水稻地上部干物质分配动态模拟的初步研究

利用不同类型品种的播期试验和氮肥试验对水稻干物质分配指数与发育进程及环境因子的动态关系进行了系统研究,并构建了以分配指数预测地上部各器官干物质分配动态的模拟模型。各器官干物质分配指数均为生理发育时间的函数,同时还受到基因型、播期及N营养水平的调节。模型对不同影响因子的效应进行了较为充分的定量。采用水     

花后干旱和渍水条件下生长调节物质对冬小麦光合特性和物质运转的影响

以温室盆栽的皖麦38（高蛋白）、扬麦9号（低蛋白）两个冬小麦(Triticum aestivum L.) 品种为材料,在花后土壤干旱（土壤相对含水量 = 45%～50%）和渍水状况下,分别施用6-BA（0.05 mmol/L）和NaHSO3（2 mmol/L）,分析了两种生长调节物质对小麦光合特性、不同器官中物质运转和籽粒蛋白质及淀粉品质的影响。结果表明：两种生     

氮、钾水平对小麦花后旗叶光合特性的影响

在大田栽培条件下,以冬小麦（Triticum aestivum L.）弱筋品种宁麦9号和中筋品种扬麦10号为材料,研究了不同氮、钾施肥水平下花后旗叶叶绿素含量（SPAD）、净光合速率（P_n）和荧光参数的变化特征及其与开花期叶片氮、钾营养的关系。结果表明,与不施氮、钾的对照（N0K0）相比,施氮、钾肥增加小麦开花后旗叶SPAD和P_n,提高PSⅡ最大光量子产量（F_v /F_m）、潜在光化学活性（F_v /F_o）、有效光量子产量（F_v’/F_m’）和实际光量子产量（Φ_PSⅡ）等叶绿素荧光参数,其中氮肥效应高于钾肥。除SPAD外,扬麦10号的Pn及叶绿素荧光参数（F_v /F_m、F_v /F_o、F_v’ /F_m’和Φ_PSⅡ）均高于宁麦9号。相关分析表明,F_v /F_m、F_v /F_o、F_v’/F_m’和Φ_PSⅡ等叶绿素荧光参数受开花期叶片氮/钾比的显著影响,是施氮、钾肥提高净光合速率的主要生理原因,较高的光能转化特性是满足扬麦10号较高能量需求的生理基础。     

冬小麦叶片氮含量时空分布及其与植株氮营养状况的关系

以低蛋白小麦品种宁麦9号和高蛋白小麦品种淮麦20为材料,研究了冬小麦不同生育时期冠层叶片氮素时空分布特征及其与植株氮含量的关系。结果表明,叶片氮含量在不同叶位间的分布因生育时期而异,拔节期、抽穗期和开花期叶片氮含量都呈现顶1>顶2>顶3>顶4的趋势,而在药隔期及孕穗期,两品种顶2叶氮含量均大于顶1叶。     

源库改变对小麦籽粒淀粉和蛋白质积累及面粉品质的影响

选用不同蛋白质含量的小麦品种。通过去穗和去旗叶研究了源库改变对小麦籽粒淀粉和蛋白质积累以及面粉品质的影响，以期为小麦品质调优技术提供理论依据。结果表明。去穗和去旗叶均使干物质积累和穗粒重减少，去穗处理增加单粒重，提高淀粉和蛋白质积累量，而去旗叶处理则相反。去穗和去旗叶处理降低了营养器官氮素和干物质积累量，但去旗叶处理促进了茎秆和穗壳中氮素和干物质转运量，而去穗处理则相反。籽粒氨基酸含量表现为去穗〉CK〉去旗叶，扬麦9号籽粒蛋白质含量与氨基酸趋势一致，而徐州26蛋白质含量为CK〉去穗〉去旗叶，表明氨基酸水平对蛋白质合成有重要作用。但不同品种反应有所不同。去旗叶处理显著降低面筋含量。但却提高了面筋指数和沉淀值，而去穗处理则相反。表明去旗叶处理在一定程度上改善了面粉品质。     

水稻籽粒蛋白质积累的模拟模型研究

 【目的】蛋白质含量是稻米的重要品质指标。通过解析和综合水稻植株氮素积累和转运的动态规律及其与环境因子和基因型的定量关系，构建一个基于氮流生理过程的水稻籽粒蛋白质形成模拟模型，以期为水稻生产中籽粒蛋白质指标的动态预测和管理决策提供量化工具。【方法】以田间试验资料为基础，结合已有水稻生长模型，采用生理发育时间作为定量生育进程的尺度，通过解析和综合水稻植株氮素积累和转运动态的基本规律及其与环境因子和基因型的定量关系，构建花前植株氮素吸收与积累、花后氮素吸收与转运及籽粒蛋白质形成过程的模拟模型。【结果】利用不同年份、不同生态点、不同品种类型和不同肥水条件下的大田试验资料对籽粒蛋白质形成模型进行了检验，籽粒蛋白质含量模拟值与观测值之间的决定系数大于0.84，根均方差（RMSE）小于0.26%。表明模型具有较好的通用性和可靠性，可以较准确地预测不同条件下的水稻籽粒蛋白质含量与蛋白质产量。【结论】基于植株氮素积累和转运的生理生态过程，以生理发育时间为主线，建立了较为简化的水稻籽粒蛋白质积累动态的模拟模型，模型的研究不仅为定量预测不同生态与肥水条件下不同水稻品种籽粒蛋白质含量与蛋白质产量的动态变化奠定了基础，而且是对国内外现有水稻生长与产量模拟模型的发展和完善。     

施肥量对专用小麦旗叶光合特性及籽粒产量和蛋白质含量的影响

大田条件下 ,研究了氮磷钾肥施用量对优质中筋小麦扬麦 10号和优质弱筋小麦宁麦 9号籽粒产量与品质性状、旗叶光合特性及植株氮素积累与分配的影响。结果表明 ,扬麦 10号以中氮 (2 2 5kg·hm-2 )或高氮 (337 5kg·hm-2 )高磷 (15 0kg·hm-2 )高钾 (15 0kg·hm-2 )和中氮高磷低钾 (30kg·hm-2 )处理籽粒产量最高 ,其籽粒蛋白质含量亦较高。宁麦 9号亦以上述 3处理产量最高 ,以中氮或高氮高磷高钾两个处理籽粒蛋白质含量较低 ;宁麦 9号籽粒蛋白质含量以低氮 (112 5kg·hm-2 )高磷高钾和中氮低磷 (30kg·hm-2 )高钾处理最低 ,其产量也最低。两品种籽粒产量与开花期旗叶光合参数、叶面积指数 (LAI)显著相关 ;宁麦 9号开花期叶片全氮含量及开花至成熟期叶片全氮含量差与籽粒蛋白质呈二次曲线关系。     

6-BA对小麦花后C/N物质运转和籽粒品质的影响

在田间条件下,以豫麦34和扬麦9号2个蛋白质含量不同的小麦品种为材料,花后用0.01 mol.mL-16-BA分别处理穗部和旗叶,研究6-BA对小麦花后植株C/N物质积累与转运规律的影响及其与小麦籽粒蛋白质和淀粉形成的关系。结果表明,6-BA处理降低了小麦籽粒质量和总淀粉含量,但显著提高了籽粒蛋白质含量,且旗叶处理比穗部处理的效果更为显著。6-BA处理显著提高了籽粒谷蛋白含量,对清蛋白和球蛋白的影响较小;穗处理的籽粒醇溶蛋白含量低于对照和旗叶处理,使穗处理的谷蛋白/醇溶蛋白显著增加。与对照相比,6-BA处理降低了扬麦9号籽粒支链淀粉含量,豫麦34在不同处理间无显著差异。6-BA处理降低了营养器官花前贮存干物质和氮素的转运量与转运率,也降低了花后干物质积累量,但提高了花后氮素同化量及同化氮素对籽粒氮的贡献率。与穗处理相比,旗叶处理降低了花前贮藏干物质和氮素运转量对籽粒产量和氮素积累量的贡献率,但提高了花后同化干物质和氮素对籽粒产量和氮素积累量的贡献率。上述结果表明6-BA处理促进了籽粒蛋白质的合成,但降低了籽粒质量和淀粉的合成,旗叶处理较穗处理作用大。     

镉毒害对小麦幼苗光合及叶绿素荧光特性的影响

选用山农483和川35050两个抗镉毒能力不同的小麦品种,在砂培的方式下,设置0、30、50μm ol/L三个镉浓度,研究了小麦幼苗对镉毒的光合及叶绿素荧光响应特性。结果发现,在镉毒下,小麦叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)明显受损,气体交换参数和叶绿素荧光参数随着镉浓度的升高而显著下降,生物量也随之显著降低。气体交换参数和叶绿素荧光参数与生物量之间呈显著相关,可作为小麦幼苗镉毒鉴定的有效指标。     

不同氮、钾水平对弱筋小麦籽粒产量和品质的影响

以弱筋小麦宁麦9号为材料,在江苏南京和安徽泾县两个地点,研究了不同氮、钾施肥水平对小麦籽粒产量和品质的影响及其与开花期叶片氮、钾营养的关系。结果表明,增施氮、钾均极显著提高了籽粒产量、蛋白质和湿面筋含量、沉淀值及面团形成时间;施氮极显著提高了面团稳定时间和评价值,但极显著降低了淀粉含量,而施钾对淀粉含量、面团稳定时间和评价值的影响较小;氮钾互作对籽粒产量、淀粉与蛋白质及湿面筋含量的影响达到显著或极显著水平,但对沉淀值和面团流变学特性的影响不显著。氮、钾肥对籽粒产量和品质的影响在两地点表现出相同的趋势。增施氮、钾提高了开花期叶片氮、钾含量,使氮/钾比在施氮下增加,在施钾下降低。开花期叶片氮/钾比与籽粒产量、蛋白质和湿面筋含量及沉淀值呈二次曲线关系,且均达到极显著水平,表明增加开花期叶片氮、钾含量并保持适宜的氮/钾比有利于弱筋小麦提高产量和改善品质。在本试验条件下,氮、钾施肥水平分别在225和75 kg.ha-1、开花期叶片氮/钾比达1.5时,弱筋小麦可实现高产与优质的协调。