基于HJ-1A/1B影像的冬小麦开花期主要生长指标遥感定量监测研究

为建立冬小麦开花期生长状况的遥感监测方法和技术,结合2011-2013年定点观测试验,以环境减灾卫星HJ-1A/1B数据为遥感影像源,着重分析了样本试验区冬小麦开花期主要生长指标间及其与籽粒品质、产量和卫星遥感变量间的定量关系,分别构建及评价基于HJ-1A/1B影像遥感变量的开花期叶面积指数、生物量、SPAD值和叶片含氮量监测模型。结果表明,在冬小麦开花期,作物氮反应指数(NRI)、绿色归一化植被指数(GNDVI)可分别作为监测冬小麦叶面积指数和生物量的敏感遥感变量,结构加强色素植被指数(SIPI)和SIPI可作为监测冬小麦SPAD值和叶片含氮量的敏感遥感变量,所构建的遥感监测模型可靠,模型的决定系数(r2)分别为0.73、0.69、0.62和0.61,均方根误差(RMSE)分别为0.79、1 068kg·hm-2、4.66和0.42%。利用遥感数据绘制的冬小麦开花期主要生长指标遥感监测等级分布空间量化表达图与实际相符。     

春性和半冬性小麦花后旗叶和籽粒氮代谢关键酶活性的差异

为探明不同生态类型小麦氮效率（NUE）差异的生理特征,选用不同半冬性小麦品种(2012-2013年6个,2013-2014年3个)和春性小麦品种（2012-2013年9个,2013-2014年3个)为材料,研究了春性和半冬性小麦花后旗叶和籽粒氮代谢关键酶活性的差异,分析了酶活性与氮效率的相关性。结果表明,在施氮量相同条件下,半冬性小麦灌浆期旗叶及籽粒的平均硝酸还原酶（NR）、谷氨酸合成酶（GOGAT）、谷氨酰胺合成酶（GS）的活性均高于春性小麦;籽粒谷丙转氨酶（GPT）活性在灌浆中前期高于春性小麦。在半冬性小麦品种中,旗叶和籽粒GS活性与氮素生理效率（NPE）呈显著或极显著正相关,与氮肥农学效率（NAE）、氮收获指数（NHI）相关性也较高;春性品种中,旗叶和籽粒GS活性与NPE、NHI呈显著或极显著相关,籽粒GS活性与NAE显著相关,说明叶片和籽粒中GS活性可以作为两种类型小麦筛选NPE、NAE、NHI等性状的共性选择指标。半冬性小麦品种NR活性与氮肥吸收效率（NUEa）、氮肥表观利用率（NUR）显著相关;春性品种NR活性与氮肥农学效率（NAE）、氮肥生产效率（NGPE）显著或极显著相关,春性小麦品种籽粒GPT活性与NAE、NPEG活性呈极显著正相关,说明不同生态小麦品种氮效率还可通过其他不同的生理指标进行评价。     

作物秸秆综合开发利用途径探讨

我国作物秸秆品种多、分布广、数量大,分布存在地域性特点。大量作物秸秆被堆弃在田间地头,影响农业生产和环境以及土地质量;部分地区违规焚烧现象屡禁不止,严重浪费资源和污染环境。该文分析了作物秸秆的构成,从肥料、饲料、工业原料、能源等角度,探讨了作物秸秆的综合开发利用途径,为各地作物秸秆综合开发利用提供参考。     

小麦主茎光合产物的运转与分配

分蘖期主茎与分蘖间联系密切,主茎光合产物主要用于主茎叶片、分蘖和根系的生长。本研究3个供试小麦品种中,徐州26主茎运送到分蘖Ⅰ和Ⅱ的光合产物比例分别为6.15%和5.92%,显著高于9559的4.38%和3.84%;随着生育进程,主茎和分蘖之间较为独立,光合产物在主茎和有效分蘖间的运转比例降低,供试品种间光合产物分配比例的差异缩小。拔节期主茎的光合产物主要用于自身茎鞘的生长;抽穗期主茎的光合产物主要用于自身茎鞘及穗的生长;至成熟期,主茎功能叶片在抽穗期合成的14C-光合产物主要分配到自身的茎鞘、颖壳及籽粒中,且籽粒分配量高于其他器官。     

密度与肥料运筹对小麦籽粒胚乳细胞发育的调节效应

１９９４－１９９７年在扬州大学农学院作物栽培生理省级重点实验室试验,研究了密度,施氮量,氮磷钾配比及氮肥运筹方式对小麦籽粒胚乳细胞增殖与充实的调节效应。结果表明,密度和施肥运筹对胚乳细胞增殖及充实有显著调节效应,适当降低基本苗,增加施氮量并扩大后期追肥比例,提高磷钾肥施用比例,特别是增加拔节期磷,钾肥用量,能显著促进胚乳细胞分裂增殖和提高胚乳细胞充实度,从而增加粒重。     

双增剂对小麦籽粒胚乳细胞发育及粒重的影响

通过Ｒｉｃｈａｒｄｓ方程模拟,探讨了双增剂地籽粒胚乳细胞增殖及粒重变化的影响。结果表明,双增剂通过提高胚乳细胞平均增殖速率来提高最终胚乳细胞数;通过提高籽粒平均灌浆速率和延长粒重活跃增长期来提高最终粒重,并且双增剂对粒重的效应表现为低肥处理大于高肥处理。     

麦/稻秸秆还田氮在后茬稻/麦植株中的分配去向探析

为探究秸秆还田氮在后茬稻/麦中的有效性及其去向,运用¹⁵N同位素示踪技术,设置秸秆直接还田、秸秆添加腐熟剂还田两个处理,采用大田微区试验连续种植一季冬小麦和一季水稻,分析¹⁵N标记的水稻和小麦秸秆氮在后茬小麦、水稻不同生育时期植株各器官的分配及去向特征。结果表明,秸秆直接还田处理与秸秆添加腐熟剂还田处理下,稻田中小麦还田秸秆的当季腐解率分别为72.71%和80.18%,麦田中水稻还田秸秆的当季腐解率分别为58.53%和68.90%,水稻季显著高于小麦季;小麦季和水稻季植株吸收的氮素中,来自还田前茬秸秆¹⁵N 氮的比例不同,其中小麦季分别为3.13%~3.36%和3.72%~3.85%,水稻季分别为3.19%~3.84%和3.60%~4.20%,水稻季略高于小麦季。与秸秆直接还田处理相比,秸秆添加腐熟剂还田处理能显著促进秸秆腐解,增加小麦和水稻各时期植株对还田秸秆¹⁵N 氮的利用率,并提高还田标记¹⁵N 氮在土壤中的残留率,抑制还田秸秆中¹⁵N 氮的损失率,即采用秸秆添加腐熟剂还田能提高秸秆氮素转化率和有效性。     

遮光和渍水对小麦幼苗形态和生长的影响

为了解遮光、渍水及其互作对小麦幼苗形态及生长性状的影响,以长江中下游不同年代小麦品种扬麦1号(20世纪70年代)、扬麦158(20世纪90年代)和扬辐麦4号(21世纪正在应用)为材料,通过盆栽试验研究了遮光、渍水后小麦幼苗主茎叶龄、单株茎蘖数、单株次生根数、苗高、叶面积、干物重、比叶重和根冠比的变化。结果表明,遮光处理显著延缓幼苗叶龄,抑制分蘖的发生,而渍水处理影响不显著;遮光和渍水处理均显著降低单株次生根数、叶面积、比叶重及地上部和根干重,遮光影响程度重于渍水,遮光和渍水同时处理仅对比叶重、地上部和根干重、根冠比表现出一定的累加效应。处理结束后经20d恢复,仅不遮光+渍水处理下叶龄、苗高和比叶重基本恢复到正常生长水平;不遮光+渍水处理下单株次生根数及各处理下根干重表现出恢复趋势。不同品种间幼苗形态和生长性状表现出显著的差异。扬辐麦4号和扬麦158单株次生根数和比叶重均显著高于扬麦1号。不同处理下扬辐麦4号幼苗形态和生长性状相比正常生长幼苗的变化幅度总体上小于其他品种,表现出较好的苗期抗渍及抗弱光能力。     

农药对干旱胁迫下小麦幼苗生理生化特性的影响

以扬麦12号为材料,研究了小麦苗期使用的5种农药(杀虫剂:毒死蜱和辛硫磷;除草剂:苯磺隆、使它隆和唑草酮)对干旱胁迫下小麦幼苗生理生化特性的影响。结果表明,5种农药中毒死蜱和唑草酮对干旱胁迫下小麦幼苗的相对含水量的影响与对照相比达到极显著水平,其影响大于其他3种药剂;对叶绿素含量的影响,干旱和正常条件下各农药处理间第一叶SPAD值的差异均达显著水平,第二叶的差异均不显著,表明老叶比新叶对农药处理的反应灵敏;对MDA的影响,除辛硫磷外,其余农药均与对照相比明显上升,其中唑草酮的影响达显著水平;幼苗脯氨酸的含量,毒死蜱和唑草酮的处理在处理后第5 d均极显著高于对照;农药对幼苗POD的影响,处理后第5 d毒死蜱和唑草酮的处理也明显高于对照。试验结果表明,对5种农药而言,杀虫剂辛硫磷和除草剂苯磺隆较杀虫剂毒死蜱和除草剂唑草酮对干旱条件下的小麦幼苗相对安全。     

盐分胁迫对小麦花后剑叶衰老特性和产量的影响

在盆栽条件下,研究6种盐分土壤对3个不同耐盐性小麦品种剑叶衰老特性和产量的影响。结果表明:随土壤盐分浓度的增加,籽粒形成与灌浆过程中剑叶丙二醛(MDA)含量增加,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性降低,剑叶SPAD值下降,盐分胁迫加速剑叶衰老进程,导致粒重降低,产量下降。品种间的变化趋势一致。低盐胁迫下MDA含量、SOD、CAT活性、剑叶SPAD值、产量与对照差异不显著,高盐胁迫下上述指标与对照差异显著。耐盐品种的各衰老生理指标和产量变化幅度小于耐盐性弱的品种。