川西北大穗大粒型小麦灌浆规律研究

摘要：本文研究大穗大粒小麦籽粒灌浆干物质积累模型及灌浆特性与粒重的相关分析。结果表明：小麦籽粒干重变化呈“S”曲线,灌浆速率和籽粒水分含量均呈正态曲线。最大灌浆速率Rmax,渐增期(R1)快增期(R2)和缓增期速率(R3),渐增期持续天数(T1)是影响粒重的重要参数,各阶段灌浆速率与持续时间呈显著负相关。因此在大穗大粒高产小麦栽培和育种中可通过选育高灌浆速率,尤其是高快增期灌浆速率的品种;通过适当的栽培措施协调灌浆速率与持续时间的矛盾,增加缓增期灌浆速率而提高粒重     

播期对豫麦34灌浆特性的影响

以小麦品种豫麦34为材料,设置7个不同的播期,用Logistic方程对籽粒灌浆过程进行拟合,用相关性分析研究灌浆参数与播期的关系。结果表明,豫麦34籽粒灌浆规律符合Logistic生长曲线,各个播期灌浆过程均呈“S”型变化,但模型参数因播期的不同而有所不同。播期对籽粒灌浆有较大的影响。随着播期的推迟,灌浆高峰期有所提前,灌浆持续时间有所缩短。影响粒重的主要灌浆参数是灌浆速率和灌浆持续时间,其中渐增期的持续时间影响较大,其次是缓增期的灌浆速率和持续时间。因此,通过确定适宜的播期协调灌浆持续天数与灌浆速率的矛盾,适当减少渐增期的持续时间,使小麦灌浆快速进入快增期,增加缓增期的灌浆速率和灌浆持续时间,可以达到提高粒重的目的,为豫麦34的高产打下基础。     

小麦籽粒灌浆参数变异及与粒重的相关性分析

以5个小麦品种为材料,采用Logistic模型拟合籽粒灌浆过程,对籽粒灌浆参数与粒重的相关性进行分析。结果表明,灌浆参数在不同灌浆阶段存在显著差异,渐增期持续持续时间（T1）和缓增期持续时间（T3）变异系数较大,最大灌浆速率出现时间（Tmax）、灌浆持续期（T）、快增期持续时间（T2）则相对稳定;最大灌浆速率（Rmax）、平均灌浆速率（R）、快增期灌浆速率（R2）变异系数较小,相对稳定,渐增期灌浆速率（R1）和缓增期灌浆速率（R3）的变异系数较大,易受影响;T和R与千粒重呈极显著正相关,对千粒重（Y）作用较大,R的作用大于T;灌浆持续时T、R、R2和T2、R3和T3对Y作用显著。因此,可通过选育高平均灌浆速率（R）、高快增期灌浆速率（R2）的品种,配套适当的栽培措施来协调灌浆速率与灌浆持续时间的矛盾,达到增加粒重的目的。     

淮北地区高产小麦籽粒灌浆特性分析

选取安徽省淮北地区7个小麦高产品种,对其籽粒灌浆过程进行了研究。结果表明,小麦籽粒灌浆进程呈"慢-快-慢"的"S"型曲线,籽粒灌浆期可分为渐增期、快增期、缓增期三个阶段。灌浆过程可以用Logistic方程拟合,方程的相关系数均大于0.980 1,达到显著水平,拟合效果良好。相关分析表明,粒重主要是由快增期持续时间和缓增期速率决定的,与整个灌浆期持续期和平均灌浆速率正相关。在小麦灌浆快增期和缓增期,灌浆速率越快,持续时间越长,干物质积累越多,粒重就越高。     

黄淮麦区小麦主栽品种粒重与籽粒灌浆特性的关系

研究粒重与籽粒灌浆特性的关系对提高小麦产量潜力和稳定性具有重要意义。采用Logistic方程, 对2012—2015连续3年度种植在河南安阳的14份黄淮麦区主栽品种和苗头品系的粒重及其籽粒灌浆特性研究表明, 粒重和灌浆速率参数主要受基因型控制, 灌浆持续时间主要受环境影响。不同粒重类型品种间平均灌浆速率、最大灌浆速率和各时期灌浆速率均存在显著差异, 表现为高粒重>中等粒重>低粒重, 灌浆持续时间则差异不显著。灌浆速率, 特别是快增期灌浆速率快慢是造成品种间粒重差异的主要原因。粒重与所有灌浆速率参数均呈显著正相关(P<0.001), 与快增期灌浆速率和平均灌浆速率的相关系数分别为0.97和0.90, 与灌浆持续时间相关不显著。建议采用平均灌浆速率对相关性状进行基因定位, 以进一步改良黄淮麦区小麦品种的粒重。     

四川盆地小麦籽粒的灌浆特性

四川盆地小麦灌浆期长,粒重优势明显,但易受环境影响。2010-2011和2011-2012年连续2个小麦生长季,选用10个品种在3个地点进行灌浆特性研究,以揭示该区域小麦灌浆参数的基因型差异及环境效应。2年平均粒重48.25 g,灌浆分为渐增期(T₁)、快增期(T₂)和缓增期(T₃) 3个阶段,各阶段持续时间为T₃ (16.30 d)>T₁ (13.41 d)>T₂ (12.98 d),其灌浆速率分别为0.618、0.772和2.205 mg grain^-1 d^-1。3个阶段的干物质积累贡献率依次为21.21% (T₁)、58.27% (T₂)和20.53% (T₃),可见快增期结束时可以积累80%左右的干物质量。基因型、地点和年份对除粒重以外的所有灌浆参数均有显著影响,以年份的效应最大。同一年中,粒重、最大灌浆速率、平均灌浆速率、缓增期灌浆速率、渐增期灌浆速率和快增期灌浆速率主要受基因型的影响,而其他参数则以地点效应大于基因型效应。粒重与平均灌浆速率、最大灌浆速率、快增期灌浆速率和缓增期灌浆速率呈极显著正相关。10个参试品种中,川麦42、川育23和川麦56具开花期早、灌浆速率高、灌浆时间长、粒重大等特征。     

不同麦类作物籽粒灌浆特性研究

为研究不同麦类作物籽粒的灌浆特性,以小麦品种‘宁麦13’、大麦品种‘龙啤1号’和青稞品种‘昆仑15号’为试材,利用Logistic模型对籽粒灌浆过程进行拟合,分析了3种作物粒重增长进程和灌浆参数的差异。结果表明：小麦、大麦和青稞千粒重分别为51.60、49.01、46.43 g/(1000grain),三者之间差异显著(P<0.05)。小麦籽粒有效灌浆时间为45.89 d,分别比大麦和青稞长9.84 d和3.59 d (P<0.05);小麦粒重快增期和缓增期持续时间显著长于大麦和青稞,青稞与大麦无显著性差异。大麦籽粒平均灌浆速率为1.37 g/(1000grain·d),高于小麦和青稞18.10%和24.55%(P<0.05);大麦籽粒粒重快增期灌浆速率、缓增期灌浆速率和最大灌浆速率显著高于小麦和青稞,青稞与小麦无显著性差异,但大麦在快增期灌浆速率下降最快。可见,小麦与大麦、青稞之间粒重的差异主要取决于籽粒灌浆持续时间,大麦与青稞之间粒重的差异主要取决于籽粒的灌浆速率。     

播期和种植密度对小麦籽粒灌浆特性的影响

研究了播期和种植密度对临优145和临优2018籽粒灌浆特性及粒重的影响。结果表明,播期和种植密度对2个小麦品种灌浆特性及粒重的影响存在差异,但仍符合Logistic生长曲线。不同播期下,临优145的B、Rmax、R2和R3变异较大,临优2018的K、R1、R3、T2和T3变异较大;不同种植密度下2个小麦灌浆参数变异相对较小。灌浆速率对临优145粒重影响较大;中后期灌浆持续时间和渐增期灌浆速率对临优2018的粒重影响较大。在晋南生态条件下,2个供试小麦均以10月9日播种,种植密度225万基本苗·hm-2时粒重较高。     

贵州高原夏秋麦籽粒灌浆特性的研究

本文据１９９２－１９９５年试验结果,以Ｌｏｇｉｓｔｉｃ方程拟合贵州高原不同夏秋麦品种的籽粒灌浆过程并计算出有关籽粒灌浆参数,发现不同夏秋小麦品种灌浆特性有所不同。通径分析灌浆参数与千粒重的表明,籽粒平均灌浆速度和最大灌浆速度是影响夏秋麦千粒重的两个主要因素。且两因素间有极显著相关。进一步分析发现,缓增期和渐增期日数以及快增灌浆速率对千粒重作用显著;缓增期日数与渐增期日数间有极显著负相关,快增期灌浆     

不同耕作方式下春小麦子粒灌浆特性分析

对新疆春小麦品种新春6号在不同耕作方式下的子粒灌浆特性进行了研究。结果表明,不同耕作方式下新春6号的子粒灌浆规律均符合Logistic自然生长曲线。各方程的决定系数R2都在0.998 1以上,均达到显著水平。不同耕作方式可影响子粒各阶段灌浆持续天数T、子粒灌浆速率和粒重。小麦留茬免耕处理渐增期的持续时间明显长于传统耕作;在灌浆各阶段,免耕各处理的灌浆速率均比传统耕作高,在快增期,小麦免耕留茬处理灌浆速率比传统耕作的高7.7%,小麦免耕不留茬处理比传统耕作的高7.4%。因此选择合适的耕作方式,可提高小麦各阶段灌浆速率,对增加粒重、提高产量有重要意义。     

灌水处理对不同筋型小麦籽粒灌浆特征的影响

采用田间试验方法,研究了灌水处理对不同筋型小麦籽粒灌浆特征的影响。结果表明,在各处理下不同筋型小麦籽粒灌浆过程呈"S"型变化趋势,并用Logistic方程进行模拟,不同筋型小麦灌浆特征参数受灌水处理的影响不同。灌二水比一水提高了临优145和临优2018籽粒各项灌浆参数,临优145各灌浆参数的变异系数大于临优2018。灌二水处理中,临优145越冬、拔节水平均灌浆速率最高,临优2018越冬、孕穗水平均灌浆速率最高。临优145和临优2018的粒重与最大灌浆速率出现的时间和渐增期时间分别达极显著与显著水平。因此,生产中可延长渐增期持续时间对增加粒重非常重要。     

旱种水稻灌浆特性与灌浆期籽粒中激素含量的变化

以粳稻武育粳3号和杂交籼稻汕优63为材料, 研究了旱种(地膜覆盖栽培)水稻籽粒灌浆特性与灌浆期籽粒中激素含量的变化. 与水种(常规栽培)相比, 旱种水稻的粒重减轻, 最大灌浆速率和平均灌浆速率增大, 达到最大灌浆速率的时间提前, 活跃灌浆期缩短, 弱势粒尤为明显. 灌浆前期籽粒中的吲哚乙酸(IAA)、玉米素核苷(ZR)和脱落酸(ABA     

CO2浓度升高对春小麦灌浆特性及产量的影响

为给在大气CO2浓度升高条件下春小麦高产栽培提供理论依据,利用农田开放式空气CO2浓度增高（Free Air CO2Enrichment,FACE）研究平台,以春小麦‘定西24号’为供试品种,研究了大气CO2浓度升高对春小麦灌浆特性及产量的影响。结果表明,随着CO2浓度的增加,春小麦干物质积累增加,最大积累速率出现的时间推迟,最大积累速率增大。随着CO2浓度的增加,千粒重增加,最大灌浆速率出现的日期推迟,最大灌浆速率升高;在不同CO2浓度条件下,灌浆速率与粒重呈显著正相关,但灌浆持续期天数与粒重关系不大。从灌浆的3个阶段来看,渐增期持续时间和渐增期灌浆速率对千粒重的影响作用更大;CO2处理小麦的籽粒产量分别比对照提高了15.62%、29.42%和36.98%,平均增产27.34%,均达极显著水平。本试验中CO2处理使春小麦显著增产主要是由于每穗粒数显著增加的缘故。     

不同播期下的糯玉米籽粒灌浆特性分析

为了给糯玉米高产栽培及新品种选择提供依据,本研究分析了5个不同基因型的糯玉米品种在不同播期下的鲜穗产量及籽粒灌浆特性。结果表明,在试验所设的播期下,糯玉米春季早播和秋季晚播有利于鲜穗产量增加,春播相对秋播有更高的产量。糯玉米籽粒干重变化符合Logistic曲线增长,籽粒灌浆可分为前期、中期和后期三个时期。根据灌浆参数分析,籽粒干物质的增加主要集中在中期,该期灌浆持续时间最短但平均灌浆速率最大,其干物质积累量占了整个灌浆期的60%左右,而前期和后期分别约占20%。不同品种籽粒灌浆特性存在差异,沪玉糯3号和苏玉糯2号灌浆速率快,灌浆持续期较短。美玉8号、浙凤糯3号灌浆速率相对较慢且灌浆持续期较长。相关分析表明,糯玉米鲜穗产量与最大灌浆速率、平均速率、粒重增量、灌浆活跃期显著相关,与灌浆持续期相关不显著。     

5个周麦品种的产量构成及其籽粒灌浆特性研究

以河南省周口市农业科学院自主选育的5个主推小麦品种为供试材料,对其产量构成、籽粒灌浆特性进行了研究。结果表明:品种间产量及产量三要素存在差异。每667m~2平均产量为538.6kg,其中最高是周麦27号达到586.0kg,最低周麦18号为502.7kg;产量三要素的平均亩穗数37.4万,变异系数14.76%,最高达到40.6万;穗粒数平均为36.1粒,变异系数17.14%,最高为43.1粒;平均千粒重46.5g,最高达到48.7g,变异系数4.91%。灌浆速率测定表明渐增期、快增期持续时间和最大灌浆速率达到时间存在显著差异,但平均灌浆持续时间差异不显著;平均灌浆速率和最大灌浆速率品种间差异显著,周麦16号均最大分别为1.67mg/grain·d、3.29mg/grain·d,周麦23号均最小分别为1.42 mg/grain·d、2.46mg/grain·d;快增期、缓增期灌浆速率品种间也存在显著差异,且二者在不同品种间表现趋势相同,渐增期除周麦23号外,其他4个品种间差异不显著。     

花后高温、弱光及其双重胁迫对小麦籽粒内源激素含量与增重进程的影响

在田间试验条件下研究了花后不同时期高温、弱光和温光双重胁迫对小麦籽粒内源激素含量与增重进程的影响。结果表明,灌浆中期温光双重胁迫处理对小麦粒重的影响最为显著,不同时期3种处理后,单粒重的降低主要是缓增期灌浆速率和平均灌浆速率显著降低所致,而灌浆持续期对其影响较小。灌浆进程中籽粒GA₃含量的降低或ABA含量的升高可能是导致平均与最大灌浆速率以及渐增期、快增期和缓增期灌浆速率变化的生理原因。对籽粒各内源激素变化速率之间及其与籽粒平均灌浆速率的相关分析表明,对籽粒灌浆速率的调节作用GA₃主要体现在灌浆前期（开花后7~12 d）和后期（开花后19~28 d）;而ABA主要是在灌浆中期（开花后12~19 d）,且籽粒平均灌浆速率与ABA之间的关系要比其与GA₃的关系相对密切。整个籽粒灌浆过程,ZR和IAA含量变化与籽粒平均灌浆速率的相关性均不显著。     

不同粒型小麦品种籽粒内源激素变化与籽粒灌浆特征的比较

选用2个粒重差异较大的小麦品种济麦20(小粒型)和山农710331(大粒型),对比研究其籽粒发育过程中4种主要内源激素(IAA,GAs,ZR和ABA)的含量变化及籽粒灌浆特征。结果表明,2个品种内源激素含量变化动态趋势基本一致,但品种间内源激素含量存在基因型差异。在籽粒发育过程中,IAA,GAs和ZR含量呈籽粒发育前期高、后期低的趋势,而ABA含量呈“V”型曲线变化。用Logistic方程拟合籽粒灌浆过程可以看出,籽粒灌浆启动时间、灌浆速率以及灌浆持续时间共同决定小麦最终籽粒重的高低。与小粒型品种济麦20相比,大粒型品种山农710331籽粒发育初期较高的ZR含量使其籽粒灌浆启动时间早;在整个籽粒发育过程中较高的GAs,ZR和ABA含量与较高的籽粒灌浆速率相联系;籽粒发育后期较高的ZR含量及相对较低的ABA增幅,可能是其籽粒灌浆持续时间较长的一个重要原因。     

黄淮麦区不同习性小麦籽粒灌浆特性分析

以目前河南省生产上大面积推广的高肥小麦品种和洛阳农科院新培育的小麦品种为材料，研究不同习性小麦籽粒灌浆的特性及其灌浆特性比较。用Logisitic方程对不同习性小麦品种的籽粒灌浆过程进行了拟合；用变异系数法分析了灌浆各参数的变异大小，用相关分析研究了灌浆参数与粒重的关系。结果表明：1、对所有品种来说，T3，R3的变异系数较大，其次是R1和R，Tmax和T品种间差异小，相对稳定；对春性品种来说，品种间变异较大的是T3和R3，相对稳定的是Tmax和T；相对于半冬性品种，T3和R3的变异大，其次是R1和T1，T和R max的变异小。2、对所有品种来说最大灌浆达到时间Tmax、最大灌浆速率Rmax、平均灌浆速率R和各阶段灌浆速率是影响粒重的主要因素，而且R对粒重的影响达极显著水平；而对春性品种，与粒重显著相关的灌浆参数为Rmax、R、R2；半冬性品种，平均灌浆速率R、R1和T2与粒重显著相关。针对河南省小麦灌浆后期常有干热风的气候特征，通过栽培措施协调不同习性小麦品种灌浆速率与持续时间的矛盾，选育平均灌浆速率较高的高肥小麦品种，从而达到增加粒重、获得高产的目的。     

不同播期对冬小麦粒重形成及产量的影响

以4个冬小麦品种为材料,研究了不同播期条件下籽粒灌浆特征参数、粒重和产量的差异。结果表明:播期对千粒重的影响存在差异,洛旱6号、洛麦21号和豫麦49不同播期之间的籽粒千粒重存在显著差异,但播期对偃展4110的千粒重影响不大。在不同播期下,灌浆过程中平均灌浆速率、快增期灌浆速率对粒重的影响较大。播期对不同品种灌浆高峰出现的日期影响基本一致,早播期>晚播期>中播期.但较早播种时,洛旱6号、洛麦21号和豫麦49灌浆高峰出现较早,灌浆速率大,晚播时偃展4110灌浆高峰出现较早,灌浆速率大。播期对4个品种产量的影响均以中播最高,在河南旱区生态条件下,似偃展4110的春性品种适宜播期为10月中下旬,洛旱6号、洛麦21号等似豫麦49的半冬性品种适宜播期为10月中旬。     

2个小麦品种籽粒灌浆性状的分析

为了对小麦新品种的选育提供理论依据,利用Richards方程对小麦品种‘绵麦37’（四川省小麦新品种区域试验对照品种）和‘川麦42’（长江上游冬麦组品种区域试验对照品种）的灌浆性状进行了研究。研究得出了2个品种的主要灌浆性状参数,结果表明,在四川盆地,灌浆速率比灌浆持续时间更能影响小麦粒重,小麦粒重主要受灌浆前期和灌浆中期的灌浆速率的影响,灌浆中期对粒重的贡献达到45%以上。通过以上结果,认为在小麦新品种选育的实践中,要兼顾较长的灌浆持续期、较高的平均灌浆速率和最大灌浆速率、以及抗倒伏性等性状的选择。