孕穗期渍水对不同小麦品种根系生长和籽粒产量的影响

为给长江中下游地区小麦高产耐渍品种选用提供参考,以小麦品种扬麦25、扬麦24、宁麦13和宁麦9号为材料,分析了孕穗期连续10 d渍水处理对小麦叶面积和光合速率、地上部干物质积累、籽粒产量及其结构和不同土层（0~100 cm）根系干重的影响。结果表明,与对照（正常水分）相比,渍水处理显著降低小麦籽粒产量,降幅12%~31%,穗粒数和千粒重的减少是减产的主要原因。相比其他品种,渍水后扬麦25产量降幅小,产量构成较协调,受渍水影响轻。渍水处理显著减少小麦开花期和成熟期不同土层根系干重,其中对下层根系的影响大于上层根系;渍水也显著降低乳熟期倒三叶面积、倒二叶和倒三叶净光合速率,明显抑制成熟期地上部各器官和花后光合物质积累。在对照条件下,扬麦25的根系干重在开花期与其他品种相近,成熟期的0~20和80~100 cm土层根系干重则较高;在渍水条件下,扬麦25能在花后维持较高的上层根系生物量,成熟期的0~60 cm土层根干重占总根干重比例较高。不同水分处理下,扬麦25均具有面积大的旗叶且高的净光合速率,花后维持较久的上三叶绿色面积和积累更多的光合产物。因此,小麦花后根系生物量保持稳定（尤其是表层根系）,绿叶面积较大且衰减慢（尤其是旗叶）,有助于增强小麦花后光合物质积累能力,促进籽粒灌浆和单穗高产稳产,这可作为高产耐渍品种的筛选依据。     

灌水对不同小麦品种旗叶渗透调节、光合速率及产量的影响

为了解灌水对不同小麦品种旗叶水分生理特性和产量的影响,于2009-2010年度在田间栽培条件下,以2个小麦品种济麦22和洲元9369为材料,采用测墒补灌的方法研究了不灌水(W0)、拔节期0～140cm土层土壤相对含水量补灌至75%+开花期补灌至70%(W1)、拔节后8d补灌至75%+开花后8d补灌至70%(W2)、拔节后8d补灌至75%+开花后8d补灌至75%(W3)4个不同灌水处理下小麦旗叶渗透调节、光合速率和籽粒产量的差异。结果表明:(1)W3处理的小麦旗叶相对含水量、水势、渗透调节能力和光合速率高于W1和W2处理;济麦22旗叶相对含水量低于洲元9369,旗叶水势、渗透调节能力和光合速率高于洲元9369。(2)W3处理下穗数和千粒重显著增加,但穗粒数显著低于W1处理,以高的灌水量和耗水量获得最高籽粒产量,水分利用效率无显著变化。济麦22籽粒产量、穗数、千粒重、耗水量和水分利用效率均显著高于洲元9369,穗粒数低于洲元9369。本试验条件下,在拔节后8d和开花后8d0～140cm土层平均土壤相对含水量补灌至75%,是兼顾节水和高产的最优处理。     

拔节期和花后渍水对小麦产量、干物质及氮素积累和转运的影响

为给长江中下游小麦大面积高产稳产栽培提供理论与实践依据,以扬辐麦4号为材料,研究拔节期和花后连续渍水5d、10d和15d对小麦产量及其构成因素、干物质和氮素积累与转运的影响。结果表明,拔节期和花后渍水处理均显著降低了小麦产量、穗粒数、千粒重,并显著降低了成熟期根和地上部、花后地上部干物质和氮素积累量及根冠比。随渍水时间的延长,渍水对产量及其构成因素、干物质和氮素积累及转运量的影响总体呈增大趋势;籽粒产量、穗粒数、花后地上部干物质与氮素积累量、根冠比在渍水5d和10d间差异不显著,渍水5d和15d间差异显著。拔节期与花后短期渍水处理间产量差异不显著,但花后渍水15d产量显著低于拔节期渍水。花后渍水对千粒重、花后地上部干物质和氮素积累量、花前地上部干物质转运量的影响较大。     

开花期土壤水分含量对不同穗型小麦品种光合特性及产量的影响

为明确开花期土壤含水量对不同穗型小麦品种花后光合特性及籽粒产量的调控效应,在大田条件下,以中穗型品种济麦229和大穗型品种泰山27为材料,设置3个水分处理[开花期不灌水(W0)、开花期0～40 cm土层土壤相对含水量补灌至70%(W1)和85%(W2)],研究不同土壤水分含量对小麦光合特性和籽粒产量的影响。结果表明:(1)两个小麦品种W1处理的旗叶叶绿素相对含量和净光合速率在开花后7～35 d均显著高于W2处理,W0处理最低。(2)两品种开花后21～35 d的籽粒灌浆速率均表现为W1W2W0。(3)两品种的单位面积穗数在不同处理间均无显著差异,千粒重均表现为W1W2W0;济麦229的穗粒数表现为W2W1W0,籽粒产量表现为W1、W2W0;泰山27穗粒数表现为W1、W2W0,籽粒产量表现为W1W2W0;两品种的水分生产效率均表现为W1W0、W2。(4)开花后旗叶的叶绿素相对含量、净光合速率、开花后14～21 d的籽粒灌浆速率及千粒重均表现为泰山27显著高于济麦229;在W1条件下,泰山27开花后21 d的叶绿素相对含量和净光合速率比济麦229分别高9.25%和12.80%,千粒重和产量显著高于济麦229。因此,综合考虑籽粒产量和水分生产效率,泰山27为高产节水品种,且在小麦开花期将0～40 cm土层土壤相对含水量补灌至70%可同步实现小麦高产和节水。     

遮光和渍水对小麦幼苗形态和生长的影响

为了解遮光、渍水及其互作对小麦幼苗形态及生长性状的影响,以长江中下游不同年代小麦品种扬麦1号(20世纪70年代)、扬麦158(20世纪90年代)和扬辐麦4号(21世纪正在应用)为材料,通过盆栽试验研究了遮光、渍水后小麦幼苗主茎叶龄、单株茎蘖数、单株次生根数、苗高、叶面积、干物重、比叶重和根冠比的变化。结果表明,遮光处理显著延缓幼苗叶龄,抑制分蘖的发生,而渍水处理影响不显著;遮光和渍水处理均显著降低单株次生根数、叶面积、比叶重及地上部和根干重,遮光影响程度重于渍水,遮光和渍水同时处理仅对比叶重、地上部和根干重、根冠比表现出一定的累加效应。处理结束后经20d恢复,仅不遮光+渍水处理下叶龄、苗高和比叶重基本恢复到正常生长水平;不遮光+渍水处理下单株次生根数及各处理下根干重表现出恢复趋势。不同品种间幼苗形态和生长性状表现出显著的差异。扬辐麦4号和扬麦158单株次生根数和比叶重均显著高于扬麦1号。不同处理下扬辐麦4号幼苗形态和生长性状相比正常生长幼苗的变化幅度总体上小于其他品种,表现出较好的苗期抗渍及抗弱光能力。     

调亏灌溉下冬小麦根系分布与耗水的关系

为探明调亏灌溉下冬小麦根系分布与耗水的关系,在大田条件下,以ND09-1、济麦22、烟农15、石家庄8号和潍62036为材料,研究了起身期、拔节期、开花期、花后20 d和成熟期0～200 cm不同土层冬小麦耗水动态与根系总重、总长以及根干重密度(DRWD)和根长密度(RLD)垂直分布的关系.结果表明,石家庄8号和济麦22开花期根系总干重、根系总长度、80～120 cm土层DRWD和RLD值都显著大于其他品种,花后20 d至成熟期间80～140 cm土层水分消耗量也明显大于其他品种,最终千粒重和产量也显著高于其他品种.提高灌浆后期深层根量有利于增强小麦植株利用深层水分的能力,保证灌浆后期的水分供应,实现节水高产.     

滴灌量对冬小麦根系时空分布及水分利用效率的影响

为了解滴灌冬小麦根系生长及水分利用对滴灌量的响应,以新冬18号为材料,利用双管分根法比较分析了拔节期后4.24、6.12、8.01和9.89 kg·管^-14种水分处理（每个处理灌水4次）下滴灌小麦根干重和根长的分布、0~100 cm土层含水量及产量和水分利用效率的差异。结果表明,加大滴灌量使0~100 cm土层湿润深度增加,尤其是提高了0~40 cm土层的含水量下限,并增加该土层的小麦初、次生根干重及根干重密度、根长及根长密度,延缓花后初、次生根干重密度的衰减。增加滴灌量显著提高小麦产量和水分利用效率。说明增加滴灌量可促进滴灌冬小麦拔节期至孕穗期根系生长,并延缓生育后期根系的衰亡,有利于产量和水分利用效率的提高。     

长期定位施肥对砂姜黑土小麦根系性状和根冠比的影响

为了解长期定位施肥下砂姜黑土区小麦根系的生长发育状况,研究了5种长期不同施肥模式对该区小麦根系性状和根冠比的影响。结果表明,长期单施有机肥(M)小麦的总根长、总根表面积、总根体积、总根尖数、总根分叉数、根干重皆高于长期单施化肥(NPK),其中,开花期M处理小麦的总根体积、总根尖数、总根分叉数、根干重显著高于NPK处理,根直径M与NPK处理间差异不显著。长期有机肥与化肥配施传统施氮量(MNPK)与有机肥与化肥配施高施氮量(HMNPK)处理间小麦的总根长、总根表面积、平均根直径、总根体积、总根分叉数差异皆不显著,而MNPK处理小麦的总根尖数和开花期的根干重显著高于HMNPK处理。长期有机肥与化肥配施相对于长期单施化肥和有机肥可以明显改善小麦根系性状,其中,开花期MNPK和HMNPK处理小麦的总根长、总根表面积、总根体积、总根尖数、总根分叉数显著高于NPK和M处理,而MNPK和HMNPK处理小麦的平均根直径与M处理差异不显著。长期不施肥(CK)小麦的根系性状各指标显著低于其他各施肥处理。拔节期CK处理小麦的根冠比最低,其次为HMNPK,NPK、M、MNPK处理间的根冠比差异皆不显著,开花期HMNPK处理小麦的根冠比最低,其次为MNPK。研究认为,在改善根系性状方面,长期有机肥与化肥配施的效果最优,其次为长期单施有机肥、长期单施化肥;有机肥与化肥配施下施氮量偏高并不利于根系的改善,增加施氮量会降低根冠比。     

渍水胁迫对油菜根系形态与生理活性的影响

盆栽条件下研究连续渍水胁迫对2个甘蓝型油菜品种中双9号和中油杂12号苗期根系形态及生理活性的影响.结果表明,渍水处理初期(前5d)两个油菜品种根系超氧自由基阴离子(O2-)产生速率均较对照显著提高,超氧化物歧化酶(SOD)活性较对照显著升高,活性氧累积引起的细胞膜脂过氧化程度(MDA含量)变化不显著,根系生物量及形态参数未发生显著变化.但随着渍水时间延长至5d后,根系O2-产生速率继续加快而SOD和过氧化氢酶(CAT)活性显著降低,细胞膜脂过氧化程度(MDA含量)显著提高;根系组织坏死严重,根生物量显著降低;根系形态发生显著变化,根表面积、根体积、主根长和总根长显著降低,平均根直径显著增加,须根数量明显减少.     

糯小麦与非糯小麦籽粒品质水氮效应的差异性研究

为给糯小麦的优质高产栽培提供理论依据和指导,以糯小麦糯麦12和其近等基因系非糯小麦川育12为材料,在防雨盆栽条件下,研究了糯小麦与非糯小麦之间品质水氮效应的差异。结果表明,水、氮处理对非糯小麦和糯小麦糖类、淀粉含量、蛋白质含量、沉降值、PPO活性、糊化特性、农艺性状均有显著影响,但具体水氮效应在两种小麦中表现有所不同。糯小麦的总糖和蔗糖含量表现为N0+干旱处理下最低,而非糯小麦总糖含量表现为N0+对照（湿润）处理下最低,蔗糖为N1+干旱处理下最高;两种小麦的戊聚糖含量均为N1+渍水处理下最高;糯小麦的果聚糖含量为N1+干旱处理下最高,而非糯小麦为N0+渍水处理下最高。糯麦12在N0+干旱处理下,淀粉含量最高,而非糯小麦川育12在N1+对照处理下最高;蛋白质含量,糯麦12表现为N1+对照处理下最高,而非糯小麦川育12在N1+渍水处理下最高;糯麦12与川育12的SDS沉降值均为N1+渍水处理下最高,PPO活性值均为N1+对照处理下最低。农艺性状方面,糯小麦与非糯小麦的旗叶长、宽、有效分蘖数均为渍水处理下表现为增加,灌浆期为干旱处理下最短,两种施氮处理间无明显差异;在N1+渍水处理下,糯麦12的穗长和单株干重表现出最高值,在N0+渍水处理下,其小穗数最多,其穗粒数在N1+对照处理下最高;而非糯小麦川育12的穗长与小穗数在N0+渍水处理下表现出最高值,穗粒数与单株干重在N1+渍水处理下表现为最高。     

Poor grain filling induced by waterlogging is similar to that in abnormal early ripening in wheat in Western Japan

Abnormal early ripening (AER), a major constraint on wheat production in Western Japan, manifests as sudden leaf senescence shortly after anthesis and results in poor grain filling; this leads to smaller grains and reduced grain yield. It is suggested that overwetting of the soil may be related to AER. We conducted field experiments over 2 seasons (2008-2009 and 2009-2010) in Yamaguchi, Western Japan, with waterlogging treatment using 2 Japanese wheat cultivars, Daichinominori (Western Japanese cultivar) and Haruyutaka (Hokkaido cultivar), which differ in terms of grain growth in the environment of Western Japan. We imposed pre-anthesis waterlogging for 2 weeks in 2008-2009 and post-anthesis waterlogging throughout the grain-filling period in 2009-2010. Pre-anthesis waterlogging had no significant effect on grain yield or grain filling irrespective of cultivar. Post-anthesis waterlogging severely reduced the grain yield by 44% and 36% in Haruyutaka and Daichinominori, respectively. The yield loss was attributable to the smaller grain weight that was a result of slower grain growth rate later in the shortened grain-filling period. Post-anthesis waterlogging induced sudden leaf senescence 1 and 2 weeks after anthesis in Haruyutaka and Daichinominori, respectively, and drastically reduced the photosynthesis and ultimately dry mass accumulation. It also depressed the remobilization of water-soluble carbohydrates (WSCs) from culms to grains leaving more residual WSCs in the culms at harvest (149 and 65 mg g⁻¹ DW in waterlogging and controls, respectively). The results indicate that the reduced grain growth due to waterlogging was attributable to decreased current assimilation and poor remobilization of culm WSCs to grain similar to that in AER plants. These results suggest that injured root function after anthesis might induce early leaf senescence and poor grain filling similar to AER wheat.     

灌浆期冬小麦生理特性和产量对不同灌水量的响应

为了解小麦灌浆期旗叶生理特性和产量对灌水量的响应，以小麦品种衡6632、石农086和济麦22为供试材料，通过旱棚和大田试验，设置春季不灌水（W0）、灌拔节水（W1，75 mm）和灌拔节+开花水（W2，150 mm）3个处理，比较分析了不同灌水量下三个品种灌浆期旗叶抗氧化和渗透调节能力及产量的差异。结果表明，旱棚条件下，与W0处理相比，W1和W2处理显著提高了各品种旗叶超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性，显著降低了丙二醛、脯氨酸和可溶性糖含量，显著增加穗粒数及产量，其中石农086和济麦22的W2处理产量均显著高于W1处理。大田条件下，与W0处理相比，W1和W2处理均显著提高了三个品种旗叶SOD、POD和CAT活性，降低脯氨酸和可溶性糖含量，显著增加有效穗数和产量，各品种产量在W2 与W1处理间无显著差异。这说明春季灌水能不同程度增强小麦抗氧化能力，提高籽粒产量。     

6-BA对小麦开花期渍害的缓减效应

为了解6-苄氨基嘌呤(BA)对小麦开花期渍害的减缓效应,在大田条件下,于2012-2013和2013-2014年度,以郑麦9023为材料,研究了开花期喷施BA对小麦光合、干物积累及产量的影响。结果表明,开花期渍水使小麦两年分别减产51.4%和52.3%,减产的主要原因是千粒重和穗粒数降低,尤其是千粒重的下降,而穗粒数的减少主要归因于弱势粒的减少(两年分别减少21.4%和71.4%)。渍水前喷施6-BA处理比渍水处理显著增产,两年分别增产7.8%和31.6%,增产的主要原因是提高了千粒重和穗粒数。渍水前喷施6-BA可提高旗叶光合速率及SPAD值、干物质积累总量及收获指数,缓减旗叶及倒三叶衰老。说明渍水前喷施6-BA可通过促进小麦光合作用和干物质积累及其向籽粒的分配,减缓渍水对产量形成的不利影响。     

冬小麦同化物、氮素转移量和转移效率对氮肥的反应

为探究不同品种冬小麦花前同化物和氮素转移对氮肥的反应,以NR9405、9430、偃师9号、小偃6号、陕229号和西农2208等冬小麦品种为供试材料，通过盆栽试验，测定和分析了土壤不同供氮状况下冬小麦花前同化产物和氮素转移的变化。结果表明，施用氮肥可显著增加冬小麦花前干物质转移量和转移效率以及花前和花后吸氮量、花前氮转移量，提高花前干物质对籽粒的贡献率、总吸氮量和籽粒产量，但降低了花前氮的转移效率、对籽粒的贡献率和氮素利用效率。品种间花前干物质转移量、转移效率、对籽粒的贡献率、籽粒产量以及花前吸氮量、花后吸氮量、总吸氮量、花前氮转移量、转移效率、对籽粒的贡献率、氮素利用效率均存在显著或极显著差异。施氮后不同品种的干物质和氮素各性状指标变化幅度明显不同，说明品种之间对氮肥反应的敏感程度有差异。因此通过改变遗传因素和氮肥施用量可促进冬小麦花前同化物和氮素向籽粒的转移．提高籽粒产量和氮素利用效率。     

渍前和渍后喷施外源调节物质对花期渍水小麦生长和产量减损效应的差异

为明确渍前和渍后施用外源物对长江中下游地区渍水小麦生长和产量减损效应的差异,以当地主栽品种扬辐麦4号为供试材料,对渍前和渍后喷施外源调节物质(DDTC、GA、肥料元素和复配外源物)后花期渍水胁迫下小麦光合与叶绿素荧光特性、干物质积累与转运及籽粒产量进行了比较分析。结果表明,花期渍水胁迫后小麦光合性能减弱,光能利用和电子传递受阻,花后光合同化物积累减少,籽粒灌浆速率降低,粒重和产量下降。渍前和渍后喷施外源调节物质均可提高花期渍水小麦的叶片光合性能,增强叶片光能利用和电子传递能力,促进籽粒中花后光合同化物积累,提升籽粒灌浆速率以及粒重,从而增加籽粒产量。与渍后喷施相比,渍前喷施外源物能够有效提高花期渍水小麦的叶片光合速率、光化学效率和叶绿素含量以及降低热耗散;渍前喷施外源物能够有效促进花期渍水小麦的花后光合同化物积累,降低花前营养器官贮藏物转运;渍前喷施外源物能够有效提升花期渍水小麦的籽粒灌浆速率,促进粒重和籽粒产量增加。综上所述,与渍后喷施相比,渍前喷施外源调节物质能够有效提升花期渍水小麦光合性能,促进干物质积累与转运以及降低籽粒产量损失,从而减少渍水胁迫对小麦生长和产量的不利影响,其中...     

水氮互作对济麦20籽粒蛋白质品质及氮素和水分利用效率的影响

为给强筋小麦高产优质栽培的水氮合理运筹提供理论依据,以强筋小麦济麦20为试验材料,在大田条件下设置了3个施氮水平：0 kg·hm-2（N0）、180 kg·hm-2（N1）、240 kg·hm-2（N2）;每个施氮水平下设置4个灌水处理：不灌水（W0）、底水+拔节水+开花水（W1）、底水+冬水+拔节水+开花水(W2)、底水+冬水+拔节水+开花水+灌浆水(W3),每次灌水量60 mm,研究了水氮互作对强筋小麦济麦20籽粒蛋白质品质及其相关酶活性、产量及氮素和水分利用效率的影响。结果表明,旗叶硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶、内肽酶、羧肽酶和氨肽酶活性均为N2处理最高,N0处理最低。各施氮水平下硝酸还原酶活性和谷氨酰胺合成酶活性均以W0处理最低,W3处理与W1和W2处理相比,灌浆后期硝酸还原酶活性和谷氨酰胺合成酶活性提高,但各蛋白质水解酶活性降低。不施氮条件下,W3处理促进了籽粒蛋白质积累;施氮条件下,W1、W2和W3处理的籽粒蛋白质含量无显著差异。每公顷施纯氮180 kg条件下,W1处理的沉淀值高于其他灌水处理,湿面筋含量、面团稳定时间、籽粒产量、氮肥表观利用率和氮肥农学效率与W2处理无显著差异,高于W0和W3处理,水分利用效率高于W2和W3处理。综合考虑籽粒品质、产量、氮素和水分利用效率,施氮量为180 kg·hm-2、全生育期灌底水+拔节水+开花水的N1W1处理为高产优质高效的最佳组合。     

测墒补灌条件下不同穗型小麦耗水特性和同化物积累与分配研究

为了解测墒补灌对小麦水分利用和干物质积累与分配的影响及与品种类型的关系,在田间条件下,以中穗型品种青农2号和济麦22、大穗型品种山农23和山农30为材料,设置小麦全生育期不灌水(W0)、节水灌溉(W1)和充分灌溉(W2)3个水分处理(W1处理拔节期和开花期0～40 cm土层土壤相对含水量分别补灌至65%和70%,W2分别补灌至85%和90%),研究了不同土壤水分下两种穗型小麦耗水特性和同化物积累与分配。结果表明,两种穗型小麦的W1处理灌水量及其占总耗水量的比例显著低于W2处理;60～140 cm土层土壤贮水消耗量显著低于W0处理,高于W2处理。W1处理开花前营养器官贮藏干物质在开花后向籽粒的转运量和对籽粒产量的贡献率均低于W0处理,而开花后干物质对籽粒产量的贡献率及成熟期干物质在籽粒中的分配量和分配比例均高于W0处理,W2处理的上述指标与W1处理均无显著差异。两种穗型小麦W1处理的籽粒产量高于W0处理,与W2处理无差异;W1处理水分利用效率和灌水利用效率高于W2处理。W1处理下两中穗型品种灌水量及其占总耗水量的比例和土壤贮水消耗量及其占总耗水量的比例的平均值分别比两大穗品种的平均值低4.95%、2.77%、7.15%和3.54%;两个中穗型品种开花前营养器官贮藏干物质向籽粒的转运量和贡献率比两个大穗型品种平均值分别高61.68%和70.33%,开花后干物质向籽粒的转运量、贡献率和成熟期干物质在籽粒中的分配量的平均值比两大穗型品种的平均值分别低13.88%、9.97%和18.08%。