群体和氮肥运筹对冬小麦产量和蛋白质组分的影响

采用二因素和单因素随机区组设计,研究基本苗和氮肥运筹对小麦植株性状、产量和蛋白质组分的影响。结果表明,不同基本苗和施氮量的处理间株高、穂长、穂粒数和产量均有显著差异。穂长与穂粒数呈极显著正相关(r=0.884**)。在播种偏晚的情况下,以基本苗较大和施氮量较多的组合（375×104/hm2,N 300 kg/hm2）产量表现最好;随基本苗增加穂长穂粒数和千粒重均逐渐减少。对产量而言,基本苗以375×104/hm2最为适宜, 但其与300×104/hm2基本苗和450×104/hm2基本苗处理的产量差异不显著。因此,生产中在偏晚的播期内,可以根据实际播种时间和地力条件,在300～450×104/hm2基本苗范围内调整。在施氮量150～300 kg//hm2范围内,随施氮量增加产量逐渐提高,处理间差异显著。在基本苗225～450×104/hm2范围内,谷蛋白和总蛋白含量均随基本苗增加呈逐渐降低的趋势,处理间差异显著;各种蛋白组分及总蛋白含量均随施氮量增加逐渐提高,除谷蛋白外,处理间差异均极显著。春5叶期追总施氮量50%的处理穂最长,穂粒数和产量最多,处理间差异显著;开花期追总施氮量50%处理的总蛋白含量最高,与春2叶期追总施氮量50%的处理差异显著。     

提高立体匀播冬小麦光合效能和产量的最佳追氮时期

【目的】立体匀播技术作为一种新型的播种方式,与之相配套的氮肥运筹技术尚不成熟,在某种程度上制约了其增产潜力的发挥。研究合理的播种方式与氮肥运筹组合,可为实现良种良法配套提供科学依据。【方法】于2017-2018年在中国农业科学院作物科学研究所赵县试验农场,以两个中筋小麦品种衡观35和邯6172为试验材料,进行了三因素裂区田间试验。主区为立体匀播(C1)和常规条播(C2)两种播种方式。副区为4个氮肥追施时期:拔节始期(T1)、拔节后10天(T2)、拔节后20天(T3)、开花期(T4),追氮量均为120kg/hm^2。副副区为两个小麦品种。开花期及花后每7天用SPAD-502Plus型叶绿素仪测定旗叶SPAD值,共测5次,测定部位为顶部、中部、基部各一次,取平均值。于小麦开花当天开始,用LI-6400XT便携式光合仪测定旗叶的相关光合参数,共测5次。于成熟期考察小麦株高、穗粒数、千粒重、穗长,实收测产。【结果】两个小麦品种的单位面积穗数和籽粒产量均在立体匀播条件下T2处理达到最高,且在相同追氮时期下高于常规条播;而千粒重均在立体匀播条件下T4处理最高。同一播种方式下,衡观35拔节始期追氮植株株高达到最高值,邯6172于T2处理追氮达到最高值;而两个小麦品种的穗长和小穗数达到最佳值的追氮时期因播种方式的不同存在一定的差异。在4个追氮时期下,立体匀播小麦的旗叶SPAD值、净光合速率均高于常规条播,其中在花后7天和21天时T2、T3处理追氮旗叶净光合速率均显著高于T1处理追氮。两个小麦品种间的旗叶SPAD值在整个灌浆期间均表现为显著差异,而旗叶净光合速率主要表现在开花当天至花后7天差异显著。与此同时,两个播种方式下小麦旗叶SPAD值和净光合速率均随着追氮时期的后移呈现逐渐增加的趋势。【结论】在立体匀播条件下拔节后10天追施氮肥有利于植株单株营养均衡,促进根系发达,易建成优势蘖群体,有利于单位面积穗数的提高和最终产量的增加。     

追氮量对不同筋型小麦品种产量及农艺性状的调控效应

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,以强筋小麦藁优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为试验材料,设置拔节期追氮量75、105和135kg/hm²处理,探究追氮量对不同筋型小麦产量及农艺性状的调控效应。播种前底施纯磷135kg/hm²、纯氮105kg/hm²。结果表明,增加追氮量可以促进拔节期两极分化,减少无效分蘖,提高成穗数,其中对强筋小麦的影响大于对中筋和弱筋小麦的影响。在75～135kg/hm²范围内增加追氮量可提高各品种的叶面积指数(LAI),减缓开花到灌浆期间LAI的下降速度,对中筋小麦的效果最明显。小麦株高、穗长和结实小穗数均以追氮量135kg/hm²最高,不孕小穗数则随着追氮量增加显著减少。在追氮量75～135kg/hm²范围内,各筋型小麦品种籽粒产量、成穗数、穗粒数及千粒重均随追氮量的增加而显著提高,以追氮量135kg/hm²最高。     

小麦立体匀播栽培技术体系

针对生产中以条播为主的播种方式存在的因行内挤、行间空造成的大小苗现象,以及需要分次作业完成施肥、旋耕、播种、镇压等工序普遍存在的农耗时间长、土壤失墒较重、作业成本偏高等问题,提出了可以有效解决上述问题的小麦立体匀播技术,经在部分冬麦区及春麦区示范推广,效果显著。结合不同生产区气候、品种、土壤等特点,集成了以立体匀播为核心,适于不同生态类型区的栽培技术体系,在模式上重点突出机械化和集约化导向,可满足个体农户、种田大户、家庭农场或合作社等不同生产主体的需求,为促进我国小麦节本、高产、高效、可持续生产提供技术支撑。     

冬小麦不同茎蘖生产力对立体匀播技术的响应

为了明确小麦立体匀播技术对茎蘖生产力的影响,完善小麦立体匀播技术提高小麦生产力的理论,以多穗型品种藁优2018为试验材料,采用立体匀播和常规条播2种播种方式,探讨了立体匀播对茎蘖叶片光合速率、子粒灌浆特性、生物产量、子粒产量和收获指数的影响。结果表明,与常规条播相比,立体匀播处理的主茎千粒重与之相等;第一子蘖（1蘖）旗叶灌浆期的净光合速率（P_n）提高了0.3%,达到最大灌浆速率的时间、缓慢增长期、指数增长期、增长滞缓期分别延长了0.12、0.12、0.11、0.12d,千粒重和单穗粒重分别增加了0.5和0.03g;第二子蘖（2蘖）P_n提高了8.0%,并且随着灌浆期推进其下降幅度减缓,最大灌浆速率、平均灌浆速率、千粒重分别提高了2.0%、1.8%、2.3g,成熟期单株生物产量、单穗粒重和收获指数分别增加了0.3g、0.11g和0.02。综合以上结果得出,立体匀播处理在保持主茎粒重不降低的同时,提高了1蘖P_n,延长了灌浆持续期,进而提高了粒重;提高了2蘖的P_n和子粒灌浆速率,进而提高了粒重;并且缩小了1蘖、2蘖与主茎粒重之间的差异,提高了茎蘖群体的整齐度,进而提高了单株和群体生产力。     

不同试点氮肥水平对强筋小麦加工品质性状及其稳定性的影响

用7个强筋小麦品种,分别在6个省试验,研究氮肥及生态环境对其加工品质及其稳定性的影响。结果表明,在施氮0~300 kg/hm2范围内,湿面筋、沉降值、吸水率、形成时间、稳定时间、延伸性、面包体积均随施氮量增加逐渐提高,其中形成时间、稳定时间、湿面筋、沉降值的变异系数较大,表明这些性状对氮肥反应敏感,吸水率对氮肥反应迟钝,稳定性较好。稳定时间在不同试验点的变异系数最大,吸水率的变异系数最小。稳定时间、形成时间、拉伸面积在不同品种间变异系数差别较大,而其他品质指标的变异系数差别较小。把施氮处理和试验点统一作为环境因素,把不同品种作为基因型因素,利用AMMI模型对主要加工品质指标进行分析,其中湿面筋、形成时间、延伸性、面包体积和面包评分的环境效应大于基因型效应;而沉降值、吸水率、稳定时间、拉伸面积的基因型效应大于环境效应;基因型与环境（G´E）的交互作用对各项品质性状均有极显著影响。     

冬小麦高产高效应变栽培技术研究

为探讨全球气候变暖对中国小麦生产的影响和采取相应的应对措施,针对当前中国小麦生产中存在的主要问题,搜集整理中国北京1951-2007年小麦越冬前的气温数据,以及河北省赵县、高邑县、任丘市,河南省郑州市、新乡县,山东省济南市、兖州市等三省7地近年来小麦越冬前的气温数据,研究分析中国北方冬麦区小麦越冬前积温变化规律,提出根据气温变化调整播种期的理论依据和具体措施.结合多年试验结果和生产实践,研究提出根据优势蘖理论调整基本苗,根据小麦水肥高效利用原理和节本增效原则节省返青水和节省氮肥用量.结果表明,应在传统播期基础上推迟播期5～7 d,基本苗应控制在12万～20万株/666.7m2,一般年份不灌返青水,在习惯施氮量的基础上减少氮素1～3 kg/666.7m2,建立以调整播期、调整基本苗和省水、省肥为核心内容的冬小麦高产高效应变栽培技术体系.     

施氮量对冬小麦籽粒蛋白质及其组分含量和比例的影响

为研究高有机质土壤条件下施氮量对不同品质类型冬小麦籽粒蛋白质及其组分含量和比例的影响，以强筋小麦品种临优145和郑麦9023及弱筋小麦品种宁麦9号和宝丰949为材料进行了不同施氮量的试验。结果表明，增施氮肥可以提高籽粒蛋白质及其各组分的含量。总蛋白质、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白含量均随着施氮量的增加显著提高，N2处理较NO处理分别提高0．78、0．12、0．31和0．35个百分点；清蛋白含量也随施氮量的增加而提高，但不同施氮处理间差异不显著。强筋小麦和弱筋小麦贮藏蛋白含量差异显著，但可溶性蛋白含量差异不显著。随着施氮量的增加，品种间可溶性蛋白含量差异加大，但贮藏蛋白含量差异减小。氮肥施用量对小麦籽粒各蛋白组分在总蛋白中所占的比例影响不大．不同品种籽粒中各蛋白组分在总蛋白中所占比例受施氮量的影响也不同。     

氮磷钾肥对小麦产量及主茎维管束的影响

为给小麦高产调优栽培提供理论依据,以小麦品种农麦2号和永良4号为材料,通过盆栽试验,研究了不同氮磷钾肥处理对小麦籽粒产量、蛋白质含量和主茎维管束数目的影响。结果表明,不同品种籽粒产量、蛋白质含量和主茎维管束数目对氮肥的反应一致;施氮显著提高籽粒产量和蛋白质含量,改善主茎维管束结构,且效果优于施磷、钾及不施肥处理;两个品种主茎的倒二节间维管束数均多于穗下节间维管束数,且主茎穗下节间维管束数均与籽粒产量、蛋白质含量呈正相关,其中农麦2号的维管束数与籽粒蛋白质含量相关显著(r=0.65,P<0.05)。     

氨磺灵和秋水仙素诱导橡胶草四倍体效果的比较研究

为探讨不同诱变剂对橡胶草四倍体的诱导效果,以橡胶草幼芽为材料,采用浸芽法,比较分析氨磺灵和秋水仙素2种诱变剂不同浓度和处理时间对橡胶草多倍体的诱导效果及多倍体橡胶草的形态特征变化。结果表明：氨磺灵处理橡胶草的成苗率(60%~75%)和最高诱变率(14.08%)均高于秋水仙素处理（0~59%和5.56%）,其嵌合体率(27.27%)低于秋水仙素处理(75.00%),其中0.04 mmol/L氨磺灵处理 30 min,成苗率为71.00%,变异率14.08%,为最佳诱变条件。可见,氨磺灵比秋水仙素更适合用于橡胶草多倍体诱导。诱导后获得的四倍体橡胶草叶片厚度、气孔大小、花和种子大小均显著大于野生型二倍体植株,气孔密度则显著低于野生型植株,这些形态特征可辅助多倍体橡胶草快速筛选和鉴定。本研究初步探明了2种诱变剂对橡胶草染色体加倍的诱导效果,为今后橡胶草多倍体育种提供理论依据和技术支持。