干旱条件下冷型小麦籽粒灌浆特性及其成因的初步研究

通过对干旱条件下不同小麦品种的观测发现：在干旱胁迫下，小麦有冷暖之分，被区分为冷型小麦和暖型小麦，其灌浆规律用Richards方程W＝K（1＋e^A Bt)^-1/N得到较好的拟合效果，籽粒增重遵循慢－快－慢的节律变化。冷型小麦与暖型小麦相比，表现出营养器官和籽粒发育较协调，灌浆持续时间长，活跃生长期长，尤其结实后期灌浆速率高的特点；它的饱满指数也明显高于暖型小麦。上述特点和其代谢功能有着密不可分的关系，冷型小麦在叶片功能期、丙二醛含量和净光合速率等方面均较优越。由此可见，在干旱条件下，冷型小麦在灌浆方面有明显优势，其规模的揭示可为抗旱材料的选择和抗旱育种提供一定的理论依据。     

不同栽培模式和施氮对半湿润易旱区冬小麦籽粒灌浆特征的影响

在黄土高原南部半湿润易旱区,以土垫旱耕人为土为供试土壤,进行大田试验,研究栽培模式和施氮对冬小麦灌浆过程中籽粒体积、粒重和含水量的影响.结果表明,籽粒体积随灌浆进程的麦化符合一元二次方程,籽粒体积在灌浆起始阶段快速增长,之后缓慢增长至最大值,后期快速下降;对不同灌浆期籽粒体积和最大籽粒体积,小偃22大干小偃503,不同栽培模式其大小顺序为:集雨面栽培＞全程覆膜＞常规栽培,施氮对其影响不显著,各处理达到最大籽粒体积时间变化在24.3～25.7 d间,差异不大.各处理粒重均呈"S"型变化趋势,符合Logistic 生长模型;小偃22的最大粒重大干小偃503;而不同栽培模式的最大粒重表现为:地膜覆盖栽培＞常规栽培、集雨面栽培;施氮对小偃503最大粒重有促进作用,而对小偃22表现出一定抑制作用.从总体上看,小偃503的灌浆速率大干小偃22;常规栽培和集雨面栽培的灌浆速率大于覆膜栽培;施氮对灌浆速率的影响与对粒重的影响相反.不同小麦品种粒重的差异与灌浆进程有关,在灌浆前期小偃22与小偃503粒重差异不明显,在中后期,小偃22与小偃503粒童差异逐渐增大,灌浆结束时小偃22粒重显著大干小偃503.从收获时粒重和全灌浆期平均粒重看,均以集雨面栽培最大,全程覆膜栽培次之,常规栽培最小,与最大粒重有所不同.籽粒含水量随灌浆过程推进几乎均呈直线下降,但小偃22籽粒含水量大干小偃503;栽培模式和施氮对籽粒含水量影响较小.小麦粒重与籽粒体积和含水量间存在显著或极显著线性相关关系.     

耕种方式对冬小麦籽粒灌浆特性及产量的影

通过大田定位试验,研究了免耕条播、深松条播、旋耕条播、机械撒播等4种耕种方式下冬小麦强势粒灌浆特性,用Logistic方程拟合籽粒灌浆进程,对籽粒灌浆参数进行了分析.试验结果表明,方程拟合决定系数均在0.9942以上,Logistic方程能真实反映籽粒灌浆进程.旋耕条播、机械撒播耕作深度相同,各阶段灌浆速率较一致,渐增期、快增期、缓增期均低于深松条播和免耕条播,但二者株行配置方式不同,机械撒播渐增期略高于旋耕条播,快增期、缓增期均低于旋耕条播,但3个阶段灌浆持续期分别比旋耕条播高0.05、0.57 d和0.71d.耕作、种植方式主要通过影响籽粒灌浆速率和灌浆持续天数影响粒重,耕作方式对灌浆速率影响大,株行配置对灌浆持续期影响明显.耕种方式对强势粒、弱势粒灌浆特性影响效应不同,机械撒播强势粒渐增期灌浆速率高达0.95 mg·d-1·粒-1,持续时间仅为9.95 d,快增期、缓增期灌浆速率仅为2.11 mg·d-1·粒-1和0.59 mg·d-1·粒-1,但持续时间长达12.27 d和15.27 d,强势粒千粒重高达41.65 g,虽然强、弱势粒综合千粒重仅为40.2g,但该模式有效穗数高,经济产量高达7 599.0 kg·hm-2.     

土壤干旱对冬小麦生理特性和干物质积累的影响

试验用盆栽和防雨池栽２种方法研究了不同土壤水分对小麦生长发育和产量的影响。结果表明,小麦生育中后期随着土壤干旱程度的加剧和干旱时间的延长,小麦叶片的光合强度、冠层蒸腾强度降低,生长明显受到抑制,导致籽粒产量减少。起身期改善土壤水分状况,显著地增加植株和各器官的干物质含量,延缓了绿叶干重的急剧降低。穗脖长（穗基部与旗叶鞘顶部之间的距离）、穗粒数,绿叶干重、植株生长速率对土壤水分反应较敏感,可作为小麦     

干旱对马铃薯光合特性及块茎形成的影响

选用马铃薯克新1号品种,在沙培条件下检测了不同水分梯度及外源ABA浓度对马铃薯前期植株生长、光合特性及块茎形成的影响。结果表明:适度干旱胁迫(50%)利于马铃薯结薯数和结薯率的增加,植株叶片、根和匍匐茎中脱落酸(ABA)含量也高于对照处理(65%);外源高浓度(5u M和10u M)ABA促进马铃薯结薯数和薯重的增加。马铃薯植株叶面积和净光合速率、蒸腾速率、气孔导度随干旱胁迫程度和外源ABA浓度的增加而降低,但胞间CO2浓度呈增加趋势。不同水分和ABA供给对马铃薯植株的前期干物质积累量无影响,而干旱程度的加强与ABA浓度的增加均会促进干物质向地下部的分配,成为块茎形成差异的生理基础。ABA可能介导了干旱胁迫对马铃薯块茎形成的调控,进一步探讨ABA在干旱胁迫下的调控机制具有重要的理论价值和应用前景。     

土壤干旱对冬小麦幼苗生长和叶片生理特性的影响

采用盆栽试验对不同土壤干旱下冬小麦幼苗生长和生理特性进行了初步研究。结果表明,幼苗株高、叶面积、叶干重、茎干重、根干重、总生物量、叶水势、叶片相对含水率均随土壤水分的减少而呈降低趋势;根冠比、叶片水分饱和亏、可溶性糖含量、脯氨酸含量、质膜透性、MDA含量以及叶片SOD、POD活性均呈增加趋势。这说明,在干旱胁迫下,冬小麦幼苗一方面通过改变生物量分配策略,较多地提高根比重,以利于根系吸水增加抗旱性;另一方面,通过改变叶片的生理特性以提高抗旱性。     

金诺丰叶面肥对旱地冬小麦陕农981旗叶光合和灌浆特性及产量的影响

以冬小麦陕农981为材料,采用单因素随机区组设计,研究了不同时期喷施叶面肥金诺丰对陕农981灌浆期旗叶光合特性、籽粒灌浆特性和产量的影响.结果表明:金诺丰能够提高小麦灌浆期旗叶的光合速率和籽粒灌浆速率,分别较对照提高14.5%和10.7%;增加籽粒干物质的积累量,较对照增加2.6%;产量构成三要素都有不同程度提高,成穗数、穗粒数、千粒重分别平均提高8.0%、7.5%和2.6%.不同时期喷施对产量的影响大小依次是拔节期＞开花期＞灌浆期＞分蘖期＞返青期.     

水分胁迫对糜子物质运转和籽粒灌浆特性的影响

为探索不同生育期不同程度水分胁迫下糜子籽粒灌浆特性及产量形成特点,以榆糜2号为材料,采用盆栽试验,利用Richards方程对不同处理强、弱势粒的灌浆过程进行比较,进而分析研究了拔节期、孕穗期和开花成熟期中度(占田间最大持水量的40%~45%)、重度水分胁迫(占田间最大持水量的20%~25%)对糜子强、弱势粒灌浆特性与抽穗后物质积累和转运及产量形成的影响。结果表明:与对照(全生育期充足供水,占田间最大持水量的70%~75%)相比,重度水分胁迫下,籽粒的起始生长势R0降低,最大灌浆速率出现的时间Tmax延迟,灌浆后期时间缩短,灌浆中期和后期的贡献率下降,茎鞘向穗部的物质转运率降低,进而影响结实率和产量,其中孕穗期重度水分胁迫的穗粒数和穗粒质量比对照分别降低了44.62%和38.19%,是降幅最大的;中度水分胁迫加快了糜子灌浆进程,促进了糜子叶片和茎鞘向穗部的物质转运率,提高了结实率和籽粒充实度,提高了糜子产量,其中拔节期中度水分胁迫是增加幅度最大的,其穗粒数、结实率、千粒质量和穗粒质量比对照分别增加了24.17%、17.92%、7.19%、41.14%。因此,在适度水分胁迫下,协调并提高糜子籽粒的灌浆起始生长势和前期、中期的灌浆速率以及茎鞘向穗的物质转运率,对于保证和提高糜子产量有重要意义。     

干旱条件下冬小麦籽粒灌浆期冠层叶片衰老特性研究

以冬小麦品种西农961、小偃6号、陕229为供试材料,研究了干旱条件下冬小麦不同品种冠层叶片衰老特性。试验结果表明,籽粒灌浆期冬小麦不同品种叶片衰老特性存在差异。与西农961和小偃6号相比较,陕229的叶绿素含量较高且降低趋势最缓慢;3个品种在开花后可溶性蛋白含量均呈现先升高后降低的趋势,在开花后第12 d达到最大值,其中陕229的可溶性蛋白质含量在灌浆中期降低速率较为缓慢;陕229的过氧化氢酶(CAT)活性在灌浆后期较高,降低速度慢,持续时间长;整个灌浆期间陕229的丙二醛含量最少,膜质过氧化程度最低,叶片衰老程度最慢。     

秸秆覆盖对旱地冬小麦灌浆动态及产量的影响

为了研究不同秸秆覆盖量处理下冬小麦籽粒灌浆的动态及产量变化,在渭北旱塬设置秸秆覆盖量9000 kg/hm2(SM9)6、000 kg/hm2(SM6)3、000 kg/hm2(SM3)及无覆盖(CK)4个处理进行旱地冬小麦栽培试验。结果表明,在灌浆渐增期,不同处理的灌浆速率表现为:CKSM3SM6SM9;速增期和缓增期灌浆速率大小为:SM3SM6CKSM9。SM9灌浆持续时间长,较CK多6 d,SM6、SM3与CK灌浆持续时间近乎一致。在灌浆速增期和缓增期,覆盖处理的灌浆贡献率均大于CK,在渐增期则均小于CK。相对于CK而言,覆盖一年后3 000 kg/hm2处理提高了冬小麦产量,较CK显著增产5.9%,且速增期和缓增期灌浆速率保持较高水平。     

冬小麦抗旱性状遗传力分析

依据Griffing方法I,配制不同类型的复合双列杂交组合,在水地(浇越冬水、返青拔节水、孕穗水和灌浆水)和旱地(雨养)条件下,在不同生育时期测定冬小麦株高、单株穗数、单株粒重、穗粒数、黄叶数、SOD、POD、MDA等农艺、生理生化性状,研究不同组合类型对其杂交后代的抗旱性遗传力及其与抗旱性的关系.结果表明,单株粒重、穗下节长、黄叶数、籽粒饱满度、落黄特性、成穗数、株高等7个性状与抗旱性关系密切且遗传力较强,可作为高产种质杂种后代的早期抗旱性鉴定指标.SOD活性和MDA含量由于广义遗传力和狭义遗传力均较高,可以在杂种后代早期世代进行选择,OA能力和POD活性广义遗传力较高但狭义遗传力低,适宜在杂种后代的晚期世代进行选择.     

氮用量对不同穗型小麦品种籽粒灌浆及穗部性状的影响

在不同施氮条件下,对两种穗型冬小麦品种的籽粒灌浆特性及穗部性状进行了研究。结果表明:通过用不同方程对籽粒生长动态进行拟合,Cubic、Quadratic及Logistic方程的R2值均达显著水平,且三种曲线的R2值间差异明显。粒重与灌浆参数W、S、Se、Ws间相关性均达显著水平,通过栽培技术措施调控,稳定提高籽粒灌浆持续期、有效灌浆持续期及有效灌浆持续期的粒重增加值等灌浆参数,对提高粒重具有重要意义。施氮水平对两种穗型品种的千粒重表现出不同的趋势,而对于目标性状产量来说,豫麦49高于豫麦66,且均以施氮225kg/hm2处理产量最高。     

限水灌溉对冬小麦灌浆期旗叶叶绿素荧光动力学参数及产量的影响

在池栽、遮雨条件下,利用植物效能分析仪研究了减少灌水次数对豫麦50灌浆期旗叶叶绿素荧光动力学参数及产量的影响.结果表明,不同灌水处理小麦旗叶叶绿素含量和Tm值开花后均较高,然后逐渐降低;Fv/Fo、Fv/Fm在灌浆中、前期差异不大,而在灌浆末期迅速降低.全生育期不灌水处理在灌浆期旗叶叶绿素含量、Tm、Fv/Fo和Fv/Fm较低,而拔节期灌1水处理则较高.减少灌水次数会降低籽粒产量和田间耗水量,而提高了水分利用效率.     

干旱对小麦灌浆期旗叶光合等生理特性的影响

对盆栽小麦开花灌浆期进行正常供水(CK)、中度干旱胁迫(MS)和严重干旱胁迫(SS)3种水分处理,测定旗叶各生理指标变化。结果表明:花后0～28d,中度干旱胁迫的旗叶中可溶性蛋白含量变化与对照接近,严重干旱胁迫下可溶性蛋白含量较低;开花8天以后,两种干旱处理旗叶中可溶性糖含量均高于对照,在开花第28天,分别高出对照2.8％和3.7％;两种干旱处理,开花16d以前,旗叶中脯氨酸(Pro)含量急增,尔后又降低;整个开花灌浆期间,中度干旱胁迫旗叶中叶绿素含量、光合速率、蒸腾速率、气孔导度和单叶WUE与对照接近,严重干旱胁迫处理下,则明显较低,但单叶WUE增加;随着干旱程度增加旗叶水势降低;花后23d时,严重干旱处理水势低于对照1.3MPa。     

不同灌水处理对冬小麦冠层结构及光合特性的影响

通过对冬小麦不同生育时期进行灌水处理,研究了灌水处理对冬小麦冠层结构、光合特性及产量的影响.结果表明,两水处理(越冬期和拔节期)的冬小麦叶绿素含量和叶面积指数,在全生育期内始终保持较高水平,且分别在开花期和灌浆初期呈现倒"V"型.灌水处理对透光率的影响与叶面积指数的变化趋势相反;两水处理(越冬期和拔节期)的冬小麦旗叶净光合速率、气孔导度和蒸腾速率与一水处理(越冬期或者拔节期)相比显著提高,胞间CO_2浓度则降低.P12、138和米808三个品种产量均是两水处理(越冬期和拔节期)最高,分别达到5 045、5 516、5 479 kg/hm~2.     

河北省冬小麦干旱预测技术研究

本研究以河北省冬小麦干旱综合监测模型为基础,对其包含的土壤相对湿度指数、作物水分亏缺距平指数、降水量距平指数进行未来10天的预测,建立冬小麦干旱预测模型;应用2001年、2008-2010年唐山、涿州、定州、黄骅、深县、栾城、南宫、肥乡8个站气象和土壤墒情资料,以农田土壤水分平衡方程为依据,对0 ～ 50 cm、0～20 cm土壤相对湿度预测结果和冬小麦干旱预测模型模拟结果进行检验.结果表明:0～50 cm土壤相对湿度相对误差在10％以下的站点占73％,在10％ ～ 15％的占12％,在15％以上的占15％;0～ 20 cm土壤相对湿度相对误差在10％以下的站点占68.4％,在10％ ～ 15％的占13.7％,在15％以上的占17.9％;干旱预测模型预测准确率为77.8％,如果以预测结果与监测结果相差一个干旱等级为正确,则干旱预测与监测结果完全一致,干旱预测模型可满足业务应用的需要,但干旱预测模型预测准确率依赖于降水预报的准确率.