抗旱丰产春小麦新品种陇春43号选育报告

为甘肃省小麦生产提供抗旱、抗病、丰产、优质小麦新品种,以促进小麦更新换代,实现小麦稳产增产,以衡7728为母本、陇春27号为父本进行了有性杂交,通过异地生态选择、采用系谱法成功选育出了抗旱丰产春小麦新品种陇春43号。2018—2019年参加甘肃省旱地春小麦区域试验,平均折合产量3074.70 kg/hm^(2),较对照品种西旱2号增产10.02%。2020年参加甘肃省旱地春小麦生产试验,平均折合产量3582.61 kg/hm^(2),较对照品种西旱2号增产9.81%。该品种具有高产稳产,优质,株型紧凑,抗旱,抗倒伏,中抗条锈和白粉病等特点,适宜在甘肃省中部旱地春麦区以及类似生态地区种植。

土壤水分对不同抗旱性春小麦品种叶片保护性酶活性及产量的影响

【目的】研究土壤水分对不同抗旱性春小麦品种叶片保护性酶活性及产量的影响,为选育春小麦抗旱品种及制定节水高产措施提供理论依据。【方法】在大田条件下,以抗旱性较强的品种新春46号、抗旱性中等的品种新春37号、抗旱性较弱的品种新春26号为材料,设置3种水分处理,研究土壤水分对不同抗旱性春小麦品种旗叶超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性、丙二醛(MDA)含量及产量的影响。【结果】随着水分亏缺程度的加剧,春小麦旗叶SOD、CAT活性在扬花期呈升高的趋势,而在灌浆期则呈先升高后降低的趋势;POD活性在扬花期呈先升高后降低的趋势,灌浆期则呈升高的趋势;MDA含量呈升高的趋势;SOD、POD活性表现为抗旱性较强的品种新春46号>抗旱性中等的品种新春37号>抗旱性较弱的品种新春26号,MDA活性在春小麦品种间则呈相反的趋势。收获穗数、穗粒数和产量均随着水分亏缺程度的加剧而降低,抗旱性较强的品种新春46号在有限灌溉和亏缺灌溉处理下,其收获穗数和穗粒数降低幅度小于新春37号和新春26号,且产量高于新春37号和新春26号。【结论】抗旱性较强的品种新春46号在有限灌溉和亏缺灌溉条件下,旗叶SOD、POD酶活性较高,MDA含量较低,活性氧清除能力较强,有效延缓了小麦植株的衰老,收获穗数和穗粒数较抗旱性中等的新春37号和抗旱性较弱的新春26号下降幅度低,在水分亏缺条件下有利于获得较高的产量。

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)。

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。

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%。

旱地春小麦新品种银春11号生产性能评价

为全面了解银春11号的生产特性,依据2016—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,对其丰产性、稳产性和适应性等进行了分析。结果表明,银春11号丰产性好,增产潜力大,2016、2017年的区域试验中,分别较对照品种西旱2号增产13.25%、9.90%;银春11号具有较好的高产稳产性,2016、2017年高稳系数分别为102.82、100.06,均高于对照品种西旱2号的90.90;银春11号具有广泛的适应性,2016、2017年适应度分别为80%、60%,在各试验点中增产点率为90%。综上,银春11号丰产性、稳产性较好,适应性较强,适宜在甘肃中部旱地春麦区栽培。

基于Sentinel-2的青铜峡灌区春小麦和苜蓿早期识别

【目的】基于决策树分类算法对青铜峡灌区春小麦和苜蓿进行早期识别。【方法】在实地调研的基础上,结合Sentinel-2遥感影像,构建能够不断融入遥感数据的决策树分类算法,对青铜峡灌区春小麦和苜蓿进行早期识别。【结果】4月上旬,由于春小麦和苜蓿生长特征较为相似,春小麦和苜蓿的总体分类精度分别为69%和75%。此后,随着观测数据的不断融入,分类精度逐步提升,5月14日二者的分类精度即可达到90%以上。5月31日利用全部5期卫星影像数据时,春小麦的总体精度可达到94%,Kappa系数为0.75,苜蓿的总体精度可达到97%,Kappa为0.86。2023年青铜峡灌区春小麦种植面积为24 000 hm^(2),苜蓿种植面积为2 000 hm^(2)。其中,春小麦种植结构较为复杂,既存在集中连片的大规模种植,也存在大量面积较小的碎片化种植带。【结论】基于Sentinel-2遥感数据的决策树分类方法,可在4月上旬获取初步分类结果,在5月中旬苜蓿第1次收割之前对青铜峡灌区春小麦和苜蓿进行较为准确的识别。

西北旱塬免耕的产量效应受降水特征和施肥显著影响

【目的】在冬小麦-夏春玉米轮作体系,研究不同降水年型条件下西北雨养农业区耕作与施肥对作物产量的影响,为西北旱塬作物高产稳产提供理论依据。【方法】基于2005年甘肃陇东旱塬设置的土壤耕作与培肥长期定位试验(3年冬小麦—1年春玉米),主处理为传统耕作和免耕,副处理为不施肥(CK)、单施氮肥(N)、单施磷肥(P)、单施农家肥(M)、氮磷配施(NP)和氮磷配施农家肥(NPM)。结合对冬小麦和玉米产量的分析,探究不同耕作与施肥处理下作物产量在不同降水年型的差异机制。【结果】降水年型、耕作和施肥方式显著影响冬小麦和玉米产量。无论何种降水年型或耕作方式,配施有机肥的NPM处理作物产量(冬小麦3441 kg/hm^(2),春玉米8991 kg/hm^(2))均显著高于其他施肥处理,并且NPM处理对作物的增产效果在丰水年型更为明显。在丰水年型,相对于传统耕作,免耕处理的作物产量无明显差异,但在干旱及平水年型下,免耕冬小麦平均产量分别下降了15.6%和25.7%,玉米平均产量分别下降了17.9%和4.6%;与传统耕作相比,免耕处理下的冬小麦和玉米水分利用效率在干旱年型分别下降了6.7%和17.0%,冬小麦水分利用效率在平水年型下降了24.0%。免耕处理下土壤有机质、全氮、全钾、速效氮、速效磷和速效钾含量显著高于传统耕作。【结论】在西北半干旱雨养农业区,干旱及平水年型免耕虽然提高了土壤养分含量,但降低了作物水分利用效率,这是导致作物产量降低的主要原因。因此,需要根据降水情况选择耕作方式,提高西北黄土旱塬作物产量的稳定性。

播种量对浅埋滴灌宽幅匀播春小麦农艺性状及产量的影响

为研究筛选甘肃河西地区浅埋滴灌条件下春小麦最佳播种量,以宁春4号为试材,研究了不同播种量对浅埋滴灌条件下春小麦产量构成、农艺性状及产量的影响。结果表明,在浅埋滴灌宽幅匀播栽培条件下,随着播种量的增加春小麦的株高也随之逐渐提高,穗长和穗粒数随播种量增加均呈先增后降趋势。春小麦播种量为675万粒/hm^(2)时,穗长最长,为8.02 cm;穗粒数最多,为38.05粒;千粒重也较高,为39.4 g;折合产量最高,为8175.0 kg/hm^(2),且均显著或极显著高于其余处理。建议在甘肃河西地区春小麦浅埋滴灌宽幅匀播栽培中播种量以675万粒/hm^(2)为宜。

氮肥与生物质炭配施对春小麦生长、产量及品质的影响

为了解氮肥和生物质炭配施对北疆灌区春小麦生长、产量及品质的影响,采用随机区组试验设计,以春小麦品种新春37号为供试材料,设置3个氮肥水平[不施氮肥(N0:0 kg·hm^(-2))、常规施氮(N1:300 kg·hm^(-2))、减量施氮(N2:255 kg·hm^(-2))]和4个生物质炭水平[不施生物质炭(B0:0 kg·hm^(-2))、低量生物质炭(B1:10×10^(3)kg·hm^(-2))、中量生物质炭(B2:20×10^(3)kg·hm^(-2))、高量生物质炭(B3:30×10^(3)kg·hm^(-2))],分析了不同处理下春小麦干物质积累与转运特性、籽粒产量及品质指标的差异。结果表明,生物质炭与氮肥配施可增加春小麦单株干物质积累量,提高花前同化物转运量、转运效率和对籽粒产量的贡献率,促进籽粒灌浆和产量形成,改善加工、营养品质。对小麦生长、品质及产量指标进行综合分析,减量施氮配施中量生物质炭(N2B2)处理综合表现最好,且该处理下成熟期单株干物质积累量最高,达5.12 g·株^(-1),花前同化物转运量、转运效率和对籽粒产量的贡献率分别为0.46 g·株^(-1)、15.32%、17.41%,产量较单施氮肥(N1B0)处理提高22.12%,蛋白质(干基)含量、淀粉(湿基)含量、面筋(湿基)含量、Zeleny沉降值和硬度分别为16.59%、62.12%、31.31%、46.95 mL和63.79。综上所述,在本试验条件下,减量氮肥配施中量生物质炭(N2B2)有利于北疆灌区春小麦高产优质生产。

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。

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。

442份小麦苗期抗条锈病鉴定

为了解442份小麦材料苗期的抗病性,利用当前条锈菌优势流行生理小种CYR32、CYR33和CYR34对其进行苗期抗性鉴定,并利用基因芯片检测了其中241份春小麦所携带的抗条锈基因。结合苗期抗条锈病鉴定和基因芯片检测结果,共筛选出151个抗性品种,其中四川材料和CIMMYT材料中的抗条锈病基因较为丰富,且分布频率高。研究结果为筛选国内抗病性小麦种质资源以及国外优异种质的引进提供了参考,也为挖掘小麦抗条锈病基因及后续小麦抗条锈病分子育种研究奠定基础。

不同矿化度灌溉水对春小麦种子萌发特性的影响

为解决南疆小麦生产上日益缺水的问题,探索了小麦种子萌发对不同水质的响应,将3个春小麦品种的种子置于4种不同矿化度的水环境中进行发芽试验,对不同品种萌发和根系生长指标进行测定分析。结果表明:随着矿化度的升高,3个春小麦品种的萌发特性指标均下降。根据主成分分析将7个小麦萌发及根系生长指标简化为2个关键因子指标,建立综合评价体系,最终得出综合排名前三的处理分别为:蒸馏水浇灌新春15号、自来水浇灌新春15号和蒸馏水浇灌新春8号,主成分综合得分分别为1.56、0.81、0.53;微咸井水浇灌新春6号综合排名最低。综合分析认为,蒸馏水浇灌新春15号综合表现最好,但使用蒸馏水灌溉成本过高,由于新春15号耐盐性最强,可推荐在生产中应用;并结合实际情况推荐在当地春小麦生产中用绿化灌溉水全部或部分替代农业灌溉水进行灌溉。

西北春麦区APSIM-Wheat模型作物参数全局敏感性分析与比较

为提高西北春麦区APSIM-Wheat模型的适应性及校准的效率和精度,需要对作物参数进行重新率定,并对参数的取值范围进行标定,设定±10%、±20%、±30%、±40%和±50%五个参数取值范围,采用EFAST法和Morris法比较不同参数取值范围下模型的18个作物参数对春小麦产量和生物量的敏感性,并分析EFAST方法下最适宜的参数取值范围,同时对比两种敏感性分析方法的一致性。结果表明,对产量敏感的参数分别为每克茎籽粒数量(GPGS)、初花期积温(TFI)、灌浆期积温(TSGF)、出苗期到拔节期积温(TEOJ)、开花期积温(TF)、潜在灌浆速率(PGFR);对生物量敏感的参数分别为出苗期到拔节期积温(TEOJ)、灌浆期积温(TSGF)、初花期积温(TFI)、开花期积温(TF)。模型敏感参数和不敏感参数的适宜取值范围分别为±30%和±5%。不同参数取值范围下EFAST法和Morris法得到的敏感性结果一致性较好,在进行参数的敏感性分析时可以互相替代。

青海省春小麦田杂草群落组成及其多样性分析

为明确青海省春小麦田杂草发生种类及其群落特征,采用倒置“W”九点取样法对青海省东部农业区和柴达木盆地农业区春小麦田杂草种类、生活型、科属组成、群落结构及杂草多样性进行调查。统计分析发现:小麦田有85种杂草,隶属24科64属。其中,菊科和禾本科是数量最多的科别,杂草分别为16种和14种。从杂草的综合优势度来看,藜(Chenopodium album L.)、野燕麦(Avena fatua L.)、萹蓄(Polygonum aviculare L.)、苦苣菜(Sonchus oleraceus L.)、苣荬菜(Herba Sonchi Brachyoti)5种杂草为优势杂草,芦苇(Phragmites australis(Cav.)Trin.)、赖草(Leymus secalinus(Georgi)Tzvel.)、狗尾草(Setaria viridis(Linn.)Beauv.)、藏蓟(Cirsium eriophoroides)、荞麦蔓(Fagopyrum esculentum Moench.)、节裂角茴香(Hypecoum leptocarpum Hook.f.et Thoms.)、猪殃殃(Galium spurium L.)、大刺儿菜(Cirsium arvense var.setosum(willd.)Ledeb)、密花香薷(Elsholtzia densa Benth.)、野油菜(Brassica juncea(L.)Czern.et Coss.)10种杂草为区域性优势杂草。此外有常见杂草22种,一般性杂草48种。东部农业区田间杂草物种丰富度较柴达木地区高,湟中区、大通县、互助县麦田杂草的物种丰富度依次为46、45、42;柴达木盆地的都兰县、德令哈市、乌兰县、格尔木市麦田杂草的物种丰富度依次为30、26、23、13,调查区以格尔木市的物种丰富度最小。比较杂草的生活型发现,同一地区越年生杂草、多年生杂草的发生数量和一年生杂草的数量基本接近50%;从杂草群落的相似性来看,东部农业区的湟中区、互助县、大通县杂草群落组成极为相似,而柴达木盆地绿洲农业区的都兰县、德令哈市、格尔木市、乌兰县杂草群落相似性程度高,杂草群落结构的相似性结果与区域小麦生产实际相吻合。群落结构组成和区域耕作制度、气候条件、土壤理化性质、田间管理水平等具有较大的相关性,建议加强杂草优势种和区域性优势杂草的防控和监测,因地制宜制定杂草绿色防控措施。

基于混沌万有引力算法对APSIM模型中旱地春小麦产量形成参数的优化

为了解决APSIM模型中春小麦产量形成参数本土化率定过程中所面临的耗时长、精度差、效率低等问题,采用混沌万有引力(chaotic gravitational search algorithm, CGSA)算法,基于1971-2014和2018-2021年甘肃省定西市统计年鉴中的产量数据以及2015-2017年定西市安定区凤翔镇安家沟村的大田试验数据、1971-2021年定西市安定区的产量和气象资料,对春小麦产量形成参数进行优化。结果表明,采用CGSA优化参数后,均方根误差(RMSE)、归一化均方根误差(NRMSE)和模型有效性指数(ME)的平均值分别为22.98 kg·hm^(-2)、1.393%和0.995,说明模型在甘肃省定西市春小麦产量的评估中表现出较好的适应性。此外,CGSA具有较好的全局寻优性能和较快的收敛性,为APSIM模型的参数优化提供了一种高效、精准的方法。

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。

宁夏引黄灌区春小麦品种(系)抗倒伏相关性状杂种优势及配合力分析

【目的】小麦常规育种实质是对杂种F1性状杂种优势连续多代选择和保持的过程,探究宁夏引黄灌区春小麦品种(系)间抗倒伏相关性状的杂种优势、配合力,明确与小麦抗倒伏性状显著相关的农艺性状指标,为宁夏春小麦抗倒伏性状的杂种优势利用及其后代筛选与保持提供一定的理论依据。【方法】以14份宁夏引黄灌区春小麦品种(系)为亲本,按NCⅡ不完全双列杂交设计配制45个杂交组合,分析亲本及其杂交种F1株高、秆型指数等13个抗倒伏相关性状杂种优势、配合力及其相关性。【结果】不同品种(系)间抗倒伏性存在显著差异,杂种F1代抗倒伏相关性状存在一定的杂种优势。NZ42、M6445和M8887主茎抗推力的一般配合力较高,分别为11.68、8.00和10.67,且其他性状的一般配合力也表现较为优异。主茎抗推力强优势组合有M6445×M8887、M6445×MJ48、NZ42×N2038、NZ42×M7723、NZ42×NZ39、H3015×宁春50号。与此同时,相关性分析发现株高与第一节间长和第二节重成显著正相关,与第二节间长和第四节间长成极显著正相关。其次,主茎抗推力与主茎鲜重、茎粗、弯曲力矩和秆型指数成极显著正相关,与第四节间长成显著负相关,与第二节重和第二节间充实度相关性不显著。【结论】NZ42、M6445和M8887为本研究的优良亲本,且NZ42×NZ39、M6445×MJ48、M6445×M8887为本研究抗倒伏育种的优良组合。同时,供试材料不同组合倒伏性状间存在杂种优势利用潜力,但超亲优势不突出,且杂交组合的抗倒伏能力既受加性效应影响又受非加性效应影响,其中,受母本遗传背景影响更大。与此同时,第四节间长、弯曲力矩和秆型指数与株高和主茎抗推力相关性较高,可作为抗倒性育种后代选择的重要参考。

美国硬红冬和硬红春小麦籽粒品质比较及与中国强筋小麦标准对标分析

随着人们消费结构的改变,面包市场发展迅速,但中国优质强筋小麦生产供应不足,质量差异较大,而美国硬麦有良好的加工性能和稳定的品质,制粉和烘焙特性优异。研究美国硬红冬小麦和硬红春小麦籽粒品质年度间变化特点及品质指标间相关性,可为中国强筋小麦籽粒品质研究与发展提供参考。本文汇总了美国小麦协会1999—2021年间发布的硬红冬小麦、硬红春小麦品质相关性状数据,分析了两类小麦品质指标间相互关系,并探讨了美国硬麦品质对中国现有强筋小麦标准的适配度。结果表明,与硬红冬小麦相比,硬红春小麦蛋白含量高,筋力强,形成时间、稳定时间等面团品质更高,烘焙品质更优,且籽粒、面粉品质稳定性高。对标中国强筋小麦标准可以发现,硬红春小麦对标中国强筋小麦标准的达标率高于硬红冬小麦,蛋白含量、湿面筋达标率差距尤为明显。综合考虑中国强筋小麦生产现状,并结合美国硬麦对中国强筋小麦标准达标率,中国强筋小麦标准可将蛋白含量调整为>14.5%,湿面筋含量为>32.0%,稳定时间>10 min,容重、硬度分别大于760 g·L^(-1)和65。硬红春小麦品质指标的相关性分析显示,拉伸面积与面包烘焙吸水率显著负相关,与面包体积显著正相关,可用于预测强筋小麦面包品质;中国标准可设置拉伸面积为105 cm^(2)。