弱光下种植密度对冬小麦冠层温湿度及籽粒灌浆的影响

2016年在小麦拔节?成熟期用透光率为50%的白色尼龙网模拟遮阴环境,遮阴和自然光条件下分别设置450（M1）、525（M2）、600（M3）、675（M4）、750万株·hm?2（M5）5种种植密度,进行双因素裂区田间试验,观测对比冬小麦冠层空气温度、湿度以及小麦籽粒灌浆特性的变化过程。结果表明：与自然光相比,遮阴处理下冬小麦冠层温度明显降低、中午高温持续时间明显缩短,冠层湿度明显升高,中午冠层湿度低谷持续时间明显缩短,籽粒灌浆速率降低;遮阴显著降低了冬小麦的有效穗数、穗粒重及千粒重。遮阴条件下,可以通过适当降低种植密度,改善冠层温湿度,提高冬小麦籽粒灌浆速率,增加穗粒数和千粒重,从而获得高产。     

喷灌与地面灌溉条件下冬小麦籽粒灌浆过程特性分析

为比较喷灌和地面灌溉条件下冬小麦籽粒灌浆过程特性的差异,进而探讨喷灌对作物产量形成的影响机制,该研究以百农矮抗58为试验材料,采用大田试验的方法,应用Richards模型对喷灌和地面灌溉条件下冬小麦强势粒、弱势粒的籽粒灌浆过程进行了模拟。建立在Richards模型基础上的籽粒生长分析显示：与地面灌溉相比,喷灌处理使冬小麦强势粒、弱势粒的千粒质量均显著性提高。灌浆特征参数的比较表明,喷灌处理使冬小麦强势粒、弱势粒的起始势增强,到达最大灌浆速率的时间提前,平均灌浆速率和最大灌浆速率均增大。阶段灌浆特征参数的比较表明,在籽粒灌浆的前期,喷灌处理使冬小麦强势粒、弱势粒的灌浆持续期缩短,平均灌浆速率增加;在籽粒灌浆的中期和后期,喷灌处理使强势粒的灌浆速率均得到了提高,但对其灌浆持续期没有显著影响,使弱势粒的灌浆持续期均延长,灌浆速率均得到了提高。总体上讲,喷灌处理对弱势粒粒质量的影响程度大于强势粒,表明喷灌提高冬小麦的千粒质量主要是通过提高弱势粒的千粒质量来实现的。     

植物多糖类复合制剂对冬小麦光合特性及籽粒灌浆进程的影响

为探明有效成分不同的植物多糖类复合制剂的增产作用和机理,在冬小麦始花期叶面喷施以植物多糖、5-氨基乙酰丙酸和缩节胺为有效成分复配的3种复合制剂P1、P2和P3(由中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所自主研发),以清水为对照,比较研究不同制剂对冬小麦叶绿素含量、硝酸还原酶活性、光合蒸腾特性、籽粒灌浆进程及产量等的影响。结果表明,喷施3种制剂20 d内,小麦旗叶和倒二叶的叶绿素SPAD值均较对照有不同程度增加,且随生育进程下降的趋势较对照有所延缓。旗叶净光合速率较对照增加了8.7%~17.4%,且P1和P2对SPAD值和光合速率增加的效应大于P3。此外,P1和P2还促使小麦硝酸还原酶活性增强,单叶水分利用效率增加10%以上。3种植物多糖类复合制剂均促使小麦达到最大灌浆速率的时间提前1.3~4.2 d,且P1和P2使籽粒平均灌浆速率提高6%以上。P3虽未引起籽粒灌浆速率的明显变化,但灌浆时间延长1.0 d。喷施3种复合制剂未引起小麦穗数的明显变化,但穗粒数和千粒重增加,并促使小麦增产8%以上。分析认为,3种植物多糖类复合制剂可促进小麦叶绿素合成、延缓叶片衰老、改善旗叶光合潜能和籽粒灌浆进程,进而实现增产。     

滴灌量对冬小麦籽粒灌浆特性的影响研究

为优化滴灌冬小麦灌溉制度,于2012—2013年、2013—2014年连续两年在伊宁县采用单因子随机区组试验设计,并运用Logistic方程模拟,研究3 000（处理A）,3 750（处理B）,4 500（处理C）m³/hm²三个滴灌量对冬小麦灌浆特性的影响。结果表明:两年试验冬小麦不同处理平均千粒重分别为48.35,50.27,52.17 g,不同年份不同处理灌浆各阶段持续时间均为缓增期（T₃） > 速增期（T₂） > 渐增期（T₁）,其平均速率分别为1.25,1.92,0.54 mg/d,各阶段平均干物质累积贡献率分别为12.68%,60.90%,26.43%。随着滴灌量的增加,灌浆持续时间延长3～7 d不等,平均灌浆速率减小2.88%～16.79%。3个处理中,处理B具有较高的平均灌浆速率1.21 mg/d,较处理A仅降低了3.41%,较处理C增加了12.25%,适当延长了灌浆时间,但又不致贪青晚熟,较处理C节水750 m³/hm²,可作为大田生产参考。将灌浆参数与粒重进行相关分析得出,多数参数间存在显著或极显著相关关系,其中,平均灌浆速率、最大灌浆速率、灌浆持续期,尤其是速增期与缓增期的持续时间以及它们期间的灌浆速率都与粒重存在着显著或极显著相关性。     

调亏灌溉条件下冬小麦籽粒灌浆特征及其模拟模型

在移动式防雨棚下,采用盆栽土培方法,以冬小麦（Triticum aestivum L.）为试验材料进行了调亏灌溉（regulated deficit irrigation,RDI）试验研究,目的在于了解RDI对冬小麦籽粒灌浆特性的影响,并对其进行模拟,为建立冬小麦RDI指标与模式提供理论依据与技术参数。试验采用二因素（水分调亏阶段和调节亏水度）随机区组设计。结果表明,RDI条件下冬小麦籽粒灌浆过程符合“缓-快-慢”的“S”型生长曲线,并可用Richards方程进行较好的模拟;不同水分调亏处理间最大灌浆速率及其出现时间、平均灌浆速率、灌浆持续期、活跃生长期和3个灌浆阶段灌浆持续期,以及最终千粒质量等特征参数差异达显著水平;其中,越冬期轻度调亏具有最高的平均灌浆速率（每百粒0.234 g/d）、最大灌浆速率（每百粒0.369 g/d）、最高的第3阶段灌浆速率（每百粒0.099 g/d）和最高的千粒质量（58.46 g）。经相关和逐步回归分析灌浆参数与千粒质量的关系,结果表明,多数参数间存在着显著或极显著的相关性,其中,与千粒质量有显著或极显著相关关系的参数有最大灌浆速率、平均灌浆速率、活跃生长期和第3阶段灌浆速率等。     

不同施氮量对冬小麦籽粒灌浆特性的影响

为了解氮素对冬小麦籽粒灌浆过程的影响,2010~2011年在河南温县试验基地进行田间试验,供试品种为平安8号和豫麦49-198(分别用PA-8和YM49-198表示),在120、180、240、360 kg·hm-24个施氮水平(分别用N120、N180、N240、N360表示)下,研究不同施氮量对冬小麦籽粒灌浆特征参数的影响。结果表明:施氮显著增加粒重并具有增产效应,施氮增加粒重的原因主要是延长活跃灌浆期和增加灌浆速率。适宜施氮量对增加快增期的灌浆天数效果显著,两个品种N240处理快增期对最终粒重的贡献率达到了58%,而且提高了灌浆后期的灌浆速率,N180和N240处理表现为明显高于其他处理。说明氮素具有调节灌浆速率、灌浆活跃生长期及灌浆3期划分的作用,提高粒重效果明显。     

结实期弱光胁迫对甜玉米籽粒灌浆和叶片衰老的影响

为探索甜玉米生长发育对花后弱光的响应,以京科甜183和京科甜533为材料,结实期(人工授粉至鲜食期)利用遮阳网进行50%遮光处理,研究结实期弱光胁迫对甜玉米籽粒灌浆和叶片衰老的影响。结果表明,春播和夏播处理下,弱光胁迫均使甜玉米穗粒数减少,鲜籽粒重降低,进而导致产量损失;随灌浆进程推进,鲜籽粒体积、鲜重、干重和叶片丙二醛(MDA)含量逐渐升高,籽粒含水率、叶片可溶性蛋白含量和SPAD值逐渐下降。结实期弱光胁迫显著降低鲜籽粒体积、鲜重和干重,花后27 d时籽粒含水率较低,叶片可溶性蛋白质含量和SPAD值降低,MDA含量增加,过氧化氢酶、超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性提高。总体上,弱光胁迫能加快甜玉米叶片衰老,进而限制籽粒灌浆,导致籽粒重量下降。本研究结果为甜玉米结实期叶片衰老和籽粒灌浆在低光照条件下的调控提供了理论参考。     

气候条件对杂交水稻籽粒灌浆的影响

1979-1988年对杂交水稻汕优3号、四优2号、汕优63和汕优64等组合分期播种试验的有关数据,运用数学方法分析籽粒灌浆特性及其与气候条件的关系.结果:①杂交水稻群体籽粒具有明显的2次灌浆高峰.汕优3号的两次高峰分别出现在开花后的第12天和30天.②杂交水稻自开花至完熟分5个阶段,其中汕优3号开花后0-5天灌浆缓慢,需要足光和高温.在19-30℃,灌浆速度与温度呈正相关.6-10天和11-15天以日均温27.3℃,强光照,相对湿度75%为最适.16-20天和21-完熟期以日均温22.3℃,每天日照不少于6.53小时,相对湿度70-80%为宜.开花后6-10天和16-20天,日最高温>35℃对灌浆不利,秕谷率高,减产.③环境不适或后期叶片早衰,杂交水稻只有一次灌浆高峰,结实率和粒重均低,减产.故后期田间管理很重要.     

肥密水平对不同基因型冬小麦籽粒灌浆特性的影响

为确定施肥量和种植密度对不同品种小麦灌浆特性的影响, 采用多因素随机区组设计试验方法, 对优质冬小麦“陇鉴301”、“宁麦5号”和“1R17”的籽粒灌浆特性进行了研究, 应用Logistic方程对灌浆进程进行了拟合, 并就施肥量、种植密度和品种3因素进行了方差分析。结果表明：不同肥密水平下小麦灌浆进程符合Logistic生长曲线, 呈“慢－快－慢”“S”型变化。肥密水平对3品种12项灌浆参数均产生影响, 但影响的具体参数和影响程度因品种而异。在高密度高肥处理下, “陇鉴301”、“宁麦5号”较为适应, 产量最高（4 188.09 kg·hm^-2, 3 789.89 kg·hm^-2）;高密度中肥处理下, “1R17”最为适应, 产量最高（3 018.18 kg·hm^-2）, 且灌浆过程达到最佳状态。不同品种肥密互作效应达极显著水平, 具有正向的互作值。为提高小麦产量, 生产上应依据不同基因型品种的特性来确定施肥量和种植密度。     

肥密水平对不同基因型冬小麦籽粒灌浆特性的影响

为确定施肥量和种植密度对不同品种小麦灌浆特性的影响, 采用多因素随机区组设计试验方法, 对优质冬小麦"陇鉴301"、"宁麦5号"和"1R17"的籽粒灌浆特性进行了研究, 应用Logistic方程对灌浆进程进行了拟合, 并就施肥量、种植密度和品种3因素进行了方差分析.结果表明:不同肥密水平下小麦灌浆进程符合Logistic生长曲线, 呈"慢-快-慢""S"型变化.肥密水平对3品种12项灌浆参数均产生影响, 但影响的具体参数和影响程度因品种而异.在高密度高肥处理下, "陇鉴301"、"宁麦5号"较为适应, 产量最高(4 188.09 kg·hm-2, 3 789.89 kg·hm-2);高密度中肥处理下, "1R17"最为适应, 产量最高(3 018.18 kg·hm-2), 且灌浆过程达到最佳状态.不同品种肥密互作效应达极显著水平, 具有正向的互作值.为提高小麦产量, 生产上应依据不同基因型品种的特性来确定施肥量和种植密度.     

低温冷害下不同播期和播量对冬小麦籽粒灌浆特征的影响

为解析低温冷害下不同播期和播量对小麦籽粒灌浆特征的影响,选择‘济麦22’和‘皖麦52’为试验材料,在安徽省蒙城县和太和县同步开展不同播期[早播(10月3日)和适播(10月15日)]和播量[N1(6×104株·666.7m?2)、N2(10×104株·666.7m?2)、N3(14×104株·666.7m?2)和N4(18×104株·666.7m?2)]互作试验。田间冷害和籽粒灌浆过程的调查结果表明,‘济麦22’和‘皖麦52’早播时冷害致灾严重,‘济麦22’抗寒性强于‘皖麦52’;同一播期下,2个品种单粒重变化趋势基本一致,‘济麦22’相应处理单粒重均高于‘皖麦52’,同一品种随播量增加单粒重呈降低趋势。利用Matlab编程获取小麦籽粒Richards方程的灌浆次级参数,不同播期之间各参数存在一定规律性,其中,起始势(R0)、平均灌浆速率(Vmean)、中期灌浆时间(T2)、前期籽粒灌浆速率(Vp1)和中期灌浆速率(Vp2)以适播处理较高,前期灌浆时间(T1)、后期灌浆时间(T3)和后期灌浆速率(Vp3)以早播处理较高,即早播小麦受低温冷害致灾严重。相同播期条件下,2个品种随播量变化趋势基本一致,随播量增加T1和Vp3逐渐增加,R0、Vmean、T2、T3、Vp1、Vp2和最终干重(Wmax)则呈降低趋势;品种间表现为‘济麦22’的Vmean、T2、T3和Vp1较高,‘皖麦52’的R0、T1、Vp2和Vp3较高。关联性分析结果表明:早播条件下,与单粒重关联性较高的参数有T2(0.871 1)、T3(0.809 6)、Vmean(0.777 5)和Vp2(0.761 6);适播条件下,与单粒重关联性较高的参数有T2(0.906 1)、R0(0.873 8)、Vmean(0.837 2)和Vp2(0.805 6)。通径分析结果表明:春季低温冷害发生时,无论在早播还是适播,起始势对单粒重均具有积极的正效应;灌浆中后期时间的延长有利于单粒重的增加,而灌浆前期时间的增加则具有负效应;前期和中期籽粒灌浆速率的提高有利于单粒重的增加,后期籽粒灌浆速率则具有负效应。因此,提高灌浆起始势和延长中后期灌浆时间对增加籽粒干重具有重要作用。     

弱光下提高铵态氮比例对小白菜生长的影响

通过水培实验研究了弱光下提高铵态氮比例对小白菜生长的影响。结果表明:(1)相对于自然光强,50%与25%自然光强下全硝培养的小白菜生物量、光合速率和叶片面积分别下降了63%、31%和13%与76%、33%和24%;(2)弱光降低了小白菜根系的总长度、表面积和体积,增加了根系平均直径,但三个光强间差异不显著;(3)50%自然光强下增加0.75 mmol L-1铵态氮使小白菜获得最大的生物量、光合速率和叶面积,三者分别增加了90%、12%和19%;25%自然光强下增加0.50 mmol L-1铵态氮时,三者的增加量最大,分别为33%、15%和27%;(4)弱光下适当地增铵可以显著地提高各项根系参数,促进根系生长。所以弱光通过降低小白菜的光合速率和叶面积从而抑制其生长,但是适当提高铵态氮比例可以缓解这种抑制作用达到增产的效果。     

旱地地膜冬小麦籽粒灌浆特性研究

旱地冬小麦地膜覆盖穴播栽培技术在灌浆特性及干物质运转方面主要表现是:灌浆持续天数延长3～5d,单茎总绿叶面积及生物产量提高,合成源扩大。同时表现出了较高的移动量和转换率。     

花后渍水对不同耐渍型冬小麦籽粒灌浆特性的影响

江汉平原冬小麦中后期常遭受涝渍灾害,为明确花后渍水对冬小麦籽粒灌浆进程的影响,以郑麦9023（耐渍型）和扬麦20（敏感型）2个小麦品种为研究对象,利用灌排可控的测坑模拟冬小麦花后不同天数（5、9、13和17 d）的渍水胁迫,应用Richards模型对冬小麦籽粒灌浆进程进行了模拟,在此基础上分析各籽粒灌浆参数与渍水天数的关系。结果表明：花后渍水5、9、13和17 d,郑麦9023（耐渍型）分别减产10.84%、19.51%、25.93%和36.52%,扬麦20（敏感型）分别减产14.25%、25.84%、37.26%和47.84%。导致冬小麦减产的主要原因是千粒质量降低,花后渍水天数每增加1 d,冬小麦郑麦9023和扬麦20千粒质量分别降低0.961和0.996 g。Richards方程能极显著模拟花后渍水冬小麦籽粒灌浆过程,拟合方程决定系数均在0.99以上。对耐渍型冬小麦,花后渍水主要显著缩短活跃灌浆期,且主要是显著缩短籽粒灌浆快增期和缓增期的持续天数;对敏感型冬小麦,花后渍水主要显著降低籽粒灌浆三阶段的灌浆速率。花后渍水增加1 d,郑麦9023籽粒活跃灌浆期缩短0.827 d,籽粒灌浆快增期、缓增期灌浆持续天数分别缩短0.492、0.963 d,扬麦20单粒最大灌浆速率降低0.046 mg/d、单粒平均灌浆速率降低0.032 mg/d,籽粒灌浆渐增期、快增期和缓增期单粒灌浆速率分别降低0.011、0.040和0.010 mg/d。研究可揭示花后渍水致使冬小麦减产的影响过程,为冬小麦涝渍灾害防控提供理论支撑。     

冬小麦灌浆期干旱对灌浆速率的影响

利用驻马店市1990-2005年的降水、土壤墒情和田间调查基本资料,筛选出灌浆前期干旱、后期干旱和全程干旱三种干旱年型,分析了各典型年小麦灌浆过程以及灌浆速率的变化特点.结果表明：与正常年型相比,干旱明显影响小麦的灌浆速率,而且使小麦灌浆时间缩短;灌浆前期干旱有促进灌浆和增加粒重的作用,而后期干旱对小麦灌浆有抑制作用,全程干旱使小麦的灌浆速率明显减弱.结果可为拓展干旱协迫下的小麦灌浆理论和灌浆期合理灌溉提供参考.     

小麦叶温对籽粒灌浆的影响

本文分析了叶温对小麦籽粒灌浆的影响.研究表明,叶温与气温的差能很好地反映小麦的灌浆过程.晴日,辐射充足,当植株水分满足时,叶气温差大,叶面积平稳下降,有利于籽粒灌浆.当太阳辐射充足,土壤干旱,小麦植株水分亏缺时,叶气温差小,植株早衰,叶面积大幅度下降,不利于籽粒灌浆.阴雨天,太阳辐射不足,气温低,叶气温差小,同样不利于籽粒的灌浆.并找出定量指标,生产上具有参考价值.     

天达-2116对渠灌区冬小麦生育及籽粒灌浆的影响

化学调节剂具有改善农作物的生长发育特征的作用,主要论述了天达－2116对小麦的影响,试验结果表明：小麦经天达－2116处理后,使单株次生根增加,增强了植株抗寒和抗旱能力;提高蘖数和加快叶龄进程,提高籽料的灌浆速率,使产量明显增加,从而提高了水平利用率。     

散射辐射比例与冬小麦光能利用率和总初级生产力的关系

利用冬小麦拔节乳熟期（2004-04-01—05-20和2005-04-10—05-31）在田间观测的每30min涡度相关和小气候数据,计算散射辐射比例（DF）与光能利用率（LUE）和总初级生产力（GPP）之间的数量关系,以期为提高LUE模型和作物模型的模拟准确度提供依据。结果表明：冬小麦拔节-乳熟期DF与LUE间呈极显著的线性正相关关系（P＜0.001）,DF与GPP间为极显著的抛物线关系（P＜0.001）,即随着DF的增加,LUE呈线性增长,而GPP呈先增加后降低的变化趋势。2004年和2005年观测实验表明,中等太阳辐射条件下,即DF和光合有效辐射（PAR）的均值分别为0.57和27.7molm?2d?1时,冬小麦GPP达到最高。2004年与2005年相比较,DF与LUE、DF与GPP关系均存在较大差异,这主要归因于两年间冬小麦拔节?乳熟期PAR水平和DF分布频率的差异。     

植物生长调节剂对冬小麦籽粒灌浆期源库关系的调控

用14CO2示踪的方法研究冬小麦籽粒灌浆期在穗部施用植物生长调节剂,对小麦产量形成的影响。结果表明,脱落酸(ABA)和赤霉酸(GA3)对灌浆冬小麦源库之间以及同化物的运输和分配有着调控作用。ABA的施用对冬小麦籽粒灌浆期,14C同化物运输和分配起阻碍作用,而GA3则起促进作用。     

增温对保护性耕作下冬小麦籽粒蛋白质含量的影响

冬小麦是世界主要粮食作物之一,气候变暖可能显著影响冬小麦籽粒蛋白质含量,但其影响机制还不明确。针对该问题,该研究在中国冬小麦主产区华北平原开展连续3 a（2017-2019）免耕（No Tillage,NT）和常规耕作（Conventional Tillage,CT）下的田间增温试验。结果表明,增温提前了冬小麦返青期,延长了冬小麦营养生长阶段时长,提高了冬小麦叶面积指数和群体净光合速率。2019年增温处理下冬小麦开花期茎叶氮素积累量提升了20.17%（CT）、99.21%（NT）,花后茎叶氮素转移量提升了24.62%（CT）、134.21%（NT）,茎叶氮素对籽粒的贡献率提升了2.43%（CT）、46.10%（NT）。增温影响了冬小麦产量构成,增温下冬小麦有效小穗数略减,部分年限千粒质量略增。NT处理增温增产,CT处理增温增产不明显,总的趋势为NT处理连续3 a平均产量低于CT处理。增温还显著提升了冬小麦籽粒蛋白质含量（P<0.05）,连续3 a平均籽粒蛋白质含量提升了14.28%（CT）、17.39%（NT）。综上,研究表明增温会通过改变冬小麦生理特征显著促进氮素向籽粒转化,并且增温下冬小麦有效小穗数减少使得原本将进入更多籽粒中去的氮素都进入到最终有效籽粒中去,进而显著增加籽粒蛋白质含量。研究结果可为气候变化对冬小麦籽粒蛋白质含量的影响提供科学依据。