不同生态型化感冬小麦抽穗期的荧光动力学特性

以不同年代育成、具有一定化感作用的4 种生态型冬小麦品种为材料, 在对其农艺性状进行分析的基础上, 用荧光淬灭技术研究了4 种生态型冬小麦抽穗期的荧光动力学特性, 并以马铃薯为受体探讨了不同生态型小麦的化感潜力。结果表明: 随育成年代推移, 从“碧玛1 号”、“宁冬1 号”、“丰产3 号”到“小偃22号”, 除“宁冬1 号”外, 各品种单株小穗数、穗粒数、千粒重和产量增大, 植株化感潜力增强, Fm'分别为0.19、0.17、0.21、0.22, F 分别为0.12、0.10、0.13、0.14, 因此可推测“碧玛1 号”、“丰产3 号”和“小偃22 号”化感潜力增强的内在生理机制之一是Fm' 和F 逐渐递增, 光合器官PSⅡ对光能的吸收、转化增强, 能耗降低;而“宁冬1 号”表现出的特殊变化可能与其地域适应性较差及生态特性有关。研究发现4 种生态型小麦抽穗期农学性状如株高、穗长、旗叶面积、小穗、穗粒数、千粒重和产量, 荧光动力学参数如Fm'、F、Y(NO)、qP、qL 与化感潜力显著相关, 可作为冬小麦抽穗期化感潜力评价的参考指标。研究初步得出小麦的化感潜力由形态建成和内部生理生化基础所决定, 这可为作物化感潜力调控和化感遗传育种提供理论参考。     

化感小麦种质资源的筛选与评价

以国内外90份不同小麦为材料,采用土壤-琼脂三明治法和田间杂草调查法,对不同小麦种质资源进行化感潜力评价,筛选出具有较强化感潜力的小麦品种。土壤-琼脂三明治法测试结果表明,不同小麦品种的化感潜力存在明显差异,对莴苣根长抑制率IR在10．1％和69．1％之间;筛选出“115／青海麦”、“92L89”、“百泉3199”、“81-214”和“92H31”5个强化感潜力的小麦品种,其对莴苣根长抑制率依次为69．1％、68．5％、68．7％、69．1％和65．2％,筛选出“抗10103（80）”和“A246”2个弱化感潜力的小麦品种,抑制率IR依次为10．1％和12．2％;田间杂草调查评价和土壤-琼脂三明治法表现出相似趋势,检测结果也得到了琼脂迟播共培法的佐证,表明采用土壤-琼脂三明治法筛选化感小麦种质资源是可行的。这为小麦化感作用研究提供了重要的种质资源,也为化感小麦种质资源的筛选提供方法借鉴。     

不同小麦品种生育期氮素效率差异的变化特征

以6个小麦品种(洛麦1、郑麦9023、豫麦18、小偃22、小偃6和小偃107)为材料,设置低氮和高氮两个处理,分别在小麦的4个生育期收获取样,研究了不同小麦品种生育期氮吸收和利用效率差异的变化特征及其与相关生理参数的关系。研究结果表明,氮吸收方面,洛麦1为低氮高效品种,小偃107为高氮高效品种;氮利用方面,豫麦18为低氮高效品种,洛麦1为高氮高效品种;小偃6在两个氮处理中无论是氮吸收还是氮利用均为低效品种。造成小麦氮吸收或利用效率差异的主要时期为灌浆期到成熟期之间的籽粒产量形成阶段。低氮条件下,氮利用高效品种灌浆期的地上部谷氨酰胺合成酶活性也较高,而根系生物量和根系活力与小麦氮吸收效率无明显相关。     

不同氮效率小麦品种根系特征及根际土壤酶活性的分析

为探明不同氮效率小麦（Triticum aestivum L.）品种根系特征及其对根际土壤酶活性的响应,以30年的长期定位试验为平台,于2018—2020年采用大田试验的方法,在不同氮效率品种筛选的基础上,以氮高效小麦品种郑麦113、偃高21和氮低效小麦品种丰德存5号、周麦27为试验材料,在不施氮肥（N0）和正常施氮肥（N1）条件下研究其根系特征、氮素吸收利用及根际土壤酶活性的差异。结果表明,各品种小麦的根系活力均在孕穗期达到最大值,N0、N1水平下氮高效小麦品种根系活力的平均值分别比氮低效小麦品种增加了16.13%～24.22%、10.22%～62.49%。N1水平下小麦根长、根表面积和根体积明显高于N0水平。郑麦113、偃高21、周麦27的氮吸收效率显著高于丰德存5号,而周麦27的氮利用效率较低。两种氮水平处理下,郑麦113和偃高21的根际土壤β-葡萄糖苷酶（BG）、亮氨酸氨基肽酶（LAP）和多酚氧化酶（POX）活性整体显著高于丰德存5号和周麦27(P<0.05),且根际土壤酶活性与根系形态指标均呈正相关关系。这说明郑麦113和偃高21较高的根系活力、根长、根表面积和根体积促...     

干旱区棉田表层土壤盐渍化时空变异研究

明确土壤盐渍化时空变异特征是确保干旱区棉田精准灌溉和作物良好生长发育的基础。考虑棉田不同灌溉节点和灌溉方式,利用大地电导率仪(EM38-MK2),在棉花生育期内进行3次表观电导率数据和土样的采集,采用局部建模和全局建模的思路构建表观电导率与实测电导率间的反演模型。综合利用经典统计方法和地统计学方法,分析表层土壤盐渍化的时空变异特征。结果表明,表观电导率与实测电导率建立的局部模型具有较好精度,R2均大于0.79,而全局模型的R2仅为0.52,表明局部模型优于全局模型;不同时期表层电导率变异性差异较大,3月和10月变异系数均小于50%,属中等变异,而7月变异系数大于50%,属强变异;各时期半变异函数的最优模型均为球状模型,基台值与块金值之比均小于25%,表明表层盐分变异主要由气候,蒸降比、地下水埋深度等结构性因素引起;研究区盐渍化土壤面积由播种前的0.49%增加到棉花收获后的98.23%,在棉花生育期内,表层土壤以轻度盐渍化和中度盐渍化为主;土壤盐渍化空间变异强度主要以中等变异为主,强变异次之,弱变异所占面积最小,而强变异集中分布在研究区南端,弱变异区域主要集中在研究区中部。研究结果为干旱区田间尺度的棉田土壤盐渍化时空变异研究提供了一定的思路和方法。     

京郊小麦玉米轮作土壤有效硫的动态变化

北京近郊池栽小区试验发现 ,北京近郊小麦 玉米轮作体系土壤有效硫含量具有明显的季节变化 ,其中表层 (0～20cm )土壤的变化幅度最大 ,20～40cm土层次之 ,40～60cm土层最小 ,主要与大气、降水、灌水、植物吸收、淋溶等因素有关。小麦生育期内土壤剖面中有效硫含量呈从上层向下递减的趋势 ;玉米生育期表层土壤有效硫呈下降趋势 ,收获时成为三层中最低的一层 ,说明土壤有效硫在剖面中有明显的淋洗现象。北京远郊的小麦 玉米轮作体系中土壤表层有效硫变化趋势与近郊的相似 ,但变化幅度比近郊土壤小     

京郊小麦玉米轮作土壤有效硫的动态变化

北京近郊池栽小区试验发现 ,北京近郊小麦 玉米轮作体系土壤有效硫含量具有明显的季节变化 ,其中表层 (0～20cm )土壤的变化幅度最大 ,20～40cm土层次之 ,40～60cm土层最小 ,主要与大气、降水、灌水、植物吸收、淋溶等因素有关。小麦生育期内土壤剖面中有效硫含量呈从上层向下递减的趋势 ;玉米生育期表层土壤有效硫呈下降趋势 ,收获时成为三层中最低的一层 ,说明土壤有效硫在剖面中有明显的淋洗现象。北京远郊的小麦 玉米轮作体系中土壤表层有效硫变化趋势与近郊的相似 ,但变化幅度比近郊土壤小     

“小偃54"优质小麦在豫南地区示范推广的抗逆性研究

豫南淮河北岸试验与示范推广的优质小麦“小偃54”品种在病虫害、霜害及严重旱、涝灾后仍表现出良好的抗逆性和较高产量，4年大田调查研究其生理特性如根系特性、功能叶特性、营养吸收利用效率等方面抗逆生理结果表明，该品种根系发达，旗叶上挺，通风透光强，并具有较强抗倒伏能力，这可能是“小偃54”在逆境胁迫下仍能获得较高产量的生理基础。     

不同年代冬小麦品种的产量和磷生理效率对土壤肥力水平的响应

【目的】 本研究利用长期施肥定位试验构建的不同土壤肥力梯度,探索陕西关中地区小麦品种演替过程中产量、产量构成因素以及磷生理效率的变化,以期了解品种演替对土壤肥力水平以及磷效率的响应,为今后品种选育提供参考。 【方法】 长期试验包括 7 个处理,分别为不施肥处理 (CK)、单施两个水平有机肥处理 (M1 和 M2)、两个水平有机肥与两个水平无机肥配施处理 (M1N1P1、M1N2P2、M2N1P1、M2N2P2)。小麦品种为小偃 6 号 (80 年代)、小偃 22 (90 年代末) 以及西农 979 (当前品种)。 【结果】 小麦品种演替过程中单产水平逐步提高,同时小麦产量随着土壤肥力水平提高呈显著增加趋势;品种更替的增产效应主要反映在高肥力土壤上 (有机无机配施的 4 个处理),而在低肥力 (CK、M1、M2) 土壤上品种更替产量差异不显著。小麦品种演替过程中,在低肥力情况下穗数表现为 90 年代末的小偃 22 低于 80 年代的小偃 6 号,而当前品种西农 979 又高于小偃 6 号的趋势;但在高肥力情况下随品种演替穗数基本呈现为增加的趋势。在低肥力情况下随品种演替穗粒数的变化不一致,而在高肥力情况下穗粒数随品种演替基本呈增加的趋势。随着品种演替,无论在高肥力还是低肥力情况下,千粒重均呈逐渐增加的趋势。三个品种的穗数、穗粒数以及千粒重均随土壤肥力水平提高以及养分投入增加而呈增加的趋势。随着品种更替,无论高肥力还是低肥力土壤 100 kg 小麦需磷量均呈下降趋势,具体为小偃 6 号 > 西农 979 > 小偃 22 号;不过低肥力土壤的 100 kg 需磷量高于高肥力土壤。随品种的演替,无论高肥力土壤还是低肥力土壤磷生理效率均呈现升高的趋势,但是高肥力土壤的磷生理效率高于低肥力土壤。 【结论】 陕西关中地区随品种更替小麦单产逐渐提高,其中西农 979 单产的提升是由于穗数和千粒重的提高,而小偃 22 号单产的提升则由于穗粒数和千粒重的提高。品种更替在低肥力土壤上并没有表现出产量及磷效率的优势,在高肥力土壤上表现出产量及磷效率的协同提高。因此,品种更替对土壤肥力水平的要求更高,土壤培肥以及定向育种的有机结合是实现陕西关中小麦高产高效、可持续发展的有效方略。      

小麦根系形态数量性状的时空分布及其与土壤养分的关系研究

为明确小麦根系时空分布及其与土壤有效养分含量之间的相互关系,于2020—2021年进行大田试验,采用裂区设计,主处理为品种,分别选用大穗品种周麦30和多穗品种周麦32,副处理为种植密度,设置1.2×10⁶、2.4×10⁶、3.6×10⁶苗·hm^-2 3个密度。使用长方体铁盒(20 cm×5 cm×20 cm)在麦行上、行距1/4处、行距1/2处分别取0～20 cm和20～40 cm土层的样品。分析冬前期、返青期、拔节期、开花期、灌浆期、成熟期不同位点小麦根系形态数量性状(根长密度、平均根直径、根体积、根总表面积)及土壤碱解氮、有效磷和速效钾含量。结果表明,随着生育时期的推进,根总表面积、根长密度、根体积表现为先升高后降低的单峰曲线变化趋势;0～20 cm土层平均根直径呈“W”形曲线变化趋势,20～40 cm土层平均根直径呈“V”形曲线变化趋势。小麦根系垂直分布状况表现为：0～20 cm土层中根总表面积、根长密度、根体积均显著高于20～40 cm土层;20～40 cm土层平均根直径高于0～20 cm土...