不同施氮量对春小麦灌浆速率和产量的影响

【目的】研究不同施氮量对小麦籽粒灌浆进程的调控效应,分析滴灌条件下春小麦产量的提升潜力,为确定不同品质类型小麦品种适宜施氮量提供理论依据。【方法】以11个新疆审定的春小麦常规品种和1个现阶段正在培育的品系为材料,设置4个施氮水平处理,研究施氮量对不同春小麦品种(系)籽粒灌浆特性和产量的影响。【结果】不同施氮水平下小麦籽粒灌浆趋势均呈现为“S”型,随着施氮量的增加,小麦籽粒的干物质积累量达到最高籽粒千粒重后,积累的有效籽粒干物质重不增反降,但下降程度有所减缓。新春6号、新春37号、核春137表现为灌浆强势品种,新春11号、新春21号、新春29号表现为灌浆弱势品种。100 kg/hm^(2)低氮水平下,新春17号和核春615产量达最高水平;200 kg/hm^(2)中氮水平下,新春6号、新春11号、新春26号、新春29号、新春37号、新春39号、核春121和核春514共8个春小麦品种产量达最高水平;300 kg/hm^(2)高氮水平下,核春137和新春21号产量达最高水平。【结论】4个施氮水平下,最大灌浆速率V max与平均灌浆速率Vs均呈极显著正相关,平均灌浆速率Vs与灌浆总天数T均呈负相关。公顷产量Y与千粒重A、最大灌浆速率V max、平均灌浆速率Vs、达到最大灌浆速率所用天数T max、灌浆总天数T均呈正相关。

高产优质春小麦新品种克春150397的选育及栽培技术

克春150397系黑龙江省农业科学院克山分院小麦研究所以克07-183为母本、龙06-6215为父本利用有性复合杂交方式,通过系谱法选育而成的春小麦新品种。该品种产量高,2019年起在黑龙江省多点进行了区域试验和生产试验,平均产量达到3936.3 kg/hm^(2),较对照品种克旱19号增产9.6%,具有高产、优质、多抗等特点。2022年通过黑龙江省审定,适宜在黑龙江省及相似生态区域推广种植。

高产稳产早熟春小麦新品种—宁春65号

宁春65号是宁夏农林科学院农作物研究所于2011年从自育高代品系2011M6322-S中选择的变异单穗,后代以系谱法选择,经多年云南、海南南繁加代选育而成的高产稳产早熟春小麦新品种(原代号15MJ377)。2019和2020年参加宁夏回族自治区灌区春小麦区域试验,2021年参加灌区生产试验,2022年9月通过宁夏农作物品种审定委员会审定,编号为宁审麦20220003。

紫色春小麦新品种——宁春69号

宁春69号是宁夏农林科学院农作物研究所于2010年以引进法国紫色籽粒种质资源为母本,与甘肃省农科院小麦研究所培育的高代品系陇春4099为父本进行有性杂交,杂交后代采用系谱法结合南繁北育技术选育而成紫色春小麦新品种(原代号16MJ346),该品种具有丰产、抗倒、富硒等优点。2020/2021年参加宁夏回族自治区灌区春小麦区域试验,2022年参加灌区生产试验,该品种于2024年3月通过宁夏农作物品种审定委员会审定,审定编号:宁审麦20230001。

国审优质稳产春小麦新品种——克春27号

优质稳产小麦新品种克春27号,是黑龙江省农业科学院克山分院于2006年以克90-569/克92c-328的杂交后代为母本,以克94品资预265/黑克丰6//克03-322的杂交后代为父本,配制杂交组合,采用系谱法选择,于2012年决选,2021年6月通过国家农作物品种委员会审定,审定编号为国审麦20210072。

灌溉模式和播种密度对东北地区春小麦光合效率及产量的影响

为挖掘辽宁小麦品种增产增收潜力,以‘辽春33’春小麦为供试品种,采用二因素裂区设计,设置4种灌溉模式,包括两种喷灌模式(P1:一条喷灌带服务10行小麦,P2:一条喷灌带服务12行小麦)和两种滴灌模式(D1:一条滴灌带服务6行小麦,D2:一条滴灌带服务8行小麦),并设置4个播种密度水平:225(M1)、262(M2)、300(M3)、337 kg·hm-2(M4),探究播种密度及灌溉模式对春小麦光合作用及产量的影响。结果表明:同一播种密度条件下,滴灌处理的春小麦光合特性、SPAD值、叶面积指数和产量均高于喷灌处理,其中滴灌处理D2的春小麦产量较D1、P1和P2处理分别提高2.15%、4.57%和6.16%;同一灌溉模式下,M3密度处理的叶片光合特性、SPAD值、叶面积指数和产量均优于M1、M2、M4处理,增产幅度为2.44%~10.75%。D2M3处理春小麦籽粒产量达7025.48 kg·hm^(-2),较其他处理提高1.24%~15.90%。综上,一条滴灌带服务8行小麦的滴灌方式配合300 kg·hm^(-2)的播种密度可作为辽宁省推荐的春小麦种植模式。

青海省高产抗条锈病旱地春小麦新品种-青春343

青春343由青海大学农林科学院(青海省农林科学院)、青海省大通回族土族自治县农业技术推广中心联合选育,2015年以高代品系13-40为母本(矮败小麦//济宁13/256-1的后代选育的高代品系)、04-12-2-1(红巨穗/宁春26//青春39杂交后代中选育的高代品系)为父本杂交获得F1代,与04-12-2-1回交后,经多年系谱法结合抗条锈病鉴定结果选育成的春小麦新品种。2023年该品种通过青海省农作物品种审定委员会审定,审定编号为青审麦2022001。

基于无人机多光谱影像的春小麦SPAD值估测研究

【目的】探究无人机遥感技术对春小麦SPAD值的无损估测,建立小田块尺度上的春小麦SPAD值估测模型。【方法】利用多光谱无人机获取2022年内蒙古河套地区春小麦冠层多光谱数据,并提取5种植被指数,通过分析植被指数与植株SPAD值的相关性,结合支持向量机回归(SVR)、偏最小二乘回归(PLSR)和随机森林回归(RFR)构建春小麦关键生育时期SPAD值估测模型,并筛选各时期SPAD值最优估测模型。【结果】通过与5种植被指数配对来确定最佳模型,在春小麦的拔节期、抽穗期、开花期和灌浆期,这15种组合方法均可对SPAD值进行估测。对3种建模方法的最优模型进行比较发现,NDVI+RFR模型在估测春小麦SPAD值方面具有最高的准确性和良好的鲁棒性,其R^(2)=0.96,RMSE=0.19。【结论】利用无人机估测春小麦的SPAD值是可行的,最优模型为NDVI+RFR模型。

春小麦新品种银春11号的综合评价及原种繁育保纯技术

为进一步明确春小麦新品种银春11号的丰产性、稳产性及适应性,文章对2016年、2017年甘肃省旱地春小麦区域试验和2018年甘肃省旱地春小麦生产试验的产量进行汇总,对银春11号的产量构成因素、丰产性、稳产性、适应性以及籽粒品质进行分析。结果表明,小麦新品种银春11号具有产量性状遗传好、产量构成因素协调、丰产稳产性好的特点,达到国家优质小麦中强筋质量标准,适宜制作馒头、饺子等食品。

“高原437”在西藏不同生态区域的产量和品质研究

为了探究“高原437”在西藏不同生态区的产量和品质变化,2022—2023年在拉萨、日喀则、山南、林芝等5个点进行生产示范。结果表明,“高原437”5个点的籽粒产量构成要素、产量及品质表现不同,籽粒产量较当地品种增产5%以上,适合西藏主要农业生态区种植;林芝种植的“高原437”产量最低,但品质最好,可以达到中筋,其他试验点种植的品质处于弱筋范围。

2023年廊坊市优质春小麦品种筛选试验

廊坊市春小麦在2月下旬~3月上旬顶凌,6月中下旬收获。由于其生长期较短,春播夏收,耐旱节水,能够提高冬季休耕地或春季闲置土地的利用率,是增加农民收入可种植的作物之一。为了提高春小麦的生产潜力,促进种植业结构协调发展,试验验证了几个小麦品种的丰产性、稳产性、抗逆性、适应性及其它特性,以筛选适合廊坊市种植的春小麦品种,促进当地优质春小麦品质提档升级,为春小麦生产提供科学依据。

244份春小麦苗期抗旱性的鉴定

【目的】干旱是限制全球小麦生产的主要环境因素,培育抗旱品种是全球小麦育种面临的核心挑战。春小麦作为短生育期小麦品种,为国家粮食安全和种植结构提供了重要保障,确定春小麦材料的抗旱性,为选育抗旱稳产新品种提供依据。【方法】为了解春小麦品种(系)的苗期抗旱性,以来自10个不同地区的244份春小麦品种(系)为试验材料,利用控制含水量法进行苗期干旱胁迫,于三叶期选择长势均匀一致的幼苗,测定最大根长(MRL)、第一叶长(FLL),第一叶宽(FLW)、胚芽鞘长(CL)、地上部鲜重(SFW)和地下部鲜重(RFW)等13个苗期指标,通过描述统计法、隶属函数法、主成分分析、聚类分析和相关性分析等方法对各春小麦品种(系)的抗旱性进行综合评价。【结果】春小麦品种(系)之间的耐旱性表现出丰富的变异,干旱处理条件下,所测定性状的变异系数为2.1%—32.9%,对照组变异系数范围为1.0%—29.3%;与对照相比,干旱处理条件下的胚芽鞘长度、根干重、鲜重根冠比和干重根冠比均不同程度增加。主成分分析将原13个指标归纳为5个主成分,贡献率达79.6%,根据各主成分特征向量和各性状指标的抗旱系数,计算出综合抗旱系数D值,并对D值进行聚类分析,将供试材料分为5个亚群,据此筛选出根部生物量(地下部鲜重和干重)作为苗期抗旱性鉴定的有效综合指标。将苗期指标抗旱系数与田间相关农艺性状进行相关性分析,发现苗期胚芽鞘长、第一叶长和成熟期旗叶长、株高、穗长、小穗数和籽粒长呈极显著正相关性,苗期整株生物量与籽粒千粒重呈极显著正相关。【结论】筛选出高抗旱春小麦品种22份,明确了根部生物量(地下部鲜重和干重)可作为苗期抗旱性鉴定的有效综合指标。

基于SWAP模型分析青铜峡灌区春小麦播期优化及其对灌溉需水量的影响

以宁夏青铜峡灌区春小麦为研究对象,基于2a田间观测试验和率定后的SWAP模型,构建旱作区春小麦模型参数集,以偏差校正后的7个大气环流模式(General Circulation Models,GCMs)数据驱动模型,评估未来不同气候情景下(SSP2-45和SSP5-85)春小麦产量和灌溉需水量变化,定量分析播期调整对青铜峡灌区春小麦生长和耗水过程的影响。结果表明:参数校正后的SWAP模型能有效模拟青铜峡灌区春小麦生长过程;SSP2-45情景下未来两个时期(2021-2050年和2051-2080年)青铜峡灌区多模式平均最高温度相对于历史基准期(1991-2020年)分别增加1.6℃和2.6℃,两个时期SSP5-85情景下最高温度将分别增加1.8℃和3.6℃。在不改变播期和品种条件下,未来春小麦全生育期长度将随温度升高而缩短,最大缩短天数达14.2d,出现在SSP5-85情景下2051-2080年。SSP2-45情景下未来两个时期春小麦多模式平均产量将分别下降9.6%和12.9%,SSP5-85情景下则分别下降12.1%和17.2%;不同情景不同时期春小麦灌溉需水量变化幅度相对较小,均不超过3.5%;提前播种可有效减少青铜峡灌区春小麦产量损失,但不能完全抵消气候变化的负面影响,其中,SSP2-45情景下未来两个时期分别提前23d和33d播种,产量损失可控制在1.5%和5.3%,在SSP5-85情景下分别提前30d和42d播种,产量损失可分别控制在2.9%和5.4%。优化播种日期后,青铜峡灌区春小麦收获日期平均提前5d左右。未来不同情景不同时期下春小麦灌溉需水量增加明显,增加比例在4.0%~8.0%。

播种方式对旱地春小麦产量、干物质及水分利用效率的影响

为提高新疆旱地春小麦产量及水分利用效率,筛选出适宜的播种方式,采用单因素随机区组试验,设置传统平作(T1)、起垄沟播(T2)、起垄覆膜沟播(T3)3个播种方式,研究不同播种方式下旱地的土壤含水量及春小麦的叶面积指数(leaf area index,LAI)、干物质量、产量,并进一步比较土壤贮水量、耗水量及水分利用效率等。结果表明,在抽穗期之前,T2和T3处理均可显著增加旱地春小麦的LAI和干物质量;在抽穗期之后,T3处理较T2和T1处理更有利于提高旱地春小麦的LAI和干物质量。同时,T3处理可显著提高拔节期土壤0—80 cm土层的含水量和贮水量,分别较T2、T1处理显著提高32.09%、34.64%和38.20%、38.85%;T3处理降低了播种—拔节期土壤耗水量,增加了拔节期—收获期的土壤耗水量,有利于植株中、后期的生长发育。T3处理可提高旱地春小麦的有效穗数、单穗粒数、籽粒产量、水分利用效率和降水利用效率,其中产量最高为2474.43 kg·hm^(-2),较T1、T2处理分别显著增加50.13%和50.47%;水分利用效率和降水利用效率分别显著提高48.99%、51.02%和49.41%、50.15%。综上所述,起垄覆膜沟播有利于小麦增产和水分高效利用,为新疆旱地春小麦蓄水保墒和高产高效提供了理论依据及技术参考。

不同量氮肥与配施生物炭对春小麦光合特性和干物质积累及产量的影响

【目的】探明生物炭与氮肥配施对北疆灌区春小麦旗叶SPAD值、光合特性、干物质积累和转运、灌浆速率及产量的影响,为不同量氮肥与配施生物炭在北疆灌区的合理施用与农田增产增效提供依据。【方法】以新疆优质品种春小麦“新春37号”为供试材料,采用随机区组设计,设4个氮肥水平∶不施氮肥(N0:0 kg/hm^(2))、常规氮肥(N1:300 kg/hm^(2))、氮肥减量15%(N2:255 kg/hm^(2))、氮肥减量30%(N3:210 kg/hm^(2));设2个生物炭水平∶不施生物炭(B0:0 kg/hm^(2))、生物炭(B1:20×10^(3) kg/hm^(2)),共B0N0、B1N0、B0N1、B1N1、B0N2、B1N2、B0N3、B1N38个处理;测量春小麦旗叶SPAD值,光合指标(净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO_(2)浓度),生育时期的干物质积累和转运,籽粒灌浆速率和产量及其构成等,明确不同量氮肥与配施生物炭对春小麦生长的影响。【结果】与不施生物炭不施氮肥(B0N0)相比,氮肥减量15%配施生物炭(B1N2)可以显著提高春小麦旗叶SPAD值、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、干物质积累、转运速率、籽粒灌浆速率和产量。B1N2处理下,在春小麦不同时间段,SPAD值增长13.17%~91.70%,净光合速率提高17.42%~87.30%,气孔导度提高16.00%~29.41%,蒸腾速率提高25.35%~79.81%;在春小麦成熟期,籽粒的干物质提高28.87%,产量增加30.23%。【结论】生物炭2.0×10^(4) kg/hm^(2)、配施氮肥255 kg/hm^(2)(B1N2)可初步达到春小麦增产和氮肥减施的目的,为北疆灌区农田氮肥及生物炭科学施用策略的制定提供理论依据。

长期施用有机肥对半干旱区春小麦产量及其水分利用效率和土壤有机碳的影响

以国家土壤质量安定观测试验站黄绵土区的农田长期定位试验为研究对象,研究长期施用有机肥对半干旱区春小麦产量及其水分利用效率和有机碳的影响。结果表明,连续种植7年春小麦,施肥显著影响小麦产量及其水分利用效率,以化肥与有机肥配施(NPKM)处理效果最好,较单施化肥(NPK)、单施有机肥(OM)处理春小麦产量和水分利用效率分别增加了7.18%和7.82%、5.91%和3.83%;在定位施肥初期(前3年),NPKM和NPK处理的效果优于OM,在第4年三者无差异,而第5年及之后,NPKM和OM处理的效果明显好于NPK处理。长期NPKM和OM处理较NPK处理0~20 cm土层土壤有机碳含量分别显著增加了36.88%和31.98%,有机碳储量分别显著增加了31.17%~41.94%和27.80%~35.81%,表层0~10 cm的增加效果显著好于10~20 cm土层。不同施肥处理对0~20 cm土层土壤微生物生物量碳(MBC)的影响表现为NPKM>OM>NPK>CK,且差异显著,长期NPKM和OM处理较NPK处理土壤MBC分别显著增加了46.4%和28.7%,长期单施NPK处理可显著增加土壤MBC含量,但对有机碳影响不明显。综上所述,长期NPKM或OM处理可显著增加黄绵土小麦地土壤有机碳和MBC含量,增加有机碳储量,有利于农田土壤固碳增汇,提高小麦产量及其水分利用效率。

秸秆覆盖量和施氮量对陇中春小麦的产量效应模拟

为量化分析秸秆覆盖量和施氮量对旱地春小麦的产量效应和协同作用,在APSIM模型中,设置秸秆覆盖量和施氮量2因素5个变化梯度,组合交叉设计25个处理,利用模型模拟25个处理的春小麦产量;于2016—2018年在甘肃省定西市安定区开展小麦大田试验,得到早播(ESW)、正常播(NSW)、晚播(LSW)春小麦产量的实测值,利用APSIM模型模拟2016—2018年春小麦的产量,将模拟值与实测值进行对比,对模型的适用性和模拟精度进行分析;对春小麦产量与秸秆覆盖量、施氮量的耦合关系进行二次多项回归和通径分析,利用Matlab计算春小麦的最大产量及对应的秸秆覆盖量和施氮量。结果表明:不同处理下产量的模拟值与实测值均位于15%置信带内,模型模拟精度较高,归一化均方根误差值为4.64%~12.22%,表明该模型在研究区具有良好的适用性;秸秆覆盖量和施氮量的增长对春小麦的产量效应为正效应,相应关系表现为开口向下的二次抛物线变化关系;ESW、NSW和LSW模拟情景下,春小麦最大产量分别为3548.64、3149.59、2507.58 kg/hm^(2);ESW模式下,最佳秸秆覆盖量和施氮量分别为7062.04、194.91 kg/hm^(2);NSW模式下,最佳秸秆覆盖量和施氮量分别为8211.31、218.81 kg/hm^(2);LSW模式下,最佳秸秆覆盖量和施氮量分别为6215.15、162.01 kg/hm^(2)。

高产优质强筋广适春小麦新品种——核春121

核春121是2009-2013年由新疆农业科学院核技术生物技术研究所和新疆金天山农业科技有限责任公司联合培育的春小麦新品种。该品种以优质强筋新春26号为母本,以引进墨西哥国际玉米小麦改良中心(CIMMYT)春小麦优良种质37th-299为父本,采用“辐射诱变育种(^(60)Coγ射线)+常规杂交育种+分子标记辅助育种”技术选育而成。

西北灌区复种绿肥及减氮条件下春小麦产量及水分利用特征

【目的】针对西北灌区春小麦生产中氮肥投入过高、水分利用效率低等问题,探讨复种绿肥及减量施氮对春小麦水分利用特征的影响,以期为优化春小麦生产的水资源高效利用提供理论依据。【方法】采用裂区设计,主区设麦后复种绿肥毛叶苕子(W-G)和麦后休闲(W)两种种植模式,副区设传统施氮(N3,180 kg·hm^(-2))、减施氮肥15%(N2,153 kg·hm^(-2))和减施氮肥30%(N1,126 kg·hm^(-2))3个施氮水平,于2020—2021年研究复种绿肥及减氮对春小麦产量、耗水量及水分利用效率的影响。【结果】麦后复种绿肥结合适量减施氮肥可提高春小麦播前土壤贮水量,W-G较W模式春小麦播前土壤贮水量增加11.5%—13.5%,麦后复种绿肥结合氮肥减施15%(W-GN2)与麦后复种绿肥结合减氮30%(W-GN1)较对照麦后休闲结合传统施氮量(W-N3)春小麦播前土壤贮水量分别提高12.1%—20.2%与15.2%—16.6%,W-GN2与W-GN1处理间无显著差异。W-G较W春小麦耗水量降低12.6%—13.7%,复种绿肥模式中以W-GN2降低春小麦耗水量幅度最大,较麦后休闲结合减氮15%(W-N2)、W-N3分别降低21.8%—25.8%、21.3%—26.3%;W-G通过降低春小麦拔节期至灌浆初期的耗水模系数,增大播种前期至拔节期与灌浆初期至成熟期的耗水模系数(两阶段耗水量占全生育期总耗水量的比例为60.5%—64.1%),有效协调春小麦前后生育时期的水分需求特征,增强了春小麦生长发育过程中水分供需同步性。相比W-GN1、W-GN3,W-GN2处理的调控效应更突出。W-G具有增产优势,较W增产13.5%—14.1%;W-GN2较W-N2与W-N3分别增产16.7%—18.4%与13.6%—14.6%。因而,W-G较W模式提高水分利用效率为29.4%—31.0%,麦后复种绿肥模式中,以W-GN2提高水分利用效率的幅度较大,较W-N2、W-N3分别提高44.2%—46.8%、39.1%—43.5%,较W-GN1、W-GN3分别提高36.2%—50.7%、9.1%—17.0%。【结论】麦后复种绿肥结合减施氮肥15%(即施氮153 kg·hm^(-2))较传统水氮管理提高春小麦产量及水分利用效率,可推荐为西北灌区春小麦水分高效利用的生产模式。

春小麦重组自交系品质性状与产量、生理性状相关性分析

以‘宁春4号’与‘宁春27号’为亲本杂交构建重组自交系的128份家系为材料,测定该群体的产量、叶面积指数、碳同位素分辨率、面筋含量等20个性状,分析各性状间的相关性。结果表明,该群体有丰富的变异类型,各性状离散程度较大,存在较大程度的超亲遗传。相关性分析表明生理性状与品质性状间有较强相关性,冠层温度、碳同位素分辨率对品质与产量性状影响较大;产量性状与品质性状大都呈正相关。以差异极显著的20个性状进行主成分分析,选取特征向量累积贡献率达87%的性状,分别是沉降值、稳定时间、湿面筋含量、硬度指数、粗蛋白含量、不实小穗数、穗粒数、吸水率、株高、结实小穗数、冠层温度、千粒质量与碳同位素分辨率;基于各性状聚类共分为9个类群,第九类群材料高产优质且农艺水分利用效率较高,为今后育种工作提供重要材料。