滴灌量对冬小麦耗水特性和干物质积累分配的影响

为给滴灌冬小麦高产栽培的水分管理提供理论依据,在播前足墒和越冬前灌水750 m33·hm-2的条件下分析了起身后不同滴灌量(2550、3150和3750 m3·hm-2,分别用W1、W2、W3表示)对冬小麦耗水及干物质积累、分配的影响.结果表明,随滴灌量的减少,冬小麦孕穗期至花后20 d的0～100 cm土层含水量明显降低,但土壤含水量沿毛管的横向差异增大,总耗水量减少,土壤贮水的消耗量明显增加;群体的叶面积指数和干物质积累量降低,尤其是远离毛管处下降更明显;开花前营养器官贮藏同化物向籽粒的转运量、运转率及对籽粒的贡献率增加,开花后干物质同化量和对籽粒的贡献率显著降低;籽粒产量降低,灌溉水利用效率呈增加趋势.3个处理中,W2的水分利用效率最高,产量与W3差异不显著.在本试验条件下,起身后滴灌冬小麦的适宜灌溉定额为3150～3750 m3·hm2.     

不同水分条件下玉米秸秆还田对小麦群体发育和干物质积累及产量的影响

为探究土壤水分与秸秆还田对小麦生长的交互作用,通过防雨棚微区控水试验,研究了不同土壤水分条件下玉米秸秆粉碎翻压还田对小麦群体数量、干物质积累、籽粒产量等的影响。结果表明,干旱条件下,小麦群体数量、叶面积指数、干物质积累量、成穗数和产量显著降低,最大根冠比出现时间推迟至开花期;与秸秆不还田(CK)相比,秸秆还田(RS)处理的群体最大茎数提高了8.5%,灌浆期根冠比增加12.26%,但生育后期的叶面积指数显著降低,穗数、千粒重、产量和收获指数也分别下降5.10%、3.17%、15.46%和8.39%;轻旱和适宜水分条件下,根冠比在拔节期达到最大值,RS处理的群体最大茎数较CK增加12.04%~14.18%;拔节期根冠比显著增加,灌浆期则相反;RS处理的不孕小穗数减少了14.91%~18.98%,穗粒数和产量则分别提高9.18%~26.30%及5.76%~6.96%。在轻旱或适宜水分条件下,秸秆还田可以改善小麦群体质量,协调植株地上部与根系的生长,最终提高籽粒产量;而土壤干旱时不宜进行秸秆还田。     

施磷对旱地小麦土壤水分、干物质累积和转运的影响

为探明旱地小麦最佳施磷量和施磷方式,在山西省闻喜县进行了施磷量(P2O5)为75、112.5、150kg·hm-2和施磷土层深度为20、40cm的田间试验,分析了不同处理对旱地麦田土壤水分、干物质累积与转运的影响。结果表明,随着施磷量的增加,小麦花前0~100cm土层的土壤水分含量提高,且40cm土层施磷较20cm土层施磷效果显著;小麦各生育时期单株干物质量增加,且40cm土层施磷条件下差异显著。施磷150kg·hm-2时,40cm土层施磷较20cm土层施磷,小麦花前叶片和茎秆+茎鞘的干物质量增加,成熟期茎秆+茎鞘干物质量显著降低,籽粒干物质量及其所占比例增加。随施磷量的增加,小麦花后干物质累积量及其对籽粒的贡献率均显著增加,且40cm土层施磷较20cm土层施磷效果显著。施磷条件下,花后干物质累积量与小麦越冬-孕穗期土壤水分含量关系密切,与孕穗期土壤水分含量尤为密切。40cm土层施磷150kg·hm-2有利于提高旱地麦田孕穗期前0~100cm土层土壤水分含量,促进小麦茎秆+茎鞘中的干物质向籽粒转运和花后干物质累积及其对籽粒的贡献率,从而提高籽粒产量。     

旱地覆膜对小麦干物质积累及转运特性的影响

为了解地膜小麦增产的生理机制,以西农4504、小偃22两个冬小麦品种为材料,进行覆膜和不覆膜处理,对覆膜小麦花后同化物的积累及转运特性进行了研究。结果表明,覆膜小麦花后单茎绿叶数较多,单茎绿叶面积较大,叶片叶绿素含量高于对照,叶中M DA含量低于对照,干物质积累总量增加,花前和花后干物质转运量均比对照低,转运率为花前比对照低,而花后比对照高,同化物对籽粒的贡献率花前比对照低,而花后比对照高,因而覆膜提高了叶片光合能力,延缓叶片衰老,有利于光合产物的合成和花后同化物向籽粒的转运。     

杂种小麦干物质积累特性研究

研究了麦优４号等杂种小麦品种（组合）不同密度和不同施氮量处理的干物质积累特性。结果表明杂种小麦生育前期和花后有明显的光合优势，光合产物积累量高。成熟期茎鞘干物重占总干重的比例高；杂种小麦前光合产物输出率特别是茎鞘干物质输出率低于常规小麦、降低群体密度和增加施氮量能增加杂种小麦物质积累量，提高光合产物向籽粒的输送效率。     

不同水分处理对小麦氮素和干物质积累与分配的影响

为明确同一肥料水平下不同水分处理对小麦氮素和干物质积累与分配的影响,于2018-2019年在防雨棚条件下,以石麦26、藁优2018和冀麦418为材料,采用随机区组试验,设置不灌水（W1,0 mm）、起身水（W2,60 mm）、拔节水（W3,60 mm）、开花水（W4,60 mm）、起身水+开花水（W5,60 mm+60 mm）、拔节水+开花水（W6,60 mm+60 mm）共6个水分处理,分析了不同水分处理下小麦干物质和氮素积累与分配的特点。结果表明,小麦干物质积累量随灌水量的增加而增加。随着生育进程的推进,干物质积累量呈上升趋势,成熟期达到最大值;起身水显著增加拔节期干物重,开花期和成熟期不同处理间干物质积累量差异显著,成熟期W1处理下干物质积累量最小。开花后干物质积累对籽粒的贡献率因品种而异,冀麦418在W6处理下氮素利用效率和氮肥生产效率最高。W5和W6处理显著增加小麦籽粒产量、氮素吸收效率和氮肥生产效率,说明在小麦营养生长阶段水分正常供应的前提下开花期水分对小麦氮素吸收和向籽粒转运影响较大。W6处理为本试验条件下最佳的灌水处理。     

减氮处理对不同小麦品种干物质积累及氮素转运特性的影响

为了解低氮对小麦的氮累积量、干物质累积量、产量及氮利用率的影响,在豫北高产田常规施氮量的基础上,研究了减氮处理下小麦品种漯麦18、豫麦49-198、西农509和豫农202开花期和成熟期氮素积累量、花前和花后干物质和氮素转运、积累特性及产量和氮素利用效率的差异。结果表明,减氮处理下,漯麦18和豫麦49-198开花期和成熟期的氮素积累量均大于西农509和豫农202,且氮素积累量下降幅度均小于后两个小麦品种;4个小麦品种花前贮存氮素对籽粒的贡献率均在73.78%以上,而花后氮素积累量对籽粒的贡献率较低;4个小麦品种花前干物质转运量对籽粒的贡献率为35.05%~39.71%,而花后干物质积累量对籽粒的贡献率均高于60.29%。减氮处理后,漯麦18和豫麦49-198的产量、氮肥偏生产力和产投比均高于西农509和豫农202,产量降低幅度小于西农509和豫农202,植株氮素利用效率、氮肥偏生产力和产投比提高幅度均显著高于西农509和豫农202。说明减氮处理下种植漯麦18和豫麦49-198更有利于在获得较高产量的同时,提高氮素利用效率和经济效益,减少氮素损失。     

不同逆序衰老率小麦干物质积累特性的探索研究

为揭示小麦逆序衰老类型间干物质积累的差异和动态变化规律,以61个品种(系)作材料,分期采样,并在乳熟末期调查逆序衰老率,采用箱线图、分类变量回归等统计方法对不同逆序衰老率小麦开花后各生育阶段的干物质积累特性进行了集群间对比分析。结果表明,183个样点逆序衰老率的分布呈正偏态分布特征,不符合正态分布,参试小麦逆序衰老率为20%(10%~33%)。与低逆序衰老率小麦相比,高逆序衰老率小麦叶片衰老程度在籽粒形成期和乳熟期均较低;茎鞘干物质转运量在乳熟期和灌浆末期均较高;穗干物质积累量在籽粒形成期较低,在乳熟期较高。与逆序衰老现象紧密关联的因素有4个即籽粒形成期和乳熟期的叶片干重变化值、乳熟期和灌浆末期的茎鞘干重变化值,且后两者影响更大。高逆序衰老率小麦千粒重为44.95g(41.24~49.90g),高于低逆序衰老率小麦的43.28g(39.55~47.99g)。从本研究结果看,与低逆序衰老率小麦相比,高逆序衰老率小麦花后穗干物质积累速率呈现出"慢-快-慢"的特征,有利于籽粒的增重。     

不同水分管理模式和播后镇压对小麦干物质积累及产量的影响

为明确不同水分管理模式和播种后镇压对小麦干物质积累及产量形成的影响,以烟农19为材料,在大田条件下设置雨养(RI)、雨养+播后镇压(RC)、传统漫灌(TI)、传统漫灌+播后镇压(TC)、微喷灌(MI)和微喷灌+播后镇压(MC)处理,研究不同处理对小麦干物质积累及产量的影响。结果表明,与RI和TI处理比较,MI处理产量分别提高了44.2%和11.0%;RI处理产量最低,是由于穗数、穗粒数和粒重的显著下降所致,而TI处理产量较MI处理下降是由穗粒数和粒重显著降低导致。雨养和传统漫灌下播后镇压较其未镇压处理显著提升了产量,分别提高14.1%和6.2%。与TI和RI处理比较,MI处理开花期和灌浆期具有较高的群体叶面积指数(LAI)、旗叶叶绿素含量(SPAD值),籽粒平均灌浆速率和成熟期干物质积累量;相比未镇压处理,镇压后,雨养和传统漫灌下LAI提升,雨养和微喷灌处理下灌浆期旗叶SPAD值显著增加,籽粒灌浆速率提高,从而促进了粒重增加和群体干物质积累。总之,微喷灌+播后镇压能促进小麦群体的形成,延缓叶片衰老,提高小麦的穗粒数及千粒重,从而增加小麦产量,为试验区推荐小麦栽培模式。     

低温对小麦幼苗干物质积累及根系分泌物的影响

为了解小麦干物质积累和根系分泌物变化与小麦抗寒性的关系,采用盆栽方法,以弱春性小麦品种兰考矮早八、偃展4110和半冬性小麦品种豫麦49-198、周麦18为材料,设置4个不同温度处理(T1:昼夜均为18℃;T2:昼夜分别为12℃/7℃;T3:昼夜均为4℃;T4:昼夜均为-10±3℃),研究了低温对小麦幼苗干物质积累、根系分泌物和相对电导率的影响。结果表明,低温胁迫2 d,小麦根系分泌物中可溶性蛋白、可溶性糖及总酚含量升高;低温胁迫3 d,T3处理下,小麦根系分泌物中游离氨基酸和总酚含量较高,T4处理下小麦根系分泌物中可溶性蛋白、游离氨基酸及总酚含量均表现最低,而可溶性糖含量较高。低温胁迫下,根系相对电导率升高,其中豫麦49-198升幅最小,而兰考矮早八升幅最大。低温胁迫下,小麦幼苗干物质积累受到抑制。T3处理下,豫麦49-198干物质积累及幼苗相对生长速率均较高。在4个小麦品种中,豫麦49-198抗寒性较强,兰考矮早八抗寒性较弱。     

测墒补灌条件下不同穗型小麦耗水特性和同化物积累与分配研究

为了解测墒补灌对小麦水分利用和干物质积累与分配的影响及与品种类型的关系,在田间条件下,以中穗型品种青农2号和济麦22、大穗型品种山农23和山农30为材料,设置小麦全生育期不灌水(W0)、节水灌溉(W1)和充分灌溉(W2)3个水分处理(W1处理拔节期和开花期0～40 cm土层土壤相对含水量分别补灌至65%和70%,W2分别补灌至85%和90%),研究了不同土壤水分下两种穗型小麦耗水特性和同化物积累与分配。结果表明,两种穗型小麦的W1处理灌水量及其占总耗水量的比例显著低于W2处理;60～140 cm土层土壤贮水消耗量显著低于W0处理,高于W2处理。W1处理开花前营养器官贮藏干物质在开花后向籽粒的转运量和对籽粒产量的贡献率均低于W0处理,而开花后干物质对籽粒产量的贡献率及成熟期干物质在籽粒中的分配量和分配比例均高于W0处理,W2处理的上述指标与W1处理均无显著差异。两种穗型小麦W1处理的籽粒产量高于W0处理,与W2处理无差异;W1处理水分利用效率和灌水利用效率高于W2处理。W1处理下两中穗型品种灌水量及其占总耗水量的比例和土壤贮水消耗量及其占总耗水量的比例的平均值分别比两大穗品种的平均值低4.95%、2.77%、7.15%和3.54%;两个中穗型品种开花前营养器官贮藏干物质向籽粒的转运量和贡献率比两个大穗型品种平均值分别高61.68%和70.33%,开花后干物质向籽粒的转运量、贡献率和成熟期干物质在籽粒中的分配量的平均值比两大穗型品种的平均值分别低13.88%、9.97%和18.08%。     

灌水对不同小麦品种物质生产及水分利用的影响

为给黄淮海地区小麦节水栽培提供理论依据,选用3个小麦品种（泰山23、潍麦8号和山农12）为材料,研究了不同灌水处理下小麦干物质积累转运和产量及水分利用效率的差异。结果表明,不灌水条件下,泰山23开花前营养器官贮藏同化物对籽粒的贡献率高于开花后同化物,潍麦8号和山农12的籽粒产量主要来源于花后同化物。随灌水量的增加,泰山23和山农12花前营养器官贮藏同化物的转运量、转运率及对籽粒的贡献率均降低,花后同化物输入籽粒量及其对籽粒的贡献率增加,潍麦8号则反之。不灌水条件下,泰山23和潍麦8号的旗叶初始荧光强度(Fo)和实际光化学效率(ΦPSⅡ)高于山农12,表明缺水对泰山23、潍麦8号光系统PSⅡ的影响小于山农12。随灌水量的增加,泰山23的旗叶光合速率、Fo、Fv/Fm和Fv/Fo的变化幅度较小,表明泰山23的旗叶光合性能较其他品种稳定。同一灌水条件下,籽粒产量和灌水利用效率为泰山23>潍麦8号>山农12,收获指数为山农12>泰山23>潍麦8号。综合考虑产量、水分利用效率和灌水利用效率,泰山23最优,潍麦8号次之,山农12最低;底墒水+拔节水是小麦获得高产和高水分利用效率的的最佳灌水模式。     

雨养和灌溉条件下施氮量对小麦干物质积累和产量的影响

为给冀东地区小麦高产栽培提供技术参考,以高蛋白质品种京冬8号和低蛋白质品种宝麦38为材料,设置0、120、240和360kg·hm-2三个施氮水平,研究了在灌溉和雨养条件下氮素营养对冬小麦干物质积累和产量形成的调控效应。结果表明,适量施氮提高了小麦干物质积累量、结实小穗数和穗粒数,促进了叶片、茎和鞘的花前贮存干物质在花后向籽粒中的转移,但过量施氮则抑制灌溉条件下营养器官花前贮存干物质在花后向籽粒的转移。施氮量对千粒重的影响因基因型和土壤水分状况不同而差异。随施氮量的增加,在雨养和灌溉条件下京冬8号千粒重分别呈降低和增加趋势,宝麦38千粒重均呈下降趋势。适当施氮可促进分蘖和分蘖成穗。与雨养栽培相比,灌溉可促进小麦干物质积累,增加穗数和延长灌浆时间,提高籽粒产量。随着施氮量的增加,两品种的氮肥生产效率和氮肥农学效率均降低。宝麦38和京冬8号籽粒产量达到最高的施氮量在雨养条件下均为120kg·hm-2,在灌溉条件下分别为120和240kg·hm-2。从产量和氮肥利用效率综合来看,宝麦38的适宜施氮量为120kg·hm-2,京冬8号的适宜施氮量为120~240kg·hm-2。     

减源对不同穗型小麦品种干物质积累及其运转的影响

为给小麦育种在源、流、库性状改良方面提供理论依据,以三种穗型的6个小麦品种为材料,研究了减源对不同穗型小麦干物质积累及其运转的影响.结果表明:(1)叶源亏缺导致干物质累积量和穗粒重降低,减源越多、减源叶位越高,二者降低幅度越大;(2)叶源亏缺可以大幅度提高剩余叶源的光合速率和营养器官花前储藏物质对籽粒的贡献率,但其效应不能完全补偿叶源亏缺造成的光合损失;(3)小麦籽粒产量的80%(中穗型和多穗型)～90%(大穗型)来自花后光合产物的积累,叶源是小麦籽粒库扩建的核心光合源;(4)营养器官花前储存物质可以大幅度被调运用于籽粒库的扩建,小麦生育后期叶源的光舍速率不但可以被提高,而且随生育期推进而下降的速度也可以减缓;(5)三种穗型小麦比较,在相同减源条件下,大穗型小麦的光合积累量和穗粒重的降低幅度及光合速率随生育期推进的降低幅度远小于中穗型和多穗型小麦,大穗型小麦营养器官花前储存物质对籽粒库的贡献率远小于中穗型和多穗型小麦,且花后光合产物的分配也不够合理,说明大穗型小麦源、流、库性状改良的产量潜力远高于中穗型和多穗型小麦.适当减小叶面积、提高分蘖成穗率、增加群体穗数,以及在群体水平上增源、畅流、扩库,可能是大穗型小麦源、流、库性状改良的方向.     

不同水肥条件下冬小麦的干物质积累、产量及水氮利用效率

为了给冬小麦种植中合理水肥管理提供依据,以京冬8号为试验材料,研究了不同水肥管理模式对冬小麦干物质积累、产量及水氮利用效率的影响。结果表明,与传统水肥相比,优化水肥、秸秆还田优化水肥的冬小麦全生育期干物质积累总量和经济系数均有所提高,物质生产结构较优;单位面积收获穗数有所增加,穗粒数显著减少,千粒重显著提高,籽粒产量有所增加;水分利用效率无显著性差异,氮肥当季利用率显著提高。与优化水肥相比,秸秆还田优化水肥有利于增加单位面积籽粒产量,是种植冬小麦的最佳模式。     

不同磷水平对伸长期甘蔗栽培原种干物质积累的影响

采用盆栽土培试验,以10个不同基因型甘蔗栽培原种为供试材料,研究低磷和高磷两个处理对伸长期甘蔗株高、生物量和根冠比的影响.结果表明:在不同品种间,植株的株高、生物量干物质累积和根冠比均达到显著水平,品种AO0005的株高和地上部分生物量干重均显著高于其他品种,而高磷处理下地下部分生物量干重低于低磷胁迫处理.对伸长期甘蔗根冠比在低磷胁迫下对磷素的反应分析,品种CO0017和A00108对磷素反应最敏感.     

施氮对小麦干物质累积和转运的影响

为给高产小麦氮素科学管理提供依据,以河南温县和兰考典型高产区为试验地点,连续两年在0、90、180、270、360kg.hm-2氮水平下,研究了施氮对多穗型品种豫麦49-198和大穗型品种兰考矮早八干物质累积、分配、转运的影响及与产量的关系。结果表明,从越冬到收获,小麦干物质累积逐步增加,但两个品种小麦干物质累积都在拔节后差异明显,以拔节-开花增幅最大,其次是开花-收获。施氮使小麦干物质累积、转运和产量均增加,其中豫麦49-198干物质累积量和转运量、转运干物质对籽粒的贡献率、籽粒产量都以施氮270kg.hm-2较高,而兰考矮早八则都以施氮180kg.hm-2较高。氮肥用量与小麦开花期、成熟期干物质累积和不同器官干物质分配之间的关系均可用一元二次曲线拟合,豫麦49-198在开花期不同器官最大干物质的施氮量都高于兰考矮早八,但两个品种最大籽粒产量的施氮量接近。开花期豫麦49-198茎鞘干物质比例低于兰考矮早八,穗轴干物质比例高于兰考矮早八;成熟期豫麦49-198叶片、茎鞘、穗轴干物质分配比例低于兰考矮早八,籽粒干物质分配比例高于兰考矮早八;豫麦49-198花前干物质累积比例、转运干物质对籽粒的贡献率都低于兰考矮早八。