糯小麦和非糯小麦干物质积累及产量对灌浆期不同阶段弱光的响应

为了解花后弱光照对糯小麦和非糯小麦产量形成的影响差异,在大田条件下,选用非糯小麦品种轮选987和糯小麦品种农大糯50222两个小麦品种为材料,分别于灌浆前期(花后1～10 d)、中期(花后11～20 d)和后期(花后21～30 d)进行遮去60％的光合有效辐射处理,研究花后弱光胁迫时期对小麦干物质积累和产量的影响.结果表明,与不遮光处理(对照)相比,灌浆中期和后期遮光造成轮选987的生物产量和籽粒产量显著降低,而农大糯50222在籽粒灌浆的前期和中期遮光后均显著降低.花后不同阶段遮光处理均造成小麦花前营养器官贮存干物质在花后向籽粒的转运量及其贡献率发生变化,此影响存在明显的基因型差异.轮选987表现为籽粒灌浆前中期遮光后转运量均显著降低,后期遮光后增加,转运物质对籽粒的贡献率则表现为前期遮光降低,中后期遮光提高,尤其是后期遮光提高幅度更大.农大糯50222花前干物质的转运量在遮光后均增加,以中期遮光后增加最多,转运物质对籽粒的贡献率在前中期遮光下均增大,以中期遮光最明显,后期遮光下贡献率下降.花后不同阶段遮光改变了小麦的灌浆进程.随遮光时间的推迟,轮选987籽粒灌浆的渐增期和快增期缩短.籽粒灌浆中期遮光延长了农大糯50222灌浆的快增期.灌浆中期遮光致使小麦产量和经济系数下降的幅度最大.     

花后弱光对江汉平原稻茬小麦的产量及碳、氮分配效应的影响

为了探究连阴雨天气弱光逆境导致小麦减产的机理，于2017-2018年度对长江中下游流域适宜推广的48个小麦品种开展了灌浆期全程遮光试验（遮去自然光强的45%），初步筛选出两个弱光敏感品种（扶麦1228和生选6号）和两个弱光钝感品种（襄麦55和扬麦158），2018-2019年以此4个品种和江汉平原主推品种郑麦9023为供试材料，研究了开花期至成熟期遮光对小麦干物质积累与分配、植株氮素转运及籽粒产量的影响。结果表明：（1）花后遮光后小麦籽粒产量显著降低，两年度5个品种平均减产49.1%～61.1%，千粒重平均下降34.4%～42.5%，遮光对穗数和穗粒数的影响两年度均未达0.05显著水平。（2）花后遮光抑制了小麦干物质的积累，显著减少各营养器官干物质积累量，使成熟期干物质积累总量较CK平均下降23.4%，降低籽粒灌浆速率。花后遮光增大了营养器官花前同化物的转运量及其对籽粒产量的贡献率，而减少了花后光合同化物量及其贡献率，降低收获指数。（3）花后遮光后营养器官中氮素向籽粒的再分配受抑，较多的氮素滞留在营养器官中，茎鞘氮素积累量平均增加了88.0%，穗轴与颖壳次之，叶片增加了32.8%。遮光导致各营养器官花前贮存氮素向籽粒的转运量和转运效率均显著下降，使籽粒氮素积累对花后吸收氮素的依赖加大。总之，花后遮光会导致小麦显著减产，其主要原因是粒重大幅度下降；遮光加大了籽粒干物质积累对花前碳水化合物再分配的依赖，以及籽粒氮素积累对花后氮素吸收的依赖。襄麦55和扬麦158遮光条件下籽粒产量下降幅度较小，是稻麦周年高产适宜推广品种。     

施氮量对糯小麦和非糯小麦籽粒淀粉组分与理化特性的影响

为探明氮肥对小麦籽粒淀粉组分和理化特性的影响,采用田间试验,分析了4个施氮量(0、100、200、300kg·hm~(-2))对糯小麦(农大糯50222)和非糯小麦(轮选987)籽粒淀粉组分与理化特性的影响。结果表明,随施氮量的增加,小麦籽粒淀粉含量降低,轮选987籽粒中B型淀粉粒的数目占比增加,而农大糯50222籽粒的B型淀粉粒数目占比呈减少趋势;增施氮肥能显著提高小麦籽粒淀粉的峰值黏度和谷值黏度。相同施氮量处理下,轮选987淀粉的被测糊化特征参数(除谷值黏度外)均大于农大糯50222。施氮量不同,2个品种籽粒淀粉X-衍射图谱中各峰的位置和相对强度明显不同。随施氮量的增加,轮选987淀粉的相对结晶度增大,而农大糯50222淀粉的相对结晶度减小。相关分析表明,小麦籽粒的直链淀粉含量和直支比与最终黏度、稀澥值、反弹值、糊化温度和峰值时间呈显著正相关,与谷值黏度和相对结晶度呈显著负相关;支链淀粉含量反之。小麦籽粒的B型淀粉粒数目占比与峰值黏度、稀澥值呈显著负相关。综上所述,施氮量可影响小麦籽粒的淀粉含量和粒度分布,进而改变其糊化特性和晶体特征。     

开花期渍水对小麦产量及氮素分配的影响

为探究江汉平原小麦生育期间雨水过多对小麦造成的影响,于2020-2021年以耐渍品种襄麦55和主推品种郑麦9023为供试材料开展大田试验,分析了开花期连续渍水7 d小麦产量、干物质和氮素积累与转运的变化。结果表明,与无渍水的对照（CK）相比,渍水导致小麦旗叶SPAD值下降。渍水后郑麦9023旗叶比襄麦55衰老更早,旗叶功能期相对更短。开花期渍水致使成熟期营养器官干物质和氮素积累量下降,促进花前储存的干物质和氮素在花后向籽粒的转运,提高了花前储存的干物质和氮素对籽粒产量和氮素的贡献率,但依然使成熟期单茎籽粒干物质和氮素积累量分别下降10.87%~13.59%和19.32%~23.60%。襄麦55成熟期茎鞘的干物质和氮素积累量下降量较大,花前干物质和氮素转运效率高于郑麦9023。开花期渍水影响籽粒灌浆速率和灌浆时间。渍水导致襄麦55最快灌浆期由花后21~35 d缩短至花后28~35 d,但单粒重下降不显著;渍水后郑麦9023灌浆在花后35 d时基本停止,单粒重下降显著。开花期渍水显著降低小麦产量,使襄麦55和郑麦9023分别减产7.7%和15.6%,减产主因分别是穗粒数和千粒重的显著下降。总之,开花期渍水会导致小麦减产,但促进了花前储存的干物质和氮素向籽粒的转运,对襄麦55花前干物质和氮素转运的影响大于郑麦9023。     

花后持续弱光对冬小麦光合特性及产量的影响

为给弱光条件下小麦持续高产及耐荫性筛选提供一定的理论依据,在大田条件下,以济麦22和济核916为试验材料,于花后设置3个不同的遮光处理(不遮光、遮光30%和遮光60%),分析花后持续弱光对小麦光合特性和产量的影响。结果表明,济麦22和济核916旗叶叶绿素a、b含量在花后0~25d保持较高水平,之后迅速降低。遮光后两品种旗叶的净光合速率下降,济麦22的干物质积累量和花前贮存干物质在花后向籽粒的转运量及两品种的经济系数显著降低。花后遮光改变了小麦籽粒灌浆进程,显著降低了两品种的平均灌浆速率和最大灌浆速率,延长了济麦22的渐增期和快增期持续时间,减少了缓增期的持续天数,遮光60%处理显著降低了济核916渐增期持续时间,推迟了其灌浆高峰的来临时间。遮光30%和60%条件下济麦22分别减产27.7%和35.4%,济核916分别减产29.49%和64.39%。遮光后冬小麦的穗粒数和千粒重随遮光强度的增加而降低。说明花后弱光会降低小麦光合能力,不利于植株干物质积累和籽粒灌浆,最终导致减产。     

沟播对耐盐小麦品种青麦6号干物质积累及籽粒灌浆的影响

为探讨沟播对盐碱地小麦的增产机理,明确适合盐碱地小麦的沟播方式,以小麦耐盐品种青麦6号为试验材料,设置平播(CK)、沟播两行(T1)、沟播三行(T2)三种处理,研究了沟播对盐碱地小麦干物质积累与分配及灌浆速率的影响。研究表明,沟播较平播可显著提高盐碱地小麦旗叶的可溶性糖含量及籽粒的灌浆速率,其中,T2处理的效果最明显。T2处理与其余处理相比显著降低了花前营养器官贮藏同化物的转运量、转运效率及其对籽粒产量的贡献率,但显著提高花后干物质积累量及其对籽粒产量的贡献率。T2处理提高了干物质在茎鞘+叶片、穗轴+颖壳及籽粒中的积累量。沟播处理较平播均能显著提高穗数和产量,其中T2处理的产量达到了7 988.35kg·hm-2。因此认为,沟内三行播种可作为盐碱地小麦较为合理的播种方式。     

施镁对花后高温胁迫下小麦干物质积累转运和籽粒灌浆的影响

为明确镁对小麦花后高温胁迫的缓解效应,采用人工气候室模拟增温的方法,研究了灌浆期高温胁迫(昼/夜32/22℃)下施镁(0、10和20kg·hm~(-2))对小麦花后干物质积累转运的影响及其与籽粒灌浆的关系。结果表明,灌浆期高温胁迫显著降低了小麦籽粒的灌浆速率、粒重和产量,施用镁肥提高了小麦籽粒灌浆速率和产量。高温胁迫降低了小麦花后干物质积累量、花前干物质转运量、转运率和收获指数,施镁对花后干物质积累和转运量及收获指数有显著正效应。高温胁迫下施镁提高了植株干物质积累量及在籽粒中的分配比例,从而提高了灌浆速率和粒重。孕穗期施镁能有效缓解花后高温胁迫对小麦植株的伤害,有助于籽粒灌浆和产量的形成。     

不同灌溉处理对小麦花后氮素积累和转运的影响

为了解灌水对小麦花后氮素积累和转运的调控作用,以强筋小麦品种济南17和中筋小麦品种鲁麦21为材料,分析比较了节水灌溉（W1）、常规灌溉（W2）和旱作栽培（W0）3种水分条件下小麦花后植株氮素吸收、积累和转运的差异。结果表明,小麦植株开花期营养器官氮素积累量、花后氮素转运量及氮素转运对籽粒氮素的贡献率均表现为W1和W2显著高于W0。与W0相比较,W1和W2条件下成熟期植株氮素积累量分别增加了9.0%~12.6%和7.1%~20.7%,花后营养器官氮素转运量分别增大了5.7%~17.4%和5.3%~10.7%,氮素转运对籽粒的贡献率分别提高了19.4%~28.2%和21.2%~27.1%,说明土壤水分匮缺不利于植株营养器官对氮素的吸收和花后氮素向籽粒的转运。从花后营养器官的氮素转运效率来看,济南17的平均转运效率表现为W1显著高于W0,这主要归因于叶和茎+叶鞘转运效率的显著提高;而鲁麦21则表现为W0＞W1＞W2,其中旗叶和茎+叶鞘上处理间存在显著差异。这表明小麦氮素转运能力对不同灌溉处理的反应存在显著的基因型差异。不同灌溉处理对两个小麦品种的籽粒产量影响也不同,济南17的籽粒产量表现为W2＞W1＞W0,处理间差异显著;鲁麦21的籽粒产量为W1＞W2＞W0,W1 与W0差异显著。     

不同种植方式对冬小麦花后干物质积累与分配特征及产量的影响

为探索不同种植方式对冬小麦干物质积累、转运与分配特征及产量的影响,选用大穗型小麦品种农大1108为试验材料,研究在大田生产中主要的4种种植方式(穴播、撒播、窄幅条播和宽幅条播)对冬小麦花后各器官干物质积累、分配及产量的影响。结果表明,4种种植方式下花后各器官的干物质积累量变化趋势基本一致,且均表现为窄幅条播显著高于其他3组处理;窄幅条播主要通过提高花后干物质同化量及其对籽粒的贡献率而获得高产;与宽幅条播相比,窄幅条播花后营养器官干物质积累量及干物质在籽粒中的积累量分别增加45.59%和19.44%;与穴播和撒播相比,窄幅条播产量分别提高17.25%和11.39%;花后干物质对籽粒的贡献率表现为穴播最高,达到80.26%。不同种植方式对冬小麦籽粒的灌浆速率影响不大,表现为各处理间千粒重差异不显著。     

拔节期和花后渍水对小麦产量、干物质及氮素积累和转运的影响

为给长江中下游小麦大面积高产稳产栽培提供理论与实践依据,以扬辐麦4号为材料,研究拔节期和花后连续渍水5d、10d和15d对小麦产量及其构成因素、干物质和氮素积累与转运的影响。结果表明,拔节期和花后渍水处理均显著降低了小麦产量、穗粒数、千粒重,并显著降低了成熟期根和地上部、花后地上部干物质和氮素积累量及根冠比。随渍水时间的延长,渍水对产量及其构成因素、干物质和氮素积累及转运量的影响总体呈增大趋势;籽粒产量、穗粒数、花后地上部干物质与氮素积累量、根冠比在渍水5d和10d间差异不显著,渍水5d和15d间差异显著。拔节期与花后短期渍水处理间产量差异不显著,但花后渍水15d产量显著低于拔节期渍水。花后渍水对千粒重、花后地上部干物质和氮素积累量、花前地上部干物质转运量的影响较大。     

剪叶对豫农202籽粒灌浆与干物质积累的影响

为了探讨小麦新品种豫农202植株上部三片叶对籽粒干物质积累的影响,分别在小麦开花期和灌浆中期进行了不同的剪叶处理,分析了不同剪叶处理对剩余叶片的SPAD值、籽粒灌浆速率及籽粒干物质积累量的影响。结果表明,小麦开花期和灌浆中期剪叶后,植株上部三片叶的SPAD值在不同处理间具有明显差异,剪去部分叶片后剩余叶片的SPAD值均有所提高。从剪叶对籽粒灌浆速率和干物质积累量的影响来看,开花期剪叶的影响程度显著大于灌浆中期剪叶。不同剪叶处理间籽粒的灌浆速率和干物质积累量存在明显差异,开花期剪去倒一叶对灌浆速率具有较大的负向效应,其干物质积累量比对照降低了21.22%;剪去倒三叶对灌浆速率具有较大的正向效应,其干物质积累量增加了12.20%。灌浆中期剪叶后,所有剪叶处理的籽粒灌浆速率和干物质积累量均低于对照,且剪去的叶片越多灌浆速率和干物质积累量下降的幅度越大,同时剪去倒一叶和倒二后下降的幅度最大。     

旱地施用锌肥对冬小麦旗叶光合及衰老特性的影响

为了明确施用锌肥对旱地冬小麦光合和衰老特性的影响,选用强筋冬小麦“京9428”和普通冬小麦“轮选987”为试材,进行了四个水平(0 kg·hm^-2对照、11.25 kg·hm^-2低锌、22.5 kg·hm^-2中锌、33.75 kg·hm^-2高锌)的大田试验。结果表明,旱地上低锌处理,旗叶的净光合速率和SOD、CAT、POD三个酶活性都有所增加,MDA含量降低,干物质积累增加,“轮选987”穗粒数和千粒重最多,产量最高。中锌处理下,旗叶POD活性有所下降,“京9428”产量增加不显著,“轮选987”产量与低锌处理相当。高锌处理下,旗叶的净光合速率和SOD、POD活性都有所降低,穗数、穗粒数、千粒重均减少,使得产量显著降低。施锌肥对“轮选987”比对“京9428”影响大,因此,“京9428”不适宜在旱地上种植。旱地上种植“轮选987”要施以适量锌肥以提高产量,锌肥施用量以11.25 kg·hm^-2为宜。     

渍前和渍后喷施外源调节物质对花期渍水小麦生长和产量减损效应的差异

为明确渍前和渍后施用外源物对长江中下游地区渍水小麦生长和产量减损效应的差异,以当地主栽品种扬辐麦4号为供试材料,对渍前和渍后喷施外源调节物质(DDTC、GA、肥料元素和复配外源物)后花期渍水胁迫下小麦光合与叶绿素荧光特性、干物质积累与转运及籽粒产量进行了比较分析。结果表明,花期渍水胁迫后小麦光合性能减弱,光能利用和电子传递受阻,花后光合同化物积累减少,籽粒灌浆速率降低,粒重和产量下降。渍前和渍后喷施外源调节物质均可提高花期渍水小麦的叶片光合性能,增强叶片光能利用和电子传递能力,促进籽粒中花后光合同化物积累,提升籽粒灌浆速率以及粒重,从而增加籽粒产量。与渍后喷施相比,渍前喷施外源物能够有效提高花期渍水小麦的叶片光合速率、光化学效率和叶绿素含量以及降低热耗散;渍前喷施外源物能够有效促进花期渍水小麦的花后光合同化物积累,降低花前营养器官贮藏物转运;渍前喷施外源物能够有效提升花期渍水小麦的籽粒灌浆速率,促进粒重和籽粒产量增加。综上所述,与渍后喷施相比,渍前喷施外源调节物质能够有效提升花期渍水小麦光合性能,促进干物质积累与转运以及降低籽粒产量损失,从而减少渍水胁迫对小麦生长和产量的不利影响,其中...     

不同土壤肥力麦田小麦干物质生产和产量的差异

为明确不同土壤肥力下小麦干物质生产和产量的差异,于2019-2020年小麦生长季,选择了产量潜力分别为10 500 kg·hm^-2和9 000 kg·hm^-2的超高产土壤肥力和高产土壤肥力两种麦田,以济麦22为材料,比较分析了不同土壤肥力麦田小麦的群体动态、干物质生产、籽粒灌浆特性、穗部特征和产量构成的差异。结果表明,与高产土壤肥力相比,超高产土壤肥力增加了小麦拔节至成熟期的干物质积累量及成熟期干物质在籽粒中的分配量,促进了小麦开花前营养器官储存同化物在开花后向籽粒的转运量和开花后的光合物质同化量,提高了收获指数;超高产土壤肥力使籽粒在灌浆中后期维持较高的灌浆速率,延长了活跃灌浆期,提高了粒重。超高产土壤肥力通过增加单位面积的穗数和千粒重,实现小麦高产。     

旱地施用锌肥对冬小麦干物质积累和产量的影响

为了明确旱地施用锌肥对冬小麦干物质积累及产量的影响,选用强筋冬小麦品种京9428和普通冬小麦品种轮选987为试材,进行了四个锌肥水平的大田试验。研究结果表明,旱地施用锌肥使小麦干物质积累量显著增多,但施锌肥过量,干物质积累量减少。各产量构成因素受锌影响较小,差异均未达显著水平,但轮选987低锌处理的穗粒数和千粒重最多,中锌处理的穗数最多,高锌处理的穗数、穗粒数、千粒重均减少,最终以低锌和中锌水平产量显著提高,增产达23.8%,与灌溉条件下产量水平相当。京9428施用锌肥使产量有提高的趋势,但处理间差异不显著。京9428不适宜在旱地上种植,旱地上种植轮选987要配以适量锌肥以提高产量,建议锌肥施用量以11.25 kg·hm-2为宜。     

Effects of high temperature and shading on grain abscisic acid content and grain filling pattern in rice (Oryza sativa L.)

ABSTRACT

Abscisic acid (ABA) is a key factor regulating starch biosynthesis genes and is involved in assimilate partitioning to individual spikelets. The objective of this study was to clarify the effects of high temperature and shading during grain filling on grain ABA content and the grain filling pattern of spikelets located at different positions in a panicle. We grew the rice cultivar ‘Koshihikari’ in pots in 2009 under two temperature regimes and two light conditions during grain filling. We periodically measured grain dry weight and grain ABA content (pmol per grain) and concentration (pmol per grain dry weight). Shading increased a grain weight difference between superior and inferior spikelets while high temperature decreased the difference regardless of light condition. High temperature decreased ABA content and concentration in grains. There was a close correlation between mean grain ABA content and mean grain-filling rate averaged over the first half of grain filling.