春小麦磷素吸收、积累与分配规律的研究

为了探索春小麦磷素吸收、积累与分配规律，在不同密度、不同施肥条件下，对春小麦磷素的吸收积累分配和转移动态进行了系统的研究。结果表明，春小麦全生育期植株体内磷含量在分蘖末期最高，为1％左右，此后随生育进程的推进逐渐下降，到完熟期降至一生中最低值，为O．3％左右。春小麦一生中磷素吸收呈单峰曲线变化，峰值在拔节盛期至孕穗期，且因不同密度、施肥处理表现出一定差异；高密度及高施磷处理下吸收磷素较多，不施肥处理吸收最少。春小麦一生中，磷素的积累与生育进程间符合Logistic方程。磷素在各器官中的分配，在孕穗之前主要分配在叶片和茎鞘中，此后逐步向穗和籽粒中转移，到完热时，籽粒中磷素含量占全株的60％～78％。     

春小麦氮素吸收、积累与分配规律的研究

为了给小麦高产栽培合理施肥提供理论依据，本试验采用五因素二次通用回归旋转组合设计方法，系统地研究了春小麦在不同密度、施肥处理下氮素的吸收、积累、分配和转移规律。结果表明，春小麦一生中植株体内氮素含量在苗期至分蘖末期最高，为3．10％左右，此后随生育进程的推进逐渐下降，到完熟期下降至一生中最低值。春小麦全生育期中氮素吸收高峰在拔节至孕穗期，且在不同密度和施肥处理下，高密和高氮处理氮素吸收高于其他处理。春小麦一生中，氮素积累量与生育进程间符合S型曲线变化。各器官氮素的分配，生育前期主要以营养器官叶、茎鞘为主，生育后期则主要分配在籽粒中。叶片氮素的转移发生在孕穗之后，茎鞘氮素转移时期因不同处理而异，而穗部氮素转移发生在开花后。     

盐碱胁迫对小麦种子萌发、早期幼苗生长及Na+、K+代谢的影响

为给盐碱地区小麦合理种植提供依据,以春小麦品种吉麦3号为材料,混合两种中性盐（NaCl∶Na2SO4=4∶1）与两种碱性盐（Na2CO3∶NaHCO3=4∶1）分别模拟不同强度的盐、碱胁迫条件,探讨小麦种子萌发、早期幼苗生长及Na＋、K＋代谢对其的响应方式,并比较种子萌发期与早期幼苗生长阶段耐盐碱能力的强弱。结果表明,碱胁迫使小麦种子的发芽率、发芽速率及早期幼苗生长的下降幅度大于盐胁迫,高盐环境下未萌发的种子在蒸馏水中复萌较好,而高碱环境下则多数死亡。盐碱胁迫对小麦早期幼苗根生长的抑制程度显著大于茎叶,并且该阶段的耐盐碱性明显低于种子萌发期。随着盐碱胁迫浓度的增加,小麦幼苗根与茎叶中的Na＋含量与Na＋/K＋显著增加,且在碱胁迫下,尤其是根中Na＋含量和Na＋/K＋值更高,盐胁迫下K＋含量在根与茎叶中变化不明显,而在碱胁迫下则呈下降趋势。上述结果说明,盐胁迫与碱胁迫对小麦种子活力和早期幼苗生长与生理代谢的影响有着明显的不同,根中大量积累Na＋是小麦在早期幼苗阶段耐盐碱性的重要生理特征。小麦种子萌发期与早期幼苗生长阶段耐盐碱性具有明显的差异,盐碱胁迫下种子即使能够萌发也不意味着能够继续生长成苗。     

盐分胁迫对小麦籽粒蛋白质及其组分含量变化动态的影响

为了明确盐分对小麦籽粒蛋白质及其组分含量的影响,分析了3种不同盐分含量的土壤上小麦籽粒蛋白质及其组分含量的动态变化。结果表明,随着土壤盐分浓度的增加,小麦籽粒蛋白质含量提高,表现为S3（土壤盐分含量1．6129g／kg）〉S2（土壤盐分含量1．2656g／kg）〉SI（土壤盐分含量0．674g／kg）;小麦籽粒蛋白质积累量随盐分浓度的提高而下降,S2与S1处理间籽粒蛋白质含量和积累量差异均达显著水平,S3与S2和S1间差异均达极显著水平。盐分胁迫条件下小麦籽粒蛋白质含量呈高一低一高的“V”型变化,与正常生长条件下蛋白质含量的变化动态一致。小麦籽粒蛋白质各组分含量随土壤盐分浓度的增加而增加,各处理间的清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白含量差异均达显著或极显著水平。从各组分占总蛋白的比例来看,清蛋白、球蛋白、谷蛋白的比例随着土壤含盐量的增加而下降,醇溶蛋白的比例则随土壤含盐量的增加而增加,谷／醇比随着土壤含盐量的增加而下降。     

水氮互作对旱地春小麦氮肥利用效率和经济产量的影响

为明确水氮互作对旱地春小麦氮素利用效率和经济产量的影响,通过盆栽试验分析了不同水氮处理下春小麦关键生育期茎秆、叶片、麦穗（不含籽粒）和籽粒的全氮含量及经济产量。结果表明,水氮互作下,春小麦茎秆、叶片和麦穗（不含籽粒）的全氮含量均随生长发育进程的推进而呈现下降趋势;正常水分条件（土壤含水量为最大持水量的75%～85%）下,春小麦茎秆、叶片、麦穗（不含籽粒）和籽粒的全氮含量均表现为中氮处理（每公斤土壤施纯氮0.１5 g）＞高氮处理（每公斤土壤施纯氮0.25 g）＞空白对照（不施氮肥）,且中氮处理的氮肥利用率、农学效率和生产效率均显著高于高氮处理（P＜0.05）,但经济产量却显著低于高氮处理（P＜0.05）;水分胁迫条件（土壤含水量为最大持水量的35%～45%）下,春小麦茎秆、叶片、麦穗（不含籽粒）和籽粒的全氮含量均表现为高氮处理＞中氮处理＞空白对照,但中氮处理的氮肥利用率、农学效率和生产效率及经济产量均显著高于高氮处理（P＜0.05）。说明正常水分条件下,增加氮肥用量有利于提高旱地春小麦的经济产量,而水分胁迫条件下,减少氮肥用量更有利于旱地春小麦的生产。     

花后高温胁迫对春小麦籽粒淀粉合成的影响

为揭示高温胁迫对春小麦籽粒淀粉合成的影响机制,以宁春4号小麦为材料,分别于花后5、10、15和20 d进行高温（35 ℃±3 ℃）胁迫,利用实时荧光定量PCR法（qPCR）研究花后不同时期高温胁迫下小麦籽粒淀粉合成相关酶基因表达,并将基因表达量与对应籽粒淀粉合成酶活性进行相关性分析。结果表明,束缚态淀粉合成酶Ⅰ（GBSSⅠ）基因对高温不敏感,而腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（AGPase）基因、淀粉分支酶（SBE）基因、可溶性淀粉合成酶（SSS）基因的表达均被高温胁迫抑制;被测的4种淀粉合成相关酶的活性均被高温协迫抑制。自然生长温度下,除GBSSⅠ酶外,SBE、AGPase和SSS酶活性与其对应基因的表达量极显著或显著正相关;高温胁迫使4种被测的淀粉合成相关酶活性与其对应基因表达量的相关性降低。高温胁迫通过抑制小麦籽粒淀粉合成相关酶基因的表达而影响对应酶活性,使小麦籽粒淀粉的积累发生改变;高温胁迫发生时间越早,对小麦籽粒淀粉积累影响越大。     

河南省主要小麦品种重金属污染评价及镉吸收规律研究

为给小麦优质、高效、安全生产提供理论指导和品种保障,2003年对河南省大面积推广小麦品种的重金属含量进行了测定,结果表明,河南省主要小麦品种重金属含量均未超过国家相关标准。2004年对鹤璧市卫河堤岸内侧土壤重金属检测表明,其土壤Cd含量为10．5mg／kg,严重超过国家标准（0．6mg／kg）。在此土壤环境下测定小麦植株各部位重金属含量,结果表明,重金属Cd的积累量因品种、部位的不同而不同,品种间籽粒Cd含量为0．102～0．168mg／kg,均超过国家标准（0．100mg／kg）。小麦各部位Cd积累大小次序为根〉叶〉茎〉鞘〉籽粒〉颖壳。     

河南省洛阳市小麦籽粒中元素富集特征研究

为了解洛阳市小麦籽粒元素富集特征基于土壤元素含量的关系,对洛阳市土壤硒高背景区种植的小麦和土壤进行了系统采集,测定了土壤25项全量指标、6种元素的有效态指标、7种元素的形态指标及小麦籽粒12种微量元素含量,分析了土壤和小麦籽粒中有益元素和重金属元素的含量特征、富集规律以及小麦籽粒微量元素与土壤元素的相关性。结果表明,研究区土壤富集硒和钼,小麦籽粒中钼、锌、硒、铜的富集系数均大于15%,富硒小麦的比例为69.11%,籽粒镉、砷、铅、汞、铬含量均低于全国平均值。小麦籽粒中硒、钼、砷含量与土壤pH值均呈显著正相关,镉、铬、镍含量与土壤pH值均呈显著负相关,锗含量与土壤pH值呈正相关,铜、锌含量与土壤pH值呈负相关,汞、铅、氟含量与土壤pH值均无相关性。研究区小麦籽粒具有有益元素丰富、有害元素含量低的特征,因而该地区是富硒富钼同时锌铜丰富的特色小麦有利地区。     

大、小麦对镉的吸收、运输及在籽粒中的积累

大、小麦是全球最重要的粮食作物 ,生产镉低积累量的大、小麦对人们的健康至关重要 ,因为镉易被大、小麦吸收并在其体内积累。大、小麦籽粒中镉的含量与众多因素有关。根部特性是决定植株吸收镉的关键所在 ,根部特性主要决定于品种特性。根系细胞壁对镉的固定、液泡对镉的钝化、木质部液中镉的向外运输以及镉在穗部韧皮部中再运输共同决定籽粒中镉的含量。本文阐述了镉在植物体内的吸收、运输以及在籽粒中的积累规律 ,并讨论了降低大、小麦籽粒中镉积累的育种与栽培途径     

灌浆期高温对不同耐热性小麦籽粒淀粉积累的影响

为揭示小麦耐热机理,以3个耐热性不同的小麦品种(系)［44（耐热）、94（热敏感）和中国春（热敏感）］为材料,在开花后15 d至成熟进行胁迫（昼/夜温度37/17 ℃,14/10 h）,探究热胁迫对小麦灌浆时间、千粒重、籽粒淀粉含量、组成和淀粉颗粒的影响。结果表明,在高温胁迫处理后,耐热和热敏感小麦籽粒总淀粉含量均降低,直/支比分别下降和升高;与耐热品系44相比,2个热敏感小麦品种的A型淀粉颗粒粒径减小,中间型淀粉颗粒（8~14 μm）增多。这些结果说明,灌浆期高温胁迫抑制了小麦籽粒淀粉的积累,但不同耐热能力的品种（系）对高温胁迫的响应存在差异。     

汞水平对苋菜种子萌发的影响

采用不同浓度的氯化汞溶液(0.5、1.0、2.5、5.0、10.0、25.0、50.0、100.0 mg/L)对不同品种苋菜种子进行浸种处理。结果表明,Hg+对苋菜种子萌发的影响在低浓度时有促进作用,随着Hg+浓度增加,苋菜种子的根长和芽长都明显减少,当Hg+浓度达到100 mg/L时,苋菜种子见萌芽,但都有红褐色痕迹,即汞污染现象非常明显;Hg+较高浓度时,各个不同品种苋菜种子导电率相对较高,种子活力相对较低。     

旱作春小麦干物质积累规律的研究

为了给旱作春小麦高产栽培提供理论依据,在内蒙古自治区呼盟岭北、赤峰巴林左旗(林东)两个典型旱作区设置试验,对小麦群体干物质的积累规律及其不同农艺栽培措施影响下的变化进行了研究。结果表明,春小麦群体干物质积累量在生育期间均呈“S”型曲线变化。高产优化栽培条件下,群体干物质积累过程可分为三个阶段,即出苗至拔节(出苗后30d内)为指数增长期;拔节至乳熟期(出苗后31～65d)为直线增长期;乳熟末至完熟期(出苗后65～80d)为缓慢增长期。不同农艺栽培措施对春小麦群体干物质积累量变化的趋势与此基本一致。生产上,确定适宜的种植密度,氮、磷、钾肥适量配合施用,可延缓开花后干物质积累速度的下降,促进小麦群体干物质积累量的增大,实现春小麦高产。     

Cd、Cr、Pb复合胁迫下小麦植株重金属的积累与分布

为了预测重金属复合胁迫对小麦的危害,采用溶液培养、田间土柱栽培等毒理试验方法,分析了小麦幼苗期及成熟期Cd、Cr、Pb在植株不同器官的富集,并对小麦受重金属胁迫的安全限量值进行了研究。结果表明,①Cd、Cr、Pb二元或三元胁迫条件下,小麦幼苗期植株各器官对重金属的富集浓度均极显著高于单一胁迫处理,说明复合胁迫加剧了重金属向小麦体内的迁移累积。成熟期小麦对Cd、Cr、Pb的富集比较依赖于土壤中相应Cd、Cr、Pb的浓度水平,其他两种重金属的协同作用在根系所占比例大约为5.09%～21.66%。②各器官中重金属的富集表现:幼苗期为根系>叶鞘>叶片,成熟期为根系>茎叶>籽粒。但幼苗期复合胁迫促进了重金属向地上部分的转移。③幼苗期植株各器官对重金属富集系数的大小为Cr>>Pb>Cd,表明幼苗期小麦根系对Cr的富集能力最强;植株地上部分的重金属平均富集量Cd为68.68%、Cr为51.63%、Pb为70.83%,说明Cd、Pb运输到地上部的能力较强。成熟期Cd在小麦地下、地上各器官的转移速率最快,Cr次之,而Pb转移到籽粒中去的量很少。     

灌溉频率和施氮量对滴灌春小麦干物质积累及产量的影响

通过大田试验,研究了不同灌溉频率和施氮量下,滴灌春小麦干物质积累、分配和产量的形成规律。结果发现,相同施氮量下,随着灌溉频率的增加,小麦的LAI、干物质累积最大速率和花后干物质贡献率均表现为中频灌溉(M)高频灌溉(H)低频灌溉(L);相同灌溉频率不同施氮量下,小麦的LAI、干物质累积速率和花后干物质贡献率则均表现为N2N3N1N0;MN2处理与HN2和LN2处理相比,小麦的LAI提高了11.3%和22.1%,干物质累积最大速率提高了2.3%和1.3%,花后干物质贡献率增加了1.71%和2.28%;小麦的库容量提高了12.3%和13.7%,差异均显著(P0.05)。产量构成的通径分析表明,小麦产量指标中,对滴灌春小麦产量的贡献依次为穗粒数穗数千粒重。灌溉频率和施氮量对小麦产量的互作效应明显,当施氮量为308.63kg·hm-2、灌溉频率约为6.52d一次时,滴灌春小麦产量达到最大值(8 804.2kg·hm-2)。     

不同氮反应冬小麦品种幼苗素质及氮代谢关键酶活性的耐低氮差异研究

为了明确不同氮敏感型冬小麦品种的幼苗对低氮胁迫的反应,基于小麦籽粒产量和籽粒氮含量的耐低氮指数,对24个冬小麦品种进行了耐低氮丰产型和氮敏感型分类,并以典型品种为材料,比较了其幼苗(5叶龄)在不施氮(0mmol·L~(-1))和施氮(16 mmol·L~(-1))条件下,地上部和根部的干物质积累量、氮含量、氮积累量及其叶片和根部的硝酸还原酶(NR)和谷氨酰胺合成酶(GS)活性。结果显示,与施氮处理相比较,不施氮处理小麦品种的幼苗根部干物质积累量、根冠比均增加,地上部干物质积累量、氮含量和氮积累量、根部氮含量和氮积累量以及NR和GS活性均降低。在不施氮处理下,耐低氮丰产型小麦品种的幼苗地上部干物质积累量的降幅小于氮敏感型品种,根部干物质积累量和根冠比的增幅均大于氮敏感型品种;耐低氮丰产型小麦品种幼苗总根长和总根表面积显著增加,根直径显著下降;氮敏感型小麦品种幼苗根直径和总根体积显著降低。与氮敏感型品种相比,耐低氮丰产型小麦品种幼苗地上部、根部的氮吸收能力较高,NR和GS两种酶活性降幅较小。     

施氮量对春小麦根系生长及产量的影响

为探讨施氮量对春小麦根系生长及产量的影响,选用龙麦26和龙麦33为试验材料,分析了不同施氮水平(45、60、75、90和105 kg·hm-2)下春小麦根系性状和籽粒产量的差异.结果表明,施氮量对春小麦根系生长有影响,但在不同根系性状上表现不同.随着施氮量的增加,根系总长、干重、活力呈先升后降趋势,根面积和体积呈升高趋势,根平均直径和根冠比呈下降趋势.春小麦产量也显著受施氮影响,并随施氮量的增加呈先升后降趋势.两个品种均在75～90 kg·hm-2施氮量下获得较好的根系生长状况和增产效果.说明合理施氮可通过促进春小麦根系生长而提高籽粒产量.     

滴灌春小麦根系形态特征及内源激素含量对花期干旱及复水的响应

为探明北疆地区不同抗旱性滴灌春小麦品种根系形态及内源激素在开花期干旱后复水过程中的变化特征及其与生物量的关系,以春小麦耐旱性强品种新春6号和耐旱性弱品种新春22号为材料,在土柱栽培下设置常规灌溉（CK）、开花期轻度干旱和中度干旱3种水分条件,分析了干旱胁迫后复水条件下不同耐旱性小麦品种根系形态特征、渗透调节物质及内源激素和生物量的差异。结果表明,两个品种的根长密度（RLD）、根体积密度（RVD）、根表面积密度（RSAD）、可溶性糖（SS）含量、脯氨酸（Pro）含量、生长素（IAA）含量、赤霉素（GA₃）含量、玉米素（ZT）含量、地上部干物质积累量（SDM）以及产量均在干旱复水后随时间呈先增后降趋势,以轻度干旱后复水条件下表现最佳。两个品种比较,在轻度干旱后复水条件下新春6号的RLD、RVD、RSAD、SS含量、Pro含量、IAA含量、GA₃含量、ZT含量、ABA含量、SDM及产量较新春22号平均高出3.38%、4.30%、4.29%、21.84%、10.81%、5.99%、10.02%、16.05%、3.13%、6.86%和3.47%。经相关分析,两个品种于各处理下的RLD、RVD、RSAD、SS含量、Pro含量与IAA含量、GA₃含量和ZT含量间均呈显著正相关,与ABA含量呈显著负相关。综上所述,较优的根系生长及生理代谢是春小麦具有较高抗旱性的原因;轻度干旱后复水可调节滴灌春小麦根系渗透调节物质和内源激素含量变化,进而优化根系形态,促进干物质向穗部转运及产量形成,可作为新疆滴灌春小麦灌溉模式。     

基于APSIM模型的旱地春小麦生育期的播期和耕作效应分析

为对不同播期和耕作条件下旱地春小麦生育期进行准确预测,利用甘肃省定西市安定区凤翔镇安家沟村2015-2016年大田试验数据及研究区1971-2017年气象数据,通过穷举试错法校准APSIM模型的相关参数,再用相关性分析检验,进而基于模型模拟数据分析播期和耕作措施对旱地春小麦生育期的影响。结果表明,春小麦全生育期及各生育阶段持续天数模拟值与实测值相关系数大于0.9,均方根误差（RMSE）为0.7～3.0 d,归一化均方根误差（NRMSE）为2.34%～6.93%,说明APSIM模型精度较高。随着播期的推迟,春小麦从种子萌发阶段到器官建成阶段（播种-开花）持续天数明显减少,籽粒形成阶段（开花-成熟）播期对持续天数影响不大。不同播期下,耕作措施对春小麦生长阶段持续天数影响都不显著。     

绿洲灌区垄作沟灌栽培对春小麦生长和产量的影响

针对绿洲灌区水资源供需矛盾突出的问题,采用春小麦垄作沟灌的方法,研究了垄作沟灌栽培对春小麦生长和产量的影响。结果表明,垄作沟灌栽培促进了春小麦根系的发育和地上部的生长。与平作相比,0～20、20～50和50～100cm土层内根长分别增加39.21%～40.60%、26.99%～27.58%和39.43%～59.49%,叶面积系数增加0.22～1.16,地上部分干物质积累量增加9.56%～42.68%,株高降低6.41cm。在相同灌溉定额下,垄作春小麦增产7.18%～34.97%,平均穗粒数和千粒重分别增加10.35%和5.05%,水分利用效率提高0.31～0.16kg·mm-1,说明垄作栽培具有明显的节水增产效果。     

外源甘草根系分泌物对春小麦产量及品质的影响

为了研究不同甘草根系分泌物对后茬春小麦产量和品质的影响,以宁春55号、宁春50号和农麦4号三个春小麦品种为供试材料,于灌浆期分别喷施甘草根系分泌物草酸、乳酸、邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP)和蒸馏水(对照组),采用随机裂区设计,分析喷施不同外源甘草根系分泌物对小麦株高、穗长、穗粒数和千粒重等产量性状及籽粒中蛋白质和7种人体必需氨基酸含量的影响。结果表明,3个春小麦品种在DIBP处理下的株高、穗长均显著增高,在草酸处理下的穗粒数和穗粒重均显著增高。在籽粒品质方面,3种外源甘草根系分泌物处理显著降低了宁春55号和宁春50号的籽粒蛋白质含量,乳酸和DIBP处理提高了农麦4号的籽粒蛋白质含量。12种氨基酸含量与蛋白质含量呈正相关关系;不同春小麦品种在相同处理下蛋白质和氨基酸含量的变化规律不同,其中,农麦4号在草酸、乳酸、DIBP处理下赖氨酸和苏氨酸含量均提高,在DIBP和乳酸处理下必需氨基酸占比显著提高。本试验结果对研究甘草根系分泌物对春小麦的影响以及甘草种植地后茬春小麦品种的选择具有积极意义。