不同育栽方式水稻籽粒灌浆结实与旗叶衰老特性研究

研究了肥床旱育手栽、半水育秧手栽及塑盘旱育抛栽水稻籽粒灌浆及旗叶衰老特征 .结果表明 :半水育秧手栽水稻籽粒活跃生长期长 ,但起始生长势弱 ,平均生长速率低、旗叶早期衰老慢 ,而后期快 ,肥床旱育手栽则相反 ,起始生长势和平均生长速率最高、活跃生长时期最短 ,旗叶前期衰老快后期慢 ,塑盘旱育抛栽介于两者之间 .

旱后复水对冬小麦旗叶生理特性及籽粒产量的影响

【目的】探索冬小麦旗叶生理特性等指标对不同水分调控的响应过程。【方法】通过防雨棚测坑试验,研究了不同水分处理(抽穗扬花期设置充分供水(CK)、轻度和重度水分胁迫,灌浆成熟期恢复正常供水)对冬小麦旗叶脯氨酸质量分数、可溶性糖质量分数、叶绿素质量分数和丙二醛质量分数及籽粒产量等指标的影响。【结果】抽穗扬花期轻度亏水处理(T1)在复水后第1天旗叶的脯氨酸质量分数高于CK、叶绿素质量分数低于CK但两者均未达到显著水平,复水后第11天可溶性糖质量分数低于CK且差异显著,丙二醛质量分数高于CK但差异不显著,与CK相比,籽粒产量降低了4.3%,且差异不显著;抽穗扬花期重度亏水的处理(T2处理)在复水后第16天的旗叶脯氨酸质量分数和可溶性糖质量分数均低于CK水平,且差异不显著,与CK相比,穗粒数和籽粒产量分别降低了10.6%和13.6%,差异显著(p<0.05),千粒质量和有效穗数与CK的差异均不显著。【结论】在抽穗扬花期轻度干旱胁迫灌浆期恢复正常供水,可在保证产量不明显降低的前提下有效提高灌溉水利用效率;抽穗扬花期重度干旱胁迫,会对冬小麦叶片主要生理指标产生较大负面影响,进而影响冬小麦籽粒产量的形成。

水肥一体化条件下施氮量对小麦旗叶叶绿素荧光特性及产量的影响

为探讨水肥一体化条件下施氮量对小麦旗叶叶绿素荧光特性及籽粒产量的影响,以小麦品种济麦22为试验材料,设每公顷施纯氮0(N0)、150(N1)、180(N2)、210(N3)和240kg(N4)五个处理,通过大田试验分析了不同处理间小麦旗叶PSⅡ最大光化学量子效率(F_v/F_m)、PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)、叶绿素相对含量、籽粒灌浆速率及产量的差异。结果表明,花后14~35d,小麦旗叶F_v/F_m在N3和N4处理间无显著差异,但二处理显著高于其他处理。花后0~35d,N3处理的旗叶ΦPSⅡ最高,施氮量再增加至N4时,ΦPSⅡ无显著变化。花后14~28d,N3和N4处理的旗叶叶绿素相对含量显著高于其他处理;花后35d,N3处理显著高于N4处理。粒重和灌浆速率在灌浆前期均随施氮量增加而降低;灌浆后期N3与N4处理间粒重和灌浆速率无显著差异,但二处理显著高于其他处理。籽粒产量在N3处理下最高;在施氮量增加至N4时,籽粒产量不再增加,且氮肥生产效率和氮肥农学效率分别下降了14.6%和24.0%。在本试验条件下,210kg·hm^(-2)是兼顾高产和高效的最佳施氮量。

底肥分层条施对冬小麦旗叶衰老和光合特性、籽粒产量和肥料利用率的影响

【目的】针对黄淮海地区冬小麦生产中肥料撒施或埋深过浅导致肥料利用率低的问题,探索水浇地麦田底肥施用方式对冬小麦籽粒产量和肥料利用率的影响,以期为该地区冬小麦高产和肥料的高效利用提供理论依据和技术支撑。【方法】于2016—2018年冬小麦生长季,在水浇地大田条件下,设置5种肥料施用方式:全生育期不施肥(T1);底肥单层条施于地表下8、16和24 cm土层深处(T2、T3和T4);底肥按1﹕2﹕3分为3份,分别条施于地表下8、16和24 cm土层深处(T5)。研究不同施肥方式对冬小麦旗叶衰老和光合特性、籽粒产量和肥料利用率的影响。【结果】随着底肥条施深度的增加,冬小麦花后旗叶超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、可溶性蛋白含量、最大光化学效率(Fv/Fm)和实际光化学效率(ΦPSⅡ)均提高,气孔导度(Gs)增大,净光合速率(Pn)提高,丙二醛(MDA)含量降低。底肥分层条施处理(T5)与底肥24 cm单层条施处理(T4)相比,开花后旗叶衰老、荧光和光合特性差异不明显,但籽粒产量和肥料农学效率显著提高,增幅分别为5.4%—6.5%和26.8%—72.9%,这与其在较高成穗数条件下仍保持较高的穗粒数和千粒重有关。【结论】水浇地麦田,底肥按1﹕2﹕3的比例分层条施可以在获得较高成穗数的基础上,延缓冬小麦旗叶衰老、改善旗叶光合能力,增加穗粒数、千粒重和籽粒产量,促进肥料高效利用。

微咸水补灌对黄河三角洲小麦旗叶衰老及产量构成的影响

为给黄河三角洲盐碱地区小麦高效栽培提供理论依据,本试验采用随机区组设计,设灌溉水含盐量分别为0 g/L(淡水,对照)、2、3、4 g/L 4个微咸水浓度处理,研究拔节期补灌对土壤盐分、小麦衰老生理和农艺性状指标的影响。结果表明,微咸水浓度为2 g/L时,土壤盐分分布与淡水无异,3 g/L和4 g/L时土壤上层(0~60 cm)积盐严重;2 g/L微咸水灌溉小麦旗叶的光合速率、千粒重、产量、收获指数及丙二醛含量与对照无显著差异,而脯氨酸含量和超氧化物歧化酶活性显著高于0、4 g/L处理。4 g/L微咸水灌溉小麦株高、旗叶光合、产量及收获指数显著低于其它处理,丙二醛含量分别比0、2、3 g/L处理高169.8%、144.2%和43.9%。黄河三角洲地区淡水资源短缺,可以考虑在小麦拔节期使用2 g/L微咸水代替淡水灌溉,小麦可以通过积累脯氨酸和提高SOD活性来延缓旗叶衰老,获得较高产量,且对土壤盐分影响较小;而4 g/L含盐量及以上浓度的咸水不适合用来进行小麦拔节期补灌。

除草剂对冬小麦光合特性、籽粒产量及品质的调控效应

通过田间试验研究了4种除草剂(2,4-D丁酯、‘巨星’、‘世玛’和‘骠马’)对2个小麦品种(‘临优145’和‘临汾138’)光合特性、籽粒产量和品质的影响。结果表明:2,4-D丁酯使小麦灌浆期间旗叶的叶绿素相对含量(SPAD值)和净光合速率(Pn)一直较低,千粒重和籽粒产量显著低于对照;‘巨星’使灌浆前期的SPAD值和Pn较高而中后期快速下降,灌浆持续时间缩短,产量与对照相近;‘世玛’使灌浆前中期SPAD值和Pn较低但后期下降缓慢,灌浆持续时间延长,千粒重和籽粒产量显著高于对照和其它处理;‘骠马’对光合特性和产量影响较小。2,4-D丁酯和‘骠马’使籽粒的蛋白质含量、湿面筋含量、沉降值、吸水率、评价值显著或极显著提高,稳定时间延长,而形成时间与对照相近;‘巨星’和‘世玛’处理的品质指标大多低于或接近对照。研究发现,除草剂通过调控小麦旗叶光合特性和灌浆进程来影响其千粒重和籽粒产量,且除草剂和品种间存在差异;2,4-D丁酯虽能明显改善小麦品质但却显著降低籽粒产量,‘骠马’使小麦品质特性改善的同时也使籽粒产量有所提高,‘世玛’虽能显著提高籽粒产量却使品质特性变差。

施氮量和种植密度对稻茬晚播小麦干物质积累及光合特性的影响

旨在为稻茬晚播小麦高产高效栽培提供理论依据,在大田试验条件下,研究了施氮量(0,150,225 kg/hm^2)和种植密度(150×10^4,225×10^4,300×10^4株/hm^2)对稻茬晚播小麦旗叶光合特性及干物质积累转运的影响。研究结果表明,全生育期干物质积累量和叶面积指数(LAI)均随施氮量和种植密度的增加而增加,但拔节后干物质积累比例则随种植密度增加而降低。花后干物质积累量、花前干物质转运量均随施氮量的增加而增加,随种植密度的增加呈先增后降的变化特点。不同处理干物质转运量对籽粒产量的贡献率(CDMRG)平均约为40%,干物质转运效率(DMRE)平均约为26%;CDMRG和DMRE均随施氮量的增加而下降,随种植密度的增加亦呈先升后降的变化趋势。旗叶净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)、叶绿素相对含量(SPAD值)均随施氮量的增加而升高,随种植密度的增加而降低,胞间CO2浓度(Ci)则呈相反的变化趋势。产量及产量构成因素在不同施氮量及种植密度处理下均达极显著差异水平,在本试验条件下,施氮量为225 kg/hm^2、种植密度为225×10^4株/hm^2时,有利于维持稻茬晚播小麦的产量稳定,可作为长江中下游地区稻茬晚播小麦的适宜氮密组合模式。

灌溉和种植方式对冬小麦生育后期旗叶光合特性及产量的影响

于2009—2011年通过田间试验,以高产中筋冬小麦品种济麦22为材料,设等行距平作、宽窄行平作、沟播3种种植方式,每种种植方式下设不灌水(W0)、灌拔节水(W1)、灌拔节水+开花水(W2)、灌拔节水+开花水+灌浆水(W3)4种灌溉处理(每次灌水量为60 mm),研究不同灌溉和种植方式对冬小麦生育后期旗叶光合特性和产量的影响.结果表明:随冬小麦灌水量的增加,3种种植方式下小麦花后旗叶叶面积和光合速率均增加,光系统Ⅱ最大光化学效率和实际光化学效率也增加;与W0处理相比,各灌水处理提高了小麦籽粒产量,但水分利用效率(WUE)降低.同一灌溉条件下,与其他两种种植方式相比,沟播方式小麦花后旗叶光合速率、光系统Ⅱ最大光能转化效率和实际光化学效率均较高,且W2处理籽粒产量显著高于其他处理.统筹考虑冬小麦的籽粒产量和WUE,沟播结合灌拔节水+开花水是华北平原冬麦区较适宜的节水种植方式.

灌水对宁春50籽粒干物质积累、产量及水分利用效率的影响

为给春小麦节水高产栽培提供依据,以春小麦品种宁春50为材料,通过田间灌水试验,研究了不同灌水处理(W1:灌二棱水;W2:灌二棱水和拔节水;W3:灌二棱水、拔节水和开花水)对春小麦花后旗叶衰老进程、光合特性、干物质积累与分配、水分利用效率(WUE)及籽粒产量的影响。结果表明,在春小麦花后各阶段,旗叶过氧化物酶(POD)活性随着灌水次数增加而提高,W2处理花后中后期超氧化物歧化酶(SOD)活性最高,增加灌水显著降低旗叶丙二醛(MDA)含量。增加灌水次数明显延缓灌浆后期SPAD值的快速降低,W1处理的叶面积系数(LAI)显著低于W2和W3处理,开花期、灌浆中期旗叶光合特性(C_i、T_s、G_s、P_n)表现为W3>W2>W1,灌水次数增加量及其对籽粒产量的贡献率,提高了花后光合产物的积累,促进春小麦灌浆后期千粒重的持续快速增加。增加灌水次数明显提高春小麦籽粒产量、收获指数,但使灌水利用效率、水分利用效率降低。在本试验条件下适度的灌水可实现春小麦节水高产并举。

不同小麦品种籽粒产量对低氮胁迫的响应及其与旗叶光合特性的关系

分析现阶段我国诸多地方开展的小麦种植工作,可知会应用到较多的氮肥,从而为小麦生长提供足够的养分,农作物的光合效率也得到极大的提升,但是研究实际的氮肥应用情况发现存在着氮肥利用不合理情况,而且过量的使用氮肥给种植人员造成的经济负担非常重,还会引发土壤及环境污染问题,所以需要种植人员对于小麦种植期间氮肥应用与小麦品种选择情况多进行研究,尽量选择具有较强的耐低氮胁迫、高产量的小麦品种进行种植,从而保证选择的小麦品种可以在低氮的环境中健康的生长,确保小麦较为理想的光合作用可对高产量小麦栽种后产品的产量及品质进行提升。基于此本文选择了多个不同籽粒产量的小麦品种进行种植试验,对于相关品种与低氮土壤栽种后的产量、光合作用速率的相关性进行了探究,以此为更多小麦种植人员提供低氮高效小麦品种的选择指导经验。

除草剂对小麦光合特性籽粒产量及品质的调控效应

通过田间试验研究了4种除草剂(2,4-D丁酯、巨星、世玛和骠马)对2个小麦品种(临优145和临汾138)光合特性、籽粒产量和品质的影响。结果表明:2,4-D丁酯使小麦灌浆期间旗叶的叶绿素相对含量(SPAD值)和净光合速率(Pn)一直较低,千粒重和籽粒产量显著低于对照;巨星使灌浆前期的SPAD和Pn较高而中后期快速下降,灌浆持续时间缩短,产量与对照相近;世玛使灌浆前中期SPAD值和Pn较低但后期下降缓慢,灌浆持续时间延长,千粒重和籽粒产量显著高于对照和其它处理;骠马对光合特性和产量影响较小。2,4-D丁酯和骠马使籽粒的蛋白质含量、湿面筋含量、沉降值、吸水率、评价值显著或极显著提高,稳定时间延长,而形成时间与对照相近;巨星和世玛处理的品质指标大多低于或接近对照。研究发现,除草剂通过调控旗叶光合特性和灌浆进程来影响千粒重和籽粒产量,且除草剂和品种间存在差异;2,4-D丁酯虽能明显改善小麦品质但却显著降低籽粒产量,骠马使小麦品质特性改善的同时也使籽粒产量有所提高,世玛虽能显著提高籽粒产量却使品质特性变差。