花后早期增温对小麦旗叶光合和抗氧化特性及籽粒发育的影响

为探究小麦花后早期增温对其旗叶和籽粒生长发育的影响，以黄淮海南片主栽小麦品种安农0711和烟农19为试验材料，通过在小麦花后0～10 d搭棚覆盖PO薄膜方式进行人工模拟增温（增温1~ 3 ℃），测定分析了花后早期增温后小麦旗叶光合参数、叶绿素含量、抗氧化酶活性、MDA含量和籽粒性状的变化。结果表明，与常温对照相比，增温显著降低了旗叶净光合速率、叶绿素含量及 CAT和POD活性，增加了旗叶胞间CO₂浓度和MDA含量，加速了旗叶衰老，使籽粒长度、宽度、厚度和千粒重均下降，安农0711和烟农19的粒重降幅分别为5.43%和7.34%。这说明在本试验条件下，花后早期增温不利于小麦旗叶光合和抗氧化作用，加速旗叶衰老，抑制籽粒发育。     

小麦籽粒均匀度评价方法研究

为了筛选小麦的均匀度鉴定指标,建立可靠的均匀度评价模型,本研究以150份小麦为试验材料,测定其在两个环境下的籽粒形态指标：粒长(X₁)、粒宽(X₂)、直径(X₃)、圆度(X₄)、长宽比(X₅)、周长(X₆)、表面积(X₇)及千粒重(X₈),采用多样性统计、相关性分析、聚类分析、主成分分析和隶属函数法对小麦籽粒均匀度进行综合评价。结果表明,两种环境下籽粒各指标变异幅度为3.56%～9.88%;可将150份小麦材料聚类为4个类群。主成分分析可将8个指标转化为两个相互独立的综合指标,其贡献率分别为61.330%、36.448%,代表全部数据97.778%的信息量。利用隶属函数法计算籽粒均匀度综合评价值(D值),将150份材料分为超高均匀度材料(12份)、高均匀度材料(80份)、中均匀度材料(56份)和低均匀度材料(2份)。通过逐步回归方程建立了小麦籽粒均匀度的数学评价模型：VP=-2.787+0.294 X_2...     

氮密互作对淮北砂姜黑土区冬小麦冠层光合特性和产量的影响

为筛选出适合淮北平原砂姜黑土区小麦稳产高产栽培的氮密配置,在大田条件下以安农0711(AN0711)和烟农19(YN19)为试验材料,采用裂区设计,设置150×10~4、210×10~4、270×10~4和330×10~4株·hm~(-2)4个种植密度(分别用D1～D4代表),以及135、180、225和270 kg·hm~(-2)4个施氮水平(分别用N1～N4代表),分析了氮密互作对冬小麦冠层结构、光合特性和籽粒产量的影响。结果表明,氮密互作可改善小麦冠层结构,显著影响冠层光合特性。旗叶净光合速率和叶绿素相对含量随着种植密度的增加而降低,而随着施氮量的增加而增加,但施氮量超过225 kg·hm~(-2)时变化均不显著。随着种植密度和施氮量的增加,叶面积指数和冠层截获光合有效辐射显著提高,且在孕穗期和开花期均以D4N4处理最大,灌浆中期均以D3N3处理最大。氮密对籽粒产量有显著的互作效应。在D3N3处理下AN0711和YN19的冠层光合能力和籽粒产量均最高,其中产量分别达到7 866.67和7 400.00 kg·hm~(-2)。在本试验条件下,适宜的种植密度和施氮量分别为270×10~4株·hm~(-2)和225 kg·hm~(-2)。     

不同水分管理模式和播后镇压对小麦干物质积累及产量的影响

为明确不同水分管理模式和播种后镇压对小麦干物质积累及产量形成的影响,以烟农19为材料,在大田条件下设置雨养（RI）、雨养+播后镇压（RC）、传统漫灌（TI）、传统漫灌+播后镇压（TC）、微喷灌（MI）和微喷灌+播后镇压（MC）处理,研究不同处理对小麦干物质积累及产量的影响。结果表明,与RI和TI处理比较,MI处理产量分别提高了44.2%和11.0%;RI处理产量最低,是由于穗数、穗粒数和粒重的显著下降所致,而TI处理产量较MI处理下降是由穗粒数和粒重显著降低导致。雨养和传统漫灌下播后镇压较其未镇压处理显著提升了产量,分别提高14.1%和6.2%。与TI和RI处理比较,MI处理开花期和灌浆期具有较高的群体叶面积指数（LAI）、旗叶叶绿素含量（SPAD值）,籽粒平均灌浆速率和成熟期干物质积累量;相比未镇压处理,镇压后,雨养和传统漫灌下LAI提升,雨养和微喷灌处理下灌浆期旗叶SPAD值显著增加,籽粒灌浆速率提高,从而促进了粒重增加和群体干物质积累。总之,微喷灌+播后镇压能促进小麦群体的形成,延缓叶片衰老,提高小麦的穗粒数及千粒重,从而增加小麦产量,为试验区推荐小麦栽培模式。     

不同品种紫玉米籽粒花青素与主要营养成分的动态比较

选取3种不同基因型紫玉米品种即水果黑糯、黑甜糯631和晋糯20为试验材料,比较了不同品种间灌浆期籽粒种皮颜色变化以及种皮颜色（R、G、B值）与花青素含量的相关性,并分析了灌浆期籽粒花青素和主要营养成分的动态积累。结果表明：籽粒RGB值与花青素含量呈显著负相关（P < 0.05）;随着籽粒的发育,花青素、可溶性总糖和蔗糖含量呈动态变化,变化趋势均为先上升后下降。可溶性总糖和蔗糖含量均在授粉后13 d达到最大值;花青素含量在授粉后25 d达到最大值;可溶性蛋白含量呈下降趋势,支链淀粉和直链淀粉含量呈增加趋势。花青素含量与可溶性总糖、蔗糖和可溶性蛋白极显著负相关（P < 0.05）,与淀粉含量极显著正相关（ P < 0.05）。上述结果3个品种表现一致。由此可见,RGB值可作为快速检测花青素含量的指标,另外,授粉后21 ~ 25 d可作为紫玉米最佳采收期。     

喷施KH_2PO_4对孕穗期低温胁迫下小麦叶片抗氧化特性与幼穗冻害的影响

为探讨低温胁迫发生前叶面喷施磷酸二氢钾(KH_2PO_4)对小麦小穗发育及旗叶生理特性的调节作用,以烟农19(冬性,低温不敏感型)和新麦26(半冬性,低温敏感型)为材料,利用盆栽试验,在小麦孕穗期于人工气候模拟箱内进行低温(2℃和-2℃)胁迫,并在低温处理前叶面喷施0.2%KH_2PO_4溶液,低温结束后分析了小麦幼穗冻害发生情况、小穗细胞结构、糖含量和旗叶生理特性的差异。结果表明,-2℃下小麦孕穗期冻害发生率显著高于2℃;不同低温处理下喷施KH_2PO_4均显著降低冻害的发生率,-2℃下喷施效果好于2℃;喷施KH_2PO_4后小麦旗叶叶绿素含量及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性均显著提高,丙二醛(MDA)含量显著降低;喷施KH_2PO_4有效减轻了小麦幼穗的冻害程度和保持上部小穗内部器官完整性,显著提高结实率,降低上部小穗蔗糖和果糖含量,增加还原糖含量。综上所述,小麦孕穗期低温发生前通过叶面喷施KH_2PO_4能有效增强旗叶抗逆性,减轻低温对小麦小穗造成的伤害,有利于穗部结构完整和产量形成,可作为黄淮海麦区孕穗期小麦防御倒春寒的有效措施。     

黄淮麦区小麦倒春寒危害机理及防控措施研究进展

倒春寒是限制黄淮麦区冬小麦高产稳产的主要因素之一。本文基于当前研究现状,从细胞膜系统、光合作用、呼吸作用、活性氧代谢、渗透调节物质以及内源激素代谢等方面阐述了倒春寒对小麦的危害机理,提出可以采取选育耐寒品种、水肥管理和应用外源化学调控物质等农艺措施防控倒春寒。建议在今后的小麦倒春寒研究中,应充分运用分子生物学等相关技术辅助传统育种,加快耐倒春寒小麦品种的选育;通过植物建模技术、高通量表型平台等作物表型组学相关技术深入研究倒春寒的致灾机理和响应机制,探讨小麦对倒春寒响应的敏感时段、耐性范围以及灾害的防控指标,研发减灾保产的关键栽培技术体系;最后,应综合考虑多重逆境叠加的影响。本文为找到更有效的倒春寒综合防控方法提供了新的思路。     

夏玉米花丝与穗轴伸长动态特征研究

利用中单909（ZD909）与安农591（AN591）两个夏玉米主栽品种,调查雌穗基、中、顶部花丝伸长动态与叶片和穗轴关系特征。结果表明,雌穗基、中部花丝比顶部花丝先发育、先吐丝、先脱落。当有效积温达到900℃·d时,基、中部花丝开始发育,穗轴发育到最终长度的10%;当有效积温达到1 000℃·d时,基、中部花丝发育到最终长度的70%、60%并开始吐丝,穗轴发育到最终长度的50%左右,吐丝期前后花丝发育长度占总长度的65%以上,是决定花丝伸出苞叶的关键时期;当有效积温达到1 100℃·d时,花丝发育完全并脱落,穗轴发育到最终长度的80%以上。ZD909和AN591两个品种上述关系表现出了一致性。随后运用Logistic模型对花丝与穗轴动态伸长进行拟合,量化了花丝和穗轴发育进程。本文精确描述了花丝与穗轴伸长特征,该研究结果可以应用到对花丝与穗轴伸长发育的模拟上。     

虚拟作物研究进展

本文说明虚拟作物的研究意义，从植物的生理生态过程和形态结构的角度来分析虚拟作物的研究历程及国内外研究现状，简单说明虚拟植物软件AMAPpara所采用的数学模型，介绍另外一种生成植物图象的形式语言L-System.     

测墒微喷补灌对小麦花后旗叶生理特性及产量的影响

为探明测墒微喷补灌对小麦产量形成的影响,以济麦22为试验材料,设置雨养（RI）、传统漫灌（FI）和微喷灌（MI）3种模式,其中RI为小麦全生育期不灌溉,FI为拔节期漫灌60 mm,MI为拔节期、孕穗期、开花期和灌浆期依据0 ~ 40 cm土层土壤质量含水量进行测墒补灌,补灌至土壤田间持水量的75%,研究其对小麦花后旗叶生理特性、干物质积累特征和产量的影响。结果表明：（1）小麦灌浆期旗叶表现为MI叶绿素含量显著高于FI和RI,RI最低;MI维持旗叶花后较高的超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性,FI保护酶活性次之,RI最低,且MI旗叶灌浆期丙二醛（MDA）含量显著低于FI和RI。（2）MI和FI成熟期总干物质积累量无显著差异,二者显著高于RI,但MI显著提高了花后干物质积累对产量的贡献率;成熟期茎鞘干物质积累量表现为FI显著高于MI,RI最低,叶片、穗轴+颖壳和籽粒中均表现为MI显著高于FI,RI最低。（3）和RI相比,MI和FI增产幅度分别为21.7%和14.2%,RI产量显著降低是由于穗数、穗粒数和千粒重的显著下降,而MI较FI显著提高产量是由于穗粒数和粒重的增加。总之,测墒微喷补灌能显著延缓花后旗叶衰老进程,增强旗叶抗逆能力,促进干物质积累,实现淮北地区小麦的高产生产。