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.     

冬小麦灌浆期干旱对灌浆速率的影响

利用驻马店市1990-2005年的降水、土壤墒情和田间调查基本资料,筛选出灌浆前期干旱、后期干旱和全程干旱三种干旱年型,分析了各典型年小麦灌浆过程以及灌浆速率的变化特点.结果表明：与正常年型相比,干旱明显影响小麦的灌浆速率,而且使小麦灌浆时间缩短;灌浆前期干旱有促进灌浆和增加粒重的作用,而后期干旱对小麦灌浆有抑制作用,全程干旱使小麦的灌浆速率明显减弱.结果可为拓展干旱协迫下的小麦灌浆理论和灌浆期合理灌溉提供参考.     

施氮与基因型对半湿润区冬小麦灌浆期籽粒氮、磷累积的影响

在年均降水量632mm的黄土高原南部半湿润区红油土上以“9430”、“小偃6号”和“商188”为供试材料,研究了不施N和施N(90kg/hm2)条件下不同基因型冬小麦灌浆期间籽粒中N、P累积特性。结果表明,不同基因型冬小麦灌浆期间籽粒含N量呈现出“高-低-高”的时间变化趋势,而籽粒含P量基本呈直线下降趋势。不同基因型小麦籽粒最终含N量的高低与灌浆进程中籽粒含N量的高低一致,“小偃6号”籽粒含N量始终高于“商188”和“9430”。在整个灌浆期间,籽粒中N累积速率显著高于P累积速率,灌浆末期表现更为明显。籽粒N的活跃累积期与千粒重呈显著正相关,提高籽粒中N累积速率有利于增加籽粒蛋白质含量。基因型是控制籽粒中N活跃累积期和N活跃平均累积速率的主要因子,而基因型对籽粒P活跃累积期和平均累积P速率无显著影响。施N虽然对灌浆期间籽粒N、P累积参数无显著影响,但在一定程度上可以提高灌浆进程中籽粒含N量,对最终籽粒N累积具有一定的促进作用。     

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。     

不同施氮量对冬小麦籽粒灌浆特性的影响

为了解氮素对冬小麦籽粒灌浆过程的影响,2010~2011年在河南温县试验基地进行田间试验,供试品种为平安8号和豫麦49-198(分别用PA-8和YM49-198表示),在120、180、240、360 kg·hm-24个施氮水平(分别用N120、N180、N240、N360表示)下,研究不同施氮量对冬小麦籽粒灌浆特征参数的影响。结果表明:施氮显著增加粒重并具有增产效应,施氮增加粒重的原因主要是延长活跃灌浆期和增加灌浆速率。适宜施氮量对增加快增期的灌浆天数效果显著,两个品种N240处理快增期对最终粒重的贡献率达到了58%,而且提高了灌浆后期的灌浆速率,N180和N240处理表现为明显高于其他处理。说明氮素具有调节灌浆速率、灌浆活跃生长期及灌浆3期划分的作用,提高粒重效果明显。     

旱地地膜冬小麦籽粒灌浆特性研究

旱地冬小麦地膜覆盖穴播栽培技术在灌浆特性及干物质运转方面主要表现是:灌浆持续天数延长3～5d,单茎总绿叶面积及生物产量提高,合成源扩大。同时表现出了较高的移动量和转换率。     

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。     

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。     

不同冬小麦基因型磷有效性的特性

采用水培试验对两个冬小麦品种（丰抗８号，７９０８９）进行比较研究。结果表明，两品种的干物质累积最大值时的介质浓度不同，“丰抗８号”的介质浓度高于“７８０８９”，两者间的生长速率、磷吸收效率、植株体内磷浓度和根／冠比值间都有显著差异（Ｐ＝０．０５）。磷在植株体内的分布趋势相同，在磷胁迫条件下，两个品种都是靠增加根系的生长量来吸收介质中的磷素，以满足生长发育的需要。     

大气CO2浓度升高对不同穗型冬小麦灌浆动态的影响

利用开放式空气中CO2浓度升高系统（Free Air CO2 Enrichment,FACE),以CO2浓度为主处理,FACE圈内白天（5：30-18：00）CO2浓度550±17μL·L-1,对照浓度400±16μL·L-1,品种为副处理,选取大穗型（陕旱8675）、中穗型（京冬8号）和多穗型（胜利麦）3个小麦品种为研究对象进行实验,研究未来CO2浓度升高条件下,不同穗型冬小麦品种籽粒灌浆特征的动态变化。结果表明：（1）CO2浓度升高明显增加了各品种的初始粒重。中穗型品种京冬8号灌浆前期粒重增加,但最终籽粒重无影响,其灌浆时间和平均灌浆速率影响亦不明显;大穗型品种陕旱8675灌浆时间比对照延长19.3%,其籽粒重显著增加,穗上、中、下部增重分别为11.0%、20.9%、23.3%,全穗增重18.8%;CO2浓度升高后多穗型品种胜利麦灌浆速率的降低抵消了灌浆时间延长对籽粒总重的效应,其灌浆过程粒重增加不明显。（2）CO2浓度升高对多穗型品种京冬8号和大穗型品种陕旱8675灌浆参数（最大灌浆速率、到达最大灌浆速率的时间、平均灌浆速率和灌浆时间）的影响均表现为上部和下部穗大于中部穗,而多穗型品种胜利麦中部穗各灌浆参数变化幅度明显高于上、下部穗。（3）CO2浓度升高条件下,京冬8号和陕旱8675均表现为前期灌浆时间缩短,中、后期灌浆时间延长,而其在3个时期的平均灌浆速率变化正好相反;胜利麦在3个时期的灌浆时间均延长,平均灌浆速率降低。研究表明大穗型冬小麦品种比多穗型品种对大气CO2浓度增加的响应更明显。     

干热风对冬小麦不同穗粒位粒重的影响效应

利用自主研制的可移动式干热风发生模拟装置,对耐高温小麦品种济麦22于花后13d（灌浆中期M）和23d（灌浆后期L）进行连续两天的干热风胁迫,设置重度干热风（S）和轻度干热风（M）2个胁迫水平,以明确不同时期和不同等级的干热风灾害对小麦小穗位和粒位粒重分布特征的影响,及其与干热风胁迫程度的关系,为干热风灾害防控提供理论依据。结果表明：不同处理主茎穗和分蘖穗小穗位和粒位粒重均呈现先升后降的二次曲线变化。干热风胁迫会引起小麦穗部小穗位和粒位粒重的降低,表现为灌浆中期干热风胁迫引起小麦穗下部和上部穗粒位总粒重显著降低,对小麦粒位粒重的危害呈现第3粒位（G3）＞第1粒位（G1）＞第2粒位（G2）;灌浆后期胁迫则主要危害小麦穗下部和中部,对小麦粒位粒重的危害表现为G3＞G2＞G1。初步分析认为,在本模拟试验条件下,灌浆中期干热风引起小麦分蘖穗粒重显著降低,灌浆后期对主茎穗粒重影响更大;灌浆中期和后期干热风胁迫下,小麦G3位粒重减小最为明显。灌浆中期干热风胁迫对小麦粒重的影响大于后期,重度干热风胁迫大于轻度干热风。     

比较几种冬麦品种在不同水分条件下早期根系生长发育特点

本文阐述了用盆栽试验对比研究8个冬麦品种在苗期根系生长发育特点，结果表明，不同品种单株次生根数、单株根干重和根冠比均存在明显的差异。通过比较分析不同土壤水分条件下的各品种单株性状，可得出有发达根系系统的品种抗逆性较强。     

典型高温年分期播种冬小麦生育及产量性状差异性分析

在2016/2017年度自然高温年景下进行冬小麦分期播种实验,以适期晚播以来冬小麦多年平均播期（10月10日）为对照,设早播10d（E10）、迟播10d（L10）、迟播20d（L20）处理。通过方差分析、卡方检验、最小显著性差异和Logistic方程模拟等方法,对分期播种冬小麦发育期、生长量及产量因素等进行差异性分析,探究冬小麦在全球气候变暖背景下的适播期及其生长发育和产量性状变化规律。结果表明：不同播期处理的冬小麦冬前各发育期差异较大,越冬后随着气温升高,各播期冬小麦发育进程趋于一致;随着播期推迟,冬前积温递减趋势明显,冬小麦株高、绿叶面积和植株密度等生长要素均呈明显降低或减小趋势,冬小麦结实小穗数和不孕小穗数亦呈极显著减少趋势,各播期穗粒数则差异不显著;不同播期冬小麦千粒重差异极显著,其中早播10d处理极显著低于对照,迟播冬小麦处理与对照差异不显著;对照处理冬小麦产量最高;不同播期处理冬小麦灌浆过程均符合Logistic生长规律,对照籽粒渐增期持续时间长于其它处理,利于冬小麦增加籽粒“库容”,籽粒快增期灌浆速率快,利于提高粒重;随着播期的推迟,灌浆速率和持续时间的变化无明显规律,对照处理冬小麦灌浆过程相对稳定。     

籽粒灌浆过程气候因子对不同品质类型春小麦产量和蛋白质含量的影响之一:温度的影响

对3个不同品质类型的春小麦品种在籽粒灌浆过程进行温度处理。结果表明，温度略低时（比对照低2.5℃），3个品种千粒重均增加，温度继续降低（比对照低5℃），3个品种千粒重，主穗和单株粒重均下降。随温度升高，千粒重，主穗和单株粒重均下降，3个品种籽粒蛋白质含量随温度升高均明显增加。温度略低时变化不明显，温度继续降低时，高蛋白品种Roblin和东农7742蛋白质含量增加，而低蛋白品种新克旱9号无显著变化。     

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。     

籽粒灌浆过程气候因子对不同品质类型春小麦产量和蛋白质含量的影响之三:光照的影响

在籽粒灌浆过程中对3个不同品质类型的春小麦品种进行遮光处理。结果表明，3个品种产量均随灌浆期光照度增大而增加.而蛋白质含量则随光照增大而下降,原因是产量的提高稀释了蛋白质含量。     

不同施肥措施对冬小麦灌浆期氮素吸收分配的影响

以黄淮海平原国家潮土土壤肥力与肥料效益长期监测站为平台,研究了长期不施肥(CK)、氮钾配施(NK)、氮磷钾配施(NPK)、氮磷钾配施有机肥(MNPK)或秸秆(SNPK)5种施肥措施对灌浆期冬小麦吸收利用氮素的影响.研究结果表明,在等氮量条件下,施氮量为N 165 kg/hm2时,NPK、MNPK、SNPK处理有利于小麦在灌浆阶段维持田间较高的群体数和干物质的积累量;其中MNPK、SNPK处理较NPK处理有利于小麦灌浆阶段在茎、鞘器官的生长和干物质积累.在氮素吸收方面,NPK、MNPK、SNPK处理有利小麦灌浆期茎、叶、鞘、穗等器官对氮素的吸收、分配和累积.与CK处理相比,施无机氮、有机氮分别为N 49.5、115.5 kg/hm2时,MNPK、SNPK处理可以延长灌浆高峰期7天左右;而施无机氮为165 kg/hm2时,与CK处理相比,NPK、NK处理可以延长14天左右.在花后1 ～ 14天,MNPK、SNPK处理在茎、穗部位氮素吸收累积量要高于NPK处理,其中穗部差异分别达到P≤0.05显著水平、P≤0.01极显著水平;在花后21 ～ 35天,NPK处理在叶、籽粒部位氮素吸收累积量要高于MNPK、SNPK处理,其中叶部差异均达到P≤0.05显著水平或P≤0.01极显著水平.此外,在灌浆期MNPK处理在穗部氮素累积量要高于SNPK处理.总之,在本试验条件下,无机有机肥配施应适当加大无机氮肥的供应量以弥补小麦灌浆中后期起氮肥供应不足的现象.     

籽粒灌浆过程气候因子对不同品质类型春小麦产量和蛋白质含量的影响之二:水分的影响

对3个不同品质和产量类型的春小麦品种在籽粒灌浆过程进行水分处理。结果表明，高产品种东农7742和新克旱9号产量均随水分增多而增加，水分较少时增加明显，水分较多时变化趋缓；低产品种Roblin的产量在灌水量为80mm水平时达最大，此后随水分增多而下降。东农7742和新克旱9号蛋白质含量随水分增多呈下降趋势，而Roblin的变化较小。     

近47年来河南省冬小麦干热风灾害的变化分析

根据冬小麦干热风的国家气象行业标准,利用河南省118个观测站1961-2007年历年冬小麦生长后期的逐日气象资料,统计分析了当地冬小麦高温低湿型干热风灾害的成灾范围、发生频率等的变化。结果表明：近47a来,与河南省冬小麦干热风密切相关的14：00风速显著减小,并在1983年前后发生了气候突变,其它气象因子变化不明显;在干热风灾害整体减弱的背景下,20世纪90年代以后各等级干热风发生范围与天数均趋于增加,尤其是轻干热风涉及的台站占总台站的比例每年递增达2.01个百分点,发生天数每年递增达0.07d;按照30a滑动平均统计,各等级干热风灾害的频率总体上是降低的,但最近30a又有反弹趋势。