水分胁迫对盆栽冬小麦产量和部分品质性状的影响

为了寻求实现冬小麦优质高产的适宜水分指标,采用盆栽方式通过在小麦生育关键期(拔节期、灌浆期)设计不同的水分胁迫处理,研究了水分胁迫对冬小麦产量和部分品质性状的影响.结果表明,灌浆期重度干旱可明显提高小麦部分品质指标,蛋白质、氨基酸含量分别较对照增加37.3%、37.6%;拔节期水分胁迫对有效穗数、穗粒数及产量影响大,而对千粒重影响最敏感的时期是灌浆期;灌浆期土壤相对含水量控制在65%～75%之间可使小麦节水高产,控制在45%～55%之间可实现节水、高产、优质三者的协调统一.     

灌浆期涝渍害对弱筋小麦籽粒产量及品质的影响

长江中下游是我国主要的弱筋小麦产区,该区小麦生育后期涝渍害频发,严重影响小麦的高产和稳产。为探明涝渍害对弱筋小麦产量及品质的影响,以优质弱筋小麦品种扬麦13、扬麦15、扬麦22为材料,采用人工模拟涝渍害的田间试验方法,研究了灌浆期涝渍害对弱筋小麦籽粒产量及其构成要素、蛋白质含量、湿面筋含量、SDS沉淀值、吹泡仪参数、溶剂保持力SRC和粉质仪参数等主要品质指标的影响。结果表明:(1)灌浆期涝渍害导致小麦产量显著下降,有效穗数和穗粒数降低是引起扬麦13减产的主要因子,扬麦15和扬麦22的有效穗数、穗粒数和千粒重均降低导致减产。(2)涝渍害处理的扬麦13和扬麦22的湿面筋含量较对照显著上升,蛋白质含量和SDS沉淀值在处理间无显著差异。涝渍害处理7 d对供试小麦吹泡仪参数影响较大,扬麦13和扬麦15的L值和W值在涝渍害处理7 d后均显著提升,扬麦13的水SRC较对照显著下降。涝渍害处理7 d对供试小麦的粉质仪参数无显著影响。(3)供试的3个弱筋小麦品种籽粒品质受基因型的影响大于涝渍害。     

河南主推小麦品种对低温胁迫的生理响应及耐寒性分析

为探讨不同小麦品种对春季低温胁迫的响应,以郑麦366、郑麦7698、矮抗58等12个河南省主推小麦品种为试验材料,研究了拔节期低温(-6℃)和孕穗期低温(0℃)处理对不同小麦品种叶片生理指标、产量及其构成要素的影响,分析了寒害级别与各生理指标增幅之间的相关性。结果表明,幼穗发育进程慢的强耐寒性小麦品种的叶片中可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、脯氨酸含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性在低温条件下的增幅大于幼穗发育进程快的弱耐寒性品种,丙二醛(MDA)含量的增幅表现出相反的趋势。拔节期和孕穗期低温处理,使供试小麦品种的有效穗数、穗粒数、千粒重以及产量均下降,拔节期低温对有效穗数和千粒重的影响更为严重,孕穗期低温对穗粒数和产量的影响更为严重。拔节期低温引起的小麦叶片可溶性蛋白含量、脯氨酸含量、SOD活性、CAT活性和MDA含量的增幅与小麦所受寒害级别呈显著或极显著相关;孕穗期低温引起的小麦叶片可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、SOD活性、POD活性、CAT活性和MDA含量的增幅与小麦所受寒害级别呈显著或极显著相关。这些结果说明,不同小麦品种的耐寒性强弱在拔节期和孕穗期的表现并不一致,与寒害水平显著相关的生理指标也有差异,应结合两个时期的综合表现评价小麦品种春季的耐寒性。     

灌水时期对强筋小麦产量和品质的影响

为了提高小麦的水分利用效率,并为小麦高产优质栽培提供参考,以强筋小麦品种皖麦38为材料,按小麦叶龄指标设计了9个时期的灌水试验,研究了灌水时期对强筋小麦产量和品质的影响。结果表明,皖麦38主穗的籽粒粗蛋白含量随灌水时期的推迟逐渐降低,主要分蘖穗籽粒粗蛋白含量随灌水时期的变化趋势与主穗一致;皖麦38各主要分蘖(1蘖～3蘖)穗的籽粒粗蛋白含量高于主茎穗。春4叶前的灌水处理对穗数的增加有利,春5叶至孕穗期的灌水处理对提高穗粒数有利,孕穗期至灌浆前期的灌水处理更有利于千粒重的提高,灌水时期推迟至灌浆中期会对籽粒产量造成不利影响。籽粒产量随灌水时期推迟呈增加趋势,但灌水推迟至灌浆中期会对籽粒产量造成不利影响。灌浆期进行灌水处理会使沉降值和干、湿面筋含量下降。     

放线菌剂使用方法对晚播冬小麦生长及光合性状的影响

为探究放线菌剂使用方法对晚播冬小麦生长及光合性状的影响，以长6990为供试小麦品种、娄彻氏链霉菌（D74）为供试菌剂，在大田设置T1（种子包衣+拔节期、灌浆期喷施D74菌剂）、T2（种子包衣+拔节期喷施D74菌剂，灌浆期喷施清水）、T3（种子包衣+拔节期、灌浆期喷施清水）、T4（种子不包衣+拔节期、灌浆期喷施D74菌剂）和CK（种子不包衣+拔节期、灌浆期喷施清水）5个处理（包衣中含有菌剂D74），比较分析了不同处理间小麦产量及其构成要素、表型性状、光合特性及干物质积累的差异。结果表明，放线菌剂处理下晚播小麦的产量较CK均不同程度提高，增产幅度为7.35%~25.00%，且不同处理的产量表现为T4>T1>T2>T3>CK，其中T1、T4处理与CK差异显著(P＜0.05)；不同处理间株高无显著差异(P>0.05)， T1和T4处理的穗长、穗粒数和千粒重显著高于CK，T2处理穗粒数和千粒重也较高。在光合性状中，放线菌剂处理主要影响晚播小麦灌浆后期的光合效率。花后28~35 d，T1、T4处理的旗叶净光合速率，T1~T4处理的旗叶叶绿素相对含量（SPAD）和氮含量，T1、T2和T4处理的叶面积指数均显著高于CK。放线菌剂使用后晚播小麦的花前干物质转运量及其对籽粒产量贡献率有所降低，但不同处理间差异不显著。T1、T2和T4处理的花后干物质的积累量较CK增加了37.93%、29.42%和50.92%；花后干物质积累对籽粒产量贡献率也有所提高，但不同处理间差异不显著。综合来看，放线菌剂能够有效增加晚播小麦的光合持续能力，延缓叶片衰老，促进花后干物质积累、穗部发育和籽粒灌浆，增加穗粒数和千粒重，进而提高产量，其中放线菌剂种子包衣效果不明显，叶面喷施放线菌剂效果较突出，拔节期和灌浆期叶面喷施放线菌剂的效果最佳。     

不同生育时期水分胁迫对玉米产量及生长发育的影响

不同生育时期水分胁迫的研究结果表明,任何生育时期的土壤干旱均会导致玉米减产,其中抽雄吐丝期水分胁迫减产最重,其次是拔节期,苗期相对较轻。苗期水分胁迫使玉米子粒的“库”形成受到一定阻碍,但由于后期仍维持较大的绿叶面积,复水后可迅速补偿由于前期水分胁迫所减少的生长量,减产较轻。拔节期水分胁迫导致植株矮化,穗位高降低,从而使产量降低。抽雄吐丝期是玉米的水分临界期,干旱可导致散粉至吐丝期间隔(ASI)加大,致使花期不遇,穗粒数大幅度下降,从而严重影响玉米的产量。     

春季不同时期低温对小麦光合特性和粒重形成的影响

为探讨春季低温导致小麦粒重下降的生理机制,以春性品种扬麦16和半冬性品种徐麦30为材料,分别于倒二叶出生期、孕穗期和开花期对小麦进行人工气候室低温处理,研究不同时期低温对小麦光合生理特性、干物质积累和转运及强、弱势粒粒重形成的影响。结果表明,不同时期低温对叶片SPAD值的影响均表现为低温处理开始至结束后3 d持续下降,结束后6～9 d逐渐回升,两品种在低温处理结束当天和处理后3 d均以孕穗期低温处理下SPAD值降幅最大。不同时期低温处理显著降低叶片净光合速率和气孔导度,并影响花前干物质转运和花后干物质积累。与孕穗期、开花期低温处理相比,倒二叶出生期低温处理显著降低小麦花前干物质转运量,但提高花后干物质积累及其对籽粒产量的贡献率,千粒重降幅最小,扬麦16和徐麦30分别仅为4.49%和4.20%。不同时期低温处理下小麦强势粒粒重的降幅均小于弱势粒,倒二叶出生期低温处理下弱势粒粒重降幅显著低于孕穗期和开花期低温处理。相关性分析表明,低温胁迫下小麦平均千粒重和强势粒粒重相关性不显著(r=0.319,P>0.05),但与弱势粒粒重显著相关(r=0.691,P<0.05)。综上,春季低温胁迫主要通过影响小麦开花前后的光合作用和同化物向籽粒的转运,限制弱势粒的灌浆充实,最终导致粒重下降。     

春季氮肥和多效唑调控对小麦生育和产量的影响

为明确春季调控措施对冬小麦生长发育和籽粒产量的影响,以冬小麦品种石新828为材料进行田间试验,4个处理分别为:起身期追全部氮肥(除基肥外,下同)并叶面喷多效唑(N1);起身期追2/3氮肥并喷多效唑+拔节期追1/3氮肥(N2);起身期追1/3氮肥+拔节期追2/3氮肥(N3);拔节期追全部氮肥(N4)。生育期间测定群体和个体生育特性,成熟期调查产量性状。结果表明,N1和N2处理小麦拔节期的总茎数、叶面积指数(LAI)和干物质积累量均显著高于N4和N3处理。孕穗期N4和N3处理小麦的总茎数、LAI和干物质积累量显著高于N1和N2处理。开花到成熟期各处理的总茎数、LAI和干物质积累量差异均不显著。孕穗期前,不同处理的株高差异不显著,孕穗期后,N4处理的株高最高,且显著高于N1处理。各处理基部节间直径和中上部节间长的差异不显著,N4处理基部第一节间长度显著大于其他处理。随追氮时期前移或前期施氮量增多,不孕小穗数减少,结实小穗和穗粒数增加,N1比N4处理不孕小穗数显著减少,结实小穗和穗粒数显著增多。N1处理小麦成熟期的千粒重最高,且显著高于N4处理。N1处理的籽粒产量最高,且显著高于N3和N4处理。起身期追氮配合多效唑调控,可以获得比拔节期追氮更高的穗粒数和千粒重,从而获得更高的产量。     

不同时期干旱胁迫对水稻产量和生长特性的影响

为明确水稻生长过程中的水分敏感时期,探索水稻抵御干旱的栽培措施,以常规粳稻楚粳29号和云粳39号为材料,通过盆栽试验准确控制土壤水分(水势),研究不同时期干旱胁迫对水稻产量和生长特性的影响。结果表明,楚粳29号干旱胁迫处理较对照减产10.63%~47.60%,云粳39号干旱胁迫处理较对照减产6.19%~47.27%,减产程度依次为穗分化前期干旱胁迫(T2)﹥有效分蘖期干旱胁迫(T1)﹥穗分化后期干旱胁迫(T3)﹥孕穗期干旱胁迫(T4)。与对照相比,2个品种有效分蘖期干旱胁迫降低了有效穗数,穗分化前期干旱胁迫使每穗粒数明显减少,穗分化后期干旱胁迫使每穗实粒数减少和结实率明显降低,孕穗期干旱胁迫对结实率或千粒重有影响。     

高温胁迫对大麦主要农艺性状及产量性状的影响

为了解高温胁迫对大麦孕穗灌浆期主要农艺性状和产量性状的影响,选用4个二棱啤酒大麦品种为材料,采用盆栽及人工气候箱,在大麦孕穗灌浆期进行高温处理,以常温为对照,考察了大麦完熟期株高、穗下节间长、主穗长、单株穗数、单株粒数、单株粒重、千粒重和结实率。结果表明,孕穗期高温胁迫对大麦株高、穗下节间长及穗长的影响程度因品种特性不同而异。高温胁迫致使参试大麦品种的单株粒重和千粒重显著降低,使除Harrino Nijo外的其余3个品种的结实率和单株粒数均显著降低。综合比较,Harrino Nijo的耐高温性能最好,其次为扬农啤6号,917112和苏啤3号对高温比较敏感。     

Chlorophyll Fluorescence and Yield Responses of Winter Wheat to Waterlogging at Different Growth Stages

Abstract

The agronomic and physiological effects of waterlogging in winter wheat were examined at four growth stages in the 2011/2012 and 2012/2013 seasons. In both seasons, the greatest yield penalties occurred by waterlogging at the tillering stage (10%–15% decrease), followed by the jointing stage; however, waterlogging at the grain filling stage had less effect on the yield. The lower grain yield caused by waterlogging at the tillering stage was primarily reflected in reductions in spike and grain numbers per m². Waterlogging at the jointing and booting stages reduced grain weight through reduced dry matter translocation. In addition, waterlogging at the tillering stage significantly reduced chlorophyll content and thus photosynthetic capacity, resulting in a lower F_v /F_m ratio, apparent electron transport rate (ETR), effective quantum yield of photosystem II (ΦPSII) and photochemical quenching (qP). However, waterlogging at the grain filling stage improved the leaf photosynthetic capacity and grain yield. We found that the tillering stage was most the susceptible to waterlogging in wheat; therefore, the maintenance of photosynthetic performance after anthesis could be a reasonable strategy for increasing grain yield.     

冬小麦根系对不同生育时期渍水胁迫的生物学响应

为了研究不同生育时期渍水逆境对北方地区生态条件下冬小麦根系及地上部生长发育的影响,进行了人工模拟小麦渍水试验。结果表明,各生育时期渍水均能使小麦上位次生根数量有所增加,根系POD活性在小麦生育前期也会因渍水而有所提高。但小麦根系总重、根系活力、根系SOD活性、单株绿叶面积、叶片氮、磷及叶绿素含量均因渍水而明显降低,根细胞过氧化产物MDA含量成倍增长。苗期、返青期、拔节期、孕穗期和灌浆期渍水20d分别导致小麦产量降低5.2%、20.8%、43.1%、61.8%和68.3%。     

不同生育时期叶面喷施奇善宝对冬小麦产量及品质的效应

为了解海洋寡糖复合制剂奇善宝在小麦上的应用效果,2011-2013年以小麦品种中麦349为材料,研究了返青、拔节和孕穗期叶面喷施奇善宝对冬小麦产量及品质的影响。结果表明,叶面喷施奇善宝使冬小麦增产2.9%~11.3%,效果明显,增产的主因是显著增加了穗粒数和千粒重。喷施奇善宝对冬小麦部分品质性状影响显著,其中使籽粒容重、硬度、蛋白质含量和面粉湿面筋含量分别较对照提高0.1%~0.8%、1.0%~5.3%、0.3%~3.3%和0.4%~5.1%,使面团稳定时间和延展性分别下降3.5%~5.8%和2.3%~5.2%。增产效果以返青期和拔节期喷施最佳,返青期喷施对改善品质效果最佳。     

灌水模式对春小麦光合性能和干物质生产的影响

为探寻宁夏引黄灌区春小麦节水栽培的适宜灌水模式,比较分析了6个不同灌水处理(W1:二棱水+开花水;W2:二棱水;W3:拔节水;W4:二棱水+孕穗水;W5:二棱水+拔节水+孕穗水+开花水+灌浆水;W6:二棱水+拔节水+孕穗水+开花水)下春小麦光合性能、物质积累与转运、产量性状及水分利用的差异。结果表明,灌二棱水、孕穗水或开花水的W1、W4、W5、W6处理明显增加春小麦花后旗叶光合速率、蒸腾速率和气孔导度,灌二棱水和生育后期少灌水的W1、W2、W4处理明显增加花后旗叶胞间CO2浓度。灌水次数减少会显著增加旗叶SPAD值,并降低叶面积系数,其中以缺少二棱水的W3处理最为明显。灌有二棱水和孕穗水的W4处理明显降低抽穗至开花旗叶SPAD值,增加开花至灌浆旗叶SPAD值和抽穗至开花叶面积系数,灌开花水明显增加开花至灌浆旗叶面积。灌二棱水、拔节水、孕穗水、开花水明显促进了干物质积累,灌水次数增加明显增加了叶干物质积累量,并降低茎鞘干物质比例;缺少二棱水的W3处理最不利于叶、穗干物质积累,但提高了开花至成熟叶干物质比例;灌浆水对各器官干物质积累影响不明显。二棱期至开花期缺少灌水的W1、W3、W2处理促进了开花前贮藏同化物在花后向籽粒的转运。籽粒产量随灌水次数的增加而增加;缺少二棱水明显降低穗粒数、收获指数,但增加千粒重;增加灌水次数降低了灌水利用效率,且以灌二棱水影响最为明显。综上所述,缺少二棱水对春小麦产量影响最明显,孕穗水、开花水影响次之,灌浆水影响不明显。     

化学调控剂对冬小麦干物质贮运和籽粒灌浆特性的影响

为明确不同有效成分的化学调控剂对冬小麦生长和产量形成的调控作用,采用田间试验,比较了自主研发的微量元素拌种剂(WB)、黄酮类叶面喷施剂(Phu)、磷胺类叶面喷施剂(Pan)以及拌种组合喷施制剂(Whu和Wan)对冬小麦干物质积累与分配以及籽粒灌浆过程与产量的影响。结果表明,WB、Whu和Wan处理均能增加冬小麦穗数、穗粒数和千粒重,增产16.51%以上。与喷施自来水(CK)相比,WB、Whu和Wan处理对各生育期冬小麦不同器官干物质积累量均具有增加效应;所不同的是,WB处理对冬小麦的促进效应在拔节期和抽穗期凸显,而Whu和Wan处理对小麦开花后的促进作用更大;并且Whu处理的花前干物质转运率和花前干物质转运对籽粒的贡献率分别较CK提高了13.42%和17.96%(P0.05)。开花43 d内,各处理均能延长小麦的籽粒灌浆持续期,且Wan处理使灌浆持续期延长了3.82 d(P0.05),Phu处理使小麦的最大灌浆速率和平均灌浆速率较CK分别提高了5.71%和5.76%(P0.05)。说明不同化学调控剂对小麦的增产作用与干物质积累和转运能力以及籽粒灌浆有关,并且拌种和叶面喷施组合具有协同效应。     

河西绿洲灌区不同灌溉模式下春小麦主要农艺性状与产量和WUE的灰色关联分析

为了给节水灌溉条件下春小麦的选育和栽培提供依据,选用15个春小麦品种(系),在冬灌1 800 m3·ha-1的基础上,在3次灌水处理(T1:拔节期、开花期、乳熟期)、2次灌水处理(T2:拔节期、开花期)和1次灌水处理(T3:拔节期)条件下,应用灰色系统理论对农艺性状与产量和水分利用效率的灰色关联度进行了分析.结果表明,春小麦产量和水分利用效率平均值都为T2＞T1＞T3,二者与主要性状的关联度顺序分别为T1模式下:千粒重＞穗长＞单位面积穗数＞生育期＞株高＞穗粒数,生育期＞千粒重＞株高＞穗长＞穗数＞穗粒数;T2均为:千粒重＞株高＞穗粒数＞生育期＞单位面积穗数＞穗长,千粒重＞穗粒数＞株高＞穗数＞生育期＞穗长;T3模式下相同:千粒重＞穗长＞单位面积穗数＞株高＞生育期＞穗粒数.因此,河西绿洲灌区在T2灌溉模式下可能获得高产育种和高水分利用效率育种的同步实现,该模式下春小麦育种的主攻方向为:在选择大粒、大穗的同时,处理好对株高的选择与抗倒伏的关系.     

灌水模式对冬小麦花后光合、产量及水分利用的影响

为筛选出商丘地区冬小麦高产和水分高效利用的适宜灌水模式,2011-2013年在大田条件下,以周麦18为试验材料,以全生育期不灌水作为对照(W0),研究了拔节期灌水120mm(W1)、孕穗期灌水120mm(W2)、拔节期和孕穗期各灌水60mm(W3)、拔节期和灌浆期各灌水60mm(W4)以及拔节期、孕穗期和灌浆期各灌水40mm(W5)五种灌溉模式对冬小麦花后旗叶光合、产量及水分利用效率的影响。结果表明,小麦灌浆前期(开花后15d)旗叶净光合速率日变化呈现双峰曲线,分别在11:00和15:00达到峰值。灌水促进了花后旗叶光合作用,净光合速率平均增加145.9%。与W0处理相比,灌水处理在2011-2012和2012-2013年总耗水量分别增加13.8%和18.6%,土壤贮水消耗量和降水量占总耗水中的比例分别下降了60.6%、12.4%和46.2%、15.6%。灌水增加了籽粒产量和水分利用效率,其中在平水年型(2011-2012年)下,W3处理的产量和水分利用率最高,较W0处理分别增加27.5%和8.8%;在丰水年型(2012-2013年)下,以W1处理的产量和水分利用效率最高,较W0处理分别增加65.6%和36.4%。     

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。