扬糯麦1号8000 kg hm~(–2)以上高产群体质量指标

糯小麦因其独特的品质特性而在食品加工等领域有广泛的用途,但其高产栽培配套技术却鲜有研究,制约了该特种小麦的生产。2010年11月至2013年6月连续3个生长季,以扬糯麦1号为材料,通过密度和氮肥施用量及不同生育期施氮比例处理,构建不同产量水平群体,研究不同群体的产量结构及群体质量特征,以明确高产群体的产量结构及群体质量指标。结果表明,扬糯麦1号≥8000 kg hm–2高产群体的产量构成三要素特点是每公顷520~550万穗、每穗43~46粒、千粒重32~37 g。高产群体拔节期最适茎蘖数为穗数的2.3~2.5倍,茎蘖成穗率为44%~49%,分蘖成穗率为25%~33%,孕穗期和乳熟期的最适叶面积指数(LAI)分别为6.2~6.5和3.2~4.0,开花期干物质积累量为10 000~11 600kg hm–2,花后干物质积累量达5900 kg hm–2以上,适宜粒叶比达0.36粒cm–2叶和12.40 mg cm–2叶以上。高产群体各生育时期LAI值、花后干物质积累量和粒叶比均高于中高产群体(7500~8000 kg hm–2)及中产群体(7500 kg hm–2)。3年中扬糯麦1号均达到高产指标的小区具有以下特征:基本苗为225×104 hm–2,总施氮量为240 kg hm–2,氮肥运筹(基肥∶壮蘖肥∶拔节肥∶孕穗肥)比例为5∶1∶2∶2。     

基于随机森林回归算法的小麦叶片SPAD值遥感估算

使用机器学习中的随机森林(RF)回归算法构建小麦叶片SPAD值遥感反演模型。以2010—2013年江苏地区试验点稻茬小麦3个生育期(拔节、孕穗、开花)的叶片为材料,结合我国自主研发的环境减灾卫星HJ-1对研究区域进行同步监测,分析了各生育期叶片SPAD值与8种植被指数间的相关性;以0.01水平下显著相关的植被指数作为输入参数,使用RF回归算法构建了每个生育期的小麦SPAD反演算法模型,即RF-SPAD模型,以支持向量回归(SVR)和反向传播(BP)神经网络算法构建的SVR-SPAD模型和BP-SPAD模型作为比较模型,以R2和均方根误差(RMSE)为指标,分析了每个生育期3个模型的学习能力和回归预测能力,结果表明:RF-SPAD模型在3个生育期都表现出最强的学习能力,R2和RMSE在拔节期分别为0.89和1.54,孕穗期分别为0.85和1.49,开花期分别为0.80和1.71;RF-SPAD模型在3个生育期的回归预测能力都高于BP-SPAD模型,高于或接近于SVR-SPAD模型,R2和RMSE在拔节期分别为0.55和2.11,孕穗期分别为0.72和2.20,开花期分别为0.60和3.16。     

密肥组合对稻茬晚播小麦籽粒产量和效益的影响

为筛选适宜南方晚播稻茬中筋小麦高产高效栽培的密肥组合,以中筋小麦品种扬麦20为材料,研究了江苏淮南地区晚播(11月20日之后播种)条件下密度、施氮量、氮肥基追比对稻茬小麦籽粒产量和效益的影响.结果表明,晚播小麦密度与籽粒产量、效益均呈二次曲线关系,密度为315×104株·hm-2时,籽粒产量最高,达6 721.65～7 884.91 kg·hm-2,效益达3 783.6～5 111.55元·hm-2;施氮量为270 kg·hm-2时籽粒产量极显著高于施氯量210 kg· hm-2处理.在本试验条件下,基本苗为315×104株·hm-2、总施氮量270 kg·hm-2、基肥∶壮蘖肥∶拔节肥∶孕穗肥为3∶1∶3∶3时,晚播小麦的籽粒产量和效益最高.     

稻茬小麦公顷产量9000 kg群体糖氮代谢特征

【目的】探讨稻茬小麦籽粒产量9 000 kg•hm-2群体糖氮代谢特征及关键生育期糖氮营养诊断指标。【方法】2010-2012年,在稻麦两熟条件下,以中筋小麦扬麦20为材料,采用三因素裂区设计,以施氮量（纯N）为主区,设210 kg•hm-2、262.5 kg•hm-2两个水平;以施氮比例为副区,设基肥﹕壮蘖肥﹕拔节肥﹕穗肥分别为3﹕1﹕3﹕3、5﹕1﹕2﹕2两个水平;以穗肥追氮时期为裂区,设剑叶露尖、孕穗期、抽穗期和开花期4个水平。通过试验构建稻茬小麦不同产量群体,分析不同产量群体植株可溶性糖、氮含量及糖氮比动态特征及其与产量的关系,提出籽粒产量9 000 kg•hm-2左右稻茬小麦关键生育期糖氮代谢诊断指标。【结果】随小麦生育进程推移,不同产量群体植株可溶性糖含量及糖氮比在越冬始期和孕穗至开花期出现峰值,返青期出现低谷,花后下降直至成熟;植株氮含量逐渐下降,其中越冬始期至拔节期迅速降低,拔节至孕穗期降幅减慢,孕穗期至成熟期缓慢下降。籽粒产量9 000 kg•hm-2以上群体孕穗期植株可溶性糖、氮含量及开花期植株氮含量显著高于籽粒产量9 000 kg•hm-2以下群体;成熟期植株可溶性糖含量低于籽粒产量9 000 kg•hm-2以下群体,2010-2011年度差异达显著水平,2010-2011年度差异未达显著水平;成熟期植株糖氮比显著低于籽粒产量9 000 kg•hm-2以下群体;其他生育期植株可溶性糖、氮含量及糖氮比群体间差异均未达显著水平。孕穗期植株可溶性糖、氮含量及开花期植株氮含量与产量呈线性正相关,乳熟期植株可溶性糖及氮含量与产量呈抛物线关系,成熟期植株可溶性糖含量与产量呈线性负相关。籽粒产量9 000 kg•hm-2左右群体孕穗期、开花期、乳熟期及成熟期植株可溶性糖含量分别为14.56%-16.78%、14.52%-16.82%、10.59%-11.23%、1.62%-1.76%,氮含量分别为1.55%-1.64%、1.47%-1.57%、1.28%-1.30%、1.15%-1.20%,糖氮比分别为9.37-10.25、9.80-10.69、8.29-8.77、1.41-1.48。【结论】稻茬小麦实现籽粒产量9 000 kg•hm-2需要在越冬始期至拔节期具有较高的糖、氮营养和协调的糖氮比,关键在于孕穗期至开花期具有高可溶性糖及氮含量,开花后具有高碳素积累量及向籽粒的转化率。     

小麦籽粒黄色素含量检测方法的改良与应用

【目的】小麦籽粒黄色素含量是影响面制品颜色和营养品质的重要因素,为快速、准确、简便地检测小麦籽粒黄色素含量,对传统小麦籽粒黄色素测定方法AACC 14-50进行改良,为面制品颜色性状和营养品质遗传改良提供技术支撑。【方法】将酶标仪应用于小麦籽粒黄色素含量测定,对传统AACC 14-50法进行改良,分析改良方法的准确性和稳定性,探讨不同提取时间和保存时间对面粉黄色素含量的影响,利用新改良方法测定283份国内外小麦品种籽粒黄色素含量,进一步验证改良方法的有效性,发掘面制品颜色性状和营养品质优异的种质资源。【结果】改良方法与传统AACC 14-50法所测黄色素含量呈极显著正相关,相关系数达0.994（P<0.001）,方差分析显示,2种方法所测黄色素含量在品种间差异均极显著（P<0.01）。应用改良方法对144份小麦品种籽粒黄色素含量进行重复测定,3次重复两两间的相关系数分别为0.997、0.998和0.998。藁优5218、冀师02-2和郑麦366面粉黄色素含量在提取时间为30 min时达到最大值,分别为0.93、1.24和1.53 μg·g^-1,且提取时间为30—120 min时,黄色素含量保持在稳定水平（0.94—0.97、1.30—1.33和1.59—1.62 μg·g^-1）。在室温保存0—20 d的藁优5218、冀师02-2和郑麦366的面粉,其黄色素含量没有显著变化（0.93—0.97、1.29—1.33和1.60—1.64 μg·g^-1;P>0.05）。283份国内外小麦品种籽粒黄色素含量变异范围广,不同环境间相关系数为0.73—0.98。其中,黄淮麦区小麦品种黄色素含量平均值为1.15 μg·g^-1,变异范围为0.51—2.42 μg·g^-1;北部冬麦区平均值为1.57 μg·g^-1,变异范围为0.90—2.52 μg·g^-1;长江中下游麦区平均值为1.07 μg·g^-1,变异范围为0.56—2.54 μg·g^-1;国外品种平均值为1.61 μg·g^-1,变异范围为0.94—2.48 μg·g^-1。筛选到24份黄色素含量较低和26份黄色素含量较高的品种,可作为亲本材料用于面制品颜色性状和营养品质遗传改良。与传统方法相比,改良方法显著降低了工作量,缩短检测时间,效率提高12—15倍,且样本、试剂用量仅为原来的1/16,大大节约了成本。【结论】建立了一个准确稳定、经济高效、操作简便的小麦籽粒黄色素含量检测方法,可代替传统AACC 14-50法用于大规模样本黄色素含量测定。     

种植密度对扬糯麦1号籽粒产量与群体质量的影响

为给糯小麦高产栽培提供参考,以扬糯麦1号为材料,设置了135×104、180×104、225×104、270×104和315×104株·hm-2五个密度水平,分析了种植密度对糯小麦籽粒产量与群体质量的影响。结果表明,扬糯麦1号孕穗期及开花期叶面积系数、开花期及成熟期干物质积累量与密度呈显著线性正相关,分蘖成穗率与密度呈极显著线性负相关,花后干物质积累量和粒叶比与密度呈显著二次曲线关系。在215×104~238×104株·hm-2种植密度下,产量达8 000kg·hm-2以上,此密度区间可作为糯小麦正常播种条件下的适宜密度范围。     

倒伏春性冬小麦冠层光谱特征及倒伏严重度预测

采用高光谱仪测定不同春性冬小麦品种于不同时期倒伏的群体冠层光谱反射率,分析不同倒伏条件下的小麦冠层光谱特征,建立可快速、有效监测小麦倒伏严重程度的数学模型,为合理评价倒伏程度提供依据。结果表明,小麦倒伏后冠层光谱反射率增加,可见光波段550 nm附近出现1个波峰,670 nm附近出现1个波谷;近红外波段1 000 nm处出现1个较明显的波动,呈现2个波谷,1个波峰。同一倒伏级别下,倒伏时期不同,光谱反射率曲线存在差异,可见光波段乳熟末期冠层反射率高于开花期光谱反射率,而近红外波段恰好相反;在同一倒伏时期,倒伏级别越高,光谱反射率越大。倒伏级别与冠层光谱反射率的相关系数于760 nm处达最大(r=0.973 4**)。与NDVI、RVI、DVI相比,采用760 nm处冠层光谱反射率和DVI可有效评估春性冬小麦倒伏严重度。     

高产优质兼顾的强筋小麦品种选育方法与实践

自20世纪80年代以来，我国培育了一系列优质强筋小麦新品种。在当前小麦较高产量水平下，如何培育品质和产量协同提高的强筋小麦新品种，是育种者面临的新挑战。笔者在前人研究的基础上，以“目标明确、背景清晰、优优组合”的亲本选配原则、“抓住抗冻抗倒主要矛盾、平衡其他次要矛盾、汰劣选优”的选择方法，成功育成了济麦44等一批高产优质兼顾的强筋小麦新品种（系）。本文详细论述了这些选育方法，以期为全国高产优质小麦育种提供参考。     

长江中下游稻茬小麦超高产群体磷素积累、分配与利用特性

为给长江中下游稻茬小麦超高产(＞9 000 kg·hm-2)生产提供理论依据,以中筋小麦新品种扬麦20为材料,通过氮素运筹(氮肥使用量、施用时期和比例)和基本苗调控建立稻茬小麦不同产量水平群体,研究超高产小麦群体磷素积累、分配与利用特性.结果表明,不同产量水平小麦群体整个生育期磷素积累动态变化均可采用Richards方程拟合.超高产群体拔节期至开花期、开花期至成熟期、开花期、成熟期磷素积累量分别达28、22、46、68 kg·hm-2,显著或极显著高于高产群体.超高产群体磷素吸收高峰出现在拔节期至开花期,其次为开花期至成熟期.开花期茎鞘、穗及成熟期颖壳+穗轴、籽粒中磷素积累量与籽粒产量呈极显著正相关,分别达21、8、9和45 kg·hm-2以上才有利于实现超高产.花后叶片磷素转运量与籽粒产量呈显著线性负相关,茎鞘磷素转运量与籽粒产量呈极显著线性正相关,叶片磷素转运量低于9 kg·hm-2,茎鞘磷素转运量高于15 kg·hm-2才有利于实现超高产.超高产群体百公斤籽粒吸磷量为0.84～0.88 kg,磷素利用效率为113.60～118.93 kg· kg-1,磷收获指数为0.64～0.67.     

抗旱节水小麦新品种‘济麦262’选育及体会

为了培育高产稳产、抗旱节水、多抗广适的突破性小麦品种,以高产品种‘临麦2号’为母本,以高产抗旱品种‘烟农19’为父本,采用系谱法聚合二者优异农艺性状,通过多点多生态鉴定与评价,育成小麦新品种‘济麦262’。该品种产量高,品质优良,抗病抗逆性好,农艺性状优异,水旱兼用。在2010—2011年度济南和蒙阴水浇地品比试验中,平均产量较对照‘济麦22’增产2.87%和9.41%,均居第一位;在2012—2013年度山东省旱地区域试验中,平均产量较对照‘鲁麦21’增产9.74%,是近10年来增产幅度最大的旱地小麦。该品种籽大饱满,籽粒蛋白质含量、湿面筋含量和面粉白度等品质指标优于对照品种‘鲁麦21’;抗干热风,中抗条锈病;株高67.2 cm,后期叶片功能期长,落黄佳,长方形穗,穗粒数37.5粒,千粒重44.7 g,白粒,粉质。‘济麦262’于2016年2通过山东省审定,适宜在无浇灌条件的旱肥地及水资源匮乏地区种植应用。