Photosynthetic Characteristics of a Super High Yield Cultivar of Winter Wheat During Late Growth Period

The mechanism of high yield of winter wheat in the field at late growth period was investigated by measuring the photosynthetic characteristics of photosystem Ⅱ （PSⅡ） and xanthophylls cycle, which could provide physiological reference for breeding. Weimai 8 （W8）, a super high yield cultivar, and Lumai 14 （L14）, a control cultivar were object. The photosynthetic rate （Pn）, parameters of chlorophyll fluorescence and chlorophyll content were measured. The Pn, maximum photochemical efficiency of PSII （Fv/Fm）, quantum yield of PSII electron transport （ΦPSⅡ）, efficiency of excitation energy capture by open PSII reaction centers （Fv＇/Fm＇）, and photochemical quenching coefficient （qP） were higher in Weimai 8 compared to that in Lumai 14, a commercial high yield cultivar. Furthermore, Weirnai 8 showed a lower non- photochemical quenching coefficient and a lower de-epoxidized ratio of the xanthophyll cycle pigments than of Lumai 14 at late growth period. At mature stage, chlorophyll content of different leaves decreased both in Weimai 8 and Lumai 14. Chlorophyll content in flag, second and third leaf from the top of plant decreased more in Lumai 14 than in Weimai 8. These results suggested that Weimai 8 had more antenna pigments to absorb light energy, and had higher photosynthetic capability and photochemical efficiency of PSⅡ. The yield of Weimai 8 was also higher than that of Lumai 14.

水盐胁迫对超高产小麦幼苗生长及根系导水率的影响

【目的】揭示水盐胁迫对超高产小麦幼苗生长及根系导水率的影响机制。【方法】以超高产小麦品种“烟农1212”为研究对象,设置水分胁迫、盐分胁迫和水盐胁迫3种胁迫处理(2%PEG6000、0.1%Na Cl和2%PEG6000+0.1%Na Cl)和对照(Hoagland营养液,CK),测定不同处理下的小麦的生长指标、根系导水率及全氮、K^(+)和Na^(+)量,利用逐步回归分析方法,分析水盐胁迫下导致小麦幼苗根系导水率降低的因素。【结果】(1)与CK相比,水分胁迫、盐分胁迫和水盐双重胁迫分别使冬小麦幼苗的株高和叶面积显著降低。(2)水分及盐分胁迫处理的根冠比与CK相比分别增加了12%和14%,而在水盐双重胁迫条件下则显著降低了6%。(3)与CK相比,盐分胁迫和水盐双重胁迫显著增加了小麦叶片和根系的Na^(+)/K^(+)比,水分胁迫下的Na^(+)/K^(+)比虽然也有增加,但差异不显著。(4)水分胁迫、盐分胁迫及水盐双重胁迫显著降低了叶片的全氮量。(5)与CK相比,水分、盐分及水盐双重胁迫使小麦幼苗根系总导水率显著降低了58%、51%和93%,逐步回归分析表明,小麦幼苗的叶面积与根系导水率显著正相关(R^(2)=0.9619)。【结论】水盐胁迫条件下,叶面积可作为表征根系导水率的关键指标。

超晚播对冬小麦光合特性、干物质积累及产量的影响

【目的】研究新疆北疆冬小麦生长对超晚播的响应规律,为农业生产中倒茬晚和提高节水效率提供参考。【方法】采用随机区组设计,设5个超晚播期处理(D1、D2、D3、D4、D5),以当地适期播种为对照(CK),分析不同播期对小麦光合特性、干物质积累及产量的影响。【结果】与CK相比,超晚播小麦平均出苗率减少57.22%,开花期晚8.2 d,成熟期晚6 d,灌浆时间短2.2 d,超晚播小麦各处理间出苗率差异不显著,最高为D1,且D1进入开花期和成熟期最早,灌浆时间最长;花后0~14 d旗叶平均SPAD值降低,而花后21~28 d升高,灌浆期平均Pn增加1.92%,超晚播小麦花后0~28 d旗叶SPAD值D3最高D1最低,但灌浆期Pn D1最高,较D3增加11.25%;分蘖期-拔节期单株干物质积累量降低,开花期-成熟期升高,成熟期营养器官干物质分配率减小,籽粒干物质分配率增大,超晚播小麦孕穗期-成熟期单株干物质积累量、籽粒干物质分配率D3最高;平均穗数、产量分别减少19.33%、5.55%,平均穗粒数、千粒重分别增加7.87%、4.64%,超晚播小麦穗数、千粒重及产量D1最高,较D3分别增加19.21%、2.85%、20.88%,穗粒数D3最高,较D1减少4.47%。【结论】新疆北疆超晚播小麦应选择10月下旬至11月上旬田间无积雪无冻土时播种,且播种后近期无明显降雪最佳。

不同类型超级小麦产量构成因素及籽粒产量的通径分析

以8个不同类型的超级小麦新品种(系)为材料,研究了不同土壤肥力条件下3种类型超级小麦的产量构成因素变化及其对籽粒产量的相关分析和通径分析。结果表明,在高肥地力下,大穗型品种和中间型品种的产量高于多穗型品种;而中、低肥力下,多穗型品种的产量又显著高于大穗型品种。在本试验条件下,大穗型和多穗型品种的穗数、穗粒数和千粒重之间大多数存在着负相关关系,但中间型品种的产量构成因素间均为正相关,与产量的相关性也比其他类型大;偏相关分析表明,所有供试品种、多穗型、中间型和大穗型品种的穗数每增加1个单位(万穗),产量分别增加15.51、13.401、6.90和19.34 kg;穗粒数每增加1个单位(粒),产量分别增加233.153、53.861、89.22和203.90 kg;千粒重每增加1个单位(g),产量分别增加151.08、157.61、157.05和147.89 kg。通径分析表明,所有品种产量三因素对产量都有正向效应,其中穗数对产量的贡献最大;不仅多穗型品种首先必须依靠穗数,而且大穗型品种也必须在一定穗数基础上才能有更大的突破。大穗品种和多穗品种产量构成因素对产量的间接通径系数既有负值也有正值,而中间类型品种的间接通径系数均为正值,说明中间型品种产量三因素间相互协调、平衡发展且都还有提高的潜力。总之,在中等肥力下,小麦的高产栽培选择多穗型品种较为稳定;在高肥条件下,大穗型品种则具有更高产量潜力,中间型品种则是今后超级小麦育种最值得注意的类型。

超级小麦育种有关问题的探讨

进入21世纪,我国小麦生产面临着前所未有的新形势:小麦种植面积逐年减少、对小麦的需求量不断增加、加入WTO后小麦市场面临着激烈的国际竞争、迫切要求提高小麦的种植效益。形势要求我国小麦单产要有突破性提高,品质要有大幅度改善。因此"超级小麦"成为新世纪小麦育种的标志,并具有了新的内涵和意义。本文分析了"超级小麦育种"提出的背景,论述了超级小麦的概念和目标,就超级小麦种质创新、育种策略、育种技术等有关问题进行了探讨,并从产量构成、源-库关系协调和物候发育控制三个方面提出了超级小麦育种的思路。

超级小麦郑麦7698生长发育特性及其配套技术研究

为配合优质强筋小麦新品系郑麦7698的推广,采用大田攻关和小区试验相结合,探讨郑麦7698生长发育特点和超高产配套栽培技术。结果表明,郑麦7698自动调节能力强,分蘖成穗中等;籽粒灌浆期长,粒质量增加快,每1 000粒日增重平均达2.1 g;在大于10 500 kg/hm2产量水平下,郑麦7698产量结构为穗数648万穗/hm2,穗粒数37.5粒,千粒重47.2 g;在9 750~10 500 kg/hm2产量水平下,其产量结构为588万穗/hm2,穗粒数38.1粒,千粒重46.3 g。超高产配套栽培技术：深耕细耙,提高整地质量;增施有机肥,重施底肥;足墒精细播种,保证全苗、匀苗;因地因苗因气候条件有针对性强化生育期间的应变调控和管理。

再论超级麦育种

优质、高产、多抗是我国小麦育种的主要目标。为了高效利用资源和保护环境 ,应从提高肥水利用效率入手 ,培育超级麦品种 ,来实现少种多收、提高经济效益的目标。超级麦是肥水利用效率高、品质好、高产、抗逆性好的新一类生产品种的总称。培育超级麦品种需要革新现有育种技术 ,改良品种的代谢特性 ,提高对土壤、氮、磷。

不同播期播量对不同类型超级小麦产量构成因子的影响

以大穗型(01-35、8355)、中间型(62008、4133-2)和多穗型(988044、02-48)超级小麦品种(系)为试材,研究其适宜播期和播量。结果表明,大穗型品种最佳播期10月15日,中间型、多穗型品种最佳播期10月5日,播期对单位面积穗数的影响差别最高可达15%以上,对穗粒数、千粒重和产量的影响差别均在13%以下;播量对其各项指标的影响差别均在5%以下,3种类型的品种均以中、高密度产量较高。播期对超级小麦产量各构成因素的影响大于播量。

超高产小麦吸氮特性与氮肥运筹的初步研究

以普通小麦半冬性品种徐州25为试验材料,分别在北方冬麦区的河南省武陟县(N35.1°)与南方冬麦区的江苏省扬州市(N32.4°)培育超高产群体。通过比较分析,初步揭示了两地超高产小麦群体的吸氮特性:(1)与一般高产群体相比,超高产群体吸氮总量约增10％,其中主要增大了生育中、后期的吸氮强度,增加了中、后期吸氮量。(2)北方冬麦区(武陟)超高产群体总吸氮量与各主要生育期氮积累量均高于南方冬麦区(扬州)。不同生育阶段的净增吸氮量北方麦区冬前与抽穗后比南方麦区大幅度增加。相反,南方麦区因冬春温度相对较高,越冬期至拔节期的净增吸氮量多于北方麦区。据以上吸氮特性与典型超高产实践提出的合理施氮技术为:适当增加总施氮量,前氮后移,重施拔节孕穗肥。

超高产小麦氮素吸收、积累及分配规律的研究

在超高产小麦的各个生育时期 ,不同器官全氮量存在差异 ,表现为叶片 >叶鞘 >茎秆 ,三者氮积累峰值均出现在抽穗期。植株氮积累在拔节～孕穗期出现一个高峰 ,小麦生长前、中、后三个时期积累氮的比例为1∶ 3∶ 1。开花前植株氮素主要积累在叶片中 ;开花后 ,籽粒成为氮素贮存的主要场所。在籽粒形成时 ,由营养器官向籽粒转运的氮占籽粒总氮的 4 0 %～ 60 %。在总氮量相同条件下 ,前氮后移 ,重施药隔肥 ,后期进行适量的叶面喷肥 ,可增强后期植株的吸氮能力 ,提高籽粒中氮的含量 。

氮素施用对超高产小麦生育后期光合特性及产量的影响

在施纯氮总量 2 70 .0 kg.hm- 2 条件下 ,研究了不同氮素运筹对超高产小麦生育后期光合特性及产量的影响。结果表明 ,适当推迟追氮时期与加大追氮比例 ,可提高旗叶 Ru BPcase活性与 Pn速率 ;以拔节期追氮基追比 5∶ 5处理产量构成三因素较协调 ,产量最高 ;孕穗期追氮基追比 5∶ 5与 7∶ 3二处理因千粒重与穗粒数明显增加 ,返青期追氮基追比 3∶ 7处理因穗数较多 ,增产效果均较为显著。

行距对超高产小麦产量和品质的影响

为了探讨行距对不同超高产小麦品种产量和品质的影响,对5个不同类型的超高产小麦品种在相同密度(基本苗225万/hm2)、不同行距条件下的产量及品质性状进行了研究。结果表明,相同密度下,不同品种的产量、小穗数、成穗数总的趋势是以16.67cm行距时最高;不同品种要实现最大成穗数所要求的最佳行距不同:周麦16和矮早8以行距16.7cm时最高,温麦6-986和百农9711以行距20cm时最高,偃师4110以行距23.3cm时最高;行距的大小对超高产小麦的蛋白质含量、沉淀值无显著影响。在生产上可以根据不同超高产小麦品种各产量构成因素对产量的贡献不同,通过调整行距、增加成穗数以获得增产。

稻麦高产群体生育特征及其调控技术

稻麦高产群体的主要生育特征为:在适宜叶面积基础上粒叶比高;分蘖成穗率高;有效叶面积和高效叶面积比例高;抽穗时单茎、鞘重量高;水稻结实期颖花根活量高.通过减苗、扩行、调肥和控水等技术可培育高产或超高产群体.对稻麦超高产指标体系和技术途径等进行了讨论.

超高产小麦品种(系)生育后期光合特性的研究

以鲁原301、潍麦8号和山农62G三个具有超级小麦产量潜力的新品种(系)为材料,测定其在生育后期净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、细胞间隙CO2浓度(Ci)的日变化,以及荧光参数在不同生育期的变化。结果表明,与对照品种鲁麦14相比,3个具有超级小麦产量潜力的品种(系)在生育后期都具有较高的光合速率、较大的光合叶面积和较高的PSⅡ最大光化学效率(FvFm),并且其光合功能期长,叶绿素含量高,衰老延缓。品种鲁原301、潍麦8号和山农62G的每公顷穗数可达400～500万左右,成穗率低于鲁麦14;但穗粒数40以上,千粒重45g左右,均高于鲁麦14,产量分别比对照高出10.8%、24.3%和9.4%。

河北省超高产冬小麦群体和个体生育特性及产量结构特点

为明确河北省超高产冬小麦群体和个体生育规律及产量结构特点,在河北平原大田限水条件下,对产量为9 000 kg/hm2超高产小麦的群体和个体的生长发育动态和产量结构特点进行了研究。结果表明:多穗型小麦结合合理的栽培措施,在该地区更容易获得超高产。9 000 kg/hm2小麦的产量构成为:每公顷800万穗左右,穗粒数30-34粒,千粒重40 g以上;主要群体指标为:最高LAI8左右,开花后下降较慢;有较高的生物产量(一般在20 000 kg/hm2左右)和经济系数(0.42以上)。对植株的个体性状包括次生根数、单株茎数、穗部性状等也进行了分析,并与产量为7 500 kg/hm2高产田进行了讨论比较。超高产田的各项指标均明显优于高产田。

抗旱保水剂在小麦种子包衣上的应用

研究用强化辐射交联技术制备的抗旱保水剂在小麦种子包衣上的应用效果。试验结果表明 ,用抗旱保水剂处理小麦种子 ,有良好的抗旱保水作用 ,能显著提高出苗率 ,促进小麦生长 ,提高产量。

小麦高产、超高产栽培技术途径研究

对不同品种单产400-600 kg/667 m^2麦田产量构成因素的统计分析表明,成产因素对产量的作用北疆依次为单位面积穗数〉穗粒数〉粒重;南疆依次为穗粒数〉单位面积穗数〉粒重。北疆实现单产550 kg/667m^2左右高产水平的增产途径,是增穗增粒稳定粒重,实现这一途径的关键技术是提高播种质量,确保群体苗足穗齐;南疆实现单产600 kg/667 m^2左右超高产水平的增产途径,是稳定单位面积穗数、增加穗粒数、稳定提高千粒重,实现这一途径的关键技术是改善群体质量,降低群体对个体的制约,避免发生倒伏。

不同生育时期追氮对超高产小麦生育后期光合特性及产量的影响

研究了在超高产条件下，不同生育时期追施氮肥对超高产小麦光合特性和产量的影响．结果表明，拔节期、孕穗期追氮有利于延缓小麦生育后期旗叶中 Ｃｈｌ含量、Ｐ_ｎ与 ＲＵＢＰｃａｓｅ活性及植株 ＬＡＩ， ＣＡＰ的下降速率．拔节期追肥较其它时期追肥产量构成因素较为协调，产量最高；孕穗期追肥能明显增加粒重与粒数，增产效果也十分显著；返青期追肥由于粒重较低，产量略高于氮肥全部底施．

超级小麦生育后期根系活力与净光合速率相关性的研究

以超级小麦PH01-35、PH62008、988044和鲁麦14(CK)为试验材料,对小麦开花后根系活力变化、过氧化物酶活性的变化和光合速率的变化进行了初步探讨。结果表明,小麦开花后根系活力(TTC还原力)的变化总体呈现相同趋势,即开花期根系活力较低,开花期至灌浆期根系活力升高,成熟期根系活力则处于低值水平的相对缓慢的下降趋势,但超级小麦根系活力和过氧化物酶(POD)活性明显高于鲁麦14。在小麦根系衰老过程中,POD活性的变化与根系活力变化的同步性和时间上的轻微差异,显示着根系活力与POD活性之间的某种必然联系。超级小麦品种在光合生理特性方面,具有较高的光合速率。

不同类型超级小麦品种小花分化及产量构成因素的相关性分析

以山东省超级小麦项目组近几年育成的8个不同类型的超级小麦新品种(系)为材料,进行了小花分化历程的观察比较和在不同地力下产量及产量结构三要素的相关分析。结果表明:从小花原基初始分化到四分体形成期所经历的天数为31～37天,大穗型品种历时较长。小花分化的开始时间主要与品种抽穗期早晚有关,与品种类型关系不大。超级小麦的产量水平随土壤肥力提高而增加,在高肥地力下,中间型和大穗型品种增产潜力较大;在中肥和低肥地力下,多穗型品种产量较高。中间型品种的单位面积穗数、穗粒数和千粒重与产量的相关性最好,是超级小麦育种和高产栽培中最值得注意的类型。