种子钼对冬小麦硝酸还原酶活性、干物质重及产量的影响

在酸性黄棕壤上 ,研究了种子钼对冬小麦幼苗NRA(硝酸还原酶活性 )、拔节期地上部干物质重和小麦子粒产量的影响。结果表明 ,不管施钼与否 ,苗期NRA与种子钼含量呈极显著正相关。拔节期地上部干物质重与种子钼含量呈极显著正相关 ,但施钼以后无明显相关性。小麦子粒产量与种子钼含量无显著相关性。种子钼处理 (种子钼加土壤有效钼 )对大多数品种的幼苗NRA、拔节期干物质重和子粒产量 ,均比施钼处理极显著降低。这些表明 ,种子钼对植物体的生长有一定作用 ,但不足以保证冬小麦正常生长发育并获得高产。因此 ,在施钼是在缺钼土壤上矫正缺钼、促进冬小麦生长发育、获得高产的必要措施之一。     

不同水氮条件下冬小麦生育期NDVI和光合速率的变化

在不同水氮条件下,分析了冬小麦生育期归一化植被指数(Normalized difference vegetable index:NDVI)和光合速率的变化及两者和籽粒产量的关系,结果表明:(1)灌水对拔节期与孕穗期的NDVI值以及扬花期与灌浆期的光合速率有显著影响(p<0.05);起身水+孕穗水+灌浆水处理(I3)的孕穗期NDVI值和灌浆期光合速率平均比起身水处理(I1)分别显著增高6.7%和8.0%,起身水+扬花水处理(I2)的扬花期光合速率平均比起身水处理(I1)显著增高5.5%。(2)施氮对NDVI值和光合速率的影响均达到极显著水平;0～270 kg/hm2范围内,增加施氮能显著提高拔节期NDVI值以及灌浆期光合速率,但随着生育期的推进,增加施氮对NDVI值的提高作用逐渐下降。(3)拔节期NDVI值和光合速率与冬小麦籽粒产量相关性最高,相关系数分别达到0.968和0.864。     

小麦生长期内土壤养分与土壤酶活性变化及其相关性研究

研究了小麦生长期内土壤氮、钾与土壤过氧化氢酶(CAT)、脲酶(URE)、多酚氧化酶(PPO)活性变化及其相关性。结果表明,土壤速效氮(AN)、土壤速效钾(AK)和非交换性钾(NEK)含量随小麦生育进程呈现有规律的变化;土壤CAT、URE、PPO活性呈现先上升,但在拔节期到孕穗期出现峰值后逐渐下降,并渐趋平缓的变化规律。除小麦生长期内土壤AN、NEK与土壤PPO活性,小麦生长前、后期土壤NEK与URE活性,小麦生长后期AK与URE、PPO活性相关性不显著外,土壤AN、AK、NEK与土壤CAT、URE、PPO活性在小麦其它生长时期均显著或极显著相关。     

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。     

钼对小白菜抗坏血酸氧化还原的影响

采用盆栽试验研究了钼对小白菜抗坏血酸含量、氧化还原状态及相关酶活性的影响。结果表明,各施钼水平均提高了小白菜产量、抗坏血酸总量以及还原型抗坏血酸（ASC）含量。随着施钼水平的提高,抗坏血酸过氧化物酶（APX）、单脱氢抗坏血酸还原酶（MDHAR）、脱氢抗坏血酸还原酶（DHAR）活性均呈上升的趋势;抗坏血酸氧化酶（AAO）活性逐渐下降。表明施用钼肥能够促进小白菜抗坏血酸氧化还原及再生循环过程,从而提高了抗坏血酸的含量。     

硅对黄瓜白粉病抗性的影响及其生理机制

以黄瓜感病品种为材料,研究了施硅和诱导接种白粉菌对抗坏血酸过氧化物酶(AsA-POD)、脱氢抗坏血酸还原酶(DR)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)活性与酚类物质含量变化的影响。结果表明:诱导接种后,营养液中加硅酸盐显著降低黄瓜白粉病病情指数,显著提高了黄瓜叶片中AsA-POD、PPO的活性,而DR、PAL活性低于不施硅处理,但差异不显著。施硅处理的酚类物质含量较高,并显著降低病情指数。     

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。     

硅对小麦生长及其抗氧化酶系统的影响

本文研究了基施硅营养对小麦分蘖期的生长状况、叶片类脂脂肪酸组成及抗氧化酶系统的影响。结果显示 ,施硅促进了小麦的生长 ;降低了膜脂过氧化程度 ,提高了叶片类脂脂肪酸的不饱和度。但施硅处理对超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶 (APX)活性没有影响 ,却使过氧化物酶 (POD)与过氧化氢酶 (CAT )活性下降 ,暗示POD和CAT具备在较低活力水平上高效清除H2 O2 等强氧化剂的可能性。     

锰对栽培丹参的生长和丹参酮类物质累积的影响

通过砂培盆栽试验研究了微量元素锰(Mn)对丹参生长、丹参根多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)活性和丹参根中3种丹参酮含量的影响。结果表明,施用适量Mn能促进丹参地上、地下部生长,其中Mn14处理(Mn浓度为14 mg/kg)的丹参地上部和地下部生物量干重最大,分别较Mn0(对照)增加38.08%和19.77%;不过稍高浓度的Mn即对丹参根的伸长显示一定抑制作用。丹参茎叶和根中Mn含量均随着Mn施入量的增加而增加,且各处理丹参茎叶中Mn含量均高于根中Mn含量。较高浓度的Mn(Mn21、Mn28处理)能提高丹参叶片的叶绿素含量,适量施Mn能显著提高丹参根中PPO和POD活性,当施Mn量不超过21 mg/kg时,丹参根中PPO和POD活性随施Mn量的增加而增强,并在施Mn量为21 mg/kg时两种酶的活性均达最高。施Mn还可促进丹参根中丹参酮类物质的累积,丹参体内PPO、POD活性与丹参根中隐丹参酮、丹参酮I和丹参酮ⅡA的含量均呈正相关,其中与隐丹参酮和丹参酮I含量的相关性达到极显著水平。因此,施用适量Mn可显著改善栽培丹参的内在品质。     

低温对缺钼冬小麦幼苗生长的影响 II.对氮代谢的影响

对三叶一心的缺钼冬小麦进行 24h低温处理 (-5～0℃) ,了解其对氮代谢诸方面的影响。结果显示 ,缺钼对植株全氮含量基本无影响 ,但能明显影响氮在植株各部位的分配。常温下 ,供钼显著降低植株地上部全氮含量 ,但根部全氮量明显增加 ;低温条件下 ,供钼与不施钼处理的冬小麦根部全氮量无大差别 ;无论温度如何 ,施钼与否 ,各处理地上部、根中可溶性蛋白含量均无显著差别。常温下 ,施钼显著提高地上部游离氨基酸含量 ,低温处理后 ,施钼和缺钼处理的植株地上部游离氨基酸含量均明显提高 ,且施钼处理显著高于缺钼处理。通过对硝酸还原酶活性的测定证实 ,常温下 ,钼对冬小麦体内硝酸还原酶活性无影响 ;在低温条件下 ,缺钼植株地上部、根中硝酸还原酶活性明显低于施钼植株 ,施钼植株硝酸还原酶活性能保持在较高水平。     

土壤水变动对冬小麦生长产量及水分利用效率的影响

采用盆栽和管栽试验，研究土壤水变动对冬小麦地上部生长、产量及水分利用效率的影响。结果表明：株高对水分胁迫的发生时期较敏感，叶面积对水分胁迫的持续时间更敏感，与其他水分胁迫处理相比，分蘖至拔节阶段水分胁迫处理的株高最小，分蘖至孕穗阶段水分胁迫处理的叶面积最小。冠重主要受胁迫持续时间的影响，分蘖至孕穗阶段水分胁迫处理的冠重最小。水分胁迫对冬小麦穗数和WUE的影响基本上表现为正效应，而对每穗粒数、千粒重及产量的影响则全部为负效应。在各水分胁迫处理中，拔节至孕穗阶段经中度水分胁迫后抽穗期复水的处理，产量最高，达到充分供水对照的62%；分蘖至拔节阶段经中度水分胁迫后孕穗期复水的处理，WUE最大。试验结果表明，冬小麦株高、叶面积及各产量要素对土壤水变动的响应存在差异。     

推迟灌拔节水条件下种植模式对冬小麦抗倒伏特性和产量的影响

华北平原冬小麦在粮食生产中占据重要地位,受到灌溉用水短缺影响以及生育后期易倒伏减产的制约,冬小麦供需矛盾日益突出。该研究探究了推迟灌拔节水条件下不同种植模式对冬小麦抗倒伏特性的影响,设置宽幅精播(W)与常规种植(C)2种种植模式,每种种植模式设置灌拔节水60 mm(I1)和推迟10 d灌拔节水60 mm(I2)2种灌溉处理,研究冬小麦关键生育期茎秆物理指标,倒数第2节间茎杆力学、抗倒伏指数、蠕变变形量、产量及其组成等指标,探究冬小麦抗倒伏特性综合调优的种植模式和灌溉制度。结果表明,宽幅精播模式下推迟灌拔节水对抽穗期倒数第2节间茎杆抗折力有显著提升的趋势,显著提高了抗弯刚度,显著降低了蜡熟期倒数第2节间茎杆抗折力和抗弯刚度,以及植株蜡熟期鲜质量;宽幅精播模式下推迟灌拔节水显著提高了抽穗期抗倒伏指数,并提升了灌浆期抗倒伏指数,该处理在抽穗期、灌浆期和蜡熟期的抗倒伏指数平均值分别为2.03、1.58和1.87 N/(m·g)。冬小麦倒数第2节间茎杆在施加小于其极限抗折力的不同比例荷载时具有蠕变特性,宽幅精播模式下推迟灌拔节水茎杆蠕变极值平均值在抽穗期最大,灌浆期表现仍然较好,均由减速蠕变过渡到稳定蠕变阶段,蠕变极值范围介于0.6%～3.7%,蠕变极值平均值介于0.7%～2.5%。综合考虑抗倒伏指数和蠕变试验结果,冬小麦在宽幅精播模式下结合推迟10 d灌拔节水处理的抗倒伏特性最优。研究结果可为华北平原冬小麦节水高产提供理论依据和技术支持。     

西藏冬小麦成穗率与气候条件的关系

在系统分析研究西藏自治区山南地区多年气候因子对冬小麦成穗率的影响规律基础上，建立了成穗率气候模型。结果表明：山南地区冬小麦三叶一分蘖期间的平均气温偏高有利于成穗率的增加；分蘖一拔节期空气干燥将减少成穗率；孕穗一抽穗期的空气湿度为49％左右、日较差小、阴雨寡照有利于成穗率的提高。     

麦-稻轮作系统有机无机肥料配施协同氮素转化的机制研究Ⅱ.小麦季残留~(15)N对水稻的有效性分析

以15氮(N)标记的硫酸铵和兔粪作为无机肥和有机肥氮源,采用土培试验,研究了小麦-水稻轮作(W-R)系统小麦季残留的氮素对下茬水稻(O.sativaL.cv.Wuyujing7)生长的影响。结果表明:1)小麦季残留的氮素对水稻生长具有显著影响,有机无机肥料配施(IOF)处理的水稻籽粒产量均高于单一无机氮肥施用(IF)处理,黏壤土和黏土上分别高49.3%和14.9%;2)与IF处理相比较,IOF处理的矿质氮含量在水稻季均保持较高水平,且IOF处理显著增加了黏壤土上穗期和黏土上分蘖期、拔节期、穗期土壤矿质氮中来自于有机肥料15N和无机肥料15N的比例。IOF处理还显著增加了水稻分蘖期、拔节期、穗期土壤微生物量氮(MBN)中来自于无机肥料15N的比例;3)与IF处理相比较,IOF处理有机肥料氮促进了小麦季残留无机肥料15N在水稻生殖器官籽粒的分配比例,黏壤土和黏土上分别增加60%和52.6%,降低了其在叶片等营养器官的分配比例,降幅均在30%以上;与单一有机氮肥(OF)处理相比较,IOF处理无机肥料氮降低了残留有机肥料15N在水稻生殖器官籽粒的分配比例,黏壤土和黏土上降幅分别为20%和22.7%,增加了其在根系的分配比例,黏壤土和黏土增幅分别为90%和240%;4)与IF或OF处理相比较,IOF处理有机肥料氮促进了无机肥料15N在土壤的残留,而无机肥料氮增加了有机肥料15N在植株和土壤的回收率。有机肥料氮和无机肥料氮的协同降低了双方在水稻季向环境的损失,黏壤土和黏土上无机肥料15N损失率(NLR)分别降低17%和16%,而有机肥料15N的NLR分别降低15%和56%。IOF通过提高有机、无机肥料氮在土壤-作物系统的回收减少了肥料氮在W-R轮作系统的损失。     

灌溉频率对冬小麦产量及叶片水分利用效率的影响

为了探讨中国北方冬小麦高效节水灌溉模式,采用了3种灌溉处理:在拔节期一次灌溉120mm,在拔节期和抽穗期各灌溉60mm及在拔节期、抽穗期和灌浆期各灌溉40mm,研究了在总灌溉量为120mm的情况下,灌溉频率对冬小麦产量及叶片水分利用效率的影响.结果表明,在冬小麦的拔节期和抽穗期各灌溉60mm,显著提高乳熟期和蜡熟期旗叶...     

不同生育期缺水和补充灌水对冬小麦氮磷钾吸收及分配影响

采用盆栽试验研究了不同生育期缺水和补充灌水对冬小麦N、P、K吸收及在体内分配的影响。结果表明 ,水分缺乏不仅抑制作物生长 ,还降低养分吸收。分蘖、拔节和灌浆期是作物需水关键期 ,这些时期缺水 ,生长量降低36.1%～72.3% ;N吸收降低 40.6%～72.0% ,P降低 40.5%～72.4% ,K降低 25.9%～69.5% ;而越冬期缺水 ,生长和养分吸收降低较少。不同生育期补充灌水也不一定能使小麦生长和养分吸收增加。拔节期补水生长量增加幅度最高 ,达 18.2% ;N、P、K吸收量增幅也最大 ,分别为 14.5% ,15.6%和 38.2%。其次是越冬和灌浆期补水。分蘖期补水 ,生长量和养分吸收量却显著降低。越冬、拔节、灌浆期补充灌水 ,虽能促进小麦整株生长 ,增强养分吸收 ,但养分向子粒的转移和分配并不相应增强。越冬和灌浆期补水 ,子粒吸N量分别提高 5.5%和 20.9% ,吸P量提高 9.1%和 6.2% ;拔节期补水 ,N、P吸收量反而分别降低 19.6%和 13.5%。 3个时期补水 ,子粒吸K量均降低3.0%～26.7%。     

冬小麦生物量高光谱遥感监测模型研究

【目的】高光谱遥感能快速、实时、无损监测作物长势。研究不同氮磷水平下冬小麦不同生育时期地上部生物量高光谱遥感监测模型,可提高地上部生物量高光谱监测精度。【方法】在西北农林科技大学连续进行了 5 年田间定位试验,设置 5 个施氮水平 (N, 0, 75, 150, 225 和 300 kg/hm2) 和 4 个磷施用水平 (P₂O₅, 0, 60, 120 和 180 kg/hm2),选用不同抗旱类型冬小麦品种,测定了从拔节期至成熟期生物量与冠层光谱反射率,通过相关分析、回归分析等统计方法,建立并筛选基于不同植被指数的冬小麦不同生育时期生物量分段遥感监测模型。【结果】冬小麦生物量与光谱反射率在 670 nm 和 930 nm 附近具有较高相关性,在可见光和近红外波段处均有敏感波段;在拔节期、孕穗期、抽穗期、灌浆期、成熟期,生物量与归一化绿波段差值植被指数 (GNDVI)、比值植被指数 (RVI)、修正土壤调节植被指数 (MSAVI)、红边三角植被指数 (RTVI) 和修正三角植被指数Ⅱ (MTVIⅡ) 均达极显著相关性 (P < 0.01),相关系数 (r) 范围为 0.923～0.979;在不同生育时期,分别基于 GNDVI、RVI、MSAVI、RTVI 和 MTVIⅡ 能建立较好的生物量分段监测模型,决定系数 (R2) 分别为 0.987、0.982、0.981、0.985、0.976;估计标准误差 SE 分别为 0.157、0.153、0.163、0.133、0.132;预测值与实测值间相对误差 (RE) 分别为 8.47%、7.12%、7.56%、8.21%、8.65%;均方根误差 (RMSE), 分别为 0.141 kg/m2、0.113 kg/m2、0.137 kg/m2、0.176 kg/m2、0.187 kg/m2。【结论】在拔节期、孕穗期、抽穗期、灌浆期、成熟期可以用 GNDVI、RVI、MSAVI、RTVI 和 MTVIⅡ 监测冬小麦生物量,具有较好的年度间重演性和品种间适用性。同时,分段监测模型较统一监测模型具有较好的监测效果及验证效果,能有效改善高光谱遥感监测模型精度。     

不同氮利用效率小麦氮代谢相关基因的表达特征

深入理解小麦氮利用效率基因型差异的分子生物学机理对于氮高效小麦的分子育种具有重要指导意义。本试验选用两个不同氮利用效率的小麦基因型,设置不同氮水平,分别在小麦的5个生育期收获采样,研究不同氮利用效率小麦基因型中5个氮代谢相关基因的表达特征。研究结果表明,在氮利用方面,无论是在低氮还是高氮条件下,氮利用高效小麦XY107的籽粒氮利用率均高于氮利用低效小麦LM1;在基因表达方面,在低氮条件下,小麦地上部谷氨酰胺合成酶基因(TaGS1c)、丙氨酸转氨酶基因(TaAlaAT)和丙酮酸磷酸双激酶基因(TaPPDK)的表达水平在抽穗期以后均显著增强,且在氮高效小麦XY107中的表达水平显著高于在氮低效小麦LM1中的表达水平;而在高氮条件下,只有基因TaPPDK的表达水平在抽穗期以后显著增强,且在氮高效小麦XY107中的表达水平显著高于在氮低效小麦LM1中的表达水平。本研究发现,TaGS1c、TaAlaAT和TaPPDK 3个基因在决定小麦氮利用效率的基因型差异方面发挥着重要作用。     

黄淮海平原典型区冬小麦水分胁迫规律与灌溉策略

黄淮海平原区是中国主要的水分亏缺区,进行合理的灌溉,充分提高水分利用效率是近些年该地区农业研究的重要课题。该文利用环境政策综合气候模型（environmental policy integrated climate,EPIC）,通过模拟黄淮海平原典型区河北沧州地区冬小麦在3种灌溉情景下的生长过程探索合理的灌溉策略。首先通过雨养（无灌溉）情景模拟,分析在当地气候条件下冬小麦生长期内水分胁迫的变化规律,然后通过自动灌溉,调整单次灌溉最大量来分析产量、水分利用效率的变化规律,并根据灌溉实施过程探索合理的人工灌溉方式进行手动灌溉模拟。研究发现：该地区冬小麦在生长期内缺水严重,存在4个主要的水分胁迫期,分别位于分蘖期、返青期、拔节期和灌浆期;通过分析自动灌溉结果,冬小麦在播种期需灌溉10 mm,分蘖期40 mm,返青期35 mm,拔节期35 mm,灌浆期10 mm,能在提高产量的同时保证水分利用效率在一个较高的水平;试验证明,利用EPIC模型可较好地进行作物的水分胁迫与灌溉策略研究。