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。     

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。     

冬季增温对田间小麦光合作用及产量的影响

为从光合方面揭示暖冬现象对小麦产量形成的影响,以扬麦13为材料进行开放式增温试验。在冬季(11月13日-翌年3月14日)设置全天(DN)、白天(D)和夜间(N)3种增温处理,分析不同增温处理下小麦在越冬期和孕穗期的光合参数及产量的变化。结果表明,越冬期DN处理下小麦表观光量子效率、光饱和点和光系统Ⅱ实际光化学效率分别比不增温处理(CK)增加28.21%、16.32%和43.78%。越冬期N和D处理下小麦表观光量子效率、光饱和点、光系统Ⅱ实际光化学效率分别比CK高15.38%、13.67%、81.93%和7.69%、0.99%、1.61%。孕穗期N处理下小麦表观光量子效率、光饱和点和光系统Ⅱ实际光化学效率均达最小值,分别比CK降低3.3%、4.5%和9.7%。越冬期DN和N处理能明显增强小麦的光合作用。不同增温处理均导致小麦孕穗期光合作用减弱,但对千粒重穗粒数和影响不显著,而冬季增温可增加小麦穗数。D和DN处理均有增产作用,N处理则导致减产。     

花前不同时段夜间增温对冬小麦旗叶光合特性及产量的影响

全球变暖表现出夜间增温幅度大于白天的非对称性增温特点，小麦作为温凉型作物，产量和生理特性易受非对称性增温的影响。为探究花前夜间增温对冬小麦光合特性及产最形成的影响，以春性品种扬麦18和半冬性品种烟农19为试验材料，采用大田盆栽方式，利用被动式增温装置分别在分蘖期至拔节期(WT-J)、拔节期至孕穗期(WJ-B)、孕穗期至开花期(WB-A)三个时间段进行夜间增温处理，以不增温为对照(CK),分析经过三个花前不同时段夜间增温后小麦旗叶光合特性及产量特性的变化。结果表明，花前夜间增温使小麦旗叶灌浆期的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO₂浓度均有所增加，WT-J、WJ-B处理均提高了冬小麦旗叶面积、最大光化学效率和实际光化学效率，同时使旗叶气孔密度和气孔指数较CK分别增加了12.64%、8.45%和10.21%、7.56%。扬麦18、烟农19的可孕小穗数在WT-J处理下较CK分别提高了9.01%和5.25%。扬麦18开花期干物质积累量在WT-J和WJ-B处理下较CK分别提高了13.18%和10.23%,烟农19在WT-J和WJ-B处理下较CK分别提高了16.21%和1...     

不同水分条件下玉米秸秆还田对小麦群体发育和干物质积累及产量的影响

为探究土壤水分与秸秆还田对小麦生长的交互作用,通过防雨棚微区控水试验,研究了不同土壤水分条件下玉米秸秆粉碎翻压还田对小麦群体数量、干物质积累、籽粒产量等的影响。结果表明,干旱条件下,小麦群体数量、叶面积指数、干物质积累量、成穗数和产量显著降低,最大根冠比出现时间推迟至开花期;与秸秆不还田(CK)相比,秸秆还田(RS)处理的群体最大茎数提高了8.5%,灌浆期根冠比增加12.26%,但生育后期的叶面积指数显著降低,穗数、千粒重、产量和收获指数也分别下降5.10%、3.17%、15.46%和8.39%;轻旱和适宜水分条件下,根冠比在拔节期达到最大值,RS处理的群体最大茎数较CK增加12.04%~14.18%;拔节期根冠比显著增加,灌浆期则相反;RS处理的不孕小穗数减少了14.91%~18.98%,穗粒数和产量则分别提高9.18%~26.30%及5.76%~6.96%。在轻旱或适宜水分条件下,秸秆还田可以改善小麦群体质量,协调植株地上部与根系的生长,最终提高籽粒产量;而土壤干旱时不宜进行秸秆还田。     

全生育期增温对冬小麦物侯期、产量和水分利用效率的影响

为明确太行山山前平原地区冬小麦生长发育、产量形成及水分利用对气候变暖的响应,以冬小麦品种藁优5218为材料,于2017-2018和2018-2019连续两个冬小麦生长季在旱棚内采用开放式增温系统(free air temperature increase,FATI)模拟气候变暖趋势,分析了FATI的增温效果及全生育期增温对冬小麦物候期、茎秆发育、产量及水分利用效率的影响。结果表明,与自然条件(CK)相比,增温后冬小麦穗分化进程加快,整个生育期缩短4~6 d,主要表现为越冬—拔节期的生育进程缩短,而灌浆期的持续时间延长;增温导致冬小麦茎秆基部变细薄,降低节间横截面维管束数目及木质化程度,增加倒伏风险;增温降低了冬小麦产量和水分利用效率(WUE),两个生长季分别减产10.4%和5.3%,WUE分别下降16.1%和12.7%。因此,气候变暖不利于该区域小麦产量和WUE的提高,可通过栽培管理措施或品种改良来使冬小麦生产系统适应增温趋势,实现稳产提效。     

播期对秸秆带状覆盖下冬小麦干物质积累、产量及水分利用效率的影响

为明确半干旱雨养区玉米秸秆带状覆盖条件下播种时间对小麦产量和水分利用效率可能带来的影响,在甘肃省通渭县常河镇甘肃农业大学旱作小麦试验基地设7个播期处理,分别为9月14日(T1)、9月19日(T2)、9月24日(T3)、9月29日(T4)、10月4日(T5)、10月9日(T6),以9月24日露地种植为对照(CK),研究了播期对冬小麦生育期、干物质积累及产量等性状的影响。结果表明,T2处理的产量和WUE最高,穗粒数和千粒重也显著高于其他处理。推迟播期缩短了冬小麦全生育其天数,各生育阶段天数抽穗前大于抽穗后;播期对植株干物质积累的影响表现为营养生长期大于生殖生长期,花前干物质向籽粒的转运量及其对籽粒的贡献率随播期推迟呈增加的趋势。综合来看,在半干旱雨养区玉米秸秆带状覆盖条件下9月19日是冬小麦最佳播期。     

早春低温之前喷施外源调控物质对冬小麦的干物质转运、产量和品质的影响

为明确外源调控物质对冬小麦早春低温抵御能力的调控效应，以济麦22为试验材料，在拔节期倒春寒来临前以喷施清水为对照（CK），设喷施氨基酸水溶肥（200倍液，T1）、蔗糖（500倍液，T2）、0.004%芸苔素内酯（800倍液，T3）及其等倍混合液（200倍液氨基酸水溶肥+500倍液蔗糖+800倍液芸苔素内酯，T4）4个调控处理，分析了拔节期发生倒春寒条件下不同调控处理间冬小麦干物质积累、转运、分配、产量及其构成和籽粒品质的差异。结果表明，T4处理下冬小麦开花期、成熟期干物质积累量较CK显著增加，且成熟期籽粒、穗轴及颖壳、茎鞘及叶的干物质积累量均高于其他处理；T2、T3、T4处理使小麦结实率均显著提高；T4处理在不降低穗粒数和穗数的前提下，显著提高千粒重和籽粒产量；T1处理有利于提高小麦籽粒蛋白质含量。由此得出，在冬小麦拔节期倒春寒来临前，喷施氨基酸水溶肥+蔗糖+0.004%芸苔素内酯混合液有助于提高小麦抵御低温逆境的能力，实现抗逆稳产。     

遮雨棚模拟黄土旱塬区降水变化对冬小麦生长及产量的影响

为了解降水变化对黄土旱塬区冬小麦生长及产量的影响,通过遮雨棚模拟冬小麦生长季减少30%降水(R-30%)、正常降水(CK)和增加30%降水(R+30%)情景,于2016-2018年研究了黄土旱塬区两季冬小麦土壤相对有效含水量、LAI、NDVI、生物量、产量及其构成的动态变化特征。结果表明,在降水正常的2016-2017年(降水距平百分率位于±15%以内),与CK相比,R-30%处理的土壤相对有效含水量在返青至抽穗期显著下降,冬小麦冠层NDVI显著降低,LAI和干物质增长速率明显变缓,冬小麦的穗数和千粒重显著降低,而R+30%处理下冬小麦LAI和干物质保持稳定增长优势。R+30%、CK和R-30%三种降水条件下冬小麦产量分别为4.66、3.12和2.43 t·hm~(-2),处理间差异显著。在降水偏多的2017-2018年(降水距平百分率超过30%),不同降水处理间土壤相对有效含水量、冬小麦LAI、冠层NDVI、生物量、产量及其构成等指标均未表现出显著差异。R+30%、CK和R-30%三个处理下冬小麦的产量分别为3.70、3.39和3.14t·hm~(-2),处理间差异亦不显著。因此,在正常降水年份,生长季增加30%降水可使冬小麦显著增产44.2%,减少30%降水可使冬小麦显著减产28.4%;在降水偏多年份,生长季降水增加30%或减少30%对冬小麦的生长及产量没有显著影响。     

春季阶段性增温对小麦抗晚霜冻性和产量的影响

为揭示气候变暖下春季升温对小麦抗晚霜冻及产量的影响,在田间条件下,以黄淮海北片广适主栽小麦品种济麦22和山农28为试验材料,在返青-拔节期以塑料温棚日均增温0.86～0.9℃,连续增温28 d左右,至穗分化为药隔期前揭棚,研究不同气候年型下小麦产量对晚霜冻的响应,并以小麦叶片抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性、相对电导率、MDA含量、净光合速率指标综合评价抗冻性。结果表明,春季增温后小麦幼穗发育加快,抽穗提前3～5 d,生育期缩短2～3 d,开花期干物质积累量提高18.97%～23.50%,花前营养器官贮存干物质转运量和转运效率以及株高均显著增加。在霜冻发生年(于4月6日晚霜冻,温度为-2.6～-1.1℃,持续时间5h),增温处理的叶片相对电导率、MDA含量较对照明显升高,SOD和POD活性及光合速率显著下降,穗粒数和经济系数显著降低,减产6.8%～8.2%;在正常年份,增温处理的穗粒数和经济系数显著增加,产量提高10.5%～11.3%。这说明春季增温会导致小麦抗晚霜冻能力降低;春季适度增温到药隔期,利用自然低温霜冻或人工霜箱低温胁迫可对小麦抗晚霜冻性进评价。     

不同阶段夜间增温对小麦生长特性及产量的影响

全球变暖表现出夜间增温幅度大于白天的非对称性增温特性,为明确不同阶段夜间增温对小麦生长发育特征及产量的影响,以扬麦18为试验材料,采用被动式增温装置分别对小麦分蘖期至拔节期(NW_(T-J))、拔节期至孕穗期(NW_(J-B))、孕穗期至开花期(NW_(B-A))三个不同阶段进行夜间增温处理,以不增温为对照(NN),研究不同阶段夜间增温对小麦生长发育特性、旗叶衰老特性及产量的影响。结果表明,不同阶段夜间增温均能提高小麦花后0～15 d旗叶面积和叶绿素含量;显著提高灌浆前期小麦旗叶的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,降低花后0～15 d小麦旗叶丙二醛(MDA)含量;显著增加成熟期小麦干物质的积累量,提高小麦产量,其中,NW_(J-B)处理下小麦产量增加幅度最大,较NN(对照)提高了8.75%。本试验条件下,拔节期至孕穗期夜间增温提高了花后0～15 d小麦旗叶面积、叶绿素含量和抗氧化酶活性,降低了灌浆前期小麦旗叶膜脂过氧化程度,最终增加了小麦的干物质积累量和产量。     

夜间补光对小麦叶片激素含量及光合特性的影响

为探究夜间补光对小麦生育后期的调控作用,以冬小麦品种豫农186为材料,以自然光照时间为对照,在小麦抽穗后设置夜间人工补光2h、4h和6h三个处理,研究补光时间对小麦叶片内源激素含量、光合特性及产量的影响。结果表明,夜间补光可增加小麦叶面积及旗叶叶绿素含量和光合速率,以补光6h的效果最显著。与自然对照相比,夜间补光显著增加旗叶GA3、IAA、ZR含量,且激素含量的升高幅度随补光时间的延长而增加,但ABA含量受影响较小。夜间补光能显著提高灌浆前期和中期籽粒灌浆速率及千粒重和产量,其中补光6h处理的最大灌浆速率比自然对照增大16.21%,产量提高14.07%。说明小麦抽穗后适当延长光照时间有利于叶片的生长发育,可提高激素含量和光合效率,促进籽粒灌浆,增加产量。     

冬小麦不同冠层叶片光合蒸腾和水分利用效率变化特征及对灌溉的响应

为了解冬小麦不同冠层叶片光合和蒸腾作用特征以及随水分条件的变化规律,通过田间试验,以冬小麦京冬22为试验材料,设置0 mm（T₀）、220 mm（T₁）、280 mm（T₂）3种水分处理,比较分析了冬小麦不同冠层叶片净光合速率、蒸腾速率及水分利用效率对光合有效辐射和灌溉响应的差异。结果表明,三种水分处理下,冬小麦不同冠层叶片的蒸腾速率和光合速率随光合有效辐射的增加而增加,随后趋于平缓。不同冠层叶片蒸腾速率、光合速率对光合有效辐射的响应表现为上层>中层>下层;不同冠层叶片WUE对光合有效辐射的响应表现为上中层>下层。光合有效辐射相同时,灌水处理（T₁和T₂）的叶片光合蒸腾速率均高于不灌水处理（T₀）。T₁、T₂处理下,叶片光合速率对光合有效辐射响应在整个生育期内表现为灌浆期>抽穗期>成熟期>拔节期,蒸腾速率对光合有效辐射响应在整个生育期内表现为抽穗期>灌浆期>拔节期>成熟期;T₀处理下,叶片光合速率对光合有效辐射响应在整个生育期内表现为灌浆期>拔节期>抽穗期>成熟期,蒸腾速率对光合有效辐射响应在冬小麦整个生育期内表现不显著。因此,在进行小麦叶片到单株光合蒸腾尺度拓展估算时,应考虑冠层位置和水分条件对拓展结果的影响。     

播种模式对新疆小麦干物质积累和产量及水分利用效率的影响

为确定北疆小麦适宜的播种模式,以北疆主栽冬小麦品种新冬18号和新冬41号及春小麦品种新春44号和新春48号为材料,设置晚播冬小麦(10月8日播种,用B₁表示)、极晚播冬小麦和冬播春小麦(10月28日播种,用B₂表示)以及春播春小麦(4月4日播种,用B₃表示)三种播种模式,比较分析了播种模式间小麦的生育进程、总茎数、叶面积指数、光合势、干物质积累量、经济系数、产量及水分利用效率的差异。结果表明,B₂处理的冬小麦较B₁处理晚熟约7 d,生育期缩短162 d,出苗率、最高总茎数、LAI、总光合势、干物质积累量及总耗水量分别降低27.6个百分点、17.1%、11.5%、9.6%、3.7%和15.9%,而水分利用效率提高15.7%,平均经济系数和产量与B₁处理无显著差异;B₂处理的春小麦较B₃处理早熟7 d,生育期延长约4 d,出苗率、最高总茎数、LAI和总耗水量分别降低28.1个百分点、7.6%、5.2%和12.3%,总...     

冬春季夜间增温对冬小麦植株氮代谢和籽粒蛋白质形成的影响

为明确非对称性增温对小麦籽粒品质的影响及其机理,以不同品质类型的扬麦13（弱筋）和烟农19（中筋）为材料,采用大田模拟增温的方法研究了冬春季夜间增温对小麦籽粒蛋白质形成的影响及其与植株氮代谢的关系。结果表明,冬季增温（WT）、春季增温（ST）及冬春季持续增温（WST）均不同程度地提高了冬小麦籽粒蛋白质、麦谷蛋白大聚合体（GMP）、高分子量和低分子量麦谷蛋白亚基含量,且均以WST处理效应最大。同时,各增温处理对籽粒谷蛋白含量的提高幅度最大,并提高了谷醇比。各夜间增温处理均增加了开花期旗叶面积,提高了氮含量,增强了孕穗至花后21 d旗叶的硝酸还原酶（NR）、谷氨酰胺合成酶（GS）活性,说明夜间增温促进了叶片生长,增强了植株氮素同化能力。夜间增温处理显著提高了小麦植株氮素积累量及贮存氮素转运量,从而增加了氮素向籽粒的分配,促进了籽粒蛋白质合成。因此,冬春季夜间增温提高了小麦氮素吸收同化能力及氮素在籽粒中的分配比例,从而提高小麦籽粒蛋白质含量,且冬春季持续增温对籽粒蛋白质形成有更大的促进效应。     

豫北两熟区不同夏播作物对后茬冬小麦中后期群体微环境及产量的影响

为探讨不同夏播作物前茬对后茬冬小麦生长和产量的影响,在河南省新乡市获嘉县开展田间二因素试验,设置两个不同施肥水平(常规施肥和不施氮肥)和三种夏播作物前茬(玉米、大豆和花生),分析小麦拔节期至成熟期叶面积指数(LAI)、叶夹角(LA)、光合有效辐射(PAR)、叶片叶绿素含量(SPAD)、叶绿素荧光(F_v/F_m),以及土壤含水量(SWC)、土壤温度(Ts)和土壤呼吸速率(Rs)变化,并在成熟期测定小麦产量及其构成因素。结果表明,与常规施肥(CK)相比,不施氮肥条件下不同前茬的小麦LA略增,而LAI、IPAR、SPAD、F_v/F_m、SWC、Ts和Rs均有所降低。不施氮肥条件下,花生前茬的小麦LAI、IPAR、SPAD、F_v/F_m、SWC、Ts和Rs均显著低于其他两种前茬(P<0.05),其中花生、大豆和玉米前茬的SWC较CK的降幅分别为13.56%、13.39%和10.77%。与CK相比,不施氮肥条件下,花生前茬的小麦LA较CK的增幅在3种前茬中居中,小麦...     

播期对南疆冬小麦产量和品质的影响

为探究全球气候变暖背景下推迟播期对新疆冬小麦产量和品质的影响规律，在南疆一年两熟地区大田条件下，于2020年10月5日（S₁）、10月10日（S₂）、10月15日（S₃）、10月20日（S₄）、10月25日（S₅）5个播期下种植新冬60和新冬20，比较分析了不同播期下冬小麦产量、营养品质及加工品质的差异。结果表明，随着播期推迟，冬小麦的有效穗数、千粒重和产量均逐渐降低，且新冬20的降幅高于新冬60；播期对两品种的穗粒数影响不显著。蛋白质含量、湿面筋含量及沉降值随着播期推迟呈先降后升的变化趋势，播期对新冬60的湿面筋含量及新冬20的沉降值影响不显著；面团弱化度随播期推迟逐渐降低，拉伸面积、延伸度、最大拉伸阻力、拉伸比的变化规律与其相反，表现为S₁>S₂>S₃>S₄>S₅。千粒重与沉降值、延伸度呈显著负相关，与淀粉含量呈显著正相关。综合考虑，播期对南疆冬小麦产量和品质的效应存在不同步性，早播（10月5日）可获得高产的同时得到较佳的品质；晚播（10月25日）会减产，但可增加形成时间和稳定时间，降低弱化度。     

氮肥水平对限制灌溉下冬小麦旗叶光合性能及产量的影响

为了解氮素营养供应与小麦节水效果的关系,以周麦22为材料,采取大田试验研究了不同氮肥水平对限制灌条件下冬小麦旗叶光合性能及产量的影响。结果发现,与正常灌水相比,限制灌溉降低了小麦旗叶叶绿素含量、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率,提高了小麦旗叶胞间CO2浓度;限制灌溉条件下,与不施氮肥相比,增施氮肥能明显改善小麦旗叶光合性能。从产量来看,充分灌水有利于小麦产量提高,而限制灌溉条件下,灌水时期提前或增施氮肥能不同程度提高小麦产量。以上结果说明,增施一定量的氮肥能明显改善限制灌溉条件下冬小麦花后旗叶光合性能,提高小麦产量和水分利用效率。