多穗型高产小麦品种产量结构特征与灌浆期光合性能的优势分析

以多穗型小麦品种济麦20、豫麦49和郑麦004为材料,在大田栽培条件下研究了实现高产的产量结构特征及其灌浆期的光合性能.结果表明,在群体穗数均大于700×104·hm-2的基础上,3个品种实现高产各具优势,济麦20具有穗数优势、豫麦49具有粒重优势、郑麦004具有粒数优势且产量表现最高(P<0.01).3个品种灌浆期的光合性能表现为,郑麦004旗叶中叶绿素a,b含量明显高于其它品种,后期叶片保绿性好,尤其花后20d以后,净光合速率、叶面积指数、光合势平均分别较其它品种高出18.0%,12.4%和18.4%,且具有较高的子粒灌浆速率.由此可见,在满足较多穗教的基础上,增加穗粒数,并维持灌浆后期的光合性能,是进一步高产的重要保证.     

不同类型高产小麦品种的光合特性研究

以多穗型、中穗型和大穗型3种类型9个小麦品种为试验材料,对高产小麦品种光合特性及其与产量性状的相关性进行了研究。结果表明,在陕西关中灌区生产条件下,高产小麦品种与丰产品种相比,其光合性能在小麦生育后期具有明显的优势:灌浆期叶面积系数(LAI)和叶绿素(Chl(a+b))含量一直维持较高水平;旗叶丙二醛(MDA)增长速率和净光合速率(Pn)下降速率明显小于丰产品种。旗叶Pn与Chl(a+b)呈较高的正相关,与MDA含量呈显著或极显著负相关。千粒重、穗粒数、穗粒重及产量均与灌浆后期旗叶的Chl(a+b)含量、Pn及叶面积持续期呈显著或极显著正相关,与后期MDA含量呈显著负相关。     

花后喷肥对不同穗型小麦旗叶光合速率及籽粒产量的影响

为了探讨不同穗型小麦品种对花后喷肥的反应,选用大穗型和多穗型小麦品种为试验材料,研究了花后混喷多种肥料对2种穗型小麦品种旗叶光合速率、干物质积累及籽粒产量的影响。结果表明:花后喷肥可提高旗叶净光合速率,增加单茎地上干物质积累,多穗型品种豫麦49旗叶净光合速率和地上干物质积累增幅均大于大穗型品种宿2001。喷肥后茎节单位长度干重增加,茎节贮存物质有所增加,以宿2001较为明显。混喷多种肥料后2种穗型小麦品种的籽粒产量均显著高于对照,其中,豫麦49增产7.41%,宿2001增产6.35%,品种间差异不明显。     

不同穗型小麦品种生长发育特性和产量形成的研究

选用当前小麦生产上应用的三种穗型六个品种进行生长发育特性和产量形成的研究.结果表明:不同穗型品种春化发育属性、分蘖发生和成穗、小花分化和结实、籽粒灌浆速率、生物产量和籽粒产量等方面均有差异.在栽培技术途径与措施上应加以区别,扬长避短.半冬性偏冬性品种需比偏春性品种提前播种;多穗型品种需比大穗型品种降低播量;大穗型品种提高产量应侧重于增加光合源;多穗型品种应侧重于增加籽粒库;中间穗型品种需重点提高后期的光合积累.     

氮素水平对不同穗型水稻产量及其产量构成因素的影响

以不同穗型水稻品种为试材,研究了不同氮素水平对参试品种产量及产量构成因素的影响。结果表明,株型尤其是穗型与需氮量有一定相关。在本试验条件下,不同穗型品种干物质生产均呈“S”型曲线,抽穗前两种穗型品种干物质生产量差异不大,灌浆结实期直立穗型干物质生产量明显高于弯曲穗型品种。提高直立穗型品种经济产量的可行途径是在保持较高群体光合生产率的前提下,促进后期干物质向子粒的转移。     

花后不同时期高温处理和行距对不同品种小麦旗叶光合特性的影响

在大田条件下,研究不同行距及花后不同时期高温胁迫条件对冬小麦旗叶叶绿素含量(a b)、光合速率(Pn)、及PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)、PSⅡ光化学的最大效率、荧光非光化学猝灭系数(qN)以及产量的影响。结果表明,灌浆前期和中期对旗叶光合参数影响较大,后期影响减小。在相同温度条件下,大穗型品种在灌浆前期受高温胁迫影响最大,而多穗型品种则在灌浆中期。采用宽窄行种植方式可以降低高温天气对花后旗叶光合的影响。     

抽穗后不同时期去除旗叶对不同穗型小麦产量的影响

以多穗型华瑞0712和大穗型淮麦33为材料,研究抽穗后不同时期去除旗叶对小麦产量性状的影响。结果表明:去除旗叶时间越早,小麦穗粒重、每穗粒数、每穗有效穗数和单茎干质量的下降幅度越大,其中穗粒重的影响最大;抽穗后第20天去除旗叶,对小麦每穗粒数、每穗有效穗数和单茎干质量无显著影响;大穗型淮麦33去除旗叶后穗粒重和单茎干质量降幅大于多穗型华瑞0712。因此,建议生产上尽可能延长小麦旗叶功能期。     

不同穗型水稻品种灌浆期生理特性的差异

在大田条件下，研究了直立穗和弯曲穗型水稻品种灌浆期部分生理特性，结果表明：直立穗型品种上3叶叶绿素含量明显高于弯曲穗型品种，且随生育进程叶片衰老较慢；直立穗型品种的剑叶和倒3叶SOD、ATPase活性比弯曲穗型品种的高，而POD活性则是弯曲穗型品种的高；直立穗型品种的强势粒中ATPase活性在灌浆前期高于弯曲穗型品种，而灌浆后期则低于弯曲穗型品种。直立穗型品种的强势粒和叶片中内源激素ABA的含量在灌浆前期都低于弯曲穗型品种，而灌浆后期则高于弯曲穗型品种。     

氮素水平对不同穗型水稻品种植株衰老和产量的影响

在大田条件下，研究了两种氮素水平对直、弯穗水稻品种植株生长、叶片衰老和产量的影响。结果表明，高氮条件下两品种的朱粗度和叶片性状均优于低氮条件。增施氮肥能提高剑叶的叶绿素含量，延长叶绿素含量缓降期，使植株在生育后期能保持较高的绿叶面积；同时能提高剑叶的全氮含量，延长光合速率高值持续期，增加植株的干物质积累和籽粒产量。在同一氮素水平下，直立穗型品种的植株粗度、剑叶活力、籽粒灌浆速率、千粒重、生物产量及籽粒产量均略优于弯曲穗型品种。     

南疆冬小麦旗叶与穗粒重关系的研究

植株上部叶片的光合产物是籽粒中干物质的第二大来源，小麦旗叶由于所处生长发育时期和位置的特殊性，其组织结构和生理功能明显不同与其它叶片。根据前人研究结果，旗叶对小麦籽粒产量的贡献可占三分之一。因此在育种栽培过程中，人们普遍对旗叶的大小、光合功能期、叶基角及后期保护都特别关注。叶片光合速率和光合功能期是影响光合生产力的两个因素，而作物产量的高低则主要取决于光合生产力，提高光合生产力是进一步提高作物光能利用率的主要途径。而旗叶的叶面积大小直接影响叶片的光合速率。由此可见，旗叶叶面积大小、光合功能期必然与穗粒重有一定的关系。因此，我们以冬小麦14个品种(系)作为研究材料，研究旗叶各个指标与穗粒重的关系，并结合南疆的气候条件和土壤性质作了进一步研究。     

密度和氮肥运筹对两种穗型小麦生长与物质生产特性的影响

研究了密度和氮肥基追比例对不同穗型冬小麦生长与物质生产特性的影响,以多穗型小麦烟农19和大穗型小麦兰考矮早8为材料,在同一施氮量设氮肥基追比例7:3、5:5和4:6 3个水平和密度设低、中、高3个水平组合处理进行大田试验。结果表明：多穗型小麦烟农19的中密度和氮肥基追比例5:5互作处理、大穗型小麦兰考矮早8的高密度和氮肥基追比例7:3互作处理有利于叶绿素SPAD值、旗叶净光合速率、群体叶面积指数、干物质积累量的提高,产量最高。     

密穗与疏穗型小麦强、弱势籽粒淀粉积累及库强度的比较

 【目的】研究小麦强、弱势籽粒淀粉积累与库容量、库活性间的关系及不同穗型间的差异。【方法】以密穗型小麦品种鲁麦21、济麦20和疏穗型小麦品种山农1391、山农12为材料,对籽粒发育过程中强、弱势粒淀粉积累、胚乳细胞数目及相关酶活性变化进行比较。【结果】两种类型小麦强势粒直、支链淀粉积累量均高于弱势粒,密穗型小麦籽粒直、支链淀粉积累量在强、弱势粒间的差异幅度高于疏穗型小麦。Logistic方程拟合籽粒淀粉积累进程表明,强势粒淀粉积累量较弱势粒高的原因是其积累启动时间较早和淀粉积累速率较高;密穗型小麦强、弱势粒淀粉积累速率的差异幅度较大,是造成其籽粒最终淀粉积累量在强、弱势粒间的差异幅度大于疏穗型的原因之一。小麦强势粒胚乳细胞数目显著高于弱势粒,与疏穗型小麦相比,密穗型小麦强、弱势粒胚乳细胞数目的差异幅度较大。4个小麦品种弱势粒蔗糖含量在灌浆期均高于强势粒,说明籽粒蔗糖含量即淀粉合成底物的供给并不是造成强、弱势粒淀粉积累存在差异的限制因子。小麦强势粒蔗糖合酶（SS）、腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（AGPP）、可溶性淀粉合酶（SSS）和颗粒结合态淀粉合酶（GBSS）活性均高于弱势粒,密穗型小麦强、弱势粒上述酶活性差异幅度均较疏穗型大。【结论】小麦库容量（胚乳细胞数目）和库活性（淀粉合成相关酶活性）是制约强、弱势粒淀粉积累的主要因素。密穗型小麦强、弱势粒间的胚乳细胞数目和淀粉合成相关酶活性差异较大,这可能是造成密穗型小麦籽粒淀粉积累量在强、弱势粒间的差异幅度大于疏穗型的原因。     

胶东半岛冬小麦9750kg/hm~2超高产品种类型筛选及群体质量指标研究

试验以大穗型(450万穗/hm2左右)、中间型(525~600万穗/hm2)、多穗型(675万穗/hm2左右)品种为研究对象,通过三种类型小麦品种产量表现,筛选适宜胶东半岛种植且大面积实现9750 kg/hm2超高产水平的冬小麦品种,筛选结果以烟农24、烟2070为代表的多穗型品种为首选。试验系统分析了三种类型小麦群体的动态变化特点,指出胶东半岛多穗型品种9 750 kg/hm2超高产群体质量指标:每公顷成穗720万,起身期分蘖成穗率45%,穗粒数40粒,千粒重38 g,最大叶面积系数为8.6,高效叶面积率75%,有效叶面积率95%以上。     

我国主要麦区主栽高产品种产量差异及其与 产量构成和氮磷钾吸收利用的关系

【目的】明确主栽高产品种产量差异与产量构成、氮磷钾吸收利用的关系,对于通过选育优良品种,进一步优化养分管理和栽培措施,缩小产量差,以指导我国主要麦区小麦的高产优质生产。【方法】于2016—2017年度在我国黄淮北片、黄淮南片和长江中下游3个主要冬麦区进行田间试验,种植各麦区主栽高产品种,研究高产小麦品种产量差异及其与干物质累积、产量构成和氮磷钾吸收利用之间的关系。【结果】黄淮北片、黄淮南片和长江中下游麦区籽粒产量均存在较大差异,分别介于7 751—8 702 kg·hm ^-2、7 302—8 413 kg·hm ^-2、5 554—到6 294 kg·hm ^-2。各麦区品种高产的原因不同,黄淮北片麦区,高产品种具有高的地上部生物量和收获指数,穗数也是高产的原因;黄淮南片麦区高的收获指数和穗粒数是高产的关键;长江中下游麦区高产的主要原因是高的收获指数和千粒重。黄淮北片麦区,高产品种有低的籽粒含氮量和需氮量以及高的氮生理效率;黄淮南片麦区,高产品种茎叶含磷量和需磷量较低,但磷生理效率和茎叶含钾量较高;长江中下游麦区,高产品种的籽粒含钾量低,籽粒含磷量和茎叶含磷钾量高,地上部氮磷吸收量高,磷生理效率低于而需磷量高于对照品种。【结论】总体来看,黄淮北片麦区鲁原118、黄淮南片濮麦168、长江中下游麦区华麦7号等具有较好的产量表现;在我国主要麦区,地上部生物量和收获指数仍是高产的关键,同时提高地上部养分吸收利用和养分收获指数,才能提高生理效率,降低养分需求量,实现小麦高产优质。     

施氮量对枣麦间作小麦光合速率、光合物质积累及产量的影响

[目的]枣麦间作模式下,探讨施氮量对小麦光合特性及产量形成的影响,确定枣麦间作模式下合理的施氮量.[方法]在枣麦间作模式下,研究不同施氮量对小麦叶绿素含量、光合速率、光合物质积累、分配及产量和产量构成的变化.[结果]在枣麦间作模式下,施氮量处理小麦叶绿素含量、光合速率、光合物质积累及分配显著高于对照,且随着施氮量的增加显著提高;施氮量处理显著提高了小麦收获穗数和穗粒数,千粒重与对照无明显差异,产量显著提高.[结论]在枣麦间作模式下,通过合理增施氮肥量,提高小麦叶片叶绿素含量和光合速率、延长叶片光合功能期,增加光合物质累积量的同时,促进光合物质向籽粒分配的比例,通过主攻收获穗数和穗粒数来提高产量,是实现枣麦间作小麦高产的有效技术模式.     

不同氮肥运筹方式对夏玉米产量和氮素利用的影响

以夏玉米杂交种郑单958为材料,对不同氮肥运筹方式下的夏玉米产量、产量构成、穗部性状、叶面积指数、干物质积累、穗位叶叶绿素相对含量以及光合速率、子粒形成的碳氮来源、收获指数、氮素收获指数及氮肥利用效率进行了研究。结果表明,在施总氮量相同的条件下,以播种期施氮结合大喇叭口期和抽丝期二次追施氮效果最好,即产量和氮肥利用效率均处于较高水平;其次为大喇叭口期一次追施氮;抽丝期一次追施氮以及前重后轻的施氮方式导致后期叶片缺肥早衰,影响光合产物的积累,从而影响产量,降低氮肥利用效率。     

有芒小麦芒与穗粒重的关系研究

为了探索有芒小麦穗间芒长与粒重的关系,选取66个小麦品种,对不同基因型小麦芒长,芒黄速率与穗粒数、穗重以及千粒重之间关系进行了研究。结果表明,芒长与穗粒数、穗重呈正相关,与千粒重呈负相关,线性关系不显著。芒黄速率与穗粒数呈负相关,与穗重、千粒重呈正相关,线性关系不显著。     

氮素追肥后移对小麦籽粒产量和旗叶光合特性的影响

用4个小麦品种，研究了高产水平下氮素追肥后移对小麦群体结构、籽粒产量和旗叶光合特性的影响，在基肥量相同的情况下，每公顷追施氮素150kg，追肥由越冬至返青期（N1），延迟到返青至拔节期（N2）和拔节至孕穗期增加籽粒产量的作用，其效果N3处理优于N2处理。     

氮肥处理对春小麦穗粒数形成阶段的影响

为研究氮肥对小麦穗粒数形成中不同发育阶段的影响,以穗粒数和结实率有差异的3个春小麦品种为材料,拔节期进行追肥,设置3个氮肥处理.结果表明,N1处理下3个品种的穗粒数均较其他两个氮肥处理下的穗粒数高.开花期增施氮肥能够延长小花分化的时间,增加小花分化的数量,减少受精成胚退化率,从而提高穗粒数.     

Physiological basis for the differences of productive capacity among tillers in winter wheat

The quality or structure of a wheat population is significantly affected by the compositions of tillers. Little has been known about the physiological basis for the differences of productive capacity among tillers. Two winter wheat cultivars, Shannong 15(SN15) and Shannong 8355(SN8355), were used to investigate the differences of productive capacity among tillers and analyze the physiological mechanisms that determine the superior tiller group. Low-position tillers(early initiated tillers) had a higher yield per spike than high-position tillers(late initiated tillers) in both cultivars, which was due to their more grain number per spike, more fertile spikelet per spike, less sterile spikelet per spike and higher grain weight. According to cluster analysis, tillers of SN15 were classified into 2 groups: superior tiller group including main stem(0), the first primary tiller(I) and the second primary tiller(II); and inferior tiller group including the third primary tiller(III) and the first secondary tiller(I-p). Tillers of SN8355 were classified into 3 groups: superior tiller group(0 and I), intermediate tiller group(II and III) and inferior tiller group(I-p). In comparison with other tiller groups, the superior tiller group had higher photosynthetic rate of flag leaves, higher antioxidant enzyme(SOD, POD and CAT) activities and lower levels of lipid peroxidation in leaves, higher grain filling rate in both superior and inferior grains during grain filling, higher single-stem biological yield and larger single-stem economic coefficient. Correlation analysis showed that yield per spike was positively and significantly correlated with the flag leaf photosynthetic rate, grain filling rate, the antioxidant enzyme activities and soluble protein content(except for SN15 at 5 days post-anthesis(DPA)) of flag leaf, the single-stem biological yield, and the single-stem economic coefficient. Remarkable negative correlation was also found between yield per spike and MDA content of flag leaf. These results suggested that superior tiller group had stronger leaf photosynthetic capacity, more predominance in terms of grain filling, slower senescence rate, higher biological yield and larger economic coefficient, and therefore, showed greater productive capacity than other tiller groups.