遮阴对南疆冬小麦光合特性和产量的影响

【目的】在小麦生长中后期,采用人工模拟核桃、杏、红枣三种果树不同程度遮阴条件下,研究分析不同遮阴处理对小麦光合特性、干物质积累及分配和产量的影响,为新疆南疆果树-小麦间作模式下小麦高产栽培管理提供理论依据。【方法】供试冬小麦品种为新冬20号,遮阴处理设置4个水平,S1:拔节期遮阴10%-抽穗期遮阴25%,S2:拔节期遮阴20%-抽穗期遮阴50%,S3:拔节期遮阴30%-抽穗期遮阴75%,S0:不遮阴。遮阴均从小麦拔节期至成熟期。【结果】小麦扬花期随着遮阴幅度的增大,小麦旗叶光合速率显著降低;灌浆期轻度遮阴Pn与对照无明显差异,但显著高于S2和S3处理;蒸腾速率和气孔导度均随着遮阴幅度的增大而降低,胞间CO₂浓度随着遮阴幅度的增大而增大。随着遮阴幅度的增大总干物质积累量和向籽粒的分配均呈降低趋势,干物质向籽粒的分配率分别降低9.5%、24.2%和27.7%;收获穗数、千粒重、产量和经济系数均随着遮阴幅度的增大而显著降低,而轻度遮阴对穗粒数的影响不明显。随着遮阴幅度的增大,产量和经济系数分别降低22.%、42.9%、67.8%和 8.9%、23.8%、27.6%。【结论】随着遮阴幅度的增加,小麦光合速率、蒸腾速率和气孔导度降低,胞间CO₂浓度升高,总干物质积累量和向籽粒的分配比例降低,轻度遮阴收获穗数和千粒重降低,中度和重度遮阴产量三要素均显著降低,导致产量和经济系数显著降低。     

扁桃-冬小麦间作模式下不同树形对冬小麦产量和叶片光合能力的影响

【目的】研究果粮间作模式下,扁桃遮阴程度对间作冬小麦籽粒产量和叶片光合能力的影响,为新疆南疆果粮间作模式的选择和优化提供科学依据。【方法】以扁桃-冬小麦(新冬20号)间作模式为研究对象,设置主干分层形(DC)、开心形(OC)、高干形(HS)和小冠半圆形(SC)等树体结构指标存在较大差异的4个树形为处理,以大田为对照。于冬小麦抽穗期、花旗、灌浆期和乳熟期4个关键生育时期对不同处理不同间作区域小麦旗叶叶绿素、可溶性蛋白含量、光响应参数等指标进行测定,分析产量构成指标与光合指标的相关性。【结果】扁桃-冬小麦间作系统中,小麦籽粒产量、千粒重、穗粒数、单位面积有效穗数等指标受树形和间作区域的共同影响,产量由高至低依次为小冠半圆形(SC)、高干形(HS)、开心形(OC)和主干分层形(DC),与单作相比降幅分别达到18.24%、33.00%、35.43%和63.68%;灌浆期不同树形处理叶绿素a/b比值均降低,扬花期和灌浆期4个树形对应间作区域小麦旗叶光合能力均显著降低,与单作相比扬花期和灌浆期降幅分别在18.24%~48.88% 和15.55%~56.38%;抽穗期、扬花期、灌浆期小麦旗叶最大净光合速率与小麦产量、千粒重、穗粒数和单位面积有效穗数的相关性均达到显著水平。【结论】扁桃-冬小麦间作模式下,小麦籽粒产量降低与间作导致旗叶光合能力的下降密切相关。     

水分调控对滴灌冬小麦品质特性的影响

【目的】研究不同水分条件下各籽粒品质对水分的响应,分析水分对滴灌冬小麦品质特性的影响,以及滴灌冬小麦品质状况与水分的关系,为滴灌冬小麦节水管理提供依据。【方法】选用新冬22号、新冬43号为供试材料,设置灌量单因素多水平试验,在大田条件下设置225 mm(W1)、375 mm(W2),525 mm(W3),675 mm(W4)和825 mm(W5)5个灌水处理,研究灌水量对籽粒品质的影响。【结果】在水分胁迫下, 湿面筋含量、蛋白质含量以及沉淀值均呈显著下降趋势, 而产量、蛋白质产量、面团形成时间、面团稳定时间、吸水率以及容量均呈现先增后减的趋势。不同品种间蛋白含量与湿面筋含量、沉淀值呈极显著正相关,吸水率、面团稳定时间与产量、蛋白质产量均呈显著正相关。【结论】沉降值、蛋白质含量、以及湿面筋含量可以作为衡量小麦籽粒品质的参考指标,面团稳定时间和吸水率作为反映小麦产量的参考指标。在保证产量的情况下,适当减少灌量更有利籽粒品质的改善,滴灌冬小麦获得最高的籽粒产量和较优籽粒品质的灌量是525 mm。     

扁桃-冬小麦间作模式下树体结构、光环境和小麦产量间的相关性

【目的】研究果粮间作模式下,扁桃树体结构指标与间作区域光环境指标、光环境指标与间作冬小麦产量构成指标的相关关系,为新疆南疆果粮间作模式下冬小麦产量的预估、高光效树形的选择和优化提供理论依据。【方法】以扁桃-冬小麦(新冬20号)间作模式为研究对象,测定不同树形树体结构指标、间作区域光环境指标和小麦产量构成指标;分析产量指标与光环境指标的相关性、树体结构指标与间作区域光环境指标的相关性、树体结构指标与扁桃负载量的相关性。【结果】新疆南疆地区扁桃-冬小麦间作模式下,小麦单位面积有效穗数、穗粒数和千粒重分别与拔节期、扬花期和灌浆期PAR强度呈极显著正相关关系;小麦千粒重和单穗粒重与灌浆期日平均光照强度、及400~1 400 μmol/(m²·s)PAR持续时长呈极显著正相关关系;树体负载量与树冠体积、树冠投影面积和平均冠幅等指标呈极显著正相关关系;冠高与树体西侧冠下株间区光照指标显著相关,冠幅对树体西侧冠下株间区和远冠区2个区域光照指标显著相关。【结论】灌浆期400~1 400 μmol/(m²·s) PAR的持续时长和冠幅可以作为新疆南疆地区果粮间作模式下,小麦产量预估、评级及高光效树形筛选的主要评价指标。     

不同树形对扁桃与冬小麦间作区域光环境的影响

【目的】 研究果粮间作模式下,扁桃树形对间作冬小麦不同生育时期间作区域光环境的影响,为新疆南疆果粮间作模式下高光效树形的选择和间作种植模式的优化提供理论依据。【方法】 以扁桃-冬小麦间作模式为研究对象,设置小冠形、开心形、高秆形和分层形4个树形处理,于小麦拔节期、扬花期、灌浆期等生长关键时期,对远冠区、东西两侧近冠区、东西两侧冠下区等5个间作区域的PAR日变化动态和环境光谱指标进行测定分析。【结果】 新疆南疆地区扁桃-冬小麦间作模式下,不同间作区域PAR均呈单峰曲线日变化动态,扬花期至拔节期不同树形处理间作区域光照条件均明显劣变,小冠形、开心形、高秆形和分层形4个树形处理2个时期间的降幅分别达到18.93%、39.06%、23.24%和46.00%;扬花期扁桃对间作区域光环境的影响已基本趋于稳定,该时期不同树形间作区域PAR强度水平分为小冠形、高秆形和开心形、分层形三个水平,每日PAR强度维持在400～1 400 μmol/(m²·s)范围内的时间占在全天70%、40%和20%左右。【结论】 扁桃-冬小麦间作模式下,小麦拔节期至扬花期(4月8日~5月3日)间作区域光合有效辐射(PAR)日均值大幅降低,扬花期至灌浆期(5月3~25日)基本稳定;小冠形对应间作区域光环境条件优于开心形和高秆形,优于分层形。     

间作模式农田小气候效应对棉花生理生态指标的影响

【目的】研究间作模式下农田小气候对棉花生理生态指标的影响。【方法】采用大田试验和盆栽试验,分析和测定不同种植模式下棉花冠气温湿度及生理指标。【结果】间作棉花受间作枣树的影响,使植物蒸腾和土壤蒸发水分在近地表层滞留时间延长,提高了冠层湿度15.07%,延缓夜间冠气温度的散失。相对湿度的提高,促使间作棉花的株高提升26.61%,叶面积指数提高19.42%,全生育期叶片净光合速率提高10.25%。间作盆栽棉花的株高、叶面积指数和净光合速率分别提升21.37%、14.02%、12.55%,差幅微小于大田试验。【结论】间作模式改变了农田小气候中的相对湿度,提升棉花生理指标,较单作模式、间作棉花产量提高约20%左右。     

小麦ZY96-3籽粒灌浆过程中籽粒发育相关基因的表达分析

【目的】 研究小麦ZY96-3籽粒在灌浆过程中与籽粒发育相关基因的表达模式,为了解基因调控籽粒灌浆的分子机制提供参考。【方法】 采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术,分析小麦ZY96-3籽粒灌浆期间6个与籽粒发育相关基因的表达动态。【结果】 从小麦ZY96-3开花后6个目标基因的表达模式均是先增后降,且都在花后7 d开始表达;与粒重相关基因TaTGW6在花后7 d表达量最高,与籽粒大小相关基因TaCYP78A5、蛋白质合成基因TaPBF-D和淀粉合成酶基因GBSSⅠ、SBE1、AGPase1都在花后15 d左右表达量达到最大;自花后19 d开始,各基因的表达量均显著下降。【结论】 与粒重相关基因TaTGW6主要在小麦ZY96-3籽粒灌浆初期起关键作用,而其余5个基因主要在籽粒灌浆中后期发挥功能。基因在小麦ZY96-3籽粒灌浆期间的表达模式。     

不同灌水处理对强筋小麦济麦20耗水特性和籽粒淀粉组分积累的影响

 【目的】研究不同土壤质地下灌水处理对小麦耗水特性和籽粒淀粉组分积累及粒重与产量的影响,为小麦节水高产栽培提供理论依据。【方法】在2004－2005年和2006－2007年小麦生长季,以强筋小麦济麦20为材料进行田间试验,采用水分平衡法计算小麦生育期间耗水量,双波长法测定籽粒淀粉含量,以淀粉含量乘以粒重求得淀粉积累量。【结果】2004－2005生长季,在土壤质地为壤土的条件下,W1处理（底墒水、拔节水和开花水各灌60 mm,籽粒产量为8 701.23 kg•hm-2）的耗水量低于W2处理（底墒水、冬水、拔节水和开花水各灌60 mm,籽粒产量为9 159.30 kg•hm-2）,土壤水利用效率与W2处理无显著差异,降水占耗水量的百分率、灌水利用效率和水分利用效率高于W2处理;成熟期各处理粒重无显著差异。2006－2007生长季,在土壤质地为砂质壤土的条件下,W3’处理（底墒水、冬水、拔节水和开花水各灌60 mm）获得最高籽粒产量,耗水量和降水占耗水量的百分率与其他灌水处理无显著差异;土壤水和降水利用效率、水分利用效率均显著高于其它处理,灌水利用效率显著低于其他处理;成熟期粒重与W2’处理（底墒水、拔节水和开花水各灌60 mm）无显著差异,均高于其它处理。在W1处理冬前期和开花期0～140 cm土层和拔节期0～80 cm土层土壤相对含水量高于W0处理（生育期不浇水）的基础上,拔节期和开花期各灌水60 mm,增加了灌浆后期支链淀粉积累量,减少了直链淀粉积累量,提高了支链淀粉含量/直链淀粉含量比值（支/直比）;在W2处理拔节期和开花期80～140 cm土层土壤相对含水量高于W1处理的基础上,拔节期和开花期各灌水60 mm,对灌浆末期支链淀粉和直链淀粉积累量无显著调节效应。【结论】在保水能力较强的壤土上,W1处理灌浆末期籽粒直链淀粉积累量低于W0处理,支链淀粉积累量和支链淀粉含量/直链淀粉含量比值高于W0处理,并获得了较高的籽粒产量和水分利用效率,进一步增加灌水量对淀粉组分积累量无显著调节效应,水分利用效率降低。在保水能力较差的砂质壤土上,W3’处理获得最高籽粒产量和水分利用效率。可供壤土和砂质壤土条件下小麦生产中确定灌水方案参考。     

扁桃棉花间作对棉田主要害虫及捕食性天敌的影响

【目的】 研究扁桃棉花间作对棉田主要害虫及其主要捕食性天敌的影响,为扁桃棉花间作模式下棉田害虫防治和天敌的保护利用提供理论依据。【方法】 采用目测法,调查2种扁桃棉花间作棉田和单作棉田棉花的主要害虫及捕食性天敌的种群数量。【结果】 扁桃棉花间作(南北向)有利于棉田蚜虫和捕食性天敌的发生,扁桃棉花间作(东西向)则不利于其发生。扁桃棉花间作不利于棉田牧草盲蝽的发生;扁桃棉花间作对棉田棉蓟马和棉铃虫的发生无影响;不同类型棉田烟粉虱的发生与虫源地距离有关。扁桃棉花间作有利于棉田蜘蛛的发生。【结论】 扁桃棉花间作对棉田主要害虫及捕食性天敌存在一定的影响。     

氮素和钾素对小麦籽粒淀粉合成关键酶活性的影响

【目的】阐明氮、钾施肥对小麦淀粉合成关键酶活性的影响。【方法】在大田栽培条件下,以两个品质类型不同的冬小麦品种‘宁麦9号’（弱筋）和‘扬麦10号’（中筋）为材料,研究氮、钾施肥对小麦籽粒中淀粉合成相关酶活性和淀粉含量的影响及其与开花期旗叶氮、钾营养的关系。【结果】与不施氮、钾肥的对照处理相比,氮、钾施肥明显提高了花后籽粒中的蔗糖含量及蔗糖合成酶（SS）、可溶性淀粉合成酶（SSS）和束缚态淀粉合成酶（GBSS）的活性,提高了淀粉产量,但降低了总淀粉和支链淀粉含量,两小麦品种的表现基本一致,其中氮肥的作用大于钾肥,施氮降低了直链淀粉含量,施钾提高了直链淀粉含量,宁麦9号高于扬麦10号。【结论】相关分析表明,氮钾肥料配合提高开花期旗叶氮、钾营养并维持适宜的氮/钾比,是氮、钾施肥提高籽粒SSS和GBSS活性,进而促进小麦籽粒淀粉合成、改善籽粒品质的主要生理因素。施钾提高两小麦品种GBSS活性是直链淀粉含量提高的酶学基础。较高的SS、SSS和GBSS活性是弱筋品种宁麦9号较高淀粉含量的酶学保障。     

缺钾对不同品种冬小麦土壤钾素和品质的影响

[目的]研究缺钾对不同品种冬小麦土壤钾素及品质的影响.[方法]以河北省生产上适用的49份冬小麦品种或品系为材料,采用盆栽试验方法.[结果]土壤缺钾处理,不同品种冬小麦土壤缓效钾、速效钾含量分别降低6.57％ ～39.06％、5.21％ ～53.10％;籽粒产量、千粒重、穗粒数、穗长分别降低4.24％ ～44.48％、1...     

遮荫弱光对甜瓜产量及光合特性的影响

[目的]研究遮荫弱光对甜瓜光合特性、产量和品质的影响,分析遮荫弱光影响甜瓜的生理机制过程.[方法]以新疆当地3个甜瓜品种为材料,设置适度遮荫、轻度遮荫和不遮荫3个处理,测定光合指标、SPAO值和果实产量与品质,数据运用SPSS 19.0软件分析.[结果]与正常光照相比,遮荫弱光造成甜瓜叶片SPAD值、气孔导度(Gs)、...     

不同果树间作对花生生育动态及产量的影响

【目的】 研究花生在不同间作果树下的开花结实、生长规律及产量状况。【方法】 以花育25号、花育33号、山花7号、山花9号为参试材料,分析花生在枣树、巴旦木2种果树下的开花结实、干物质积累、产量性状等指标。【结果】 (1)不同果树间作下花生主要开花时间在第10~27 d,枣树间作较巴旦木间作花生总开花量多;(2)红枣间作下花生根、茎、叶干重积累更快,幼苗期2种间作果树下花生营养生长表现一致,随生育期的进展,营养体与生育体比值(V/R)发生变化,苗期最大后逐渐减小;(3)同一果树间作下,不同花生品种间的主茎高、侧枝长差异显著,花育22号、花育33号较山花7号、山花9号更强壮;(4)枣树间作下花生单株结果数、单株产量较巴旦木间作高。【结论】 红枣适宜间作品种为花育22号,巴旦木适宜间作品种为花育22号、花育33号,红枣更适宜与花生间作。     

光照强度对苗期大豆叶片气孔特性及光合特性的影响

目的 通过分析不同光照强度下苗期大豆叶片气孔特征、光合作用及碳水化合物变化,揭示大豆叶片光合及气孔特性对荫蔽的响应机制。方法 选用对荫蔽敏感性弱的南豆12和荫蔽敏感性强的桂夏豆7号为材料,在人工气候室进行盆栽实验,设置正常光照（CK）、轻度荫蔽（LS,遮光20%）、中度荫蔽（MS,遮光40%）和重度荫蔽处理（SS,遮光75%）,分析不同荫蔽程度对大豆叶片上下表皮气孔特性、光合荧光参数、可溶性糖和淀粉含量的影响。结果 荫蔽敏感性弱的南豆12叶片上、下表皮气孔数量在LS和MS处理下显著高于CK,上表皮气孔在LS、MS处理分别增加26.9%和18.5%,下表皮分别增加了13.9%和39.2%,差异显著,南豆12在SS处理和荫蔽敏感性强的桂夏豆7号在3个荫蔽处理下显著低于CK（P＜0.5）。2个大豆品种光合速率在LS、MS处理显著高于CK, 最大值出现在LS处理, 平均为14.33 μmol CO₂·m ^-2·s ^-1,在CK和SS处理下南豆12显著高于桂夏豆7号;光强减弱,南豆12气孔导度和蒸腾速率均先减后增,桂夏豆7号逐渐减小,且南豆12和桂夏豆7号2个品种的气孔导度均在LS处理出现最大值,分别为0.57 mm·m ^-2·s ^-1和0.30 mm·m ^-2·s ^-1;南豆12胞间CO₂浓度在LS和SS处理下显著高于CK,桂夏豆7号胞间CO₂浓度随荫蔽程度增加而逐渐增大;荫蔽程度增加,2个品种的实际光量子产量和最大量子产额逐渐降低,且不同处理下南豆12的实际量子产量均大于桂夏豆7号。相反,南豆12和桂夏豆7号非光化学淬灭系数随荫蔽程度增加而增大。光强降低,南豆12淀粉含量分别显著下降了59.0%、77.8%、95.8%,桂夏豆7号则显著下降了47.5%、67.3%、87.8%;2个品种可溶性糖含量逐渐降低,南豆12在LS处理下增加了72.7%,显著高于南豆12的CK和桂夏豆7号的LS处理,桂夏豆7号的LS、MS处理和CK无显著差异（P＞0.5）。 结论 荫蔽直接影响气孔性状和光合特性,适当的荫蔽会使叶片通过增加叶片气孔开放来提高净光合速率,增加碳水化合物积累量,进而增强大豆的耐荫性。     

花铃期遮荫对棉花叶片生理特性的影响

【目的】研究棉花花铃期遮荫弱光对棉花叶片生理特性的影响。【方法】选择耐荫性不同的2个棉花(Gossypium hirsutum L.)品种中棉所 49 号和新陆中36 号为材料,于2016至2017年在乌鲁木齐市安宁区镇(87°28′E, 45°56′N)新疆农业科学院综合试验场进行不同程度遮荫大田试验。【结果】遮荫弱光造成棉花主茎功能叶SPAD值、净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r) 和气孔导度(G_s)迅速降低,胞间CO₂浓度(C_i)上升,棉铃对位叶可溶性糖和氨基酸含量上升。中棉所 49 号的相关指标变化幅度较新陆中36号小。不同生态型品种对遮荫弱光环境的适应性亦不同。【结论】遮荫弱光环境下棉花叶片光合性能下降,光合产物累积能力及输出能力受阻,导致棉铃对位叶可溶性糖和氨基酸含量降低,棉花单株铃数、铃重、籽棉产量亦随遮荫程度加深而显著减少(P<0.05)