超微粉体种衣剂对小麦生育后期旗叶生理特性的影响

通过对超粉体种衣剂包衣的２个高产小麦品种生育后期旗叶生理特性的研究表明,该种衣剂对旗叶光合速率,叶绿素含量及产量均有不同程度的积极影响,可以显著提高后期旗叶叶绿素含量及光合速率,从而延缓叶片衰老,延长叶片功能期,增加产量,同时讨论了种衣剂对不同抗性的小麦品种的影响程度,认为种衣剂在抗逆性强的品种上能更好地发挥其应有的功效。     

水肥条件对冬小麦旗叶光合特性及生物量的影响

【目的】研究水肥耦合对冬小麦旗叶光合特性及生物量的影响,建立旱地冬小麦生产的合理水肥管理模式。【方法】2011-2012年,以长旱58为供试材料,设置水分(W)和肥料(Y)2个因子,其中水分包括不灌水、低灌水量、中灌水量、高灌水量4个水平,肥料包括不施肥、低肥、中肥、高肥4个水平,共16个处理,于小麦不同生育时期测定其光合指标(净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr))及生物量。【结果】1)方差分析表明,水分对小麦旗叶光合特性的影响大于肥料,各施肥水平下,旗叶Pn、Gs、Tr与水分呈正相关。不论在何种水肥组合处理中,随着生育期的延长,冬小麦旗叶Pn、Gs、Tr均呈先升后降趋势,于开花期达到最大值。2)在中等施肥量水平下,小麦开花期低灌水量处理较不灌水处理、中灌水量处理较低灌水量处理Pn分别显著提高3.25%和5.01%,Gs分别显著提高10.20%和5.34%,Tr分别提高7.76%和0.15%。3)在土壤水分较充足时,小麦旗叶Pn、Gs、Tr随施肥水平的增加而提高,小麦开花期Pn在中等灌水量水平下,低施肥量处理较不施肥处理、中施肥量处理较低施肥量处理Pn分别显著提高2.45%和3.19%,Gs分别显著提高3.27%和4.23%,Tr分别显著提高4.26%和6.86%。4)同一水分条件下,灌浆期和成熟期生物量均随施肥量的增加先增后减,最高生物量出现在中等肥力水平(Y2)时;返青期和孕穗期,生物量随施肥量的增加逐渐增大。各灌水条件下,开花期生物量随施肥量的增加而变化趋势不同。【结论】高水(100mm)中肥(N、P_2O_5、K_2O用量分别为278.55,163.20,322.80kg/hm2)组合的小麦旗叶光合特性较为优良。     

水分胁迫对小麦旗叶光合特性的影响

利用OS－30型叶绿素荧光分析仪研究了水分胁迫对小麦旗叶叶绿素a荧光动力学参数的影响，结果表明，水分胁迫下旗叶的初始荧光产量到最大荧光产量所需的一半值（T1／2）减少，旗叶光系统Ⅰ（PSⅡ）原初光能转化效率（Fv/Fm）和潜在活性（Fv/Fo）降低，光合作用的潜在活力降低，影响了光合电子的传递和CO2同化的正常进行，表现在可变荧光淬灭速率（△Fv/Fo）减慢，可变荧光下降比值（Ffd=△Fv/Ft）减小，进而影响冬小麦旗叶的光合速率，同时还讨论了水分胁迫对灌浆速率的影响。     

小麦安农98005旗叶光合生理特性及其与产量关系的研究

研究了小麦安农98005旗叶的光合生理特性及其与产量性状的相互关系.结果表明,小麦安农98005旗叶具有较强的捕获光能和光合作用的能力,从孕穗期到乳熟期,旗叶的Pn、Fv/Fm、ETR和产量呈单峰变化,在开花期Pn、Fv/Fm、ETR和产量达到峰值,干物质积累量也最高;进入灌浆期以后,Pn、Fv/Fm、ETR和ФPSⅡ衰减速率慢,并能维持一定的叶面积系数,这可能是安农98005的高产的重要生理基础.     

水分和钾肥对冬小麦旗叶光合特性的影响

为明确灌水与施用钾肥之间的互作效应,本研究采用不同灌水次数与钾肥用量设计,研究了灌水与钾肥施用对旱地冬小麦后期生长及籽粒灌浆的影响.结果表明,适当的灌水次数及钾肥投入,能提高旱地冬小麦旗叶的叶绿素含量、光合速率及小麦籽粒千粒重;灌水与施用钾肥之间有一定互作效应.     

小麦旗叶光合生理指标与含糖量关系研究

光合作用是作物高产的生理基础。关于小麦旗叶光合作用对籽粒发育和产量形成的作用,前人已有较多报道。但以往的研究试验的品种有限,测定的旗叶生理指标较少,更没有系统分析旗叶光合生理指标与光合产物——叶片含糖量之间的关系。以湖北省大面积种植的小麦品种和育成的新品系为材料,研究不同粒型品种旗叶光合生理指标的差异及其与叶片含糖量的关系,可丰富小麦高产育种和栽培理论。     

播期对不同穗型冬小麦旗叶光合特性及产量的影响

以2个小麦品种(兰考矮早八C1;豫麦34号C2)为试验材料,在大田条件下研究了4个播期(10月6日,S1;10月16日,S2;10月26日,S3;11月5日,S4)对冬小麦旗叶光合性能及籽粒产量的影响。结果表明,籽粒灌浆前期旗叶SPAD值和净光合速率在不同播期间差异不明显,灌浆后期播期间差异增大,其中S1降幅最大,表明早播条件下小麦后期叶片衰老较快,影响光合产物的运转与积累。2个品种产量均以S1最低,S2最高。播期显著影响成穗数(P≤1%)和千粒重(P≤5%);2个品种相比,播期对兰考矮早八粒重的影响大于豫麦34号。     

播种方式和施肥量对西农979冬小麦旗叶光合特性及产量的影响

通过测定西农979旗叶SPAD值、净光合速率、蒸腾速率等相关指标,研究2种播种方式和6个施肥水平对西农979灌浆期旗叶光合特性、产量构成要素及产量的影响。结果表明:(1)精量播种和常规播种间穗数差异显著,穗粒数、千粒质量、产量差异不显著。(2)随着施肥量的增加,旗叶SPAD值和蒸腾速率呈现出先增大再减小的趋势;净光合速率在开花期时不施肥最高,且显著高于施肥处理,之后迅速下降,到花后22d降为最低。(3)穗粒数和呈穗数成显著负相关,产量与千粒质量、穗粒数和成穗数呈正相关(r分别为0.571、0.364和0.202)。(4)在常规播种与精量播种条件下,B3处理(纯氮180kg/hm2、P2O5120kg/hm2、K2O 75kg/hm2)的西农979产量最高。在常规播种下B3处理显著高于其他处理,为最优施肥水平;而在精量播种条件下,B3与B2(纯氮135kg/hm2、P2O5 90kg/hm2、K2O 45kg/hm2)、B4(纯氮225kg/hm2、P2O5 120kg/hm2、K2O 75kg/hm2)差异不显著,可见,B2、B3、B4均为最佳施肥处理。     

小麦旗叶性状与光合特性的相关性分析

对不同基因型小麦旗叶的角度、长度、宽度与光合速率(Pn)、气孔导度(G s)、胞间CO2浓度(C i)、气孔CO2浓度、蒸腾量(E),光合有效辐射(PAR)的相关性进行了研究和分析。结果表明:小麦旗叶角度与光合特性的相关性均不显著;旗叶长度与气孔导度(G s)和胞间CO2浓度(C i)呈显著正相关;旗叶宽度与光合速率(Pn)、胞间CO2浓度(C i)、气孔导度(G s)、气孔CO2浓度及光合有效辐射(PAR)分别呈显著正相关和极显著正相关。因此,与旗叶角度、长度相比,旗叶宽度是影响小麦光合特性更为重要的因素。     

水氮耦合对小麦旗叶光合特性及籽粒产量的影响

在盆栽条件下,以旱地小麦品种‘长旱58’为材料,研究水氮耦合对冬小麦旗叶主要光合特性及小麦籽粒产量的影响。结果表明,在2种水分处理下小麦旗叶的叶绿素SPAD值、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)及产量等都随氮肥施用量增加而增加,氮肥主要通过影响小麦旗叶Pn和小麦的穗数、穗粒数来影响产量。在不施氮(N0,0g·kg-1)及正常施氮(N1,0.2g·kg-1)处理下,中度水分胁迫(W2,土壤含水量为田间持水量的50%~60%)处理的小麦旗叶的光合速率及产量大于充分灌溉处理(W1,土壤含水量为田间持水量的70%~80%),而在高氮(N2,0.4g·kg-1)处理下则相反。说明,适度水氮运筹会提高小麦旗叶光合能力及籽粒产量形成,主要表现为粒质量的增加。     

不同水氮运筹对冬小麦光合特性和产量的影响

为了确定小麦高产水肥需求规律,以周麦27为材料,研究不同水[W1(中度水分胁迫:土壤含水量为田间持水量的50%~60%)、W2(适当灌溉:土壤含水量为田间持水量的60%~70%)、W3(充分灌溉:土壤含水量为田间持水量的70%~80%)]、氮[N1(不施氮)、N2(正常施氮:225kg/hm~2)、N3(高施氮:300 kg/hm~2)]运筹对冬小麦光合特性和产量的影响。结果表明,当土壤水分含量相同时,随着施氮量的增加,小麦净光合速率(Pn)总体呈现先增加后趋于平稳的趋势,小麦旗叶SPAD值、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO_2浓度(Ci)以及产量总体呈先增加后降低的趋势。当施氮量相同时,花后10 d,随着土壤含水量的增加,SPAD值总体逐渐增加(N1处理除外),Ci总体逐渐降低,Pn、Tr和Gs总体先降低后增加;花后18 d,SPAD值、Pn、Tr以及Gs总体随着土壤含水量的增加而增加,但总体上W2和W3处理间差异不显著(Gs除外);花后26 d,SPAD值随着土壤含水量的增加呈先增加后降低的趋势,Pn总体呈增加的趋势(W2和W3处理间总体差异不显著),Gs总体呈先降低后增加的趋势。当土壤水分含量相同时,与N1处理相比,N2处理小麦产量平均提高11.87%,N3处理提高了7.86%。当施氮量相同时,与W1处理相比,W2处理小麦产量平均提高3.24%,W3处理提高了2.26%。W2N2处理即施氮量为225 kg/hm~2,灌溉后土壤含水量为田间持水量的60%~70%时产量最高。说明适当的水氮运筹有利于提高小麦产量。     

冬小麦品种更替过程中旗叶结构与光合作用的关系研究

为研究冬小麦品种更替过程中旗叶结构与光合作用的关系,以60a来广泛种植的10个冬小麦品种为材料,对株高,收获指数,旗叶的厚度、面积、叶肉细胞形态、叶绿体数目、光合速率、叶绿素含量等进行观察和测定比较。结果显示,随着品种更替,从BM1到LX998株高降低了37.25%,旗叶厚度、面积和收获指数均呈上升趋势;4环叶肉细胞面积由2 546.12μm2减小到2 285.92μm2,6环以上叶肉细胞的比例逐渐增大。灌浆期4环叶肉细胞中叶绿体个数增加了48.68%,叶绿素含量逐渐增大,光合速率高值持续期延长。上述结果说明,旗叶结构在小麦品种更替过程中有明显改变,可为小麦品种改良提供微观结构方面的依据。     

晚冬早春阶段增温对冬小麦光合性能及旗叶衰老的调控作用

【目的】针对华北平原北部冬小麦生长发育所需的适宜温度与环境实际温度间的矛盾,通过晚冬早春阶段性增温,研究拔节前增温及拔节后揭除塑膜相对降温对冬小麦旗叶光合性能和衰老的调控作用,以期为华北平原冬小麦通过调控温度延缓小麦衰老和挖掘产量潜力提供理论及方法依据。【方法】2015—2017年连续2个生长季在河北省农林科学院深州旱作节水农业试验站进行大田试验,以“衡观35”为试验材料,晚冬早春采用搭建温室的方法,设置覆盖2层塑膜（M2E,1月25日—3月25日）、覆盖2层塑膜（M2L,2月5日—3月25日）、覆盖1层塑膜（M1,2月20日—3月25日）、常规生产对照（CK）共4个处理,以覆盖有孔和无孔塑膜以及时间的早晚和长短来调控温度和小麦生长发育时间,由此获得了时间相同的小麦生长发育进程不同、发育进程相同而所处日期和温度不同的结果。试验过程中记录每个处理各生育期起始时间,并测定光合特性、衰老相关酶活性、产量、水分利用效率等指标。【结果】早覆盖的M2E处理的冬小麦比对照开花提前8 d,成熟提前3—4 d;灌浆期旗叶叶绿素相对含量SPAD提高17.3%、净光合速率提高30.8%、超氧化物歧化酶（SOD）活性提高23.7%、过氧化氢酶（CAT）活性提高27.2%、过氧化物酶（POD）活性提高19.4%、丙二醛（MDA）含量降低23.8%;开花时的旗叶面积增大27%,收获时籽粒产量提高22.8%,水分利用效率提高16.9%。随着增温时间的推迟和覆盖时间的缩短,上述指标与对照差异越来越小,以至于M1处理上述指标与CK均显著不差异。【结论】晚冬早春阶段增温既维持了旗叶较高的光合速率,又显著延缓了旗叶衰老,进而为灌浆提供了物质基础;既增加了小麦穗粒数,又延长了小麦灌浆时间,从而获得了高产,获得高产的同时虽然增加了耗水量但促进了水分的高效利用。晚冬早春阶段增温是华北平原北部冬小麦有效平衡热量资源供应与生长发育所需的方法,既可减轻晚冬早春冻害对小麦返青及拔节的影响,又可规避小麦生育后期干热风带来的危害。     

底肥分层条施对冬小麦旗叶衰老和光合特性、籽粒产量和肥料利用率的影响

【目的】 针对黄淮海地区冬小麦生产中肥料撒施或埋深过浅导致肥料利用率低的问题,探索水浇地麦田底肥施用方式对冬小麦籽粒产量和肥料利用率的影响,以期为该地区冬小麦高产和肥料的高效利用提供理论依据和技术支撑。【方法】 于2016—2018年冬小麦生长季,在水浇地大田条件下,设置5 种肥料施用方式：全生育期不施肥（T1）;底肥单层条施于地表下8、16 和24 cm土层深处 （T2、T3 和 T4）;底肥按1﹕2﹕3 分为3份,分别条施于地表下8、16 和24 cm 土层深处（T5）。研究不同施肥方式对冬小麦旗叶衰老和光合特性、籽粒产量和肥料利用率的影响。【结果】 随着底肥条施深度的增加,冬小麦花后旗叶超氧化物歧化酶（SOD）活性、过氧化氢酶（CAT）活性、可溶性蛋白含量、最大光化学效率（Fv/Fm）和实际光化学效率（ΦPSⅡ）均提高,气孔导度（G s）增大,净光合速率（P n）提高,丙二醛（MDA）含量降低。底肥分层条施处理（T5）与底肥24 cm单层条施处理（T4）相比,开花后旗叶衰老、荧光和光合特性差异不明显,但籽粒产量和肥料农学效率显著提高,增幅分别为5.4%—6.5%和26.8%—72.9%,这与其在较高成穗数条件下仍保持较高的穗粒数和千粒重有关。【结论】 水浇地麦田,底肥按1﹕2﹕3的比例分层条施可以在获得较高成穗数的基础上,延缓冬小麦旗叶衰老、改善旗叶光合能力,增加穗粒数、千粒重和籽粒产量,促进肥料高效利用。     

冬小麦非旗叶光合器官光合效应的遗传规律

研究了冬小麦非旗叶光合器官光合效应(以下简称非旗叶光合效应)的表现情况及其遗传规律。结果表明,非旗叶光合效应在不同材料间的变异系数为7.8%,并与千粒重之间存在显著负相关。控制非旗叶光合效应的基因作用以加性效应为主,同时存在非加性效应;非旗叶光合效应的一般配合力方差大于特殊配合力方差,所以在种质创造及育种中亲本的一般配合力比组合的特殊配合力更重要一些。本文计算了非旗叶光合效应的广义和狭义遗传力,其分别为79.29%和70.08%,由于两种遗传力均较大,所以在组合的配置及杂交后代的选择中,不仅应重视高非旗叶光合效应亲本的选配,同时应重视该性状的杂种后代的早代选择,以便形成高非旗叶光合效应群体。     

Effect of Methanol on Photosynthesis and Chlorophyll Fluorescence of Flag Leaves of Winter Wheat

Photosynthesis and chlorophyll a fluorescence parameters, photochemical efficiency of PS II （Fv/Fm）, photochemical quenching of PS II （qP）, nonphotochemical quenching of PS II （NPQ）, maximum activity of PS II （Fv/Fo） as well as electron transport rate （ETR）, and quantum yield of PS II （ФPS II） were measured on flag leaves of the winter wheat treated by methanol at different concentrations. The results revealed that photosynthesis was greatly improved by methanol, as indicated by higher photosynthetic rates and stomatal conductance. The enhancement effect of methanol on photosynthesis was maintained for 3-4 days. Different methanol concentration treatments also increased intercellular CO2 concentration and transpiration rates. No significant decline was found in Fv/Fm, Fv/Fo, and ФPS II, which revealed no photoinhibition during methanol application in different methanol concentrations. Methanol showing no apparent inhibitory effects indicated higher potential photosynthetic capacity of flag leaves of winter wheat. However, the increase in photosynthesis was not followed by an increase in the photosynthetic activity （Fv/Fm）, and fluorescence parameters did not indicate an improvement in intercellular CO2 concentration and PS II photochemical efficiency compared with the control, thereby encouraging us to propose that lower leaf temperatures caused by applied methanol would reduce both dark respiration and photorespiration （most importantly）, thus, increasing net CO2 uptake and photosynthetic rates.