不同落黄型小麦品种光合器官衰老及产量对花后高温的响应

为给耐热性小麦品种的选育和推广提供依据,以黄淮北片小麦全身落黄型品种邯6172和邯麦13及灰白落黄型品种石4185和早衰落黄型品种鲁麦14为供试材料,研究了灌浆期热胁迫对小麦植株含水量、干物质转运量和籽粒灌浆特性的影响,并通过千粒重热感指数评价了不同类型品种的耐热性。结果表明,高温加快了小麦叶片黄化衰老,不同品种衰老快慢不同,邯6172和邯麦13的旗叶、倒2叶、倒3叶分别于热胁迫后19、16、10d开始黄化,叶片黄化速度慢,分别比鲁麦14、石4185晚3~6d。热胁迫使穗、茎、叶含水量下降,不同品种下降速率不同,灌浆后期差异更为显著,其中花后31d鲁麦14、石4185、邯6172和邯麦13穗部含水量分别比对照下降28.7%、30.3%、12.1%和17.4%,叶片含水量分别下降53.8%、44.4%、18.7%和21.5%;鲁麦14、石4185茎秆含水量始终低于邯6172和邯麦13,失水失绿早。热胁迫下全身落黄小麦叶片衰老速度慢,绿叶数目、绿叶面积均较高,穗茎叶含水量相对较高,充分延缓了叶片等光合器官的衰老,保证了正常的生理代谢功能,营养器官干物质转运量和籽粒灌浆速率下降幅度较小,千粒重降低不明显,产量和千粒重热感指数小于1,耐热性好。     

源库调节对小麦籽粒灌浆及光合特性的影响

为探讨不同穗型超高产小麦品种的源库关系，通过剪叶和去穗处理研究了两个不同穗型小麦品种“兰考矮早八”和“豫麦49—198”的籽粒灌浆和光合特性。结果表明，两个品种的籽粒体积、千粒重、灌浆速率在花后15d之后均表现为去穗处理〉对照〉去叶处理。去叶处理使两个品种的千粒重、灌浆速率均有所下降．其中豫麦49—198较对照下降最大比例分别为24．4％和22％，兰考矮早八下降的最大比例分别为7．6％和9％；去穗处理使两个品种的千粒重和灌浆速率均有所增加，其中豫麦49—198较对照增加的最大比例分别为11．1％和17％，兰考矮早八增加的最大比例分别为12．2％和17．25％。源库改变对两个品种的光合特性均有影响，表现为对照旗叶〉去穗旗叶〉去叶倒二叶〉对照例二叶。随着灌浆进程，豫麦49—198去叶处理的倒二叶光舍速率较对照增加的比例从40％减为25％．兰考矮早八去穗处理的旗叶光合速率较对照下降的比例从27％减为20％。     

氨苄西林对小麦旗叶生理及产量和品质的影响

为探明氨苄西林对主要农作物生长发育、生理生化以及产量和品质的影响作用,在小麦(郑州9023品种)扬花期,以不同浓度(0、400、600、800、1000和1200mg·L-1)的氨苄西林钠水溶液进行叶面喷施处理,分别测定了喷后不同时期旗叶的叶绿素含量、净光合速率、硝酸还原酶活力以及与籽粒产量相关的指标(穗长、小穗数、不孕小穗数、穗粒数、千粒重等)和籽粒蛋白含量的变化。结果表明,氨苄西林能延缓小麦灌浆至成熟期旗叶叶绿素含量和硝酸还原酶活力的下降,使光合速率升高,穗长、小穗数、穗粒数、千粒重等性状得到明显改善,籽粒产量增加8.89%~16.74%,籽粒蛋白质含量提高0.05~0.51个百分点。其中以氨苄西林600~800mg·L-1处理效果较好。     

氮肥施用对旱地秸秆覆盖冬小麦旗叶生理特性的影响

为给旱地保护性耕作小麦水肥高效利用提供理论依据和建立合理的氮素管理模式,在渭北旱塬研究了秸秆覆盖下氮肥用量及施用时间对小麦旗叶光合特性及衰老的影响。结果表明,施氮量没有显著影响小麦花后旗叶的叶绿素相对含量(SPAD值)、光合速率和蒸腾速率,高氮用量明显增加小麦旗叶中丙二醛的累积,加速了旗叶衰老。氮素分次施用有延缓小麦旗叶SPAD值下降从而延缓旗叶衰老的作用,但是没有显著影响小麦旗叶的光合速率和蒸腾速率。秸秆覆盖较不覆盖显著提高了小麦旗叶的SPAD值、光合速率和蒸腾速率,并延缓了旗叶的衰老,进而提高了灌浆后期籽粒的灌浆速率,有增加千粒重的趋势。小麦籽粒产量变化范围为3 123~3 714kg·hm-2,试验年度氮素调控和秸秆覆盖均没有显著影响小麦的产量。     

适期晚播对弱春性小麦籽粒灌浆期光合性能的影响

为了解适期晚播对小麦生育后期光合性能的影响,以弱春性小麦强筋品种郑麦9023、中筋品种偃展4110和弱筋品种豫麦50为材料,研究了不同播期（旱播10月17日、适播10月24日、晚播10月31日）下小麦灌浆期旗叶的光合性能和产量特征。结果表明,郑麦9023晚播的籽粒产量比适播低8.26%,比早播高4.68%;偃展4110和豫麦50晩播籽粒产量分别比适播和早播平均高14.38%和18.55%。灌浆期各品种的叶面积指数晚播与适播处理差异不大,但均明显高于早播,平均高出12.7%;郑麦9023和偃展4110旗叶叶绿素含量晩播高于适播和早播,尤其花后14 d后差异达显著水平;旗叶净光合速率晚播处理中郑麦9023一直较高,偃展4110在花后21 d后明显高于适播和早播,豫麦50花后0~7 d较高。3个品种的灌浆速率晩播处理也占明显的优势。因此,适期晩播能维持弱春性小麦品种灌浆期较好的光合性能,获得较高的籽粒产量。     

弱光对小麦花后旗叶光合及籽粒灌浆的影响

为给小麦的高产优质栽培提供理论依据,选用优质小麦品种济麦20为试验材料,在大田试验条件下研究了灌浆期弱光对小麦光合及籽粒灌浆进程的影响。结果表明,弱光处理后,旗叶净光合速率和光合色素含量（除叶绿素b）显著降低,灌浆中期弱光处理下小麦旗叶净光合速率降低的主要原因是气孔限制因素,而前期、后期弱光处理是非气孔因素造成的。弱光对旗叶叶绿素a的影响大于叶绿素b。弱光胁迫显著降低小麦产量和粒重,且产量和粒重对不同灌浆时期弱光胁迫的响应不同。灌浆中期弱光胁迫对小麦产量及粒重的形成影响最大,其中弱光胁迫对小穗下位籽粒粒重的影响大于上位籽粒粒重。弱光处理后籽粒粒重的降低主要是平均灌浆速率显著降低所致,而灌浆持续期长短对其影响较小。弱光胁迫下小麦光合同化产物不能满足灌浆需求,是导致其产量及粒重降低的主要原因之一。     

不同品质类型小麦灌浆期旗叶Rubisco降解变化研究

为了解小麦籽粒蛋白品质的形成机制,以弱筋和强筋小麦为材料,研究了小麦灌浆期间旗叶叶绿素含量以及Rubisco （1,5二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶）降解的变化。结果表明,小麦灌浆期间不同品质类型品种旗叶叶绿素含量和Rubisco含量差异明显,弱筋小麦品种宁麦9号和扬麦15花后15~25 d旗叶叶绿素含量分别降低16.8%和19.6%,而强筋小麦品种郑麦9023和镇麦168花后15~25 d叶绿素含量下降幅度分别为52.8%和34.6%;旗叶灌浆期内肽酶活性呈先升高后降低的趋势,并且2个强筋品种花后5~25 d内肽酶活性始终高于2个弱筋品种;小麦旗叶Rubisco含量在开花后呈逐渐降低的趋势,但两个弱筋小麦品种旗叶中Rubisco含量始终高于两个强筋小麦品种。此外,扬麦15花后15～20 d才可以看出Rubisco亚基出现降解现象,郑麦9023在花后15 d就已经明显出现了Rubisco大亚基降解,说明强筋小麦郑麦9023旗叶较弱筋小麦扬麦15衰老早。     

高产冬小麦不同分蘖成穗类型品种群体光合能力的研究

用Ｌｉ－６２００光合测定仪对高产冬小麦两种不同分蘖成类型穗类型的６个品种群体光合速率进行了测定,结果表明,两类型小麦群体光速速率变化基本 全生育期内各体光速速率变化呈单峰型曲线,至挑旗达最大值。小麦生长前、中期群体大小是决定光合能力的关键因素,开花期以后群体大小的影响逐渐变小,灌浆后期落黄好的品种群体光速率高,反之则较低,小麦各体光合速率与叶面积系数、地上部干物质积累量和籽粒产量呈正相关。证明建立     

节水栽培条件下不同粒叶比小麦的光合性能研究

为给小麦节水高产、超高产栽培提供依据,在节水条件下,分析了不同粒叶比类型小麦品种旗叶与非叶器官光合性能的差异及其与粒叶比的关系.结果表明,高粒叶比品种旗叶面积小,灌浆期叶面积衰亡慢,光合功能期长,光合速率高,在灌浆后期非叶器官光合速率甚至高于叶片.同时发现,穗面积、旗叶节以上非叶器官(穗、穗下节间、旗叶鞘)面积与穗粒重均呈显著正相关,叶片、茎秆、叶鞘、穗颖贮藏物质的转移率与粒叶比均呈显著或极显著正相关.因此,通过育种或栽培技术提高粒叶比,充分利用并强化非叶器官光合机能,是实现节水高产、超高产的重要途径.     

灌水对不同穗型小麦碳氮代谢及籽粒灌浆的影响

为了给小麦节水栽培实践提供参考,在大田条件下研究了灌水次数对大穗型小麦品种豫麦66与多穗型小麦品种豫麦49碳氮代谢及籽粒灌浆的影响。结果表明,增加灌水次数可以提高旗叶硝酸还原酶(NR)活性和可溶性蛋白质含量,在灌浆中后期豫麦66较豫麦49具有明显优势。随着灌水次数增加,旗叶和籽粒可溶性糖含量在灌浆前期降低,而在灌浆后期籽粒可溶性糖含量升高,旗叶则表现相反。籽粒淀粉积累速率在灌浆前期随灌水次数增加而降低,但在灌浆后期则与之相反。籽粒灌浆速率呈单峰曲线变化,增加灌水次数,积累高峰期推迟,且前期慢,后期快,在花后35 d豫麦66在灌一水、灌两水和灌三水处理下籽粒灌浆速率分别为0.96、1.24和1.07 mg/d,而豫麦49分别为0.94、0.39和0.36 mg/d。豫麦66与豫麦49号相比,旗叶可溶性糖含量在灌浆中后期较低,淀粉及籽粒积累速率的峰值出现较晚但持续时间较长,表明大穗型品种同化物外运能力和库活性较强,灌浆进程稳健。     

灌水对黄淮海冬小麦叶片光合特性的影响

为了解灌水对黄淮海地区冬小麦光合特性的影响,以周麦18、豫农202、豫麦49、郑麦366、矮抗58等5个黄淮海主栽冬小麦品种为材料,比较和分析了越冬水、越冬水+拔节水、越冬水+拔节水+灌浆水3个不同灌水处理下冬小麦开花后叶面积指数、旗叶叶绿素含量、光合参数及水分利用效率的特点。结果表明,随灌水次数减少,小麦灌浆期叶片光合功能衰退加快,叶面积指数和叶绿素含量下降,旗叶净光合速率、气孔导度和蒸腾速率减小,胞间二氧化碳浓度增加,光合作用受非气孔因素的限制增大,同时叶片水分利用效率增加。在不同灌水条件下,矮抗58和郑麦366叶片水分利用效率均较高,而周麦18、豫麦49和豫农202叶片水分利用效率均较低。     

半干旱区保护性耕作对旱作春小麦光合特性和产量形成的影响

为探究黄土高原半干旱区保护性耕作提高春小麦产量的光合生理机制，依托黄土高原半干旱区2001年建立的不同耕作措施长期定位试验，于2019年研究了传统耕作(T)、传统耕作秸秆翻入(TS)、免耕秸秆不覆盖(NT)、免耕秸秆覆盖(NTS)四种耕作措施对春小麦叶片光合相关性状、干物质积累和产量的影响。结果表明，小麦叶片叶绿素含量和叶面积指数在抽穗期达到峰值，保护性耕作延缓了花后叶片衰老，其中NTS处理的叶片叶绿素含量和叶面积指数在乳熟期均显著高于其他处理；耕作措施对开花期小麦旗叶RuBP羧化酶活性没有影响，但在灌浆期免耕和秸秆还田均提高了RuBP羧化酶活性，其中NTS处理的RuBP羧化酶活性是T处理的1.95倍；秸秆覆盖对小麦旗叶光合速率、蒸腾速率、气孔导度影响显著，NTS处理可有效改善春小麦开花期和灌浆期的光合性能，其中NTS处理的开花期旗叶光合速率、蒸腾速率、气孔导度比T处理分别提高了19.2%、30.7%、23.0%；免耕处理(NT和NTS)下花后干物质积累对籽粒贡献率较耕作处理(T和TS)提高了41.7%，秸秆还田处理(TS和NTS)花后籽粒干物质积累量及花后干物质积累对籽粒产量贡献率较不还田处理(T和NT)分别提高了71.2%和35.7%；NTS处理有效促进了小麦花后干物质积累和转运，显著增加了穗数和千粒重，使产量较T处理提高了18.7%。因此，在黄土高原半干旱区应用免耕秸秆覆盖的保护性耕作措施可促进春小麦旗叶花后光合作用、干物质积累及其向籽粒分配，延缓灌浆后期叶片衰老和叶绿素降解，协调和优化光合性能、光合时间、光合面积之间的关系，从而提高产量。     

化学调控剂对冬小麦光合特性及产量的影响

为给化学调控剂在高产栽培中的应用提供依据,采用裂区试验设计,以小麦品种(系)西农39、普冰143和普冰476为材料,以清水为对照(CK),在拔节期和孕穗期分别喷施250mg.L-1多效唑(MET)和150mg.L-1水杨酸(SA),分析了化学调控剂处理后冬小麦旗叶光合特性和产量的变化。结果表明,喷施MET显著提高了西农39和普冰143的旗叶光合速率和叶绿素含量,并显著提高了三个品种的产量、穗数和穗粒数;喷施SA显著提高了普冰476的光合速率和叶绿素含量,也显著提高了普冰143的光合速率,且SA处理均显著增加了三个品种(系)的产量、穗数和千粒重,对穗粒数无显著影响。喷施MET和SA对冬小麦功能叶片蒸腾速率和气孔导度也有影响,且提高了冬小麦的抗旱能力,其中喷施SA的效果较为显著。     

冬小麦不同灌浆时期穗和叶茎鞘对粒重的贡献

为了揭示冬小麦穗和叶茎鞘在不同灌浆时期对粒重的贡献,于2011-2012年度,在大田条件下,选用河南省大面积推广的6个冬小麦品种,进行穗遮光和去叶+茎鞘遮光处理,研究了冬小麦不同灌浆时期的干物质积累转运量和粒重,分析了穗和叶茎鞘对粒重的贡献率。结果表明,穗遮光和去叶+茎鞘遮光显著影响冬小麦茎鞘干物质转运量、转运率以及其对穗粒重的贡献率。穗和叶茎鞘对冬小麦粒重的贡献率总体表现为灌浆前期低、中后期高;在灌浆中期穗对粒重的贡献优于叶茎鞘,而在灌浆前期和后期呈相反规律,且其影响效应因品种而异;整个灌浆期穗对单粒重和穗粒重的平均贡献率分别为30.31%和34.64%,叶茎鞘分别为32.87%和35.95%。穗对粒重贡献的关键时期为灌浆中期,筛选和培育灌浆中期穗对粒重贡献率高的品种有利于提高冬小麦粒重。     

水稻灌浆期耐热性的品种间差异及其与剑叶光合特性和内源多胺的关系

对65个不同来源的早籼稻品种进行了灌浆期耐热性的鉴定研究,并比较了耐热性相差很大的品种灌浆期高温胁迫前后的生理反应。结果表明：秕粒率、实粒重、整精米率、垩白度、蛋白质含量的胁迫指数可作为水稻品种灌浆期耐热性田间直接鉴定的 5个指标,可采用隶属函数值法对各品种的耐热性进行综合评价;不同品种的耐热性存在相当大的差异,筛选出了几个耐热性很强的品种;高温胁迫严重影响水稻的光合能力,但耐热性强的品种剑叶的光合速率高温胁迫后下降幅度明显较小,胁迫解除后恢复的程度也更高,叶绿素含量、RuBPc 活性及内源多胺含量的变化趋势与光合速率相一致,是水稻耐高温逼熟的重要生理特征。     

水稻灌浆期耐热性的品种间差异及其与剑叶光合特性和内源多胺的关系

 对65个不同来源的早籼稻品种进行了灌浆期耐热性的鉴定研究,并比较了耐热性相差很大的品种灌浆期高温胁迫前后的生理反应。结果表明：秕粒率、实粒重、整精米率、垩白度、蛋白质含量的胁迫指数可作为水稻品种灌浆期耐热性田间直接鉴定的 5个指标,可采用隶属函数值法对各品种的耐热性进行综合评价;不同品种的耐热性存在相当大的差异,筛选出了几个耐热性很强的品种;高温胁迫严重影响水稻的光合能力,但耐热性强的品种剑叶的光合速率高温胁迫后下降幅度明显较小,胁迫解除后恢复的程度也更高,叶绿素含量、RuBPc 活性及内源多胺含量的变化趋势与光合速率相一致,是水稻耐高温逼熟的重要生理特征。     

小麦氮素高效利用基因型的农艺性状及生理特性

为给小麦氮高效型品种选育和栽培调控提供理论依据,采用大田试验,以14份小麦品种为材料,研究了不同氮效率品种的农艺性状及生理特性的差异。结果表明,不同小麦品种间产量和氮素利用效率具有显著差异。基于氮肥吸收效率和氮肥农学效率将参试材料分为氮高效型、中效型和低效型。与氮中效型和低效型品种相比,氮高效型品种具有较高的产量、干物质和氮素积累量;在农艺性状上,氮高效型品种具有较高的粒重、收获指数(HI)、叶面积指数(LAI)和开花期旗叶面积;在生理上,氮高效型品种开花期旗叶的叶绿素含量、氮含量、净光合速率、硝酸还原酶活性和谷氨酰胺合成酶活性较高,而成熟期旗叶氮含量较低。聚类分析表明,淮麦30、徐麦32、矮抗58和扬麦16为氮高效型品种。经相关分析,小麦粒重、HI、LAI和开花期旗叶的面积、叶绿素含量、氮含量与氮效率呈显著正相关,小麦成熟期旗叶氮含量与氮效率呈显著负相关,这些指标可作为氮高效型小麦品种筛选的依据。     

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。     

行距对大穗型小麦兰考矮早八同化物质生产 及产量的影响

为给大穗型小麦品种兰考矮早八的种植选择适宜的行距,在大田高产栽培条件下,设置10、15、20、25 cm 4个行距处理,研究了行距对其花后旗叶光合物质生产及籽粒产量的影响.结果表明,行距对小麦旗叶叶绿素含量和光合速率均有明显影响,均表现为15 cm>10 cm>20 cm>25 cm.窄行距处理的旗叶可溶性糖含量在花后0～28 d较低,而在花后35 d较高.窄行距也有助于提高旗叶蔗糖含量,其中以15 cm行距最高.与其他处理相比,15 cm行距能显著增加单位面积穗数,协调产量构成因素,显著提高产量.