旱地冬小麦籽粒充实期间光合产物的分配与运转

＾１４示踪试验表明，在大田自然干旱、浇水和浇水＋追踪Ｎ肥３种处理条件下，冬小麦植株＾１４Ｃ光合产物对籽粒的比率分别为８５．９％，７８．０％和７３．４％；旗叶节以上器官－－旗叶、旗叶鞘、旗叶节间、芒及颖壳５种光合器官的＾１４Ｃ产的运至籽粒的比率分别为５９．９％，５４．２％和４４．９％。     

少免耕模式对冬小麦生育后期光合特性的影响

小麦开花后光合性能对产量具有十分重要的作用。为了研究少免耕耕作体系对冬小麦光合作用的影响,采用了4种土壤耕作模式(常规耕作秸秆还田、旋耕秸秆还田、缺口圆盘耙耕秸秆还田、免耕秸秆覆盖)在山东龙口进行了田间试验,测定了小麦开花后旗叶的光合参数、荧光动力学参数和叶绿素含量的变化。结果表明：开花后常规耕作模式的光合速率(P_n)高于旋耕还田和耙耕还田两种少耕模式,但两种少耕模式特别是耙耕还田模式的旗叶叶片衰老晚于常规还田模式,在籽粒灌浆末期仍然保持较高的叶绿素含量、最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)、光化学猝灭系数(q_P),叶片有效光合时间和光合功能持续期长,有利于籽粒的充实。研究表明旋耕还田模式和耙耕还田模式可以在该地区应用,而免耕覆盖模式则不适宜。     

生育后期干旱对冬小麦产量和生理特性的影响

盆栽试验的结果表明:后期干旱明显降低冬小麦叶片光合速率和蒸腾速率,并导致保护酶活性下降,MDA累积,叶片衰老加速,硝酸还原酶活性下降,干物质生产受到显著影响。但中度干旱会提高籽粒中酸性转化酶、蔗糖合成酶、碱性转化酶的活性,有利于同化物向籽粒库转运分配;而严重干旱会降低籽粒的代谢活性,不利于同化物向籽粒库转运分配。后期中度干旱对穗粒数、千粒重无影响,对籽粒产量的影响较小,提高了收获指数和水分利用效率。严重干旱显著降低了株高、有效穗数、穗粒数和千粒重,显著降低了产量;同时收获指数和水分利用效率也降低。     

干旱对冬小麦光合产物积累和分配的影响

2011-2013年,在大田利用人工防雨棚开展了不同干旱水平下的冬小麦种植试验,设置土壤相对湿度分别为80%(CK)、60%(T2)和40%(T1)3个处理水平,对各处理不同生育期各器官干物质质量、可溶性糖含量和产量及其构成要素进行观测分析。结果表明,冬小麦不同器官干物质质量和可溶性糖含量因受干旱影响程度、胁迫时间以及发育期进程的不同而发生改变。与CK相比,T2处理(60%)冬小麦在受胁迫初期茎和鞘干物质质量出现不同程度的增加,扬花期及以后发育期表现为减少趋势;而叶和根干物质质量总体上在整个生育期均呈现不同程度的减少,前期减幅大后期减幅小;不同营养器官可溶性糖含量均有不同程度增加;产量构成要素主要表现为不孕小穗增加、穗粒重减小和千粒重下降。T1处理(40%)冬小麦根、茎、叶和鞘干物质质量均有大幅减少;冬小麦产量构成要素均受到明显影响(P0.05)。干旱条件下(T2和T1处理),冬小麦茎秆干物质转运量和转运效率较其它营养器官显著提高(P0.05),但与对照差异不显著。结论:干旱造成冬小麦不同器官干物资分配格局发生改变,可溶糖含量升高;促使茎秆干物质向穗部转移效率增加、对籽粒贡献率提高;导致冬小麦衰老提前和产量降低。     

长期免耕覆盖对旱地冬小麦旗叶光合特性及干物质积累与转运的影响

【目的】小麦开花后光合特性对干物质积累和转运具有重要作用,而土壤水分是影响作物光合作用最重要的环境因子。研究长期定位试验条件下免耕覆盖的蓄水保墒作用和小麦冠层光合有效辐射传输特征,及其对小麦光合特性和干物质转运规律的影响,以期为旱区作物生产及农田高效用水提供理论依据。【方法】本文以山西临汾20年免耕覆盖和常规耕作两种耕作方式的长期定位试验为平台,于2013年休闲期和小麦生育期对土壤水分,小麦生育后期光合有效辐射、旗叶光合参数、干物质积累和产量构成因素进行了测定。【结果】在休闲期和小麦生育期,与常规耕作方式相比,免耕覆盖耕作0—160 cm土层土壤储水量显著增加,平均提高了12%,其中在土壤水分含量的最低时期(灌浆前期)比常规耕作提高21%(P0.01)。在抽穗和灌浆前期免耕覆盖处理的小麦截获的光合有效辐射比常规耕作高163μmol/(m2·s),其中在灌浆前期二者差异最大,达19.3%(P0.05),并且免耕覆盖下小麦中上层和中下层都有充分利用光能的机会。在灌浆前期免耕覆盖比常规耕作处理的小麦旗叶气孔导度平均增加39%,二氧化碳利用能力平均增加11%,瞬时水分利用效率提高了22%;小麦抽穗后到成熟期免耕覆盖处理的小麦旗叶净光合速率平均比常规耕作高39%,收获期籽粒重和植株总重分别比常规耕作高57%和46%(P0.01),并且开花后干物质积累量对籽粒的贡献率达到了64%。从产量构成因素来看,免耕覆盖的小麦穗数和千粒重分别比常规耕作高31%和10%,实收产量比常规耕作高41%(P0.01)。免耕覆盖耕作方式下的土壤蓄水保墒能力缓解了因水分胁迫作用而出现的光合午休现象,保证了小麦光合速率处于较高水平;同时免耕覆盖增强了小麦开花后干物质的积累能力,并且籽粒干物质的主要来源是开花后干物质的积累,而常规耕作则是以开花前贮藏的同化物量为主要来源。【结论】在晋南旱区,采用长期免耕覆盖的耕作方式可提高土壤水分的保蓄能力和光能截获能力,增强冬小麦的净光合效率、瞬时水分利用效率及干物质积累与转运,协调产量构成因素之间的关系,提高小麦产量。     

大豆豆荚光合物质转运与分配对籽粒发育的影响

运用透射电镜放射自显影技术、液体闪烁计数仪和相关生理指标测定研究了大豆生长过程中不同时期豆荚光合产物对籽粒发育的影响。结果如下:在鼓粒初期、鼓粒中期、鼓粒后期豆荚都向籽粒转运光合产物;豆荚和叶片在鼓粒中期14C-同化物的转运量达到最大;叶绿素、可溶性碳水化合物的含量也达到最高。鼓粒中期豆荚的转运量可达叶片转运量的35.6%;鼓粒后期豆荚、叶片的转运量都有所下降,但叶片下降幅度大于豆荚,此时期豆荚对籽粒的转运量达到叶片的59.6%。可见在鼓粒后期,当叶片光合功能开始衰退时,豆荚的光合产物对籽粒的贡献起到不容忽视的作用。     

旱地冬小麦宽幅匀播光合效应研究

宽幅匀播技术优化了作物群体结构,使小麦显著增产。为了给大面积推广宽幅匀播技术提供理论支撑,以常规条播为对照,采用田间试验研究了旱地冬小麦宽幅匀播的光合效应。结果表明,从拔节期到灌浆期,旱地宽幅匀播冬小麦旗叶叶绿素SPAD值较常规条播高3.1～6.3;盛花期较常规条播小麦旗叶净光合速率(Pn)提高13.4%、气孔导度(Gs)增加34.84%、胞间CO₂浓度(Ci)降低16.05%、蒸腾速率(Tr)提高8.47%。宽幅匀播能显著提高小麦叶片叶绿素含量,改善冬小麦光合特性,使小麦叶片能更有效利用胞间CO₂,提高光合和运输能力,从而显著增加产量。     

应用~(14)C示踪研究双季超高产栽培条件下水稻后期功能叶的光合特性

本研究结果表明 :超高产栽培 (VSHM)条件下剑叶和倒 2叶对14 CO2 的净同化强度分别极显著和显著高于对照 ,早稻和晚稻的趋势一致 ,是叶面积较大和单位面积光合速率较高所致。早稻和晚稻在灌浆结实期剑叶和倒 2叶的14 C 同化产物 5d内有1 7 5%～ 2 1 0 %滞留在标记叶内 ,滞留率晚稻大于早稻 ,倒 2叶大于剑叶 ,不同栽培处理之间差异不明显。14 C 的同化物有 45 3 %～ 65 4%向穗部运转 ,早稻大于晚稻 ,剑叶大于倒 2叶 ,VSHM比CK略有提高。VSHM超高产栽培双季实际产量达1 771 0kg hm2 ,比对照提高 1 8 3 3 % ,差异达 5%的显著水平     

施用硫肥对冬小麦光合生理特性及产量的影响

在田间条件下,连续两年通过不同硫肥处理对多穗型小麦品种豫麦49和重穗型小麦品种豫麦66的光合特性和产量性状影响进行了系统研究。结果表明,施用硫肥对提高群体光合速率(CAP)、旗叶净光合速率(Pn)、叶绿素(Chl)含量以及硝酸还原酶(NR)活性等方面有重要作用,但不同硫肥处理之间,不同小麦品种之间存在差异。本研究结果还表明,不同的硫肥处理对提高两种穗型冬小麦产量有差异,且对产量构成因素也有不同的影响。比较硫肥不同处理对两种小麦品种光合生理特性及产量的调控作用以及投入成本来看,在目前高产田养分供应条件下,两品种均以基施S120 kg/hm2效果相对较优。     

氮素对超高产小麦生育后期光合特性及产量的影响

本试验在大田条件下研究了施氮量对超高产小麦生育后期光合特性的影响。利用LI-6400便携式光合测定仪,采用开放式气路测定了超高产麦田旗叶的净光合速率、胞间CO2浓度、气孔导度等相关指标。结果表明,氮素对超高产小麦生育后期的光合特性有较大的调节作用,随着施氮量增加,小麦的净光合速率增强,但过高的施氮量（N 375 kg/hm2）导致灌浆后期叶片衰老快,净光合速率下降迅速,叶面积指数降低,千粒重下降明显,最终导致产量的减少。在本试验条件下,超高产麦田的适宜施氮量为N 300 kg/hm2。     

春小麦花前~(14)C同化物分配与累积研究

研究结果表明：从花前标记到整个灌浆期,春小麦９０１ 叶和鞘中１４ Ｃ同化物分配率分别下降２３１ ％ 和７８％ ,陕２２９ 下降了３２１％ 和７７％ 。茎中１４Ｃ 同化物分配率,９０１ 增加了７３ ％ ,陕２２９ 增加了２２０ ％ 。从花前标记、灌浆到成熟,９０１ 穗颖壳１４Ｃ同化物分配率上升了１２２％ ,陕２２９ 上升了８７ ％ 。在花后２１ｄ 前,两品种旗叶１４Ｃ同化物分配率逐渐下降。花后３５ｄ ９０１ 旗叶中１４Ｃ 同化物分配率存在一个高峰,尔后又下降,比花前标记时下降４２ ％ ;陕２２９ 则一直下降,比花前标记下降４５ ％ 。花后同化物转运,陕２２９ 早于９０１ ,陕２２９ 籽粒中１４Ｃ同化物放射性相对高于９０１ 。花前标记的１４Ｃ同化物在９０１ 中有４５ ％ 转运到籽粒中,陕２２９ 中有１１１ ％ 转运到籽粒中去。     

土壤水分胁迫对冬小麦氮素分配利用及产量的影响

在防雨棚池栽条件下研究了土壤水分胁迫对冬小麦氮素主产量的影响。结果表明：随土壤水分胁迫加重,植株将吸收的氮素较多地分配于根系,分配于地上部的比率少,肥料氮利用率降低,土壤残留增高,回收率增高,损失率降低,但轻度、中度水分胁迫,有利于氮素向籽粒转移,水分过多,氮素较多地分配至茎叶、鞘等营养器官,较少分配至籽粒,随水分胁迫加重,氮素利用效率降低。底施氮肥利于植株吸收利用,且为土壤固定,损失率较低,所以底施氮肥利用效率高于追施氮肥。因此,在旱作麦田应重视底肥的施用。     

两系亚种间杂交稻光合产物分配与籽粒充实度的研究

利用放射性（＾１４ＣＯ２）示踪技术对两系亚种间杂交稻光合产物分配与籽粒充实度的关系进行了研究。结果表明，齐穗后３０ｄ测定，２８９２Ｓ／Ｍｓｉｎｃｈｕ５３（Ｆ１）＾１４Ｃ光合产物向籽粒运转分配的比率较亲本Ｍｓｉｎｃｈｕ５３（♂）低１１．９９％；滞留于茎鞘、叶和枝梗的比率较亲本高４倍左右，是该杂交组合籽粒充实度差的原因之一。库源比高结实率低，源的供应不足，是该杂交组合籽粒充实度差的另一原因。在源库之间     

水分亏缺对小麦碳同化物的动员与分配

利用14 CO2 对小麦花前光合标记 ,在开花灌浆全期通过对对照 (CK)、中度胁迫(MS)、严重胁迫 (SS) 3个水分处理试验表明 :在灌浆过程中 ,中度胁迫处理叶中花前14 C 同化物输出比例为 1 6 56% ,略高于对照和严重胁迫 ,收获时同化物滞留最少( 8 68% )。严重胁迫处理颖壳中14 C 同化物外运比例最高 ,为 8 70 % ,约为对照和中度胁迫处理的 2倍。 3种水分处理茎中同化物输出比例不明显。胁迫程度增加 ,旗叶中同化物输出比例和撤退量增加 ,籽粒对同化物调运速度与比例增加。表明水分亏缺促进了籽粒对花前叶、鞘、颖壳等“临时库”同化物的再动员以及对后期产量的补偿     

深耘断根对旱地高产小麦氮素分配利用及产量的影响

在大田条件下研究了深耘断根对旱地高产小麦氮素利用及产量的影响 ,结果表明 :冬前深耘断根 ,植株将吸收的氮素较多分配至籽粒 ,分配至根系少 ,肥料氮利用率高 ,土壤残留率和回收率低 ,损失率高 ,产量提高 ;而冬前和起身期都深耘断根与不断根则正好与此相反 ,因而在旱地高产麦田应推广冬前深耘断根     

烯效唑对小麦成熟期间叶片光合同化能力及产物分配的影响

小麦齐穗期喷施烯效唑１０～４０ｐｐｍ显提高麦株叶片对＾１４ＣＯ２的同化能力，并增加＾１４ＣＯ２同化物向穗部及根系转移。研究还表明，烯效唑处理，增加了麦株主茎叶片同化的＾１４Ｃ－物质向分蘖株的运移，烯效唑处理延缓了叶片衰老，使穗粒灌浆进程延缓，灌浆时间延长，千粒重增加。     

旱地覆膜对冬小麦花后14C-同化物转运分配的影响

利用14CO2示踪研究了覆膜对旱地冬小麦花后14C-同化物在灌浆期转运分配的影响。结果表明,花后同化的14C在标记后24h约78%已储存在茎鞘和穗轴中,11%已转运至籽粒,11%还滞留在叶片中;成熟时叶片的14C-同化物几乎都外运了,茎鞘和穗轴中还滞留约28%,70%已转运分配到籽粒中。覆膜小麦的14C-同化物向籽粒的转运比对照慢。另外,研究还表明覆膜小麦花后叶片的叶绿素含量比对照高,MDA含量比对照低,叶片衰老延缓,同化能力强,干物质多,籽粒产量高。因此,覆膜使小麦增产的原因在于小麦中前期生长加快,后期衰老延缓,同化能力增强,最终使得同化的干物质总量大大增加;但并不促进同化物向籽粒的转运分配。     

密度和追肥时期对大穗型小麦~(14)C-同化作用及其分配的调控效应

本研究结果表明 ,挑旗期叶片 (尤其是旗叶和倒 2叶 )是大穗型品种兰考 90 6最主要的同化器官 ,其同化量占单茎总同化量的 90 %以上 ,而叶鞘的同化量仅占1 0 %以下。密度过大不但抑制14 C 同化速率 ,而且降低14 C 同化物运输分配效率。适当推迟追肥有利于提高单茎同化量和同化物的运输分配效率。     

麦-稻轮作系统有机无机肥料配施协同氮素转化的机制研究Ⅰ.小麦季~(15)N去向分析

采用土培试验,以15氮(N)标记的硫酸铵和兔粪作为无机肥和有机肥氮源,进行交叉标记,研究了当季小麦种植下有机无机肥料配施处理协同氮素在土壤氮库和作物体内的去向。试验共设5个处理:对照无氮处理(CK),无机氮肥处理(IF),有机氮肥处理(OF),有机无机氮肥配施的两个处理,其中一个进行有机肥料的15N标记(IOF1),另一个进行无机肥料的15N标记(IOF2)。结果表明:1)无论黏壤土还是黏土,IF和IOF处理下小麦籽粒产量最高,且IF与IOF间没有显著差异;2)IOF处理无机肥料氮的存在显著提高了小麦籽粒和植株对有机肥料15N的吸收,黏壤土和黏土上籽粒增幅分别为57.1%和133.3%,植株增幅分别达220%和100%;3)与IF或OF处理相比较,黏壤土上IOF处理增加了无机肥料15N和有机肥料15N在小麦营养器官的积累,而在黏土上增加了无机肥料15N在营养器官、有机肥料15N在生殖器官籽粒的积累;4)与IF或OF相比较,小麦成熟期IOF处理有机肥料氮和无机肥料氮相互协同促进了对方在土壤微生物氮(MBN)库的固持,土壤—作物系统肥料15N回收率显著增加,相应地,有机肥料15N和无机肥料15N损失率显著降低。可见,与传统IF处理相比较,IOF处理取得与之相当的小麦籽粒产量。IOF处理无机肥料氮和有机肥料氮协同促进了肥料氮在土壤—作物系统的回收。