施氮量对小麦旗叶光合速率和光化学效率、籽粒产量与蛋白质含量的影响

为给小麦高产高效栽培提供依据,在大田高产条件下,研究了施氮量对开花后小麦旗叶光合速率和光化学效率、旗叶和籽粒蔗糖含量及籽粒产量和蛋白质含量的影响。结果表明,适量施氮有利于提高灌浆中、后期的旗叶光合速率、旗叶PSⅡ实际光化学效率,以及灌浆末期旗叶PSⅡ最大光化学效率;施氮过多不仅不能继续提高旗叶光合速率,而且使PSⅡ实际光化学效率降低。施氮有利于提高旗叶蔗糖含量,促进灌浆前期籽粒中蔗糖的供应;施氮较多的处理中,灌浆后期有较多蔗糖滞留于旗叶中,致使施氮处理间籽粒蔗糖含量无显著差异。与不施氮的处理相比较,施氮105~195 kg.ha-1显著提高籽粒产量,施氮105~240 kg.ha-1显著提高籽粒蛋白质含量;继续增施氮肥至285 kg.ha-1,籽粒蛋白质含量、粒重和籽粒产量均降低。综合考虑籽粒产量和蛋白质含量,施氮量以150~195 kg.ha-1为宜。     

氮肥施用对旱地秸秆覆盖冬小麦旗叶生理特性的影响

为给旱地保护性耕作小麦水肥高效利用提供理论依据和建立合理的氮素管理模式,在渭北旱塬研究了秸秆覆盖下氮肥用量及施用时间对小麦旗叶光合特性及衰老的影响。结果表明,施氮量没有显著影响小麦花后旗叶的叶绿素相对含量(SPAD值)、光合速率和蒸腾速率,高氮用量明显增加小麦旗叶中丙二醛的累积,加速了旗叶衰老。氮素分次施用有延缓小麦旗叶SPAD值下降从而延缓旗叶衰老的作用,但是没有显著影响小麦旗叶的光合速率和蒸腾速率。秸秆覆盖较不覆盖显著提高了小麦旗叶的SPAD值、光合速率和蒸腾速率,并延缓了旗叶的衰老,进而提高了灌浆后期籽粒的灌浆速率,有增加千粒重的趋势。小麦籽粒产量变化范围为3 123~3 714kg·hm-2,试验年度氮素调控和秸秆覆盖均没有显著影响小麦的产量。     

夜间复合光质LED不同光照时间对水培切割再生生菜生长和品质的影响

以耐切割叶用莴苣品种‘奶油生菜’为试材,用LED光源对越夏水培切割再生生菜进行不同光照时长的夜间补光处理,研究暗期不同的补光时间(0、4、8、12 h)对水培生菜再生植株生长生理及营养品质的影响。结果表明:光照时间的延长,有利于加快生菜再生苗的地上部和地下部的生长速度,使再生生菜的可溶性糖含量显著增加,硝酸盐含量显著降低,有效地缓解高温季节再生苗受到的高温和切割伤害,显著提高了生菜再生苗的产量和品质,并且以延长光照时间为8~12 h效果更佳;其次,随着光照时间延长,再生生菜叶片光合色素的增加,叶绿素荧光主要指标有所提高,提高了叶片光合的同化能力,光抑制现象减弱,其中延长光照时间12h处理叶绿素含量显著或极显著高于其他处理,此外,适当延长光照时间,可增加生菜再生苗对矿质元素N、K、Ca的吸收。在本研究中,补光12 h处理整体最好,但是其产量品质与8 h处理差异不显著,结合生产实际和节能的角度综合考虑,对海南高温季节的水培切割再生生菜进行暗期LED补光,推荐适宜的补光时间为8 h。     

受控环境下光周期对小麦生长发育、产量及营养品质的影响

为探讨受控生态生保系统(CELSS)中利用光周期调控提高植物能量利用效率的可能性,以红蓝LED(90%红+10%蓝)为光源,在开花前及开花后各设置12、16、20和24h四个光周期水平,形成16个处理,研究光周期对小麦生长发育、产量和营养品质的影响。结果表明,开花前光周期延长使小麦开花时间显著提前,特别是导致出苗到拔节和拔节到抽穗的天数显著减少。开花后光周期延长会缩短开花到成熟的时间,且开花前和开花后光周期对小麦生育期长度的影响相互独立。在开花前,短光周期有利于小麦营养器官的构建,增加株高、分蘖数、叶片数和营养器官干重,进而提高籽粒产量、收获指数和能效比。在开花后,长光周期提高了灌浆期叶片光合速率,促进籽粒中干物质积累,提高籽粒产量、收获指数和能效比。开花前短光周期的增产作用主要是因穗数和穗粒数增加,而开花后长光周期的增产作用主要是因粒重增加。在开花前后,延长光周期均导致籽粒淀粉含量增加和蛋白质含量减少。在开花前12h光照、开花后24h光照的处理下小麦产量和能量利用效率均最高,说明开花前短光周期结合开花后长光周期最有利于小麦高产和能量高效利用。     

弱光对小麦花后旗叶光合及籽粒灌浆的影响

为给小麦的高产优质栽培提供理论依据,选用优质小麦品种济麦20为试验材料,在大田试验条件下研究了灌浆期弱光对小麦光合及籽粒灌浆进程的影响。结果表明,弱光处理后,旗叶净光合速率和光合色素含量（除叶绿素b）显著降低,灌浆中期弱光处理下小麦旗叶净光合速率降低的主要原因是气孔限制因素,而前期、后期弱光处理是非气孔因素造成的。弱光对旗叶叶绿素a的影响大于叶绿素b。弱光胁迫显著降低小麦产量和粒重,且产量和粒重对不同灌浆时期弱光胁迫的响应不同。灌浆中期弱光胁迫对小麦产量及粒重的形成影响最大,其中弱光胁迫对小穗下位籽粒粒重的影响大于上位籽粒粒重。弱光处理后籽粒粒重的降低主要是平均灌浆速率显著降低所致,而灌浆持续期长短对其影响较小。弱光胁迫下小麦光合同化产物不能满足灌浆需求,是导致其产量及粒重降低的主要原因之一。     

灌水对超高产麦田小麦灌浆期旗叶和籽粒糖含量与产量的影响

为确定超高产麦田适宜的灌水时期和数量,在小麦超高产试验田设置不同的灌水处理,研究了灌水量和灌水期对超高产小麦灌浆期旗叶、籽粒中蔗糖、可溶性糖动态变化及产量的影响。结果表明,与不灌水对照相比,灌水可提高超高产小麦灌浆期旗叶、籽粒中蔗糖和可溶性糖的代谢活性,显著增加籽粒产量。在2009-2010年度小麦生长季降雨量为291.7 mm的条件下,灌冬水、拔节水和灌浆水各60 mm的灌水处理（T5）灌浆期旗叶和籽粒中蔗糖和可溶性糖含量最高,转移和转化最完全,同时其产量也最高,达到超高产水平（9 923.58 kg.hm-2）,与其他灌水处理差异显著。在T5处理基础上继续增加灌水量的T7和T8处理旗叶和籽粒中蔗糖和可溶性糖代谢活性降低,穗粒数、千粒重和水分利用率下降显著,最终导致小麦减产。在本试验条件下,灌冬水、拔节水和灌浆水各60 mm是超高产麦田适宜的用水方案。     

不同落黄类型小麦品种的籽粒灌浆及叶片光合特性

为给不同落黄类型小麦品种的选育提供理论依据,研究了不同落黄类型小麦品种籽粒灌浆和穗、茎、叶对籽粒灌浆的贡献。结果表明,早衰落黄型、灰白落黄型、全身落黄型小麦品种籽粒灌浆特性、叶片叶绿素含量变化和旗叶光合速率均存在较大差异。早衰落黄型和灰白落黄型品种旗叶和倒二叶叶绿素含量衰减发生早,下降速度快,旗叶光合速率低,籽粒物质积累在灌浆前中期多而后期较少;全身落黄型品种叶绿素含量衰减发生晚,下降速度缓慢,旗叶光合速率高,穗、茎、叶对籽粒灌浆的贡献率较大,籽粒平均灌浆速率高,籽粒饱满指数较高。因此认为,全身落黄型是小麦高产育种选择的重要指标。     

不同小麦品种对灌浆期高温的响应差异

为探究小麦对花后高温的生理响应,以黄淮海地区的16个小麦品种为材料,测定灌浆期高温对小麦旗叶可溶性蛋白质含量、可溶性糖含量、丙二醛(MDA)含量及超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响,分析千粒重和产量的变化,并比较品种灌浆后期抗高温能力的差异。结果表明,高温处理7d后小麦旗叶可溶性蛋白质含量、可溶性糖含量和SOD活性均高于田间自然生长小麦(对照),而MDA含量则低于对照;高温处理15d后小麦旗叶可溶性蛋白质含量、MDA含量和SOD活性较对照明显升高,而可溶性糖含量则下降。高温处理后各品种千粒重和产量均降低,豫麦49-198和郑麦366产量显著降低。相关分析、主成分分析、隶属函数法和聚类分析结果表明,济麦22和石麦19灌浆期耐热性均较高;旗叶可溶性蛋白质含量、可溶性糖含量和籽粒千粒重3项指标可作为小麦耐热性评价指标。     

灌浆期持续干旱对小麦光合、抗氧化酶活性、籽粒产量和品质的影响

为解析灌浆期持续干旱对优质强筋小麦生长发育的影响,以大面积推广种植的优质强筋早熟多抗小麦品种西农979为材料,从旗叶光合作用、抗氧化酶活性、籽粒淀粉和蛋白质积累过程等方面分析其在灌浆期不同阶段对干旱胁迫的响应特征。结果表明,与正常水分供应(CK)相比,干旱胁迫下花后10 d后小麦旗叶相对含水量下降,变化不显著,而POD、CAT和SOD活性升高,旗叶气孔导度、蒸腾速率、净光合速率等显著下降。随着干旱胁迫时间的延长,旗叶光合能力显著下降,活性氧清除酶活性均呈下降趋势,其中POD和SOD活性下降速度低于CK。灌浆期干旱胁迫显著降低植株结实率、籽粒长宽、饱满度、千粒重等,导致产量显著下降,并减少籽粒直链淀粉、支链淀粉和总淀粉含量及淀粉直支比,增加籽粒蛋白质含量。由此可见,灌浆期持续干旱会降低小麦光合能力,增强抗氧化能力,抑制籽粒淀粉合成和积累,影响植株结实、籽粒发育和品质形成。     

半干旱区保护性耕作对旱作春小麦光合特性和产量形成的影响

为探究黄土高原半干旱区保护性耕作提高春小麦产量的光合生理机制,依托黄土高原半干旱区2001年建立的不同耕作措施长期定位试验,于2019年研究了传统耕作(T)、传统耕作秸秆翻入(TS)、免耕秸秆不覆盖(NT)、免耕秸秆覆盖(NTS)四种耕作措施对春小麦叶片光合相关性状、干物质积累和产量的影响。结果表明,小麦叶片叶绿素含量和叶面积指数在抽穗期达到峰值,保护性耕作延缓了花后叶片衰老,其中NTS处理的叶片叶绿素含量和叶面积指数在乳熟期均显著高于其他处理;耕作措施对开花期小麦旗叶RuBP羧化酶活性没有影响,但在灌浆期免耕和秸秆还田均提高了RuBP羧化酶活性,其中NTS处理的RuBP羧化酶活性是T处理的1.95倍;秸秆覆盖对小麦旗叶光合速率、蒸腾速率、气孔导度影响显著,NTS处理可有效改善春小麦开花期和灌浆期的光合性能,其中NTS处理的开花期旗叶光合速率、蒸腾速率、气孔导度比T处理分别提高了19.2%、30.7%、23.0%;免耕处理(NT和NTS)下花后干物质积累对籽粒贡献率较耕作处理(T和TS)提高了41.7%,秸秆还田处理(TS和NTS)花后籽粒干物质积累量及花后干物质积累对籽粒产量贡献率较不还田处理(T和NT)分别提高了71.2%和35.7%;NTS处理有效促进了小麦花后干物质积累和转运,显著增加了穗数和千粒重,使产量较T处理提高了18.7%。因此,在黄土高原半干旱区应用免耕秸秆覆盖的保护性耕作措施可促进春小麦旗叶花后光合作用、干物质积累及其向籽粒分配,延缓灌浆后期叶片衰老和叶绿素降解,协调和优化光合性能、光合时间、光合面积之间的关系,从而提高产量。     

不同阶段夜间增温对小麦生长特性及产量的影响

全球变暖表现出夜间增温幅度大于白天的非对称性增温特性,为明确不同阶段夜间增温对小麦生长发育特征及产量的影响,以扬麦18为试验材料,采用被动式增温装置分别对小麦分蘖期至拔节期(NWT-J)、拔节期至孕穗期(NWJ-B)、孕穗期至开花期(NWB-A)三个不同阶段进行夜间增温处理,以不增温为对照(NN),研究不同阶段夜间增温...     

灌浆期干旱胁迫对水稻生理性状和产量的影响

目的 研究灌浆期干旱对不同类型水稻叶片生理性状和产量的影响,为干旱气候条件下水稻栽培提供参考。方法 以节水抗旱稻旱优113和普通杂交稻扬两优6号(YLY6)为材料,设置传统淹水灌溉、灌浆期干旱胁迫两个处理,分别测定水稻的产量及产量构成、稻米品质(加工品质、外观品质和营养品质)、干物质生产及分配、叶片生理活性(叶片水势、气叶温差和光合速率)等。结果 与传统淹水灌溉相比,灌浆期干旱胁迫下水稻叶片水势、气叶温差均显著下降,最终导致叶片光合速率降低;但是在复水后2~15 d,叶片的各生理指标可以得到恢复,与对照没有显著差异;水稻产量没有明显变化,产量的稳定主要得益于前期充足的干物质积累使籽粒充分灌浆,结实率显著升高;稻米的碾磨品质没有显著影响,但扬两优6号的外观品质显著降低,却改善了旱优113的外观品质。同时,蛋白质含量升高在一定程度上改善了稻米营养品质。结论 水稻灌浆期适度干旱可以在稳定产量的基础上改善稻米品质。因此,适当在生育后期阶段减少水分的投入,不仅可节约农业用水,稳定籽粒产量,还有利于稻米品质的改善。     

烯效唑对水稻氮代谢及稻米蛋白质含量的影响

以杂交稻组合汕优63为材料,探讨了烯效唑处理对水稻开花后剑叶和籽粒氮代谢、稻米蛋白质含量及产量的影响。结果表明,烯效唑处理后,籽粒灌浆前、中期剑叶内可溶性蛋白质含量提高,而成熟期其含量与对照基本相同,甚至略低于对照;烯效唑提高了强、弱势粒中谷氨酰胺合成酶活性以及强势粒发育前期的非蛋白氮含量,并促进其向蛋白氮的转化,使成熟期非蛋白氮含量低于对照,而各时期蛋白氮含量均高于对照,成熟期强、弱势粒中蛋白氮含量和单粒蛋白氮绝对积累量均得以提高;烯效唑提高了稻米内蛋白质含量和蛋白质产量,浸种和喷施处理蛋白质含量平均分别比对照高7.2%和8.3%,蛋白质产量平均分别比对照高13.1%和13.4%。     

放线菌剂使用方法对晚播冬小麦生长及光合性状的影响

为探究放线菌剂使用方法对晚播冬小麦生长及光合性状的影响，以长6990为供试小麦品种、娄彻氏链霉菌（D74）为供试菌剂，在大田设置T1（种子包衣+拔节期、灌浆期喷施D74菌剂）、T2（种子包衣+拔节期喷施D74菌剂，灌浆期喷施清水）、T3（种子包衣+拔节期、灌浆期喷施清水）、T4（种子不包衣+拔节期、灌浆期喷施D74菌剂）和CK（种子不包衣+拔节期、灌浆期喷施清水）5个处理（包衣中含有菌剂D74），比较分析了不同处理间小麦产量及其构成要素、表型性状、光合特性及干物质积累的差异。结果表明，放线菌剂处理下晚播小麦的产量较CK均不同程度提高，增产幅度为7.35%~25.00%，且不同处理的产量表现为T4>T1>T2>T3>CK，其中T1、T4处理与CK差异显著(P＜0.05)；不同处理间株高无显著差异(P>0.05)， T1和T4处理的穗长、穗粒数和千粒重显著高于CK，T2处理穗粒数和千粒重也较高。在光合性状中，放线菌剂处理主要影响晚播小麦灌浆后期的光合效率。花后28~35 d，T1、T4处理的旗叶净光合速率，T1~T4处理的旗叶叶绿素相对含量（SPAD）和氮含量，T1、T2和T4处理的叶面积指数均显著高于CK。放线菌剂使用后晚播小麦的花前干物质转运量及其对籽粒产量贡献率有所降低，但不同处理间差异不显著。T1、T2和T4处理的花后干物质的积累量较CK增加了37.93%、29.42%和50.92%；花后干物质积累对籽粒产量贡献率也有所提高，但不同处理间差异不显著。综合来看，放线菌剂能够有效增加晚播小麦的光合持续能力，延缓叶片衰老，促进花后干物质积累、穗部发育和籽粒灌浆，增加穗粒数和千粒重，进而提高产量，其中放线菌剂种子包衣效果不明显，叶面喷施放线菌剂效果较突出，拔节期和灌浆期叶面喷施放线菌剂的效果最佳。     

花前不同时段夜间增温对冬小麦旗叶光合特性及产量的影响

全球变暖表现出夜间增温幅度大于白天的非对称性增温特点,小麦作为温凉型作物,产量和生理特性易受非对称性增温的影响。为探究花前夜间增温对冬小麦光合特性及产最形成的影响,以春性品种扬麦18和半冬性品种烟农19为试验材料,采用大田盆栽方式,利用被动式增温装置分别在分蘖期至拔节期(WT-J)、拔节期至孕穗期(WJ-B)、孕穗期至开花期(WB-A)三个时间段进行夜间增温处理,以不增温为对照(CK),分析经过三个花前不同时段夜间增温后小麦旗叶光合特性及产量特性的变化。结果表明,花前夜间增温使小麦旗叶灌浆期的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO₂浓度均有所增加,WT-J、WJ-B处理均提高了冬小麦旗叶面积、最大光化学效率和实际光化学效率,同时使旗叶气孔密度和气孔指数较CK分别增加了12.64%、8.45%和10.21%、7.56%。扬麦18、烟农19的可孕小穗数在WT-J处理下较CK分别提高了9.01%和5.25%。扬麦18开花期干物质积累量在WT-J和WJ-B处理下较CK分别提高了13.18%和10.23%,烟农19在WT-J和WJ-B处理下较CK分别提高了16.21%和1...     

灌浆后期去叶对夏玉米生长发育及子粒含水率的影响

以郑单1002为材料,设置灌浆中后期(灌浆36 d)不同穗部及穗下不同数量的去叶处理,研究去叶后对玉米群体光合性能、冠层结构、产量以及子粒含水率等的影响。结果表明,穗部叶及穗部以下叶保留3~4片叶,产量不降低;去叶较多情况下表现为减产;不保留穗位叶较对照减产了12.36%,子粒千粒重下降是导致减产的主要原因。去叶后直接导致玉米群体叶面积指数下降,无截取散射略微增加;保留3~4片叶处理,叶片光合性能表现出一定补偿效应,净光合速率高于对照处理,羧化效率略有升高;去叶处理降低灌浆后期子粒含水率,不保留穗位叶片处理较对照处理相比,在灌浆44、52、60 d,子粒含水率分别下降了8.14、8.75、17.84个百分点。