不同秸秆还田技术模式对冬小麦强弱势粒灌浆特性的影响

为揭示砂姜黑土区不同秸秆还田技术模式对冬小麦籽粒灌浆进程的影响,该研究基于农业农村部华东地区作物栽培科学观测站15a的长期定位试验,设置单季小麦秸秆全量粉碎覆盖还田(T1)、小麦秸秆全量粉碎覆盖还田+玉米秸秆全量粉碎翻埋还田(T2)、单季玉米秸秆全量粉碎翻埋还田(T3)和小麦玉米秸秆全年不还田(CK)4种不同秸秆还田技术模式,采用Richards方程模拟冬小麦籽粒灌浆过程,研究不同秸秆还田技术模式对冬小麦强弱势粒灌浆特征参数的调控效应。结果表明:1)相较于秸秆不还田,秸秆还田处理能提升冬小麦强、弱势粒的籽粒体积、千粒质量和产量,T1、T2、T3处理下强势粒千粒质量和籽粒产量较CK分别显著提升11.02%、10.63%、13.75%和16.28%、14.29%、13.94%,弱势粒千粒质量和籽粒产量较CK分别显著提升9.73%、6.64%、7.57%和19.24%、23.25%、11.50%。Richards方程能极显著模拟不同秸秆还田技术模式下冬小麦籽粒灌浆过程,拟合方程决定系数(R^(2))均在0.997以上。2)对冬小麦强势粒,秸秆还田可延长小麦强势粒灌浆时间,主要通过缩短灌浆渐增期持续时间和提高其灌浆速率,延长灌浆缓增期的持续时间来提升强势粒千粒质量。其中T1、T3处理下冬小麦强势粒灌浆持续时间较CK分别延长2.137 d和4.443 d,T1、T2处理下强势粒单粒最大灌浆速率较CK分别显著提高了7.81%和12.26%。3)对冬小麦弱势粒,T1处理下弱势粒灌浆持续时间较CK延长1.477 d,T1、T2、T3弱势粒单粒最大灌浆速率较CK分别显著提升16.46%、22.69%和17.13%。该研究表明秸秆全量还田可提升砂姜黑土区冬小麦籽粒库容和籽粒灌浆速率,最终增加粒质量。研究可为砂姜黑土区秸秆资源的高效利用提供理论指导和技术支撑。

不同季秸秆还田对冬小麦不同穗粒位结实粒数和粒重的影响

为探讨安徽淮北平原砂姜黑土区长期秸秆连续全量还田对冬小麦穗部结实特性的影响,2021-2022年基于农业农村部华东地区作物栽培科学观测站13年的长期定位试验,比较分析了小麦单季秸秆全量粉碎覆盖还田(T1)、小麦玉米秸秆全量粉碎还田(T2)、玉米秸秆全量粉碎翻埋还田(T3)、小麦玉米秸秆全年不还田(CK)4个不同还田模式下小麦不同小穗位结实粒数及粒重的差异。结果表明,T1、T2、T3处理的主茎穗小穗结实总粒数较CK分别提高了21.21%、7.50%和12.55%;第2粒位(G2)结实粒数分别提高了7.71%、7.71%和5.79%;上部小穗结实粒数分别提高了51.41%、22.79%和31.36%,其G2结实粒数分别提高了30.95%、30.95%和23.09%,其中T1处理对小麦粒数的提升效果最好。不同季秸秆还田处理下小麦主茎穗及其G2粒重、分蘖穗及其第三粒位(G3)粒重均高于CK,T1、T2和T3处理的主茎穗粒重增幅分别为16.06%、4.14%和16.06%,分蘖穗增幅分别为9.86%、0.71%和8.87%;T1、T2和T3处理下主茎穗G2粒重增幅分别为20.69%、10.34%和17.24%,分蘖穗G3粒重4.55%、2.27%和6.82%,其中T1处理对粒重提升效果最好,其次是T3。综合来看,在安徽淮北平原砂姜黑土区长期秸秆还田能够提高小麦穗粒数和粒重,进而促进产量提升,其中T1处理对小麦结实粒数和粒重的提升效果最好,是适宜在该地区推广的秸秆还田模式。

基于Web of Science全球小麦低温逆境的研究态势分析

低温逆境已成为限制全球小麦稳产丰产与优质的主要农业气象灾害之一。为客观全面地了解全球小麦低温逆境领域的研究现状和发展趋势,基于Web of Science核心数据库中2000-2020年发表的以“小麦”和“低温”为研究主题的相关文献为数据源,利用CiteSpace可视化分析软件对检索到与主题密切相关的475篇文献从发文数量、发文国家、发文作者、研究机构、研究热点等方面进行统计分析。结果表明:自2000年以来,小麦低温逆境领域年发文数量总体呈波动上升趋势;以中国、美国和加拿大等国家为代表的农业大国均致力于该领域的研究;美国学者Skin⁃ner是该领域发文量最多的作者,与其他学者合作密切的有李向楠和Fowler;该领域文献多发表于《Molecular Genetics and Genomics》和《Annual Review of Plant Biology》等优质期刊上;俄罗斯科学院是该领域发文量最多的科研机构;耐低温小麦新品种培育、耐寒分子生物学研究以及提高小麦产质量等方面成为该领域的研究热点。

药隔期倒春寒对小麦根际细菌群落结构的影响

以抗倒春寒性强的小麦品种烟农19(YN)和抗倒春寒性弱的小麦品种新麦26(XM)为实验材料,于小麦幼穗分化的药隔形成期利用智能超低温培养箱进行4℃(T1)和-4℃(T2)低温胁迫处理,以15℃作为对照(CK),利用高通量测序技术对开花期小麦根际土壤细菌群落进行测定,研究药隔期倒春寒对小麦根际细菌多样性和群落结构的影响。结果表明:(1)倒春寒危害后两品种小麦根际土壤细菌的ACE指数较CK均有所降低,且对抗倒春寒性弱的品种XM影响显著(P<0.05)。(2)两品种小麦根际土壤细菌群落主要由变形菌门(53.20%~57.55%)、放线菌门(13.34%~21.69%)、拟杆菌门(10.56%~12.37%)和芽单胞菌门(6.17%~9.19%)等33个门及819个属的细菌组成,且不同程度倒春寒处理间各菌门相对丰度表现出差异性,其中放线菌门(Actinobacteria)相对丰度在YN中升高9.79%~19.11%,在XM中降低26.43%~38.47%。(3)根际土壤细菌功能预测分析显示,药隔期倒春寒提高了膜运输、氨基酸代谢、碳水化合物代谢、复制与修复功能基因在YN根际土壤中的相对丰度,降低了其在XM根际土壤中的相对丰度。综上所述,药隔期倒春寒降低了小麦根际土壤细菌群落的丰富度,改变了细菌群落结构,影响了细菌群落的膜运输、氨基酸代谢、碳水化合物代谢和复制与修复功能。

喷施KH_(2)PO_(4)提高倒春寒胁迫小麦功能叶片和根系的生理活性

【目的】倒春寒是影响黄淮麦区小麦产量形成的主要灾害,喷施磷酸二氢钾(KH_(2)PO_(4))被广泛应用于减轻倒春寒对小麦的伤害。研究喷施磷酸二氢钾对低温胁迫下小麦花后功能叶与根系生理活性的调控效应,为小麦生产中的防灾减灾提供理论支撑。【方法】盆栽试验在田间条件下进行,选用抗倒春寒性强的小麦品种烟农19(YN)和抗倒春寒性弱的小麦品种新麦26(XM)为试验材料,设置常温对照+喷施清水(CK)、倒春寒处理+喷施清水(T1)、倒春寒处理+喷施KH_(2)PO_(4)(T2)3个处理。在小麦幼穗分化到四分体期,将T1和T2处理的盆栽移入人工气候室内(−4℃)处理4 h,然后移出,24 h后进行喷施处理。于小麦花后7、14、21、28天测定旗叶SPAD值、根系活力、旗叶与根系的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)含量。通过主成分分析(PCA),综合评价倒春寒对小麦花后28天地上部与地下部生理活性指标的影响。【结果】与CK处理相比,两小麦品种T1处理的旗叶SPAD值和抗氧化酶活性分别显著降低了13.94%~35.03%、16.09%~32.84%(SOD)、18.16%~50.10%(POD)和19.21%~75.40%(CAT),MDA含量显著增加了29.55%~124.56%;T1处理的根系活力显著降低了44.00%~75.63%,SOD和POD活性分别显著降低了42.42%~86.11%和31.00%~66.67%,MDA含量增加了61.54%~330.11%。与T1相比,两品种T2处理的旗叶SPAD值显著增加了7.90%~23.38%,SOD、POD和CAT活性分别显著增加了10.63%~32.28%、14.20%~57.20%和10.75%~115.56%,MDA含量显著降低了6.66%~36.08%;根系活力上升了44.71%~139.75%,根系SOD、POD活性分别显著增加了12.13%~102.01%和21.05%~146.61%,根系MDA含量显著降低了12.01%~51.23%。选定的花后28天地上部与地下部9个生理活性指标之间关系密切,一个主成分其可解释9个变量82.82%的变化,其综合生理活性指数的排序为:YNCK>XMCK>YNT2>XMT2>YNT1>XMT1。【结论】受倒春寒影响后,施用KH_(2)PO_(4)可提高小麦花后旗叶SPAD值、根系活力和抗氧化酶活性,降低旗叶和根系的MDA含量,从而延缓旗叶和根系的衰老,减轻倒春寒对小麦花后旗叶和根系生理活性的不利影响。

不同耕作和施氮模式对淮北地区小麦干物质积累、产量及水分利用效率的影响

为明确不同耕作和施氮模式对淮北砂姜黑土地区小麦产量及水分利用效率的影响,以烟农19为试验材料,设置旋耕+氮肥基施(RW)、旋耕+氮肥后移(RA)、翻耕+氮肥基施(DW)和翻耕+氮肥后移(DA)共4个处理,开展了大田小区试验,考察不同处理下小麦花后光合特性、干物质积累、根系分布、水分利用效率(WUE)及产量的差异。结果表明,相同施氮模式下,翻耕较旋耕显著提升了小麦产量,增产的原因是穗数、穗粒数和粒重的显著增加;相同耕作模式下,氮肥后移(RA和DA)的产量较氮肥基施(RW和DW)分别提高了25.54%和17.94%。翻耕和氮肥后移均增强了花后旗叶抗氧化酶活性,降低了丙二醛含量,显著提高了旗叶叶绿素含量和净光合速率以及花后光合同化物积累对籽粒产量的贡献率和总干物质积累量。RA、DW、DA处理较RW处理均显著提高了开花期0~60 cm土层的根长密度、根干重密度及WUE,其中WUE增幅分别为21.35%、12.71%和31.21%。综合来看,在淮北砂姜黑土地区采用翻耕结合氮肥后移的种植模式能延缓小麦花后旗叶衰老,维持叶片光合能力,增加群体干物质积累量,促进根系生长,实现产量和WUE的协同提升。

植物根系应答低温逆境机理及防控措施研究进展

根据近年来国内外关于低温逆境对植物根系生长发育影响的研究成果,从根系形态、生理与分子机制及根土环境等方面将植物根系对低温逆境的应答机理做了系统综述,总结了从品种、水肥运筹、外源化控制剂与微生物菌剂等方面提高植物根系抗低温能力的防控措施,并提出今后的研究应通过表型组学技术(近红外成像、X射线、CT成像技术等)加强低温逆境下植物根系的形态结构及其生长过程的研究,同时应将根系生理生态与现代分子生物学技术(蛋白质组、转录组、代谢组等)相结合深入挖掘植物抗低温过程中根系的应答机理并加强根系与地上互作效应的研究,以期为植物根系抗寒机理的更系统且深入研究提供参考。

不同灌溉模式对小麦冬前幼苗生长及生理特性和产量的影响

为探明不同灌溉模式对淮北地区小麦冬前幼苗生长及生理特性和产量的影响,以‘烟农19’为供试材料,设置不灌溉(W0)、播后灌溉60 mm(W1)、播种后和分蘖期每次微喷30 mm(W2)共3种灌溉模式,研究不同处理对苗期土壤水分含量变化、幼苗农艺性状、叶片生理特性、籽粒产量及产量构成的影响。结果表明,与W0和W1相比,W2维持了小麦三叶期、六叶期和越冬期土壤0~20 cm适宜的水分含量。W1和W2较W0处理促进三叶期和六叶期幼苗的生长;越冬期幼苗的分蘖数、株高、叶龄、初生根和次生根数目均表现为W2显著高于W1,二者显著高于W0。不同时期幼苗的茎+鞘、叶干质量为W2>W1>W0。W2不同生育时期群体叶面积指数显著高于W1,W0最低;六叶期W1与W2的叶片叶绿素含量无显著差异,二者显著高于W0,越冬期为W2>W1>W0。W0不同时期叶片超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶活性和丙二醛含量显著高于W1,除六叶期W1与W2的过氧化氢酶活性无显著差异外,各时期的超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性均为W2最低。成熟期小麦籽粒产量和产量构成要素均表现为W2>W1>W0。综上,播后和分蘖期利用微喷灌可以维持苗期适宜的土壤水分含量,促进幼苗生长发育,提高幼苗抗逆能力,进而有利于形成壮苗并增加产量。

高产优质强筋小麦新品种沃丰麦168

沃丰麦168是安徽农业大学农学院与河南沃丰农业开发有限公司合作选育的小麦新品种,2022年通过了国家品种审定委员会审定。该品种半冬性,全生育期222天,成熟期早于周麦18。幼苗半匍匐,分蘖力强,叶片宽长,叶色较深。株高79.1厘米,株型较松散,整齐度好,穗层整齐,熟相好,抗倒性较强。穗纺锤形,长芒,白粒,籽粒硬质。

皖西大别山区小麦生产现状及发展对策

本文基于皖西大别山区小麦生产现状,总结分析了该区域小麦生产有待进一步提升的环节,包括优质品种、机械化程度、绿色丰产高效栽培技术体系以及小麦品牌影响力等方面。结合这些环节提出加强品种自主选育、提高机械化作业效率、推广丰产高效栽培技术体系和发展绿色农业品牌等对策,为研究区小麦产业的可持续、高质量发展提供参考。

脯氨酸在植物抗逆中的研究进展

脯氨酸(proline,Pro)积累是植物在生物和非生物胁迫下的一种重要的代谢适应性机制,其主要功能是作为渗透调节物质,维持细胞内外渗透平衡,增强植物抗逆性。此外在自由基清除、降低细胞酸性及作为金属螯合剂等方面也具有重要作用。本文主要从脯氨酸的合成与降解、关键酶基因研究现状、生物学功能、生理毒性、离子动态平衡、作用机制及其在植物中抗逆表现等方面的研究进行综述,旨在全面了解有关脯氨酸的研究现状,为其在植物抗逆方面的研究提供参考。

小麦抗低温逆境化控技术研究进展

全球气候变化背景下,极端低温气候灾害事件频发重发已成为影响小麦生产高质高效发展的重要限制因素。为提高小麦的抗低温能力、保障全球粮食安全,前人开展了大量关于外源化控剂缓解小麦低温逆境胁迫的研究。本研究根据2000年1月1日至2022年12月31日公开发表的与小麦抗低温化控技术有关的文献,依据外源化控调控剂的作用机理,将其分为改善光合系统、诱导合成渗透调节物质、提高抗氧化酶活性、激素调节以及影响抗寒基因表达,共5大类,并总结了这5类作用机理相关的产品开发现状。今后应加强外源化控调控剂缓解低温逆境的机理研究,细化调控剂的施用时期、剂量范围及施用方法,不断优化化控产品生产工艺,以期充分发挥小麦化控抗低温技术在防灾减灾和提质增效中的作用。

不同季秸秆全量还田对夏玉米根系分泌物的影响

为探究长期不同季秸秆全量还田对淮北平原砂姜黑土区夏玉米花期根系分泌物的影响,采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)对秸秆不还田(CK)、小麦季秸秆全量粉碎覆盖还田(T1)、小麦季秸秆全量粉碎覆盖还田+玉米季秸秆全量粉碎翻埋还田(T2)和玉米季秸秆全量粉碎翻埋还田(T3)的玉米根系分泌物进行非靶向代谢组学分析。结果表明,T1与T2处理的玉米根长、根表面积、根干物质重、根系活力较CK分别显著提高9.8%、21.2%、20.9%、16.4%与12.4%、23.9%、29.2%、21.3%。相较于CK,T1、T2与T3处理分别筛选出60、38与39种差异代谢物;差异代谢物包含9大类,秸秆还田主要影响根系分泌物中的碳水化合物类与氨基酸类;T1、T2、T3分别富集到45、56和39条显著差异代谢通路,秸秆还田主要影响碳水化合物代谢途径与氨基酸类代谢途径。与CK相比,T2处理下根系分泌物中甘油、蜜二糖上调使半乳糖代谢途径上调;L-酪氨酸、L-谷氨酰胺等氨基酸的上调,使丙氨酸,天冬氨酸和谷氨酸代谢、酪氨酸代谢等通路显著上调;5-氨基水杨酸、丁二酸、氨乙基磷酸等有机酸上调。可见,小麦季秸秆全量粉碎覆盖还田+玉米季秸秆全量粉碎翻埋还田通过增加玉米根系分泌物中糖类、氨基酸类、有机酸类的相对含量,促进玉米根系生长,增加地上部与地下部干物质积累,协调地上部与地下部关系,使根冠协同生长。本研究为淮北平原砂姜黑土区秸秆资源的高效利用和夏玉米高产高质高效发展提供了理论依据。

药隔期倒春寒对小麦主茎穗不同穗粒位结实数与粒重的影响

在大田盆栽条件下利用智能超低温光照培养箱,对烟农19(YN19,抗倒春寒性强)和新麦26(XM26,抗倒春寒性弱)两个小麦品种于幼穗分化的药隔形成期进行4h·d-1的倒春寒模拟试验。设置2℃和-2℃两个低温胁迫水平,对照(CK)为10℃,以明确不同程度倒春寒胁迫对不同抗倒春寒性品种小麦主茎穗各穗粒位结实粒数及粒重的影响。结果表明:(1)各处理主茎穗不同小穗位的结实粒数和粒重均呈先升后降的二次曲线变化。(2)倒春寒胁迫导致小麦主茎穗不同穗粒位结实粒数显著降低,且降幅随胁迫程度的加重而增大。2℃和-2℃胁迫处理下YN19主茎穗的下、中、上部小穗总粒数分别显著降低40.74%、18.75%、35.00%和70.37%、32.50%、15.00%(P<0.05);XM26分别显著降低62.50%、7.87%、20.00%和100%、42.22%、100%(P<0.05)。(3)轻度倒春寒胁迫(2℃)导致小麦主茎穗粒重降低,重度倒春寒胁迫(-2℃)下粒重反而会因穗粒数的大幅降低而有所上升。与对照相比,2℃胁迫处理下YN19主茎穗各小穗粒重降幅在2.93%~47.53%,XM26降幅为19.72%~49.96%(P<0.05);-2℃胁迫处理下YN19主茎穗各小穗粒重增幅在20.57%~60.84%,XM26增幅为1.20%~42.78%(P<0.05)。(4)倒春寒胁迫导致两品种小麦主茎穗不同小穗位总粒重较CK降低。YN19在2℃和-2℃胁迫处理下,下部和中部小穗总粒重较CK分别显著降低49.49%、28.99%和65.76%、29.47%,上部小穗在-2℃胁迫处理下总粒重较CK显著降低23.09%(P<0.05);XM26下、中、上部小穗总粒重较CK分别显著降低69.76%、28.61%、20.02%和100%、42.33%、100%(P<0.05)。综上所述,倒春寒对小麦主茎穗不同穗粒位结实粒数和粒重均会产生不利影响,对小麦穗位的危害表现为下部>上部>中部,对小麦粒位的危害表现为第3粒位>第1粒位>第2粒位。本试验分析认为,倒春寒对小麦主茎穗结实粒数的影响大于对粒重的影响,影响程度随倒春寒胁迫程度的加重而增大。无论是结实粒数还是粒重均表现为下部小穗受害程度最大,即弱势小穗和弱势粒受倒春寒影响更大。药隔期倒春寒主要通过减少主茎穗上部小穗和下部小穗的穗粒数,降低弱势粒粒重,最终导致小麦减产。综合比较,品种YN19的受害程度轻于XM26,YN19抗倒春寒能力更强,所以选用抗倒春寒性强的小麦品种是生产中降低倒春寒危害的重要措施。

高产优质小麦新品种-沃丰麦169

沃丰麦169是由安徽农业大学农学院和河南沃丰农业开发有限公司以百农207/济麦22为亲本进行杂交选育而成的小麦新品种。该品种于2022年5月通过国家农作物品种审定委员会审定,审定编号为国审麦20220135.

药隔期低温胁迫对小麦功能叶超微结构及光合特性的影响

以抗倒春寒能力不同的两个小麦品种烟农19 (YN19)和新麦26 (XM26)为供试材料,于小麦幼穗分化的药隔期利用超低温人工气候培养箱进行4℃和-4℃两个温度处理,以低温处理期间大田环境平均温度10℃为对照(CK),观测不同程度低温处理下小麦功能叶超微结构及光合特性的变化。结果表明:(1)药隔期低温胁迫显著增加供试两品种小麦功能叶SOD、POD、CAT酶活性和MDA含量,其中CAT酶活性增幅最大,XM26在4℃、-4℃处理下功能叶CAT活性较CK分别增加了48.68%和87.55%,YN19则分别增加了76.59%和110.39%,总体来看YN19的抗氧化酶活性增幅均大于XM26,具有较强的活性氧清除能力。(2)低温胁迫破坏小麦功能叶叶绿体结构。XM26在4℃、-4℃处理功能叶叶绿体数和叶绿体面积较CK分别下降12.43%、24.97%和57.68%、5.88%,YN19分别下降14.56%、16.69%和25.88%、61.90%。随着温度的降低(4℃→-4℃),供试两品种小麦叶片的基粒片层数量和厚度大幅下降,细胞膜受到不同程度的损伤,基粒片层开始解体。(3)随着低温胁迫程度加深,供试两品种小麦叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)和Chla+Chlb含量下降,XM26在-4℃低温胁迫下较CK分别降低26.97%、27.39%、31.78%,YN19则分别降低34.36%、23.81%、26.91%,表明低温胁迫使叶片内部结构破坏,导致叶绿素含量下降。(4)与CK相比,低温胁迫下小麦功能叶片净光合速率(Pn)随着低温胁迫程度加深呈降低趋势,胞间CO_(2)浓度(Ci)呈逐升趋势,XM26在4℃和-4℃低温胁迫当天其Pn分别下降31.84%、92.04%,YN19则分别下降17.42%、89.62%,表明小麦叶片Pn下降主要是由非气孔限制因素导致。因此,药隔期低温胁迫会使小麦叶片功能受损,导致其光合能力下降,大田生产中可选用抗倒春寒能力强的品种,加强栽培技术管理,提高小麦抗寒性,减轻倒春寒对小麦造成的危害。

磷素后移对药隔期倒春寒小麦旗叶光合及抗氧化系统的影响

以抗倒春寒能力强的小麦品种“烟农19”(YN19)和抗倒春寒能力弱的小麦品种“新麦26”(XM26)为供试材料,利用人工气候箱开展盆栽低温模拟实验。实验设置对照(日均气温15℃,夜间最低温度11℃,CK)和低温(-4℃,LT)两个温度处理,设置常规施磷(基肥:拔节肥为10:0,R1)和磷肥后移(基肥:拔节肥为5:5,R2)两种施磷肥模式,低温处理时长为4h·d-1。测定小麦开花期和灌浆期旗叶光合、抗氧化生理指标及成熟期产量并进行分析,以探明磷素后移对药隔期倒春寒下小麦旗叶生长的缓解机理。结果表明:(1)LT处理较CK处理,供试两品种旗叶叶绿素相对含量(SPAD值)、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)均显著下降(P<0.05),胞间CO_(2)浓度(Ci)显著上升。(2)LT处理与CK比较,供试两品种旗叶抗氧化酶(SOD、CAT)活性显著下降,丙二醛(MDA)含量显著增加。(3)本实验条件下,LT处理使供试两品种穗粒数、千粒重及单茎产量较CK显著降低。(4)LTR2与LTR1比较,XM26开花期和YN19灌浆期旗叶SPAD值分别显著提高了7.3%和10.1%;XM26和YN19旗叶开花期的Pn显著提高8.5%和16.2%,灌浆期显著提高8.0%和8.7%,Gs、Tr和Ci影响差异不显著。(5)LTR2与LTR1比较,XM26旗叶开花期和灌浆期SOD活性显著提高9.0%和5.7%,CAT活性显著提高12.4%和30.9%,MDA含量显著降低7.9%和7.3%;YN19旗叶开花期和灌浆期SOD活性显著提高7.7%和8.2%,CAT活性显著提高20.8%和25.5%,MDA含量显著降低6.8%和7.0%。(6)R2较R1显著提高LT处理XM26的穗粒数8.4%,对两品种千粒重无显著影响,XM26和YN19单茎产量挽回率可达8.9%和9.9%。综上所述,磷素后移可有效增强小麦旗叶细胞抗氧化能力,降低细胞膜脂过氧化程度,提高小麦旗叶的光合能力。通过抗氧化及光合能力两方面协同缓解药隔期倒春寒下小麦生育中后期旗叶生长状况,增加主茎穗粒数和千粒重,保“源”增“库”,达到无灾稳产增产、有灾减损止损的效果。

不同季秸秆还田对冬小麦干物质积累分配及氮素利用率的影响

为了解不同季秸秆还田对小麦产量形成和氮素利用的效果,以安徽淮北平原砂姜黑土麦区主栽小麦品种烟农19为供试材料,设置W0M0(小麦、玉米双季秸秆均不还田)、W0M1(小麦秸秆不还田,玉米秸秆还田)、W1M1(小麦、玉米双季秸秆还田)和W1M0(小麦秸秆还田,玉米秸秆不还田)4个处理,比较分析了不同季秸秆还田对冬小麦干物质积累分配及氮素利用率的影响。结果表明:(1)与W0M0处理相比,秸秆还田处理(W0M1、W1M1和W1M0)的冬小麦开花期和成熟期干物质积累量分别增加了7.9%~25.4%和17.0%~33.3%,花前干物质转运效率提高了4.5~9.7个百分点,花前干物质对籽粒产量贡献率增加了10.8~18.5个百分点;(2)秸秆还田处理可增加冬小麦产量4.3%~12.7%,且W1M0处理增产效果最显著;(3)W0M1和W1M0处理均能提高冬小麦氮素利用效率和氮肥生产效率。总体而言,单季小麦秸秆还田有利于实现淮北平原砂姜黑土区冬小麦高产与氮高效。

倒春寒逆境下叶面喷施磷酸二氢钾对小麦穂粒结实的影响

以抗倒春寒性强的小麦品种烟农19(YN19)和抗倒春寒性弱的品种新麦26(XM26)为材料,在2022年3月17-23日(小麦孕穗期)大田倒春寒逆境发生后叶面喷施0.2%的磷酸二氢钾(Potassium dihydrogen phosphate,PDP,KH_(2)PO_(4))溶液,比较分析倒春寒逆境下喷施PDP后小麦结实粒数和粒重在不同小穂位和粒位的分布特征,以探究其对小麦穂粒结实的影响。结果表明:(1)与CK处理相比,倒春寒逆境下喷施PDP可增加两小麦品种穗部结实粒数,其中品种XM26中部和下部小穗位结实总粒数分别显著增加8.33%和33.33%,对上部小穗位结实总粒数影响不显著,第1、2、3和4粒位(G1、G2、G3和G4)结实总粒数分别增加8.11%、3.13%、4.35%和60.00%;品种YN19下部小穗位结实总粒数显著增加23.08%,对上部和中部小穗位结实总粒数影响不显著,G1、G2和G3位结实总粒数分别增加2.70%、0和13.33%。(2)与CK处理相比,倒春寒逆境下喷施PDP可提高两小麦品种籽粒粒重,其中品种XM26中部和下部小穗位总粒重分别显著提升18.46%和46.16%,对上部小穗位总粒重影响不显著,G1、G2、G3和G4位总粒重分别提升16.71%、11.13%、18.71%和108.35%;品种YN19上部和下部小穗位总粒重分别显著提升21.70%和33.63%,对中部小穗位总粒重影响不显著,G1、G2和G3位总粒重分别提升15.97%、13.12%和17.55%。(3)倒春寒逆境下叶面喷施PDP对抗倒春寒性弱的品种XM26主要通过增加其穗部结实粒数来缓解倒春寒导致的产量损失;对抗倒春寒性强的品种YN19则主要通过提高粒重来降低产量损失。综上所述,倒春寒逆境下喷施PDP可通过提高小麦下部小穗位和各小穗位的弱势粒位结实粒数和粒重来减轻产量损失。

倒春寒对开花期小麦根际土壤真菌群落的影响

全球气候变暖导致小麦生产中倒春寒灾害频发重发,根际微生物群落对小麦生长和适逆性至关重要。本研究以抗倒春寒性弱的‘新麦26’(XM)和抗倒春寒性强的‘烟农19’(YN)两小麦品种为试验材料,采用盆栽试验,于小麦幼穗分化的药隔期(敏感期)人工模拟倒春寒,以10℃为对照(CK),设置2℃(T1)和−2℃(T2)两个低温胁迫处理。小麦开花期采集根际土壤,利用高通量测序研究不同抗性小麦品种在倒春寒下根际土壤真菌群落结构和多样性的变化。结果表明:与CK相比,倒春寒胁迫后开花期两品种地上、地下干物质重较对照分别降低1.65%~12.22%、15.05%~35.49%,根冠比增加,且对XM影响程度大于YN。倒春寒胁迫使子囊菌门(Ascomycota)相对丰度显著升高,而被孢霉目(Mortierellales)、被孢霉科(Mortierellaceae)、被孢霉属(Mortierella)相对丰度显著降低;随胁迫程度增强XM的下降幅度更大,其中被孢霉属相对丰度T2处理较CK下降54.70%。抗倒春寒性强的品种YN根际土壤中担子菌门(Basidiomycota)伞菌纲(Agaricomycetes)真菌的相对丰度显著高于抗倒春寒性弱的XM。多样性分析结果显示,倒春寒胁迫对小麦根际土壤真菌群落多样性与丰富度影响显著,同时显著影响不同生态功能群的占比,XM_T2的菌群更为丰富。综上,倒春寒胁迫降低了开花期小麦植株地上、地下部生物量的积累,同时显著改变了小麦根际真菌群落结构和多样性,影响程度随胁迫程度增强而加深且对XM影响大于YN。本研究从根际微生物角度为丰富小麦倒春寒致灾机理研究提供了新的见解。