不同灌水处理对彩色小麦籽粒产量和品质的影响

为给彩色小麦高产优质栽培提供科学依据,以紫色小麦KZ6061(紫麦)和绿色小麦绿麦1号(绿麦)为材料,通过田间试验研究灌水对彩色小麦产量和品质的影响.结果表明,灌水处理对彩色小麦(紫麦和绿麦)的籽粒产量、千粒重、容重和籽粒蛋白质产量有显著影响,以B3灌水处理(春5叶、开花期和灌浆期灌水)最高,但与B2灌水处理(春5叶和开花期灌水)差异不显著.灌水处理对彩色小麦籽粒清蛋白、球蛋白和醇溶蛋白含量影响不显著,对总蛋白和谷蛋白影响较大.其中,以B1灌水处理[春2叶露尖(二棱初期)、春5叶露尖(雌雄蕊分化期)和开花期灌水]的总蛋白和谷蛋白含量最高.紫麦的干湿面筋含量和面筋指数在各处理间差异显著,绿麦的沉淀值和面筋指数在各处理间差异显著.从籽粒产量和蛋白质产量以及水分有效利用考虑,以B2处理最佳.     

灌水时期和数量对小麦耗水特性及产量的影响

为确定高产麦田的适宜灌水时期和数量,在池栽试验条件下,选用中筋小麦品种泰山23,研究了灌水时期和灌水量对小麦耗水特性及产量的影响.结果表明:(1)灌底墒水60 mm和拔节中期水30 mm的W1处理籽粒产量和水分利用效率较高,分别为7 727.10 kg·ha-1和18.69 kg·ha-1·mm-1,灌溉水利用效率最高.灌底墒水、拔节后期水和灌浆期水各60 mm的W5处理的籽粒产量最高,为8 494.50 kg·ha-1;水分利用效率与W1处理无显著差异.(2)W1处理和W5处理的总耗水量分别为413.46和464.91 mm;灌溉量、降水量、土壤贮水耗水量分别占总耗水量的比例为21.77%、41.43%、36.80%和38.72%、36.85%、24.44%,W1处理提高了对降水和土壤贮水的利用比例,而W5处理提高了对灌溉水的利用比例.(3)W1处理全生育期0～200 cm土层的土壤贮水消耗量最高,为152.16 mm,并且深层100～180 cm各土层的土壤贮水消耗量均显著高于其他处理,而W5处理全生育期0～200 cm土层的土壤贮水消耗量最低,为113.61 mm.     

施硫对小麦旗叶糖含量和籽粒淀粉积累的影响

为了研究硫对小麦糖类和淀粉积累的影响,以国审中筋高产小麦品种豫农949和兰考矮早8为供试材料,研究了施硫对小麦旗叶可溶性糖含量、蔗糖含量以及籽粒淀粉积累的影响.结果表明,与对照(S0)相比,施硫(S1)有利于提高小麦旗叶净光合速率,增加花后旗叶可溶性糖和蔗糖含量,提高"源"器官碳同化物的供应能力,尤其提高了灌浆前期籽粒中可溶性糖和蔗糖的含量,促进了籽粒可溶性糖、蔗糖的转化.加速了籽粒淀粉的积累.在本试验条件下,施硫显著提高了小麦籽粒产量和淀粉含量,豫农949和兰考矮早8分别增产12.74%和6.16%,籽粒淀粉含量分别增加4.66%和6.20%.     

不同灌水模式对小麦籽粒抗氧化物含量和产量的影响

为明确灌水对小麦产量和营养品质的调控效应,在池栽条件下,以河南主推品种矮抗58为材料,研究了不同灌水模式对籽粒中抗氧化物含量、积累量和籽粒产量的影响。结果表明,小麦生育期间灌水可提高籽粒中抗氧化物含量和积累量,其中类胡萝卜素、类黄酮含量和抗氧化活性均以灌拔节水1水处理最高;类黄酮和类胡萝卜素积累量则以灌拔节水+孕穗水+灌浆水3水处理最高。灌水显著提高了小麦产量,较不灌水处理平均提高37.5%(2012-2013年)和37.2%(2013-2014年),差异达显著水平。相关分析表明,籽粒类胡萝卜素和类黄酮含量与土壤的硝态氮含量呈显著正相关,而与土壤含水量相关不显著,表明较高土壤氮素含量有助于提高小麦籽粒中类胡萝卜素、类黄酮含量,促进抗氧化物积累。     

减少灌水次数对强筋小麦氮素积累转运和籽粒蛋白质含量的影响

为探究减少灌水次数对强筋小麦氮素积累、转运和籽粒蛋白质含量的影响,选用4个强筋小麦品种(津农7号、农优3号、师栾02-1和中麦998),在大田条件下设置3种灌水处理(CK:冬水+拔节水+开花水;W2:冬水+拔节水;W1:冬水),研究了减少灌水次数对强筋小麦植株各器官氮素的积累与转运、籽粒蛋白质及其组分的含量、蛋白质产量和籽粒产量的影响,并对协调强筋小麦籽粒蛋白质含量和产量的适宜灌水次数进行了探讨。结果表明,减少灌水次数后,强筋小麦营养器官氮素积累量明显降低,氮素转运量增加;籽粒蛋白质含量升高;蛋白质组分的变化表现为,清蛋白、球蛋白和谷蛋白含量升高,醇溶蛋白含量下降;籽粒产量显著下降,水分利用效率升高,但不同品种增幅不同。综上所述,减少灌水次数能促进强筋小麦营养器官的氮素向籽粒转运,使籽粒蛋白质含量升高,籽粒蛋白质品质得到改善。本试验条件下,W2处理(冬水+拔节水)可以有效协调强筋小麦产量和籽粒蛋白质含量的关系,同时提高水分利用效率。     

灌水对强筋小麦籽粒产量及营养品质的影响

为明确水地强筋冬小麦高产、优质、高效的灌溉技术,试验设3个灌水时期8个灌溉处理［越冬期灌1水（W₁）,拔节期灌1水（W₂）,孕穗期灌1水（W₃）,越冬期和拔节期灌2水（W₁₂）,越冬期和孕穗期灌2水（W₁₃）,拔节期和孕穗期灌2水（W₂₃）,越冬期、拔节期和孕穗期灌3水（W₁₂3）,全生育期不灌水处理（CK）］,于小麦成熟期测定籽粒产量、总蛋白及其组分含量和淀粉含量。结果表明,与不灌水的CK比较,所有灌水处理的籽粒产量、有效穗数、穗粒数、千粒重、蛋白质产量以及籽粒淀粉含量均显著增加,但籽粒的总蛋白及其组分含量均呈不同程度降低（W₁处理除外）。越冬期灌水对有效穗数、籽粒产量、总蛋白及其组分含量、淀粉含量的提升作用较大;拔节期灌水对穗粒数的提升作用较大,但对淀粉含量的提升作用较小,对总蛋白及其组分含量的降低作用较大;孕穗期灌水对千粒重的提升作用较大,对蛋白质产量的提升作用较小。随着灌水次数增加,小麦籽粒产量显著提高,淀粉含量先显著提高后基本不变,而籽粒总蛋白及其组分含量降低。W₁₂3处理籽粒产量最高,其次是W₁₃处理;W₁处理籽粒蛋白质及其组分含量最高,其次是W₁₂及W₁₃处理;W₂₃处理淀粉含量最高,其次是W₁₂或W₁₃处理。综合各项指标,最好的灌水组合是越冬期和孕穗期灌2水（W₁₃）。     

限水条件下灌水量对强筋小麦旗叶衰老特性和籽粒产量的影响

为探究灌水量对强筋小麦花后旗叶衰老和籽粒产量的调控效应,以2个强筋小麦品种(中麦998和中麦1062)为供试材料,设置0 m³·hm^-2(W₀)、450 m³·hm^-2(W₁)和900 m³·hm^-2(W₂)3个灌水量(拔节期和开花期各灌水50%),分析了不同处理下小麦旗叶叶绿素含量、同化物含量、丙二醛含量、抗氧化酶活性、抗衰老激素含量、蛋白质含量和籽粒产量的差异。结果表明,增加灌水量可延缓强筋小麦花后旗叶衰老。灌浆前中期旗叶叶绿素含量在不同处理间无显著差异,灌浆后期叶绿素含量在W₂处理下最高。W₂处理下小麦旗叶可溶性糖含量显著高于其他处理;旗叶可溶性蛋白含量在花后0～21 d保持较高水平,在花后21～35 d含量逐渐下降,且W₁处理下花后21～35 d旗叶可溶性蛋白含量较W₀处理显著提高。灌水量对花后0...     

不同类型土壤对小麦籽粒产量和蛋白质含量的影响

为探讨不同类型土壤对小麦品种籽粒产量和品质的影响,通过盆栽试验,研究了黑土、潮土和红土对来自天津的小麦品种津强8号和来自埃及的Egypt New籽粒产量和品质的影响。结果表明,黑土条件下,小麦的株高、穗长、穗粒数及籽粒产量均显著或极显著高于潮土和红土;千粒重表现为黑土的高于潮土,但差异不显著,而显著高于红土;相同类型土壤条件下,两个品种间上述指标均无显著差异。种植于红土的小麦籽粒总蛋白、清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白及谷蛋白含量均高于黑土和潮土;而总蛋白及其组分的产量表现为黑土潮土红土,处理间差异极显著。综上所述,黑土条件下小麦被测植株性状、籽粒产量和蛋白产量均高于潮土和红土。     

测墒补灌深度对小麦旗叶光合作用和产量的影响

为筛选适宜于黄淮冬麦区小麦节水高产栽培的测墒补灌深度,在大田条件下设置0~20cm(D1)、0~40cm(D2)、0~60cm(D3)和0~140cm(D4)4个测墒补灌土层深度,越冬期各土层土壤相对含水量补灌至75%,拔节期补灌至70%,开花期补灌至75%,研究了测墒补灌深度对小麦旗叶光合作用和产量的影响。结果表明,D2处理越冬期、拔节期、开花期灌水量和总灌水量显著高于D1和D4处理,拔节期灌水量和总灌水量显著低于D3处理,土壤水消耗量与D1和D3处理无显著差异,但低于D4处理。D2和D3处理旗叶光合速率高于D4处理,旗叶磷酸蔗糖合成酶活性和蔗糖含量、籽粒支链淀粉和总淀粉含量高于D1和D4处理。D2和D3处理间千粒重和籽粒产量均无显著差异,但显著高于D1和D4处理;D2和D3处理的水分利用效率高于D4处理。0~40cm是本试验条件下小麦节水高产的适宜补灌深度。     

花后高温胁迫对小麦籽粒产量和蛋白质含量的影响

为了筛选耐高温胁迫的优良小麦品种,采用盆栽与人工气候室相结合的方法,研究了花后高温胁迫对15个小麦品种产量和籽粒蛋白质含量的影响.结果表明,花后10 d和20 d高温处理分别使不同品种千粒重下降4.3%～34.8%和8.5%～32.5%,产量下降6.8%～35.0%和13.9%～37.9%,籽粒蛋白质含量增加1.0%～8.7%和2.4%～16.4%,表明不同品种对高温胁迫的敏感性存在明显差异.从高温处理时期来看,花后20 d高温胁迫的影响略大于花后10 d.依据花后高温胁迫下千粒重和产量的降幅进行聚类分析,将15个小麦品种划分为5类,其中洛旱6号受高温胁迫的影响较大,偃展4110、洛旱2号和郑麦366对高温胁迫的耐性较强.从籽粒蛋白质含量变化来看,豫麦50受高温胁迫影响较小,豫农949和豫农202受影响较大.     

灌浆期冬小麦生理特性和产量对不同灌水量的响应

为了解小麦灌浆期旗叶生理特性和产量对灌水量的响应,以小麦品种衡6632、石农086和济麦22为供试材料,通过旱棚和大田试验,设置春季不灌水（W0）、灌拔节水（W1,75 mm）和灌拔节+开花水（W2,150 mm）3个处理,比较分析了不同灌水量下三个品种灌浆期旗叶抗氧化和渗透调节能力及产量的差异。结果表明,旱棚条件下,与W0处理相比,W1和W2处理显著提高了各品种旗叶超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性,显著降低了丙二醛、脯氨酸和可溶性糖含量,显著增加穗粒数及产量,其中石农086和济麦22的W2处理产量均显著高于W1处理。大田条件下,与W0处理相比,W1和W2处理均显著提高了三个品种旗叶SOD、POD和CAT活性,降低脯氨酸和可溶性糖含量,显著增加有效穗数和产量,各品种产量在W2 与W1处理间无显著差异。这说明春季灌水能不同程度增强小麦抗氧化能力,提高籽粒产量。     

灌浆期涝渍害对弱筋小麦籽粒产量及品质的影响

长江中下游是我国主要的弱筋小麦产区,该区小麦生育后期涝渍害频发,严重影响小麦的高产和稳产。为探明涝渍害对弱筋小麦产量及品质的影响,以优质弱筋小麦品种扬麦13、扬麦15、扬麦22为材料,采用人工模拟涝渍害的田间试验方法,研究了灌浆期涝渍害对弱筋小麦籽粒产量及其构成要素、蛋白质含量、湿面筋含量、SDS沉淀值、吹泡仪参数、溶剂保持力SRC和粉质仪参数等主要品质指标的影响。结果表明:(1)灌浆期涝渍害导致小麦产量显著下降,有效穗数和穗粒数降低是引起扬麦13减产的主要因子,扬麦15和扬麦22的有效穗数、穗粒数和千粒重均降低导致减产。(2)涝渍害处理的扬麦13和扬麦22的湿面筋含量较对照显著上升,蛋白质含量和SDS沉淀值在处理间无显著差异。涝渍害处理7 d对供试小麦吹泡仪参数影响较大,扬麦13和扬麦15的L值和W值在涝渍害处理7 d后均显著提升,扬麦13的水SRC较对照显著下降。涝渍害处理7 d对供试小麦的粉质仪参数无显著影响。(3)供试的3个弱筋小麦品种籽粒品质受基因型的影响大于涝渍害。     

水氮供应对灌浆期冬小麦籽粒淀粉合成相关酶活性及产量的影响

为明确不同水氮供应对冬小麦灌浆期籽粒蔗糖代谢、淀粉合成相关酶活性及籽粒产量的影响,在大田栽培条件下,以冬小麦品种矮抗58为材料,设3种水分处理（低水W₀、中水W₁、高水W₂）和4个施氮水平（无氮N₀、低氮N₁、中氮N₂、高氮N₃）,研究了不同水氮供应下灌浆期籽粒蔗糖代谢、淀粉合成相关酶活性的变化特点。结果表明,水分胁迫能增加籽粒的蔗糖积累速率,缩短灌浆进程,促进小麦早熟;降低了籽粒中腺苷二膦酸葡萄糖磷酸化酶（ADPG-PPase）、可溶性淀粉合成酶（SSS）、束缚态淀粉合成酶（GBSS）和淀粉分支酶（SBE）活性。适当增施氮肥能够促进籽粒中蔗糖向淀粉转化,增加4种淀粉合成相关酶活性,其中W₁N₂处理的ADPG-PPase、SSS、GBSS和SBE活性峰值最高, 较W₁N₃、W₁N₁和W₁N₀处理分别增加了1.5%、7.9%、11.9%、5.8%和9.6%、4.5%、4.7%、5.2%和13.6%、7.6%、20.9%、10.5%,氮肥过量会对以上4种酶活性产生抑制作用。适当提高氮肥水平能增加小麦成穗数、穗粒数和千粒重,最终极显著地提高小麦产量,W₁N₂处理较W₀N₀和W₂N₃处理分别增产164.6%、3.0%。在小麦灌浆期间控制土壤田间持水量为60%~65%、配施氮肥240 kg·hm^-2能协同提高小麦籽粒蔗糖含量,保证源器官有足够供应能力,提高淀粉合成酶活性,促进小麦体内碳氮代谢,最终增加产量。     

灌浆期断根对小麦产量及相关生理性状的影响

为给小麦生长发育进程中的根系调控提供依据,以小麦品种山农9-1为试验材料,研究了不同土层断根对小麦生育后期生理性状及产量的影响.结果表明,断根处理使小麦根系活力降低,叶片光合能力下降,膜脂过氧化加剧,加速了小麦的衰老,明显降低了产量,表现为断根越浅,影响越大.断根后浇水对产量有弥补作用;地表向下20 cm处断根,产量降低35.9%～43.4%,即该层根系对后期产量形成的相对作用为56.6%～64.1%,而20～40、 40～80、80～100 cm以及100 cm以下根系对产量的相对作用为10.0%～12.8%、3.3%～7.9%、5.5%～6.5%和14.3%～19.0%,即100 cm以下深层根和20 cm以上的表层根共同构成两头大中间低的根效分布.100 cm以下的根系对产量的相对作用则表现为不浇水相对较大,说明1 m以下的种子根群,在小麦生育后期遭遇干旱情况下对籽粒形成更为重要.     

推迟拔节水对冬小麦群个体结构特征和产量的影响

为了明确河北省限灌1水条件下推迟拔节水对小麦群个体结构和质量的影响,于2019-2020年以衡观35和藁优2018为供试材料,全生育期仅灌1水,设置3个灌水时期,分别在拔节期（T1）、拔节后6 d（T2）和拔节后12 d（T3）灌水60 mm,分析推迟拔节水后冬小麦个体结构、群体大小、冠层光分布、花后各叶层衰老以及产量的变化。结果表明,随灌水时期的推迟,两品种上三叶的长度和面积、穗长、株高、穗数、开花期至花后21 d的叶面积指数、冠层光合有效辐射总截获率以及旗叶层光合有效辐射截获率都呈降低趋势,但倒2叶及以下各层的光合有效辐射截获率呈上升趋势。T2和T3处理冠层中下部叶片受光条件的改善显著延缓了叶片SPAD值的衰退,T1处理的倒2叶SPAD值在花后21 d时开始显著低于推迟灌溉处理,倒3叶、倒4叶和倒5叶SPAD值均在开花期时已显著低于推迟灌溉处理,T1处理叶片的早衰使其LAI在花后28 d时低于T2和T3处理。最终T2处理依靠较优的冠层光分布和个体叶片质量获得了最高的籽粒产量,藁优2018的T3处理产量也显著高于T1处理,但衡观35的T3处理因穗数过少,导致产量低于T1处理。拔节后6 d灌溉同步提升了小麦群个体质量,是本试验条件下的最优处理。     

冬前镇压和灌溉对冬小麦灌浆期旗叶光合特性和叶绿体超微结构的影响

为明确冬前镇压和灌溉对冬小麦灌浆期旗叶功能的影响,以济麦22为材料,在2016-2017小麦生长季,对其进行冬前镇压+灌溉(C+I)、灌溉(I)和镇压(C)处理,以常规种植管理为对照(CK),研究不同冬前栽培措施对冬小麦灌浆期土壤微环境、旗叶光合特性和叶绿体超微结构以及最终产量和生物量的影响。结果表明,与CK相比,C、I及C+I处理都可提高麦田土壤含水量和土壤温度,可增加花后14～28d旗叶叶绿素相对含量(SPAD)、灌浆期旗叶最大光学效率(Fv/Fm)、净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr),缓解旗叶SPAD、Fv/Fm、Pn和Tr在灌浆后期的下降,其中以C+I处理的效果最佳;灌浆中后期(花后21d),CK条件下小麦植株旗叶部分叶绿体呈圆形,大部分基粒片层变形且排列紊乱,可见较多的亲锇颗粒,但C+I、C和I处理下叶绿体的破坏程度降低,较多的叶绿体呈椭圆形,单位面积内叶绿体数和叶绿体基粒数提高,基粒片层较CK清晰且排列紧密,亲锇颗粒数量减少,其中C+I和I处理对叶绿体超微结构的改善作用大于C处理。这说明在本试验条件下,冬前镇压+灌溉较单独灌溉或镇压更有利于改善小麦灌浆期旗叶光合功能,缓解灌浆后期旗叶的衰老,促进小麦产量形成。     

春季单次灌水对冬小麦产量构成的影响

以冀麦38为试验材料,进行春季田间不同时期单次灌水试验,以研究小麦不同穗发育时期定量灌溉对产量构成因素的影响。结果表明,单次灌水可以协调产量形成的源库关系,雌雄蕊分化期灌溉。单位面积粒数最多,干粒重最低,形成源大库小的群体;抽穗期灌溉,单位面积粒数最少,千粒重最高,形成源小库大的群体;四分体时期灌溉,两者平衡配置比较理想,产量与其他处理相比较高。小麦产量构成因素中,单位面积粒数和干粒重成反比,雌雄蕊分化期充足的土壤水分,扩库作用最强,单位面积担数最多;雌雄蕊分化期后。水分的扩库作用遥渐减弱,增源作用逐渐变强,以抽穗期灌水的增源作用最明显。