肥密水平对不同基因型冬小麦籽粒灌浆特性的影响

为确定施肥量和种植密度对不同品种小麦灌浆特性的影响, 采用多因素随机区组设计试验方法, 对优质冬小麦“陇鉴301”、“宁麦5号”和“1R17”的籽粒灌浆特性进行了研究, 应用Logistic方程对灌浆进程进行了拟合, 并就施肥量、种植密度和品种3因素进行了方差分析。结果表明：不同肥密水平下小麦灌浆进程符合Logistic生长曲线, 呈“慢－快－慢”“S”型变化。肥密水平对3品种12项灌浆参数均产生影响, 但影响的具体参数和影响程度因品种而异。在高密度高肥处理下, “陇鉴301”、“宁麦5号”较为适应, 产量最高（4 188.09 kg·hm^-2, 3 789.89 kg·hm^-2）;高密度中肥处理下, “1R17”最为适应, 产量最高（3 018.18 kg·hm^-2）, 且灌浆过程达到最佳状态。不同品种肥密互作效应达极显著水平, 具有正向的互作值。为提高小麦产量, 生产上应依据不同基因型品种的特性来确定施肥量和种植密度。     

肥密水平对不同基因型冬小麦籽粒灌浆特性的影响

为确定施肥量和种植密度对不同品种小麦灌浆特性的影响, 采用多因素随机区组设计试验方法, 对优质冬小麦"陇鉴301"、"宁麦5号"和"1R17"的籽粒灌浆特性进行了研究, 应用Logistic方程对灌浆进程进行了拟合, 并就施肥量、种植密度和品种3因素进行了方差分析.结果表明:不同肥密水平下小麦灌浆进程符合Logistic生长曲线, 呈"慢-快-慢""S"型变化.肥密水平对3品种12项灌浆参数均产生影响, 但影响的具体参数和影响程度因品种而异.在高密度高肥处理下, "陇鉴301"、"宁麦5号"较为适应, 产量最高(4 188.09 kg·hm-2, 3 789.89 kg·hm-2);高密度中肥处理下, "1R17"最为适应, 产量最高(3 018.18 kg·hm-2), 且灌浆过程达到最佳状态.不同品种肥密互作效应达极显著水平, 具有正向的互作值.为提高小麦产量, 生产上应依据不同基因型品种的特性来确定施肥量和种植密度.     

施肥量和播种密度对陇东优质冬小麦灌浆期生理特性的影响

为明确施肥量和种植密度对优质小麦灌浆期生理特性的影响, 采用多因素随机区组设计试验方法, 对优质冬小麦"陇鉴301"的籽粒灌浆期生理特性进行了研究, 并就施肥量、种植密度2因素进行了方差分析.结果表明: 不同肥密水平对小麦灌浆进程均产生影响.中肥高密度处理对小麦灌浆最有利, 高肥高密度处理下产量最高, 为4 188.09 kg·hm-2.肥密水平对冬小麦3项光合指标均产生影响, 但影响的具体程度因光合指标和处理而异, 高密度中肥处理有利于提高叶片光合速率, 高密度高肥处理有利于提高叶片蒸腾速率, 高肥水平则有利于提高叶片的气孔导度.灌浆、产量及生理特性的肥密互作效应达极显著水平, 且具有正向的互作值.为提高小麦产量, 生产上应依据品种特性来协调确定施肥量和种植密度.     

结实期弱光胁迫对甜玉米籽粒灌浆和叶片衰老的影响

为探索甜玉米生长发育对花后弱光的响应,以京科甜183和京科甜533为材料,结实期(人工授粉至鲜食期)利用遮阳网进行50%遮光处理,研究结实期弱光胁迫对甜玉米籽粒灌浆和叶片衰老的影响。结果表明,春播和夏播处理下,弱光胁迫均使甜玉米穗粒数减少,鲜籽粒重降低,进而导致产量损失;随灌浆进程推进,鲜籽粒体积、鲜重、干重和叶片丙二醛(MDA)含量逐渐升高,籽粒含水率、叶片可溶性蛋白含量和SPAD值逐渐下降。结实期弱光胁迫显著降低鲜籽粒体积、鲜重和干重,花后27 d时籽粒含水率较低,叶片可溶性蛋白质含量和SPAD值降低,MDA含量增加,过氧化氢酶、超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性提高。总体上,弱光胁迫能加快甜玉米叶片衰老,进而限制籽粒灌浆,导致籽粒重量下降。本研究结果为甜玉米结实期叶片衰老和籽粒灌浆在低光照条件下的调控提供了理论参考。     

喷灌与地面灌溉条件下冬小麦籽粒灌浆过程特性分析

为比较喷灌和地面灌溉条件下冬小麦籽粒灌浆过程特性的差异,进而探讨喷灌对作物产量形成的影响机制,该研究以百农矮抗58为试验材料,采用大田试验的方法,应用Richards模型对喷灌和地面灌溉条件下冬小麦强势粒、弱势粒的籽粒灌浆过程进行了模拟。建立在Richards模型基础上的籽粒生长分析显示：与地面灌溉相比,喷灌处理使冬小麦强势粒、弱势粒的千粒质量均显著性提高。灌浆特征参数的比较表明,喷灌处理使冬小麦强势粒、弱势粒的起始势增强,到达最大灌浆速率的时间提前,平均灌浆速率和最大灌浆速率均增大。阶段灌浆特征参数的比较表明,在籽粒灌浆的前期,喷灌处理使冬小麦强势粒、弱势粒的灌浆持续期缩短,平均灌浆速率增加;在籽粒灌浆的中期和后期,喷灌处理使强势粒的灌浆速率均得到了提高,但对其灌浆持续期没有显著影响,使弱势粒的灌浆持续期均延长,灌浆速率均得到了提高。总体上讲,喷灌处理对弱势粒粒质量的影响程度大于强势粒,表明喷灌提高冬小麦的千粒质量主要是通过提高弱势粒的千粒质量来实现的。     

低温冷害下不同播期和播量对冬小麦籽粒灌浆特征的影响

为解析低温冷害下不同播期和播量对小麦籽粒灌浆特征的影响,选择‘济麦22’和‘皖麦52’为试验材料,在安徽省蒙城县和太和县同步开展不同播期[早播(10月3日)和适播(10月15日)]和播量[N1(6×104株·666.7m?2)、N2(10×104株·666.7m?2)、N3(14×104株·666.7m?2)和N4(18×104株·666.7m?2)]互作试验。田间冷害和籽粒灌浆过程的调查结果表明,‘济麦22’和‘皖麦52’早播时冷害致灾严重,‘济麦22’抗寒性强于‘皖麦52’;同一播期下,2个品种单粒重变化趋势基本一致,‘济麦22’相应处理单粒重均高于‘皖麦52’,同一品种随播量增加单粒重呈降低趋势。利用Matlab编程获取小麦籽粒Richards方程的灌浆次级参数,不同播期之间各参数存在一定规律性,其中,起始势(R0)、平均灌浆速率(Vmean)、中期灌浆时间(T2)、前期籽粒灌浆速率(Vp1)和中期灌浆速率(Vp2)以适播处理较高,前期灌浆时间(T1)、后期灌浆时间(T3)和后期灌浆速率(Vp3)以早播处理较高,即早播小麦受低温冷害致灾严重。相同播期条件下,2个品种随播量变化趋势基本一致,随播量增加T1和Vp3逐渐增加,R0、Vmean、T2、T3、Vp1、Vp2和最终干重(Wmax)则呈降低趋势;品种间表现为‘济麦22’的Vmean、T2、T3和Vp1较高,‘皖麦52’的R0、T1、Vp2和Vp3较高。关联性分析结果表明:早播条件下,与单粒重关联性较高的参数有T2(0.871 1)、T3(0.809 6)、Vmean(0.777 5)和Vp2(0.761 6);适播条件下,与单粒重关联性较高的参数有T2(0.906 1)、R0(0.873 8)、Vmean(0.837 2)和Vp2(0.805 6)。通径分析结果表明:春季低温冷害发生时,无论在早播还是适播,起始势对单粒重均具有积极的正效应;灌浆中后期时间的延长有利于单粒重的增加,而灌浆前期时间的增加则具有负效应;前期和中期籽粒灌浆速率的提高有利于单粒重的增加,后期籽粒灌浆速率则具有负效应。因此,提高灌浆起始势和延长中后期灌浆时间对增加籽粒干重具有重要作用。     

天达-2116对渠灌区冬小麦生育及籽粒灌浆的影响

化学调节剂具有改善农作物的生长发育特征的作用,主要论述了天达－2116对小麦的影响,试验结果表明：小麦经天达－2116处理后,使单株次生根增加,增强了植株抗寒和抗旱能力;提高蘖数和加快叶龄进程,提高籽料的灌浆速率,使产量明显增加,从而提高了水平利用率。     

滴灌量对冬小麦籽粒灌浆特性的影响研究

为优化滴灌冬小麦灌溉制度,于2012—2013年、2013—2014年连续两年在伊宁县采用单因子随机区组试验设计,并运用Logistic方程模拟,研究3 000（处理A）,3 750（处理B）,4 500（处理C）m³/hm²三个滴灌量对冬小麦灌浆特性的影响。结果表明:两年试验冬小麦不同处理平均千粒重分别为48.35,50.27,52.17 g,不同年份不同处理灌浆各阶段持续时间均为缓增期（T₃） > 速增期（T₂） > 渐增期（T₁）,其平均速率分别为1.25,1.92,0.54 mg/d,各阶段平均干物质累积贡献率分别为12.68%,60.90%,26.43%。随着滴灌量的增加,灌浆持续时间延长3～7 d不等,平均灌浆速率减小2.88%～16.79%。3个处理中,处理B具有较高的平均灌浆速率1.21 mg/d,较处理A仅降低了3.41%,较处理C增加了12.25%,适当延长了灌浆时间,但又不致贪青晚熟,较处理C节水750 m³/hm²,可作为大田生产参考。将灌浆参数与粒重进行相关分析得出,多数参数间存在显著或极显著相关关系,其中,平均灌浆速率、最大灌浆速率、灌浆持续期,尤其是速增期与缓增期的持续时间以及它们期间的灌浆速率都与粒重存在着显著或极显著相关性。     

调亏灌溉条件下冬小麦籽粒灌浆特征及其模拟模型

在移动式防雨棚下,采用盆栽土培方法,以冬小麦（Triticum aestivum L.）为试验材料进行了调亏灌溉（regulated deficit irrigation,RDI）试验研究,目的在于了解RDI对冬小麦籽粒灌浆特性的影响,并对其进行模拟,为建立冬小麦RDI指标与模式提供理论依据与技术参数。试验采用二因素（水分调亏阶段和调节亏水度）随机区组设计。结果表明,RDI条件下冬小麦籽粒灌浆过程符合“缓-快-慢”的“S”型生长曲线,并可用Richards方程进行较好的模拟;不同水分调亏处理间最大灌浆速率及其出现时间、平均灌浆速率、灌浆持续期、活跃生长期和3个灌浆阶段灌浆持续期,以及最终千粒质量等特征参数差异达显著水平;其中,越冬期轻度调亏具有最高的平均灌浆速率（每百粒0.234 g/d）、最大灌浆速率（每百粒0.369 g/d）、最高的第3阶段灌浆速率（每百粒0.099 g/d）和最高的千粒质量（58.46 g）。经相关和逐步回归分析灌浆参数与千粒质量的关系,结果表明,多数参数间存在着显著或极显著的相关性,其中,与千粒质量有显著或极显著相关关系的参数有最大灌浆速率、平均灌浆速率、活跃生长期和第3阶段灌浆速率等。     

小麦叶温对籽粒灌浆的影响

本文分析了叶温对小麦籽粒灌浆的影响.研究表明,叶温与气温的差能很好地反映小麦的灌浆过程.晴日,辐射充足,当植株水分满足时,叶气温差大,叶面积平稳下降,有利于籽粒灌浆.当太阳辐射充足,土壤干旱,小麦植株水分亏缺时,叶气温差小,植株早衰,叶面积大幅度下降,不利于籽粒灌浆.阴雨天,太阳辐射不足,气温低,叶气温差小,同样不利于籽粒的灌浆.并找出定量指标,生产上具有参考价值.     

富水条件下不同供氮水平对小麦光合作用与空气温湿度关系的影响

对田间环境土壤富水条件下不同供氮处理小麦光合速率、蒸腾速率、叶片水分利用率和气孔导度的分析测定表明,增施氮肥有助于扩大高光合速率分布的空气温湿度范围,显著抑制高温低湿对叶片蒸腾的促进作用,提高叶片水分利用率,提高叶温。土壤富水条件下,合适的施氮量应在90～180kg hm-2之间。     

山东省冬小麦品种冠层结构及光截获的研究

研究了山东省14个冬小麦高产品种（系）的冠层结构和光截获（LI）及分布特性。结果表明：参试材料间盛花期冠层消光系数K存在显著差异。中下层叶片相对光强（I／I0）的差异程度大于上层叶片。适度的增加上部节间长、提高株高构成指数（IL）、降低上层叶片面积所占比例和角度指数，有助于减小冠层K并改善透光条件。盛花期LI及分布特性对作物生长率（CGR）、籽粒形成及最终产量有重要影响。并对小麦冠层结构改良和研究的有关问题进行了探讨。     

UV-B辐射增强和免耕对冬小麦冠层反射光谱特性的影响

通过田间模拟UV-B辐射增强,并采用FieldSpec Pro FR光谱仪进行田间观测,对UV-B辐射增强20％(U)条件下免耕(Z)和深耕(C)两种耕作方式对冬小麦冠层反射光谱和一阶导数光谱的影响进行研究,试验以无UV-B辐射增强(N)为对照,共设4个处理,分别为ZU、ZN、CN、CU.结果表明,冬小麦冠层光谱能有效监测UV-B辐射增强和两种耕作方式的复合作用.各处理间小麦冠层反射光谱的差异主要体现在近红外高台,灌浆期是最佳监测生育期.在灌浆期,U处理导致小麦冠层光谱近红外高台反射率明显降低,Z处理的近红外高台反射率明显低于C处理,且其受U处理的影响小于C处理,表明免耕具有延缓叶片衰老的作用.进一步采用一阶导数光谱分析发现,各处理在开花期和灌浆期均有显著差异.U处理导致红峰高度在灌浆期显著降低.Z处理的红峰高度明显低于C处理,红边位置比C处理偏红,并出现多峰情况.在未来UV-B辐射增强情景下,研究结果可为不同耕作方式下冬小麦采用冠层光谱进行无损检测的可行性提供理论参考.     

冬小麦冠层内二氧化碳浓度的变化规律

根据农田实测资料，分析二氧化碳浓度时空分布规律，研究二氧化碳浓度降低对作物群体光合生产力的影响。主要结果：１．白天，由于小麦光合作用，群体内部二氧化碳浓度降低。在空气动力作用下二氧化碳由大气和２表面向冠层内输送，冠层中通量为零处浓度最低。     

播期对冬小麦生长及所需积温的影响

为给应对气候变暖而进行播期战略性调整和确定播量提供科学依据,以济麦20为供试材料,对时间跨度为67d的12个播期的冬小麦生长及所需积温进行了对比研究。结果表明：随着播期的推迟,播种-出苗期需0℃以上积温有所增加,冬前主茎每长1叶、冬后关键生育期和全生育期所需0℃以上的积温大幅度减少。晚播处理的苗后积温利用率显著提高,推迟播期有利于节约光热资源,为上茬秋作物腾出较多积温,让其在田间充分灌浆和成熟。     

黄淮冬麦区晚霜冻易发时段冠层内最低气温分布及估算

利用2016年和2017年3月中旬?4月下旬两次典型低温过程中,冬小麦田间不同高度逐小时气象观测数据,分析晚霜冻易发时段冬小麦冠层内最低气温出现高度及其变化规律,构建基于150cm高度处气象因子和地表0cm温度的冠层内最低气温估算模型。结果表明：（1）与150cm高度相比,两次典型低温过程中0℃以下气温在冠层高度附近出现时间更早,持续时间更长且温度更低;（2）最低气温总是出现在4/5冠层高度附近,并在2：00?6：00时段,尤以5：00左右发生频率最高;（3）冠层内最低气温与150cm高度处相对湿度、风速的相关性通过了0.01水平的显著性检验,与不同高度气温、不同土壤深度地温的相关性也通过了0.001水平的显著性检验,与地温的相关性随着土壤深度的增加而逐渐降低;（4）冠层内最低气温与150cm高度处气温、风速、相对湿度,以及0cm地温的偏相关系数大小排序表现为,气温＞风速＞地温＞相对湿度;利用以上因子构建基于多元线性回归函数的冠层内最低气温估测模型,其估测值与实测值拟合结果的决定系数达到0.967,均方根误差为0.915。说明基于气象台站常规观测数据构建冠层内最低气温估测模型具备一定可行性,可为冬小麦晚霜冻害的监测预报提供数据支持。     

冬小麦根系生长规律及土壤环境条件对其影响的研究

通过两年田间实测取样和盆栽试验对冬小麦根系的生长发育与在土壤中的分布规律以及环境条件如肥、水、耕作措施对根系生长发育的影响进行了研究，并建立了根系生长及其在土壤上分布的数学模型。     

磷营养胁迫对冬小麦冠层光谱的影响

因为磷素重要的营养作用,其胁迫的存在影响冬小麦的正常生长。借助地面遥感仪器获取冬小麦在磷营养胁迫下的多个生育期里的冠层光谱数据并对其影响特征进行了分析。利用因子分析方法提取主因子与含有丰富信息的光谱变量,并结合极显著水平(0.01)的均值比较与检验过程考察了冬小麦冠层光谱,确定了对磷营养胁迫敏感的光谱波段:760nm,810nm和870nm与950nm,并在此基础上结合冬小麦对磷素的吸收利用特征选定了运用冠层光谱敏感波段反射率探测和区分磷营养胁迫的关键生育期:拔节期。结果同时表明,对冬小麦磷营养胁迫而言,近红外区间(760nm~1100nm)光谱反射特征的区分能力要强于可见光区。本文同时指出了研究与发展利用遥感技术进行营养胁迫监测的方法和着重点。     

气候变暖背景下华北平原冬小麦生育期温度条件变化趋势分析

利用华北平原42个农业气象观测站1981-2010年逐日平均气温和冬小麦发育期观测资料,结合增温试验数据,统计分析冬小麦生长季各月平均气温的变化特征、冬小麦关键发育日期和各主要生育阶段平均气温的变化趋势,以探究气候变暖对华北平原冬小麦生育过程温度条件的影响。结果表明:研究期内华北平原冬小麦生长季的10月、12月和2-6月增温趋势显著,2月平均气温上升线性倾向率最大。气候变暖使冬小麦越冬阶段和返青-拔节阶段的平均温度显著升高,从而导致冬小麦拔节-成熟日期显著提前,但冬小麦冬前生长阶段和拔节-成熟阶段的平均温度则未呈现上升趋势。冬小麦冬前生长阶段的温度环境因播种期适应性推迟而保持基本稳定,拔节-成熟阶段平均温度变化不明显则归因于发育期前移和当地气温的季节性变化特点。气候进一步变暖将使冬小麦冬后发育期提前更多,而拔节-成熟阶段的平均温度则不会明显升高。     

利用最大熵法(MaxEnt)模拟中国冬小麦分布区的年代际动态变化

从冬小麦地理分布的生理机制、生长特性和熟制出发,基于气候因子对冬小麦种植区分布的贡献,从区域尺度和年尺度收集了影响冬小麦种植分布的气候因子,并利用最大熵方法(MaxEnt)模拟和筛选了影响冬小麦分布的最佳气候因子组合即春化温度(0～7℃)持续的天数、最冷月平均温度、潜在蒸散量和年降水量,构建了冬小麦种植分布-气候关系模型,分析了1961-2010年中国冬小麦种植区及高适宜区的变化.结果表明,冬小麦可种植区的最冷月平均温度范围为-12～15℃,冬小麦的存在概率随着0～7℃持续天数的增加而增加,年降水量过低将严重影响冬小麦种植区分布的存在概率,年降水量低于200mm的地区不存在冬小麦分布.研究结果还表明,1961-2010年中国冬小麦种植区呈北移西扩趋势,高适宜区发生北移,从而增加了中国北方高寒地区的冬小麦可种植面积,同时有效提高了中国北方地区的气候资源利用率,可增加冬小麦产量.研究结果可为准确预测现在和未来气候条件下中国冬小麦的分布情况,科学合理地应对气候变化提供依据.