灌水措施对低温处理后小麦植株性状和产量影响研究

为研究灌水对低温冻害后小麦植株性状和产量影响的规律,以‘周麦22’为研究对象,研究了拔节期小麦在-6℃低温环境下维持4h后,分别在处理后第1d、4d和7d对小麦灌水,灌水量分别为保持土壤含水量26%、18%和10%的小麦后期植株性状和产量的变化。研究结果显示：随着灌水时间的延迟和灌水量的减少,低温处理后小麦分蘖茎存活率逐渐降低,对植株性状、穗部性状和产量性状以及产量的恢复效果影响逐渐降低。低温处理后第4天之前灌水,且土壤含水量达到26%时小麦大分蘖存活率显著提高,第1天灌水,且土壤含水量达到18%以上时小麦潜蘖再生率显著增加。低温处理后第4天之前灌水,土壤含水量达到18%时小麦植株性状增加明显,第1天灌水,灌水后土壤含水量达到18%时小麦穗部结实性状明显增加。低温处理后第4天之前灌水,且土壤含水量达到18%以上时小麦大蘖穗产量明显增加,第1天灌水且土壤含水量达到26%时小麦潜蘖成穗增加显著。试验中,灌水对小麦株成穗数影响较大,对小麦穗粒数和千粒重影响较小。     

肥料配施对小麦根系、根际土壤微生物及秸秆养分积累的影响

为了探索促进小麦根系生长和秸秆养分吸收的肥料配施方式,通过设置5个处理,即不施肥（CK）、100%化肥（F₁）、70%化肥+有机肥（F₂）、100%化肥+EM菌剂（F₃）、70%化肥+有机肥+EM菌剂（F₄）,以商麦178为材料,研究不同处理对小麦与根际微生物的影响。结果表明,从整体来看,根系活力和根条数从大到小排序为F₄>F₃>F₂>F₁>CK。其中F₄处理在苗期、拔节期、开花期、灌浆期、成熟期根系活力分别比对照增长83.78%、43.15%、68.63%、107.63%、102.14%,根条数分别达到14.9、26.3、46.1、57.3、37.3条。在根际微生物方面,F₄、F₃和F₂处理的小麦根际土壤细菌及真菌数量均高于F₁,且差异达显著水平（P<0.05）。F     

河南新育小麦品种多酚氧化酶活性基因的检测与分布

为了解多酚氧化酶活性基因在河南新育小麦品种中的分布情况,选用123份河南新育小麦品种为试验材料,利用功能标记PPO18、PPO16和PPO29对供试材料的Ppo-A1和Ppo-D1位点等位基因进行分子检测。结果表明,在Ppo-A1位点上共检测到2种等位基因Ppo-A1a和Ppo-A1b,分布频率分别为63.4%和36.6%,以与高多酚氧化酶活性相关的等位基因Ppo-A1a分布为主;在Ppo-D1位点上共检测到2种等位基因Ppo-D1a和Ppo-D1b,分布频率分别为78.9%和21.1%,以与低多酚氧化酶活性相关的等位基因Ppo-D1a分布为主。在Ppo-A1和Ppo-D1这2个位点上,共检测到4种等位基因组合Ppo-A1a/Ppo-D1a、Ppo-A1a/Ppo-D1b、Ppo-A1b/Ppo-D1a和Ppo-A1b/Ppo-D1b,分布频率分别为52.8%、10.6%、26.0%和10.6%,以与中等多酚氧化酶活性相关的等位基因组合Ppo-A1a/Ppo-D1a分布为主。此外,本研究筛选出的偃高161、商麦188和厚德麦971等32份携带等位基因组合Ppo-A1b/Ppo-D1a(...     

晚霜冻胁迫后冬小麦株高降低及其与籽粒产量关系

【目的】探究晚霜冻胁迫对冬小麦株高及其构成因素的影响,阐明株高降低特性及其与节间长、穗长和籽粒产量的内在关系,为晚霜冻害评估指标的建立提供依据。【方法】基于低温室和田间可移动式霜箱2种模拟霜冻手段,分别以冬小麦幼穗发育阶段(小花原基分化、雌雄蕊原基分化、药隔形成、四分体形成和抽穗期)和零下处理温度(-1℃、-3℃、-5℃、-7℃、-9℃和-11℃)为梯度,共开展6期盆栽试验和3期小区试验;在考察植株茎部冻害、测定株高与其构成因素、统计籽粒产量要素的基础上,运用方差分析、回归函数拟合、以及突变检验等方法研究晚霜冻胁迫下株高降低特性,分析各构成因素对株高的贡献、以及株高与籽粒产量的回归关系。【结果】(1)在雌雄蕊原基分化至药隔形成后期,株高随处理温度降低而呈突变性降低特征,处理温度低于-5℃左右时突变开始,且不同植株个体、品种间有一定差异;在同一处理温度下,株高最大降幅出现在药隔形成后期。(2)在雌雄蕊原基分化期、药隔形成前期和药隔形成后期,对株高贡献排前两位的节间分别为倒四节间和倒三节间、倒三节间和倒二节间、倒二节间和倒四节间,其长度均因冻害胁迫而显著缩短,且与株高呈极强显著相关性(P0.001),此时株高亦呈显著降低趋势。(3)株高与穗粒数、千粒重、单株产量之间的回归模型符合幂函数曲线特征,其中,单株产量的降幅随株高降低而呈现先快后慢的变化态势;当单株产量因冻害胁迫降低至1.5 g以下时,其随株高继续降低而不再明显减少,此时穗粒数变化也已不大。【结论】在模拟晚霜冻胁迫条件下,正在伸长或待伸长的冬小麦节间长度与穗长显著缩短;当缩短节间与对株高起主要贡献的节间相一致时,株高显著降低。利用节间缩短特性、以及单株产量和株高降低之间的幂函数关系模型,可为冬小麦生长后期植株倒伏以及产量损失风险评估方法提供新的研究途径。     

黄淮冬麦区晚霜冻易发时段冠层内最低气温分布及估算

利用2016年和2017年3月中旬?4月下旬两次典型低温过程中,冬小麦田间不同高度逐小时气象观测数据,分析晚霜冻易发时段冬小麦冠层内最低气温出现高度及其变化规律,构建基于150cm高度处气象因子和地表0cm温度的冠层内最低气温估算模型。结果表明：（1）与150cm高度相比,两次典型低温过程中0℃以下气温在冠层高度附近出现时间更早,持续时间更长且温度更低;（2）最低气温总是出现在4/5冠层高度附近,并在2：00?6：00时段,尤以5：00左右发生频率最高;（3）冠层内最低气温与150cm高度处相对湿度、风速的相关性通过了0.01水平的显著性检验,与不同高度气温、不同土壤深度地温的相关性也通过了0.001水平的显著性检验,与地温的相关性随着土壤深度的增加而逐渐降低;（4）冠层内最低气温与150cm高度处气温、风速、相对湿度,以及0cm地温的偏相关系数大小排序表现为,气温＞风速＞地温＞相对湿度;利用以上因子构建基于多元线性回归函数的冠层内最低气温估测模型,其估测值与实测值拟合结果的决定系数达到0.967,均方根误差为0.915。说明基于气象台站常规观测数据构建冠层内最低气温估测模型具备一定可行性,可为冬小麦晚霜冻害的监测预报提供数据支持。     

黄淮冬麦区气象因子与小麦晚霜冻害关系研究——以商丘市为例

基于1956-2015年商丘市气象数据和霜冻害资料,研究黄淮冬麦区商丘市气象因子与霜冻害的关系,以及气温、地温、相对湿度、风速与草面温度的偏相关和多元线性回归关系。结果表明:随着全球气温变暖,商丘市冬春季积温以4.35℃·d·a~(-1)的速率逐年增加;晚霜冻害除受冷空气活动影响外,与前期积温和降水量密切相关,冬春季积温偏高或降水量偏少的情况下易发生晚霜冻害;随着小麦幼穗的发育,其对低温的敏感度增加,且可引起霜冻害的最低温度有逐渐升高的趋势;气温、地表温度、平均相对湿度、平均风速与草面温度呈极显著相关(P0.01),偏相关系数的大小表现为地表温度气温平均相对湿度平均风速,可见,除气温、地表温度外,平均相对湿度、平均风速也对霜冻害的发生及轻重程度起关键作用;各因子与草面温度可用模型表述为Y=0.558ST+0.482AT+0.087RH+1.304WS-12.704,经检验,线性回归方程成立,可通过该模型对草面温度进行监测,并为未安装草面温度传感器的地区提供可靠的冻害评估结果。     

秸秆还田与氮肥配施对周麦22产量及其构成因素的影响

以周麦22为试验材料,研究玉米秸秆还田与氮肥配施对周麦22产量及其构成因素的影响。结果表明,周麦22产量、千粒重以及有效穗数均在100%玉米秸秆粉碎还田+氮肥240kg/hm2处理条件下达最高值,分别为8662.5kg/hm2、50.2g、631.5万穗/hm2,比100%玉米秸秆粉碎还田+氮肥150kg/hm2处理分别提高12.6%、12.1%、9.9%;穗粒数最多的是100%玉米秸秆粉碎还田+氮肥195kg/hm2+精制鸡粪1500kg/hm2处理,为34.8粒,比100%玉米秸秆粉碎还田+氮肥150kg/hm2处理增多10.5%。周麦22越冬期、拔节期、成熟期总茎数均以100%玉米秸秆粉碎还田+氮肥240kg/hm2处理最高;成穗率则是100%玉米秸秆粉碎还田+氮肥195kg/hm2+精制鸡粪1500kg/hm2处理为最大值,但与其他处理间无显著差异。这说明秸秆还田与氮肥配施对周麦22产量及其构成因素有显著的影响,且在100%玉米秸秆粉碎还田+氮肥240kg/hm2的处理下可以实现二者的高效配合。     

不同水肥条件对周麦22灌浆速率与产量的影响

以周麦22为试验材料,研究不同水肥条件对周麦22灌浆速率及产量的影响.结果表明,周麦22灌浆速率总体基本遵循“陧-快-慢”的变化规律,各处理的籽粒干重积累呈“S”型曲线递增.水肥互作条件下,周麦22最大灌浆速率和平均灌浆速率均以W3(底墒水+拔节水+灌浆水)N3(16 kg/亩)最大;周麦22产量、千粒重、穗粒数以及亩穗数也以W3N3最高,分别为639.5 kg/亩、47.9 g、43.8粒/穗、52.8万/亩,但与其他处理组合的显著性差异不尽相同.由此说明,水肥互作对周麦22灌浆速率和产量有显著的影响,且在W3N3处理组合下可达到水肥高效配合.     

基于DSSAT模型的河南省小麦生产潜力定量模拟与分析

为定量评估气候变化背景下河南省小麦生产潜力和增产空间的变化特征,应用DSSAT模型估算了河南省15个生态点连续50年(1963-2012年)的冬小麦光温生产潜力和气候生产潜力,并分析了生产潜力的分布规律。结果表明,河南省小麦光温生产潜力为8 350~9 996kg·hm-2,总体呈现北高南低、东高西低的趋势,而气候生产潜力为2 590~7 943kg·hm-2,总体呈现南高北低的趋势。河南大部分麦区光温生产潜力变化范围为9 173~9 446kg·hm-2,约占全省小麦总面积的43.5%。光温生产潜力高于9 447kg·hm-2的地区主要分布在豫北麦区(安阳、新乡西北部)及豫中麦区(许昌、西华),约占全省小麦总面积的33.6%。河南省大部分麦区气候生产潜力变化范围为4 375~7 050kg·hm-2,约占全省小麦总面积的59.5%。河南省15个地点的水分满足率为28%~91%,大部分地区水分满足率不到60%;河南小麦灌溉增产潜力变化范围为723~6 573kg·hm-2,其中三门峡、郑州、开封、商丘等地以北地区的灌溉增产潜力在4 623kg·hm-2以上,约占全省小麦总面积的49.4%,而驻马店以南及信阳地区的灌溉增产潜力低于2 673kg·hm-2,约占全省小麦总面积的17.5%。     

晚霜冻害对不同类型小麦产量性状的影响

采用人工智能霜箱模拟自然界晚霜冻害过程,对大穗(s9538、兰考906)、中穗(豫麦21号、陕225)、多穗(临汾7203、鲁资0885299)类型的小麦品种在经历低温处理后产量因素的变化进行了研究.结果表明,多穗型小麦(临汾7203、鲁资0885299)在经历晚霜冻害后比另外两类小麦表现增产,其中单株穗数较对照增加幅...