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。     

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。     

寒地直立穗型与弯曲穗型水稻干物质生产与转运研究

对直立穗型与弯曲穗型水稻不同生育时期干物质生产转运进行对比分析。结果表明,两种穗型水稻苗期充实度差异达显著水平,直立穗型高于弯曲穗型;营养生长期直立穗型干物质积累有高于弯曲穗型水稻的趋势;两种穗型水稻茎鞘输出率截然相反,弯曲穗型输出而直立穗型却有积累;两种穗型水稻抽穗后的干物质积累对产量的贡献率都大于85%,直立穗型水稻后期贡献大于弯曲穗型,且均超过90%;直立穗型水稻抽穗前干物质转运率低于弯曲穗型。     

花后不同强度遮光对糯小麦和非糯小麦干物质积累和产量的影响

为了解糯小麦和非糯小麦对遮光的生理反应差异,在大田条件下,以非糯小麦轮选987和糯小麦农大糯50206为材料,设置3个遮光处理(不遮光、花后遮光30％和60％),研究了花后不同强度遮光对糯小麦和非糯小麦干物质积累和产量的影响.结果表明,遮光后,轮选987和农大糯50206的生物产量、籽粒产量和经济系数均显著下降.花后光照强度降低导致小麦花前营养器官干物质在花后向籽粒的转运量及其贡献率发生明显变化,同时影响籽粒灌浆进程,最终表现为粒重显著下降,且此影响存在明显的基因型差异.轮选987在遮光30％后营养器官干物质在花后向籽粒的转运量降低,遮光60％后转运量恢复至对照(不遮光)水平,转运物质对籽粒的贡献率随遮光强度的提高而增加.花后遮光抑制了农大糯50206花前营养器官干物质在花后向籽粒的转运,但未改变转运物质对籽粒的贡献率.花后弱光降低了小麦籽粒的平均灌浆速率和最大灌浆速率,轮选987的灌浆进程不受影响,却改变了农大糯50206的灌浆进程,延长了其渐增期和快增期的天数,推迟了灌浆高峰期的来临.遮光后小麦败育小穗数增多,穗粒数下降.花后遮光致使小麦产量降低的程度存在基因型差异,农大糯50206产量的降幅明显小于轮选987.     

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。     

长期水分亏缺对吉林省不同年代玉米品种光合及物质生产特性的影响

以吉林省20世纪70年代以来的3个不同年代大面积推广的玉米品种为材料,采用遮雨棚土柱栽培试验,研究长期水分亏缺对不同年代玉米品种光合特性及干物质转运的影响。结果表明,与对照相比,水分亏缺使老品种(1970s和1990s)果穗叶净光合速率(Pn)、最大光化学效率(Fv/Fm)降低幅度大于当代品种(2010s)。水分亏缺下,当代玉米品种叶片和茎鞘干物质转运率高于老品种,与对照相比,2010s、1990s和1970s玉米品种叶片和茎鞘干物质平均转运率分别提高了48.9%、47.7%和33.8%。水分亏缺下,玉米花前贮藏同化物转运对子粒产量贡献率随着年代的推进而降低,花后干物质积累量对产量贡献率则随着年代的推进而提高。     

优质籼稻桂华占、八桂香花后干物质积累与转运及灌浆的动态特征

 以品质优良、较好、较差的桂华占、八桂香、珍桂矮（CK）3个籼稻品种为材料,研究了优质稻花后干物质积累、运转与籽粒生长的动态特征及相互关系。结果表明,优质籼稻品种花后单株叶片和茎鞘干物质量大,花后叶片干物质的转运率和转运速率较对照高,但茎鞘的花后运转与对照的差异较小。3个水稻品种籽粒干质量的动态均可用Richards方程进行模拟,但优质品种的灌浆启动快、活跃灌浆期长、最大灌浆速率小。花后茎叶干物质的再运转占籽粒干质量的1/5~1/3,其中优质品种花后叶的再运转对籽粒生长的贡献是对照的1.5~2.0倍。相关分析表明,花后叶的干物质运转与籽粒生长的关系密切,因此,单株叶片干质量大、花后运转率高可能是优质水稻品质形成的重要生理原因之一。     

立体匀播和密度对冬小麦光合、干物质积累分配及产量的影响

为给小麦立体匀播栽培推广提供理论依据,选用小麦品种新冬22号和新冬46号为供试材料,采用裂区设计,主区种植方式设立体匀播和常规条播2个处理,副区种植密度设150万株·hm~(-2)(D_(150))、225万株·hm~(-2)(D_(225))、300万株·hm~(-2)(D_(300))和375万株·hm~(-2)(D_(375))4个处理,研究了种植方式和密度对冬小麦光合、干物质积累与分配、产量及其构成因素的影响。结果表明,与常规条播比较,立体匀播方式下小麦群体生育后期中、下部叶的LAI、SPAD值和净光合速率显著提高;植株重、干物质转运量、干物质转运效率和干物质转运对籽粒产量贡献率增大,而植株成熟期营养器官干物质分配率降低;随着种植密度增大,茎鞘干物质分配率上升,叶片干物质分配率减小,而颖壳及穗轴、籽粒干物质分配率则无显著变化。与常规条播相比,立体匀播方式下新冬22号和新冬46号主茎穗粒重平均降低7.95%和4.43%,而分蘖穗粒重平均提高11.54%和5.06%,穗数显著提高(17.31%和17.68%),产量提高6.40%和9.84%,以D_(225)处理产量最高;穗粒数分别降低2.23%和1.71%,千粒重分别降低4.38%和4.54%。由此可知,立体匀播方式提高了小麦群体生育后期中、下部叶片叶面积指数和净光合速率,增大了植株干物质积累量,促进了营养器官干物质向分蘖穗籽粒中转运,并主要通过增加群体穗数和分蘖穗穗粒重提高产量;最佳的种植密度为225万株·hm~(-2)。     

施氮对不同小麦品种干物质分配、氮素吸收和产量的影响

为了解不同小麦品种对氮肥的敏感性,以西农979和小偃22为参试品种,对其分别进行了五个水平的施氮处理,并分析了不同施氮量处理对两个品种营养器官干物质对籽粒的贡献率、各器官含氮量、分蘖成穗和产量的影响。结果表明,随着施氮量的增加,两个品种茎鞘、穗轴+颖壳、叶中干物质转运量及干物质对籽粒贡献率均呈减少的趋势,施氮后西农979干物质对籽粒贡献率平均减少14.23%,小偃22平均减少18.50%;两品种器官含氮量均以籽粒最高,茎鞘最低,且随施氮量的增加呈增加趋势;随着施氮量增加,两品种千粒重降低,穗数、穗粒数以及产量均呈先增加后减少的趋势。与小偃22相比,西农979花前各器官干物质转移量及其对籽粒的贡献率均较低,但其具有更强的花后同化能力;施氮后,西农979在冬春分蘖与穗数增加方面均优于小偃22,产量提高幅度也相对较大,在施氮180 kg·hm-2时产量最高,说明西农979对氮肥反应较小偃22敏感。     

小麦 玉米轮作区西农979不同器官氮素转运及对籽粒贡献率的影响

为了解华北地区小麦玉米轮作模式下小麦不同器官氮素吸收、分配及转运的差异,采用田间试验方法,以西农979为供试品种,于小麦的分蘖期、越冬期、返青期、拔节期、抽穗期、灌浆期和成熟期采集植株样品,对其叶、叶鞘、茎、穗轴、颖壳和籽粒的干物重及氮含量进行了测定和分析。结果表明,小麦成熟时,不同器官氮含量从大到小依次为：籽粒＞叶＞叶鞘＞颖壳＞茎＞穗轴,氮积累量从大到小依次为：籽粒>叶鞘>叶>茎>颖壳>穗轴,即氮在籽粒中分配和积累量最大,叶是最大的氮素“源器官”。在不同生育阶段,拔节至抽穗期的氮吸收量和吸收速率最大。在华北小麦玉米轮作区,籽粒氮收获指数达到68.48%,而叶对籽粒的氮转运贡献率达到54.52%;拔节至抽穗期氮素吸收比例占全生育期的48.07%,故而底施氮肥与拔节期追氮的比例控制在5∶5为好。     

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。     

不同播期下小麦冬春性品种小花结实特性 及其与植株生长性状的关系

冬、春性小麦品种早播（9月30日）、适播（10月30日）的总小花数、可孕小花数及结实粒数均极显著高于晚播（3月2日）。晚播对春性品种小花分化发育与结实的不利影响小于冬性品种。穗粒数的多少与可孕小花数及其结实率密切相关,而与总小花数及其结实率无明显联系;同时大穗多粒基因型也以较高的可孕小花结实率为生理基础。孕穗期小花数均与叶面积、叶片重、叶鞘重和总干物重呈显著或极显著正相关,而与茎高的相关不显著。此外,冬、春性品种的结实粒数均与成熟期茎叶重、总单茎重、结实小穗数、穗长和穗粒重之间呈极显著正相关,表明良好、协调的营养生长与生殖生长的关系是改善小花发育质量、提高穗粒数的根本保证。     

不同春生叶龄期追氮对冬小麦产量形成和抗倒性能的影响

为明确兼顾冬小麦高产和抗倒伏的春季最佳追氮时期,设置品种、追氮期二因素裂区试验,其中,2015-2016年以山农16（SN16）和石新828（SX828）2个品种为主区,2016-2017年以藁优2018（GY2018）、科农2009（KN2009）和石4366（SH4366）3个品种为主区,两年均以春3、4、5、6叶伸出时分别追施总施N量240 kg·hm^-2中的50%氮肥（分别用N3～N6表示）为副区。在关键生育时期调查群体总茎数,成熟期调查茎秆抗倒伏相关性状及产量构成因素。结果表明,拔节至孕穗期一般以N3或N4处理总茎数最多,开花至成熟期一般以N4处理的穗数最多,N5处理的成穗率最高;孕穗期至开花后24 d,N4处理的叶面积指数（LAI）最大,N6处理的最小;大部分品种以N4处理的株高最高,不同叶龄期追氮处理的重心高度则因品种而异;N4处理小麦基部第2节间最长,节间充实度和机械强度最小,N3和N4处理的抗倒指数最低。抗倒指数和机械强度与株高、重心高度、节间长度均呈极显著负相关,与节间直径、茎壁厚度和充实度均呈极显著正相关。不同叶龄期追氮对每公顷穗数和穗粒数的影响较小,大部分小麦品种以N4处理的穗数最多,且施氮处理间的差异一般不显著。石新828和藁优2018各施氮处理千粒重的差异不显著,另外3个品种N4处理的千粒重高于其他处理。5个品种中除藁优2018以N5处理的籽粒产量最高外,其他品种均以N4处理的籽粒产量最高,且均与N5处理的差异不显著。综合来看,春4叶期追氮产量性状最优而倒伏风险最大;春5叶期追氮的籽粒产量与春4叶期追氮的差异不显著,但其抗倒能力显著提高,可以兼顾高产和抗倒伏,因此,春5叶期为河北平原春季最佳追氮时期。在灌水条件常成为限制因素的该地区小麦生产中,春4叶至春5叶期根据水源情况灌水和随水追施氮肥,都是比较适宜的。     

不同落黄类型小麦品种的籽粒灌浆及叶片光合特性

为给不同落黄类型小麦品种的选育提供理论依据,研究了不同落黄类型小麦品种籽粒灌浆和穗、茎、叶对籽粒灌浆的贡献。结果表明,早衰落黄型、灰白落黄型、全身落黄型小麦品种籽粒灌浆特性、叶片叶绿素含量变化和旗叶光合速率均存在较大差异。早衰落黄型和灰白落黄型品种旗叶和倒二叶叶绿素含量衰减发生早,下降速度快,旗叶光合速率低,籽粒物质积累在灌浆前中期多而后期较少;全身落黄型品种叶绿素含量衰减发生晚,下降速度缓慢,旗叶光合速率高,穗、茎、叶对籽粒灌浆的贡献率较大,籽粒平均灌浆速率高,籽粒饱满指数较高。因此认为,全身落黄型是小麦高产育种选择的重要指标。     

源库调节对小麦籽粒灌浆及光合特性的影响

为探讨不同穗型超高产小麦品种的源库关系，通过剪叶和去穗处理研究了两个不同穗型小麦品种“兰考矮早八”和“豫麦49—198”的籽粒灌浆和光合特性。结果表明，两个品种的籽粒体积、千粒重、灌浆速率在花后15d之后均表现为去穗处理〉对照〉去叶处理。去叶处理使两个品种的千粒重、灌浆速率均有所下降．其中豫麦49—198较对照下降最大比例分别为24．4％和22％，兰考矮早八下降的最大比例分别为7．6％和9％；去穗处理使两个品种的千粒重和灌浆速率均有所增加，其中豫麦49—198较对照增加的最大比例分别为11．1％和17％，兰考矮早八增加的最大比例分别为12．2％和17．25％。源库改变对两个品种的光合特性均有影响，表现为对照旗叶〉去穗旗叶〉去叶倒二叶〉对照例二叶。随着灌浆进程，豫麦49—198去叶处理的倒二叶光舍速率较对照增加的比例从40％减为25％．兰考矮早八去穗处理的旗叶光合速率较对照下降的比例从27％减为20％。     

不同播期下优质稻桂华占、八桂香花后碳氮物质流转与籽粒生长相关性

以桂华占、八桂香为材料,不同播期调控下,研究不同播期下优质稻花后植株碳氮流转与籽粒生长及品质的相关性.结果表明:(1)花后茎鞘、叶片干物质运转速度和运转率都与籽粒起始灌浆势呈正相关.籽粒活跃灌浆期、持续灌浆时间与花后茎鞘、叶片干物质运转速度和运转率呈极显著正相关.(2)播种期推迟不利于茎鞘碳同化物向穗部流转,茎鞘碳同化物转运对籽粒的产量和淀粉产量的贡献率表现为淀粉＞可溶性糖＞蔗糖,茎鞘碳同化物对籽粒产量及淀粉产量的贡献率远高于叶片.可溶性糖转运对籽粒产量和淀粉产量贡献率表现为SD1＞SD2＞SD3;蔗糖、淀粉对籽粒的产量贡献率表现为SD1＞SD2＞SD3.茎叶可溶性糖积累量的减少与籽粒直链淀粉含量和积累量增加是同步的,并且,茎叶可溶性糖积累量快速递减期(花后3～12 d)与直链淀粉含量和积累量快速递增期(花后6～12d)同步.(3)播种期推迟减少茎鞘和叶片总氮的积累,籽粒氮收获指数降低,但是播种期的推迟却增加茎鞘和叶片器官蛋白氮积累,有利于籽粒蛋白质含量提高.     

不同小麦品种植株光合器官受损对单穗籽粒产量的影响及其补偿效应

为了比较不同小麦品种植株绿色器官的光合功能受损对穗粒重的影响及其补偿效应,用剪叶、包穗、包穗下节的方法对8个冬小麦品种在8种处理下的单穗籽粒产量进行了研究。结果表明,小麦扬花后,各部分绿色器官的光合功能受损对单穗籽粒产量的影响在品种间存在一定差异。包穗使各品种穗粒重损失22.33%～53.11%,多数品种间差异显著;包穗下节及同时剪上三叶片,各品种穗粒重损失4.44%～25.87%和10.08%～30.59%,品种间也有一定的差异;剪旗叶各品种穗粒重损失5.23%～14.42%,品种间差异多不显著;各处理对粒重和穗粒数均有影响。在此条件下,不同品种其植株各部分光合器官对穗粒重的影响各有特点,并且植株个体对穗粒重、粒重的损失能产生一定的补偿效应。不同品种产生补偿效应的能力有一定差异,同一品种在不同处理条件下的补偿效应也不相同。参试各品种中,小偃6号在所有处理条件下的穗粒重损失率都较小,补偿效应明显。     

株行配置对南疆冬小麦籽粒灌浆特性及产量的影响

为了探究适宜南疆冬小麦种植的株行配置模式,通过田间小区试验,研究了15 cm×1.7 cm、12.5 cm×2 cm、10 cm×2.5 cm、7.5 cm×3.3 cm、5 cm×5 cm共5个行、株距配置模式下2个穗型冬小麦品种(新冬22号和新冬50号)籽粒灌浆特性,用Logistic方程拟合籽粒灌浆过程,对南疆冬小麦籽粒灌浆特征参数进行了分析。结果表明,随着行距缩小,多穗型品种新冬22号达到最大灌浆速率的时间先推迟后提前,受快增期灌浆速率的影响,最大灌浆速率、平均灌浆速率均先降低后升高,千粒重先降低后增加;大穗型品种新冬50号达到最大灌浆速率时间随行距缩小而推迟,受渐增期、快增期、缓增期灌浆速率的影响,最大灌浆速率、平均灌浆速率呈降低趋势,千粒重逐渐降低。随着行距缩小、株距扩大,在未发生倒伏的情况下,两个品种的有效穗数和产量呈增加趋势。南疆400万株·hm~(-2)种植密度条件下,冬小麦5 cm×5 cm模式为最佳株行配置模式,但多穗型品种存在倒伏的风险。