土壤镉污染和叶面施锌对小麦不同部位镉锌含量的影响

为了探究土壤镉污染和叶面施锌对小麦地上部各器官镉锌含量的影响,以宁麦21、扬辐麦4号和镇麦12号为试材,设置对照、土壤镉处理（5 mg·kg^-1）、叶面施锌（0.2% ZnSO₄）和土壤镉处理+叶面施锌4个处理,研究镉锌互作对小麦生长和产量及植株各器官镉锌含量、积累与转运的影响。结果表明：土壤镉污染、抽穗始期两次叶面施锌对不同品种小麦生长和产量性状（SPAD值除外）均无显著影响。镉污染使供试小麦籽粒、茎秆、叶片、穗轴和颖壳的镉含量（17~65倍）和累积量（17~64倍）均大幅增加。叶面施锌显著增加了不同品种小麦各器官锌含量（>61%）和累积量（>58%）。叶面施锌对小麦地上部总镉累积量无影响,但改变了镉在不同器官间的分布情况,喷锌使镉污染小麦籽粒镉含量显著降低10%,但使茎秆、叶片和穗轴镉含量显著增加12%~55%。喷锌处理使镉污染植株麦草向籽粒镉转运系数显著下降（15%~31%）,但镉污染对锌的转运系数无明显影响。统计分析表明,镉处理、锌处理及其互作对小麦镉、锌含量的影响多存在不同程度的品种和部位依赖。综上所述表明,5 mg·kg^-1镉污染对各供试品种小麦产量均无明显影响,但籽粒及麦草镉含量均大幅增加,叶面施锌在显著降低可食用部位镉含量的同时亦增加了饲用部位镉含量,变幅多因品种而异。     

长江中下游麦区不同小麦品种镉积累差异研究

为探究长江中下游麦区不同小麦品种对镉的积累差异,本研究于无污染农田中对长江中下游麦区107个小麦品种的镉积累能力进行了比较,并基于大田试验结果,从中选取了42个小麦品种,利用盆栽试验将其种植于轻度镉污染土壤中,进一步对小麦不同部位镉含量、农艺性状等指标进行了比较分析。结果表明：无污染条件下107个小麦品种籽粒镉含量分布在0.040~0.082mg·kg^-1范围内,均低于我国规定的限量值（0.1 mg·kg^-1）。盆栽试验结果显示,42个小麦品种籽粒、秸秆镉含量范围分别为0.261~0.524 mg·kg^-1和0.562~1.095 mg·kg^-1,小麦籽粒镉含量与秸秆镉含量及秸秆向籽粒的镉转运系数呈显著正相关（P<0.001）。小麦籽粒镉含量与小麦产量、株高、千粒质量等农艺性状无显著相关性,且聚类分析结果显示存在宁麦11这一低镉高产品种,表明通过常规育种方式筛选出低镉高产小麦品种是可行的。盆栽试验的42个小麦品种籽粒镉含量与大田试验中对应品种的籽粒镉含量呈显著正相关（P<0.001）,表明在非污染和轻度镉污染条件下,小麦自身遗传特性是影响品种间镉积累差异的主要因素。因此,可在小麦品种审定过程中,测定参加生产试验的小麦籽粒镉含量,初步评估不同小麦对镉的积累能力。     

玉米/大豆间作的镉累积规律初探

为探索镉污染农田高效种植结构调整模式,通过在镉污染严格管控区农田(土壤全镉含量1.98 mg·kg~(-1))开展不同镉积累特性的玉米和大豆间作试验,系统研究了单作和间作下玉米和大豆的镉吸收积累规律。结果表明,随着生育进程推进,玉米秸秆镉含量呈总体降低的变化趋势,大豆秸秆镉含量呈逐渐升高再降低的趋势,玉米苗期秸秆镉含量最高,而大豆鼓粒期秸秆镉含量最高;大豆成熟期籽粒镉含量高于鼓粒期,玉米灌浆期籽粒镉含量高于成熟期;间作降低了成熟期镉低积累玉米籽粒镉含量,提高了镉高积累玉米籽粒镉含量,间作模式下镉高积累和低积累玉米品种籽粒镉含量平均值分别为0.139 mg·kg~(-1)和0.003 mg·kg~(-1),分别较单作降低了-14.88%和88.46%;秸秆和籽粒的富集系数大豆分别为2.567～3.329和0.667～0.764,玉米分别为0.729～3.339和0.001～0.079,间作玉米秸秆富集系数较单作增加0.15%～46.22%,低镉积累玉米籽粒富集系数较单作降低84.62%～92.31%;间作处理土地当量比为1.46～1.77。因此,间作大豆可以保证低镉积累玉米籽粒在镉污染土壤的安全生产,为土地合理利用提供有效的参考途径。     

镉低积累玉米水稻品种的筛选

以近年在沈阳市普遍种植的26个玉米品种和20个水稻品种为材料,在沈阳市中国科学院沈阳应用生态研究所的沈阳农田生态系统国家野外科学观测站(新民屯站区)和沈阳市于洪区闸上村分别进行镉低积累玉米品种和镉低积累水稻品种的筛选。结果表明:玉米籽粒中镉含量在0.004～0.019mg·kg~(-1),水稻籽粒中镉含量在0.035～0.128mg·kg~(-1)。在土壤镉含量为1.30mg·kg~(-1)和0.45mg·kg~(-1)的条件下种植玉米和水稻,玉米籽粒和水稻籽粒中镉最高含量分别为0.019mg·kg~(-1)和0.128mg·kg~(-1),其籽粒均符合食品中污染物限量标准;筛选出低积累玉米品种5个、低积累水稻品种4个,可作为镉污染地区玉米、水稻品种推广种植。     

镉对小麦生长发育的影响及其基因型间差异

研究了镉污染下不同基因型小麦生长的差异 ,结果发现 ,小麦生长发育品种间差异很大 ;根的长度、单株地上部重量、地下部重量、每株分蘖数是反应比较敏感的指标 ;小麦对镉的吸收和分配由根部特性决定 ,不同品种根部吸收镉的能力比对照高 10 0倍以上 ,而地上部吸收镉的能力仅是对照的 10倍左右 ;同时 ,根部吸收镉的总量约是茎部 10倍     

不同锌肥对土壤镉有效性及小麦镉吸收转运的影响

为探究施用锌肥对污染土壤中小麦Cd吸收转运的影响,采用盆栽试验,研究了两种锌肥(常规锌肥、缓释锌肥)及其不同用量(13、26、66 mg·kg^-1)对根际土壤Cd、Zn有效性和小麦Cd、Zn吸收转运的影响。结果表明：施用两种锌肥均可显著增加土壤有效态Zn含量,但施用缓释锌肥在小麦孕穗期、灌浆期和成熟期对土壤有效态Zn的贡献显著高于常规锌肥,且不同生育期小麦根部和地上部Zn含量高于相应浓度常规锌肥处理。在拔节期,施用常规和缓释锌肥均能有效降低小麦根部Cd含量,Cd含量分别比对照(未施锌肥)降低了23%～33%和3%～48%,且中、高浓度锌肥同时显著降低了根部-地上部Cd转移系数。常规和缓释锌肥对灌浆期和成熟期小麦地上部Cd含量的降幅分别为21%～54%和13%～43%。虽然高浓度缓释锌肥在小麦拔节期、孕穗期和灌浆期显著增加了土壤有效态Cd含量,但却显著降低了小麦灌浆期和成熟期根部-地上部Cd转移系数。施用高浓度常规锌肥也能显著降低小麦成熟期根部-地上部Cd转移系数。所有处理中,仅施用高浓度常规和缓释锌肥显著降低了小麦籽粒中Cd含量,降幅分别为19%和29%。相关性分...     

不同玉米品种对土壤镉富集和转运的差异性

为进一步验证前期筛选出的6个镉(Cadmium, Cd)高、低积累玉米品种对土壤Cd富集和转运的差异性,通过田间试验,研究了6个不同玉米(Zea mays)品种对重金属Cd富集系数(Bio-concentration coefficient, BCF)和转运系数(Transfer coefficient, TF)的差异。结果表明:6个玉米品种在抽丝期和成熟期的根部及地上部生物量、根部、茎叶及籽粒Cd含量、富集系数、积累量和总富集量均存在显著的种间差异(P0.05)。华彩糯3号和广红糯8号的成熟期茎叶Cd含量分别为16.38 mg·kg~(-1)和13.64 mg·kg~(-1),茎叶Cd富集系数分别为7.45和6.20,Cd转运系数分别为1.88和3.02;籽粒Cd含量分别为0.65 mg·kg~(-1)和0.63 mg·kg~(-1),超过了食品安全国家标准(GB 2762—2017)和饲料卫生标准(GB 13078—2017)限值。粤彩糯2号、华玉8号和广紫糯6号茎叶富集系数分别为2.07、1.39和1.85,籽粒Cd含量分别为0.19、0.17 mg·kg~(-1)和0.15 mg·kg~(-1),高于GB 2762—2017但低于GB 13078—2017限值。仲糯1号茎叶和籽粒富集系数分别为1.85和0.032,玉米籽粒Cd含量为0.07 mg·kg~(-1),符合GB 2762—2017。华彩糯3号和广红糯8号可作为Cd高富集玉米品种,不可用作粮食或饲料;仲糯1号可作为Cd低累积玉米品种,可用作粮食或饲料。     

不同玉米品种对镉的富集和转运特性

通过室外盆栽试验,研究了18个玉米品种在土壤外加全镉含量为5.0 mg·kg~(-1)条件下对镉的富集和转运差异,并探讨土壤镉形态与玉米吸收镉之间的关系。结果表明:供试玉米品种的生物量和产量以及根、茎、叶、籽粒积累和转运镉的能力存在显著差异,其中9个玉米品种籽粒镉含量未超过国家食品安全卫生标准(GB 2762—2012),3个玉米品种的茎镉含量和2个玉米品种的叶镉含量均未超过国家饲料卫生标准(GB 13078—2001);根、茎、叶、籽粒部位镉的富集系数范围分别为1.076~1.991、0.093~0.430、0.068~0.902和0.004~0.081。茎叶和籽粒镉的转运系数范围分别为0.19~0.83和0.03~0.44,表明土壤镉从玉米地下部向地上部迁移的能力较弱。玉米吸收镉与土壤中可交换态镉有一定的正相关关系,与残渣态镉有一定的负相关关系。经综合评价,新东单16、东单60、沈禾118和富友9可作为镉中轻度污染土壤上种植玉米的优先选择品种。     

不同小麦品种对重金属镉吸收及转运的差异研究

通过小麦盆栽试验,同时施加不同浓度的镉进行分组试验,研究了不同小麦品种对重金属镉吸收及转运的差异。研究表明,随着镉施加量的增加,土壤中各个形态镉含量均有不同程度的增加,且交换态对外界胁迫响应强度最敏感,而在任一镉胁迫处理下,种植高吸收品种小麦土壤中的交换态均高于低吸收品种;小麦植株各部位的镉转移系数与外源镉的添加浓度呈明显负相关,且高吸收品种对镉的转运能力强于低吸收品种;小麦品种籽粒镉的积累能力与镉在根茎叶中的吸收、转运能力有关,低镉浓度(1 mg·kg-1)时,高吸收品种和低吸收品种对镉的转运能力差别很小,中、高镉浓度(5,15 mg·kg-1)时,高吸收品种对镉的转运能力比低吸收品种强很多。因此,在低度镉污染的土地上,种植小麦时不必过分区别品种;中、高度镉污染的土地上,适合种植低吸收小麦,可以有效抑制土壤中镉的转移,保证小麦籽粒的污染程度不至于过高,保障人们的身体健康。     

京津冀地区设施土壤中不同蔬菜对镉的累积特征

为通过种植替代方式保障京津冀地区农产品安全和居民健康,开展该地区设施蔬菜对土壤镉累积特征研究,从而获得镉低累积蔬菜品种。基于京津冀地区种植的典型蔬菜类型和品种,采用野外调查和田间小区试验相结合的方式开展研究。结果表明:叶类蔬菜相对瓜果类具有更高的镉累积风险,瓜果类蔬菜是京津冀地区镉污染设施土壤上推荐种植的蔬菜类型;当土壤镉含量为0.76 mg·kg~(-1)时,不同种类叶菜地上部镉含量大小排序依次为芝麻菜油麦菜菠菜=芥菜苋菜生菜菜心苦苣小白菜咖啡菜茼蒿,其中芝麻菜地上部镉含量最高,为0.13 mg·kg~(-1)鲜质量,茼蒿最低为0.005 mg·kg~(-1)鲜质量;进一步对64种叶菜品种累积镉特征研究发现,茼蒿、汉堡速生咖啡菜、翠英256和特选板叶茼蒿等对镉的累积量较低,其地上部镉含量0.01 mg·kg~(-1)鲜质量,远低于《食品安全国家标准》(GB 2762—2017)规定的0.2 mg·kg~(-1)鲜质量,适合在镉污染设施土壤上开展替代种植;物种敏感性分布曲线(SSD)评价该64种叶菜品种对土壤镉毒性的敏感程度发现,咖啡麦当菜、蔬菠2号、芝麻菜和佳园芥蓝对土壤镉的毒性最为敏感,而茼蒿属于不敏感品种。研究表明,不同种类以及相同种类不同品种蔬菜间镉累积能力差异明显,筛选镉低累积蔬菜品种,在镉污染土壤上开展替代种植具有科学意义。     

当前山东省小麦主推品种春化弱强和排序及类型划分研究

为了明确当前山东省小麦主推品种的春化表现,以应对秋冬气候变暖,依品种春化特性科学确定始播期,从秋种源头上预防冬前旺长和越冬期冻害,选择了19个小麦主推品种,以春麦辽春18为CK,采用干种子田间春季分期播种和室内人工春化晚春田间定植2种方法,研究了19个主推品种的春化弱强和排序,并对其春化类型进行了划分。结果表明:按春化从弱到强依次排序为辽春18→济麦20→济宁16→潍麦8→济麦22→良星99→济南17→邯6172→烟5286→山农664→济麦19→烟农24→济宁12→烟农15→泰山23、淄麦12→临麦2和泰山9818→济麦21→烟农19。烟农19和济麦21为冬型,其余17个冬麦品种均为半冬型。半冬型品种占绝大多数,冬型品种很少。在半冬型品种中,排序越在前,春化越弱;排序越在后,春化越强。     

花后渍水对小麦根系抗氧化酶活性、 旗叶光合特性及产量的影响

为探究渍水胁迫对小麦根系和旗叶生长发育的影响，以宁麦13和淮麦40为试验材料，采用管栽试验方法，在小麦开花期设置0 d(AW0) 、3 d(AW3)、6 d(AW6)和9 d(AW9) 4个渍水强度，研究花后不同渍水强度对小麦根系抗氧化酶活性和旗叶光合特性的作用。花后7 d，两品种AW6和AW9的旗叶叶绿素含量相对值(SPAD)、净光合速率(P_n)均显著低于AW0和AW3处理，而根系丙二醛(MDA)含量显著高于AW0和AW3处理；淮麦40 AW9的超氧化物歧化酶(SOD)活性显著高于AW0、AW3和AW6处理，宁麦13各处理的SOD活性未表现出显著性差异，AW6和AW9的过氧化物酶(POD)活性显著高于AW0和AW3处理；花后14 d的旗叶SPAD值、P_n、F_v/ F_m和Y(Ⅱ)均显著低于AW0、AW3和AW6处理，两品种AW9处理根系SOD和过氧化氢酶(CAT)活性显著低于AW0和AW的，根系POD活性和 MDA含量则显著高于AW0处理。成熟期两品种AW3处理籽粒产量及其构成因素与AW0无显著差异，AW6和AW9处理的穗数与AW0无显著差异。其中，宁麦13 AW6和AW9处理的每穗粒数显著低于AW0和AW3处理，淮麦40 AW9的穗粒数显著低于AW0、AW3和AW6处理，两品种AW6和AW9处理的千粒重和最终产量显著低于AW0和AW3处理。相关性研究发现：千粒重是影响产量的主要因子(R² = 0.983)；Y(Ⅱ)是对千粒重促进程度最大的因素(R² = 0.890)；POD是对Y(Ⅱ)最敏感的指标(R²=0.831)。结果表明本研究条件下，花后渍水显著降低了灌浆中期根系抗氧化酶活性和旗叶光合能力，导致成熟期千粒重降低，最终籽粒产量显著降低。     

长江中下游小麦品种的灌浆速率及产量结构

调查长江中下游麦区9个主推小麦品种灌浆速率、生育进程及产量结构.结果表明,各品种灌浆速率整体表现为慢快慢,但灌浆进程差异较大.镇麦8号和宁麦13的快速灌浆期启动早强度大,持续时间短.镇麦8号因穗粒数较少,产量表现一般.宁麦17、扬麦16、镇麦168和郑麦9023的峰值灌浆速率高,快速灌浆期稳定且持续时间长,后期灌浆速率低,有利于避免后期高温避熟的不利气候因素.襄麦55和扬麦18在收获前期灌浆速率仍较高,千粒质量和容重的稳定性存在风险.南农06Y86平均灌浆速率和千粒质量最低,后期灌浆速率较高,穗数和穗粒数表现中等,高产稳产的难度较大.宁麦13和镇麦168结合了多穗多粒、中前期灌浆速率快且与千粒质量相协调等优良特征,产量显著高于其他品种.多穗多粒、熟相好,快速灌浆期启动早,灌浆速率和千粒质量协调,是获得高产稳产的重要指标.     

华北平原不同年代冬小麦品种灌浆特性对水分亏缺的响应

选取华北平原20世纪50年代以来的代表品种碧蚂1号、济南2号、泰山1号、冀麦26、冀麦38和济麦22,通过田间试验的方法研究了灌溉和雨养条件下不同年代小麦品种籽粒千粒重和灌浆特性的差异.结果表明:1)在灌溉和雨养条件下,小麦籽粒千粒重随品种的更替均呈逐渐增加的趋势,灌浆期天数和平均灌浆速率逐渐增加,其中速增期天数和灌浆速率的增加是当前小麦品种济麦22籽粒千粒重较高的主要原因;2)与灌溉条件相比,在雨养条件下不同年代小麦品种的籽粒千粒重、灌浆期天数和平均灌浆速率、速增期天数和灌浆速率均有所下降,但下降幅度存在差异,当前品种济麦22的下降幅度高于以前品种,对水分亏缺的敏感性较强.因此,在未来的小麦育种中,应更多地选育速增期天数多和灌浆速率高的品种,并提高其对水分亏缺的适应性.     

干旱胁迫对小麦萌发期POD、CAT活性的影响研究

[目的]研究干旱胁迫对小麦萌发期POD、CAT活性的变化。[方法]选取豫农51、周麦22、济麦19、淮麦22等4种小麦品种,用不同浓度 PEG6000模拟不同干旱程度,分别测定其 POD、CAT酶活性。[结果]小麦萌发期在0-120 h 期间,5%、15% PEG6000胁迫下POD、CAT活性均呈逐渐上升趋势,但15%PEG6000胁迫下 POD、CAT 活性比5%PEG6000胁迫下其活性增幅大;25%、35%PEG6000胁迫下 POD、CAT活性均呈先上升后下降的趋势。胁迫时间对小麦萌发过程POD、CAT活性有显著影响。[结论]该研究可为小麦抗旱育种提供理论参考。     

江苏优质专用小麦品种主要性状比较研究

通过 1 3个主要优质小麦品种比较试验 ,济南 1 7产量很高 ,为优质专用面包小麦。淮麦1 8产量很高 ,为超高产小麦 ,适合于生产高级面条粉。扬麦 9号、宁麦 9号产量高 ,为优质饼干小麦。安农 92 484产量较高 ,为面包小麦。扬麦 1 5 8、皖麦 3 8、宁麦 8号产量中等 ,为蒸煮类小麦。其它品种产量较低     

迟播早熟高产小麦新品种的培育

【目的】研究小麦品种（系）播种-拔节和开花-成熟2个阶段发育特性,探讨在育种中聚合两端快速发育特性的可能性,为长江中下游麦区选育迟播早熟高产品种提供依据。【方法】在2012—2013和2013—2014年,通过比较共计18个小麦新品系及生产上部分推广品种的冬前及越冬期单株叶片数、茎蘖数,籽粒灌浆特性相关指标等,筛选具有两端快速发育特性的品种（系）;2014—2015年,在适期播种（11月5日）和迟播（11月19日）条件下,研究扬麦16和其他4个品种不同生育时期群体结构（茎蘖数、叶面积指数、干物质积累量）和产量及其构成的差异,分析具有两端快速发育特性品种扬麦16迟播高产的生长发育机理。【结果】2012—2013年,富F101冬前及越冬期叶片数、茎蘖数均较高,显著高于镇10216,具有前端快速发育特征,但后期灌浆速率较慢;宁09-118和镇10216最大灌浆速率、平均灌浆速率较高,灌浆持续时间长,粒重显著高于其他品种,具有后端快速发育特征,但前期生长发育较慢。2013—2014年,富F101冬前及越冬期茎蘖数均表现较高,镇10216最大灌浆速率、平均灌浆速率均最高,理论粒重最大,2个品系继续分别表现出前端和后端快速发育特性;扬麦16冬前茎蘖数高于富F101,越冬期茎蘖数与富F101无显著差异;后期最大灌浆速率大于2.0 mg/(粒·d),与镇10216差异不显著,且平均灌浆速率较高,较好地结合了两端快速发育的特性。2014—2015年,迟播条件下,扬麦16越冬期茎蘖数、叶面积指数及干物质积累量均表现最大,显著高于宁麦13;在适期播种条件下,扬麦16产量低于扬麦22,与扬麦20、扬麦23和宁麦13差异不显著,但在迟播条件下产量显著高于扬麦20、宁麦13,与扬麦22、扬麦23无显著差异,与适期播种相比减产幅度最小,减产5.2%,千粒重高而稳定,达40 g以上。【结论】品种间两端快速发育特性存在显著差异,结合两端快速发育特性的品种能够实现迟播高产,同时保证适期播种取得较高产量。扬麦16冬前生长发育快,越冬期能保持一定生长量及分蘖发生量;快速灌浆持续时间长,平均灌浆速率、峰值灌浆速率大,粒重高;迟播早熟高产,这是其大面积推广的重要原因。     

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。     

补充灌溉对不同品种小麦产量和水分利用效率的影响

以高产冬小麦品种济麦22、济南17和济麦20为试验材料,研究了5个水分处理条件下,补充灌溉对不同品种小麦籽粒产量和水分利用效率的影响。结果表明：W2处理较其它处理的籽粒产量高,水分利用效率高;济麦22较其它品种的籽粒产量和水分利用效率高。济麦22品种在W2处理条件下,籽粒产量为9331.31kg/m^2、总耗水量和总灌水量为415.61mm和61.50mm,水分利用效率和灌溉水利用效率分别为22.45、151.73kg／（hm^2·mm）,是籽粒产量和水分利用效率兼顾的最优品种和灌水处理。