超高产小麦生育后期旗叶生理特性的研究

为了明确超高产小麦品种的生理特性及其与普通小麦品种的差异,研究了三个具有超级小麦产量潜力的新品种(系)(以下称超高产小麦品种)鲁原301、潍麦8号和山农62G在生育后期旗叶生理特性的变化.结果表明,与对照品种鲁麦14相比,三个超高产小麦品种(系)的旗叶都具有较高的光合速率,叶绿素含量高,衰老延缓,各个时期的可溶性蛋白和可溶性糖含量也比鲁麦14高.这表明超高产小麦品种对光能的利用能力高,有效光合时间和光合持续期延长,积累的有机物质增多.     

种植密度对超高产小麦生育后期光合特性及产量的影响

在超高产栽培条件下 ,多穗型小麦品种豫麦 49四个密度处理生育后期的光合特性及产量存在着差异。每公顷基本苗 15 0× 10 4处理的旗叶净光合速率 (Pn)、RUBP羧化酶 (RU BPcase)活性、叶绿素 (Chl)含量、群体光合速率 (CAP)、群体叶源量 (CL SC)等几个重要光合指标均表现出明显优势 ,且产量极显著高于其它处理。研究结果表明 ,多穗型小麦品种豫麦 49超高产栽培应适当控制基本苗数 ,协调好群体与个体的关系 ,以提高生育后期光合能力 ,增加干物质积累 ,提高产量     

不同落黄型小麦品种光合器官衰老及产量对花后高温的响应

为给耐热性小麦品种的选育和推广提供依据,以黄淮北片小麦全身落黄型品种邯6172和邯麦13及灰白落黄型品种石4185和早衰落黄型品种鲁麦14为供试材料,研究了灌浆期热胁迫对小麦植株含水量、干物质转运量和籽粒灌浆特性的影响,并通过千粒重热感指数评价了不同类型品种的耐热性。结果表明,高温加快了小麦叶片黄化衰老,不同品种衰老快慢不同,邯6172和邯麦13的旗叶、倒2叶、倒3叶分别于热胁迫后19、16、10d开始黄化,叶片黄化速度慢,分别比鲁麦14、石4185晚3~6d。热胁迫使穗、茎、叶含水量下降,不同品种下降速率不同,灌浆后期差异更为显著,其中花后31d鲁麦14、石4185、邯6172和邯麦13穗部含水量分别比对照下降28.7%、30.3%、12.1%和17.4%,叶片含水量分别下降53.8%、44.4%、18.7%和21.5%;鲁麦14、石4185茎秆含水量始终低于邯6172和邯麦13,失水失绿早。热胁迫下全身落黄小麦叶片衰老速度慢,绿叶数目、绿叶面积均较高,穗茎叶含水量相对较高,充分延缓了叶片等光合器官的衰老,保证了正常的生理代谢功能,营养器官干物质转运量和籽粒灌浆速率下降幅度较小,千粒重降低不明显,产量和千粒重热感指数小于1,耐热性好。     

不同产量潜力小麦品种冠层光截获特性及产量的差异

为探讨超高产条件下不同产量潜力小麦品种冠层光截获特性及产量差异,于2016-2017年小麦生长季,以烟农1212、济麦22和良星99三个产量潜力不同的小麦品种为材料,在山东省兖州市小孟镇史家王子村超高产田进行试验,研究三个小麦品种群体动态、叶面积指数、冠层光截获特性、花后旗叶光合速率及产量的差异。结果表明:(1)烟农1212的分蘖成穗率及开花后28d和35d的叶面积指数、冠层PAR(光合有效辐射)截获率均显著高于济麦22和良星99,而花后14～35d,PAR透射率表现为良星99济麦22烟农1212。(2)开花后0d和7d,烟农1212和济麦22的旗叶光合速率无显著差异,均显著高于良星99;花后14～35d烟农1212的旗叶光合速率显著高于济麦22和良星99。(3)品种间单位面积穗数无显著差异,烟农1212的穗粒数和籽粒产量均显著高于济麦22和良星99,千粒重显著高于良星99。在本试验条件下,烟农1212是冠层光截获特性最优、籽粒产量最高的小麦品种。     

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。     

不同水分条件下小麦生理性状与产量的灰色关联度分析

为了解干旱胁迫条件下小麦冠层温度、旗叶光合性状的变化特点及其对产量的影响,以小麦回交导入系(IL)群体[(鲁麦14×晋麦47)×鲁麦14]BC3F5代的160个株系及其亲本为材料,分析了雨养和灌溉条件下,开花期和灌浆期冠层温度、冠气温差、旗叶叶绿素含量和叶绿素荧光动力学参数等性状的相关性以及不同性状与产量的灰色关联度。结果表明,在两种水分条件下IL群体多数性状表现超双亲,性状变异系数为1.19%～48.30%,性状均值偏向轮回亲本鲁麦14;雨养条件下抗旱亲本晋麦47的冠层温度及叶绿素荧光动力学参数比水地品种鲁麦14表现稳定,IL群体的性状稳定性(D值)超过轮回亲本。两种水分条件下,荧光动力学参数之间相关性表现复杂,Fv与Fm、Fo/Fm与Fv/Fm之间相关性最高,相关系数大于0.991。灰色关联度分析结果表明,两个发育时期的Fv/Fm和灌浆期的冠层温度对产量的影响较大,可以作为选择抗旱高光效小麦的重要评价指标。     

核桃 小麦间作对小麦生长发育及产量形成的影响

为了探讨核桃-小麦间作对小麦生长发育和产量的影响,在核桃-小麦间作(简称"核-麦间作")条件下研究了核桃树遮荫对不同小麦品种生长发育、光合特性及产量构成因素的影响。结果表明,核-麦间作复合群体中,冠下区小麦的生物量、穗粒数、穗粒重、千粒重、收获指数、产量和旗叶、倒2叶、倒3叶的净光合速率均明显小于远冠区,且不同品种间具有相同的规律。烟农22在冠下区和远冠区的净光合速率、产量及产量的主要构成因素均明显高于DH155、绵麦48、绵麦37和新冬20。在果粮间作复合栽培模式下,对耐荫、高产小麦品种的筛选,其光合生产能力可作为重要的考核指标,同时还要注重小花和小穗结实性状的考查。     

超高产小麦产量及旗叶生理特性的研究

为给超高产小麦生产能力的进一步提升提供理论依据,以超高产小麦品种温麦6号为对照,在水肥条件较好的高产麦田研究了两个具有超高产潜力的小麦品种洛麦21号和周麦18的产量及生育后期旗叶生理特点。结果表明,与温麦6号相比,洛麦21号和周麦18分别增产13.02%和9.92%,差异达极显著和显著水平。洛麦21号和周麦18每公顷穗数与对照差异不显著,但穗粒数和千粒重均显著高于温麦6号,两品种的经济系数也均高于温麦6号。洛麦21号和周麦18在生育后期都具有较高的光合速率、较大的光合叶面积指数和较高的PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm),并且其光合功能期长,叶绿素含量高;旗叶可溶性糖和可溶性蛋白含量不仅高而且下降缓慢。这些结果说明,改善生育后期旗叶光合性能、延缓叶片衰老进程、增加穗粒数和千粒重,以及提高经济系数可进一步提高超高产小麦品种的产量。     

小麦早熟新品种K35的阶段发育与灌浆特性

为了给早熟高产小麦新品种的选育及K35优良种质的利用提供理论依据,以中熟品种鲁麦14和济麦21、晚熟品种鲁源301和潍麦8号为对照,对小麦早熟品种K35阶段发育和籽粒灌浆特性进行了研究.结果表明,早熟品种K35成熟期比其它品种提前3～7 d,主要体现在二棱初期至二棱中期、挑旗期至抽穗期和灌浆期持续时间较短;二棱中期至雌雄蕊分化期持续时间与其他品种基本一致.与高千粒重品种潍麦8号、鲁原301相比,K35平均灌浆速率和最大灌浆速率较低,千粒重也偏低.开花后快增期灌浆速率与小麦千粒重之间存在显著正相关,渐增期灌浆速率与缓增期持续时间呈显著负相关.因而认为,K35幼穗分化期较短,而穗粒数较多,灌浆速率较低,而产量水平较高,并且落黄好,特点突出,作为早熟亲本应用时,应注意选择灌浆速率和千粒重较高的品种与其进行杂交.     

超高产条件下玉米产量及冠层结构

2011~2012年,选用郑单958为供试材料,以传统栽培模式为对照(CK),研究超高产栽培条件下春玉米的冠层结构。结果表明,超高产条件下春玉米产量及有效穗数均显著高于对照;玉米在超高产栽培条件下,其群体叶面积指数(LAI)均高于传统栽培模式(CK),且LAI最大值的持续天数比CK长。棒三叶及棒三叶以上叶增加幅度明显,与CK均达到显著水平;超高产栽培条件下玉米叶倾角明显小于CK,叶向值增大,群体受光态势较好。叶片光合速率(Pn)均随生育时期的推移而不断降低,在全生育期超高产栽培条件均高于CK,并且在大喇叭口期差异显著;整个生育时期超高产栽培条件的光合势均高于CK。超高产栽培LAI持续天数长,叶倾角小,叶向值大,进而改善玉米群体受光态势,提高叶片光合能力,具有高光效的冠层结构。     

不同覆膜方式对春玉米超高产群体冠层垂直结构的影响

在不同覆膜方式下对春玉米超高产田的冠层垂直结构与产量进行了系统研究。结果表明：行间覆膜可使春玉米超高产群体的植株叶片功能期延长、LAI和LAD增大、Pn和叶绿素提高,冠层内光分布均匀合理,能截获更多的光合有效辐射量,透光率增大,避免下层叶片早衰,提高光合能力,获得更大产量。不同覆膜处理在冠层各层中对叶片功能期、LAI、LAD、Pn、光合有效辐射量及透光率均表现为行间覆膜>行上覆膜>不覆膜,这一规律与各处理对产量的影响一致。     

冬小麦叶片显微结构和光合特性与产量的关系

为了解冬小麦叶片显微结构和光合特性与产量的关系,采用大田跟踪对比调查方法,对8个高产冬小麦品种的叶片显微结构、光合特征及产量性状进行分析。结果表明,小麦不同叶位叶片主要由规则环状细胞组成,各叶位叶片规则细胞的平均环数为1.7~4.5环。随叶位升高,叶肉细胞平均环数及上表皮和下表皮气孔密度均有增加的趋势。各品种旗叶叶绿素含量最大峰值出现在5月10日前后;旗叶可溶性蛋白含量变化与叶绿素含量变化相似,最大值陆续出现在5月7-20日。各品种叶片叶肉细胞平均环数和平均光合速率均以旗叶最高。但品种间光合势、叶源量的差异与叶肉细胞和叶绿素含量并不完全一致。品种间产量性状的差异主要表现在生物产量与经济系数上。生物产量与倒2叶光合势呈显著正相关,与倒3叶光合势呈极显著正相关。综上可见,光合性能好且光合产物能够有效转运进入籽粒,是小麦品种获取高产的必要特征。     

陕西省不同年代旱地冬小麦光合与产量特征变化及其相互关系研究

为明确陕西省不同年代旱地冬小麦品种光合特征变化规律及其对产量的影响,选择曾在该省推广种植的20世纪40年代至21世纪初8个不同年代旱地冬小麦品种(蚂蚱麦,1940s;碧蚂1号,1950s;丰产3号,1960s;泰山1号,1970s;小偃6号,1980s;陕229,1990s;长武134,2000s;长旱58,2010s)为材料,设置正常供水和干旱胁迫两个水分处理,进行盆栽种植试验,对小麦不同生育期光合特征进行测定,并在收获期考种测产。结果表明,无论是干旱胁迫还是正常供水处理下,现代小麦品种(长武134和长旱158)花前旗叶净光合速率和单株叶面积都表现出显著优势,并与千粒重和产量呈显著正相关;但品种间花后光合特征差异减小,这对于现代小麦产量的提升可能产生了一定的限制作用;不同生育时期和不同水分处理下,旗叶蒸腾速率与种植年代之间相关性并不一致;干旱胁迫条件下,孕穗期和花后3d的旗叶水分利用效率都随品种更替呈明显上升的趋势;现代小麦品种在干旱处理下旗叶净光合速率等光合特征、千粒重等产量因素的优势受到影响,最终导致其产量增幅下降。未来应进一步提升现代小麦的光合优势,尤其是花前叶片净光合速率及叶面积的优势,并进一步提高千粒重,这将会是陕西省小麦节水高产和抗旱稳产的重要手段。     

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。     

小麦基部节间茎秆密度与抗倒性关系的研究

为了给小麦抗倒性的评价提供简便易行的指标,以抗倒性不同的20个小麦品(系)为材料,研究了抽穗至成熟期茎秆基部第二节间鲜、干密度的变化特点,以及鲜、干密度与产量性状及其他形态与生理指标的关系.结果表明,小麦茎秆抗倒性强弱与基部节间茎秆鲜干密度值的大小密切相关;鲜密度随灌浆过程的进行基本呈递减趋势,在蜡熟期最低;在灌浆中期干密度较高但变化幅度较大的品种抗倒性较差.基部第二节间茎秆鲜、干密度与茎秆机械强度、单株鲜重、基部节间鲜干重、壁厚等形态生理指标呈极显著正相关,与倒伏指数呈极显著负相关,与不孕小穗数、单位面积穗数等产量性状呈极显著负相关.因此,直接利用基部节间茎秆鲜、干密度来评价小麦品种的抗倒性是可行的,通过提高基部节间茎秆的干密度可以实现抗倒性和产量的同步提高.     

潮土区超高产麦田供钾特点与小麦钾素营养研究

综合作者多年来有关超高产小麦钾素营养与钾肥施用的研究，介绍了黄淮海平原潮土区超高产麦田土壤钾素动态变化、超高产小麦钾素营养特点以及施钾对小麦生长发育、形态生理等的影响，强调了在小麦超高产实践中钾素营养研究和钾肥施用的重要性。     

不同灌水处理对彩色小麦籽粒产量和品质的影响

为给彩色小麦高产优质栽培提供科学依据,以紫色小麦KZ6061(紫麦)和绿色小麦绿麦1号(绿麦)为材料,通过田间试验研究灌水对彩色小麦产量和品质的影响.结果表明,灌水处理对彩色小麦(紫麦和绿麦)的籽粒产量、千粒重、容重和籽粒蛋白质产量有显著影响,以B3灌水处理(春5叶、开花期和灌浆期灌水)最高,但与B2灌水处理(春5叶和开花期灌水)差异不显著.灌水处理对彩色小麦籽粒清蛋白、球蛋白和醇溶蛋白含量影响不显著,对总蛋白和谷蛋白影响较大.其中,以B1灌水处理[春2叶露尖(二棱初期)、春5叶露尖(雌雄蕊分化期)和开花期灌水]的总蛋白和谷蛋白含量最高.紫麦的干湿面筋含量和面筋指数在各处理间差异显著,绿麦的沉淀值和面筋指数在各处理间差异显著.从籽粒产量和蛋白质产量以及水分有效利用考虑,以B2处理最佳.     

不同覆膜方式下超高产春玉米花粒期叶片衰老特性研究

以内单314为试验材料,在行间覆膜(SPF)、行上覆膜(UPF)及不覆膜(NPF)3种处理下,对超高产春玉米花粒期不同层位叶片的保护酶活性、光合特性及产量进行研究。结果表明,超高产春玉米花粒期不同层位叶片POD活性表现为下位叶>穗位叶>上位叶;CAT、SOD活性表现为上位叶>穗位叶>下位叶。灌浆期玉米不同层位叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率变化趋势表现为穗位叶>上位叶>下位叶;乳熟期不同层位叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率表现为上位叶>穗位叶>下位叶。表明在玉米花粒期,行间覆膜处理可以提高玉米上位叶及穗位叶的净光合速率、POD活性、CAT活性及SOD活性,减小气孔导度,降低叶片蒸腾速率,延缓叶片衰老,维持花粒期生理功能,保证子粒充分灌浆,提高千粒重,进而提高产量,实现超高产。     

孕穗期渍水对不同小麦品种根系生长和籽粒产量的影响

为给长江中下游地区小麦高产耐渍品种选用提供参考,以小麦品种扬麦25、扬麦24、宁麦13和宁麦9号为材料,分析了孕穗期连续10 d渍水处理对小麦叶面积和光合速率、地上部干物质积累、籽粒产量及其结构和不同土层（0~100 cm）根系干重的影响。结果表明,与对照（正常水分）相比,渍水处理显著降低小麦籽粒产量,降幅12%~31%,穗粒数和千粒重的减少是减产的主要原因。相比其他品种,渍水后扬麦25产量降幅小,产量构成较协调,受渍水影响轻。渍水处理显著减少小麦开花期和成熟期不同土层根系干重,其中对下层根系的影响大于上层根系;渍水也显著降低乳熟期倒三叶面积、倒二叶和倒三叶净光合速率,明显抑制成熟期地上部各器官和花后光合物质积累。在对照条件下,扬麦25的根系干重在开花期与其他品种相近,成熟期的0~20和80~100 cm土层根系干重则较高;在渍水条件下,扬麦25能在花后维持较高的上层根系生物量,成熟期的0~60 cm土层根干重占总根干重比例较高。不同水分处理下,扬麦25均具有面积大的旗叶且高的净光合速率,花后维持较久的上三叶绿色面积和积累更多的光合产物。因此,小麦花后根系生物量保持稳定（尤其是表层根系）,绿叶面积较大且衰减慢（尤其是旗叶）,有助于增强小麦花后光合物质积累能力,促进籽粒灌浆和单穗高产稳产,这可作为高产耐渍品种的筛选依据。