云南低纬高原不同生态环境与小麦品质关系的初步研究

以云南省大面积推广品种为材料，通过对三个不同生态试点，水、旱地栽培条件下小麦品质变化的分析，初步研究了低纬高原立体气候生态条件与小麦品质的关系。结果表明，蛋白质和湿面筋含量受生态环境与栽培条件的影响；出粉率同时受生态环境和品种遗传的影响；沉淀值主要受品种遗传特性的控制；面团流变学特性主要由品种遗传特性所决定，但也受生态环境、栽培方式、生态环境与栽培方式互作的影响。     

制粉系统各粉路面粉的糊化特性

为了了解研究小麦制粉系统各粉路面粉的糊化特性变化状况,以磨粉系统各粉路抽取的60个面粉样品为研究对象,测定样品的糊化参数。分析比较结果表明,粉路各系统之间和系统内面粉样品的糊化特性也存在着不同程度的差异。心磨系统、渣磨系统和重筛系统小麦粉糊化温度相对较低,起始糊化时间短,峰值粘度高,蛋白质含量适中;不同粉路中小麦粉的水分、蛋白质、起始糊化时间和糊化温度变化不大。而峰值粘度、回生值和热糊稳定性无论在系统之间或者系统内变化均十分明显;破损值相对变化范围较小。     

面粉理化品质性状与兰州拉面品质关系的研究

为了给拉面型小麦品种的科学选育及面粉加工企业的配麦提供科学依据和理论指导，建立快速、简捷的拉面粉评价方法．以甘肃省河西地区近几年推广、试种及新培育的小麦品种(品系)为材料，测定了各个材料的面粉理化性状，分析了面粉主要品质性状与拉面品质之间的关系。研究结果表明，拉面粉的主要理化品质性状对拉面品质的影响在各个方向及作用的大小不同；面筋指数、干面筋含量、蛋白质含量及沉淀值等理化性状与兰州拉面的感官总评分极显著正相关．可作为拉面粉选育、品质评价的理化指标，但蛋白质和沉淀值是影响拉面品质的主要理化品质性状；优质兰州拉面要求较高的面筋指数、干面筋含量、湿面筋含量、蛋白质含量和沉淀值，较低的灰分含量和较高的白度值。     

小麦HMW-GS近等基因系不同出粉点面筋二级结构的研究

为给不同出粉点小麦专用粉的开发与利用提供理论依据,应用傅里叶变换红外光谱仪、扫描电镜等技术比较研究了小麦品种西农1330及其Glu-B1位点不同HMW-GS近等基因系(NIL)不同出粉点面筋的二级结构、空间微观结构的差异。面筋蛋白二级结构分析表明,西农1330及其NIL皮磨粉面筋α-螺旋结构和β-转角结构的含量均低于心磨粉,而β-折叠结构的含量均高于心磨粉;同一出粉点面筋蛋白比较发现,含7+8亚基的西农1330NIL的皮磨粉面筋α-螺旋结构和β-转角结构的含量均低于西农1330(含7+9亚基),而β-折叠结构含量高于西农1330,心磨粉面筋二级结构含量则相反。面筋蛋白疏水特性分析表明,小麦皮磨粉面筋蛋白疏水程度均高于心磨粉;同一出粉点小麦面筋蛋白疏水特性分析表明,西农1330NIL的皮磨粉面筋疏水程度较西农1330高,而心磨粉面筋疏水程度较西农1330低。面筋中游离巯基和二硫键含量分析发现,小麦皮磨粉面筋中游离巯基和二硫键含量均高于心磨粉;同一出粉点比较,西农1330NIL的心、皮磨粉面筋游离巯基和二硫键含量均高于西农1330。面筋空间微观结构比较发现,小麦皮磨粉面筋蛋白空间结构均匀,心磨粉面筋蛋白空间结构呈纤维状;同一出粉点西农1330及其NIL的面筋空间微观结构无明显差异。     

89份西藏小麦戊聚糖含量和SDS沉淀值的分析

为给小麦品种选育提供依据,采用间苯三酚分光光度法测定了89份西藏小麦的戊聚糖含量及SDS沉淀值.结果表明,不同品种间戊聚糖含量差异显著,平均含量变化范围为3.10%～8.95%;SDS沉淀值偏低,平均值仅为26.0 mL;地方品种的戊聚糖含量更趋于正态分布.戊聚糖含量和SDS沉淀值相关不显著.89份材料中,戊聚糖含量较高的小麦品种藏冬4号、柳条春、洛隆小麦,以及戊聚糖含量较低的品种藏冬23号,可作为高、低戊聚糖小麦育种的优良种质资源.     

不同HMW麦谷蛋白亚基类型小麦品种(系)的沉降值及其与面筋质和量的关系

小麦沉降值是衡量小 麦面筋质和量的综合指标, Ｈ Ｍ Ｗ （高分子量）麦谷蛋白亚基类型与 小麦加工品质密切相关。本研究通过对具有不同 Ｈ Ｍ Ｗ 麦谷蛋白亚基 类型小麦品种（系）的 Ｓ Ｄ Ｓ和 Ｚｅｌｅｎｙ沉降值的测定,分析其与湿面筋含量和面团稳定 时间的相关关系。结果表明：具有 ５＋ １０ 亚 基的品种,品种间品质具有高度的不稳定性; Ｓ Ｄ Ｓ沉降值与小麦面筋质量关系密切,可作为小麦品 质育种中低世代 材料的品质筛选指标;能更确切地反映小 麦的品质水平。     

西藏小麦高分子量谷蛋白亚基组成及其与蛋白质含量和沉淀值的关系

为明确西藏小麦品种不同高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)对小麦品质的作用,对210份小麦品种的HMW-GS组成与蛋白质含量和沉淀值之间的关系进行了研究,结果表明,在Glu-A1位点上,亚基1、null和2*出现的频率依次为50.00%、34.76%和15.24%,各亚基对蛋白质含量和沉淀值的作用均为2*＞1＞null;在Glu-B1位点上,亚基7 8和7 9出现频率分别为45.71%和37.14%,远高于其它亚基出现的频率,各亚基对蛋白质含量的作用为7＞14 15＞17 18＞6＞7 9＞22＞7 8＞6 8,对沉淀值的作用为17 18＞7＞14 15＞7 9＞7 8＞6＞6 8＞22;在Glu-D1位点上,5 10与2 12出现频率分别为52.38%和47.14%,亚基12出现频率较低,各亚基对蛋白质含量的作用为 5 10＞12＞2 12,对沉淀值的作用为5 10＞2 12＞12.HMW-GS所对应的蛋白质含量与沉淀值之间的相关系数为0.6535,达到了显著水平.以蛋白质含量为评价指标,较优的亚基组合有1/17 18/2 12、1/7/5 10、1/17 18/5 10、1/6 8/2 12、null/22/2 12、2*/17 18/5 10.以沉淀值为评价指标,较优的亚基组合有1/14 15/2 12、2*/17 18/5 10、2*/7/5 10.以蛋白质含量与沉淀值相结合为评价指标,本研究中HMW-GS的最优搭配为2*/17 18/5 10,其次为2*/7/5 10.HMW-GS组成类型所对应的蛋白质含量与沉淀值之间的相关系数为0.5571(P＜0.05),达到了显著水平.     

铜、镉胁迫对冬小麦籽粒淀粉含量和糊化特性影响的初步研究

为给小麦优质安全生产提供理论依据,以中筋型冬小麦品种豫麦70为供试材料．于2004～2005年度在盆栽试验条件下,设置Cu、Cd两种重金属元素各三个浓度水平,即Cu1（100mg／kg）、Cu2（200mg／kg）、Cu3（300mg／kg）和Cd1（10mg／kg）、Cd2（50mg／kg）、Cd3（100mg／kg）,共6个处理,以不施重金属元素处理为对照,研究了Cu、Cd胁迫对冬小麦籽粒淀粉含量及其糊化特性的影响。结果表明,籽粒淀粉含量随Cu、Cd浓度的增加而降低,与对照相比,Cu处理最大降幅为9．58个百分点,Cd处理最大降幅为11．45个百分点。Cu处理对籽粒淀粉糊化特性的影响随浓度的增大而增加,其中,对峰值粘度、低谷粘度、最后粘度和反弹值的影响较大,对稀懈值的影响较小;Cd处理对淀粉糊化特性的影响表现为随浓度的增大．各性状值先增加后降低的变化特点,且以Cd。处理的影响最大。Cu、Cd胁迫下,籽粒产量和籽粒蛋白质产量随Cu、Cd浓度的增加而急剧下降;籽粒蛋白质含量也随浓度的增高而降低,但处理间差异均未达显著水平。这些结果表明,在本试验条件下,过量施用重金属Cu、Cd对小麦植株产生了明显的胁迫危害,致使小麦籽粒淀粉含量下降,并造成严重减产。     

应用SPAD值预测小麦叶片叶绿素和氮含量的初步研究

2003～2004年以中筋小麦品种扬麦11号、WH510和徐州26为试验材料,研究不同生育时期(拔节、孕穗、抽穗)不同叶位叶片SPAD值变化特征及其与叶片叶绿素含量、全氮含量及NO3--N含量的关系,旨在为小麦上应用SPAD快速诊断施肥提供理论依据。结果表明,不同品种及不同叶位小麦叶片SPAD值明显不同;小麦叶片SPAD值与叶绿素含量之间的关系因品种和生育时期的不同而有明显差异,同一品种小麦不同叶位叶片SPAD值与叶绿素含量呈极显著正相关。小麦叶片SPAD值与全氮含量呈正相关,SPAD值高,全氮含量也高,可以用SPAD值估算全氮含量进行小麦氮素营养状况诊断,但同一品种不同叶位SPAD值与全氮含量的关系表现不一致,即用SPAD值来诊断小麦叶片氮含量时应选择完全展开并已进入功能盛期的叶片。小麦叶片SPAD值与NO3-N含量相关性不显著。     

播期对不同筋力型小麦品种淀粉糊化特性的影响

为了研究播期对小麦淀粉品质的影响,2006-2007年度以4个不同筋力型小麦品种(强筋小麦品种豫麦34、中筋品种兰考矮早八和豫麦49、弱筋品种豫麦50)为试验材料,采用分期播种的方式研究了不同播期对小麦淀粉糊化特性的影响.结果表明,基因型和播期对小麦淀粉糊化参数均有一定的影响.不同品种比较,弱筋品种豫麦50的主要黏度参数如峰值黏度、低谷黏度和最终黏度显著小于中筋品种和强筋品种;中筋品种兰考矮早八的糊化温度、峰值黏度、低谷黏度及最终黏度与豫麦34和豫麦49的差异亦达到显著水平.从播期影响看,兰考矮早八、豫麦34和豫麦50的峰值黏度、低谷黏度和最终黏度均以晚播(11月5日)处理的最低,与其他播期间差异达5%显著水平,表明在河南生态条件下晚播(11月份播种)导致淀粉品质变差,但品种之间表现有一定的差异.除豫麦49外,各品种处理间主要黏度参数间的差异与灌浆期间气象条件有关,较高日均温对小麦淀粉黏度影响较大.     

手工拉面评分指标与面筋数量和质量的关系

手工拉面是一种特殊的面条加工形式。本研究选用目前正在甘肃河西大面积推广种植的9个小麦品种及21个新近育成的品系，测定其干、温面筋含量、面筋指数以及手工拉面各项评分指标，并通过相关分析、通径分析及多无线性回归分析，对拉面面条各项评分指标与面筋数量、质量间的关系进行了研究。结果表明，面筋数量和质量对面条各评分指标都具有直接或间接作用，这些作用的结果，使得面筋数量和质量对面条总评分的影响达到了极显著的水平。所得8个回归方程的可靠程度较高，模型合理，实用性强，可用于直接预测拉面各评分指标及总评分，是评价拉面品质的一种简单有效的方法。     

基于冠层高光谱的冬小麦植株含水率估算

为确定适用于冬小麦植株水分诊断的最佳高光谱指数及其在植株水分处于适宜状态时的阈值,设置4个水分处理（灌溉定额分别为0、60、120和180 mm）,获取了小麦关键生育时期（返青期、拔节期和灌浆期）的冠层高光谱反射率、植株含水率、土壤含水率和产量等数据。依据高光谱指数与冬小麦植株含水率之间的相关性对高光谱指数进行筛选,以筛选的高光谱指数为输入变量,分别构建一元回归、偏最小二乘回归、随机森林回归和支持向量回归的冬小麦植株含水率估测模型。考虑到土壤含水率对冬小麦植株含水率的影响,进一步量化了当日植株含水率与不同时间土壤含水率的关系,通过产量比较法分别确定了冬小麦植株水分、土壤水分的阈值。结果表明：（1）在返青期、拔节期和灌浆期,一元回归模型的精度（r²=0.673,RMSE=3.144%,RE=5.489%）较好,能确定高光谱指数阈值,可以较精准、快捷地实现冬小麦水分诊断。机器学习算法中随机森林回归的模型精度（r²=0.904,RMSE=1.701%,RE=3.606%）最高,但模型参数较多,无法给出高光谱指数阈值。（2）当日植株含水率与其前一天0~50 cm土层的含水率之间具有较强的正相关关系（r²为0.708,RMSE为2.436%,RE为7.755%）。（3）返青期、拔节期和灌浆期估测冬小麦植株水分最佳高光谱指数分别为 MCARI/0SAVI、PRI3和VEG,其相应的阈值分别为0.765 1~1.130 1、0.155 2~0.225 7、1.633 9~1.668 5。因此,可根据植株含水率与土壤含水率之间的关系确定冬小麦在关键生育期内所处水分状态,从而采取相应对策。     

不同品质类型冬小麦氮素积累及分布与运转特点

选用3个冬小麦品种,测定了不同生育时期各器官氮素含量,着重研究不同品质类型(强筋、弱筋和中筋)冬小麦各生育时期氮素的积累、分布与运转特点。结果表明,不同品质类型冬小麦在生育前、中期植株体内的氮素含量无显著差异,小麦抽穗至开花以后,随着生殖器官的不断发育,各营养器官向籽粒中运转氮素增加,尤其在灌浆中期之后,强筋小麦的旗叶、倒二叶氮素下降幅度大,向籽粒运转比例增大,中筋、弱筋小麦的旗叶、倒二叶氮素下降比较平缓,向籽粒运输较小,直至成熟期籽粒中氮素含量形成明显差异,这是不同品质类型小麦遗传特性的表现。     

土壤水分亏缺对冬小麦根系的影响

为给小麦高产稳产栽培提供依据,利用桶栽试验方法,通过人工调节土壤含水率形成4个水分梯度,即土壤水分含量分别占田间最大持水量的75%～80%(CK)、65%～70%(T1)、55%～60%(T2)和45%～50%(T3),研究了土壤水分亏缺对冬小麦根系的影响.各生育时期冬小麦单株平均次生根数随含水率的减少而减少,但不同生育时期水分亏缺对发根数的影响差异很大.拔节～孕穗期土壤水分亏缺引起次生根数的差异最明显,T1、T2、T3的次生根数分别只有CK 的79%、70%、62%;抽穗～开花期的影响其次,T1、T2、T3的次生根分别为CK 的82%、70%、64%;灌浆～成熟期的影响最小,分别为CK的97%、93%和89%.冬小麦根系在生育前期比生育后期对水分适应能力强.分蘖期水分亏缺处理对根系干重的影响不显著,拔节～孕穗期和抽穗～开花期根系干重受水分的影响达到极显著水平.拔节～孕穗期的水分亏缺处理对根系伸长有益,其中以轻度水分亏缺处理(T1)的伸长作用最强;抽穗～开花期水分亏缺处理也有助于根系伸长,但轻度水分亏缺处理(T1)对根系的伸长作用最弱.     

基于冬小麦筋型修正系数的籽粒蛋白质含量遥感预测

为优化冬小麦籽粒蛋白含量(GPC)的遥感预测模型,基于2012-2013、2014-2015和2017-2018年冬小麦生长季的田间试验,以植株氮代谢过程及GPC形成规律为依据,构建"植被指数(VI)-农学参数-GPC"的半机理模型,并在此基础上通过引入筋型修正系数λ优化"PNC-GPC"模型,修正小麦筋型对模型的影响,进一步提高"VI-PNC-GPC"模型的精度。结果表明,选取的VI与植株氮浓度(PNC)均极显著相关,其中比值光谱植被指数(RSI)与PNC的相关性最高,相关系数达到0.777,建立的PNC估算模型的决定系数(r~2)达到0.604,验证nRMSE为9.93%;构建的PNC-GPC模型为GPC=(5.843×PNC+4.847)×λ,r~2=0.792,验证nRMSE为7.43%;对比不考虑冬小麦筋型的"RSI-PNC-GPC"模型,其r~2提高了0.145,验证的nRMSE降低了0.86%。综合来看,以PNC为中间变量,通过考虑不同筋型的差异构建的筋型修正系数可以更加准确地预测GPC。     

不同水氮处理对济麦20蛋白组分和加工品质的影响

为了明确水氮处理时小麦品质的影响,在防雨棚肥水控制池条件下研究了不同水氮处理对强筋小麦济麦20蛋白组分和加工品质的影响.结果表明,灌水效应大于施氮效应.随灌水次数增加,蛋白组分和加工品质指标均有下降的趋势,其中开花水和灌浆水的影响最为显著.籽粒蛋白质及各组分含量除谷蛋白外均对灌水反应敏感,对氮肥反应迟钝;增施氮肥有利于谷蛋白、贮藏蛋白含量的提高;面粉加工品质指标除形成时间和稳定时间外均对灌水反应敏感,增施氮肥有利于吸水率的提高以及面包体积的减小.总蛋白、醇溶蛋白、贮藏蛋白含量均与沉淀值和湿面筋含量呈极显著正相关;贮藏蛋白含量与形成时间呈显著正相关;总蛋白、醇溶蛋白含量与面包体积呈显著正相关.在本试验条件下,适当减少灌水次数,适量施用氮肥有利于小麦品质的综合提高.     

水氮运筹对强筋小麦干物质转运与籽粒产量的影响

为探讨冀东麦区水氮运筹对强筋小麦干物质转运与籽粒产量的影响,以强筋小麦品种津农7号为材料,采用裂区试验设计,以追氮春灌时间为主区［返青期追氮灌水（T₁）、起身期追氮灌水（T₂）和拔节期追氮灌水（T₃）］,氮肥运筹为副区［基施N 120 kg·hm^-2+追施N 120 kg·hm^-2（N₁）、基施N 90 kg·hm^-2+追施N 120 kg·hm^-2（N₂）和基施N 120 kg·hm^-2+追施N 90 kg·hm^-2（N₃）］,比较分析不同处理下津农7号籽粒产量、干物质转运和氮肥偏生产力的差异。结果表明,水氮运筹对津农7号的籽粒产量和穗粒数影响显著,不同处理下小麦籽粒产量为8 734.82～9 763.22 kg·hm^-2,其中T₂N₁和T₂N₂处理的籽粒产量显著高于其他处理;T₂的平均氮肥偏生产力较T₁和T₃分别高4.84%和1.88%,且T₂N₂处理最高。各处理花后干物质转运对籽粒产量的贡献率为57.35%～89.74%,说明小麦籽粒产量多源于花后干物质积累。T₂条件下成熟期小麦营养器官氮素积累量和籽粒氮素积累量均显著高于T₁和T₃,且N₃下花前氮素转运效率较N₂无显著变化,说明追氮灌水前移至起身期可促进强筋小麦氮素转运及籽粒氮素积累。在本试验条件下,基施N 90 kg·hm^-2,起身期灌水并追施N 120 kg·hm^-2可在协调小麦干物质和氮素的积累、转运和分配的同时稳定产量,提高氮肥利用率,从而实现强筋小麦节氮稳产。     

施氮模式对强筋小麦氮素积累和籽粒蛋白质含量的影响

为探索冀东平原强筋小麦适宜的氮肥施用模式,选用2个强筋小麦品种(津农7号和中麦998),在总施氮量为210 kg·hm^-2的前提下设置4种施氮模式(CK:底肥50%+拔节肥50%;N1:底肥30%+起身肥20%+拔节肥50%;N2:底肥50%+拔节肥30%+孕穗肥20%;N3:底肥30%+拔节肥50%+孕穗肥20%),研究了不同施氮模式对强筋小麦氮素积累、转运、籽粒蛋白质及其组分含量的影响。结果表明,与CK相比,N2和N3处理提高了强筋小麦干物质积累量,显著增加植株花前氮素积累量及其转运量。花前氮素对籽粒氮素的贡献率因品种和处理而异,津农7号花前氮素对籽粒氮素的贡献率以CK最高,中麦998花前氮素对籽粒氮素的贡献率以N2处理最高。与CK相比,N2和N3处理显著增加小麦籽粒的蛋白质含量,提高醇溶蛋白和谷蛋白含量;2个强筋小麦品种籽粒产量均以N2处理较高。综上所述,本试验条件下,总施氮量的20%后移至孕穗期可提高强筋小麦植株干物质积累量,促进花前积累氮素向籽粒转移,提高籽粒蛋白质含量;N2处理可使津农7号获得最高的籽粒产量和蛋白质含量;中麦998在N2处理下籽粒产量最...     

基于近地高光谱与TM遥感影像的冬小麦冠层含水量反演

为探讨利用近地高光谱和TM遥感影像数据评估作物冠层水分状况的可行性,以北京顺义通州为研究区域,以冬小麦为研究对象,首先基于Landsat TM5的光谱响应函数,利用地面实测的冬小麦全生育期冠层高光谱窄波段反射率数据来模拟TM5卫星宽波段反射率,然后利用模拟的TM5数据的NIR波段(第4波段)和2个SWIR波段(第5和7波段)反射率分别构建水分指数(WI)和归一化差异水分指数(NDWI),并利用地面实测数据建立冠层叶片含水量(LWC)和等效水厚度(EWT)的遥感估算模型,最后选取最优的水分估算模型,利用TM5卫星遥感影像数据对研究区域小麦冠层水分含量进行反演与应用。结果表明,利用TM5数据中SWIR第5波段比第7波段构建的水分指数更有优势;WI对估算LWC的效果较好,而NDWI在EWT估算方面效果较好,应用TM5宽波段模拟数据模型验证的冬小麦冠层含水量的r2和RMSE分别为0.57和0.51、3.89%和0.024。同时从TM遥感影像的反演结果来看,开花期的冬小麦冠层水分高于拔节期。