小麦秸秆还田后施氮量对机插水稻产量的影响

研究表明,秸秆还田后机插水稻的产量以每667 m2施纯N 22 kg最高,达644.3 kg/667 m2。随施氮量的增加单位面积穗数增加,结实率和千粒重降低,生育期推迟,后期纹枯病呈加重的趋势。     

秸秆还田与施氮量对春玉米产量及土壤理化性状的影响

2013年在辽宁省昌图县设秸秆还田和不同施氮量两个因素试验,探讨秸秆还田与施氮量对春玉米产量及土壤理化性状的影响。结果表明,秸秆还田与不同施氮量对春玉米产量影响显著,秸秆还田比秸秆不还田表现为增产,但玉米产量未随着施氮量的增加而增加;秸秆还田对土壤温度有明显影响,其中0~10 cm和11~20 cm处地温整个生育期平均温度分别增加0.5℃左右;秸秆还田能降低土壤容重,在收获期5~10 cm、25~30 cm和45~50cm处的土壤容重分别比秸秆不还田低3.76%、2.61%和1.32%;土壤平均含水量秸秆还田处理比秸秆不还田处理的土壤含水量低14.59%。综合分析认为,秸秆还田量为9 000 kg/hm2(全量还田)和配施氮(纯氮)112.5 kg/hm2是辽西北地区比较理想的秸秆还田模式。     

秸秆还田与施氮量对杂交籼稻氮素利用效率及产量的影响

以杂交籼稻内5优5399为材料,研究了秸秆还田与施氮量对杂交籼稻氮素利用效率及产量的影响。结果表明,水稻前中期秸秆离田处理的各器官的氮素积累显著高于秸秆还田处理,后期叶的氮素积累、氮素农学利用率、氮肥生理利用率、氮素籽粒生产效率和每穗总粒数秸秆还田处理显著高于秸秆离田处理。随着施氮量的增加,水稻各个时期的器官的氮素积累均有增加的趋势,氮肥偏生产力、氮肥生理利用率、氮素籽粒生产效率和氮素干物质生产效率有降低趋势,氮素农学利用率、氮收获指数及产量有先增加后降低的趋势。在秸秆还田和施氮量150kg/hm2条件下,杂交籼稻产量最高,达9758.02kg/hm2,较秸秆离田和不施氮组合增产18.9%,可为该地区水稻的增产提供技术支撑。     

不同施氮量对弱筋小麦产量和品质的影响

为明确不同施氮量对弱筋小麦产量和品质的影响,为四川浅丘区弱筋小麦高产高效生产提供理论依据和技术参考,2020—2021年以南麦660和南麦941两个弱筋小麦品种为试验材料,设置4个施氮水平:0 kg/hm²(N₀)、105 kg/hm²(N₁₀₅)、150 kg/hm²(N₁₅₀)、195 kg/hm²(N₁₉₅),磷肥(P₂O₅)和钾肥(K₂O)按97.5 kg/hm²计。成熟期调查小麦产量及产量构成因素,测定小麦籽粒品质。在不同施氮量条件下,南麦660、南麦941产量随施氮量的增加而增加,施氮量主要通过影响有效穗数和穗粒数作用于产量,且达极显著水平;增施氮肥可显著影响小麦品质。试验结果表明,粗蛋白和湿面筋含量、籽粒硬度、沉降值均随施氮量的增加而升高,但当施氮量达到195 kg/hm²时,品质不符合弱筋...     

土壤肥力与施氮量对小麦籽粒品质的影响

为给小麦优质栽培提供理论依据,以淮麦19和烟农19为材料,在高、中、低三种土壤肥力下研究了施氮量对小麦品质指标的影响.结果表明,在各土壤肥力水平下,小麦籽粒的容重、千粒重和出粉率均随着施氮量的增加呈下降趋势,且均与施氮量存在显著的负相关关系;籽粒蛋白质含量随施氮量增加而显著提高,但蛋白质产量与施氮量在高、中肥力下均呈二次曲线关系,在低肥力下则呈线性关系,蛋白质产量在高肥力条件下最高,在低肥力条件下最低.小麦籽粒淀粉含量及其组分在各肥力水平下均表现为随施氮量增加呈下降趋势,淀粉RVA特征值在中肥力条件下最优,在高肥力条件下最差;小麦面团流变学参数在各肥力下均表现为与施氮量呈正相关关系,并且高肥力的评价值高于中肥力和低肥力的.     

秸秆还田与施氮肥对松嫩平原玉米氮素吸收及产量的影响

针对松嫩平原玉米生产特点,设置玉米秸秆不还田、秸秆还田两种条件和3个施氮水平,研究秸秆还田与施氮肥对松嫩平原玉米氮素吸收及产量的影响。结果表明,除收获期玉米植株氮素含量变化规律不明显外,其余时期玉米植株氮素含量、干物质量、氮积累量及产量均随氮肥用量的增加而增加。在玉米3叶期,供试的3个施氮水平下,秸秆还田处理均使玉米氮素含量和吸收积累量降低,至拔节期秸秆还田处理对玉米植株氮素含量的不利影响消失。在不施氮肥条件下,秸秆还田处理提高了拔节期玉米植株氮素的含量;玉米的氮素吸收积累量在不施氮肥条件下仍低于秸秆不还田处理。在玉米收获期,秸秆还田处理增加了玉米子粒的氮素含量与氮素吸收积累量。在3个施氮水平下,秸秆还田处理玉米产量与秸秆不还田处理差异不显著。     

施氮量和灌水模式对小麦产量、品质和氮肥利用的影响

为探明河套灌区小麦实现高产、高效、优质相统一的施氮量范围,以中强筋小麦品种永良4号为供试材料,通过田间试验系统分析了不同施氮量和灌水模式对小麦产量、品质和氮肥利用效率的影响。结果表明,节水灌溉较常规灌溉,小麦籽粒产量并未显著降低,籽粒品质显著提升;植株吸氮量明显降低,氮素生理效率和氮素生产效率显著提高。小麦产量随着施氮量的增加呈先升高后降低的趋势,籽粒品质随施氮量增加呈增加趋势;多数氮素利用相关指标与施氮量均呈极显著负相关,过量施氮导致氮肥利用效率降低。河套灌区小麦高产、高效、优质相统一的适宜施氮量为:节水灌溉模式185.5 kg·hm~(-2)～209.5 kg·hm~(-2),常规灌溉模式212.5 kg·hm~(-2)～240.9 kg·hm~(-2)。     

施氮量对川西平原酿酒小麦原粮及其酿酒品质的影响

为明确施氮量对酿酒小麦原粮品质和酿酒品质的影响,以绵麦902和中科紫糯麦168（糯性）两个小麦品种为材料,设置6个施氮量（0、45、90、135、180、225 kg·hm^-2）,对小麦产量、原粮品质和酿酒品质进行了分析。结果表明：（1）两供试小麦品种的产量和有效穗数无显著差异;随施氮量增加,两品种的有效穗数、穗粒数及产量增加,均在施氮225 kg·hm^-2达最大值。（2）随施氮量增加,两个小麦品种的籽粒蛋白质、脂肪和灰分含量增加,均在135 kg·hm^-2处理下较高;淀粉含量和粉质率降低,绵麦902直链淀粉含量和直支比均以180 kg·hm^-2处理最高,分别为22.6%和0.641,支链淀粉含量以45 kg·hm^-2处理最高,为 42.6%;中科紫糯麦168直链淀粉含量和直支比均以45 kg·hm^-2处理最高,分别为3.9% 和0.058,支链淀粉含量以90 kg·hm^-2处理最高,为69.3%。（3）与中科紫糯麦168相比,绵麦902出酒率较高,总酸、总酯含量较低,增施氮肥显著降低总酸含量,显著增加总酯含量;施氮90~135 kg·hm^-2范围内两品种出酒率较高,总酸和总酯含量较协调;（4）相关分析表明,出酒率与直链淀粉含量和粉质率呈显著和极显著正相关,与脂肪含量呈极显著负相关;总酸含量与总淀粉、支链淀粉和脂肪含量呈显著正相关,与粉质率呈显著负相关;总酯含量与灰分含量呈显著负相关。本研究认为,绵麦902和中科紫糯麦168酿酒品质各具优势,绵麦902出酒率高,中科紫糯麦168具有更好的产酯特性;在90 ~135 kg·hm^-2施氮范围内,两品种蛋白质含量较适宜,总淀粉和支链淀粉含量较高,灰分含量高,脂肪含量适宜,出酒率和总酸含量也较高,是川西平原酿酒小麦较佳施氮量范围。     

华北平原不同施氮量对玉米产量和品质的影响研究

试验研究了5个供氮水平下不同施氮量对玉米产量和品质的影响。结果表明,不同施氮量对玉米产量和品质有不同的影响。施氮量为337.5 kg/hm²时,玉米产量最高,达到6 845.0 kg/hm²;继续增施氮肥,产量显著降低。施氮量为112.5 kg/hm²和225 kg/hm²时,蛋白质含量最高,达到了8.94%,品质最好;施氮量继续增加,玉米品质显著下降,其绝对值下降了0.13%～0.56%。225 kg/hm²为玉米最佳氮肥用量。为了进一步促进农业可持续发展,在玉米生产中应设定氮肥使用上限,减少氮肥在环境中的残留和积累,减少潜在的农田环境污染,提高氮肥增产效果。     

赤霉病对陕西省主栽小麦品种品质的影响

为了解赤霉病对小麦脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)毒素水平和品质指标的影响,通过喷雾及单小花滴注接种,田间弥雾保湿,对10个陕西省主栽小麦品种进行了赤霉病抗性鉴定,并对其DON毒素水平和品质相关指标进行了测定。结果表明,病情指数与千粒重呈显著负相关。喷雾接种条件下,对赤霉病表现中抗、中感的品种分别有1个、5个,其千粒重分别下降了2.84%和1.49%~8.20%;病情指数与籽粒、颖壳中的DON毒素含量呈极显著正相关,中抗品种西农511的籽粒、颖壳、穗轴中的DON毒素含量分别为14.63、24.33和56.15 mg·kg^-1,5个中感品种的籽粒、颖壳、穗轴中的DON毒素含量平均值分别为21.67、45.35、62.81 mg·kg^-1。单小花滴注接种条件下,筛选出中抗品种3个,中感品种2个,千粒重分别下降了1.38%~12.25%和2.66%~9.51%;平均严重度与籽粒、颖壳、穗轴中的DON毒素含量呈极显著正相关;3个中抗品种籽粒、颖壳、穗轴中的DON毒素含量平均分别为15.50、32.44和14.59 mg·kg^-1,2个中感品种籽粒、颖壳、穗轴中的DON毒素含量平均分别为19.98、33.80和16.41 mg·kg^-1。除苏麦3号外,喷雾接种下麦穗组织中的DON含量高于单小花滴注接种。喷雾接种条件下,病情指数与容重呈显著负相关,与蛋白质(干基)含量呈显著正相关,千粒重与容重呈极显著正相关,与蛋白质(干基)含量、稳定时间呈显著负相关,与沉降值极呈显著负相关。单小花滴注接种条件下,平均严重度、千粒重与品质指标无显著相关性,但赤霉病导致容重、蛋白质(干基)含量、湿面筋含量、沉降值、稳定时间、延展性和拉伸面积7项指标不同程度的下降。GGE双标图分析表明,7项指标中除容重外,其余指标关系密切。西农3517、西农899和西农511的综合品质表现较优。     

小麦赤霉病抗性改良研究进展

小麦赤霉病是一种全球性的毁灭性病害,培育抗病品种是减轻小麦赤霉病危害最经济环保的有效途径。本文介绍了赤霉病抗性种质资源的发掘及其在常规育种中的应用、抗赤霉病分子标记辅助育种和抗赤霉病转基因育种等方面的最新研究进展,提出在加强小麦赤霉病抗性机理研究的同时,结合分子育种技术与常规育种手段,加快小麦赤霉病抗性改良研究进程。     

小麦新品系赤霉病抗性鉴定及基因效应分析

为创制黄淮麦区小麦新品系、提高小麦抗赤霉病育种效率,2022年在小麦扬花期利用喷洒孢子液的方法对81份抗赤霉病高代品系和4份对照品种在濉溪柳湖试验基地开展了赤霉病抗性鉴定,并利用与4个抗赤霉病主效基因Fhb1、Fhb2、Fhb4和Fhb5紧密连锁的6个标记对供试小麦材料进行了基因型检测。结果表明,供试81份材料的赤霉病抗性整体较好,平均病小穗率为27.95%,其中13份自育品系平均病小穗率低于扬麦20;携带单个或多个赤霉病抗性基因的品系共有60份,Fhb1、Fhb2、Fhb4、Fhb5检出频率分别为64.20%、12.35%、20.99%、34.57%;携带单个抗病基因Fhb1、Fhb4、Fhb5的小麦品系分别为18份、3份、2份;有45.68%品系同时携带2～3个赤霉病抗性基因。携带抗性基因的品系平均病小穗率低于不含抗性基因的品系;聚合多个抗赤霉病基因可以有效提高小麦品种的抗赤霉病水平。     

小麦抗纹枯病和赤霉病QTL定位研究

为给小麦抗病育种中分子标记的辅助选择提供依据,利用苏麦3号/白免3号重组自交系群体,对小麦赤霉病、纹枯病抗性QTL进行分子定位,证实了苏麦3号3BS染色体上的主效QTL,获得了连锁更紧密的分子标记;在6B、2B、6A、5A、3B染色体上分别检测到抗纹枯病QTL,可分别解释纹枯病抗性表型变异的9%～13%.相关分子标记可进一步用于标记辅助选择育种.     

不同杀菌剂及其复配制剂在小麦赤霉病及呕吐毒素防治中的作用

脱氧雪腐镰刀菌烯醇（deoxynivalenol, DON）,又名呕吐毒素,是由引起小麦赤霉病的镰刀菌属（Fusarium spp.）产生的一种单端孢霉烯族毒素。为研究不同杀菌剂及其复配制剂对小麦赤霉病及DON的防治效果,分别使用单药剂及其复配制剂进行田间药剂试验,并使用液相色谱串联质谱检测麦粒中DON的含量。2014年在江苏姜堰、建湖和六合3地进行的单药剂试验结果显示,25%丙硫菌唑悬浮剂（SC）、25%氰烯菌酯SC、30%戊唑醇SC和25%多菌灵可湿性粉剂（WP）对赤霉病和DON均有防效,20%嘧菌酯可分散粒剂（WG）的赤霉病防效较差,对DON无防效。25%丙硫菌唑SC较其他4种药剂具有更好的防效,并且在3个试验点效果稳定。2015年在江苏姜堰进行的单药剂及其复配制剂药效试验结果显示,75%百菌清·戊唑醇WP、25%丙硫菌唑SC、25%氰烯菌酯SC和48%氰烯菌酯·戊唑醇SC 4种药剂的赤霉病和DON防效较好,防治后的小麦DON含量均小于1 000 μg·kg^-1,符合国家限量标准,与其他药剂差异显著（P<0.05）,DON防效均大于70%,分别为76.3%、75.6%、73.6%和72.2%。病情指数、病穗率与DON含量之间的相关性分析结果表明,病情指数与DON含量之间存在显著的正相关（r=0.628,P=0.022）,病穗率与DON含量之间无显著相关性（r=0.400,P=0.176）。     

小麦骨干亲本生选6号的赤霉病抗性遗传分析

为研究生选6号对黄淮麦区小麦赤霉病抗性改良效果,以黄淮麦区矮抗58、周麦25、周麦27、兰考161等4个主栽品种(系)为母本,以生选6号为父本,配制杂交组合,分别在长江中下游地区(上海崇明、安徽滁州)和黄淮地区(河南兰考)对4个组合F2群体进行赤霉病抗性鉴定。结果表明,4个组合的F2群体赤霉病抗性较感病亲本均显著提高,平均病小穗率在18.4%~31.2%之间,均达到中抗水平。4个群体的个体抗性级别主要集中在抗病和中抗,平均约占80%;而中感、感病和高感很少,平均占比20%左右。矮抗58/生选6号F2群体在滁州和兰考两个不同生态区域的抗性差异显著,虽然两地均达中抗水平,但滁州点抗性明显优于兰考点。主要表现为兰考点高感单株数是滁州点的7.4倍,中抗单株数却不到滁州点的1/2。同时,兰考点抗感比为65∶35,而滁州点为89∶19,这种现象应该与当年两地气候差异有关,可能黄淮冬麦区当年气候更适合赤霉病发病,也与长江中下游品种大多中抗以上而黄淮品种大多为高感品种的事实相一致。此外,抗性单株从F2到F3,发生了接近3∶1的抗感分离,F3抗性单株的平均病小穗率为20.2%,仍保持较强赤霉病抗性。上述结果表明,生选6号可以作为骨干亲本,广泛用于黄淮冬麦区小麦赤霉病抗性的改良。     

45份小麦种质赤霉病抗性评价与农艺性状分析

为获得农艺性状较好且抗赤霉病的种质资源、加快小麦抗赤霉病育种进程,以禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum Schw.)菌株F15为致病菌,分别以苏麦3号与09X15作为抗病与感病对照,于2015-2017年对收集自南京农业大学等7个研究单位的45个小麦材料进行了大田赤霉病抗性鉴定与农艺性状调查,利用分子标记检测小麦种质所携带的 Fhb1基因。结果表明,在用微量移液器进行单花滴注接种鉴定的三年试验中,NMAS001、苏麦3号、P48等13个小麦材料至少有两年表现抗病。利用抗赤霉病主效QTL的SSR标记Xgwm493、 Xgwm533和Xbarc147对45个小麦材料进行 Fhb1基因的分子检测表明,苏麦3号、NMAS020、苏夫等20个小麦材料含有 Fhb1基因。抗赤霉病小麦材料一般主要农艺性状如株高、穗粒数、千粒重等表现不良;15HN018、15HN200和宁麦9号的抗赤霉性和农艺性状均较好。     

江苏省主推及新育成小麦品种抗赤霉病评价及毒素积累分析

为明确江苏省小麦主推和新育成品种对赤霉病的抗性水平,2018年至2020年采用单花滴注接种和自然发病方法,对280个江苏省小麦品种进行赤霉病抗性鉴定,并对部分自然发病鉴定品种进行了籽粒DON毒素积累分析。结果表明,85个品种对赤霉病达到中抗及以上水平,其中淮南品种60个,淮北品种25个。经连续3年重复鉴定,筛选出18个抗性水平高且稳定的小麦品种,包括16个淮南品种和2个淮北品种。自然发病条件下,病穗率在10%以上的品种中,90%以上表现为中感及感病。不同小麦品种籽粒中DON毒素积累水平差异较大,毒素水平与小麦品种的病情指数呈正相关。综上所述,淮南较淮北品种的赤霉病抗性高,籽粒DON积累量低;人工接种鉴定可以较准确地反映小麦品种的赤霉病抗性;不同小麦品种发病严重程度与DON毒素积累量呈显著正相关。     

基于图像和改进U-net模型的小麦赤霉病穗识别

为了快速、有效地监测小麦赤霉病的发生情况,利用数码相机对人工接种赤霉病菌的小麦田进行RGB图像获取,在图像预处理基础上,利用深度学习网络U-net来对人工标记好的发病麦穗图像进行训练。通过深度学习数据集的构建与测试,建立了基于RGB图像和改进U-net网络模型的小麦赤霉病识别与监测模型,并对模型识别结果进行了验证。结果表明,U-net可以很好地提取图像波段信息,但对于比较复杂的麦穗图像,在使用Keras方法进行图像语义分割时,需要对U-net网络结构进行改进,即在下采样部分加入Dropout层。与人工标记结果相比,模型识别结果的一致性较好,具有较高的监测精度。该模型平均精度为0.969 4,损失函数值为0.075 9,平均交并比MIoU为0.799。上述结果说明改进的U-net模型可以很好地识别和监测小麦图像中的发病麦穗,并在发病麦穗的分割上具有很好的效果     

小麦新品系的赤霉病抗性及分子标记分析

为有效降低赤霉病对我国黄淮麦区小麦生产的影响,培育抗赤霉病小麦新品种,以自主创制的13个抗赤霉病稳定的小麦新品系为材料,利用赤霉病菌地表接种和单花滴注法接种鉴定、分子标记检测等技术,鉴定其抗病性、主要农艺性状及赤霉病抗性相关的遗传基础。结果表明：（1）品系Xn12-2和Xn13-2对赤霉病表现为抗,平均病小穗率为11.5%和13.4%,严重度为1.9;其余11个品系表现中抗,平均病小穗率均小于30%,严重度均小于3.0,其中4个品系（Xn12-2、Xn10-2、Xn12-3和Xn12-7）兼抗条锈病;（2）参试新品系的越冬抗寒性较好,株高较矮（67~82 cm）,穗较长（9.6~11.3 cm）,千粒重高（39.2~50.2 g）;（3）11个品系携带有苏麦3号的Fhb1基因,部分品系兼具苏麦3号的Fhb2、Fhb5或QFhs.crc-2DL位点的优异等位变异。综上所述,参试部分品系不仅具有良好的赤霉病和条锈病抗性,其主要农艺性状基本满足黄淮南部麦区的主要育种目标要求,可作为小麦抗赤霉病改良的材料。