不同抗旱类型冬小麦根系特征及其与产量的关系研究

研究了我国黄淮麦区6种抗旱类型不同的冬小麦品种(系),在自然降水条件下,大田不同土层中小麦根系特征及其对产量和产量构成性状的影响,结果表明:不同抗旱类型的冬小麦根系总量呈现显著性差异,而且在不同土层中分布的根量不同,根系总量主要集中在0²0 cm土层中。抗旱性强高产的品种,其根系干重中等偏上,且在土壤中的垂直分布状况为20 cm以下根系占总根系的25%左右。因此,在干旱半干旱地区根系干重过大且分布在020 cm土层中。抗旱性强高产的品种,其根系干重中等偏上,且在土壤中的垂直分布状况为20 cm以下根系占总根系的25%左右。因此,在干旱半干旱地区根系干重过大且分布在0²0 cm层的比例过高或根系过小,产量均较低。     

冬小麦干旱胁迫下不同土层根量分布与产量的关系

对河北省农林科学院旱作农业研究所培育的5个冬小麦新品系进行控水试验,采取小型土体统体隔离法收集小麦根系,结合根系空间上的分布,在小麦扬花期分别对0-40 cm、40-80 cm和80-120 cm土层取样测根系干重,在小麦蜡熟期收获后测产。对不同土层不同品系根重与产量的关系进行了相关分析。结果表明：0-40 cm、40-80 cm和0-120 cm土层根系干重与产量均呈负相关,但相关性不显著;80-120 cm土层根系干重与产量呈正相关,且达0.05显著水平。进一步证明干旱胁迫下,冬小麦主要利用土壤深层水分,主要是深层根系对产量起作用,浅层和中层根系作用不大,且根系总量与产量关系也不大。     

冬小麦根系活力与产量性状关系的研究

在大田条件下对6个冬小麦品种（系）不同生育时期根系活力（0－20cm耕层）的变化及其与产量性状的关系进行了分析。结果表明,在整个生育期内,不同小麦品种（系）的根系活力变化总趋势相似,但不同的品种（系）间存在差异,华麦9号、21015、鄂恩1号、华麦8号等4个品种（系）根系活力在拔节期增至最大值,而鄂麦12号、9214等2个品种（系）在孕穗期达最大值。小麦整个生育期内的根系活力的平均值与单株产量呈极显著正相关,但不同生育期根系活力对产量性状的影响并不相同,分蘖期根系活力对单株成穗数影响较大,孕穗期根系活力对穗粒数影响较大,千粒重受拔节期根系活力影响较大,穗粒重受分蘖期、灌浆期根系活力的影响较大。     

水分胁迫对冬小麦根系生长发育及产量的影响

研究了水分胁迫对冬小麦根系生长发育及产量的影响 ,结果表明 :水分胁迫对小麦单株次生根数和穗粒数影响最大的时期发生在拔节孕穗期 ;对千粒重影响的最敏感时期是灌浆成熟期 ;而对有效穗数的影响是灌浆成熟期最小 ,分蘖期最大 ;随着水分胁迫的加剧 ,根系干重下降 ,株高和穗长降低 ,穗粒数的减少量增大 ,根冠比增大 ,各处理根冠比均随生育期的推进而下降。生育后期水分胁迫对产量的影响较为显著 ,拔节孕穗期和抽穗开花期T3处理减产率分别达 41.2 %和 3 1.0 %。     

不同氮肥运筹下玉米根系特征与产量的关系

明确玉米(Zea mays L.)根系性状对氮肥的响应特征及其与产量的关系,是揭示玉米氮营养机制、优化氮肥管理策略的基础。以供试玉米品种‘安农591’为试材,于2022年设置6种氮肥处理,即：不施氮(CK)、氮肥全部基施(N10)、基肥70%+拔节肥30% (N7∶3)、基肥50%+拔节肥50% (N5∶5)、基肥30%+拔节肥50%+大喇叭口肥20% (N3∶5∶2)、基肥20%+拔节肥40%+大喇叭口肥40% (N2:4:4),研究不同氮肥运筹下玉米根系性状的变化特征,并分析根系性状与产量的关系。结果表明,与CK相比,施氮提高吐丝期玉米根总长度、根表面积、根平均直径、根尖数、根体积、根组织质量密度和根系活力,降低比根长、根比表面积和根冠比。N7:3和N5:5处理的籽粒产量和全株生物量较高,其籽粒产量比N10处理提高6.6% ~ 7.3%。施氮降低成熟期玉米根干物质分配比例,提高籽粒干物质分配比例。适当氮肥后移有提高氮肥农学效率的趋势。玉米产量与吐丝期比根长和根冠比呈负相关,与根总长度、根表面积、根尖数、根系体积和根系活力呈正相关(P < 0.05)。在10种根系性状中,根总长度、根系活力、根表面积、根尖数和根冠比对产量影响较强,根平均直径、比根长、根表面积、根组织质量密度和根比表面积对氮肥农学效率影响较强。上述性状分别反映的是玉米产量潜力和氮肥利用率的重要根系性状。     

不同抗旱型冬小麦品种根系水力导度与解剖结构的关系

为了了解冬小麦根系水力导度(Lpr、)根系解剖结构以及品种抗旱性三者之间的关系,在人工气候室水培条件下,研究了长武134、陕253和小偃6号3个不同抗旱类型冬小麦品种根系水力导度的变化及其与解剖结构之间的关系。结果发现,水分胁迫下,冬小麦各品种的根系Lpr与木质部中央大导管直径均降低,而根系直径和皮层厚度则增加。但总体上抗旱性越强的冬小麦品种根系Lpr越低,木质部中央导管直径越小,根系直径与皮层厚度越大;冬小麦根系Lpr与木质部中央大导管直径呈显著正相关关系,与根系直径及皮层厚度均呈显著负相关关系。该结果为提高冬小麦品种水分利用效率与抗旱性的遗传育种研究提供了理论依据。     

紫色土施肥对冬小麦根系生长及产量品质的影响

在国家紫色土肥力与肥料效益监测基地长期定位试验小区上，研究了不同施肥对冬小麦根系生长、产量品质的影响。结果表明，施肥有利于小麦根系长度、根表面积的增加，根系活力的提高。有机肥配施化学肥料（MNPK）或NPK配施，有利于小麦获得较高产量。施有机肥或氮肥或磷肥或钾肥对小麦籽粒粗蛋白质、氨基酸总量、必需氨基酸含量均产生一定的积极影响。有机肥配施化学肥料处理（MNPK），小麦籽粒品质得到进一步改善。     

黄淮海地区不同抗旱类型大豆种质资源根系特征及抗旱性研究

选用来自黄淮海地区不同抗旱类型 (强抗、中抗、弱抗或不抗 )大豆种质资源 2 5个 ,采用盆栽试验法 ,对其根系的主要数量特征及其与抗旱性的关系作了比较系统的研究。结果表明 ,黄淮海地区不同抗旱类型大豆品种间根系特征存在着基因型的本质差异 ;根系特征中不同性状对大豆抗旱性所起的作用是不同的 ,根总数、根总长度较大的品种表现抗旱性较强的趋势下 ,新生根数目与大豆抗旱性关系比较密切 ;苗期根系特征特别是根总数、根总长度、2级侧根数目与后期平均抗旱指数极显著相关 ,因此认为这 3个性状可作为大批量材料抗旱性筛选的早期形态指标。     

植物根系的提水作用

在查阅国外大量研究资料的基础上，结合作者几年来的研究结果，对根系提水作用的概念，鉴定，发生数量，研究方法和测定方法以及影响因素进行了论述，并结合中国西北地区干旱半干旱特点和土壤养分与水分分布的空间变异性，探讨了根系提水作用的农学意义，提出了今后开展根系提水作用研究的方向。     

Study on the Root Systems for Different Types of Winter Wheat

Root growth traits for different wheat types varied during the growth cycle. The root system of 93 Zhong 6, which is a dwarf, big-ear variety, reached its highest density at anthesis, while the root density of Zhoumai 13, a medium-type variety, demonsrated its highest value during the node elongation stage and decreased rapidly at later growth stages, which resulted in lower yield. The root density of Zhongyu 6 and 98Zhong 18, high yield potential, multiple ears varieties, did not show observable variation in their root systems during their growth cycles.     

追氮时期对冬小麦品种籽粒蛋白质积累特性的影响

[目的]为冬小麦的高产优质栽培提供理论依据。[方法]以超高产中筋冬小麦品种鲁麦22和高产优质强筋冬小麦品种烟农15为试材,采用池栽方式进行研究。[结果]开花后14 d内烟农15蛋白质及其组分的积累与种鲁麦22没有显著差异,开花14 d后积累加快,含量显著高于鲁麦22。起身期追施氮肥显著影响籽粒游离氨基酸的积累与供应;开花期追氮导致谷蛋白含量降低;与挑旗期相比,拔节期追氮使谷蛋白的积累受到较大影响,谷蛋白大聚合体含量显著降低;以挑旗期追氮对籽粒蛋白质及其各组分以及谷蛋白大聚合体的积累最有利,其次是拔节期追施氮肥。鲁麦22以拔节期追氮产量最高,挑旗期次之;烟农15以拔节期与挑旗期追氮产量最高,起身期次之。[结论]鲁麦22以拔节期追施氮肥效果最好,烟农15以挑旗期追施氮肥效果最好。     

拔节期灌水对冬小麦根重与产量的影响

用盆栽的方法,在土壤养分一致的条件下,测定了15个冬小麦品种拔节期灌水与不灌水(对照)的生物产量和籽粒产量。结果表明:冬小麦有效穗数、生物产量以及籽粒产量的形成与拔节期的水分状况有密切关系;地下部的根干重与地上部的生物产量、地上部的生物产量与籽粒产量呈显著正相关,其相关程度与拔节期灌水与否有关;地上部生物产量与千粒重虽也呈正相关,但相关性大小与拔节期的水分条件关系不密切。拔节期灌水处理与不灌水(对照)冬小麦的地上部生物产量、籽粒产量和千粒重的差值,与冬小麦自身的抗旱指数呈反相关。     

追氮时期对不同类型冬小麦籽粒产量和品质的影响

[目的]为冬小麦的高产优质栽培提供理论依据。[方法]以超高产中筋品种鲁麦22和高产优质强筋品种烟农15为试材,研究了追氮时期对不同类型冬小麦籽粒产量和品质的影响。[结果]拔节雌雄蕊原基形成期和挑旗(四分体)期追施氮肥能显著增加穗粒数、收获指数和籽粒产量,极显著地提高粒重;追氮时期过早(起身期)或过迟(开花期)均对冬小麦籽粒产量的提高产生不利影响。超高产中筋品种鲁麦22拔节期追氮效果显著优于挑旗期,而高产优质强筋品种烟农15拔节期与挑旗期调控效果差异不显著。挑旗期和拔节期追施氮肥,均能提高籽粒容重、出粉率和面粉的湿面筋含量、沉淀值,显著延长面团形成时间、稳定时间和断裂时间,降低公差指数,提高评价值,但高产优质强筋品种烟农15较超高产中筋品种鲁麦22对追肥时期更敏感,挑旗期追施氮肥效果最佳,拔节期次之,而鲁麦22拔节期和挑旗期追施氮肥效果基本一致。[结论]拔节期或挑旗期是小麦高产优质兼顾的追氮时期。     

干旱条件下不同倍体春小麦根系碳消耗及其与产量形成的关系

在自动控制的遮雨棚中,用桶栽法研究了干旱条件下不同倍体春小麦根系耗碳过程及其与子粒产量的关系.分别对二倍体小麦MO1、四倍体小麦DM22和六倍体小麦陇春8275进行充分供水(CK)和中度干旱胁迫处理(二者土壤含水量分别保持在田间持水量的75％和45％),结果表明,干旱胁迫下六倍体小麦陇春8275比二倍体小麦MO1和四倍体小麦DM22有较高的光合固碳量、较低的根系碳消耗量及较高的光合产出,因此认为这是六倍体小麦在干旱条件下既能提高水分利用效率又能保持较高子粒产量的主要原因.     

秋冬至初春连旱对冬小麦产量的影响

通过试验研究,秋冬至初春连旱对冬小麦产量有着重要的影响。在底墒水充足,肥料施用量适当,播种期和播种量适宜的情况下,遇秋冬季降水量距平百分率严重偏少,在冬小麦孕穗期-抽穗期形成大气干旱,短期内土壤干旱时,灌溉可使地上部干物质重量和鲜重增加,总茎数增多,但冬小麦实际产量增加不明显。当气象部门预报后期有适量降水时,不需要浇水,以避免造成水资源浪费,增加生产成本。     

不同小麦品种抗旱性及产量因素分析

以沧麦6001和邯4589为对照,2005～2007年选取当地和引进的10个小麦品种同时在6个试点进行试验,研究不同小麦品种的抗旱性及产量因素。结果表明：沧麦6002抗旱性较强,产量较高,产量丰产性和稳定性表现较好,从田间综合表现来评价参试品种,认为沧麦6002表现最好;石02-Z221抗旱性最强,产量最高,但产量稳定性差。今后可以利用石02-Z221的抗旱性结合沧麦6002的产量丰产性和稳定性进行小麦品种改良。从环境差异看,新河试点的小麦产量表现优于其他地区。