高产优质冬小麦新品种——宁冬10号

宁冬10号(冬育1号,02AW5010)是宁夏农林科学院农作物研究所品种资源研究室以墨西哥小麦和国内冬小麦品种常规杂交,经系谱法选育而成的高产优质冬小麦新品种.     

氮肥对豆茬冬小麦氮素利用及产量的影响

为探明黄淮海地区大豆茬口（S）冬小麦的最佳施氮策略，以玉米茬口（M）为对照，研究了不同施氮水平（0、180、240、300 kg·hm^-2）下大豆茬口对冬小麦干物质积累动态、氮素吸收利用特征及产量的影响。结果表明，与玉米茬口相比，大豆茬口可显著提高不施氮处理下的小麦干物质积累速率及积累量，尤其在生育后期（开花至成熟期）；可以提高0和180 kg·hm^-2施氮水平下冬小麦植株氮素吸收量，成熟期小麦籽粒氮素积累量分别提高了32.1%和9.5%，但当施氮量达到300 kg·hm^-2后，豆茬小麦的生长及氮素积累均受到显著抑制，总体呈现"低氮促进，高氮抑制"的氮肥效应。两种茬口冬小麦产量均在240  kg·hm^-2施氮量达到最高；在0和180 kg·hm^-2施氮量下，大豆茬口较玉米茬口均显著增产（P<0.05，  25.8%和13.1%），在240和300 kg·hm^-2施氮量下，减产幅度分别为5.13%和13.9%，后者差异显著。豆茬小麦的氮肥利用率、生理效率及产量效应均低于玉米茬口。综上，豆茬冬小麦的施氮量应适当低于玉米茬口，黄淮海地区推荐施氮量不宜超过240 kg·hm^-2，采用豆-麦部分替代玉-麦模式种植，可实现该地区减氮增效目标。     

保护性耕作方式下华北平原夏玉米产量效应的研究

在长期定位条件下,研究不同耕作方式下夏玉米产量性状的变化。经过连续5年的定位试验后,小麦、玉米秸秆全量还田双季免耕的处理(DNT)较玉米秸秆不还田、翻耕种植冬小麦、小麦全量还田免耕种植夏玉米的处理(PNT)以及玉米秸秆粉碎还田旋耕种植冬小麦、小麦全量还田免耕种植夏玉米的处理(RNT)连续两年平均增产19.43%和7.35%。DNT处理增加了穗长、穗行数、行粒数和百粒重,减小了秃尖度;DNT方式种植的玉米吐丝前、吐丝后干物质生产均高于其他两种耕作;DNT种植的玉米群体叶面积指数大喇叭口期开始明显优于PNT和RNT处理,且没有出现下部叶片早衰现象,吐丝后光合势、净同化率值均高于其他两种耕作。     

宁夏高产玉米群体产量构成及生长特性研究

对2008～2012年宁夏玉米高产潜力研究示范中产量突破15 000 kg/hm²的54个品次高产田群体产量构成及特征进行分析。结果表明,宁夏玉米高产田群体平均产量为16 927.01 kg/hm²,平均收获穗数为9.78万穗/hm²,穗粒数为524.38粒,千粒重为357.01 g。高产田61%品次收获穗数9.25万～10.75万穗/hm²,平均收获密度9.97万株/hm²,属高密度种植。高产田在宁夏引、扬黄灌区均有分布,主要集中在引黄灌区周边及中部干旱带扬黄新灌区,高产田46.48%选用紧凑耐密型品种,属中晚熟品种。高产田各品种花前干物质生产平均占整个生育时期总物质生产的41.7%;群体叶面积指数均为单峰曲线变化,吐丝期达峰值。高密度种植条件下,“增穗、稳粒数、增加粒重”、增加花后物质生产与高效分配、培育高质量抗倒群体是高产突破的技术途径。     

发展玉米,小麦套种,增加复种指数

粮食增产主要靠提高农作物的单产水平,玉米和小麦套种是提高单产水平的有效措施之一。大连地区常年玉米面积17.3万ｈｍ2,冬小麦面积1.7万ｈｍ2。该地区无霜期180ｄ左右,年平均10℃以上积温4300～4500℃,出现“一茬有余,二茬不足”的现象。上茬种小麦,下茬种玉米生育期不够,即使种植中早熟玉米品种,也只能勉强成熟,影响产量;在种冬小麦时,由于播前时间紧,广大麦农很难适应;再加上米麦复种对水分要求高,大连地区水源不足,影响了米麦复种这种种植模式的推广。玉米和小麦套种既可克服大连地区年积温不够种两茬的缺点,又可充分利用该地区的积温条…     

SDS-PAGE与分子标记相结合分析宁夏小麦HMW-GS组成与变化特点

为了建立准确有效小麦HMW-GS的检测方法,提高优质小麦品种鉴定和筛选效率,以已知HMW-GS组成的16份小麦品种为对照,优化完善SDS-PAGE结合分子标记检测小麦HMW-GS的方法,并对103份宁夏小麦品种进行了验证和分析。结果表明,8.5%的分离胶可以有效区分除了 Glu-B1位点的7^*、7^OE与8^*亚基之外的其他亚基,分辨效果优良;SDS-PAGE结合 Bx7^OE、 Bx7^*/Bx7和 By8基因的分子标记可以准确鉴定小麦HMW-GS。在103份宁夏小麦品种中,发现15种HMW-GS和29种组合类型;首次在该地区小麦品种的 Glu-B1位点检测出了携带7^OE、7^*和8^*亚基的品种;1/17+18/5+10为当地小麦HMW-GS的优势亚基组合类型,占20%。自1970年至2010年,HMW-GS的优质亚基（1、17+18和5+10）的出现频率呈明显增长趋势;宁夏小麦的HMW-GS种类和优质亚基出现频率随品种更换呈增加趋势。综上所述,分离胶浓度为8.5% 的SDS-PAGE和 Bx7^OE、 Bx7^*/Bx7和 By8分子标记的方法可准确有效地检测小麦HMW-GS组成,此方法可用于优质小麦品种的鉴定和筛选。     

河北省冬小麦硒的含量及其富硒技术研究

为给富硒小麦生产提供理论依据,采用大田取样、盆栽试验和田间试验方法,同时结合室内分析,研究了河北省冬小麦硒的含量及小麦富硒施肥技术。结果表明：（1）河北省冬小麦含硒量变化范围为0.010~0.222 mg·kg^-1,其中46.67%的冬小麦缺硒,35.00%的冬小麦轻度缺硒,正常含硒量的小麦仅占18.33%;（2）通过土壤施硒和叶面喷硒可有效地提高冬小麦籽粒的含硒量,达到富硒小麦的要求,而浸种只能作为一种辅助措施。以亚硒酸钠作硒肥,生产富硒小麦的土壤施硒量以0.10~0.25 mg Se·kg^-1为宜;叶面喷硒的适宜浓度为40 mg Se·L^-1,每公顷用液量750 kg,以小麦抽穗至灌浆初期进行喷洒效果较好。因此,建议在河北省的土壤和气候条件下,生产富硒小麦的土壤适宜施硒量为225~562.5 g·hm^-2,叶面喷硒的适宜施硒量为30 g·hm^-2。     

旱作区双免耕覆盖下冬小麦旗叶光合特性、根系分布及产量研究

为了解旱作区双免耕覆盖下冬小麦旗叶光合特性及根系分布特征，通过试验测定和分析了双免耕覆盖冬小麦旗叶叶绿素相对含量、光合有效辐射、光合速率、胞间CO₂浓度、蒸腾速率等光合参数，以及根长密度和根干重密度与传统耕作（对照）的差异。结果表明，与对照相比，双免耕覆盖下冬小麦旗叶叶绿素相对含量、光合有效辐射、净光合速率分别增加了11.2%、20.5%、31.7%，胞间CO₂浓度降低12.68%，蒸腾速率、叶片瞬时水分利用效率、气孔限制值分别平均提高13.1%、16%和30.7%。双免耕覆盖下冬小麦开花期和灌浆期根长密度在行内平均较对照分别提高47.13%和14.43%，在行间平均分别提高38.18%和 33.61%；两个时期的根干重密度在行内平均分别增加21.44%和14.42%，在行间平均分别提高19.96%和 12.56%。双免耕覆盖下冬小麦产量为4 872.0 kg·hm^-2，较对照增产18.4%，差异达极显著水平。由此说明双免耕覆盖可促进旱作冬小麦光合作用及根系生长发育，有利于其高产。     

麦茬免耕对不同麦玉轮作方式土壤有机碳含量的影响

为探讨耕作及轮作方式对小麦、玉米田土壤有机碳的影响,设小麦/玉米→小麦/玉米→小麦/玉米（T1）、小麦-冬油菜→玉米→小麦（T2）、小麦→玉米→小麦（T3）三种轮作模式,以及小麦免耕留茬（N）和传统耕作（C）两种耕作方式,研究6种模式下西北荒漠绿洲区小麦（W）、玉米（M）农田土壤呼吸、土壤有机碳及有机碳组分变化。结果表明,2016-2018年度,在小麦、玉米关键生育时期,免耕处理（NT1-W、NT1-M、NT2、NT3）的土壤呼吸速率分别较相应传统耕作处理减少了5.51%~37.08%、1.26%~6.44%、5.37%~ 68.63%和 16.74%~71.92%,0~5 cm土层有机碳含量分别增加了-4.23%~12.75%、13.27%~23.92%、 6.78%~ 15.15%和-11.48%~23.74%。在2018年,5~20 cm土层的微生物量碳含量表现为NT1-M > NT2 > NT3 >CT3 >CT1-M > NT1-W > CT2 > CT1-W;NT1-W、NT1-M、NT2、NT3处理的土壤水溶性有机碳含量分别较相应传统耕作处理降低了22.97%、9.14%、13.57%和6.55%。小麦间作玉米免耕处理提高土壤重组有机碳的效果最优, 0~5 cm和5~20 cm土层的重组有机碳分别较CT2、CT3高出19.87%~34.60%、 18.33%~30.38%和16.15%~31.33%、14.63%~33.89%。总之,免耕轮作使土壤呼吸速率、有机碳含量降低,改善了土壤有机碳组分,但不同轮作模式间有差异;本试验条件下,小麦/玉米→小麦/玉米和小麦-冬油菜→玉米更有利于土壤固碳,可以考虑作为重要轮作模式在研究区域进行推广和应用。     

作物茬口和耕作方法对冬小麦发育及产量的影响

在加拿大安大略省黄壤地上进行了3年的轮作方式对冬小麦影响的实验研究。其轮作方式为:小麦-小麦-小麦,大豆-小麦-小麦,玉米-大麦-小麦,玉米一大豆-小麦和苜蓿-苜蓿-小麦。采取了免耕、少耕和常规3种耕作方法。小麦连作比轮作植株群体低,穗数少,且抽穗期推迟。轮作比连作产量平均高20%,耕作次数的减少引起抽穗期推迟,但对最终产量和产量构成并无显著影响。研究结果肯定了小麦与其它作物轮作的比较常见的耕作措施的效果。此外,本研究中采用的常规耕作在当地土壤和气候条件下显然是利于冬小麦生产的。     

灌水和非灌水条件下冬小麦水分的利用特点研究

为了探讨灌水和非灌水条件下冬小麦对水分的利用特点,在大田条件下研究了灌水与非灌水两种处理对冬小麦的耗水结构、土壤水分利用程度及水分与产量之间的关系。结果表明,在非灌溉条件下,冬小麦主要利用20~60 cm土层中的水分,冬小麦对土壤贮水的消耗量增加,平均多耗水96.84 mm;土壤水分利用程度提高,较灌水区提高26.8个百分点;耗水系数增加,水分利用效率增大;冬小麦的产量与0~100 cm土层的含水量有密切的关系,这些土层内的含水量变动对产量的影响最大。     

我国黄淮冬麦区小麦品种与美国冬小麦品种的遗传多样性比较

为给高效运用美国小麦品种资源提供参考依据,采用68对SSR引物对引自美国的44份冬小麦品种和我国黄淮麦区的44份冬小麦品种进行了遗传多样性的比较分析。结果显示,在美国品种中共检出522个等位位点,平均每对引物检测到7.676个等位变异;各位点多态性信息含量(PIC)变幅为0.150~0.937,平均为0.625;品种间的平均遗传距离为0.33。在我国黄淮麦区小麦品种中共检测出313个等位位点,平均每对引物检测出4.603个等位变异;各位点PIC值变幅为0.094~0.877,平均为0.564;品种间的平均遗传距离为0.21。表明美国冬小麦品种的遗传多样性大于我国黄淮地区冬小麦品种。美国小麦品种A、B、D基因组的平均PIC值的大小顺序为B(0.683)D(0.678)A(0.541),黄淮麦区小麦A、B、D基因组的平均PIC值的大小顺序也为B(0.630)D(0.546)A(0.525),美国品种与黄淮麦区品种B基因组的遗传多样性均显著高于A基因组和D基因组。聚类分析发现,在相似系数0.72处可将88个小麦品种聚为8类,且70%以上品种的聚类结果与地域来源吻合,表明SSR分析结果能很好地将国外品种与国内品种区分开来。     

分蘖期和拔节期干旱对小麦主茎和分蘖穗粒形成的影响

为明确分蘖期和拔节期干旱对小麦穗粒数形成的影响,在盆栽条件下以豫麦49（小穗型）和扬麦13（中穗型）为材料,研究了小麦分蘖期和拔节期不同程度干旱条件下主茎和分蘖的穗粒形成特征。结果表明,分蘖期和拔节期轻度干旱对小麦穗粒数的影响不显著,而分蘖期重度干旱显著降低了主茎穗粒数,拔节期重度干旱和分蘖期+拔节期重度干旱均可显著降低主茎和分蘖的穗粒数,且对主茎穗粒数的影响更大。分蘖期重度干旱处理显著降低了主茎小穗分化数与可见小花数,但对分蘖无影响。拔节期重度干旱和分蘖期+拔节期重度干旱处理可显著降低小穗结实率、可见小花数、可孕小花数及可孕花结实率,进而导致小麦穗粒数显著降低。分蘖期重度干旱处理导致小麦主茎穗粒数的降低并未影响主茎的产量,拔节期重度干旱和分蘖期+拔节期重度干旱处理导致小麦主茎穗粒数下降均造成产量显著降低。因此,小麦营养生长期适度干旱不影响小麦主茎和分蘖小穗及小花发育,从而能够维持较高的穗粒数和产量,可以适度的进行节水灌溉,提高水分利用效率。     

小麦育种中亲本创新的典型事例及难点分析

本文综述了我国北方冬麦区小麦骨干亲本创新的主要成就,并以鲁麦13和鲁麦14及其在育种中的成功应用为例,指出了亲本创新中普遍存在的抗病品种农艺性状差、产量水平低或高产品种抗病性不持久的问题。对于亲本改良过程中高产与综合抗性不易同步提高的难题,应以提升亲本的丰产性能为前提,积聚持久抗病、慢锈(粉)基因和抗旱等性能。     

中国小麦主产省不同筋型冬小麦品质形成的气候条件分析

为明确冬小麦品质形成的气候条件，本研究利用2006-2015年中国5个小麦主产省（河北、山东、河南、安徽、江苏）冬小麦的10个品质指标数据及其抽穗至成熟期的气候资料，统计并分析了5个省内冬小麦抽穗至成熟期的气候资源特征、4种筋型（强筋、中强筋、中筋和弱筋）冬小麦的品质特征以及两者的关系。结果表明，不同筋型冬小麦同一品质指标的主导气候因子不同，同种筋型冬小麦的不同品质指标的主导气候因子也不同。整体上看，冬小麦品质形成的主导气候因子为温热和水湿因素。强筋冬小麦品质主要受抽穗至成熟期内≥32 ℃的高温日数和降水量影响，温热条件越好，强筋冬小麦品质越优；中强筋冬小麦品质主要受抽穗至成熟期内降水日数和气温日较差影响，且两者的贡献均为负（延伸性除外）；中筋冬小麦品质主要受抽穗至成熟期内最高温度和降水日数影响，最高温度越高，品质越差；对于弱筋冬小麦，抽穗至成熟期内日最高气温≥32 ℃的持续天数越多或空气湿度越大，其品质越差。     

我国冬小麦品种(系)主要品质性状的表现及其相关性

为给优质小麦品种选育提供依据，利用2002～2004年度我国冬小麦品种区域试验的品质测定结果，对185份小麦样品主要品质性状的表现和性状间的相关性进行了研究。结果表明，近二年所选育的新品种（系）容重基本达标，蛋白质含量并不低于国外小麦，但蛋白质质量和面筋质量较差，品质性状不太协调，多数属于中筋或中弱筋类型。蛋白质与湿面筋、沉淀值呈极显著正相关。强筋组和总样品中蛋白质含量和稳定时间相关不显著，表明强筋小麦改良更应注重提高蛋白质的质量。沉淀值与蛋白质含量、湿面筋含量、形成时间、稳定时间、抗延阻力、拉伸面积大多呈极显著正相关；形成时间、稳定时间与抗延阻力、拉伸面积闭大多呈显著正相关。因此认为沉淀值可作为品质育种早代选择的主要指标。     

麦棉套作冬小麦灌浆期叶片光合生理特性研究

在大田土壤水肥条件下,于灌浆期对麦棉套作冬小麦不同叶位叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、叶肉细胞间隙CO2浓度(Ci)以及叶绿素含量做了连续测定,并对不同叶位叶片的籽粒贡献率做了分析,以研究麦棉套作条件下冬小麦的叶片光合生理特性。结果表明,小麦叶片的Pn和Tr在花后的变化趋势表现一致,且其大小顺序为旗叶(FL)、倒2叶(Cd2L)、倒3叶(Cd3L)、倒4叶(Cd4L)。随着叶片的衰老进程,叶绿素含量迅速下降,倒3叶和倒4叶主要为非气孔限制造成了光合衰退,旗叶和倒2叶前期为气孔限制,后期为非气孔限制,但旗叶非气孔限制引起光合衰退在时间上晚于倒2叶。旗叶对籽粒的贡献率为18.8%,倒2叶、倒3叶和倒4叶分别为14.2%、5.3%和-1.2%。研究认为,叶绿素含量的衰减程度直接影响了小麦叶片光合非气孔限制出现的时间,而与其变化的趋势和数值的大小没有直接关系。小麦下位提前衰老的叶片消耗大于积累,因此对籽粒的充实表现为负效应。     

倒春寒发生时期和次数对冬小麦产量性状的影响

为了解倒春寒发生时期和次数对冬小麦产量性状的影响,以45个冬小麦品种(系)为材料,室内模拟倒春寒的发生,调查和分析不同倒春寒处理后冬小麦株高、有效穗数、生物产量、籽粒产量等性状的变化.结果表明,随着低温处理时间的推迟和次数的增加,抽穗期均值相应递延1d.早期(3月初即拔节期)和晚期(4月初即孕穗期)发生的倒春寒都会造成产量不同程度下降,以早期倒春寒影响更为严重,产量降幅达19.9％,而晚期倒春寒使产量降低8.9％.发生两次倒春寒时减产效应累加,产量分别较对照、早期倒春寒和晚期倒春寒降低28.3％、10.6％和21.4％.早期倒春寒的减产作用主要是因为穗数降低,而晚期倒春寒主要是因为穗粒数降低.周麦23号由于其春季晚发快长特性,受倒春寒的影响较小.因此,在新品种选育时,应注意减少选择冬季表现为半冬性、而春季表现为早发快长的弱冬性品系,以减轻倒春寒的危害.     

小麦品种冬春性、抗寒性与广适性的关系

为给我国冬小麦的冬、春性遗传改良提供参考,结合"济麦"系列小麦品种(济南17、济麦19、济麦20、济麦21、济麦22)及1996年以来年推广面积最大的冬小麦品种的特性及作者多年育种经验,分析了目前小麦冬春性的分类、鉴定方法(常规田间鉴定方法及分子标记鉴定法)及与抗寒性、广适性的关系。小麦冬春性鉴定应将2种方法有机结合,冬春性与抗寒性无必然联系。冬小麦在其他特性相当的情况下,抗寒性强的偏春性品种往往表现出广泛的适应性,冬春麦杂交可作为提高小麦品种广适性的一条重要途径。     

小麦面粉白度配合力及其与主要品质性状的相关分析

为了研究面粉白度的遗传特性,选择8个在面粉白度、蛋白质含量、淀粉糊化特性、粉质特性等性状方面具有不同特点的小麦品种作亲本,按4×4不完全双列杂交配制组合,对16个杂种F1和8个亲本的面粉白度和粉质特性、淀粉糊化特性、沉淀值等品质性状进行了分析。结果表明,面粉白度的一般配合力方差明显大于特殊配合力方差,广义遗传力大于90%,说明选育高白度小麦品种时应选择高白度品种(系)做亲本。面粉白度一般配合力相对效应值与亲本白度和峰值粘度呈显著正相关,与稀懈值、糊化温度呈极显著正相关。面粉白度与面粉含水率和吸水率呈显著负相关;与面团形成时间呈负相关,但未达到显著性水平;与面团稳定时间,软化度相关性极小;与沉淀值呈正相关,但不显著;面粉白度与蛋白质含量、干面筋含量、湿面筋含量、面筋指数相关性极小,表明其对面粉面筋影响较小。