小麦早熟高产品种光合生理特性分析

对陕西关中地区当前推广的早、中、晚三种熟性8个高产小麦品种的光合生理特性进行了研究，以探明参试的早熟小麦品种高产的光合生理机能和进一步提高早熟小麦品种产量潜力的性状改良途径，结果表明，参试早熟高产小麦品种的光合生理物性是：1．灌浆高峰期蒸腾速率高；2．花期至灌浆高峰期有持续稳定的高净光合速率；3．花前同化产物对子粒干物质累积贡献潜势大；4．花后单株生物增长量远高于中、晚熟品种；5．花前同化产物转流系数高，花后干特质增长系数高，光合产物分配性能好，收获指数高。同时也进一步明确早熟高产小麦品种的生物学产量低于中、晚熟品种，其原因主要在于拔节期至开花期的生物学增长量少。进一步提高早熟小麦品种产量潜力的途径是保持或提高收获指数的同时，较大幅度地提高花期的生物学产量。     

小麦花后穗部温度变化规律及其与产量的关系

小麦的体温是反映小麦生态生理状态的重要参数,尽管目前已经从冠层温度的角度对小麦的体温进行了一系列研究,但是小麦花后穗部温度变化规律及其与产量的关系尚不清楚。因此,该研究以本课题筛选的抗旱性差异显著的6个品种为研究对象,调查开花期、花后7、14、21和28d及成熟期穗部温度,测定穗光合对产量的贡献率、穗粒数、千粒重、穗粒重和产量。研究发现开花期强抗旱品种旗叶SPAD值显著高于弱抗旱品种;不同品种穗部温度均表现出先降低而后升高的变化趋势,强抗旱品种最低值小于弱抗旱品种,且强抗旱品种和中抗旱品种最低值出现时间推迟1周左右;强抗旱品种穗光合对产量的贡献率、穗粒数、千粒重、穗粒重和产量显著高于中抗旱品种和弱抗旱品种;开花期旗叶SPAD值、花后7 d穗部温度与产量及产量要素呈现正相关关系,而花后其他时期穗部温度与产量及产量要素有负相关关系,且强抗旱品种的相关性强于弱抗旱品种。因此,穗部温度可以作为抗旱高产品种选育的参考指标。该研究不仅丰富了小麦抗旱高产理论,而且创新了小麦品种生理育种方法。     

花后渍水对小麦旗叶光合和籽粒灌浆特性及产量的影响

为明确花后渍水对小麦籽粒灌浆特性和产量的影响.于2015-2016年小麦生长季在安徽农业大学皖中试验站以皖垦麦076和皖麦52为供试材料,采用大田试验方法,在小麦开花后设置了0(W0),3(W3),6(W6),9 d(W9)4个渍水处理,研究花后渍水对小麦旗叶光合特性、抗氧化酶活性、籽粒灌浆特性和产量及其构成因素的影响.结果表明,花后14 d,两品种W3处理旗叶净光合速率、SPAD值、丙二醛(MDA)含量和过氧化物酶(POD)活性与W0无显著差异,W6和W9处理显著低于W0,而旗叶超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性在不同品种间表现不同,皖垦麦076的W9处理旗叶SOD和CAT活性显著低于其他处理,皖麦52的W3和W6处理旗叶SOD和CAT活性显著低于W0但高于W9处理.渍水6,9 d显著降低了小麦籽粒灌浆的平均速率,不同小麦品种在渍水条件下对籽粒灌浆进程的影响程度也不同.花后各渍水处理对小麦穗数无显著差异,皖垦麦076 W3处理的穗粒数与W0无显著差异,W6和W9处理显著低于W0,而皖麦52的穗粒数表现为W3、W6和W9处理均显著低于W0,以W9处理最低,两品种千粒质量和产量均表现为W0>W3>W6>W9,渍水9 d时,两品种产量降幅分别为34.99％,40.44％.本试验条件下,开花期渍水降低了小麦旗叶光合能力,影响了籽粒灌浆进程,降低了平均灌浆速率,导致千粒质量下降,从而降低了产量.     

花后渍水对小麦旗叶光合和籽粒灌浆特性及产量的影响

为明确花后渍水对小麦籽粒灌浆特性和产量的影响.于2015-2016年小麦生长季在安徽农业大学皖中试验站以皖垦麦076和皖麦52为供试材料,采用大田试验方法,在小麦开花后设置了0(W0),3(W3),6(W6),9 d(W9)4个渍水处理,研究花后渍水对小麦旗叶光合特性、抗氧化酶活性、籽粒灌浆特性和产量及其构成因素的影响.结果表明,花后14 d,两品种W3处理旗叶净光合速率、SPAD值、丙二醛(MDA)含量和过氧化物酶(POD)活性与W0无显著差异,W6和W9处理显著低于W0,而旗叶超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性在不同品种间表现不同,皖垦麦076的W9处理旗叶SOD和CAT活性显著低于其他处理,皖麦52的W3和W6处理旗叶SOD和CAT活性显著低于W0但高于W9处理.渍水6,9 d显著降低了小麦籽粒灌浆的平均速率,不同小麦品种在渍水条件下对籽粒灌浆进程的影响程度也不同.花后各渍水处理对小麦穗数无显著差异,皖垦麦076 W3处理的穗粒数与W0无显著差异,W6和W9处理显著低于W0,而皖麦52的穗粒数表现为W3、W6和W9处理均显著低于W0,以W9处理最低,两品种千粒质量和产量均表现为W0>W3>W6>W9,渍水9 d时,两品种产量降幅分别为34.99％,40.44％.本试验条件下,开花期渍水降低了小麦旗叶光合能力,影响了籽粒灌浆进程,降低了平均灌浆速率,导致千粒质量下降,从而降低了产量.     

小麦新品种‘烟农5158’生物学特点及灌浆期生理特性研究

为分析小麦新品种‘烟农5158’的光合生理基础,以其亲本之一‘鲁麦14号’为对照,研究了‘烟农5158’与其亲本‘鲁麦14号’之间的生物学特点及灌浆期的光合生理指标。结果表明：‘烟农5158’与‘鲁麦14号’相比,具有更好的株型结构和更大的产量潜力;花后不同时期籽粒的灌浆进程和灌浆速率、旗叶的净光合速率、叶绿素含量、花后旗叶蒸腾速率、旗叶原初光化学效率的日变化、旗叶最大和实际光化学效率、PSⅡ实际光化学效率、非光化学能量耗散等光合生理指标都优于对照‘鲁麦14号’。这是‘烟农5158’具有高产特性的生理原因之一。     

高产冬小麦的冠层光合能力及不同器官的贡献

通过两年对四个高产冬小麦品种冠层光合速率的测定,探讨了小麦灌浆期不同光合器官对群体光合能力的贡献。结果表明：灌浆期群体光合能力与干物质积累及籽粒产量呈显著的正相关ｒ＝０．９１９０和ｒ＝０．９２７９）。光合器官中,旗叶和倒二叶光合能力强,贡献最大;茎鞘具有与旗叶相仿或稍高的光合潜力;穗部不仅是光合产物贮藏的生物库,而且是重要的光合源,其对冠层光合的贡献一般在１０－１２％左右。但若群体过大,穗部光合贡     

小麦叶面积及光合速率与产量关系的研究

选用不同叶片姿态、不同叶片类型以及不同经济系数等多种特性小麦品种(品系)以及拟近等基因系为试验材料,测定了不同叶位叶面积、旗叶光合速率以及小麦生物和经济产量。研究小麦叶面积、旗叶光合速率与产量的关系。结果表明:顶三叶面积与单株生物产量、经济产量显著正相关,而下部三片叶叶面积与单株生物产量和经济产量之间无显著相关;旗叶光合速率与生物产量和经济产量之间呈正相关,但相关不显著,而旗叶光合速率与旗叶面积的乘积与生物产量和经济产量之间呈显著正相关。提高小麦顶三叶面积和光合速率有利于提高产量,旗叶面积和光合速率乘积与产量的关系更为密切。     

贵州省小麦育种研究与分析

当前贵州小麦类型有:高产型、高效型、高值型,产量目标为350 kg/667 m2。决定小麦产量潜力的关键因素是产量性状和光合生理性状,高产小麦育种重点应进行单位面积有效穗、穗粒数、千粒重的遗传选择,花后光合速率、花后绿叶面积、灌浆高峰期单穗平均日增重、灌浆高峰持续时间、生物学产量、收获指数等性状的遗传改良已很重要。聚优交配是选育高产小麦新品种的有效育种技术。为了适应高产育种的纵深发展要求,要加强光合生理特性、性状遗传规律等基础理论研究和高产小麦大穗材料创新工作,同时要进行育种技术的改进。     

抽穗后冬小麦旗叶光合特性的变化对产量的影响

为了探讨不同小麦品种之间的光合特性的差异及光合作用与经济产量的关系,本研究选取4个不同冬小麦品种分别在6个生育时期进行了光合特性的测定。结果表明：小麦旗叶6项光合特性指标随发育进程变化的趋势、变化程度基本相同,但不同品种在不同发育时期内光合特性指标的数值、变化程度不同;6项光合特性指标均与籽粒产量正相关;相关程度表现为绿叶面积>气孔导度>胞间CO₂浓度>净光合速率>叶绿素含量>蒸腾速率;不同时期光合特性与籽粒产量的相关性顺序为灌浆中期>灌浆前期>灌浆后期>开花期>抽穗期>灌浆末期;在开花期至灌浆后期,维持和提高旗叶的绿叶面积、叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、胞间CO₂是提高小麦产量的基础。因此,在开展小麦高光效育种时,对种质资源材料进行光合特性测定和比较对育种工作具有非常重要的参考价值和指导意义。     

氮素水平对不同基因型小麦旗叶光合特性和子粒灌浆进程的影响

在池栽条件下，研究了不同施氮水平对强筋小麦8901和弱筋小麦1391生育后期旗叶叶绿素含量、光合速率、灌浆速率和产量的影响。结果表明，两品种表现为随施氮量的增加，叶绿素含量、光合速率都有增加的趋势，但是过量氮肥又使它们降低。在本试验条件下，两品种均以中氮处理(240kg／hm^2)光合速率大，灌浆进程合理，产量水平高。研究发现，强筋和弱筋小麦生育后期叶光合特性和子粒灌浆进程差异显著；旗叶光合速率和叶绿素含量及子粒产量呈正相关。     

深耕时间和方式对旱地麦-玉复种体系小麦产量形成的影响

为筛选适于旱地冬小麦-夏玉米复种体系中冬小麦高产的深耕时间和方式，于2019年6月—2021年6月，在豫西典型的旱作麦-玉复种轮作种植区设置夏深翻(SP)、夏深松(SS)、秋深翻(AP)和秋深松(AS)4个处理，研究了2个试验年度的小麦产量、产量构成和穗部性状，以及2020—2021年度的小麦群体茎蘖数、旗叶SPAD值和净光合速率、干物质和氮素积累转运特性。深耕时间和方式对旱地冬小麦产量、产量构成因素、穗部性状、茎蘖数、旗叶SPAD值、净光合速率、干物质和氮素积累转运均有显著影响。与夏深翻相比，秋深松的冬小麦产量、穗数、返青—成熟期地上部干物质积累总量、花前干物质转运量、花后干物质积累量、开花—成熟期氮素积累总量、花前氮素转运量、灌浆中后期旗叶SPAD值和抽穗—灌浆后期旗叶净光合速率分别显著提高18.38%～19.55%,16.85%～26.05%,15.33%～20.28%,16.47%,20.43%,26.11%～33.81%,36.49%,5.24%～9.69%和5.55%～23.70%。秋深松能够增加小麦的茎蘖数、旗叶SPAD值和净光合速率，改善干物质和氮素积累转运特性，最终在...     

夏谷群体光合速率及不同冠层器官的光合贡献

对夏谷品种鲁谷１０号３种密度条件下群体光合速率的研究表明，生育期间群体光合速率的变化都呈单峰曲线型，峰值出现在开花期前后，从抽穗到灌浆初期维持较高的光合速率。但高密度条件下开花后群体光合速率衰减很快。开花期和灌浆后期对不同冠层器官光合贡献的分析表明，两个时期趋势相同，都以上三叶贡献最大，中部三叶次之，下部叶较低，茎鞘只占５％左右，穗部表现为呼吸消耗，且消耗总光合比重趋于上升。根据研究结果提出了鲁谷１０号亩产４００ｋｇ以上的群体光合指标为，开花期群体光合速率应达３１μｍｏｌ·ｍ－２·ｓ－１以上，以后应维持在较高水平，至成熟期仍应达１２μｍｏｌ·ｍ－２·ｓ－１左右。还探讨了群体光合速率与产量构成因素的关系     

保护性耕作条件下不同基因型小麦水分利用效率研究

在保护性耕作秸秆还田条件下,以济麦22、烟农19、济南17和烟农21四个不同基因型小麦(Triticum aesti-vumL.)品种为供试材料,研究了小麦不同生育期的叶面积系数、旗叶SPAD值、旗叶光合速率(Pn)和归一化植被指数(NDVI)与水分利用效率(WUE)的关系。结果表明,在保护性耕作秸秆还田条件下LAI、SPAD值、Pn和NDVI与该品种水分利用效率呈非线性的关系,经济产量是影响水分利用效率的关键指标;不同基因型小麦的LAI、SPAD值、Pn和NDVI存在明显的基因型差异;济麦22和烟农21能够充分利用土壤的有限水资源,获得较高的生物产量和经济产量,可以作为旱地保护性耕作条件下提高小麦水分利用效率,培育健壮群体(高产低耗)的种质资源。     

稻–麦轮作下9000kg hm~(–2)产量水平扬麦20的群体质量及花后光合特征

在稻麦两熟制条件下,于2010—2011和2011—2012年度,通过氮肥施用量、施用时期及比例的调控,建立了扬麦20不同产量水平群体,比较≥9000 kg hm–2群体(P1)与9000 kg hm–2群体(P2)的产量构成、群体质量及花后光合特征,为稻茬小麦大面积高产提供理论依据和技术支撑。P1较P2群体产量高约10%,每穗粒数高约5.5%,差异显著,但两群体的穗数和千粒重差异不显著。P1群体的穗数、穗粒数和千粒重分别为482~538万hm–2、47~49粒和34~39 g。籽粒产量与孕穗和开花期叶面积指数(LAI)及花后LAI衰减率和光合势呈抛物线关系,与乳熟期LAI、粒(重)/叶比和群体生长率呈显著线性正相关。两年度试验结果表明P1群体具有以下特征,孕穗期、开花期和乳熟期的LAI分别为6.5~7.0、5.0~6.0和4.0~4.5;粒(数)/叶比为0.37~0.39,粒(重)/叶比为13.5~14.5;花后LAI衰减率、群体生长率、光合势和净同化率分别为0.13~0.15 d–1、19~20 g m–2 d–1、103×104~118×104 m2 d hm–2和9~11 g m–2 d–1。花后21d和28 d,剑叶SPAD值、净光合速率、丙二醛(MDA)含量及3种抗氧化酶(CAT、POD和SOD)活性与产量相关性均达极显著水平。研究表明,稻–麦轮作体系中,扬麦20达到9000 kg hm–2产量水平的栽培技术关键点是获得适宜穗数的基础上,主攻每穗粒数与千粒重的协调增加,使群体在花前具有较高的光合面积和光合速率,花后光合面积衰减速率低,维持较高的光合面积,从而充分积累花后光合物质,在适宜库容基础上保障对库充实的需求。     

外源糖氮调控对春小麦花后旗叶光合特性和物质转运的影响

以筋性不同的春小麦品种龙麦33和克旱19为材料,研究了外源糖氮调控下小麦花后旗叶光合特性的变化和营养器官花前、花后贮藏干物质与子粒产量和品质形成的关系。结果表明,施入外源糖氮均提高了旗叶光合速率,但外源糖处理降低了叶绿素含量(SPAD值)。小麦营养器官花前贮藏干物质转运量(TAA)和转运率(TAR)在外源糖氮调控下降低,花后物质积累量(PAA)升高。子粒产量在外源糖氮调控下均增加,子粒蛋白质含量以外源糖处理最高。外源糖氮调控下小麦千粒重和子粒蛋白质含量的提高与花后较高的光合能力及干物质积累有关,且PAA和花后物质积累对子粒产量的贡献率(CPA)与子粒品质呈正相关。     

不同小麦品种千粒重对灌浆期弱光的适应性分析

选用粒重对籽粒灌浆期弱光适应能力不同的4个典型小麦品种(系),分析研究了籽粒灌浆期弱光和人为阶段性遮荫对各品种(系)千粒重、阶段灌浆速率、旗叶光合速率、花后14C同化物分配及开花前积累的干物质再分配状况的影响.结果表明,灌浆期弱光不敏感品种(系)的突出特点是,解除遮荫后的籽粒平均灌浆速率具有较强的补偿性增长效应.     

山西省超级小麦育种问题探讨

当前山西省超级冬小麦的产量指标为10000kg/hm~2,产量性状和光合生理性状是决定品种产量潜力的关键性状,超级小麦育种重点应进行单位面积穗数、穗粒数、穗粒重、花后21-31天平均光合速率、花后30天绿叶面积、灌浆高峰期单穗平均日增重、灌浆高峰持续时间、生物学产量、收获指数等9个性状的遗传改良。集优交配法是选育超级小麦新品种的有效育种技术。为了适应超级育种的纵深发展要求,要加强光合生理特性、性状遗传规律等基础理论研究和超级小麦大穗材料创新工作。     

土壤水份胁迫对冬小麦光合及产量的影响

在池栽防雨旱棚条件下研究了土壤水分胁迫对冬小麦光合及产量的影响。结果表明，随土壤水分胁迫加剧，小麦旗叶光合速率下降，气孔导度降低，籽粒灌浆速率下降，从而导致产量降低；但是，轻度胁迫与水分适宜处理之间，上述生理特性和籽粒产量均无显著差异，这就为节水高产提供了理论依据。     

黑小麦光合特性的变化及对产量的影响

本研究旨在为选育高产黑小麦品种提供理论依据。以5个黑小麦品系和1个普通小麦(CK)为材料,在抽穗期—成熟前期7个生育期探究了旗叶光合特性指数(PCI)的变化及其与籽粒产量(GY)的关系。结果表明：与CK相比,5个黑小麦品系旗叶的叶绿素含量(CC)在抽穗期—灌浆后期均显著较低;绿叶面积(GLA)在灌浆后期较低而在成熟前期则较高,生物学产量(BY)的增长速率在灌浆前—中期均显著较高而在开花期—灌浆前期、灌浆末期—成熟前期则均显著较低;灌浆速度(GFR)在灌浆—中期、灌浆中—后期均显著较低。5项PCI与GY间显著正相关,PCI的变化速率在抽穗期—开花期、开花期—灌浆前期与GY间正相关而在灌浆中—后期、灌浆后—末期、灌浆末期—成熟前期则负相关。PCI的变化速率与GY间相关程度为GLA>Trm>Pn>Gs>CC,Pn>Gs>Trm>CC>GLA。不同时期PCI的变化速率与GY间相关性程度为灌浆中期>灌浆前期>灌浆后期>灌浆末期>抽穗期>开花期>成熟前期,开花期—灌浆前期>抽穗期—开花期>灌浆前—中期>灌浆末期—成熟前期>灌浆后—末期>灌浆中—后期。选育旗叶在抽穗期—灌浆中期具有较高CC、Pn、Gs、GLA的黑小麦品系是提高黑小麦产量的重要手段。     

粮棉轮作模式下深翻对冬小麦灌浆期旗叶衰老、灌浆特性和产量的影响

为了解深翻与小麦灌浆的关系,以冀麦585为材料,采用大田试验研究了不同的深翻深度对冬小麦灌浆期旗叶衰老和灌浆特性及产量的影响。结果表明,深翻70 cm处理可以提高冬小麦灌浆后期旗叶SPAD值,提高叶绿素含量,延缓旗叶衰老;深翻50 cm和深翻70 cm提高灌浆期冬小麦的土壤含水量,旗叶的光合特性,延长叶片功能期;深翻处理提高灌浆后期小麦的籽粒干质量、最大灌浆速率、灌浆速率最大时的生长量和理论最大粒重,延后最大灌浆速率出现的时间;深翻30 cm和深翻50 cm处理通过提高千粒质量和收获指数来提高冬小麦的产量,其中深翻50 cm的保水效果好于深翻30 cm。因此,农业生产中合理深翻是提高冬小麦灌浆后期灌浆速率,延缓叶片衰老,从而提高产量的有效措施。