不同施磷量对小麦旗叶光合性能和产量性状的影响

为揭示磷肥调控光合作用的可能机制,1999～2001年度在河北农业大学教学基地进行了不同施磷水平的田间试验。供试品种为河农859,设3个磷肥水平(分别为P2O575,225和375.kg/hm2)。结果表明,在施用P2O575～375.kg/hm2的范围内,随施磷量增加,旗叶净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、叶绿素含量(Chl)、可溶性蛋白质含量(Pro)和ATP酶活性都增加,叶绿素含量缓降期(RSP)和光合速率高值持续期(PAD)延长,而胞间CO2浓度(Ci)随施磷量的变化并不规律。高施磷量(P2O5375.kg/hm2)时,旗叶的叶绿素b含量(Chlb)减少、希尔反应和非环式光合磷酸化活性受到抑制,对磷肥的响应规律基本一致。但此条件下,Pn并不低,产量构成因素和子粒产量也最高。表明,尽管以上三个指标对磷肥响应敏感,但在一定范围内波动并不影响碳固定能力,不致成为光合作用的主要限制因素。     

凹凸棒石保水剂对小麦旗叶光合特性及衰老的影响

为探讨凹凸棒石保水剂对小麦生长及衰老的作用,以济麦22为供试材料于青岛农业大学黄岛区宝山试验基地进行了大田试验,研究了不同施用量凹凸棒石保水剂对小麦旗叶光合特性及衰老的影响。研究结果表明:在小麦开花期后,T1、T2、T3处理净光合速率高于CK、T4处理,且呈T3T2T1CKT4趋势,说明适量的凹凸棒石保水剂对小麦的净光合速率有一定的促进作用,气孔导度、叶绿素含量、蒸腾速率趋势与其一致。在小麦灌浆期旗叶超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性趋势随施用量增加而增加,但过量时有负面影响,丙二醛(MDA)含量趋势则相反,说明施用适量凹凸棒石保水剂能延缓小麦旗叶衰老。净光合速率、气孔导度、叶绿素含量与产量呈显著正相关,SOD、POD、CAT与产量呈极显著正相关。研究结果表明:凹凸棒石保水剂施用量为22.5 kg/hm~2时穗数、穗粒数、千粒重较对照分别增加8.5%、6.3%、11.6%,产量增加10.8%,是本试验条件下的最佳施用量。     

灌溉量对冬小麦耗水量、旗叶衰老及产量的影响

【目的】研究生育期土壤水分调控灌溉对小麦产量形成的调控效应,为山东省小麦节水高产高效栽培提供技术支撑和理论依据。【方法】于2016—2018年冬小麦生长季,在山东省济宁市开展田间试验,设置3个土壤水分调控灌溉处理：全生育期不灌水(W₁),小麦拔节期和开花期将0—40 cm土层含水量补灌为田间持水量的70%(W₂)、90%(W₃)。测定不同水分调控灌溉条件下小麦日耗水量、耗水模型系数(WSMC)和旗叶衰老指标,收获期测定籽粒产量。【结果】与W₁相比,W₂处理小麦两年平均开花期至成熟期阶段耗水量、日耗水量和耗水模系数分别提高23.95%、23.92%和13.61%,W3处理分别提高25.15%、25.17%和4.58%,W2和W3处理阶段耗水量、日耗水量无显著差异,而W₂处理的耗水模系数显著高于W₃处理。W₂和W₃处理的开花后旗叶超氧化物歧化酶活性、可溶性蛋白含量无显著差异,但均显著高于W     

不同氮、磷用量对杂种小麦旗叶光合特性的影响

在大田条件下研究了不同氮、磷用量对杂种小麦旗叶光合特性的影响。结果表明,在施N122.5～337.5kg/hm2,P2O590～270kg/hm2范围内,随肥料用量增加杂种小麦旗叶净光合速率(Pn)、叶绿素(Chl)含量、可溶蛋白(Pro)含量、气孔导度(gs)和叶肉导度(gm)均升高,光合功能期延长,叶源量增加。母本(C6-38)与杂种F1表现相同趋势,而父本(Py85-1)在中肥和高肥处理下各指标的表现与杂种小麦相反。在旗叶整个老化过程中,杂种小麦与双亲本均值相比的净光合速率和光合功能期的平均优势均随氮、磷用量的增加而增大,且各施肥水平下均以老化后期大于前、中期。     

抽穗期施氮肥对延缓小麦旗叶衰老的机理初探

抽穗期施氮肥可提高小麦旗叶的光合速率、全氮与Rubisco的含量,而蛋白水解酶活力则下降。在小麦旗叶光合功能可逆衰退阶段,叶片全氮、Rubisco的15N丰度均处于高水平,莱州953小麦旗叶全氮、Rubisco的15N丰度分别从0.998降至0.651和1.432降至0.470,扬麦5号旗叶中全氮、Rubisco的15N丰度分别从0.896降至0.485和1.243降至0.511,表明Rubisco仍处于动态的降解、合成这一周转过程中,仍有大量的Rubisco重新合成;而在光合功能不可逆衰退阶段,叶片全氮、Rubisco的15N丰度均处于低水平,全氮、Rubisco的15N丰度分别维持在近对照水平,且基本无变化,表明此时无Rubisco的重新合成;同时也说明小麦植株在生育后期仍有较高的吸收、利用氮素的能力。     

施氮量对不同品质类型小麦产量、品质和旗叶光合作用的调节效应

采取田间试验,研究了施氮量对强筋小麦临优145和中筋小麦临优2018产量、品质、灌浆进程及旗叶光合作用的影响。结果表明,施氮使成穗数、穗粒数和结实小穗增加,千粒重降低,产量提高,以成穗数对产量贡献最大;施氮使平均灌浆速率降低,灌浆持续时间延长,灌浆后期灌浆速率下降相对较慢;旗叶叶绿素相对含量和净光合速率提高。临优145施氮量225.kg/hm2和临优2018施氮量150.kg/hm2时,2个品种的营养品质和加工品质均得到改善,蛋白质各组分均有所提高,达到产量与品质的协调。综合考虑施氮对2个不同品质类型小麦产量和品质的影响,施氮量对成穗数、穗粒数和产量影响作用大,千粒重和品质主要决定于品种遗传特性。     

不同水分条件下喷施锰肥对小麦叶片衰老的影响

干旱是制约小麦生产力的主要因素之一,为探究在不同土壤水分条件下锰对小麦叶片衰老的影响,采取室外盆栽试验的方法,设置3种土壤水分处理[正常水分为田间持水量的70%～75%(CK),中度缺水为田间持水量的50%～55%(MS),重度缺水为田间持水量的40%～45%(SS)]在孕穗-扬花期期间分别对小麦叶面喷施质量浓度为0%、0.2%、0.5%、1.0%、2.0%的Mn SO4溶液,检测小麦叶片的超氧化物歧化酶（SOD）活性、过氧化物酶（POD）活性和丙二醛（MDA）含量。拟合结果表明：两次喷施后小麦叶片MDA含量最低值在CK处理下对应的锰浓度分别为3.19和4.04 g/L,在MS和SS处理下仍为较低浓度值且小麦叶片MDA含量明显降低;POD活性最大时在MS处理下对应的锰浓度分别为5.13和4.30 g/L,在CK和SS处理下对应的锰浓度差异较大;两次喷施后SOD活性最大时在各处理下对应的锰浓度均在10 g/L以上且SOD活性均有所提升。喷施锰肥降低了小麦叶片MDA含量并提高了SOD和POD活性,能够对不同土壤水分条件下小麦叶片衰老起到一定延缓作用,但最适浓度却不相同。     

氮素营养调控小麦旗叶衰老和光合功能衰退的生理机制

研究表明,氮素营养提高了旗叶老化过程中的叶绿素含量和光合速率,延缓了叶片衰老和光合功能衰退,增加了旗叶内细胞分裂素类物质（ZRs）含量,减少了促表激素ABA的累积量。氮素处理使旗叶老化过程中光合机构的RuBPcase活性和PS1、PS2活性均得以增加,但氮素对RuBPcase活性下降的延缓效果更为明显,相对增加了叶片老化过程中RuBPcase活性与PS1和PS2活性的比值,使光合机构光反应与暗反应之间的平衡状况得到改善,过剩还原力减少。此外,氮素营养使旗叶老化过程中超氧阴离子（O2-）的产生速率降低,H2O2的累积量减少,并提高细胞中活性氧清除酶SOD和CAT的活性。氮素营养可能主要通过调节细胞内的激素平衡,以及改善光合机构的自身运转平衡状况,减少了细胞中对生物体具有强烈伤害的活性氧的产生速率及其累积数量、提高了活性氧清除酶的活力,由此在很大程度上延缓了旗叶的衰老和光合功能衰退,延长了旗叶的光合功能期。     

少免耕模式对冬小麦花后旗叶衰老和产量的影响

小麦开花后旗叶的生理活性对产量存在显著影响.为了研究少免耕耕作体系对冬小麦旗叶衰老状况的影响,采用4种土壤耕作模式(常规耕作秸秆还田、旋耕秸秆还田、耙耕秸秆还田、免耕秸秆覆盖)在山东龙口进行了3年田间试验,研究了耕作模式对小麦产量及花后不同时期旗叶超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)和可溶性蛋白含量的影响.结果表明:与常规耕作秸秆还田模式相比,旋耕秸秆还田和耙耕秸秆还田模式旗叶衰老过程中活性氧清除系统的自动调节能力较强,SOD、POD活性变化幅度较常规耕作模式平稳;免耕覆盖模式小麦旗叶在蜡熟期MDA含量显著低于其他模式,而可溶性蛋白含量显著高于其他模式,表现出明显的贪青晚熟的特点.旋耕秸秆还田和耙耕秸秆还田模式产量与常规耕作秸秆还田差异不显著,免耕秸秆覆盖模式产量显著低于其他耕作模式.研究表明短期(1～3年)少耕耕作模式可以在该地区应用,而免耕覆盖则不适宜.     

追氮量对不同试点小麦旗叶光合特性及产量的影响

为探究小麦在不同地区合理的追氮量,在北京和石家庄2个试点以强筋小麦藁优2018(B₁)和师栾02-1(B₂)为试验材料,设置75 kg·hm^-2(C₁)、105 kg·hm^-2(C₂)、135 kg·hm^-2(C₃)3种追氮水平的大田试验,研究不同追氮量对不同试点小麦光合特性及产量的影响。结果表明,在75～135 kg·hm^-2追氮量范围内,增加追氮量,可提高小麦旗叶净光合速率(Pn),增大气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr),降低胞间CO₂浓度(Ci)。随着开花后天数的增加,藁优2018的旗叶Pn和Gs下降速度均较师栾02-1快,且Ci升高;随着追氮量的增加,各处理叶绿素(Chl)(a+b)含量均呈增加趋势,开花后14 d,C₂、C₃处理Chl(a+b)含量相对C₁分别平均增加了6.01%和13.81%。...     

不同供水条件对冬小麦根系分布、产量及水分利用效率的影响

通过中科院栾城农业生态试验站3种不同降水年型的田间灌水试验,研究了不同供水条件对冬小麦根系分布、产量及水分利用效率的影响,旨在为华北地区冬小麦建立优化灌溉制度,提高水分利用效率,达到节水增产目的提供理论依据。试验结果表明,冬小麦根系主要集中分布在80 cm以上土层,随土层深度的增加,根长密度呈指数下降;综合分析根系对不同土层的水分吸收、作物耗水组成及产量、水分利用效率与总耗水的关系,提出华北地区冬小麦最佳灌水方式是：丰水年灌0水、平水年灌1水(拔节水)、枯水年灌2水(拔节水和抽穗水),次灌水量60～75 mm,具有明显的节水增产效益。     

水磷互作对黑垆土春小麦生长及产量的影响

在温室条件下进行了黑垆土水磷互作对春小麦生长及产量影响的研究。结果表明,水分和磷素对春小麦苗期与抽穗期内株高和叶面积皆有一定影响,但交互作用的表现不同;适宜的水分与磷素配合既满足了春小麦物质生产过程中对水分和营养元素的需求,又促进了春小麦生长发育,提高了生物产量、经济产量及水分生产效率,从而可以达到以水促磷和以磷促水的目的;而缺水高磷组合或高水低磷组合均不利于春小麦生长发育,其产量与水分生产效率也较低。     

品种演替和土壤肥力对小麦产量和磷生理效率的影响

以25年来长期定位施肥试验构建不同土壤肥力梯度为平台,研究品种演替过程中籽粒产量和磷效率对土壤肥力的响应。结果表明,各施肥处理,随品种演替小麦籽粒产量呈显著增加趋势,其中郑麦0856的产量最高(8 157. 3kg·hm-2),郑麦7698次之,豫麦13的产量最低(5 915. 39 kg·hm-2);不施肥处理(CK)则下降。无论施肥或不施肥处理,100 kg小麦籽粒对磷素的需求量均随品种的演替呈上升趋势。此外,随品种演替,磷的生理效率呈先增加后降低的趋势,郑麦941 (172. 48 kg·kg-1)的磷生理效率最高,郑麦9023 (145. 79 kg·kg-1)、郑麦7698 (130. 51kg·kg-1)和郑麦0856 (147. 65 kg·kg-1)次之,三者之间差异不明显,豫麦13 (66. 71 kg·kg-1)的磷生理效率最低;同一品种,单施化肥处理(NPK)小麦磷生理效率显著高于其他施肥处理(MNPK、1. 5MNPK和SNPK)(豫麦13除外)。同时,品种演变明显提高了磷农学效率;但在施肥条件下,继续增施肥料和养分投入使豫麦13、郑麦941、郑麦7698和郑麦9023的磷农学效率降低;而郑麦0856的农学效率随着土壤肥力的增加而增加,与籽粒产量协同提升。因此,黄淮海地区小麦品种演替在土壤肥力养分充足时籽粒产量显著提高,磷效率也呈增加的趋势。     

不同水分条件下分层施磷对冬小麦根系分布及产量的影响

研究不同水分条件下分层施磷对冬小麦根长分布、水分利用效率(water use efficiency,WUE)及产量的影响,旨在找出旱地农业最佳水肥处理方式。试验设不施磷(CK)、表施磷(surface P,SP)、深施磷(deep P,DP)和侧深施磷(deep-band P,DBP)4种处理,每个施磷水平下设补充灌溉(W1)和干旱(整个生育期无补充灌溉)(W2)2种水分处理。结果表明,施磷位置及补充灌溉显著(P0.05)影响冬小麦孕穗期根长分布、WUE及产量,同时会改变根系空间分布。干旱胁迫使冬小麦0~30 cm土层根长密度下降,降低17.5%,却促进了30 cm以下土层根长发育,增加13.3%,促进对土壤水分和磷素的吸收,从而提高产量。无论灌溉与否,施磷处理0~30 cm土层根长密度、吸磷量、WUE及产量均显著高于CK(P0.05)。施磷位置对冬小麦WUE和产量的影响随土壤水分而异,无补充灌溉时,与磷肥表施相比,磷肥深施显著增加WUE和产量(P0.05),分别平均增加28.5%和16.0%,且深层根长(30~100 cm)与吸磷量、WUE和产量的变化趋势一致;而在补充灌溉时,与磷肥表施相比,磷肥深施却显著降低WUE(P0.05),平均降低13.3%,且深层根长与WUE、产量的关系缺乏规律性。该试验结果表明,土壤水分供应不足时,磷肥深施有利于促进冬小麦深层土壤根系生长发育,提高对土壤水分吸收利用能力,从而利于形成高产。该研究可为理解作物生长及产量对水分养分空间耦合的响应提供理论依据。     

氮肥运筹对春小麦旗叶衰老特性的影响

在氮肥总量不变的情况下,研究不同时期不同比例施用氮肥对小麦旗叶衰老特性的影响.结果表明:氮肥运筹下两个品种表现出一致的规律,旗叶全展14 d后叶面积指数、光合速率、可溶性蛋白含量和超氧化物歧化酶活性均表现为N2＞N3＞N1,丙二醛含量表现为Nt ＞N3 ＞N2,两个春小麦品种在N2、N3处理下获得高产,说明氮肥分施、中...     

灌溉频率对冬小麦产量及叶片水分利用效率的影响

为了探讨中国北方冬小麦高效节水灌溉模式,采用了3种灌溉处理:在拔节期一次灌溉120mm,在拔节期和抽穗期各灌溉60mm及在拔节期、抽穗期和灌浆期各灌溉40mm,研究了在总灌溉量为120mm的情况下,灌溉频率对冬小麦产量及叶片水分利用效率的影响.结果表明,在冬小麦的拔节期和抽穗期各灌溉60mm,显著提高乳熟期和蜡熟期旗叶...     

不同水分条件下保水剂对冬小麦产量及水分利用效率的影响

试验采用保水剂(B)与灌水水平(W)两因素2×4完全均衡方案和裂区区组设计,研究不同水分条件下保水剂对冬小麦产量及水分利用效率的影响。结果表明,灌水水平在20%~80%条件下,不施保水剂时,灌水量为80%时冬小麦产量达到最大值;施用保水剂时,灌水量为60%时冬小麦产量最高。随着灌水量的增加,土壤水分含量有所提高,施用保水剂后土壤水分显著提高;在冬小麦孕穗期灌水量为田间持水量的60%时,施用保水剂后土壤水分增加1.57倍。低灌水水平和高灌水水平均削弱保水剂对水分生产效率、灌水利用效率和降水利用效率的增加效应。可见,灌水的增产效应与灌水对水分生产效率、灌水利用效率、降水利用效率的提高有着密切关系。在本年度(2011年10月~2012年6月)降水及气候条件下,施用保水剂时,最佳灌水量为田间持水量的60%时冬小麦产量最高。     

底墒和磷肥对渭北旱塬冬小麦产量与水肥利用的影响

在陕西杨凌渭北旱塬进行5年定位试验,在施N160kg/hm2的基础上,设施P2O5 0、50、100、150 kg/hm2 4个施磷水平,结合5年降水情况,分析了播前底墒、施磷对旱地冬小麦产量及水肥利用的影响。结果表明,夏季7～9月的降水是决定渭北旱塬小麦播前底墒的关键因素,两者呈线性相关夏季每增加1 mm降水,土壤贮水增加0.5mm。要保持这一地区小麦稳产或高产,底墒应保持550 mm左右,夏季降水应有380 mm左右。夏季降水充足的年份,施磷量增加造成的下季小麦播前底墒下降不明显;降水偏少的（350mm）的年份,合理施磷能够促进小麦生长,导致生育期内对土壤水分消耗较多,降低土壤含水量,使前季小麦每增施磷50 kg/hm2,下季小麦播前底墒减少9～12 mm。除底墒外,关键生育期的充足降水也是保证旱地小麦产量重要因素,每毫米播前底墒能形成9.0～9.9 kg/hm2、生育期降水形成28.6～33.3 kg/hm2小麦子粒产量。施磷水平决定了作物生物量、产量高低;底墒决定了水分和磷肥利用的程度或水平,同时水分也制约着作物累积的干物质向收获器官（子粒）转移的多少或比例。在底墒充足的年份,较低的施磷量,就可实现较高的产量和水肥利用效率;底墒较差的年份,则要求较高的磷肥投入量。