不同产量潜力小麦品种干物质积累转运及根系衰老差异分析

为明确不同产量潜力小麦品种干物质积累、转运及根系衰老的差异,本试验选择烟农1212、济麦22和良星99共3个不同产量潜力小麦品种为材料,分析比较3个品种干物质积累与分配、叶绿素相对含量、根系衰老特性、产量和水分利用效率的差异。结果表明：(1)烟农1212开花期、成熟期及开花后干物质积累量显著高于其他品种,开花后干物质积累量对籽粒贡献率显著高于良星99;(2)不同小麦品种开花期旗叶叶绿素相对含量无显著差异,开花后7、14、21、28 d和35 d烟农1212均显著高于其他品种;(3)烟农1212开花期和开花后10 d和20 d的0～20、20～40 cm土层根系超氧化物歧化酶活性均显著高于其他品种,根系丙二醛含量均显著低于其他品种;(4)烟农1212单位面积穗数与其他品种无显著差异,穗粒数、千粒重、籽粒产量和水分利用效率均显著高于其他品种。综上,烟农1212灌浆期旗叶叶绿素相对含量高、花后根系衰老缓慢,为本试验条件下高产高效小麦品种。上述结果表明,协同提高开花后干物质同化量及其对籽粒贡献率是提高小麦产量潜力的重要途径。     

播量对冬小麦干物质积累、小穗结实性和产量的影响

为明确济麦22大面积高产的适宜播量,采用大区试验设计,研究不同播量对该品种干物质积累与分配、小穗结实性和产量的影响。结果表明,随播量增加,出苗至拔节期的干物质积累量呈递增趋势,开花期和成熟期表现为先增后减;单位面积穗数和产量也呈先增后减趋势;小播量明显促进成熟期单茎干物质在各器官的分配量,提高花后干物质积累量及其对籽粒的贡献率,获得较多的结实粒数和千粒重。本试验条件下,济麦22在鲁西南地区的适宜播量是150~225 kg/hm2,最佳播量为150 kg/hm2。     

高产小麦群体动态及干物质积累与转运特性分析

为进一步挖掘小麦品种生产潜力,提高小麦产量,本研究以儒麦1号、太麦198、山农28、济麦22共4个高产品种为材料,于2018—2020连续两年度采用大田小区试验法比较品种间群体动态变化、各生育时期干物质积累与转运特性、产量及其构成因素的差异。结果表明,儒麦1号、太麦198及山农28产量高于9 000 kg/hm~2,均达到超高产水平。4个品种的茎蘖成穗率在40.60%～57.57%之间;花前干物质转运量对籽粒的贡献率在18.98%～39.71%之间,花后干物质积累量对籽粒贡献率达60.29%～81.02%。与济麦22相比,3个品种均提高了花后干物质量的积累,儒麦1号通过提高穗粒数、山农28通过提高单位面积有效穗数实现超高产,太麦198优化产量构成因素,从而实现高产。     

不同基因型冬小麦穗粒数与粒重生理差异分析

为分析不同穗型冬小麦籽粒建成的生理差异,以大穗基因型(JS)、小穗基因型(XS)和中穗基因型(JM22)冬小麦品种为材料,测定籽粒形成期和灌浆期器官干物质积累、蔗糖含量和蔗糖相关代谢酶活性、籽粒灌浆特性以及成熟期穗粒数和粒重等指标。结果表明:1)冬小麦穗粒数和粒重基因型间差异显著;2)大穗基因型冬小麦从四分体时期到成熟期单株干物质积累量、开花期穗部干物质分配比例和强、弱势粒灌浆速率都高于中、小穗基因型;3)大穗基因型冬小麦开花期茎鞘的蔗糖积累量显著高于中、小穗基因型,开花后叶片和茎鞘的蔗糖积累高峰晚于中、小穗基因型;4)大穗基因型冬小麦四分体时期到开花期茎鞘的蔗糖转化酶活性以及花后茎鞘和籽粒的蔗糖合酶和转化酶活性显著高于中、小穗基因型。5)相关分析显示,不同时期各器官干物质、开花期上二茎的蔗糖合酶活性和蔗糖含量、四分体时期穗茎的蔗糖合酶和转化酶活性与穗粒数和粒重都呈正相关,花后上二茎转化酶活性以及各器官的蔗糖合酶活性与粒重都呈显著正相关。总之,大穗基因型冬小麦穗粒数较多主要由于开花期穗部干物质分配比例、茎鞘蔗糖合酶活性和转化酶活性均较高;而籽粒灌浆速率和粒重较高则是由于花后茎鞘和穗的蔗糖代谢旺盛,且茎叶同化物向籽粒的转运率和贡献率较高。     

不同密度、氮肥基追比对烟农19群体质量的影响

研究了不同密度、氮肥运筹对多穗型高产小麦烟农19群体质量和产量的影响。结果表明：随着密度的增加,多穗型品种烟农19的有效穗数、叶面积指数、群体干物质积累量随之增加;随着氮肥用量后移,越冬苗数、返青苗数、最高茎蘖数、有效穗数均呈下降的趋势,成穗率呈上升趋势;烟农19的基本苗为30万/667m^2时,基追比例5∶5处理的干物质积累量最高,成熟期干物质积累量达到18480.16kg/hm^2。     

不同冬小麦品种超晚播节水栽培的物质积累和水分利用特征

为探究超晚播条件下不同品种冬小麦的物质积累和水分利用特征,采用3个不同穗型冬小麦品种(小穗型衡水4399;大穗型潍麦8号;中间型济麦22)在黑龙港地区进行了连续3年的大田试验。结果表明,超晚播配合增加播种量,春浇1水可以获得产量为6.43~8.24t/hm~2。在3个品种中,济麦22产量和水分利用效率最高。品种间产量的差异主要是粒重差异引起的。济麦22较高的千粒重和产量与其较高的开花期穗生物量分配、花后物质积累和收获指数密切相关。济麦22花前水分的穗干物质生产效率、花后水分的干物质生产效率和籽粒干物质生产效率均显著高于潍麦8号和衡水4399,从而获得了最高的水分利用效率。综合分析表明,穗型中等、花后物质积累和水分生产力高的品种更适合于超晚播节水栽培。     

高产冬小麦品种群体动态及干物质积累、分配的差异

【目的】 研究新疆南疆不同冬小麦品种群体动态及干物质积累特性的差异,为新疆南疆高产品种选择及小麦高产栽培管理提供理论依据。【方法】 在大田条件下,以冬小麦品种新冬20号、新冬40号、新冬57号、新冬60号为材料,研究4个品种群体动态变化、干物质积累、转运、分配以及产量的差异。【结果】 新冬40号和新冬20号生育期总茎数较高,但茎蘖成穗率较低;新冬60号茎蘖成穗率高于其它品种。新冬60号成熟期干物质积累量较高,向籽粒的分配率显著高于其它品种;新冬60号开花后营养器官贮藏干物质向籽粒的转运量及对籽粒的贡献率较高,开花后干物质对籽粒的贡献率为79%;新冬40号和新冬20号收获穗数高于新冬60和新冬57号,新冬60号穗粒数显著高于其它品种,千粒重新冬57号>新冬60号、新冬40号>新冬20号,产量和容重新冬60号高于其它品种。【结论】 新冬60号成穗率高,开花后营养器官贮藏干物质向籽粒的转运量及对籽粒的贡献率较高,成熟期干物质积累量及向籽粒的分配率较高,获得较高的穗粒数,产量构成因素较协调,最终获得高产。     

测墒微喷补灌对小麦花后旗叶生理特性及产量的影响

为探明测墒微喷补灌对小麦产量形成的影响,以济麦22为试验材料,设置雨养（RI）、传统漫灌（FI）和微喷灌（MI）3种模式,其中RI为小麦全生育期不灌溉,FI为拔节期漫灌60 mm,MI为拔节期、孕穗期、开花期和灌浆期依据0 ~ 40 cm土层土壤质量含水量进行测墒补灌,补灌至土壤田间持水量的75%,研究其对小麦花后旗叶生理特性、干物质积累特征和产量的影响。结果表明：（1）小麦灌浆期旗叶表现为MI叶绿素含量显著高于FI和RI,RI最低;MI维持旗叶花后较高的超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性,FI保护酶活性次之,RI最低,且MI旗叶灌浆期丙二醛（MDA）含量显著低于FI和RI。（2）MI和FI成熟期总干物质积累量无显著差异,二者显著高于RI,但MI显著提高了花后干物质积累对产量的贡献率;成熟期茎鞘干物质积累量表现为FI显著高于MI,RI最低,叶片、穗轴+颖壳和籽粒中均表现为MI显著高于FI,RI最低。（3）和RI相比,MI和FI增产幅度分别为21.7%和14.2%,RI产量显著降低是由于穗数、穗粒数和千粒重的显著下降,而MI较FI显著提高产量是由于穗粒数和粒重的增加。总之,测墒微喷补灌能显著延缓花后旗叶衰老进程,增强旗叶抗逆能力,促进干物质积累,实现淮北地区小麦的高产生产。     

不同施氮量对高产小麦茎蘖消长、花后干物质积累和产量的影响

以豫麦49-198和平安8号为供试材料,在河南温县赵堡大田条件下,设置N0、N120、N180、N240、N360kg.hm-2 5个施N处理,研究不同施氮量对小麦茎蘖消长、产量和小麦花后干物质的影响。结果表明,2品种均从分蘖期开始群体数量不断增加,到拔节期达到最大,之后开始下降。不同处理间豫麦49-198在越冬期、返青期、拔节期、抽穗期群体数量差异均不显著,成熟期不同处理群体数量差异显著;而平安8号在越冬期、返青期、拔节期不同处理群体数量差异均不显著,拔节期以后不同处理间群体数量差异显著。随氮肥用量增加,不同处理干物质积累量和籽粒产量提高,干物质积累量豫麦49-198表现为N360>N240>N180>N120>N0,而平安8号表现为N240>N360>N180>N120>N0。豫麦49-198和平安8号花后干物质积累量和花后积累贡献率分别在N180、N240达到最大,分别为7 448.28kg.hm-2、83.99%和8 177.55kg.hm-2、94.49%,花前积累贡献率则为17.68%、5.51%。籽粒产量豫麦49-198在N180和N240处理最高,分别为8 544.00、8 753.33kg.hm-2;平安8号以N240产量最高,籽粒产量达到8 232.00kg.hm-2。在本试验土壤肥力条件下,建议施氮量为180～240kg.hm-2。     

江苏淮北地区不同类型晚播稻茬小麦产量形成特点

半冬性小麦品种淮麦28和淮麦20在较晚的水稻茬口种植时,干物质积累量低,在基本苗270万/hm2时穗数不足,且每穗粒数比适期播种显著减少,产量较低;在基本苗360万/hm2时穗数较多,产量三因素较协调,产量显著提高。而偏春性小麦品种淮麦30和郑麦9023在同样晚播条件下,冬前单株干物质积累量与淮麦28和淮麦20差异不显著,但在270万/hm2基本苗时抽穗～成熟期群体干物质积累量和产量均显著高于淮麦28和淮麦20;在360万/hm2基本苗时抽穗～成熟期群体干物质积累量与产量淮麦30显著高于淮麦28和淮麦20,郑麦9023与淮麦28差异不显著。     

高产小麦品种植株干物质积累运转、土壤耗水与产量的关系

【目的】通过明确不同产量水平小麦品种植株干物质积累运转、土壤水分消耗与籽粒产量形成的关系,挖掘小麦品种生产潜力,为小麦产量提升提供依据。【方法】本试验于2016—2018年在山西省洪洞县进行,选择4个不同产量水平小麦品种（烟农999、山农29、邯农1412和良星67）,比较品种间植株干物质积累运转、土壤耗水的差异及其与产量形成的关系,揭示品种间产量和水分利用效率存在差异的原因。【结果】连续2年烟农999、山农29产量高于9 000 kg·hm^-2,达到超高产水平,邯农1412产量均高于8 000 kg·hm^-2,达到高产水平,而良星67产量低于7 500 kg·hm^-2,未达到高产水平。较良星67,3个高产品种提高了播种期—拔节期、拔节期—开花期、开花期—成熟期各阶段干物质积累量,分别达12%—57%、5%—62%、11%—47%,显著提高了花前干物质运转量、花后干物质积累量,分别达1%—85%、11%—48%;提高了生育期总耗水量,达17%—29%,显著提高了花前2个阶段耗水量,分别达11%—41%、8%—32%;最终,提高穗数7%—24%、穗粒数4%—13%、千粒重1%—9%,产量20%—37%,水分利用效率2%—14%。较高产品种邯农1412,超高产品种烟农999显著提高了播种期—拔节期、拔节期—开花期干物质积累量和花前干物质运转量,分别达32%—33%、41%—55%、49%—50%,提高了花前2个阶段耗水量,分别达5%—7%、3%—9%,提高穗数8%—16%、穗粒数5%—6%,产量10%—11%;山农29显著提高了花后干物质积累量,达13%,显著提高了花后耗水量,达6%—26%,千粒重提高4%—6%,产量提高5%—6%。2个试验年度4个小麦品种的相关分析表明,花前2个阶段耗水量与花前干物质运转量显著相关,花前干物质运转量与穗数、产量显著相关;花后耗水量与花后干物质积累量显著相关,花后干物质积累量与千粒重、产量显著相关。此外,3个高产品种较良星67,每多消耗1 mm土壤水分可增产16—40 kg·hm^-2·mm^-1,且超高产品种土壤耗水对籽粒产量的贡献更大,其水分利用效率较高产品种提高6%—22%。【结论】3个高产品种提高了花前干物质运转量和花前2个阶段耗水量,有利于优化产量构成因素,实现增产、增效。然而不同小麦品种高产途径亦有所差异,烟农999由于生育前期利用土壤水分能力强,促进花前干物质向籽粒运转,通过提高穗数和穗粒数实现超高产;山农29由于生育后期利用土壤水分能力强,促进花后干物质积累,通过提高千粒重实现超高产。     

稻茬晚播小麦高产群体氮素积累特性研究

以扬麦20为材料,设计晚播条件下基本苗、施氮量以及氮肥分配时期试验构建不同产量群体,研究稻茬晚播小麦高产(≥7 500kg·hm-2)群体氮素积累特性。结果表明:籽粒产量与拔节期、开花至成熟期的氮素积累量均呈二次曲线关系,与开花期、成熟期的氮素积累量呈线性正相关。越冬始至返青期、孕穗至开花期氮素积累量与籽粒产量也呈线性正相关。稻茬晚播小麦实现高产的关键是增加花后营养器官氮素转运量。试验条件下,高产群体拔节期氮积累量为48~58kg·hm-2,开花期氮积累量为191kg·hm-2以上,其中开花期叶片的氮素积累量宜达46kg·hm-2以上,茎鞘氮素积累量宜达113kg·hm-2以上,穗氮素积累量宜达32kg·hm-2以上,成熟期氮积累量达257kg·hm-2以上;花后营养器官转运量宜达124kg·hm-2以上。     

追氮时期对冬小麦品种籽粒蛋白质积累特性的影响

[目的]为冬小麦的高产优质栽培提供理论依据。[方法]以超高产中筋冬小麦品种鲁麦22和高产优质强筋冬小麦品种烟农15为试材,采用池栽方式进行研究。[结果]开花后14 d内烟农15蛋白质及其组分的积累与种鲁麦22没有显著差异,开花14 d后积累加快,含量显著高于鲁麦22。起身期追施氮肥显著影响籽粒游离氨基酸的积累与供应;开花期追氮导致谷蛋白含量降低;与挑旗期相比,拔节期追氮使谷蛋白的积累受到较大影响,谷蛋白大聚合体含量显著降低;以挑旗期追氮对籽粒蛋白质及其各组分以及谷蛋白大聚合体的积累最有利,其次是拔节期追施氮肥。鲁麦22以拔节期追氮产量最高,挑旗期次之;烟农15以拔节期与挑旗期追氮产量最高,起身期次之。[结论]鲁麦22以拔节期追施氮肥效果最好,烟农15以挑旗期追施氮肥效果最好。     

高产小麦品种植株干物质积累运转、土壤耗水与产量的关系

【目的】通过明确不同产量水平小麦品种植株干物质积累运转、土壤水分消耗与籽粒产量形成的关系,挖掘小麦品种生产潜力,为小麦产量提升提供依据。【方法】本试验于2016—2018年在山西省洪洞县进行,选择4个不同产量水平小麦品种(烟农999、山农29、邯农1412和良星67),比较品种间植株干物质积累运转、土壤耗水的差异及其与产量形成的关系,揭示品种间产量和水分利用效率存在差异的原因。【结果】连续2年烟农999、山农29产量高于9 000 kg·hm~(-2),达到超高产水平,邯农1412产量均高于8 000 kg·hm~(-2),达到高产水平,而良星67产量低于7 500 kg·hm~(-2),未达到高产水平。较良星67,3个高产品种提高了播种期—拔节期、拔节期—开花期、开花期—成熟期各阶段干物质积累量,分别达12%—57%、5%—62%、11%—47%,显著提高了花前干物质运转量、花后干物质积累量,分别达1%—85%、11%—48%;提高了生育期总耗水量,达17%—29%,显著提高了花前2个阶段耗水量,分别达11%—41%、8%—32%;最终,提高穗数7%—24%、穗粒数4%—13%、千粒重1%—9%,产量20%—37%,水分利用效率2%—14%。较高产品种邯农1412,超高产品种烟农999显著提高了播种期—拔节期、拔节期—开花期干物质积累量和花前干物质运转量,分别达32%—33%、41%—55%、49%—50%,提高了花前2个阶段耗水量,分别达5%—7%、3%—9%,提高穗数8%—16%、穗粒数5%—6%,产量10%—11%;山农29显著提高了花后干物质积累量,达13%,显著提高了花后耗水量,达6%—26%,千粒重提高4%—6%,产量提高5%—6%。2个试验年度4个小麦品种的相关分析表明,花前2个阶段耗水量与花前干物质运转量显著相关,花前干物质运转量与穗数、产量显著相关;花后耗水量与花后干物质积累量显著相关,花后干物质积累量与千粒重、产量显著相关。此外,3个高产品种较良星67,每多消耗1 mm土壤水分可增产16—40 kg·hm~(-2)·mm~(-1),且超高产品种土壤耗水对籽粒产量的贡献更大,其水分利用效率较高产品种提高6%—22%。【结论】3个高产品种提高了花前干物质运转量和花前2个阶段耗水量,有利于优化产量构成因素,实现增产、增效。然而不同小麦品种高产途径亦有所差异,烟农999由于生育前期利用土壤水分能力强,促进花前干物质向籽粒运转,通过提高穗数和穗粒数实现超高产;山农29由于生育后期利用土壤水分能力强,促进花后干物质积累,通过提高千粒重实现超高产。     

氮磷配施对冬小麦干物质积累、分配及产量的影响

为了探究氮磷配施对小麦干物质向籽粒分配的调控效应,以高产小麦品种‘鲁原502'为试验材料,比较不同氮磷处理干物质积累、分配、产量及构成因素等性状差异。结果表明,适量增加施氮量和施磷量可促进小麦起身期至成熟期干物质积累以及开花期、成熟期干物质向营养器官的分配,对越冬前干物质积累量无显著影响。增加施氮量可提高花前营养器官贮藏同化物转运量、花后同化物输入籽粒量以及对籽粒贡献率,同时降低花前营养器官总转运量对籽粒贡献率;增加施磷量则可提高花前营养器官贮藏同化物总转运量以及花后同化物输入籽粒量。增加施氮量和施磷量均可提高小麦穗数、穗粒数,进而增加产量。研究结果表明,240kg·hm~(-2) N、100kg·hm~(-2) P_2O_5(N_2P_2)处理可作为黄淮麦区干物质积累分配及获得高产的施肥参考。     

产量的影响

 为给弱筋小麦优质高产氮肥的精量确定提供科学依据,以弱筋小麦宁麦9号为材料,研究了氮肥不同基追比对其群体结构和产量的影响。结果表明：小麦籽粒产量、茎蘖成穗率、最大叶面积指数、成熟期生物产量和花后干物质积累量与拔节期追氮比例均呈极显著二次曲线关系;成穗数、茎蘖成穗率、最大叶面积指数、成熟期生物产量和花后干物质积累量与产量呈显著或极显著正相关关系。弱筋小麦实现6100kg/hm2以上产量水平的氮肥运筹技术,即在总施氮量为225kg/hm2条件下,采用追肥在拔节期一次施用,以氮肥基追比6：4和5：5为弱筋小麦宁麦9号最佳氮肥运筹方案,该群体各项质量指标均较为合理,形成了高效群体,成穗数为477~486万/hm2,茎蘖成穗率为48.6%~48.9%,最适宜叶面积指数为6.92~7.08,成熟期生物产量和花后干物质积累量分别为14460~15330kg/hm2和4455~4515kg/hm2。     

氮肥运筹对弱筋小麦宁麦9号群体结构和产量的影响

为给弱筋小麦优质高产氮肥的精量确定提供科学依据,以弱筋小麦宁麦9号为材料,研究了氮肥不同基追比对其群体结构和产量的影响.结果表明:小麦籽粒产量、茎蘖成穗率、最大叶面积指数、成熟期生物产量和花后干物质积累量与拔节期追氮比例均呈极显著二次曲线关系;成穗数、茎蘖成穗率、最大叶面积指数、成熟期生物产量和花后干物质积累量与产量呈显著或极显著正相关关系.弱筋小麦实现6100kg/hm2以上产量水平的氮肥运筹技术,即在总施氮量为225kg/hm2条件下,采用追肥在拔节期一次施用,以氮肥基追比6:4和5:5为弱筋小麦宁麦9号最佳氮肥运筹方案,该群体各项质量指标均较为合理,形成了高效群体,成穗数为477～486万/hm2,茎蘖成穗率为48.6%～48.9%.最适宜叶面积指数为6.92～7.08,成熟期生物产量和花后干物质积累量分别为14460～15330kg/hm2和4455～4515kg/hm2.     

不同水分处理对小麦光合特性及灌浆特性的影响

本试验以超高产小麦新品种烟农1212为供试品种,以济麦22为对照,设置2个水分处理(灌溉处理W:水分含量70%～75%;干旱处理D:水分含量60%～65%),研究防雨棚盆栽条件下不同水分处理对超高产小麦旗叶光合特性及灌浆特性的影响。结果表明：两品种花后旗叶叶绿素含量、净光合速率(Pn)在不同水分处理下变化趋势基本一致,即先升高后降低。干旱处理下,烟农1212叶绿素含量显著高于济麦22,且高于灌溉处理。同一水分处理下,烟农1212旗叶净光合速率显著高于济麦22。两品种花后小麦旗叶PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)的变化趋势基本一致,即先升高后降低。开花15天后,烟农1212最大光化学效率(Fv/Fm)高于济麦22。花后两品种旗叶光化学猝灭系数(qP)呈降低趋势,同一水分处理下开花期至花后20天,烟农1212旗叶光化学猝灭系数(qP)高于济麦22。同一水分处理下,烟农1212的千粒重最大值和灌浆持续期均明显高于济麦22。     

播期对冬小麦品种登海5197群体发育及产量形成的影响

通过大田试验,研究了播期对登海5197群体发育及产量形成的影响。结果表明:(1)播期对拔节前总茎数的影响显著,拔节后不显著。(2)播期推迟一周出苗时间延长一天,基本苗随播期推迟而递减,叶面积系数第二播期(10月15日)最高,总茎蘖数和有效茎蘖数随播期推迟而降低,但有效茎蘖率和成穗率呈相反趋势。(3)对籽粒产量形成的R ichards解析表明,第二播期比第一播期(10月8日)和第三播期(10月22日)灌浆启动较早,最大灌浆速率和起始势较高,但活跃灌浆期较短。(4)群体和单株干物质积累量在开花前表现为随播期的推迟而明显减少,开花后由于第二播期的单株干物质积累加快,成熟期第二播期的群体干物质最高。(5)随播期的推迟,穗数和千粒重逐渐降低,穗粒数和籽粒产量呈先上升后降低趋势,最高产量出现在第二播期。     

小麦不同产量群体干物质积累指标差异研究

通过设计不同品种和不同栽培措施试验形成不同产量小麦群体,分析小麦不同群体物质生产与产量及产量结构关系。结果表明,增加群体总生物产量、提高经济系数,可以提高经济产量。拔节前群体干物质积累量与穗数和成穗率呈显著或极显著正相关,拔节至开花期干物质积累与群体总结实粒数呈正相关,孕穗期干物质积累量的多少显著影响可孕花数的高低,开花后干物质积累量与产量呈极显著正相关,提出了小麦不同产量水平群体干物质积累量指标。