不同灌水次数和施氮量对冬小麦群体动态和产量的影响

为了明确灌水次数和施氮量对高产冬小麦群体动态和产量的影响,分别于2006-2007、2007-2008年度在保定市和藁城市用当地冬小麦推广品种河农822和石新616研究了不同灌水次数(在保证底墒基础上全生育期灌0、1、2和3水,分别用W0、W1、W2和W3表示)和施氮量(0、112.5和225 kg/ha,分别用N0、N1和N2表示)对小麦群体动态和产量的影响.结果表明,2006-2007年度灌水次数和施氮量对小麦总茎(穗)数的影响较显著.W1、W2和W3的成穗数显著高于W0,W1、W2、W3之间差异不显著.3个施氮水平间各生育时期的总茎数均差异显著,且随施氮量增加而增大.大部分生育时期不同灌水次数的LAI差异不显著,而不同施氮量的LAI差异显著,N2的LAI显著高于N1和N0.灌水次数对穗数和千粒重影响显著,施氮量对穗数和穗粒数影响显著,以致灌水次数和施氮量对小麦产量的主效应均达到显著标准.4种灌水水平的产量以W3最高,W0最低;3个施氮量中N1产量最高,N0最低.灌水次数和施氮量对小麦产量和各产量构成因素的交互作用显著,W0和W1条件下产量随施氮量增加而提高,而W2和W3条件下N1产量最高,且与N0差异显著.2007-2008年度试验中,灌水次数和施氮量对各生育时期的总茎数、LAI和产量的影响均不显著.根据本研究结果可知,在河北平原地区常年降水(小麦全生育期100 mm左右)和中等肥力条件下全生育期灌溉3次,施氮量为N 112.5～225 kg/ha以及丰水降雨年份和较高肥力条件下全生育期灌溉1或2次,相应地施氮225或112.5 kg/ha,可以分别取得较理想的产量.     

磷钾营养对套作大豆茎秆形态和抗倒性的影响

以贡选1号大豆品种为材料,采用两因素随机区组设计,研究了磷钾营养对套作大豆茎秆形态和抗倒性的影响。结果表明,施用磷钾显著影响套作大豆茎秆的抗倒能力。茎秆基部节间粗度、C/N比、细胞壁纤维素、木质素含量、机械强度、抗倒指数(SLRI)均随施钾量的增加而增加,随施磷量的增加呈现出先增后降的趋势,而基部节间长度、主茎高、倒伏率均随磷钾施用量的增加而降低。SLRI与基部第1、2节间粗度、茎秆木质素、纤维素含量、机械强度及C/N比呈显著正相关,与基部节间长度、主茎长、实际倒伏率呈极显著负相关。适宜的磷钾水平(P2O517kg/hm2,K2O 112.5kg/hm2)能提高套作大豆SLRI,降低其倒伏率。     

灌水次数和施磷量对冬小麦养分积累量和产量的影响

为给利用灌水和施肥措施调控小麦生长提供科学依据,在大田环境条件下,分别于2007-2008年（丰水年）在保定市、2008-2009年（平水年）在藁城市用当地冬小麦推广品种（河农822、冀5265）进行二因素裂区试验,研究了灌水次数（保证底墒的基础上设全生育期灌0、1、2和3次水3个灌水水平,分别用W0、W1、W2和W3表示）和施磷量（设0、75和150 kg·hm^-2 3个施磷水平,分别用P0、P1和P2表示）对小麦养分积累量和产量的影响。结果表明,灌水次数和施磷量对小麦植株的氮、磷、钾积累都有促进作用,但促进效果受降水年型的影响。丰水年灌水次数对氮、磷、钾积累量的影响较小,平水年灌水次数对氮、磷积累量的影响显著,氮、磷积累量在生育中后期都随灌水次数增加而提高,钾素积累量各生育时期受灌水影响不一致。丰水年施磷对氮素积累量影响不明显,磷素积累量随施磷量增加而增加,钾素积累量生育前中期以P0和P2较高,后期以P2较高;平水年,氮素和钾素积累量均随施磷量增加而增加,而磷素积累量受施磷量影响较小。适当灌溉和施磷可提高小麦养分生产效率、氮素和磷素收获指数,对钾素收获指数的影响较小。2年中灌水处理（W1、W2、W3）的籽粒产量均显著高于不灌水处理W0,但2007-2008年W1产量最高,2008-2009年则表现为W3>W2>W1。2年中P1和P2的籽粒产量均显著高于P0,但2007-2008年P1产量最高,2008-2009年P2产量最高,显示出磷素与水分的互补作用,即“水少磷多”或“水多磷少”都可以实现高产。根据研究结果,在河北平原常年降水（小麦全生育期100 mm左右）条件下全生育期灌溉2次,施P₂O₅ 150 kg·hm^-2;丰水年（200 mm左右）全生育期灌溉1次,施P₂O₅ 75 kg·hm^-2,可以取得较理想的产量。     

密度和施氮量对强筋小麦藁优2018产量和抗倒性的影响

为明确减量播种和减施氮肥对强筋小麦品种藁优2018茎秆质量和抗倒性的影响,采用双因素裂区试验,研究了种植密度(D210,210万株·hm-2;D330,330万株·hm-2;D450,450万株·hm-2)和施氮量(N0,0kg·hm-2;N120,120kg·hm-2;N240,240kg·hm-2)对小麦倒伏高发期茎秆形态的影响,以及抗倒伏指数与茎秆形态指标的相关性。结果表明,在籽粒形成期和蜡熟期,密度由D210增加至D330,小麦茎秆重心高度显著增加,基部节间充实度、秆壁厚度、茎秆机械强度和抗倒伏指数降低;茎秆重心高度以N0最小,N240最高;基部节间秆壁厚度在3个施氮量处理间差异不显著;茎秆充实度、茎秆机械强度和抗倒伏指数随施氮量增加呈降低趋势,但在乳熟期和蜡熟期N120和N240差异不显著。相关分析表明,基部第1节间抗倒伏指数与节间粗度、充实度和第1节间秆壁厚度呈极显著正相关,与第2节间秆壁厚度相关性不显著。逐步回归分析表明,种植密度对小麦抗倒性的影响大于施氮水平。籽粒产量在不同密度处理间差异性不显著,但在不同施氮量间表现为N120和N240处理显著高于N0处理。因此,210万株·hm-2至330万株·hm-2的种植密度和120kg·hm-2的氮素水平在获得较高产量的同时具有较强的抗倒伏能力,是本试验条件下小麦抗倒高产的最优组合。     

灌水及施氮对高产区小麦产量及品质性状的影响

为给高产小麦的优质高效栽培提供理论依据,以中筋小麦品种平安8号为材料,研究了大田条件下灌水和施氮对小麦籽粒产量、籽粒品质及面粉品质性状的调控效应。结果表明,水氮对小麦产量和品质性状的影响表现为施氮灌水施氮×灌水。施氮对大多数品质性状(醇溶蛋白含量除外)的影响达显著(P0.05)或极显著(P0.01)水平;小麦籽粒产量、蛋白质产量、蛋白质组分含量及多数面团流变学特性指标随着施氮量的增加而提高,而籽粒硬度和容重则呈下降趋势,其中不施氮处理与施氮处理间差异显著,施氮处理间差异不显著(P0.05)。在施氮处理中以施氮180kg·hm-2时氮肥偏生产力最高。灌水对籽粒产量、蛋白质产量、清蛋白含量、球蛋白含量、籽粒硬度和容重的影响亦达显著或极显著水平。籽粒产量、蛋白质产量和吸水率随灌水次数(每次灌水750m3·hm-2)的增加而增加,而籽粒蛋白质含量、硬度、容重及面团形成时间、稳定时间、拉伸阻力和比例均随之降低。施氮与灌水互作显著影响籽粒产量、蛋白质产量和蛋白质含量、籽粒硬度、容重,对其他性状无显著影响。     

超级杂交稻茎秆形态结构及其与抗倒性的关系研究

以6个超级杂交稻组合为材料,研究了其茎秆形态和解剖结构及其与抗倒性的关系。结果表明:抗倒伏能力较强的杂交稻品种具有基部伸长节间较短、茎秆基部较粗的形态特征;超级杂交稻倒伏指数与茎秆基部第1,2,3伸长节间长度呈极显著正相关,与茎秆基部壁厚以及基部第2伸长节间小维管束数目和面积、大维管束面积和维管束总面积均呈显著负相关,而与株高和茎秆基部长、短轴直径相关不显著。说明缩短基部节间长度、增加茎秆基部壁厚和基部伸长节间维管束面积和数目,能增强超级杂交稻茎秆抗倒伏能力。     

施氮量对滴灌冬小麦茎部特征及其抗倒伏性的影响

为了研究施氮量对滴灌冬小麦茎部形态特征及其抗倒伏能力的影响,在2014-2015年冬小麦生长季,以新冬18号为试验材料,在大田滴灌条件下研究了300(N_1)、360(N_2)、420(N_3)和480(N_4)kg·hm~(-2)四个不同氮肥水平对冬小麦茎部形态特征、力学特征及抗倒伏性能的影响。结果表明,随着施氮量的增加,滴灌冬小麦的株高逐渐增高,重心高度升高,平均节间长度增长,单株鲜重增加,而基部节间直径减小,茎秆基部的机械强度及抗倒伏指数降低;随着生育进程的推进,冬小麦茎秆基部的机械强度及抗倒伏指数均呈降低的趋势。茎秆的机械强度和抗倒伏指数与株高、重心高度、单茎鲜重显著负相关,与基部节间直径呈显著正相关。N_2处理小麦倒伏率较低,产量最高,为6 315.76kg·hm~(-2),分别较N_1、N_3、N_4处理产量高4.72%、6.69%和13.59%。在本试验条件下,适当控制施氮量可以降低滴灌小麦倒伏率,增加产量。     

施氮量对东北粳稻根系形态生理特征的影响

 以东北粳稻牡丹江27和牡丹江31为试验材料,研究了不同氮肥水平对东北粳稻根系形态和生理特性的影响。结果表明,在同一生育时期,随着氮肥用量的增加,水稻根数、根长、根粗、根体积和根干质量等指标也有所提高,根系的总吸收面积均也有所增加。三种氮肥水平下地上部干质量均随生育进程急剧增加,两品种的根干质量在孕穗期和抽穗期达最大值,抽穗期后根冠比降低,而地上部干物质量增大,单株根系伤流强度都随着抽穗后时间的推移先升高后降低,两品种根系α 萘胺氧化力分别在抽穗期和乳熟期达最大值,且根系氧化力在各时期的变幅随施氮量的提高逐渐变小。水稻在孕穗期的根数、根长、根粗、根干质量和根冠比与产量之间的相关性达到显著水平,各生育期根系的总吸收面积和比表面积均与产量呈正相关,且在乳熟期时相关系数最大。     

不同施钾量对玉米钾素吸收利用的影响研究

采用田间试验研究了不同施钾量对玉米钾素吸收利用的影响。结果表明:玉米产量随钾肥用量提高呈缓慢上升趋势。当钾肥用量达156kg/hm²时玉米产量最高,为11177kg/hm²,与不施钾肥处理相比增产20.53%,产量差异达显著水平;不同施钾处理玉米收获后土壤速效钾含量比播种前有所降低,土壤缓效钾随钾肥施用量的增加而明显提高,土壤全钾含量变化不大;不同施钾处理,随着钾肥的施用量提高,玉米从土壤中带走钾量明显增加,当钾肥施用量在117kg/hm²以下时,土壤中的钾素亏损,不能保持土壤中钾素平衡;各处理玉米子粒中钾素含量均比其茎秆钾素含量低,随着钾肥施入量的增加,子粒茎秆中钾素含量也相应增加;不同施钾处理,钾素的利用率随钾肥的施用量的增加而减少。     

施氮量对冬小麦氮素利用和产量的影响

为给限量灌溉条件下冬小麦高产栽培中合理施氮提供依据,2008-2009年度分别在藁城市和清苑县以冀5265和科农199为材料,研究了限量灌溉条件下（小麦全生育期灌3水,每次灌水量75 mm）施氮量（0、120、180、240和300 kg·hm^-2,分别用N0、N120、N180、N240和N300表示）对冬小麦氮素吸收利用及小麦产量的影响。结果表明,增施氮肥有利于增加小麦植株和籽粒的含氮量和氮素积累总量。随施氮量的增加,藁城点籽粒氮素积累量呈持续增加趋势,清苑点在N240处理下籽粒中氮素积累量达到最高后开始下降。两地试验中氮素干物质生产效率均随施氮量的增加而降低,藁城的氮素生产效率、回收效率及农艺效率呈先升高后降低的趋势,以N180的氮素生产效率最高,回收效率和农艺效率则以N240最高;穗数和穗粒数随施氮量的增加而增大,千粒重随施氮量的增加而降低,且各处理间差异显著;籽粒产量随施氮量增加呈递增趋势,但N240与N300之间差异不显著。清苑县的试验中,氮素干物质生产效率、籽粒生产效率、回收效率和农艺效率都随施氮量的增加而降低,且在部分处理之间差异显著;穗数、穗粒数和籽粒产量均以N240的最高,千粒重则以N0的最高,再增加施氮量反而使产量及其构成因素有所降低。根据本研究结果,在河北平原限量灌溉条件下,小麦生产中施氮240 kg·hm^-2可以获得较理想的籽粒产量和氮素利用效率。     

播期对冬小麦产量和抗倒性能的影响

为明确播期对高产小麦抗倒性的调控效应,以大穗型小麦品种泰农18和多穗型小麦品种山农15为材料,设置早播(10月1日)、传统播期(10月8日)和适期晚播(10月15日)三个播期,研究了播期对冬小麦抗倒性相关形态学指标、抗倒指数以及籽粒产量的影响。结果表明,播期对冬小麦的抗倒性有显著影响,与早播和传统播期相比,适期晚播小麦的基部节间长、株高和茎秆重心高度显著降低;小麦茎秆基部第二节间壁厚显著增厚,充实度增加,显著提高了茎秆机械强度。相关分析表明,小麦抗倒指数与重心高度呈显著负相关,与机械强度呈显著正相关(相关系数分别为-0.91**和0.99**)。逐步回归分析表明,播期对小麦基部第二节间长和株高的调控均极显著影响植株的重心高度,并通过影响基部节间充实度影响机械强度。适期晚播小麦单位面积有效穗数减少,穗粒数增加,千粒重维持不变,可获得与早播和传统播期处理相当水平的籽粒产量。因此,适期晚播可在显著增强小麦抗倒能力的同时获得高产。     

宁夏引黄灌区春小麦抗倒性研究

为明确宁夏灌区春小麦抗倒伏相关性状的遗传变异及影响抗倒性的关键因素,以20份宁夏引黄灌区主要春小麦品种（系）为试验材料,测定和分析了12个与抗倒性相关的性状。结果表明,不同品种（系）间抗倒性差异显著,其中宁春56号和08选-1茎秆强度高,抗倒能力突出。春小麦倒伏指数与茎秆强度呈极显著负相关,与茎基部第二节间长呈极显著正相关,与株高呈显著正相关,其中茎秆强度是影响小麦抗倒性的关键指标。因此,缩短茎基部节间长度,降低株高和重心高度,增强茎秆强度是宁夏灌区春小麦抗倒伏育种的主要途径。     

行距配置和化控对冬小麦茎秆质量和抗倒性能的影响

为明确行距配置和多效唑化控对小麦茎秆质量和抗倒性能的影响规律,采用裂区试验,研究了行距配置(12 cm等行距、15 cm等行距、12.5 cm+12.5 cm+20 cm共3个水平)和多效唑化控(对照、起身期化控、拔节期化控3个水平)对冬小麦茎秆形态的影响.结果表明,株高、茎秆重心高度和节间长度基本上以15 cm等行距处理的最小,12 cm等行距处理的最大,这2种行距配置之间拔节期和开花以后的株高及成熟时基部节间长度差异均显著(P＜0.05);而基部节间粗度、秆壁厚度、单位长度节间干重、茎秆机械强度及抗倒伏指数基本上以15 cm等行距处理的最大或较大,12 cm等行距处理的最小.起身期和拔节期喷施多效唑处理的小麦株高、节间长度和茎秆重心高度显著降低,基部节间粗度、秆壁厚度、茎秆机械强度有所增加,抗倒伏指数显著增大.除基部第二节间长度外,行距配置与化控互作对其他指标的影响不显著(P＞0.05).抗倒伏指数与株高、节间长度、重心高度呈极显著(P＜0.01)负相关(相关系数分别为-0.42、-0.76和-0.63),与茎秆机械强度、第1和第2节间单位长度干重、第2节间秆壁厚度呈显著或极显著正相关(相关系数分别为0.97、0.42、0.64和0.64),与第2、第3节间粗度和第3节间秆壁厚度相关不显著.因此,15 cm等行距种植配合起身期或拔节期多效唑化控,可提高小麦茎秆质量和抗倒性能.     

不同春生叶龄期追氮对冬小麦产量形成和抗倒性能的影响

为明确兼顾冬小麦高产和抗倒伏的春季最佳追氮时期,设置品种、追氮期二因素裂区试验,其中,2015-2016年以山农16（SN16）和石新828（SX828）2个品种为主区,2016-2017年以藁优2018（GY2018）、科农2009（KN2009）和石4366（SH4366）3个品种为主区,两年均以春3、4、5、6叶伸出时分别追施总施N量240 kg·hm^-2中的50%氮肥（分别用N3～N6表示）为副区。在关键生育时期调查群体总茎数,成熟期调查茎秆抗倒伏相关性状及产量构成因素。结果表明,拔节至孕穗期一般以N3或N4处理总茎数最多,开花至成熟期一般以N4处理的穗数最多,N5处理的成穗率最高;孕穗期至开花后24 d,N4处理的叶面积指数（LAI）最大,N6处理的最小;大部分品种以N4处理的株高最高,不同叶龄期追氮处理的重心高度则因品种而异;N4处理小麦基部第2节间最长,节间充实度和机械强度最小,N3和N4处理的抗倒指数最低。抗倒指数和机械强度与株高、重心高度、节间长度均呈极显著负相关,与节间直径、茎壁厚度和充实度均呈极显著正相关。不同叶龄期追氮对每公顷穗数和穗粒数的影响较小,大部分小麦品种以N4处理的穗数最多,且施氮处理间的差异一般不显著。石新828和藁优2018各施氮处理千粒重的差异不显著,另外3个品种N4处理的千粒重高于其他处理。5个品种中除藁优2018以N5处理的籽粒产量最高外,其他品种均以N4处理的籽粒产量最高,且均与N5处理的差异不显著。综合来看,春4叶期追氮产量性状最优而倒伏风险最大;春5叶期追氮的籽粒产量与春4叶期追氮的差异不显著,但其抗倒能力显著提高,可以兼顾高产和抗倒伏,因此,春5叶期为河北平原春季最佳追氮时期。在灌水条件常成为限制因素的该地区小麦生产中,春4叶至春5叶期根据水源情况灌水和随水追施氮肥,都是比较适宜的。     

春季单次灌水对冬小麦产量构成的影响

以冀麦38为试验材料,进行春季田间不同时期单次灌水试验,以研究小麦不同穗发育时期定量灌溉对产量构成因素的影响。结果表明,单次灌水可以协调产量形成的源库关系,雌雄蕊分化期灌溉。单位面积粒数最多,干粒重最低,形成源大库小的群体;抽穗期灌溉,单位面积粒数最少,千粒重最高,形成源小库大的群体;四分体时期灌溉,两者平衡配置比较理想,产量与其他处理相比较高。小麦产量构成因素中,单位面积粒数和干粒重成反比,雌雄蕊分化期充足的土壤水分,扩库作用最强,单位面积担数最多;雌雄蕊分化期后。水分的扩库作用遥渐减弱,增源作用逐渐变强,以抽穗期灌水的增源作用最明显。     

小麦抗倒性研究进展

倒伏是小麦高产、稳产和优质的重要限制因素之一,也是小麦超高产育种亟待解决的问题。目前,针对小麦倒伏类型、评价方法、相关表型性状、分子基础等已经开展了大量研究,并取得了一定的进展,这些研究成果为进一步改良小麦抗倒性奠定了良好的基础。本文根据国内外相关报道从以上几个方面对小麦抗倒性研究进行综述,分析小麦抗倒性研究存在的问题,并提出未来可能的研究途径和思路,进而为小麦抗倒伏育种提供理论支持。     

小麦倒伏的茎秆特征及对产量与品质的影响

选用6个株高不同的小麦品种,在自然倒伏条件下,研究籽粒形成期倒伏植株的茎秆性状、倒伏对产量和品质的影响。结果表明,矮秆、基部节间较短、重心高度较低、穗下节间较长且株高构成指数大的植株有利于抗倒伏。小麦在籽粒形成期倒伏对产量、品质均有较大的影响,表现为产量下降,籽粒中蛋白质含量、湿面筋含量、沉降值有所上升,但蛋白质产量下降,支链淀粉、直链淀粉和总淀粉含量亦下降。     

滴灌量对冬小麦光合特性及干物质积累过程的影响

为了解滴灌冬小麦光合作用、干物质积累与滴灌量的关系,通过田间试验,在1管5行的毛管配置条件下,设置3 300、3 900和4 500m3·hm-2三个灌水定额处理(分别用处理A、处理B和处理C表示),研究了滴灌量对冬小麦光合速率、蒸腾速率等光合参数、干物质积累时间和速率、产量和水分利用效率的影响。结果表明,自拔节期至乳熟期,处理B的叶面积指数始终高于处理A和处理C。叶片净光合速率、蒸腾速率和气孔导度均随灌水量的增大而增加,而胞间CO2浓度和单叶水分利用效率分别呈下降和先升后降趋势,净光合速率增幅随灌水量的增加而下降。全生育期单株干物质积累总体上呈"S"型曲线变化,处理B和处理C的干物质积累快速增长期分别比处理A延长了3d和4d;干物质最大积累速率和产量均以处理B最高,其中处理B产量分别较处理A和处理C提高了7.09%和4.55%;灌溉水利用效率在处理A和处理B之间差异不显著,二者较处理C增加了29.61%和18.99%。在本试验条件下,滴灌小麦的适宜灌水定额为3 300~3 900m3·hm-2。