过程的影响,在田间条件下以玉米品种‘浚单20’为试验材料,分别设置拔节期淹水3 d(JF3)、淹水5 d(JF5)、渍水5 d(JW5)、渍水7 d(JW7)和渍水10 d(JW10),抽雄期淹水3 d(TF3)、淹水5 d(TF5)、渍水5 d(TW5)、渍水7 d(TW7)和渍水10 d(TW10),共10个处理。其中淹水处理为田间积水深度5 cm;渍水处理为田间无积水,但土壤含水量在田间持水量的90%以上。对照小区的土壤含水量保持在田间持水量的70%~80%。通过Logistic方程分别拟合了淹水和渍水条件下玉米籽粒灌浆持续时间、灌浆速率、理论千粒重等灌浆特征。结果表明,拔节期和抽雄期涝渍胁迫减少了灌浆期总天数,且主要表现为粒重快速增长期和缓增期天数减少。淹水3~5 d灌浆天数缩短0.2~18.9 d,渍水5~10 d灌浆天数缩短2.2~7.6 d。淹水3 d平均灌浆速率(Va)增加8.2%~9.9%,淹水5 d Va下降10.8%~20.9%。各渍水处理下的平均灌浆速率降低0.4%~5.2%,且下降幅度随渍水天数增加而增加。淹水3 d的理论最大千粒重(W0)和实测千粒重(Wa)比对照增加,而淹水5 d及各渍水处理的W0和Wa均低于对照,实测值与模拟值表现出一致的增减趋势。模拟值与实测值结果对比分析显示,Logistic方程可能高估涝渍胁迫对千粒重的影响。     

不同生育时期渍水对冬小麦旗叶叶绿素荧光及籽粒灌浆特性的影响

渍害是南方稻茬小麦高产障碍因子之一。2011—2013年以小麦品种‘川麦104’和‘内麦836’为材料,设置对照(CK)和不同时期渍水处理(分蘖期、拔节期、孕穗期、灌浆期,渍水时间均为35 d),测定花后旗叶叶绿素含量(SPAD值)、叶绿素荧光参数和籽粒灌浆参数,以明确不同生育期渍水对小麦光合特性及籽粒灌浆的影响。结果表明,随时间推移,花后0~25 d,两品种的SPAD值和叶绿素荧光参数(Fv/Fm、Fv/F0、ΦPSⅡ、q P和NPQ)变化不大;到花后35 d,SPAD值、Fv/Fm、Fv/F0和ΦPSⅡ急剧下降,NPQ明显上升。渍水处理对花后15 d和25 d的SPAD值和多数叶绿素荧光参数无显著影响;花后35 d,分蘖期渍水和灌浆期渍水的SPAD、Fv/Fm、Fv/F0、ΦPSⅡ和q P显著高于对照,NPQ则显著低于对照。分蘖期渍水和灌浆期渍水对粒重及籽粒灌浆进程影响较小,拔节期渍水和孕穗期渍水显著提高了灌浆速率、缩短了灌浆持续时间,粒重较低。粒重与SPAD值呈显著正相关,粒重和SPAD值均与灌浆速率无相关性,但与灌浆持续时间(有效灌浆期和活跃灌浆期)、尤其灌浆中后期(快增期和缓增期)呈显著正相关。‘川麦104’在灌浆期均表现出较高SPAD值、Fv/Fm、Fv/F0、ΦPSⅡ和q P。结果表明,分蘖期渍水和灌浆期渍水对旗叶花后光合能力及灌浆进程影响较小,在四川稻茬小麦栽培管理中,应重视拔节期和孕穗期渍害的排除,以保证花后较高的光合能力及较长籽粒灌浆时间,从而保证较高粒重。     

弱光条件下散射辐射比例增加对冬小麦籽粒灌浆进程的影响

长江中下游地区太阳辐射呈现总辐射降低并伴随散射辐射比例升高的特点,到达地表的太阳辐射强度及其成分变化影响冬小麦的生长和发育。为阐明太阳总辐射减弱条件下散射辐射比例增加对冬小麦籽粒灌浆进程的影响,于冬小麦三叶期-成熟期在田间设置相同遮光率下散射辐射比例不同的2个处理,T1:遮光率14.10%,遮阴环境中散射辐射占总辐射比例31.09%;T2:遮光率14.42%,遮阴环境中散射辐射占总辐射比例39.98%,以不遮光为对照(CK)。小麦开花后每隔7d采样一次,至收获期共采样5次,测量其千粒重,并采用Logistic模型拟合籽粒灌浆过程,分析粒重增长动态和灌浆参数。结果表明:太阳辐射变化对籽粒灌浆时间无显著影响,主要通过影响小麦籽粒的灌浆速率从而影响千粒重。弱光下(T1处理)小麦籽粒灌浆过程中最大灌浆速率、平均灌浆速率以及渐增期、快增期和缓增期灌浆速率均减小,千粒重降低。弱光条件下散射辐射比例增加(T2处理),提高了籽粒最大灌浆速率、平均灌浆速率以及渐增期、快增期和缓增期灌浆速率,促进籽粒粒重增加。本研究的结果表明散射辐射比例增加能部分抵消太阳总辐射降低对籽粒粒重的负面影响。     

油用牡丹籽粒灌浆过程物质积累模拟

以大田栽培油用牡丹‘凤丹’为研究对象,盛花-成熟期每10d采集一次牡丹蓇葖样本,测定籽粒百粒重、含水量、含油率和脂肪酸含量,建立花后天数和百粒干重的Richards方程,对种子灌浆进行模拟并验证,分析油用牡丹灌浆特征,并研究籽粒脂肪酸及其组分的动态变化。结果表明：(1)随灌浆进程推进,牡丹灌浆速率增大,在花后52.1d达到最大,之后不断减小。种子干物质积累过程符合“慢-快-慢”的“S”型增长趋势,可以用Richards方程W=39.5874/(1+12729.09e^-0.1654t)^1/2.30312(R²=0.9787)表达,其中花后42.2～62.0d为快增期,持续时间为灌浆期的17.89%,但籽粒灌浆贡献率达33.10%。(2)灌浆期种子含油率变化趋势与干物质积累相似,在花后40～90d,含油量迅速增加,在占灌浆期45.45%的时间内,完成了油脂积累量的82.11%。(3)灌浆期种子水分含量与含油率呈显著负相关,百粒重与含油率呈显著正相关。(4)种子中各类脂肪酸含量随灌浆进程推进不断增加,5种主要脂肪酸呈现出亚麻酸...     

滴灌施氮水平下玉米籽粒灌浆过程模拟

为了揭示水肥一体化条件下不同施氮水平对玉米籽粒灌浆过程的影响,2017～2018年在宁夏农垦平吉堡农场进行田间试验,供试品种为"天赐19",在0、90、180、270、360和450 kg/hm~2 6个施氮水平(分别用N0、N1、N2、N3、N4和N5表示)下,基于Richards方程构建和验证了滴灌水肥一体化条件下不同氮素处理中玉米籽粒灌浆过程模型,并进行灌浆特征参数分析。结果表明,不同氮素水平下玉米籽粒灌浆规律均符合Richards曲线,模型评价指标均方根误差RMSE为1.03 g/kg,标准化均方根误差n-RMSE为5.56%,稳定度较高。籽粒灌浆速率呈先增后减的变化趋势,将灌浆进程划分为渐增期、速增期和缓增期3个阶段。施氮显著增加籽粒干物质累积量,其原因主要是延长灌浆持续期和增加灌浆速率。施氮270 kg/hm~2对增加速增期的灌浆天数效果显著,使速增期对最终籽粒干物质积累量的贡献率达到了64%,并且能维持较高的后期灌浆活性。本文基于Richards方程构建的籽粒灌浆过程模型将在滴灌玉米灌浆期准确地预测籽粒灌浆特性。     

不同灌水量下尿素添加适宜氮肥增效剂促进夏玉米灌浆增产

为揭示不同灌水水平和氮肥增效剂类型对夏玉米籽粒灌浆过程的影响规律，以郑单958品种为研究对象，采用裂区设计，主区设置2个灌水水平：40 mm（W1）、60 mm（W2）；副区在单施尿素（U）的基础上添加不同类型氮肥增效剂：脲酶抑制剂（NBPT）、硝化抑制剂（DCD）、双效抑制剂（NBPT+DCD），采用Richards方程模拟夏玉米籽粒灌浆过程，研究不同灌水水平和氮肥增效剂类型对夏玉米各灌浆特征参数的调控效应，同时分析不同处理对夏玉米干物质转运和产量形成的影响。结果表明，3种氮肥增效剂下夏玉米的籽粒产量均显著高于U，DCD和NBPT+DCD的效果优于NBPT；增加灌水量至60 mm，可使氮肥增效剂的增产效果增强，NBPT、DCD和NBPT+DCD的产量分别提高了6.55%、5.36%和10.53%。NBPT、DCD和NBPT+DCD的转运率分别比U增大23.42%、19.58%和45.33%；两个灌水水平下的转运率无显著差异。Richards模型能较好地模拟夏玉米籽粒灌浆动态过程，拟合方程决定系数均在0.99以上。W2较W1水平显著延长了夏玉米总灌浆期持续时间，且延长了灌浆快增期和缓增期的灌浆时间，显著提高了缓增期的灌浆速率。3种氮肥增效剂均可提高夏玉米平均灌浆速率，且NBPT+DCD和DCD提高了灌浆快增期的灌浆速率。不同氮肥增效剂在不同灌水水平下效果不同。W2水平下，DCD能提高籽粒灌浆起始生长势，其总灌浆期持续时间延长至47.10 d，且优化了3个灌浆阶段的时长比例，平均灌浆速率较高，达0.828 g/d，是该研究中灌水水平和氮肥增效剂类型的最佳组合，研究可为关中地区氮肥增效剂的合理施用提供理论依据。     

黄淮地区涝渍胁迫影响夏玉米生长及产量

在黄淮平原,夏玉米常因降水过多遭受涝渍害而减产,确定其能忍受的涝渍胁迫天数,可为该区减轻涝渍引起的夏玉米产量损失和农业生产防灾减灾管理提供依据。该研究在田间条件下以玉米品种浚单20为试验材料,分别于玉米拔节期和抽雄期设置持续淹水(3和5 d)和渍水(5、7和10 d)处理,旨在研究黄淮地区夏玉米拔节期和抽雄期持续涝渍胁迫对其生长及产量的影响。结果表明:玉米拔节期连续淹水3 d或拔节期、抽雄期连续渍水5 d夏玉米产量开始降低,产量损失率随涝渍时间延长而增加:拔节期淹水3 d、抽雄期淹水5 d,其产量损失率分别为28.4%和42.8%;拔节期或抽雄期渍水5 d的产量损失分别为13.8%和5.5%(2011年)和3.0%和3.4%(2012年);拔节期淹水5 d产量损失是淹水3 d的3.1倍;拔节期或抽雄期渍水10 d产量损失分别为渍水5 d的1.3和3.0倍(2011年)、2.4和3.2倍(2012年)。淹水天数相同时,拔节期淹水产量损失率大于抽雄期淹水。所有淹水处理都会降低每平方米有效株数,而抽雄期淹水5 d还影响秃尖比,拔节期淹水5 d影响所有测定指标如收获指数、果穗性状等。不同于淹水处理,所有渍水处理都不影响每平方米有效株数,但影响果穗长和秃尖比、收获指数(抽雄期渍水5 d除外)。涝渍胁迫的后续影响与胁迫生育期、及涝渍天数有关,如抽雄期淹水3~5 d和抽雄期渍水5 d只影响乳熟期地上部分干质量累积,而抽雄期渍水7 d会影响所有生育期干质量累积。拔节期淹水5 d和渍水10 d使玉米后期(吐丝后25~35 d)灌浆速度降低59.6%和28.9%。因此在玉米实际生产中出现连续强降水天气时,建议尽快采取排涝降渍措施减少以避免玉米拔节期连续淹水3 d或抽雄期连续渍水5 d,从而降低涝渍胁迫对玉米生长及产量的影响。     

喷灌与地面灌溉条件下冬小麦籽粒灌浆过程特性分析

为比较喷灌和地面灌溉条件下冬小麦籽粒灌浆过程特性的差异,进而探讨喷灌对作物产量形成的影响机制,该研究以百农矮抗58为试验材料,采用大田试验的方法,应用Richards模型对喷灌和地面灌溉条件下冬小麦强势粒、弱势粒的籽粒灌浆过程进行了模拟。建立在Richards模型基础上的籽粒生长分析显示：与地面灌溉相比,喷灌处理使冬小麦强势粒、弱势粒的千粒质量均显著性提高。灌浆特征参数的比较表明,喷灌处理使冬小麦强势粒、弱势粒的起始势增强,到达最大灌浆速率的时间提前,平均灌浆速率和最大灌浆速率均增大。阶段灌浆特征参数的比较表明,在籽粒灌浆的前期,喷灌处理使冬小麦强势粒、弱势粒的灌浆持续期缩短,平均灌浆速率增加;在籽粒灌浆的中期和后期,喷灌处理使强势粒的灌浆速率均得到了提高,但对其灌浆持续期没有显著影响,使弱势粒的灌浆持续期均延长,灌浆速率均得到了提高。总体上讲,喷灌处理对弱势粒粒质量的影响程度大于强势粒,表明喷灌提高冬小麦的千粒质量主要是通过提高弱势粒的千粒质量来实现的。     

基于地下水埋深的江汉平原冬小麦防涝渍排水指标确定

2014—2015年在测坑(筒)分别开展孕穗期、灌浆期冬小麦遭受浅地下水埋深和先涝后渍胁迫试验,研究江汉平原冬小麦关键生育期适宜的地下水埋深。同时,构建不同排水标准计算方法,量化作物相对产量,提出先涝后渍胁迫下的排水指标。结果表明,孕穗期0、20和40 cm地下水位(持续受渍18 d)分别使小麦减产44.78%、17.31%和10.44%,而灌浆期相应减产67.72%、33.70%和10.34%。导致小麦减产的主要原因可能是穗粒数减少和千粒质量降低,建议江汉平原小麦田孕穗期和灌浆期地下水位维持在50 cm左右。先涝后渍过程中涝害使小麦减产幅度大于渍害,可以考虑以受涝历时和降渍历时为控制指标的排水模型、按时间划分涝害和渍害的排水模型,以及涝渍综合水深指标作为江汉平原小麦花后排除涝渍的排水模型。若允许小麦减产15%(即相对产量为85%)作为排水控制标准,建议小麦花后涝渍综合水深指标控制在275.6~283.6 cm·d。     

小麦对渍涝的响应及排水指标确定

湖北平原地区春季雨水较多,麦田易受渍涝危害,研究小麦对渍涝的响应,并建立作物相对产量与渍涝天数的关系模型,可为该区冬小麦农业生产防灾减灾管理提供依据。在可控制灌排的有底混凝土测筒中于小麦孕穗期和灌浆期设置持续渍涝(5、10、15和20 d)处理,旨在研究江汉平原冬小麦孕穗期和灌浆期持续渍涝胁迫对其生理活动及产量的影响。结果表明:小麦孕穗期、灌浆期受渍涝胁迫均导致叶绿素a、b和2者总含量降低,且渍涝时间越长,含量越低。孕穗期和灌浆期渍涝后,过氧化氢酶活性在旗叶、根系、灌浆期幼穗中的变化趋势均是先升高后降低,除孕穗期根系在渍涝15 d时达到最大,其余部位均是渍涝10 d时达到最大,在孕穗期幼穗中的变化趋势是随着渍涝程度的加剧,其活性持续升高;除孕穗期幼穗、灌浆期根系外,其余部位过氧化物酶活性的变化趋势是持续增加,且渍涝程度愈重,其增加幅度愈大,在孕穗期幼穗中的活性恰恰相反,在灌浆期根系中的变化趋势是先降低后升高,渍涝10 d时降到最低;旗叶、根系和幼穗中超氧化物歧化酶活性降低,且渍涝程度愈重,其降低幅度愈大。孕穗期、灌浆期小麦遭受渍涝后减产严重,孕穗期渍涝5、10、15和20 d 4个处理实际产量分别减少了18.4%、45.5%、63.9%、85.5%,灌浆期分别减少了7.6%、17.8%、43.7%、70.2%,孕穗期渍涝小麦减产的原因是单株有效穗数和穗粒数减少,灌浆期是穗粒数和千粒质量减少。若以小麦减产15%作为田间渍涝排除标准,孕穗期、灌浆期能承受的渍涝时间为3.6、6.4 d,田面渍涝排除后应在3 d内将地下水位降到70 cm以下。该研究可为长江中下游稻作区麦田排水管理提供科学依据。     

植物多糖类复合制剂对冬小麦光合特性及籽粒灌浆进程的影响

为探明有效成分不同的植物多糖类复合制剂的增产作用和机理,在冬小麦始花期叶面喷施以植物多糖、5-氨基乙酰丙酸和缩节胺为有效成分复配的3种复合制剂P1、P2和P3(由中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所自主研发),以清水为对照,比较研究不同制剂对冬小麦叶绿素含量、硝酸还原酶活性、光合蒸腾特性、籽粒灌浆进程及产量等的影响。结果表明,喷施3种制剂20 d内,小麦旗叶和倒二叶的叶绿素SPAD值均较对照有不同程度增加,且随生育进程下降的趋势较对照有所延缓。旗叶净光合速率较对照增加了8.7%~17.4%,且P1和P2对SPAD值和光合速率增加的效应大于P3。此外,P1和P2还促使小麦硝酸还原酶活性增强,单叶水分利用效率增加10%以上。3种植物多糖类复合制剂均促使小麦达到最大灌浆速率的时间提前1.3~4.2 d,且P1和P2使籽粒平均灌浆速率提高6%以上。P3虽未引起籽粒灌浆速率的明显变化,但灌浆时间延长1.0 d。喷施3种复合制剂未引起小麦穗数的明显变化,但穗粒数和千粒重增加,并促使小麦增产8%以上。分析认为,3种植物多糖类复合制剂可促进小麦叶绿素合成、延缓叶片衰老、改善旗叶光合潜能和籽粒灌浆进程,进而实现增产。     

不同栽培模式下两个旱地小麦品种籽粒灌浆特性与产量构成分析

在长武旱塬地区通过大田试验,研究了该地区主栽的两个小麦品种长武134及长旱58在不同栽培模式下,籽粒灌浆特性、旗叶叶绿素含量与产量的关系,并对产量构成及灌浆各参数进行分析。结果表明,千粒重与灌浆持续天数T_d、平均灌浆速度V_a、灌浆渐增期天数T₁、灌浆速增天数T₂、最大灌浆速度V_m均呈显著相关,通过对不同栽培模式下旗叶叶绿素含量的比较发现,有机肥与化肥的互作,可以适当延长灌浆持续时间,使籽粒获得较高的千粒重,提高了小麦的水分利用效率和收获指数。通过比较不同栽培模式下籽粒千粒重、产量的差异表明有机肥与化肥互作的栽培模式较只使用化肥的栽培模式籽粒的千粒重、产量和水分利用效率分别增加了7.527%,10.74%和23.85%。对产量构成进行分析,粒重是影响籽粒产量的主要因素。     

滴灌量对冬小麦籽粒灌浆特性的影响研究

为优化滴灌冬小麦灌溉制度,于2012—2013年、2013—2014年连续两年在伊宁县采用单因子随机区组试验设计,并运用Logistic方程模拟,研究3 000（处理A）,3 750（处理B）,4 500（处理C）m³/hm²三个滴灌量对冬小麦灌浆特性的影响。结果表明:两年试验冬小麦不同处理平均千粒重分别为48.35,50.27,52.17 g,不同年份不同处理灌浆各阶段持续时间均为缓增期（T₃） > 速增期（T₂） > 渐增期（T₁）,其平均速率分别为1.25,1.92,0.54 mg/d,各阶段平均干物质累积贡献率分别为12.68%,60.90%,26.43%。随着滴灌量的增加,灌浆持续时间延长3～7 d不等,平均灌浆速率减小2.88%～16.79%。3个处理中,处理B具有较高的平均灌浆速率1.21 mg/d,较处理A仅降低了3.41%,较处理C增加了12.25%,适当延长了灌浆时间,但又不致贪青晚熟,较处理C节水750 m³/hm²,可作为大田生产参考。将灌浆参数与粒重进行相关分析得出,多数参数间存在显著或极显著相关关系,其中,平均灌浆速率、最大灌浆速率、灌浆持续期,尤其是速增期与缓增期的持续时间以及它们期间的灌浆速率都与粒重存在着显著或极显著相关性。     

施氮量对江汉平原中低产田小麦产量及氮素吸收利用的影响

为探究江汉平原地区中低产田小麦种植的最适施氮量,以适宜长江中下游流域种植的小麦品种郑麦9023与扬麦23为材料,设置0、135、180和225 kg·hm^-24个纯氮施用量,研究施氮量对小麦籽粒产量及产量构成、氮素利用效率以及部分农艺性状的影响。结果表明,当施氮量在0～225 kg·hm^-2范围内时,随着施氮量的增加,氮肥偏生产力和氮肥农学利用效率逐渐降低,而小麦的旗叶相对叶绿素含量(SPAD)值、有效穗数、穗粒数和生物量逐渐增加,同时籽粒产量在施氮量为225 kg·hm^-2时最高,但与180 kg·hm^-2施氮量处理并无显著差异。在0～180 kg·hm^-2施氮量范围内,氮肥的增施可显著增加植株干物质积累量、氮素积累量和收获指数。在180 kg·hm^-2施氮量处理的基础上继续增施氮肥至225 kg·hm^-2,并未显著增加小麦各生育时期植株干物质积累量。在不同施氮量处理下,扬麦23较郑麦9023平均增产19.8%,且有效穗粒数较多、穗...     

Phenological trends in winter wheat and spring cotton in response to climate changes in northwest China

Understanding of the effects of climatic change on phenological phases of a crop species may help optimize management schemes to increase productivity. This study determined the trend of climatic changes during the period of 1981–2004 in northwest China and assessed the impacts of climatic changes on phenological phases and productivity of winter wheat (Triticum aestivum L.) and spring cotton (Gossypium hirsutum L.) at two locations. There was a clear trend of climate warming during the study period, leading to the earliness of pseudo stem elongation, booting, anthesis, and ripening stages of winter wheat by 13.2, 9.8, 11.0, and 10.8 d during the 24-year period, respectively. The growth period from seedling emergence to stem elongation shortened 16.1 d, but the growth period from anthesis to milk prolonged 8.2 d during the 24-year period. In cotton, the dates of seedling emergence, budding, anthesis, and boll-opening stages became earlier by, respectively, 10.9, 9.0, 13.9, and 16.4 d during the period of 1983–2004. However, the growth periods from five-leaf stage to budding, budding to anthesis, and anthesis to boll-opening stages were prolonged by 2.4, 12.0, and 9.0 d, respectively, for every 1 °C of rise in minimum temperature during their respective growth period. Increasing minimum temperatures during the vegetative period positively affected winter wheat growth but increases in maximum temperatures during the reproductive period negatively affected kernel weight and grain yield. Consequently, the grain yield of winter wheat had decreased, but the yield of cotton had increased during the study period. The trend of climate warming appeared to be favourable for cotton production but unfavourable for winter wheat in northwest China.     

密度对沿淮晚播小麦产量形成及品质性状的影响

目前晚播小麦的面积不断增加,为明确沿淮地区晚播小麦的适宜种植密度,采用裂区试验设计,于2013—2015年在不同晚播条件下(11月5日、11月15日、11月25日),设置3个种植密度(300万株·hm-2、450万株·hm-2、600万株·hm-2),分析种植密度对玉米茬晚播小麦产量形成及品质性状的影响。结果表明:播期推迟导致小麦生育期滞后,主要影响拔节期前营养生长期的长短;密度对生育进程无显著影响。随播期推迟,小麦开花期和成熟期的干物质积累量下降,花前贮存同化物的转运量和花后同化物的积累量下降,花后同化物对籽粒贡献率明显增加;穗数、穗粒数和千粒重均有所下降,进而产量显著下降;蛋白质含量、湿面筋含量和沉淀值上升。播期对分蘖穗干物质积累与运转及产量构成因素的影响均大于主茎穗。与11月5日播期相比,11月25日播期下开花期干物质积累量、成熟期营养器官积累量、籽粒干重、花前营养器官贮存同化物的转运量及其对籽粒的贡献率在主茎穗中分别下降13.37%、9.96%、9.04%、25.37%和17.07%,在分蘖穗中分别下降55.71%、54.34%、51.80%、59.70%和22.70%。同一播期条件下,随着种植密度的增加,小麦开花期和成熟期的干物质积累量上升,花前贮存同化物的转运量减少,花后同化物的积累量及其对籽粒贡献率增加;穗数增加,千粒重降低;蛋白质含量和湿面筋含量上升,沉淀值下降。与主茎穗相比,密度对分蘖穗干物质积累与运转及产量构成因素的影响更大。与300万株·hm-2密度相比,600万株·hm-2密度下单穗粒重、穗粒数和千粒重在主茎穗中分别下降17.90%、13.60%和4.76%,在分蘖穗中分别下降20.17%、14.46%和6.23%。可见,适当增加密度有利于增加晚播小麦产量并改善晚播小麦品质性状,本研究中11月15日、11月25日两晚播条件下适宜密度分别为450万株·hm-2、600万株·hm-2。     

灌浆期高温胁迫对小麦灌浆的影响及 叶面喷剂的缓解作用

针对我国华北麦区灌浆期高温影响小麦灌浆和产量的问题,本研究在2013—2014年和2014—2015年两个小麦生长季,采用田间塑料棚自然升温的方式,在灌浆期设4个时段高温胁迫处理作为主处理,两年分别在花后12~25 d、12~16 d、15~20 d和20~25 d,花后8~21 d、8~12 d、14~20 d和16~21 d进行高温处理,以不罩棚自然温度作为对照(分别用A1、A2、A3、A4和A5表示,A5为对照);以0.2%磷酸二氢钾、0.05%硫酸锌、清水和不喷施4个喷剂作为副处理(分别用B1、B2、B3和B4表示),研究了灌浆期不同时段高温处理对小麦籽粒灌浆的影响及喷施不同叶面喷剂对高温胁迫的缓解作用,并对不同处理下的小麦灌浆特征进行了量化分析。研究结果表明:(1)小麦灌浆期不同时段高温与自然温度对比均造成小麦减产,减产幅度两个试验年度分别为12.64%~15.34%和2.04%~9.41%,并且高温胁迫时间长,处理时间早的A1减产幅度最大,且较对照A5达极显著水平;高温减产的直接原因是小麦穗粒数减少及千粒重降低,两个试验年度穗粒数分别减少0.71~5.45个和1.73~3.00个,千粒重分别降低1.28~3.41 g和0.84~4.27 g;从2013—2014年度模型模拟的灌浆特征看,不同时段高温处理使小麦提前到达第1和第2拐点,A1~A4第1拐点较对照提前0.29~0.75 d、第2拐点提前0.22~1.42 d,因此高温处理缩短了灌浆时间,且平均灌浆速率降低,最终造成千粒重降低。(2)叶面喷剂具有缓解高温胁迫的作用,两个试验年度叶面喷剂分别比不喷对照提高产量3.08%~7.05%和2.09%~3.52%,可一定程度缓解高温对穗粒数和千粒重的不良影响,两个试验年度叶面喷剂分别增加穗粒数1.04~2.30个和0.95~2.01个,提高千粒重1.10~1.42 g和0.60~0.89 g,且B1效果最好;从灌浆数值特征分析看,叶面喷剂推迟了到达第1和第2拐点的时间,不同喷剂推迟到达第1拐点时间为0.48~0.98 d,推迟到达第2拐点的时间为0.32~0.98 d,延长了灌浆的时间,平均灌浆速率提高0.01~0.04 mg·grain?1·d?1,以B1(磷酸二氢钾)的作用最好。因此叶面喷剂可延长小麦灌浆期,不同程度地增加了穗粒数和千粒重,是增产和减灾的有效措施之一。