吐丝后不同阶段干旱胁迫对糯玉米子粒产量和淀粉品质的影响

以苏玉糯5号和渝糯7号为材料,试验对照和干旱处理下土壤相对含水量分别为75%和55%,干旱胁迫时间分别为子粒建成期和灌浆充实期,研究结实期不同阶段(子粒建成期和灌浆充实期)干旱胁迫对糯玉米子粒产量和淀粉品质的影响。结果表明,结实期干旱胁迫显著降低子粒产量,且降幅子粒建成期大于灌浆充实期。干旱胁迫下淀粉含量显著降低,总蛋白、球蛋白、谷蛋白含量显著增加,淀粉平均粒径增大、支链淀粉平均链长增加,相对结晶度升高,且影响子粒建成期大于灌浆充实期。糯玉米粉峰值黏度受灌浆充实期干旱胁迫影响较小,在子粒建成期干旱胁迫下显著降低。糯玉米粉热焓值在子粒建成期干旱胁迫下降低,灌浆充实期干旱胁迫下增加。苏玉糯5号回生值干旱胁迫下显著降低,且降幅灌浆充实期较大;渝糯7号回生值受子粒建成期干旱胁迫影响较小,灌浆充实期干旱胁迫下显著增加。     

不同生育期高温对玉米子粒品质及淀粉糊化特性的影响

以玉米杂交种隆平206与秦龙14为试材,分别在开花期和子粒灌浆期进行高温处理,研究不同生育期高温对玉米穗部性状、子粒品质与淀粉糊化特性的影响。结果表明,开花期与子粒灌浆期高温处理均显著降低秦龙14的子粒行数、行粒数,其中,开花期秦龙14高温处理败育;对隆平206无显著影响,说明隆平206子粒形成过程中耐高温较强。与对照相比,高温显著增加两个品种玉米子粒蛋白质含量,降低子粒脂肪与淀粉含量;品种间比较,高温对秦龙14品质的影响较隆平206大。隆平206不同生育期高温处理比较,灌浆期高温对子粒脂肪含量影响较大,蛋白质含量次之,淀粉含量相对较小,两个高温处理子粒淀粉峰值黏度、低谷黏度、最终黏度与糊化温度显著高于对照;灌浆期高温处理糊化参数的升幅较开花期高温处理大。玉米生育后期高温对玉米子粒品质及糊化特性有显著影响,灌浆期高温较开花期高温对玉米子粒品质的影响较大。开花期高温对玉米子粒育性影响较大,灌浆期高温主要影响玉米子粒品质。     

前期干旱胁迫对春玉米产量和品质的影响

以玉米品种嫩单13为供试材料,在拔节期、大喇叭口期、拔节期＋大喇叭口期3个时期进行了干旱胁迫试验,分析前期干旱对生育后期的绿叶面积、植株干物重以及子粒产量和品质的影响。试验表明,前期干旱胁迫使绿叶面积、干物重和子粒产量都不同程度的减小。     

寒地半干旱区鲜食玉米品种适应性和品质性状分析

以18个鲜食玉米品种为试验材料,针对寒地西部半干旱地区的气候条件,研究不同类型鲜食玉米子粒鲜食期的营养成分的积累动态及品质变化。结果表明,鲜食玉米灌浆期子粒的可溶性糖、粗淀粉、蛋白质、子粒含水率和维C含量在不同灌浆期、不同品种间差异极显著。随着子粒的发育,不同类型鲜食玉米品种的可溶性总糖、可溶性蛋白含量和子粒含水率呈下降趋势,粗淀粉含量呈上升趋势,维C含量呈先上升后下降的动态曲线变化。根据鲜食玉米营养成分与品质的关系,通过子粒含水率结合蛋白质含量和粗淀粉含量确定糯玉米的最佳采收期,子粒含水率结合可溶性糖含量和维C含量确定甜玉米的最佳采收期。     

渍害胁迫时期和持续时间对冬小麦产量及其构成因素的影响

为研究渍害胁迫时期和持续时间对小麦产量及其构成因素的定量化影响,以扬麦13号为供试品种,在拔节期、孕穗期和灌浆期,开展不同渍害胁迫持续时间（0、5、10和15 d）的盆栽试验,观测不同渍害胁迫处理下小麦产量及其构成因素的变化。结果表明,不同生育时期发生渍害胁迫均可导致小麦减产,且随渍害胁迫时间的延长,小麦产量下降均达到显著水平（P<0.05）。渍害胁迫造成的减产呈现为孕穗期>拔节期>灌浆期,渍害胁迫每增加1天,孕穗期、拔节期和灌浆期小麦单株产量分别下降0.79、0.59和0.48 g,表明孕穗期是小麦渍害胁迫的敏感期。此外,不同生育时期渍害胁迫对小麦产量构成的影响存在明显差异。拔节期渍害胁迫同时降低小麦株穗数、穗粒数和千粒重,但主要通过降低小麦穗粒数造成产量下降;灌浆期渍害胁迫对小麦株穗数和穗粒数的影响较小,主要通过降低千粒重造成小麦产量下降;孕穗期处于小麦从营养生长转为生殖生长阶段,此时发生渍害胁迫,对小麦株穗数和穗粒数的影响大于灌浆期,对千粒重的影响大于拔节期,因此,孕穗期渍害胁迫造成小麦减产最严重。为预防渍害胁迫造成小麦严重减产,应在孕穗期前后密切关注天气状况,在田间及时开沟排水。     

苗期调亏灌溉对夏玉米植株抗倒伏性状的影响

针对黄淮海平原夏玉米生产中干旱和倒伏问题,选用浚单20和伟科702两个高产品种为材料,采取盆栽调亏灌溉的方法,在苗期设置4个干旱胁迫水平,并在拔节期复水至正常水平,研究苗期不同程度的水分亏缺对玉米植株抗倒伏性状及产量的影响。结果表明,轻度干旱胁迫能降低玉米乳熟期穗位系数及长粗比,增加茎粗系数、地上第3节茎秆的穿刺强度及茎秆拉力。此外,轻度干旱胁迫的气生根及总根条数、根干重和根冠比较对照也有明显提高。灌浆期单株总叶面积及产量随干旱胁迫呈先增高后降低的趋势,其中,千粒重的变化是造成产量差异的关键。苗期轻度干旱胁迫结合拔节期复水,可以改善玉米农艺性状,增强茎秆抗倒伏能力,提高玉米子粒产量。     

施氮对不同种植密度玉米产量和子粒灌浆特性的影响

以玉米品种先玉335为供试材料,在大田条件下设2个氮肥水平、5个种植密度,探讨施氮量与密度互作对玉米子粒灌浆特性影响,通过Logistic方程拟合子粒灌浆过程,解析灌浆特征参数与粒重的关系。在玉米子粒灌浆过程中,氮肥主要调控灌浆前期的灌浆速率来影响子粒建成,最终使百粒重增加;密度则调控快增期、缓增期持续天数来影响子粒重。要提高玉米产量,关键在于提高子粒灌浆速率和有效灌浆时间,尤其是延长快增期和缓增期持续时间以及提高渐增期平均灌浆速率。在生产中,首先要合理密植,构建适宜的群体,延长子粒灌浆持续时间;此外,通过增加开花后的氮肥供应来提高子粒灌浆前期的平均灌浆速率。     

灌浆期持续干旱对小麦光合、抗氧化酶活性、籽粒产量和品质的影响

为解析灌浆期持续干旱对优质强筋小麦生长发育的影响,以大面积推广种植的优质强筋早熟多抗小麦品种西农979为材料,从旗叶光合作用、抗氧化酶活性、籽粒淀粉和蛋白质积累过程等方面分析其在灌浆期不同阶段对干旱胁迫的响应特征。结果表明,与正常水分供应(CK)相比,干旱胁迫下花后10 d后小麦旗叶相对含水量下降,变化不显著,而POD、CAT和SOD活性升高,旗叶气孔导度、蒸腾速率、净光合速率等显著下降。随着干旱胁迫时间的延长,旗叶光合能力显著下降,活性氧清除酶活性均呈下降趋势,其中POD和SOD活性下降速度低于CK。灌浆期干旱胁迫显著降低植株结实率、籽粒长宽、饱满度、千粒重等,导致产量显著下降,并减少籽粒直链淀粉、支链淀粉和总淀粉含量及淀粉直支比,增加籽粒蛋白质含量。由此可见,灌浆期持续干旱会降低小麦光合能力,增强抗氧化能力,抑制籽粒淀粉合成和积累,影响植株结实、籽粒发育和品质形成。     

不同鲜食玉米灌浆期子粒主要营养成分的积累动态

通过理化方法对5种不同类型的14个鲜食玉米品种在不同灌浆期子粒的营养成分进行分析,研究不同类型鲜食玉米子粒主要营养成分的积累动态,筛选能够指示不同类型鲜食玉米最佳采收期的客观理化指标。结果表明,鲜食玉米灌浆期子粒的可溶性总糖、蔗糖、还原糖、蛋白质、支链淀粉、直链淀粉和含水量在不同品种间、不同灌浆期间差异极显著。随着子粒的发育,不同类型鲜食玉米品种的可溶性总糖和蔗糖含量呈动态曲线变化,变化趋势都是先上升后下降;还原糖含量和含水量呈不断下降的趋势;直链淀粉和支链淀粉含量呈不断上升的趋势;蛋白质含量变化幅度很小,变化趋势不明显。根据鲜食玉米营养成分与品质的关系,提出子粒含水量结合可溶性糖含量和粗淀粉含量可分别作为甜玉米和糯玉米最佳采收期的指标。     

青贮玉米生物产量及营养积累规律研究

对青贮玉米不同生育阶段全株干物质与青贮营养积累规律、不同器官产量与营养转移规律、全株生物产量积累规律及水分变化规律进行了研究。结果表明,青贮玉米乳熟期鲜产量最高,随着子粒灌浆和成熟度的提高,全株鲜产量及蛋白质含量有所下降,但蜡熟期全株具有较高的干物质产量和蛋白质总量,具有适宜青贮的最佳含水量,蜡熟期全株青贮后NDF和ADF最低,消化率最高,收获加工青贮具有较高的产量和营养价值。     

遮光对不同基因型玉米叶片衰老和产量的影响

采用盆栽试验,研究了遮光对不同基因型玉米叶片衰老和产量的影响。结果表明,苗期遮光和穗期遮光均使玉米叶面积指数L(AI)降低,但粒期遮光则使玉米生育后期LAI下降减缓。遮光条件下生长的玉米叶片SOD酶活性升高,MDA含量降低。不同时期遮光处理均可导致玉米减产,减产程度为粒遮>穗遮>苗遮。除千粒重和穗粗外,遮光处理对其它穗部性状指标的效应值均达极显著水平。遮光对玉米叶片衰老和产量的效应在不同基因型之间表现出明显差异。     

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。     

高温对玉米植株形态与功能、产量构成及子粒养分的影响

以热敏型玉米品种驻玉309为材料,设置两个高温处理,研究不同程度日间高温对玉米产量及穗部性状、物质生产及转运、子粒库容的影响。结果表明,高温(HT1)对玉米产量无显著影响,极高温(HT2)显著降低玉米结实率和产量。植株株高在HT2下表现为降低,叶面积则表现为HT2CKHT1。花期高温胁迫显著降低吐丝期穗位叶净光合速率,但对叶绿素含量无显著影响。HT2降低穗粒数和总干物重,增加了成熟期茎、叶、苞叶干物质占单株地上干物质总重比例。高温胁迫增加子粒粗蛋白含量、可溶性糖含量和淀粉含量。结果显示,HT1处理下玉米通过自身增加物质转运能力应对高温胁迫,HT2通过显著降低穗粒数而影响子粒库容减小,造成不可逆损伤,同时影响了玉米源(叶面积)和流(物质转运与分配)的能力。     

不同生育时期干旱胁迫对水稻产量与碾米品质的影响

 以粳稻品种农大3号为材料，利用盆栽的方式人工控制土壤水分(水势)，研究了不同生育时期干旱胁迫对水稻产量及碾米品质的影响。各时期干旱均导致产量下降，其敏感程度依次为：孕穗中期（抽穗前11~20 d）>孕穗后期（抽穗前1~10 d）>分蘖中期（移栽后11~20 d）>孕穗前期（抽穗前21~30 d）>分蘖初期（移栽后1~10 d）>分蘖后期（移栽后21~30 d）>乳熟期（抽穗后31~40 d）>抽穗开花期（抽穗后1~10 d）>灌浆期（抽穗后21~30 d）>蜡熟期（抽穗后41~50 d）。抽穗前干旱胁迫的敏感时期主要是孕穗中期、孕穗后期和分蘖中期。抽穗后，抽穗到乳熟期均较蜡熟期对干旱敏感，但对土壤水分变化较抽穗前迟钝。抽穗前干旱胁迫对糙米率和精米率影响最大的时期为孕穗中期，其次为孕穗后期。灌浆期到蜡熟期干旱胁迫，糙米率和精米率明显下降，抽穗后11~40 d干旱胁迫对整精米率的影响最大，其次为抽穗前1~20 d，其他时期干旱虽对整精米率有一定影响，但影响较小。     

Effects of Restricted Water Availability and Increased Temperature on the Grain Filling, Drying and Quality of Winter Wheat

Experiments in controlled environments examined the effects of the timing and severity of drought, and increased temperature, on grain development of Hereward winter wheat. Environmental effects on grain specific weight, protein content, Hagberg Falling Number, SDS-sedimentation volume, and sulphur content were also studied. Drought and increased temperature applied before the end of grain filling shortened the grain filling period and reduced grain yield, mean grain weight and specific weight. Grain filling was most severely affected by drought between days 1–14 after anthesis. Protein content was increased by stresses before the end of grain growth, because nitrogen harvest index was less severely affected than was dry matter harvest index. Hagberg Falling Number was increased to the greatest extent by stresses applied 15–28 days after anthesis. Treatment effects on grain sulphur content were similar to those on protein content, such that N:S ratio was not significantly affected by drought nor temperature stresses. The effects of restricted water on grain yield and quality were linearly related to soil moisture between 44 and about 73% field capacity (FC) from days 15–28. Drought stress (but not temperature stress) before the end of grain filling decreased SDS-sedimentation volume relative to drought applied later.     

壳寡糖叶面喷施对玉米耐旱性的调节

针对壳寡糖持续时间不长的作用机制,本研究在自然干旱条件下多次叶面喷施不同浓度的壳寡糖,调查其对不同玉米杂交种抗旱相关生理指标、产量及其构成因素的影响。结果表明,在5叶期、10叶期和15叶期叶面喷施壳寡糖,叶片相对含水量均较清水对照显著提高,电导率和丙二醛含量较清水对照显著降低,吐丝期、生育期、株高、穗位高、穗行数和百粒重的影响不显著,行粒数和穗粒重较清水对照显著提高,而且以0.3%浓度壳寡糖处理的作用更为明显。由此说明,在干旱胁迫下叶面喷施壳寡糖对细胞膜具有保护作用,可通过对行粒数的影响而提高玉米产量。     

玉米开花期耐旱相关性状的遗传及育种策略

玉米对干旱的反应取决于新陈代谢能力、形态结构和生育阶段.开花期逢遇干旱使玉米产量下降幅度最大.随着产量下降,环境方差所占比例增大,遗传力降低,直接选择效率不高.在干旱条件下,寻找遗传力高且与产量高度相关的第二类性状,构建选择指标,可提高耐旱选择效率.雌雄开花间隔天数(ASI)和单株穗数是可供利用的第二类性状,对其选择所获得的产量增益,在干旱和正常水分条件下均可表现出来.耐旱育种目的在于改变基因型对干旱环境的反应,实现耐旱丰产目标.根据目标环境特征,设计适宜的耐旱选择程序,结合分子标记辅助选择技术,鉴定和利用现有优良耐旱种质和CIMMYT耐旱群体,是我国进行耐旱育种和种质改良的可选途径。     

灌浆期干旱胁迫对水稻生理性状和产量的影响

目的 研究灌浆期干旱对不同类型水稻叶片生理性状和产量的影响,为干旱气候条件下水稻栽培提供参考。方法 以节水抗旱稻旱优113和普通杂交稻扬两优6号(YLY6)为材料,设置传统淹水灌溉、灌浆期干旱胁迫两个处理,分别测定水稻的产量及产量构成、稻米品质(加工品质、外观品质和营养品质)、干物质生产及分配、叶片生理活性(叶片水势、气叶温差和光合速率)等。结果 与传统淹水灌溉相比,灌浆期干旱胁迫下水稻叶片水势、气叶温差均显著下降,最终导致叶片光合速率降低;但是在复水后2~15 d,叶片的各生理指标可以得到恢复,与对照没有显著差异;水稻产量没有明显变化,产量的稳定主要得益于前期充足的干物质积累使籽粒充分灌浆,结实率显著升高;稻米的碾磨品质没有显著影响,但扬两优6号的外观品质显著降低,却改善了旱优113的外观品质。同时,蛋白质含量升高在一定程度上改善了稻米营养品质。结论 水稻灌浆期适度干旱可以在稳定产量的基础上改善稻米品质。因此,适当在生育后期阶段减少水分的投入,不仅可节约农业用水,稳定籽粒产量,还有利于稻米品质的改善。