水肥条件对冬小麦旗叶光合特性及生物量的影响

【目的】研究水肥耦合对冬小麦旗叶光合特性及生物量的影响,建立旱地冬小麦生产的合理水肥管理模式。【方法】2011-2012年,以长旱58为供试材料,设置水分(W)和肥料(Y)2个因子,其中水分包括不灌水、低灌水量、中灌水量、高灌水量4个水平,肥料包括不施肥、低肥、中肥、高肥4个水平,共16个处理,于小麦不同生育时期测定其光合指标(净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr))及生物量。【结果】1)方差分析表明,水分对小麦旗叶光合特性的影响大于肥料,各施肥水平下,旗叶Pn、Gs、Tr与水分呈正相关。不论在何种水肥组合处理中,随着生育期的延长,冬小麦旗叶Pn、Gs、Tr均呈先升后降趋势,于开花期达到最大值。2)在中等施肥量水平下,小麦开花期低灌水量处理较不灌水处理、中灌水量处理较低灌水量处理Pn分别显著提高3.25%和5.01%,Gs分别显著提高10.20%和5.34%,Tr分别提高7.76%和0.15%。3)在土壤水分较充足时,小麦旗叶Pn、Gs、Tr随施肥水平的增加而提高,小麦开花期Pn在中等灌水量水平下,低施肥量处理较不施肥处理、中施肥量处理较低施肥量处理Pn分别显著提高2.45%和3.19%,Gs分别显著提高3.27%和4.23%,Tr分别显著提高4.26%和6.86%。4)同一水分条件下,灌浆期和成熟期生物量均随施肥量的增加先增后减,最高生物量出现在中等肥力水平(Y2)时;返青期和孕穗期,生物量随施肥量的增加逐渐增大。各灌水条件下,开花期生物量随施肥量的增加而变化趋势不同。【结论】高水(100mm)中肥(N、P_2O_5、K_2O用量分别为278.55,163.20,322.80kg/hm2)组合的小麦旗叶光合特性较为优良。     

不同类型小麦光合特性及农艺性状的差异

为探讨陕西类型小麦与黄淮类型小麦光合特性和主要农艺性状的差异,更好地为制定小麦育种目标提供依据,分别选用陕西类型小麦14个品种、黄淮类型小麦7个品种,研究其在孕穗期、开花期、灌浆初期、灌浆后期旗叶的叶绿素相对含量(SPAD)、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2摩尔分数(Ci)、蒸腾速率(Tr)及农艺性状等指标的差异,对旗叶Pn、旗叶面积、穗粒数、千粒质量、穗长、有效穗数和产量等性状进行聚类分析。结果表明:在开花期,陕西类型小麦旗叶Pn和Tr、平均株高、平均千粒质量、平均穗粒数、平均有效穗数和平均产量均低于黄淮类型小麦,旗叶长、旗叶宽、旗叶面积、穗长和芒长分别高于黄淮类型小麦;在欧式距离为5.09处21个小麦品种(系)聚为5个类群。第Ⅰ类群和第Ⅱ类群综合表现良好,第Ⅴ类群综合表现最差,其中黄淮类型小麦主要分布在第Ⅰ、Ⅱ类群,陕西类型小麦在5个类群中均有分布。可见,陕西类型小麦Gs、Ci、SPAD值和旗叶面积变化幅度大,在小麦育种上有选择空间;旗叶Pn和Tr有待提高;在表型选择上,小麦旗叶面积、千粒质量、群体密度并非越大越好,最适范围的选择是关键。     

氮肥增效剂与氮肥减量配施对冬小麦叶片生理及产量的影响

【目的】研究氮肥增效剂在小麦氮肥减施上的应用效果，为氮肥增效剂与氮肥减量配施在冬小麦生产中提供指导。【方法】2020～2021年度在大田条件下，以氮肥增效剂(CP)为材料，设置5个氮肥减量配施处理(减氮5%+CP、减氮15%+CP、减氮25%+CP、减氮35%+CP、减氮45%+CP)、1个常规模式和1个不施氮(对照),共计7个处理，研究不同处理对冬小麦叶片SPAD值、光合生理、产量及氮肥利用效率的影响。【结果】在使用氮肥增效剂(CP)条件下，减氮5%～25%时冬小麦的旗叶SPAD值仍有提高，减氮35%～45%时降低了冬小麦旗叶SPAD值；冬小麦旗叶Pn、Tr、Gs,在减氮5%时均有明显提高，减氮15%时略有提高，减氮25%时略有降低，减氮35%～45%时明显降低；冬小麦旗叶Ci与Pn、Tr、Gs基本呈现出相反的变化趋势。减氮模式下，CP提高冬小麦有效穗数、穗粒数，但减轻了千粒重。与常规模式相比，减氮5%～25%时小麦增产幅度在1.60%～5.88%,减氮35%～45%时小麦产量降低了6.22%～19.32%。与常规模式相比，CP提高了氮肥农学利用效率和氮肥偏生产力。【结论】氮肥减量1...     

水氮耦合对小麦旗叶光合特性及籽粒产量的影响

在盆栽条件下,以旱地小麦品种‘长旱58’为材料,研究水氮耦合对冬小麦旗叶主要光合特性及小麦籽粒产量的影响。结果表明,在2种水分处理下小麦旗叶的叶绿素SPAD值、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)及产量等都随氮肥施用量增加而增加,氮肥主要通过影响小麦旗叶Pn和小麦的穗数、穗粒数来影响产量。在不施氮(N0,0g·kg-1)及正常施氮(N1,0.2g·kg-1)处理下,中度水分胁迫(W2,土壤含水量为田间持水量的50%~60%)处理的小麦旗叶的光合速率及产量大于充分灌溉处理(W1,土壤含水量为田间持水量的70%~80%),而在高氮(N2,0.4g·kg-1)处理下则相反。说明,适度水氮运筹会提高小麦旗叶光合能力及籽粒产量形成,主要表现为粒质量的增加。     

不同旱地小麦品种花后叶片叶绿素含量及光合特性研究

以近年来北部和黄淮北片麦区在生产中主推的6个不同旱地高产小麦品种作为参试材料,对其花后叶片叶绿素含量、光合特性及产量性状进行分析,旨在探索旱地高产小麦的生理生化机理,为北部旱地小麦育种及生产提供理论依据。结果表明:在降雨较为充足年份,不同旱地小麦品种的旗叶叶绿素含量(SPAD)和产量之间呈极显著相关(相关系数0.947),气孔导度(Gs)、光合速率(Pn)和产量之间显著相关(相关系数分别为0.832、0.852),但旗叶叶绿素含量和光合性状与抗旱指数间无显著相关关系;不同旱地小麦品种的旗叶叶绿素含量(SPAD)在灌浆不同时期表现不同,小麦品种长7080在花后15 d前有较高的叶绿素含量(SPAD),长6990则是灌浆后期叶片衰老较慢,从花后20 d起,其旗叶叶绿素含量(SPAD)显著高于其他品种;不同旱地小麦品种的旗叶气孔导度(Gs)和光合速率(Pn)在灌浆不同时期变化趋势基本一致,品种间的差异主要在花后15～25 d,表明旱地小麦品种在降雨较为充足年份,旱地小麦品种在灌浆中期叶片有较高的气孔导度(Gs)和光合速率(Pn)是能够获得高产的关键生理因素之一。     

干旱对冬小麦光合作用参数的影响

为探讨干旱对冬小麦旗叶光合作用的影响程度,借助于盆栽实验,设置了十个水分处理,在返青期以后至成熟期之间进行水分处理。灌浆期测定旗叶的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、细胞间隙CO2浓度(Ci),结果表明:轻度干旱Pn下降4.2%,中度干旱Pn下降44.41%,重度干旱Pn下降62.45%;气孔导度Gs,干旱时Gs上升,水分过多时Gs也上升但幅度较小;细胞间隙CO2浓度Ci,随干旱加剧Ci先上升又下降再上升再下降。结论为干旱对冬小麦旗叶光合作用产生了明显影响,导致净光合速率Pn和细胞间隙CO2浓度Ci下降,而气孔导度Gs没有受到显著的影响。     

不同水氮运筹对冬小麦光合特性和产量的影响

为了确定小麦高产水肥需求规律,以周麦27为材料,研究不同水[W1(中度水分胁迫:土壤含水量为田间持水量的50%~60%)、W2(适当灌溉:土壤含水量为田间持水量的60%~70%)、W3(充分灌溉:土壤含水量为田间持水量的70%~80%)]、氮[N1(不施氮)、N2(正常施氮:225kg/hm~2)、N3(高施氮:300 kg/hm~2)]运筹对冬小麦光合特性和产量的影响。结果表明,当土壤水分含量相同时,随着施氮量的增加,小麦净光合速率(Pn)总体呈现先增加后趋于平稳的趋势,小麦旗叶SPAD值、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO_2浓度(Ci)以及产量总体呈先增加后降低的趋势。当施氮量相同时,花后10 d,随着土壤含水量的增加,SPAD值总体逐渐增加(N1处理除外),Ci总体逐渐降低,Pn、Tr和Gs总体先降低后增加;花后18 d,SPAD值、Pn、Tr以及Gs总体随着土壤含水量的增加而增加,但总体上W2和W3处理间差异不显著(Gs除外);花后26 d,SPAD值随着土壤含水量的增加呈先增加后降低的趋势,Pn总体呈增加的趋势(W2和W3处理间总体差异不显著),Gs总体呈先降低后增加的趋势。当土壤水分含量相同时,与N1处理相比,N2处理小麦产量平均提高11.87%,N3处理提高了7.86%。当施氮量相同时,与W1处理相比,W2处理小麦产量平均提高3.24%,W3处理提高了2.26%。W2N2处理即施氮量为225 kg/hm~2,灌溉后土壤含水量为田间持水量的60%~70%时产量最高。说明适当的水氮运筹有利于提高小麦产量。     

玉米-小麦周年氮肥运筹对小麦‘泰山28’产量构成和旗叶光合特性的影响

为探究山东省玉米-小麦周年氮肥运筹对小麦产量构成和旗叶光合特性的影响,以玉米‘郑单958’和小麦‘泰山28’为材料,于2016—2018年生长季进行田间周年氮肥运筹试验。玉米设置3个施氮量水平:113(E1)、181(E2)和249kg/hm2(E3),小麦设置4个施氮水平:90(F1)、135(F2)、180(F3)和225kg/hm2(F4)。测定分析周年不同氮肥运筹条件下‘泰山28’旗叶SPAD值、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Ci)和净光合速率(Pn),并分析周年氮素运筹对‘泰山28’籽粒产量及产量构成的效应。结果表明,玉米施氮量为E1时,‘泰山28’旗叶SPAD、Tr、Ci、Pn及产量构成随着小麦季施氮量的增加而增加,且小麦各施氮量之间差异显著;而在E2和E3时,‘泰山28’旗叶SPAD、Tr、Ci、Pn及产量构成均随小麦季施氮量的增加而先增加后降低。2年结果表明,E2F3处理条件下,‘泰山28’的产量平均为9 453.15kg/hm2,较最低氮肥运筹提高24.56%。通过通径分析发现,该周年施肥模式下穗数、穗粒数和千粒重均对‘泰山28’的产量影响较其他施肥模式的影响显著。综上,玉米季施氮量181kg/hm2和小麦季施氮量180kg/hm2为‘泰山28’周年生产的合理氮肥运筹。     

不同冬小麦品种旗叶叶面积和叶绿素含量及产量的研究

以五个不同基因型的冬小麦品种为供试材料,在开花期主茎旗叶完全抽出后,测定其叶面积和叶绿素SPAD值,并于成熟后,按小区实收计算理论产量。研究不同冬小麦主茎旗叶面积、叶绿素SPAD值与理论产量的差异性。结果表明:不同冬小麦品种在旗叶面积、叶绿素SPAD值及理论产量上存在显著差异,其中旗叶面积与产量有一定的正相关,而叶绿素SPAD值与产量相关性极低。     

不同播期小麦豫麦34旗叶光合特性的比较

[目的]寻求小麦豫麦34的适宜播期。[方法]以豫麦34为材料,设9个播期,早播(10月18日、23日和28日)、适播(11月2日、7日和12日)和晚播(11月17日、22日和27日),开花期和灌浆期测定小麦旗叶净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和细胞间CO2浓度(C i),研究不同播期对旗叶光合特性的影响。[结果]日变化过程中,旗叶的Pn和Gs均为"双峰型"曲线,而Tr为"单峰型"曲线;适播期Pn和Tr在开花期和灌浆期均较高,最大值分别为20.4和16.5μmol/(m2.s),开花期平均Tr分别比早播和晚播高12.1%和21.1%,灌浆期分别高24.0%和28.6%;早播和晚播的C i较高,开花期平均C i值分别比适播期高12.4%和19.6%,灌浆期分别高9.6%和11.5%。[结论]豫麦34的适宜播期为11月2~12日。     

渭北旱地小麦新品种稳产性分析

陕西省渭南市是粮食生产大市,小麦种植面积和产量分别占全省30.1%和34.8%,其中旱地小麦面积占到小麦总面积的1/3左右,产量占到1/4左右。旱地小麦丰欠直接关系全市夏粮丰产丰收。我们从省内外引进了旱地小麦新品种12个,采取多年多点试验的方法,以期筛选出适宜当地农业生产的优良旱地小麦品种。渭麦9号和晋麦47变异系数在不同年份均相当,表明渭麦9号和晋麦47是适合旱薄地种植的稳产品种。普冰9946在丰水年份的产量较高,丰产稳产性良好,适宜在丰水年份种植。     

基于光合特性的不同年代冬小麦品种的水分适应能力研究

采用大田试验研究了20世纪50年代—21世纪最初的10年(00年代)不同年代海河低平原区主栽的冬小麦品种分别在雨养和灌溉条件下的光合特性。结果表明,1)随着品种更替,20世纪70—00年代品种生殖生长阶段的旗叶净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、胞间CO_2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)的最高值和最低值都较50—60年代品种有了明显提高,且Pn的高值持续时间变长;2)雨养条件下,90—00年代品种孕穗期的Pn与正常灌溉时没有显著差异,且显著高于50—80年代品种;50—60年代品种开花期的Pn较正常灌溉时上升,并在开花期和灌浆期显著高于70—00年代品种。70—80年代品种在生殖生长阶段各生育时期的Pn较正常灌溉时的降幅都最大。由此说明,在冬小麦品种更替过程中,90—00年代品种在开花前对水分亏缺的适应能力较强,50—60年代品种在开花后对水分亏缺的适应能力较强,而70—80年代品种在生殖生长阶段的各生育时期对水分亏缺都较敏感。     

皖北地区高产小麦品种产量形成特性研究

选用烟农19、中麦578、伟隆169、华成1688、安农1589、天益科5号、荃麦725、安农0711、西农99、华展199和中育1211共11个适宜皖北地区种植的小麦品种,研究分析了各小麦品种的产量、群体动态变化、干物质转运积累与分配等特性。结果表明,11个供试小麦品种产量均达到7 000 kg·hm^-2以上,属高产小麦品种;其中伟隆169、荃麦725、西农99和华展199的产量都达到了8 000 kg·hm^-2以上,产量构成协调,穗数及成穗率较高,并且干物质积累量、干物质在籽粒中的分配量以及干物质转运量高于其他品种。相关分析表明,产量与分蘖成穗率呈显著正相关,与穗数呈极显著正相关,伟隆169、荃麦725、西农99和华展199 穗数、分蘖成穗率较高,具有较高产量,适宜皖北地区推广种植。     

黄土塬区不同生育期小麦光合性能及茎流速率变化规律

通过陕西长武黄土塬区的田间品种试验,就2个小麦品种拔节期和开花期的叶面积指数、光合性能和茎流速率日变化做了研究,并对蒸腾速率(Tr)和茎流速率之间的相关性做了分析。结果表明:2个品种的叶面积指数开花期大于拔节期,陕麦893大于郑农16;叶片光合速率(Pn)拔节期呈现先升高后下降再升高和下降的双峰曲线模式,开花期呈现单峰曲线;Tr日变化在不同时期基本上都呈现先升高后降低的趋势,拔节期的值大于开花期;同时拔节期和开花期的茎流速率日变化也都呈现先升高后下降的趋势;陕麦893的产量为4 093.0kg/hm2,大于郑农16(3 464.5kg/hm2)。对不同时期日茎流速率和叶片Tr变化进行时间同步性相关分析得出,茎秆茎流速率比叶片的Tr滞后。     

宝鸡市2020-2021年水地小麦新品种产量性状调查分析

通过对13个小麦新品种进行示范,与产量相关的越冬期、拔节期总茎数、667 m穗数、穗粒数、千粒重进行调查,分析了不同品种的成穗率、小花结实率等相关指标,筛选出在陕西省宝鸡市生态条件下的适应性、抗逆性、丰产性等综合性表现好的小麦品种,西农585、金麦1号、西农822、中麦895、伟隆169、西农059等可在宝鸡市灌区示范推广应用。     

ABA缓解水稻孕穗期干旱胁迫生理特性的分析

【目的】明确不同耐旱性水稻品种抗旱机理、研究ABA缓解水稻干旱胁迫生理机制。【方法】以粳型旱稻品种早玉香粳和常规粳稻品种南粳44为试验材料,通过盆栽试验,研究孕穗期干旱胁迫下喷施150 mg·kg^-1的脱落酸（ABA）对2个抗旱性不同水稻品种抗氧化酶（SOD、CAT）活性、膜脂过氧化程度（MDA含量）、净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）、蒸腾速率（T_r）、叶绿素含量及可溶性糖（SS）含量生理特性和生物量积累、产量及产量结构的影响,并比较两个品种抗旱性不同的生物学及生理原因和对ABA响应的差异。【结果】与正常水分管理相比,干旱胁迫下水稻超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性升高,一定程度上抑制丙二醛积累;大量合成可溶性糖,维持细胞渗透调节;净光合速率持续下降;气孔导度随着干旱胁迫加剧,亦呈现下降趋势;蒸腾速率表现与气孔导度较一致;叶绿素a合成受抑制,含量下降;水稻干物质积累和每盆产量下降,两品种对干旱胁迫响应差异明显,早玉香粳抗旱性显著强于南粳44。喷施ABA,短期内降低了水稻净光合速率与干物质积累,但进一步提高了水稻干旱胁迫时叶片SOD活性、降低MDA含量;同时诱导干旱胁迫时气孔关闭和降低蒸腾速率,减少水分过度消耗,提高水分利用率;对干旱胁迫时水稻有明显的保护作用,减轻干旱对水稻生理代谢功能损伤,加快复水后功能修复,保持较高叶绿素a含量,防止叶片早衰。其中对抗旱性强的品种早玉香粳作用更为明显,复水后P_n、G_s、T_r快速恢复,叶绿素a含量显著上升,促进干旱胁迫时可溶性糖合成,干物质积累更迅速,最终显著提高其干旱胁迫时单盆产量。外源ABA对南粳44的影响相对较弱,南粳44本身耐旱性弱,受干旱胁迫影响大,生理及生长特性恢复慢;对ABA较钝感,ABA虽显著提高南粳44干旱胁迫时穗粒数、结实率与千粒重,但未显著提高每盆产量。【结论】ABA对水稻具有短期“休眠”的效果,能够有效缓解孕穗期干旱胁迫对水稻生理代谢功能的损伤,促进复水后的功能修复,减轻干旱对产量的影响。抗旱性不同的水稻对ABA的响应存在差异性,抗旱性越强的品种,对ABA越敏感,喷施ABA作用越明显。     

陕西关中地区粮饲兼用型小麦品种（系）的筛选鉴定

为了筛选鉴定出适于陕西关中地区种植的粮饲兼用型小麦（Triticum aestivum L.）品种（系）,以前期初步筛选的具有一定粮饲兼用潜力的7个品种（系）作为试验材料,对其冬季鲜绿饲草产量、农艺性状、籽粒产量以及综合经济效益等指标进行比较分析。结果表明：与对照周麦18比较,7个品种（系）冬季刈割后的农艺性状均适合当地的生产条件。周麦32的冬季分蘖数较多,稷麦8号的春季再生能力较强;西农136的冬季鲜绿饲草产量最高,为19.35 t/hm²;西农119的籽粒产量为8.80 t/hm²,比对照周麦18增加了4.76%,显著高于其它6个品种（系）。西农136和西农119的粮饲综合经济收益分别比周麦18的单一籽粒收益增加了47.36%和46.57%。综合各项指标进行评价,西农136和西农119表现突出,较为适宜作为粮饲兼用型小麦品种（系）在陕西关中地区推广应用。     

黄淮旱作麦区主栽小麦品种需水特性研究

为评价黄淮旱作区主栽小麦品种的需水特性,选取黄淮地区大面积推广的3个旱作小麦品种,对其在不同灌水条件下的需水特性、株高、产量及其构成要素进行研究。结果表明,在不灌水条件下,3个小麦品种的水分利用效率以洛旱6号最高,为1.31kg/m3;洛旱6号、晋麦47不灌水的条件下能取得较高产量,洛旱7号在灌1水的条件下产量最高。因此,洛旱6号适宜旱肥地麦田种植,洛旱7号适宜在灌区种植,晋麦47适宜旱薄地麦田种植。     

不同覆盖方式对马铃薯光合特性及产量的影响

依靠不同覆盖栽培方式对马铃薯光合特性及产量的影响研究,旨在探明陕北黄土旱作区不同覆盖方式增产增效的光合生理基础。通过2a(2012-2013)田间定位试验,采用垄膜覆盖(LM)、双沟覆膜(GM)、全膜覆盖(QM)、秸秆覆盖(JG)和露地(CK)5种覆盖栽培方式,测定分析马铃薯净光合速率(P_n)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO_2摩尔分数(Ci)、叶片水分利用效率(WUE)和产量变化。结果表明:在马铃薯盛花期,P_n、T_r、G_s均值均表现为JGQMLMGMCK,Ci为JGLMQMGMCK,WUE为LMGMCKQMJG。其中,JG、QM、LM、GM的Pn分别较CK增加4.79%、1.84%、0.69%、0.29%,WUE分别较CK平均增加-8.15%、-1.30%、7.96%、2.59%;JG、QM、LM及GM分别比CK平均增产19.75%、8.95%、7.00%及-0.25%。综上表明,秸秆覆盖栽培方式可作为陕北旱作区推荐的马铃薯抗旱栽培方式。     

适合渭北干旱地区种植的小麦品种筛选

为了筛选出适宜渭北旱塬高产、优质、抗性较好的小麦新品种,2013-2015年对9个旱地小麦新品种进行了品种比较试验,以晋麦47为对照,通过记载基本苗、分蘖数、穗数等相关农艺性状和抗逆性及室内考种,综合分析得出适宜渭北旱塬地区种植的小麦品种为旱丰728、航麦287、伟隆123三个品种。