强筋小麦产量和蛋白质含量的稳定性及其调控研究

【目的】研究氮肥对不同强筋小麦产量和蛋白质含量的调控效应，以及小麦蛋白质的稳定性。【方法】利用7个强筋小麦品种，按统一方案分别在6个省进行试验，成熟时按小区收获，测定籽粒产量和籽粒蛋白质含量。【结果】在0～300 kg•ha-1施氮范围内，不同品种在各试验点均表现随施氮量增加产量逐渐提高，处理间达到显著差异水平，但每公顷施用300 kg氮素仅比施用225 kg的处理增产1.6%。随着施氮水平的提高，不同施氮处理在各试验点之间产量的变异系数逐渐降低，表明施氮和产量水平的提高可以缩小不同地区产量的差异。8901-1和豫麦34对氮肥较敏感，增施氮肥的增产效果明显；济麦20和皖麦38稳产性较好。各试验点间的小麦籽粒蛋白质含量变异系数的变化与产量变化趋势相同，表明适当施氮可以有效降低不同试验点间的品质差异。不同试验点间各品种蛋白质含量变异系数为2.04%～7.03%，变异系数较小的品种，蛋白质含量稳定性好，变异系数大的，其品质的栽培可塑性较强。不同施氮量处理间各品种的变异系数为5.43%～7.33%。有些供试品种在施氮150 kg•ha-1以下时，蛋白质含量不能达到强筋标准，如烟农19、济麦20和皖麦38。在施氮量超过225 kg•ha-1时，其籽粒蛋白质含量均达到国家强筋小麦标准。【结论】在实际生产中，从产量和品质两方面考虑，强筋小麦施氮水平应控制在225～300 kg•ha-1。试验中各种影响蛋白质含量变异的因素的效应表现为：栽培措施＞基因型＞生态环境（试验点）。     

不同灌溉处理对强筋小麦加工品质的影响

在小麦生育期降水47.9mm的条件下,以7个强筋小麦品种为供试材料,采用二因素裂区设计试验,分析春季灌水1~4次4种处理（每次灌水600m3·hm-2）对小麦加工品质的影响。结果表明,各品种小麦的面筋含量和面筋指数随灌水次数增加而升高,其中春季灌3水(春2叶露尖、春5叶露尖和开花期灌水)和灌4水（春2叶露尖、春5叶露尖、开花期和灌浆期灌水）的湿面筋含量显著高于春季灌1水（春5叶露尖灌水）和2水（春5叶露尖和开花期灌水）的处理;灌2、3、4水的面团形成时间和吸水率均比灌1水处理显著增加;灌2水的面团稳定时间比灌1水的显著延长;灌3水和4水的面包体积显著大于灌1水和2水处理。供试品种中以皖麦38和临优145面筋含量较高,8901-11面筋指数最高,面团形成时间和稳定时间最长,且与其他品种差异显著;豫麦34面包体积最大,面包评分最高,与其他品种差异显著。不同品种及不同品质指标对灌水的反应程度不同,其中烟农19和济麦20的面筋含量对灌水反应较小,烟农19的面包体积对灌水处理反应不敏感,其他品种的面包体积对灌水处理反应较大。因此认为,在干旱年份春季灌水3次,对改善小麦加工品质有利,但不同品种的加工品质对灌水反应有别。     

减量施氮协同提升强筋小麦产量和品质

  【目的】   通过逐年精准缩小施氮量梯度,研究减量施氮对强筋小麦产量及籽粒品质的影响,探明实现产量品质协同稳定的适宜施氮量。   【方法】   于2016—2019连续3年以强筋小麦藁优2018、师栾02-1、石优20为试验材料,在0～480 kg/hm2范围内,分年度设计逐年递减的施氮梯度,分别为120、60和30 kg/hm2,研究强筋小麦产量和籽粒品质对减量施氮的响应及最适施氮量。   【结果】   在施氮0～240 kg/hm2范围内,增施氮肥可显著提高强筋小麦产量;施氮240～360 kg/hm2范围内,各氮肥处理间小麦产量无显著差异;施氮360～480 kg/hm2范围内小麦产量显著降低。3个年度各施氮处理下均以石优20产量最高。施氮肥0～360 kg/hm2有利于单位面积穗数和穗粒数的提高,不利于千粒重提高,施氮240 kg/hm2可实现产量三因素协调平衡,且氮肥农学效率最高。除容重、硬度外,不同年度间,其他品质指标均随着施氮量增加而提高,其中沉淀值、湿面筋含量和面团稳定时间受氮肥影响较大,对氮肥更为敏感。品种间结果比较表明,师栾02-1的品质总体上较好,其籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、面团稳定时间和面包体积显著高于藁优2018和石优20;此外,氮肥对3个强筋品种主要品质指标的调控效应相近。   【结论】   在河北省种植藁优2018施氮270 kg/hm2、师栾02-1和石优20施氮210～240 kg/hm2,即能够满足该品种产量和品质协同改善的需求,保证强筋小麦达到高产优质高效的目的。      

EMS处理对橡胶草种子萌发的影响

为探索EMS处理对橡胶草种子萌发的影响,确定EMS诱变橡胶草种子的最适宜条件。本研究以橡胶草品系CXCH为材料,EMS为诱变剂,采用4个EMS处理浓度(0.10%、0.20%、0.30%和0.40%),3个处理时间(4、8和12 h),分别对诱变后的种子发芽率、发芽势、发芽指数、成苗率和相对成苗率进行分析。研究发现,EMS诱变处理不能显著抑制橡胶草种子发芽率,却能显著降低橡胶草种子的发芽活力(发芽势和发芽指数)和成苗情况(成苗率和相对成苗率),且EMS处理浓度对橡胶草种子的影响要大于处理时间的影响,并最终确定EMS处理浓度为0.30%、诱导时间为12 h时为橡胶草种子最适宜诱变条件。     

橡胶草转录组SSR信息分析与标记开发

为了在总RNA水平上揭示橡胶草SSR分布规律和特性,利用GRAMENE网站提供的SSR鉴定工具SSRI T(Si mpl e Sequence Repeat I dent i f i cat i on Tool),对橡胶草6 756条无冗余的EST分别进行SSR鉴定。结果共搜查到2 761个1～6碱基SSR,出现频率最高的为单碱基重复基元类型,其次为三碱基重复基元类型与二碱基重复基元类型,分别为2 139、 338与219个,其出现频率分别为77. 5%、 12. 2%与7. 9%。AG/CT为二核苷酸中优势重复类型,占其总数的73. 1%;而AAG/CTT与ACC/GGT则为三核苷酸中优势重复类型,二者分别占三核苷酸SSR总数的24. 3%与23. 7%。设计了20对SSR引物并验证了它们在蒲公英属3个高度近缘种共24个不同个体中的存在情况。结果表明,引物扩增率为100%,多态率为95%,能够在DNA水平上将橡胶草(TKs)与其他2个高度近缘种短喙蒲公英(TB)及药用蒲公英(TO)有效地区分开。由此表明,将所开发的SSR标记用于橡胶草种质鉴定、蒲公英属不同种间多态性检测和彼此区分是可行的。     

不同筋型小麦干物质和氮素积累对追施氮量的响应

[目的]研究不同筋型小麦干物质和氮素积累对追施氮量的响应,揭示其干物质积累特征,为资源高效利用提供科学参考.[方法]田间试验于2016—2017年在中国农业科学院作物科学研究所北京试验基地进行,供试品种为强筋小麦'藁优2018'和'师栾02-1',中筋小麦'中麦8号'和'中麦175',弱筋小麦'扬麦22'和'扬麦15'...     

苗期调控对晚播小麦产量及氮素利用的影响

针对冬小麦因播期推迟造成产量损失的问题,以2个不同分蘖能力的冬小麦品种中麦8号和航麦501为供试材料,研究苗期覆膜和补施氮肥对晚播小麦产量及氮素利用的影响。试验设置3个播期：10月5日适期播种（S0,对照）、10月15日适当晚播（S1）和10月25日过晚播（S2）。结果表明：随着播期推迟,小麦产量逐渐降低。晚播条件下,苗期覆膜和补施氮肥可调控冬小麦产量构成因素、农艺性状、茎蘖生长、成穗率以及氮素的吸收利用。综合而言,晚播条件下,覆膜和补施氮肥有利于提高小麦穗长、总小穗数及冬前群体数量;同时,覆膜可显著提高2个品种晚播条件下的分蘖成穗率和过晚播条件下的植株氮素积累量（PNA）及氮肥偏生产力（PFP）,增幅分别为46.4%~89.1%、12.7%~26.5%和19.5%~20.1%;补施氮肥在过晚播条件下有利于成穗率的提高,增幅为18.5%~34.7%。2种调控措施均有利于增加晚播小麦产量,增幅达1.4%~19.5%。但不同分蘖力的小麦对2种调控措施的响应存在差异。综合考虑产量及氮素利用等各方面因素,在晚播条件下,相比于补施氮肥,苗期覆膜更有利于提高晚播小麦产量,弥补晚播造成的产量损失,但在实际操作和节约生产成本方面,前者优于后者。     

追氮量对强筋和中筋小麦产量与品质的影响

目的探究追氮量对强、中筋小麦品种产量及品质的影响，为强、中筋小麦优质高产提供参考。方法试验于2016—2017年在中国农业科学院作物科学研究所北京试验基地进行，采用两因素随机区组设计，A因素为小麦品种，包括藁优2018 (强筋)、师栾02-1 (强筋)、中麦8号 (中筋)、中麦175 (中筋)。B因素为追氮量，在基施N 105 kg/hm2基础上，设拔节期追施N 75、105、135 kg/hm2三个水平。于成熟期取样，测量单位面积穗数、穗粒数、千粒重、生物产量和籽粒产量，并测定籽粒粗蛋白质含量、蛋白质组分、湿面筋含量、沉淀值和面团流变学特性。结果在追施N 75～135 kg/hm2范围内，籽粒产量、单位面积穗数、穗粒数、千粒重、蛋白质产量及生物产量均随追氮量的增加而提高，平均增幅分别达到6.1%、2.6%、8.5%、4.6%、10.3%、15.3%。随着追氮量的增加，蛋白质总量及组分含量呈增加趋势，其中谷蛋白增加幅度较高，与N₇₅相比，N₁₀₅、N₁₃₅处理下分别增加了13.2%和14.6%；追施氮肥对两种筋型小麦的沉淀值、湿面筋、吸水率、面团形成时间、稳定时间的影响规律相同，均随追氮量增加而增加，其中强筋小麦各加工品质指标增幅分别为4.3%、2.2%、1.6%、13.8%、22.0%；中筋小麦各指标增幅分别为13.8%、7.4%、0.8%、9.5%、10.2%；弱化度则随追氮量增加而降低，两种类型品种小麦分别降低9.65%及12.0%。结论在基施N 105 kg/hm2基础上，综合考虑肥料投入、小麦产量及品质指标，中筋小麦于拔节期追N 105 kg/hm2、强筋小麦于拔节期追N135 kg/hm2时，可获得较高的产量和品质。     

播种方式对不同品种小麦产量和品质的影响

研究不同播种方式对不同品种小麦产量和品质的影响,为小麦高产高效栽培提供参考。采用二因素随机区组设计,播种方式为匀播（A1）和常规条播（A2）,小麦品种为衡观35(B1)、邯6172(B2)、轮选103(B3)和石麦25(B4)。结果表明,2种播种方式对植株性状影响差异显著,条播的株高和穗粒数均显著高于匀播,匀播的产量、穗数和千粒重均显著高于条播,其中匀播处理的产量比条播提高4.42%。播种方式对小麦的容重、面筋指数、出粉率和14%吸水率有显著影响,匀播处理的小麦出粉率比条播高2.02个百分点。条播处理下石麦25的产量最高,衡观35的磨粉品质较好;匀播处理下衡观35、邯6172和轮选103的产量均较高,邯6172的粉质指标较好。     

小麦生产概况及其发展

小麦是世界第一大口粮作物,是人类生活所依赖的重要食物来源,全球约35%~40%的人口以小麦为主要粮食。2016年世界小麦种植面积约22 010.76万hm ²,约占全球谷物种植面积的30.7%,远超过玉米、水稻、大豆,居世界谷物种植面积之首。本文论述了世界小麦生产概况,包括小麦的种类、分布及主要生产国的基本情况,重点论述了中国小麦的生产和发展情况。随着社会的发展和科学技术的进步,中国的小麦生产能力逐步发展,主要体现在3个方面：一是种植面积起伏变化大,二是单产稳步提升,三是总产持续增长。无论是冬小麦还是春小麦,高产高效栽培技术和优良品种对产量的提升都起到了重要作用,我国小麦生产水平有了很大提高。