旱地冬小麦灌浆期冠层温度与产量和水分利用效率的关系

为给抗旱节水品种的快速鉴定和筛选提供科学依据,在甘肃陇东旱塬利用红外测温仪测定了23个冬小麦品种的冠层温度,并分析了其与产量、水分利用效率的关系.结果表明,不同基因型小麦在籽粒灌浆期存在着冠层温度高度分异的现象,其差异可反映在产量和水分利用效率上.无论灌浆初期还是中期或中后期,旱地冬小麦产量、水分利用效率与冠层温度均呈极显著的负相关,并且随着灌浆过程的推移,相关性增大.这表明,灌浆期冠层温度偏低的品种具有较高的产量和水分利用效率,冠层温度可作为旱地高产节水小麦品种田间筛选的指标.     

不同基因型冬小麦冠层温度与产量性状的关系

为分析小麦冠层温度与产量性状的关系,选用55个不同基因型冬小麦品种(系),在灌溉条件下研究了不同冬小麦基因型产量性状,冠层温度差异及二者的相关性.结果表明,基因型间冬小麦的冠层温度在开花期、花后7 d、花后21 d和花后28 d均存在极显著差异.除花后21 d外,不同测量时期在重复间也均有极显著差异.开花期和花后21 d的冠层温度分别与穗数和穗粒数呈显著相关,灌浆期间冠层温度与千粒重呈显著或极显著相关.冠层温度与产量的相关性依次为花后7 d>花后21 d>开花期>花后28 d>花后14 d>抽穗期,其中花后7 d和21 d的冠层温度与产量呈极显著相关(P<0.01).冠层温度在灌浆中后期持续偏低与冬小麦绿叶功能和衰老机制的延缓有密切关系,可用于鉴定冬小麦产量潜力.     

不同基因型玉米冠层温度与产量和水分利用效率的关系

2007年在甘肃陇东旱塬利用红外测温仪研究了19个基因型玉米冠层温度与产量、水分利用效率的关系。结果表明,不同基因型玉米在子粒灌浆期存在着冠层温度高度分异的现象,其差异可反应在产量和水分利用效率的不同上。无论灌浆初期还是中期或后期,旱地玉米产量、水分利用效率与冠层温度呈极显著的负相关(R²= 0.445～0.634),并且随着灌浆期推移,相关性增大。表明灌浆期冠层温度偏低的品种具有较高产量和水分利用效率,冠层温度可作为高产节水品种田间筛选的指标。     

春小麦碳同位素分辨率与冠层温度的相关性研究

为寻找碳同位素分辨率(△13C)的替代指标,以宁春4号×宁春27号的F7代品系为供试材料,研究了有限灌溉和雨养2种生态条件下春小麦△13C、冠层温度、籽粒产量之间的关联性.结果表明,有限灌溉条件下,灌浆期冠层温度与成熟期籽粒△13C呈极显著负相关(r=-0.400 4**);雨养条件下,灌浆期冠层温度与成熟期籽粒及成熟期基部秸秆△13C均呈极显著负相关(r=-0.540 2**和-0.425 5**).有限灌溉条件下灌浆期冠层温度及△13C与产量相关均不显著,雨养条件下灌浆期冠层温度与产量呈极显著负相关(r=-0.566 9**),成熟期籽粒△13C与产量呈显著正相关(r=0.311 7*).说明灌浆期的冠层温度作为碳同位素分辨率的替代指标具有较强的可靠性.     

水稻灌浆期冠层温度对植株生理性状及稻米品质的影响

在大田环境下,以辽粳294、开粳1号为材料,在灌浆期设置5个水分梯度处理,研究了水稻冠层温度日变化特征及其与土壤水分状况、产量生理特性、稻米品质之间的关系。结果表明:1)冠层温度低于气温,但与其显著正相关。梯度水分处理导致冠层温度和冠气温度差逐级升高,即土壤水势降低,冠层温度升高,冠气温度差绝对值增大;2)相同环境条件下,抗旱性弱的品种辽粳294的冠层温度低于抗旱性强的品种开粳1号;3)水分胁迫下水稻冠气温度差与每穗实粒数、千粒重、结实率、产量、整精米率、蛋白质含量、直链淀粉、脂肪酸和食味值呈显著负相关,与秕粒数、垩白度、垩白粒、碎米率呈显著正相关;4)光合速率、气孔导度及蒸腾速率随土壤水势降低而下降,且抗旱性强的品种开粳1号的光合性能较强。相关性分析表明,两个品种冠气温度差与其光合性能显著或极显著负相关;5)开粳1号的气孔密度显著大于辽粳294,而气孔长度和气孔宽度极显著小于辽粳294。综合分析表明,在灌浆期辽粳294和开粳1号在土壤水势为-0.02~-0.03 MP时,平均冠气温度差分别维持在0.9℃和0.8℃时对产量影响不显著(达到水分临界水平),可作为水稻灌浆期的节水灌溉指标。     

河南省半冬性小麦品种主要农艺性状的演变规律

为了解河南省小麦品种主要性状的演变规律,利用近二十年河南省小麦冬水组区域试验数据,对新育成品种的主要农艺性状演变规律进行了分析.结果表明,随着品种育成年份的延后,抽穗期和成熟期呈提前趋势,株高呈降低趋势,每666.7 m2有效穗数和全生育期天教呈减少趋势,穗粒数、千粒重、灌浆时间和每666.7 m2产量则呈增加趋势.相关分析表明,产量与千粒重、穗粒敖以及灌浆时间呈极显著正相关,与抽穗期、成熟期以及全生育期呈极显著负相关,说明产量的提高主要与抽穗期提前导致灌浆时间、穗粒数以及千粒重的增加有关.文中还对今后河南省半冬性小麦品种在产量三要素、株型结构和热期等方面的遗传改良进行了讨论.     

高温环境下春小麦的阶段发育和产量构成因素的稳定性

在苏丹进行了两个生长季节的研究，检测了小麦不同物候期温度对产量及其构成因素的影响和品种产量的稳定性。分别于１１月早期和晚期及１２月中期在重粘土上种植５个品种。各物候期的持续时间受品种和播期影响，这些小麦品种整个生育期的总积温为２３９０℃．ｄ。粒重与灌浆期间的平均气温呈负相关关系，且温度每上升１℃，粒重下降４ｍｇ。这似乎表明，在如此的高温环境下，最好的计划应是：在生长季节，晚熟品种早播，早熟品种晚播，这样可使抽穗处于最冷凉的时期。品种与环境的互作在穗粒数、粒重和产量上达极显著水平。品种ＥｌＮｅｉｌｅｉｎ在各种环境下，产量都很高，稳定性较大。     

生态环境和播期对小麦籽粒产量及品质性状间相关性的影响

为了解不同生态环境下小麦产量与品质性状间的相关性及其受主要气候生态因子影响的变化规律,选用6个不同类型小麦品种在5个不同生态点分期播种。研究结果表明,小麦产量与品质性状间的相关性在不同品种、不同生态点与不同播期条件下存在显著差异。在6个小麦品种中,淀粉含量与面粉筋力间存在负相关关系。南京与姜堰两地在提高小麦品质时产量水平相应降低,而徐州、泰安与保定三地可以同步增加产量与蛋白质含量,但面粉筋力与烘烤品质不能保证相应的提高。晚播与早播、适播相比,蛋白质含量虽有所增加,但产量与其它品质性状都有所下降。随着灌浆期日均温的升高以及日较差的增大,蛋白质含量与沉淀值的相关系数减小;灌浆期间日较差越大,蛋白质含量与千粒重的相关性以及淀粉含量与沉淀值间的相关性均由负相关逐渐趋向于正相关;随灌浆期间的总日照时数增加,淀粉含量与沉淀值间的相关系数增大,由负相关逐渐变为正相关。因此,在小麦生态育种和调优栽培研究中,需要重视不同生态环境因子对小麦籽粒品质性状影响的不同步性。     

冠层温度中间型小麦及其性状特征

中间型小麦是一类灌浆成熟期间冠层温度具有冷暖波动性质的小麦,它与冠层温度持续偏低的冷型小麦以及冠层温度持续偏高的暖型小麦明显不同。其性状尤其代谢功能从多年平均状况看介于性状较优的冷型小麦和性状较差的暖型小麦之间。这类小麦的性状不够稳定,当环境条件优良时,它的一些重要性状向冷型小麦趋近;当环境条件恶劣时,它的一些重要性状则向暖型小麦靠拢,表现出较为明显的摆动,这构成了中间型小麦产量不稳定的重要生态生     

干旱条件下冷型小麦叶片气体交换特性研究

通过两年试验，对干旱条件下不同温型小麦开花至成熟期间群体冠层温度，光合作用，叶片气体交换等生理特性进行了较为系统的分析。结果表明，不同温型小麦在籽粒灌浆期间的冠层温度，净光合速率，蒸腾速率，气孔导度均有明显差异，冷型小麦具有明显的优势，特别在籽粒灌浆后期，抗旱小麦具有冷型小麦一致的特点。因此，在旱地小麦栽培和育种工作中，重视冷型材料的选择和运用，对提高旱地小麦的产量和品质具有重要意义。     

The effect of nitrogenous fertiliser application on leaf traits in durum wheat in relation to grain yield and development

Nitrogen (N) fertilisation boosts the grain yield of wheat through its influence on yield components, phenology and leaf traits. Both crop growth and senescence are dependent on N supply, as are the number of kernels set per unit area and per ear, and the mean kernel size. A two-season trial of four semi-dwarf durum wheat cultivars, grown at two levels of N, was used to illustrate the effects of N on canopy temperature, leaf resistance and flag leaf senescence pattern under irrigated conditions in a Mediterranean climate, and to explore the consequences of these effects on the crop phenology, its yield and its yield components. The well-fertilised crop developed a larger leaf area index at anthesis and a lower leaf resistance, thus generating a lower canopy temperature and delayed anthesis. Its grain fill duration was shorter, in spite of its lower canopy temperature, presumably because the increased N availability resulted in the development of a stronger sink (more kernels per unit area and per ear), which was associated with earlier senescence, thereby shortening the duration of grain fill, and led to reduced kernel weight.     

氮素供应对春玉米产量及冠层部分指标的影响与相关分析

采用辽宁地区5个地方品种进行低、中、高3个氮素水平的比较试验(N0:不施氮、N1:112 kg/hm~2、N2:225 kg/hm~2),探究氮素对玉米冠层指标的影响及与产量因素的相关性。相关、逐步回归分析表明,随着施氮量升高,品种产量和穗粒数显著提高。不同氮素水平下,冠层指标与产量因素相关性有差异。穗粒数在N0处理下,与吐丝期叶氮比(SLN)和叶片氮浓度呈负相关,相关强度排序为吐丝期SLN吐丝期叶片氮浓度;N1处理下,与乳熟期LAI呈正相关,与吐丝期叶片氮浓度和吐丝期绿叶数呈负相关,相关强度排序为吐丝期叶片氮浓度乳熟期LAI吐丝期绿叶数;N2处理下,穗粒数与冠层指标相关性不显著。百粒重在N0处理下,与吐丝期穗位叶SPAD值呈正相关,与吐丝期LAI和乳熟期穗位叶SPAD值呈负相关,相关强度排序为吐丝期LAI吐丝期SPAD乳熟期SPAD;N1处理下,与乳熟期穗位叶SPAD值呈正相关,与乳熟期LAI呈负相关,相关强度排序为乳熟期LAI乳熟期SPAD值;在N2处理下,与吐丝期比叶面积(SLA)、SLN、乳熟期绿叶数呈负相关,相关强度排序为吐丝期SLN、SLA乳熟期绿叶数。     

不同水分条件下小麦生理性状与产量的灰色关联度分析

为了解干旱胁迫条件下小麦冠层温度、旗叶光合性状的变化特点及其对产量的影响,以小麦回交导入系(IL)群体[(鲁麦14×晋麦47)×鲁麦14]BC3F5代的160个株系及其亲本为材料,分析了雨养和灌溉条件下,开花期和灌浆期冠层温度、冠气温差、旗叶叶绿素含量和叶绿素荧光动力学参数等性状的相关性以及不同性状与产量的灰色关联度。结果表明,在两种水分条件下IL群体多数性状表现超双亲,性状变异系数为1.19%～48.30%,性状均值偏向轮回亲本鲁麦14;雨养条件下抗旱亲本晋麦47的冠层温度及叶绿素荧光动力学参数比水地品种鲁麦14表现稳定,IL群体的性状稳定性(D值)超过轮回亲本。两种水分条件下,荧光动力学参数之间相关性表现复杂,Fv与Fm、Fo/Fm与Fv/Fm之间相关性最高,相关系数大于0.991。灰色关联度分析结果表明,两个发育时期的Fv/Fm和灌浆期的冠层温度对产量的影响较大,可以作为选择抗旱高光效小麦的重要评价指标。     

宽幅带播对大穗型冬小麦冠层特征及产量的影响

为了解宽幅带播在小麦种植上的应用效果,在大田条件下,以兰考矮早八为材料,研究了宽幅带播种植对大穗型冬小麦冠层特征及产量的影响.结果表明,与常规条播比较,宽幅带播的小麦群体叶面积指数、冠层光截获量和相对湿度较高,而冠层温度较低,穗数显著增加,产量提高0.47％～13.70％.宽幅带播下随着行距增大,叶面积指数、光截获量和湿度降低,而冠层温度升高,穗数和穗粒数减少,千粒重增加,最终产量降低.宽幅带播下15 cm行距可作为大穗型冬小麦品种的适宜行距配置.     

冬小麦冠层降水截留性能研究

为定量分析冬小麦冠层降水截留量,采用"简易吸水法"分别研究了冬小麦单茎和群体的冠层截留性能,并对其影响因素进行了探讨。结果表明,在冬小麦抽穗前,叶数对单茎截留量影响显著(P<0.05),而对截留率影响不明显。在叶数相同条件下,单茎截留量在不同生育期间差异显著(P<0.01)。冬小麦单茎截留量随叶面积的增大而增大,而叶面积对截留率影响不显著。冬小麦单茎截留量与株高、鲜重呈线性正相关,相应截留率则与株高、鲜重呈线性负相关;群体截留量与叶面积指数(LAI)、地上部生物量呈线性正相关,相应截留率则与LAI、地上部生物量呈线性负相关。从拔节至成熟,冬小麦冠层截留量先增加后减少,最大冠层截留量出现在抽穗期(1.28mm),且不同生育期截留量差异极显著(P<0.01);相应截留率在不同生育期的变化无规律,各生育期间差异不显著。     

Has long-term selection for yield in durum wheat also induced changes in leaf and canopy traits?

Over the last century, most of the genetic gain in the grain yield of Italian durum has been achieved by an increase in the harvest index and promotion of flowering time. We report the indirect effects of this long-term selection on a number of leaf and canopy traits associated with photosynthesis. In a 2-year experiment, using different sowing dates and nitrogen regimes, these characters were assessed for a set of 20 cultivars released between 1900 and 2000. Leaf area, specific leaf area, specific leaf nitrogen content and stomatal resistance were all negatively correlated with year of release, whereas canopy temperature showed a positive correlation. The substantial reduction in plant height, by which the rise in harvest index was achieved, was partly responsible for the rise in canopy temperature, acting via its effect on aerodynamic resistance. Senescence, when expressed in thermal time after anthesis, was delayed for the modern cultivars, and this delay could be associated with a greater quantity of nitrogen allocated to the grain. The association of senescence onset with earliness suggests a likely role of increased earliness in delayed senescence. The yield increase over time was correlated with a decrease in stomatal resistance and in specific leaf nitrogen content.     

氮肥施用对稻茬小麦冠层结构及产量、品质的影响

为给安徽省沿淮稻茬小麦高产栽培的氮肥合理运筹提供理论依据,通过大田试验,选用当地小麦主栽品种济麦22（半冬性中筋品种）和烟农19（半冬性强筋品种）为材料,设置0、90、180、270和360 kg·hm^-2 5个施氮水平,分析施氮量对两种基因型小麦冠层结构、产量及品质的影响。结果表明,在0~180 kg·hm^-2 施氮范围内,随着施氮量的增加,小麦株高、叶面积指数和叶片SPAD值显著上升,群体截获更多光能,冠层截获光合有效辐射显著增加,群体透光率显著降低,冠层光谱反射率在400～725 nm波段逐渐下降,在725～1 000 nm逐渐上升;随着施氮量的进一步增加,360 kg·hm^-2 施氮处理的各冠层指标与270 kg·hm^-2 施氮处理之间差异未达到0.05显著水平。籽粒产量随施氮量增加呈先升后降趋势,2个小麦品种产量均以270 kg·hm^-2 施氮处理最高。穗数、穗粒数均随施氮量增加而显著提高,都以360 kg·hm^-2 施氮处理最大,但180、270和360 kg·hm^-2 施氮处理间差异较小或不显著;千粒重则表现为先升后降的趋势,以90 kg·hm^-2 施氮处理最高。小麦籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、沉降值均随施氮量增加而逐渐提高,除2014-2015年270和360 kg·hm^-2 两个施氮处理间差异不显著外,两年不同施氮处理间均差异显著。综合高产、优质、低环境风险的选择条件,沿淮稻茬麦区小麦季氮素在180~270 kg·hm^-2 范围内偏下限施用较为适宜,强筋品种烟农19可适当提高施氮量。     

不同熟期大豆品种遗传改良过程中光合特性和冠层农艺性状的变化

对1923～2008年间育成的吉林省主推的57个大豆品种按中早熟、中熟和中晚熟品种进行分类,研究了不同熟期组品种各冠层农艺性状和叶片部分光合特性指标的演化趋势及其与产量的关系。结果表明,各熟期品种的产量、百粒重、株高、单株叶面积、叶柄长、始粒期的光合速率和SPAD与育成年代均成正相关,单株分枝数与育成年代成负相关;单株荚数、单株荚重、单株粒数、单株粒重、单株茎重、始粒期SPAD与产量成正相关,其中单株荚重与产量显著相关。总体上看,中早熟和中晚熟品种各性状的演化趋势及其与产量的关系较相似,它们的百粒重、株高、单株粒数、单株叶面积、叶柄长、始粒期光合速率及始粒期SPAD与育成年代及产量都成正相关;始粒期SPAD在所有性状中表现最稳定,在各熟期组中与育成年代及产量均成正相关。     

不同产量潜力玉米品种群体生理参数研究

以紧凑型高产潜力玉米品种先玉335、郑单958和普通平展型玉米品种豫玉22、农大518为试验材料,对其群体叶面积指数、光合势、净同化率、干物质积累量及产量在全生育时期内的动态进行分析。结果表明,两个高产潜力玉米品种的群体叶面积指数、光合势和干物质积累总量均高于平展型玉米品种;群体光合生产率在不同生育时期表现不同,生育前期豫玉22和农大518的净同化率高于先玉335和郑单958,出苗90d后呈现相反趋势;产量与吐丝后干物质积累量呈现显著正相关,与各群体生理参数并非全部呈现显著差异。作物产量的形成过程是数量性状和质量性状的综合作用结果,最佳产量水平群体不是某项生理指标的突出表现,而是决定于各项生理指标的适度。