氮素对超高产小麦生育后期光合特性及产量的影响

本试验在大田条件下研究了施氮量对超高产小麦生育后期光合特性的影响。利用LI-6400便携式光合测定仪,采用开放式气路测定了超高产麦田旗叶的净光合速率、胞间CO2浓度、气孔导度等相关指标。结果表明,氮素对超高产小麦生育后期的光合特性有较大的调节作用,随着施氮量增加,小麦的净光合速率增强,但过高的施氮量(N 375 kg/hm2)导致灌浆后期叶片衰老快,净光合速率下降迅速,叶面积指数降低,千粒重下降明显,最终导致产量的减少。在本试验条件下,超高产麦田的适宜施氮量为N 300 kg/hm2。

超高产杂交稻‘华安3号’冠层不同衰老程度叶片的光合功能

较系统地研究了抽穗期超高产杂交稻‘华安 3号’(‘X0 75’ב紫恢 10 0’)冠层顶部 5片叶片的光合功能。结果表明 ,‘华安 3号’剑叶的光系统Ⅱ (PSⅡ )光化学最大效率 (Fv/Fm)、开放的PSⅡ反应中心捕获激发能效率(Fv′/Fm′)、PSⅡ电子传递量子效率 (ΦPSⅡ)、光化学猝灭系数 (qP)、表观电子传递效率 (ETR)、光合色素尤其是叶绿素 (Chl)和类胡萝卜素 (Car)中的新黄素、黄体素和 β_胡萝卜素 (β_Car)的含量等均优于其下的各叶 ,而PSⅡ的激发压力 (1_qP)低于其它叶片。经对叶片低温 (77K)荧光发射光谱的Gaussian解析 ,与其它各叶片相比 ,剑叶PSⅡ核心天线复合物CP4 7和光系统Ⅰ (PSⅠ )的含量较高 ,而非活性的PSⅡ捕光色素蛋白复合体 (LHCⅡ )聚集态含量较少。研究证明 :1)水稻在决定籽粒产量的生育后期 ,其干物质的积累主要是由冠层最上面的 3片叶的光合作用所提供 ;2 )在叶片衰老过程中 ,光合反应中心的衰老早于天线系统 ;3)杂交稻的光保护途径之一 ,可能在于光抑制条件下通过增加PSⅠ含量及其对光能的吸收并刺激环式电子传递高速运转 ,从而对光合器起保护作用 ;4 )水稻叶片在衰老过程中 ,可能通过部分Chlb还原为Chla ,以降低LHCⅡ的含量 ,从而减少对光能的捕获 。

施氮量对开花期超高产小麦旗叶CO2响应曲线的影响

为给未来大气CO2浓度升高条件下超高产小麦的氮肥管理提供技术支撑,在大田条件下利用LI-6400便携式光合作用测定仪,采用开放式气路测定了不同CO2浓度下小麦旗叶的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)等相关指标,分析了施氮量对开花期超高产小麦旗叶CO2响应曲线的影响。结果表明,氮素对开花期超高产小麦旗叶的CO2响应有较大的调节作用,随着外界CO2浓度的升高,小麦旗叶的光合参数Pn、WUE逐渐上升并在800μmol CO2.mol-1左右趋于稳定。但施氮量在375kg/ha条件下Pn、WUE反而较施氮量为300 kg/ha的降低,说明在合理的施氮范围内,施氮和提高外界CO2浓度能通过增强小麦旗叶对胞间CO2的利用能力来提高光合速率、降低蒸腾速率、提高水分利用效率,从而改善旗叶的光合性能。

施氮量对超高产小麦开花期旗叶光合功能的影响

在田间条件下,采用开放式气路测定了小麦旗叶光合功能的相关指标,研究了施氮量对超高产小麦旗叶开花期荧光动力学参数的影响。结果表明,氮素对超高产小麦开花期的荧光动力学参数和光合特性有较大的调节作用。随着光照时间的延长,小麦旗叶的荧光参数ΦPSII(作用光存在时PSII实际的光化学量子效率)、qP(光化学猝灭系数)、F′v/F′m(开放的PSII反应中心的激发能捕获效率)、NPQ(非光化学猝灭系数)、ETR(电子传递速率)逐渐上升并在20 min左右趋于稳定,与光合同步;但在高氮条件下ΦPSII和qP反而较低氮处理的降低。表明在合理的施氮范围内,施氮能通过提高F′v/F′m、NPQ、ETR来增强光合机构对环境的适应能力,进而保护光合器官。在本试验条件下,超高产麦田的适宜施氮量为N 300 kg/hm2。

大豆超高产育种研究

我国大豆每公顷产量仅为1.83 t,比国外大豆主产国家低0.7～0.9 t.我国近几年每年进口2 500～2 700万吨.显著超过我国大豆总产,我国大豆年总产为1 700万吨左右.因此,提高大豆单产增加大豆总产是大豆产业的主要任务.通过过去15年的工作,利用杂交育种育成了超过4.5 t/hm^2的大豆品种3个：中黄13、中黄19和中黄35,其中中黄13在2003年已成为关内各省推广面积最大的大豆品种,2005年已推广22.4万公顷,居全国第三.

掖单22超高产群体光合生理指标的研究

对 夏玉米掖 单２２ 超 高产群 体 光合 生 理 指标 的 研究 结 果 表明 ：掖 单 ２２ 产量 水 平 达到１３ ５００ｋｇ／ｈ  ，适宜密 度为７５ ０００ 株／ｈ  左 右，产量 结构 为７５ ０００ 穗／ｈ  左 右， 穗粒 数４８０ 左 右，千粒重３８０ ｇ 左 右，经济系 数０５２ 。群 体叶面积 发展动 态为花前 快、花后 稳、蜡熟 后衰 减缓， 最大 叶面积系数（ Ｌ Ａ Ｉ）５５ 左右， 成熟期保 持２５ 左右 ；总光合 势（ Ｌ Ａ Ｄ） ３３０ 万  ·ｄ／ｈ  开 花 至成 熟期 的 光合势占 总光合势 的６５ ％ ；群体光 合速率（ Ｃ Ａ Ｐ） 全生育 期平均６５ｇ Ｃ Ｏ２／ ｍ ２·ｈ 开 花期高峰 值１０ ｇ Ｃ Ｏ２／  ·ｈ 左右； 净同化率（ Ｎ Ａ Ｒ） 全生育期 平均７８ ｇ／  ·ｄ 左右 ；干 物质 积 累总 量２６ ０００ ｋｇ／ｈ  以 上， 开花期至成 熟期干 物质积累 量占总量 的６０ ％ 左右 ；干物质 生产率平 均２５０ ｋｇ／ ｈ  ·ｄ 以上。

杂交水稻超高产育种中性状选择的研究

水稻品种间及亚种间组合的单株产量及其他主要经济性状都还有很大的改良潜力。选育强优势的品种间组合仍是进一步提高杂交水稻产量的一条有效途径。根据研究结果,本文指出了选育品种间及亚种间强优势超高产组合的性状选择关键,并对亲本选配进行了讨论。杂交水稻超高产组合的选育,利用亚种间优势目前以主攻籼爪交为宜。待籼粳杂种的籽粒充实较差这一难题解决之后,再主攻籼粳交选育优势更强的超高产组合。本文还提出通过株型育种、生理育种提高籼粳杂种植株体内“源”和“流”的水平,是解决亚种间组合籽粒充实度差的可行途径。

水稻超高产育种研究概况

对水稻超高产育种理论研究与育种实践的历史背景、研究现状、发展趋势进行了综合评述 。

超高产小麦主要性状的灰色关联度分析

应用关联度分析法 ,研究了超高产小麦主要性状对产量的影响 ,结果表明 :产量与 10个性状的关联序依次为容重r10 >穗粒数r7>有效穗r6>抽穗至成熟天数r2 >千粒重r9>穗粒重r8>全生育期r3>株高r4 >最高分蘖r5>出苗至抽穗天数r1,而且还明确了各个性状之间的关联程度 。

新疆春小麦超高产“三优”栽培法

新疆地处欧亚大陆腹地 ,属于典型的大陆性气候 ,荒漠绿洲灌溉农业 ,春小麦生长发育及其器官建成与内地省区一些麦区比较有其特点。当其产量由中、低产进入高产和超高产阶段以后 ,群体质量内涵、指标及其主要栽培措施发生变化 ,因此 ,应更新观念 ,从数量栽培向质量栽培转变。从而提出“三优”栽培法———优区、优种、优措施 。

水稻超高产栽培技术途径的探讨

盘锦水稻超高产栽培技术途径包括:一要完善田间工程,培肥地力;二要选择具有分蘖力强、根系发达、群体光合生产率高、源库协调、耐肥抗病、偏大穗的超高产水稻品种;三要通过稀播育壮秧、合理密植、完善肥水管理、综合防治病虫害技术等措施培育水稻超高产株型,形成合理的冠层结构,提高高效叶面积率、群体光合生产率、粒叶比,从而提高群体质量。

超高产小麦NRA变化动态及其与氮肥施用关系的研究

采用两种类型品种进行了三种氮肥处理试验 ,对超高产小麦叶片 NRA的变化动态 ,氮肥处理对 NRA和产量构成因素的影响进行了研究 ,阐述了 NRA与产量和产量构成因素的关系。结果表明 :从分蘖期始 ,小麦叶片 NRA逐渐上升 ,至开花期达到最高 ,后又逐渐下降。不同氮肥处理的 NRA在分蘖至孕穗差异不大 ,孕穗之后 ,氮肥一次底施的 NRA明显低于药隔期重施和药隔期补施。药隔期追氮可明显促进成穗数、穗粒数、千粒重、穗粒重等产量构成因素的增加 ,对提高产量具有重要作用。对两种类型品种 ,普通型的豫麦 4 1号宜采用药隔期重施追肥 ,大粒型的兰考 86( 79)药隔期补施氮较好。NRA与产量、产量构成因素的相关关系 ,在分蘖至拔节期间表现不密切 ,但孕穗至成熟期间与产量的相关系数均达高度正相关 ,与穗粒数。

新疆超高产棉花需肥特性的初步研究

研究表明 ,在南疆兵团植棉农场 ,现行施肥水平已能满足棉花实现超高产对大量元素的需求 ,限制产量提高的因子不再是施肥量 ,应从微量元素施用、改善施肥方法及提高精细栽培水平方面入手。一般肥力水平的条田有实现高产的可能 ,但若要持续高产、稳产 ,必须培肥地力。

超高产水稻育种的研究进展

回顾了国内外超高产水稻育种的研究历史,对目前超高产水稻育种理论和实践进行了分析和总结。并就水稻超高产育种与米质、抗性、栽培技术和地域性等问题作了讨论,还提出了水稻超高产育种中对杂交后代群体选择的一些注意要点。

黄淮海平原夏大豆超高产栽培技术

根据黄淮海平原的实际,在高产的基础上提高夏大豆单产水平,实现超高产的配套栽培技术:生育前期通过重施底肥,提早播种,采用宽窄行密植、间苗、中耕除草和防病虫害等措施;中后期通过追施肥料、适时排灌,从而提高单位面积产量。

有机肥分期配施对超高产棉铃经济性状时空分布的影响

在有机肥和无机肥配施条件下 ,以中熟高抗枯萎病苏棉 8号为材料 ,研究了有机肥全部基施、 1/2基施 1/2花施和全部花施对棉花产量和棉铃经济性状时空分布的影响。结果表明 ,有机肥 1/2基施 1/2花施比有机肥全部基施和全部花施总铃数、铃重、皮棉产量分别提高 6 16 %～ 10 15 %、 1 96 %～ 4 93%和 8 2 7%～ 15 32 % ,伏桃、早秋桃、晚秋桃以及中部果枝内外围棉铃经济性状的时空分布明显改善。说明本试验条件下有机肥 1/2基施 1/2花施是创棉花超高产最好的施肥运筹。

水稻高产育种理论与实践

经过多年的育种研究实践，提出水稻超高产育种要取得成功，必须培育高光合速率的品种。反映在田间选择方法上，从苗期至成熟期以分蘖发生早、分蘖力和分蘖势强、叶色浓、叶片厚、叶片小穗子大、单株穗整齐度好、根系寿命长、植株不早衰、紧凑型或小杯型为形态指标，单株穗数和单穗重量为选择依据进行选择，用这种方法育成的超高产稻种“三优”在贵州表现良好，产量高达８００ｋｇ／６６６，７ｍ２以上。

冀东平原冬小麦超高产育种探讨

根据冀东平原地理位置，冬小麦生长的生态条件，进行了冬小麦起高产育种的研究，建立了以主攻少蘖、大穗、大粒，兼顾抗病、早熟、抗旱、冬性的育种目标。经过多年选育工作，选育出了大穗、大粒、抗病、抗倒的超高型优良品系，为冀东平原冬小麦超高产育种工作奠定了基础。

Characterization of photosynthesis,photoinhibition and the activities of C_4 pathway enzymes in a superhigh-yield rice,Liangyoupeijiu

Characteristics of photosynthetic gas exchange, photoinhibition and C4 pathway enzyme activities in both flag leaves and lemma were compared between a superhigh-yield rice (Oryza sativa L.) hybrid, Liangyoupeijiu and a traditional rice hybrid, Shanyou63. Liangyoupeijiu had a similar light saturated assimilation rate (Asat) to Shanyou63, but a much higher apparent quantum yield (AQY), carboxylation efficiency (CE) and quantum yield of CO2 fixation (φCO2). Liangyoupeijiu also showed a higher resistance to photoinhibition and higher non-radiative energy dissipation associated with the xanthophyll cycle than Shanyou63 when subjected to strong light. In addition, Liangyoupeijiu had higher activities of the C4 pathway enzymes in both flag leaves and lemmas than Shanyou63. These results indicate that higher light and CO2 use efficiency, higher resistance to photoinhibition and C4 pathway in both flag leaf and lemma may contribute to the higher yield of the superhigh-yield rice hybrid, Liangyoupeijiu.

超高产麦田的源流库理论分析

利用以往提出的潜在库、潜在源、总流量的计算方法 ,对两年 8块超高产示范田的源流库情况进行了分析 ,初步看出 ,8块超高产示范田的源流库平衡关系分属三种类型。一是潜在源 >潜在库 >总流量 ,是受限于流的类型 ;二是潜在库 >潜在源 >总流量 ,是受限于流的另一类型 ;三是潜在库 >总流量 >潜在源 ,受限于源的类型 ;未出现受限于库的类型。研究还指出了采用“稳叶控株增穗”的技术体系 ,建立起来的“大密度小株型”群体结构在源流库三方面都有一定的优势 ;