立体匀播和种植密度对冬小麦农艺性状及光合特性的影响

为明确立体匀播和种植密度对冬小麦农艺性状及光合特性的影响,选用冬小麦品种新冬46号为材料,采用裂区试验设计,主区设立体匀播和常规条播2种播种方式,副区设375万、300万、225万和150万株·hm^-24种种植密度,测定分析了不同处理下冬小麦分蘖数、茎粗、叶片数、叶绿素相对含量(SPAD)、净光合速率(Pn)、产量及其构成。结果表明,在条播条件下,随种植密度的增加,冬小麦穗数呈先降后增的趋势,穗粒数、千粒重、产量、主茎叶数、分蘖茎叶数、分蘖穗长、分蘖穗小穗数、叶片SPAD值和Pn呈先增后降的趋势,其中产量在225万株·hm^-2条件下最高,分蘖数、主茎粗、分蘖茎粗、主茎穗长和主茎穗小穗数呈逐渐降低的趋势。在立体匀播条件下,随种植密度的增加,冬小麦穗数呈增加的趋势,千粒重、分蘖数、主茎粗、叶片SPAD值和Pn呈逐渐降低的趋势,穗粒数、产量、主茎叶数、分蘖茎叶数、分蘖茎粗和分蘖穗小穗数呈现先降后增的趋势,主茎穗长、分蘖穗长和主茎穗小穗数呈先增后降的趋势,其中产量在150万株·hm^-2条件下最高。立体匀播的小麦平均产量、穗数、分蘖数、叶片SPAD值和Pn较条播分别增加9.84%、17.68%、21.40%、7.52%和13.14%。综合来看,立体匀播较条播更有利于冬小麦的生长发育及净光合速率的提高,从而实现高产,与之配套的适宜种植密度为150万株·hm^-2。     

增温对北疆灌区冬小麦生长、光合和产量的影响

为了解北疆灌区冬小麦生理和产量对气温升高的响应,以自然生长为对照(CK),采用远红外辐射器模拟增温(FATI)的方法,从起身期后对冬小麦进行夜间增温(T12)、全天增温(T24)处理,分析了不同增温对冬小麦生长、光合和产量的影响。结果表明,与CK相比,增温后小麦株高和干物质总积累量变化不明显,绿叶面积在开花期前后分别增大和下降,穗部干物质的分配比例降低。增温虽然对小麦净光合速率、气孔导度、胞间CO_2浓度有一定的影响,但缺乏规律性。增温后小麦穗粒数和千粒重均略有下降,T24和T12处理分别增加和减少了穗数,分别导致小麦产量下降1.7%和18.9%,其中T12处理减产效应明显。这说明增温会引起冬小麦功能叶片过早衰老,减少光合产物向穗部的输送,不利于产量形成。     

立体匀播和密度对冬小麦光合、干物质积累分配及产量的影响

为给小麦立体匀播栽培推广提供理论依据,选用小麦品种新冬22号和新冬46号为供试材料,采用裂区设计,主区种植方式设立体匀播和常规条播2个处理,副区种植密度设150万株·hm~(-2)(D_(150))、225万株·hm~(-2)(D_(225))、300万株·hm~(-2)(D_(300))和375万株·hm~(-2)(D_(375))4个处理,研究了种植方式和密度对冬小麦光合、干物质积累与分配、产量及其构成因素的影响。结果表明,与常规条播比较,立体匀播方式下小麦群体生育后期中、下部叶的LAI、SPAD值和净光合速率显著提高;植株重、干物质转运量、干物质转运效率和干物质转运对籽粒产量贡献率增大,而植株成熟期营养器官干物质分配率降低;随着种植密度增大,茎鞘干物质分配率上升,叶片干物质分配率减小,而颖壳及穗轴、籽粒干物质分配率则无显著变化。与常规条播相比,立体匀播方式下新冬22号和新冬46号主茎穗粒重平均降低7.95%和4.43%,而分蘖穗粒重平均提高11.54%和5.06%,穗数显著提高(17.31%和17.68%),产量提高6.40%和9.84%,以D_(225)处理产量最高;穗粒数分别降低2.23%和1.71%,千粒重分别降低4.38%和4.54%。由此可知,立体匀播方式提高了小麦群体生育后期中、下部叶片叶面积指数和净光合速率,增大了植株干物质积累量,促进了营养器官干物质向分蘖穗籽粒中转运,并主要通过增加群体穗数和分蘖穗穗粒重提高产量;最佳的种植密度为225万株·hm~(-2)。     

干旱胁迫对中亚大麦农艺性状的影响及其相关基因定位

干旱是影响大麦产量的主要非生物胁迫之一。挖掘大麦干旱响应基因,有利于大麦耐旱品种的改良。本研究以167份中亚大麦品种为材料,测定正常灌水(出苗期、拔节期、孕穗期、抽穗期、灌浆期各灌水1次)、灌水2次(出苗期、孕穗期各灌水1次)以及灌水1次(出苗期灌水1次)处理下大麦的株高、穗长、单株穗数和主穗小穗数,结合群体分子信息,对这4个性状进行全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS)。结果表明,167份中亚大麦没有明显的地理亚群。全基因组关联分析共鉴定到8个与性状关联的位点,筛选到17个与大麦抗旱性相关的潜在候选基因,其中,调控大麦株高、穗长、主穗小穗数和单株穗数的候选基因分别有7、4、4和2个。同时,对耐旱系数(drought tolerance index,DI)进行GWAS关联分析,鉴定到7个与大麦耐旱相关的QTL,分布在1H、4H、5H和7H染色体上,存在96个潜在候选基因。该研究为后期大麦分子育种和抗旱功能基因克隆提供了基础数据。     

籽粒成熟度与穗部位置对春小麦种子活力的影响

为明确不同穗部及成熟度对春小麦种子活力的影响,选取不同成熟度的新春26号种子,在不同穗部间进行恒温发芽试验,测定其千粒质量、发芽率、幼苗鲜质量及幼苗干质量等种子活力指标。结果表明,成熟度越好,则千粒质量越大,相关活力指标越高,且表现为穗中部穗基部穗上部。对不同穗部千粒质量与活力指数进行相关性分析表明,开花后25d收获与开花后30d收获的种子,其穗中部千粒质量与种子活力分别达到显著、极显著水平,即随着小麦成熟度增加,小麦种子干、鲜质量与种子活力回归关系极显著。而且,其相应部位的幼苗鲜质量或干质量均与活力指数呈极显著关系,因此,可以用种子千粒质量大小、幼苗鲜质量或幼苗干质量判定不同收获期下种子活力的大小。     

小麦平衡施肥试验研究

通过不同的氮、磷肥料和使用量试验,得出在合理的配方下平衡施肥,可使小麦增产增效,提高化肥的利用率,为小麦生态平衡施肥积累经验、合理科学施肥提供依据.     

氮肥追施比例对匀播冬小麦光合特性及产量的影响

为探明与新疆冬小麦匀播技术配套的氮肥追施比例,以新疆主栽冬小麦品种新冬22号为试验材料,采用双因素裂区试验设计,以播种方式为主区（设置匀播和常规条播2种方式）,氮肥追施比例为副区［全生育期施纯氮225 kg·hm^-2,50%作为基肥,其余作拔节肥和孕穗肥追施,两个时期追施比例设置4个水平,分别为40%∶60%(N1)、50%∶50%(N2)、60%∶40%(N3)、70%∶30%(N4)］,研究氮肥追施比例对匀播冬小麦光合特性、物质积累和产量影响。结果表明,与条播方式相比,同一氮肥追施比例下,匀播小麦叶面积指数（LAI）、花后旗叶SPAD值、灌浆期旗叶日光合总量均增大,成熟期地上部干物质量、干物质在籽粒中的分配比例、穗数、千粒重和产量提分别提高2.53%～8.89%、0.35%～1.06%、4.16%～9.54%、0.19%～  1.28%和2.74%～10.00%。同一播种方式下,LAI、穗数随拔节肥追施比例的增加呈逐渐上升趋势;增施孕穗肥可提高小麦花后旗叶SPAD值和旗叶日光合总量,N2、N3处理优于其他施氮处理;产量在匀播N3处理下最高,达9 360.23 kg·hm^-2。旗叶日光合总量、成熟期干物质积累量及干物质在籽粒中的分配比例、穗数、千粒重、穗粒数、产量均受播种方式和氮肥追施比例显著影响,但不受二者互作的影响。综上,适宜的氮肥追施比例可增加匀播小麦光合面积,促进叶片光合生产、植株干物质积累及其向籽粒的分配,并主要通过增加穗数实现增产。本试验条件下,拔节期与孕穗期追施氮肥的最适比例为60%∶40%。