气候变暖对冬小麦生长发育、产量和品质的影响

以‘扬麦13’和‘徐麦31’作为试验材料,采用数理统计等方法,分析气候变暖对冬小麦生长发育、产量和品质等方面的影响机理。结果表明：气候变暖使冬小麦的物候期提前,总生育时期天数缩短;穗长、总小穗数和结实小穗数下降,不孕小穗数增加,有效穗数、千粒重下降,产量三要素的共同下降,导致冬小麦减产;冬小麦籽粒总淀粉含量和支/直比不同程度下降;冬小麦籽粒总蛋白含量不同程度增加,但谷/醇比略微下降。随着气候变暖,冬小麦的生育时期将会缩短、产量下降,而淀粉含量和蛋白质含量变化较为复杂,增减不一。     

抗条锈矮秆大穗型小麦茎叶穗遗传及各性状相关研究

以4个矮秆大穗型小麦材料为母本，6个高产小麦为父本，采用不完全双列杂交设计，对小麦15个茎叶穗农艺性状进行遗传分析。结果表明：15个农艺性状的表现都是由加性和非加性基因共同决定的。15个性状遗传力均较高，除旗叶宽、旗叶面积和单株粒重三性状外，其余性状主要由加性基因决定。除叶宽和结实小穗两性状外，其余各性状的GCV均较大，表明对其选择和改良的潜力较大。各茎叶穗农艺性状一般配合力间存在不同程度的依存关系。指出小麦高产育种应注意协调好提高结实小穗、穗长、每穗粒数与提高穗下节长和穗颈节长以及穗长与单株穗数问的关系。     

矮秆超大穗小麦亲本与多抗丰产小麦主要农艺性状的配合力评价及遗传分析

为了进一步挖掘矮秆超大穗小麦亲本在遗传育种中的应用潜力,为小麦高产、超高产育种选择优良亲本和最优杂交组合提供理论依据,选用5个矮秆超大穗小麦品种（系）作为父本,8个多抗丰产小麦品种（系）作为母本,按NCII遗传交配设计,采用8×5不完全双列杂交法,配制了40个杂交组合,对小麦亲本及杂种F1的株高、主穗长、单株穗数、结实小穗数、主穗粒数、主穗产量、单株产量、千粒重8个性状进行了考察,并在基因型方差分析显著的基础上进行了配合力评价及遗传力分析。结果表明：父本中A1、A3、A4是综合性状优良的亲本,其多数性状的一般配合力均较高,特别是穗长、主穗粒数、结实小穗数、主穗产量、单株产量的一般配合力高,而株高的一般配合力效应值较低,是很理想的矮秆超大穗多粒亲本材料。母本中B5、B6单株穗数一般配合力较高,株高的一般配合力效应值较低,可作小麦高产杂交育种的矮秆多穗型亲本使用。结合特殊配合力效应分析：组合B5×A3单株穗数、主穗产量、单株产量、千粒重特殊配合力效应最高,株高特殊配合力效应较低,可作为的矮秆、多穗、粒重高且高产的重点杂交组合。B2×A4主穗长、单株产量、单株穗数特殊配合力效应都较高,而株高特殊配合力效应低,可作为矮秆大穗高产的重点杂交组合。遗传力分析表明：单株产量、千粒重、主穗长、主穗产量皆在70%以上,表明这4个性状的广义遗传力较大,受环境影响较小,而狭义遗传力的分析除主穗长、主穗粒数、主穗产量、株高大于50%,其余4个性状均低于50%,说明受环境影响大,不宜早期选择,应该适当推迟选择的代数。     

陇东地区冬小麦产量构成因素的分析

本文分析了冬小麦产量主要是由每穗籽粒数、每穗籽粒重、单株成穗数和不孕小穗率构成。同时分析了产量构成各要素与气候因子之间的关系表明：每穗籽粒数主要由拔节至孕穗期的积温所决定,而降水、日照等因子此期均能满足其生长需求,对其影响较小;穗籽粒重的高低主要由灌浆速度、乳熟期叶面积指数及乳熟至成熟期的日平均气温所决定;单株成穗数的多少与越冬至返青期的降水量和越冬开始期测定的分蘖数、大蘖数成较高的正相关,而与三叶期测定的总株数成负相关;不孕小穗率只与开花至乳熟期的日照时数成较高的负相关,而与其它各因子相关性较小     

辐射对冬小麦主要农艺性状遗传力的影响

旱作条件下,选用4个高肥小麦品种与4个抗旱小麦品种,采用4×4不完全双列杂交方法配制16个杂交组合。同时将4个旱地亲本进行M2.5辐射处理,同样采用4×4不完全双列杂交方法配制16个杂交组合。通过对辐射前后主要性状遗传力的分析,结果表明,和辐射前相比,辐射后,中优9507、洛优9906、洛优9909的单株粒重一般配合力效应值增加,其产量构成因素单株穗数、穗粒数、千粒重、单株生物产量的一般配合力效应值也增加。总小穗数、不孕小穗数、株高的广义遗传力和狭义遗传力均有所增加,但总小穗数的广义遗传力增加的幅度较大。单株生物产量、单株穗数、千粒重、单株粒重、穗长的广义遗传力和狭义遗传力均有所降低,但单株粒重的广义遗传力和穗长的狭义遗传力降低的幅度较大。穗粒数和单穗粒重的广义遗传力下降,狭义遗传力提高,但穗粒数的广义遗传力下降的幅度较大。     

小麦形态全息相关的研究

对31个冬小麦品系的籽粒与穗部形态性状、籽粒与植株形态性状、穗部与植株形态性状及植株与植株形态性状的全息相关进行了研究，得出：粒宽与旗叶开张角度、穗长成显著正相关，与小穗密度成极显著负相关。籽粒的长×宽同样与旗叶开张角度、穗长成显著正相关。胚长与穗长、芒长呈显著正相关。粒型指数（宽／窄）与株型和穗下节间成显著正相关。一般宽短的叶片，株高较矮、旗叶开张角度较小，穗下节间较短。这些关系为籽粒选择和生长早期的选择提供了依据，也为建立全息形态选育理论奠定基础。     

矮秆糯小麦株高及各节间长度与产量性状遗传研究

为了深入了解矮秆糯小麦材料的遗传规律,以4个矮秆糯小麦材料为母本,5个高产小麦为父本,采用不完全双列杂交设计,对小麦13个农艺性状进行遗传分析。结果表明：13个农艺性状的表现都是由加性和非加性基因共同决定的。13个性状遗传力均较高,除倒3节间长、倒4节间长、倒5节间长、退化小穗和千粒质量5个性状外,其余性状主要由加性基因决定。除结实小穗外,其余各性状的GCV均较大,表明对其选择和改良的潜力较大。株高及各节间长与各产量农艺性状一般配合力间存在不同程度的依存关系。指出小麦高产育种应注意协调好穗下节长与株高之间的关系,各节间长度与单株穗数、穗粒数和千粒质量的关系,从而实现糯小麦高产稳产的育种目标。     

气候变化对伊犁河谷冬小麦产量的影响

为了明确气候变化对伊犁河谷冬小麦产量的影响,以伊犁河谷冬小麦主产区的伊宁、霍城、巩留、新源4县为例,在对1980—2011年各县冬小麦生长季气温、降水量变化特征分析的基础上,探讨冬小麦不同生长发育时段气候条件对产量形成的影响,进而对近32年气候变化对冬小麦产量影响的利弊进行分析。结果表明：就多年平均而言,伊犁河谷冬小麦生长季气候条件对小麦生长发育和产量形成是较适宜的,但气候的年际间差异对冬小麦产量的影响仍十分明显,由其导致的冬小麦产量的年际间波动可达-1507~745 kg/hm2。冬小麦生长季内不同时段各气候因素对产量的影响差异较大,气温的影响,在冬小麦越冬前表现为正效应,越冬期影响很小,但返青后为负效应。降水量对冬小麦的影响在生长季各时段大多表现为不显著的正效应,生长季总降水量对冬小麦产量的影响,除新源、巩留县通过了P=0.05的显著性检验外,伊宁、霍城县未达到显著水平。在全球气候变化背景下,1980—2011年,伊犁河谷各地冬小麦生长季平均气温分别以0.503~0.653℃/10年的倾向率呈极显著的上升趋势,降水量分别以3.828~18.948 mm/10年的倾向率呈不显著的增多趋势。气候变暖对冬小麦有利也有弊,但总体来看弊大于利,其中,冬前的播种至分蘖期气温升高对小麦较有利,越冬期气温变化对小麦影响不大,但返青至成熟期气温升高将对小麦产量形成一定的不利影响,其中,抽穗开花至成熟期的不利影响更为明显。降水量增多对提高小麦产量具有一定积极意义,但对灌溉农业区的伊犁河谷来说,其直接影响大多不显著。     

干旱胁迫对小麦农艺性状的影响

为了研究干旱胁迫对小麦主要性状的影响及其机理,选用8个抗旱性不同的小麦品种,在干旱胁迫和正常灌溉两种水分环境下,进行随机区组试验,用方差分析、t测验、和通径分析等方法分析试验结果。结果表明：干旱胁迫导致小麦株高降低,单株产量和千粒重下降,单株穗数、总小穗数和穗粒数减少,穗长缩短,不育小穗数增多;各性状对干旱胁迫敏感程度都存在显著的品种间差异;除千粒重外,各性状的环境间差异均达到极显著水平;千粒重和单株产量的品种与环境互作达显著或极显著水平;各品种的抗旱指数差异显著;通径分析表明,各性状对单株产量的直接影响：穗粒数〉单株穗数〉千粒重〉穗长〉不育小穗数〉总小穗数〉株高。干旱胁迫对小麦主要性状的影响显著,晋麦47、新旱1号和洛旱3号对干旱胁迫的抗耐性较好。     

氮肥运筹方式对孕穗期受渍冬小麦穗部结实特性与产量的影响

以小麦品种皖麦54为试验材料,连续两个生长季进行了氮肥运筹方式对孕穗期渍水冬小麦不同小穗位、粒位的结实粒数和粒重影响的观测。结果表明,不同氮肥运筹方式显著影响穗部结实特性,主茎穗结实特性优于分蘖穗。全部基施的氮肥运筹方式较基肥50%+拔节肥50%和基肥30%+拔节肥50%+孕穗肥20%的运筹方式显著增加了不孕小穗数,降低结实小穗数和结实粒数,2008—2010两年度全部基肥运筹方式较基肥30%+拔节肥50%+孕穗肥20%氮肥运筹方式处理不孕小穗数分别增加25.5%和29.8%,结实小穗数均降低5.7%。孕穗期渍水逆境对分蘖穗结实特性影响大于主茎穗,渍水逆境显著增加不孕小穗数,较对照处理,2008—2010两年度,不孕小穗数分别增加10.6%和4.6%;结实小穗数分别降低2.8%和1.4%。孕穗期渍水降低主茎穗结实4粒的小穗数比例和分蘖穗结实3、4粒小穗数的比例及第3、第4粒位籽粒粒重和第3、第4粒位粒重对单穗粒重的贡献率。氮肥后移运筹方式显著提高孕穗期受渍小麦主茎、分蘖穗结实小穗数和粒重,增加主茎和分蘖穗结实3、4粒小穗的比例和结实小穗第3、4粒位的粒重,提高第3、4粒位粒重对单穗粒重的贡献率,减少不孕小穗数,进而较氮肥前移处理显著提高经济产量。氮肥后移运筹方式有利于减轻孕穗期渍害对小麦穗部结实特性的影响。     

豫南豫北玉米生长发育的气候条件比较及豫南玉米发展对策

以豫南为侧重点,通过对有豫南豫北地区典型代表性的驻马店市和新乡市夏玉米主要生育时段近30年气象资料对比分析,找出了两地气候特点及对玉米生育阶段的影响,明确了降雨、积温、光照等气象因子对两地夏玉米生长发育的关系,得出豫南地区气候条件完全能够满足夏玉米生长发育的需要,只是年度间气象要素时空分布与玉米生育阶段的需要有时不相吻合而影响其产量的结论,并提出了可采取的应对措施,为促进豫南地区夏玉米生产提供了一定的科学依据。     

气候变化对小麦生产影响研究进展

简述了国内外研究气候变化和评估气象变化对小麦生产影响的主要技术方法。分析表明,气候变化及其对冬小麦生产影响研究,主要是围绕气候变暖这条主线进行的。提出评估气候变化影响的主要研究技术途径是通过气候变化事实趋势外推和气候模式产生未来气候情景,通过冬小麦生长发育与气象条件关系的机理或统计模型,模拟未来气候情景下冬小麦生产状况。分析未来气候情景下与现在正常气候状况下,冬小麦生产状况的主要差异及其引起这种差异的主要气象要素的变化趋势。得出应对气候变化的主要措施是从精确栽培的角度研究冬小麦生产应对气候变化的技术措施,提出防范气候变化风险的管理措施,为保障冬小麦生产安全提供决策依据。     

山西省冬小麦生产潜力时空分布与气象因子分析

估算一定区域内作物生产潜力,对于明确该区域作物生产力及其限制因子具有重要意义。采用农业生态区域法和生产潜力递减机制法估算山西省冬小麦生产潜力,并解析其与主要气象因子的关系。结果表明,2004-2013年山西省冬小麦平均光合、光温、气候和土地生产潜力分别介于63.63~74.81、10.86~12.97、3.68~5.65和2.71~4.73t/hm ²。山西冬小麦生产潜力分布特征为南部普遍低于中部地区,中部盆地地区普遍低于东西部高海拔地区。与2004-2008年相比,2009-2013年晋中西部地区和吕梁冬小麦光合和光温生产潜力有所增加,而晋中东部和长治东部的冬小麦气候和土地生产潜力有所降低。限制冬小麦气候和土地生产潜力的主要气象因子是生育期降水量和日平均温度。     

气候变化背景下山东省冬小麦发育期的变化特征

为了揭示气候变化背景下冬小麦发育期的变化特征,以1981—2000年和2001—2011年2个时段山东省冬小麦发育期数据和气象站点数据为基础,通过研究2个时段的发育期变化和气候变化,绘制了2个时段山东省冬小麦发育期等值线图和气候资源差值的空间变化图,探讨气候变化对山东省冬小麦发育期的影响。结果表明,2001—2011年冬小麦发育期内日照时数明显减少,平均减少63.5 h,积温平均增多120.3℃,降水量平均减少9.2 mm。山东省冬小麦的播种期平均推迟3.3天,返青期、拔节期、抽穗扬花期和成熟期均有不同程度的提前。冬小麦的发育期除播种期外都与积温呈负相关,播种期与冬前积温和前茬作物的收获期关系密切。     

气候变化对青岛主要作物生育期的影响

为了研究气候变化对青岛主要作物生长发育的影响,利用青岛市胶州农业气象观测站1982—2014年冬小麦、1986—2014年夏玉米的生育期观测资料和同期的气象资料,分析了这2种作物生育期的变化趋势及对气候变化的响应。结果表明:青岛市冬小麦从播种到返青各生育期均延迟,其中以分蘖期延迟最明显;起身至孕穗各生育期提前;生育期内平均气温的上升是导致冬小麦全生育期缩短的主要原因。夏玉米播种到七叶各生育期均提前,拔节到成熟各生育期均延迟,成熟期延迟的程度最大;6月降水减少是导致夏玉米成熟期延迟、全生育期延长的主要原因。未来10年,气候变化会导致冬小麦成熟期提前,全生育期缩短;夏玉米成熟期推迟,全生育期延长。     

1951—2012年河南省气候变化对冬小麦和玉米产量的影响

在分析河南省1951—2012 年历史气候变化背景下,对冬小麦和玉米不同生长时期对应的气候要素变化对其产量的影响进行定量研究。利用国家气象局网站提供的历史气象数据,基于Matlab 和Surfer 8.0 绘制年平均气温和降水量的小波系数实部等值线图。通过用二次函数拟合趋势产量,将冬小麦和玉米的历年气象产量分离出来。之后利用SPSS进行逐步回归分析,建立以气候产量为因变量,不同生长时期的气候要素为自变量的回归模型。结果表明：（1）河南省年降水量在其变化过程中存在多时间尺度特征,小波波幅中心在36~58 年、15~35 年以及8~14 年这3 类时间尺度上正负交替出现,存在周期性的变化规律。在18 年尺度上,年均气温到2012 年处于升高状态。（2）冬小麦全生育期内,在其他自变量不变的情况下,越冬期降水量每增加1 mm,气象产量将减少0.221 万t;越冬期平均温度每增加1℃,气象产量将减少13.277万t;在冬小麦生长期第二阶段中,降水量每增加1 mm,气象产量将减少0.149万t。（3）在玉米全生育期内,保持其他自变量不变的前提下,营养生长期内降水量每增加1 mm,气象产量将减少0.003 万t;营养生长期平均温度每增加1℃,气象产量将减少6.389 万t;玉米生殖生长期间,降水量每增加1 mm,气象产量将减少0.159 万t。从总体上来看,温度和降水变化对气象产量的影响皆为负面影响,并且温度变化对粮食产量的影响比降水变化产生的影响显著得多。通过对2 个回归模型进行对比发现冬小麦比玉米具有更强的气候变化敏感性。     

冀南冬小麦冬前农业气候资源变化特征

利用1962-2009年河北省南部4个气象站气象资料,采用线性气候倾向率、小波分析及Mann-Kendall检测方法对冬小麦越冬前主要农业气候资源变化特征进行分析。结果表明：近50年来,冀南麦区冬小麦越冬期推迟,冬前热量资源更加丰富;冬小麦冬前≥0℃积温和越冬开始日期变化在1987年前后存在突变点;冬小麦冬前日照时数及均一化干湿指数变化不明显,没有突变现象发生;冬小麦越冬开始日期存在6-7年和12-16年两类尺度周期变化规律;1962-1988年冬前≥0℃积温存在6-8年周期变化规律,1989-2009年存在8-10年周期变化规律;冬前日照时数具有明显多时间尺度周期变化特征,但近20年来逐渐呈现10-12年周期变化规律;均一化干湿指数变化存在4-6年和14-16年2类尺度周期变化。综合分析表明,河北省南部麦区冬前≥0℃积温及越冬始期变化明显,可适当调整小麦播期以适应气候变化;近10年来,麦区干湿特征呈现变湿趋势,冬小麦发生冻害概率减小,但年际间干湿变化较大,冬前灌溉仍为减轻小麦越冬冻害风险的有效措施。     

1964—2013年天水市热量资源变化及对农业生产的影响

分析天水市主要粮食作物玉米和冬小麦对气候变暖的响应特征,为提高对气候变化的应变能力、减轻气候变暖对农业生产的不利影响和种植结构调整提供参考依据。根据天水市7个国家气象观测站1964—2013年的气温资料,用气候倾向率和Mann-Kendall统计检验方法,对天水市50年来气温变化特征和热量资源进行统计分析;利用天水市1981—2013年玉米和冬小麦产量资料,结合对应时段的气象资料应用SPSS 13.0软件建立回归模拟方程,探讨作物生育期与温度的关系及变化趋势。结果表明,天水市1964—2013年的年平均气温、年平均最高气温、年平均最低气温均呈上升趋势,负积温绝对值呈减少趋势。1994年前后气温发生了突变,进入了显著增暖时期,增暖前后年平均气温升高了0.97℃;各季节的气温变化幅度以春季最大、冬季次之。1994—2013年内相继出现了13个暖冬年份,是近50年中较暖的时期。自1981年以来,冬小麦全生育期天数平均以0.59天/年的速度线性减少,1981—2013年全生育期总天数减少了20天,其中返青期—拔节期、抽穗期—开花期减少趋势分别为0.57天/年、0.16天/年;玉米全生育期1981—2013年减少了5—7天,气候增暖后1994—2013年玉米生长期内平均气温增温变率为0.43℃/10年。气候变暖已对农作物生长发育产生了较大影响。喜温作物和越冬作物种植面积扩大,种植区北界抬升;春播作物玉米播种提前,生殖生长期延长;越冬作物冬小麦推迟播种,春初提前返青,全生育期缩短。     

陇东塬区冬小麦生长量对气候变化的响应

为了研究气候变化对冬小麦的影响,利用陇东塬区1995—2013年连续19年冬小麦生长量资料及气候因子资料,采用气候倾向率、相关分析等方法,分析气候变化与冬小麦生长量的生理因果关系。结果表明,19 年来冬小麦生育期内日平均气温上升,气候倾向率为0.552℃/10 a;有效积温增加,气候倾向率为126.1℃/10 a;降水总量上升,气候倾向率为7.619 mm/10 a;日照时数减少,气候倾向率为-42.256 h/10 a。19 年来,陇东塬区冬小麦植物干重、生长率、叶面积、千粒重及气候产量均增加。各气候要素对生长量的影响在各发育期不同,营养生长期降水对冬小麦的生长起决定作用,随着生长发育进程,降水的影响逐渐减弱,积温、日照时数的影响逐渐增强,小麦气候产量与生育期内平均气温呈负相关,与降水量、有效积温和日照时数呈正相关。     

江淮地区冬小麦渍害指标与风险评估模型研究

本文对江淮地区冬小麦渍害孕灾环境和渍害基本特征进行了分析,发现渍害是冬小麦减产的主要因素,淮河以南区域冬小麦减产率≥10%的情况有80%是渍害引起的。综合考虑降水量、降水日数和日照的作用,基于灾损率和致灾因子确定了冬小麦渍害灾害分级指标,构建了反映冬小麦渍害程度的评估模型。