超大穗小麦籽粒灌浆特性研究

超大穗小麦是小麦超高产育种的宝贵资源,通过去穗处理,对不同类型的超大穗小麦灌浆特性进行了方程拟合及参数分析,结果表明：①百粒重的增重进程,在不同处理间无显著差异,不同品系间差异明显;②单株粒重的增重进程,在不同处理间、不同品系间都表现出显著差异,不同处理间更为突出;③对灌浆参数分析,超大穗小麦的最大灌浆速度与对照基本一致,但灌浆期显著的长,８６（３０６）达５０d,90(151)43d,而对照小偃６号、咸农１５１分别为４０d,35d。依次配合相应的栽培技术,可有效的发挥超大穗小麦产量潜力。     

施硫对'豫麦50'籽粒灌浆特性及产量的影响

选用弱筋小麦品种‘豫麦50’为材料,通过大田试验研究了较高供氮水平下（施纯氮330kg／hm^2）施用低量（S20kg／hm^2）、中量（S60kg／hm^2）和高量（S100kg／hm^2）硫肥对小麦籽粒灌浆特性和产量的影响。结果显示,不同施硫处理的小麦籽粒灌浆进程均呈“慢-快-慢”的S型曲线,拟合的Logistic方程决定系数均大于0．9932,并达到极显著水平;灌浆持续期（T）、渐增期平均灌浆速率（V1）,快增期和缓增期持续期（T2、T3）、灌浆期各阶段干物质积累量（m1、m2、m3）和理论最大千粒重（K）均随施硫量增加而提高,并以中硫处理的各项灌浆参数表现较优;中硫处理的千粒重（46．47g）和籽粒产量（7416．0kg／hm^2）显著高于低硫处理,极显著高于对照（不施硫）和高硫处理。表明在当前较高施氮水平下,每公顷施纯硫60kg可有效改善小麦灌浆特性,显著提高籽粒产量。     

施硫对‘豫麦50’籽粒灌浆特性及产量的影响

选用弱筋小麦品种‘豫麦50’为材料,通过大田试验研究了较高供氮水平下(施纯氮330 kg/hm2)施用低量(S 20 kg/hm2)、中量(S 60 kg/hm2)和高量(S 100 kg/hm2)硫肥对小麦籽粒灌浆特性和产量的影响.结果显示,不同施硫处理的小麦籽粒灌浆进程均“呈慢—快—慢”的S型曲线,拟合的Logistic方程决定系数均大于0.993 2,并达到极显著水平;灌浆持续期(T)、渐增期平均灌浆速率(V1),快增期和缓增期持续期(T2、T3)、灌浆期各阶段干物质积累量(m1、m2、m3)和理论最大千粒重(K)均随施硫量增加而提高,并以中硫处理的各项灌浆参数表现较优;中硫处理的千粒重(46.47 g)和籽粒产量(7 416.0 kg/hm2)显著高于低硫处理,极显著高于对照(不施硫)和高硫处理.表明在当前较高施氮水平下,每公顷施纯硫60 kg可有效改善小麦灌浆特性,显著提高籽粒产量.     

控灌对小麦植株体内激素含量与籽粒灌浆速率的影响

利用防雨棚研究了控灌对小麦植株体内激素含量与籽粒不乐速率的影响。结果表明：随控水加重,小麦旗叶、根系和籽粒中ＡＢＡ含量迅速达到高峰,然后快速降低;控水愈重,ｉ－ＰＡｓ峰值和籽粒灌浆速率峰值出现愈早,尔后下降,从而加速了植株衰老进程,导致产量降低。籽粒灌浆速率变化与旗叶,根主籽粒中激素含量变化呈极显著相关,且上述性状在相对含水量６０％处理下与８０％（对照）相比无显著差异,从而为小麦节水栽培提供了依据     

小麦花后水分亏缺和复水对同化物转运和籽粒灌浆的影响

为了阐明水分亏缺对小麦花后同化物转运和籽粒灌浆的影响及其生理机制的相关变化,以盆栽小麦旱作品种‘长旱58’为材料,自花后9 d起,设置正常供水(WW)、中度干旱胁迫后复水(MD)和重度干旱胁迫后复水 (SD)3个水分处理,比较干旱胁迫后复水处理对小麦籽粒产量、产量构成因素及水分利用效率、强弱势粒灌浆动态、旗叶光合性能、茎鞘非结构性碳水化合物(NSC)转运、籽粒形成关键酶活性变化等的影响。结果表明：(1)与WW相比,MD处理显著增加了小麦穗粒数和千粒重,进而提高籽粒产量、水分利用效率和小麦弱势粒的最大灌浆速率和平均灌浆速率,对强势粒则无显著影响,而SD处理则显著降低了穗粒数、千粒重、强弱势粒的最大灌浆速率和平均灌浆速率,但水分利用效率显著高于WW处理。(2)MD处理植株旗叶在小麦灌浆过程中维持了与WW基本相同的净光合速率,同时在小麦花后9~20 d时MD处理下气孔导度和蒸腾速率变化不明显,而在SD处理下气孔导度和蒸腾速率则急剧下降;另外,与WW相比,在整个灌浆期MD处理下旗叶叶绿素含量变化不显著,而SD处理下叶绿素含量呈大幅下降趋势。(3)MD处理提高了小麦弱势粒蔗糖合成酶和腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶活性;同时使灌浆中后期有较高的果聚糖水解酶(FEH)活性和较低果聚糖含量,显著增强了茎鞘同化物质转运,提高茎鞘储藏物质对粒重的贡献率。研究发现,中度水分胁迫后复水处理小麦植株具有较好的叶片性能、花后较多的茎鞘同化物向籽粒转运以及较高的弱势粒库活性,从而提高旱作小麦弱势粒灌浆速率,增加穗粒数和粒重, 进而提高籽粒产量。     

氮肥和底墒对小麦籽粒灌浆过程的调节效应分析

以氮肥和底墒为决策变量,采用最优二次Ｄ饱和设计,用Ｌｏｇｉｓｔｉｃ方程拟合各水肥处理的籽粒充实过程,并推导出一系列次级参数,分别建立了小麦籽粒灌浆强度与持续时间参数的数学模型。结果表明：生长在氮肥或底墒逆境条件下的小麦受精子房的生长潜势（Ｃｏ）较大,并随逆境条件的改善而降低;千粒重（Ｙｏ）与灌浆快增期（Ｔ）的长短、最大灌浆速率（Ｒ＿（ｍａｘ））和平均灌浆速率（Ｒ）无明显相关性,却与起始生长势、灌浆系数（Ｔ·Ｒ＿（ｍａｘ））高度正相关,并且千粒重与灌浆系数的相关性明显大于千粒重与起始生长势的相关性;氮肥和底墒对籽粒灌浆特性具有显著的调节作用。同时还阐述了调节这些参数的水肥栽培途径。     

花后不同时期弱光和高温胁迫对小麦旗叶荧光特性及籽粒灌浆进程的影响

在田间试验条件下研究了花后不同时期弱光和高温胁迫对小麦旗叶荧光特性及籽粒灌浆进程的影响.结果表明,弱光处理3 d后,旗叶PSⅡ最大光化学效率（Fv/Fm）和光合速率（Pn）显著降低,但PSⅡ实际光化学效率（ΦPSⅡ）、荧光光化学猝灭系数（qP）和非光化学猝灭（NPQ）与对照相比差异较小;高温处理3 d后,Fv/Fm、Pn、ΦPSⅡ和qP均极显著降低, NPQ升高幅度较小.胁迫解除后,灌浆前期（花后8～10 d）弱光和高温处理后的旗叶荧光参数和光合速率略有恢复,但灌浆中期（花后15～17 d）处理后的各参数始终呈下降趋势, 说明前期处理效应是可逆的,而中期处理加速其衰老进程.用Logistic方程对各处理的籽粒灌浆过程模拟明,弱光和高温处理后籽粒粒重的降低主要是平均灌浆速率、最大灌浆速率和渐增期灌浆速率显著降低所致.灌浆持续期、最大灌浆速率出现时间、缓增持续期和缓增期灌浆速率受弱光和高温影响较小.     

灌浆期不同阶段遮光对小麦籽粒蛋白质组分含量和加工品质的影响

选用强筋小麦济麦20、中筋小麦泰山23和弱筋小麦宁麦9号3个小麦品种,设置了灌浆期不同阶段遮光处理:开花后不遮光(S0)、0～11 d遮光(S1)、12 ～23 d遮光(S2)、24～35 d遮光(S3),研究了其对不同小麦品种籽粒蛋白质组分含量和加工品质的影响.结果表明:3个小麦品种的籽粒清蛋白+球蛋白含量遮光处理间无显著差异;遮光均显著提高了济麦20和泰山23的高分子量谷蛋白亚基、低分子量谷蛋白亚基、谷蛋白、醇溶蛋白和总蛋白含量,其中灌浆中期遮光(S2)处理提高幅度高于其他处理;灌浆中期(S2)和后期(S3)遮光处理显著提高了宁麦9号各蛋白质组分含量.遮光显著降低了小麦籽粒产量,提高了籽粒面团形成时间、面团稳定时间和沉降值,其中灌浆中期遮光处理更为显著,表明籽粒品质的形成与灌浆中期的光照条件更为密切.总体上灌浆期遮光对3个小麦品种籽粒产量、蛋白质组分含量及加工品质指标的调节幅度为济麦20＞泰山23＞宁麦9号.     

脱落酸与稻麦籽粒灌浆的关系（简报）

水稻籽粒灌浆前期,单粒的内源ABA含量与籽粒增重呈正相关,而籽粒的ABA浓度则相反。抽穗及灌浆初期喷施较低浓度(10 ppm)的 ABA可增强同化物向穗部运输。小麦籽粒灌浆前期,内源ABA的量(包括单粒含量和浓度)对籽粒灌浆速率表现为正效应,后期则为负效应。     

果树树冠遮阴对间作冬小麦籽粒灌浆的影响

果树-小麦间作模式是新疆南疆地区的主要农业种植模式.试验以扁桃-冬小麦(新冬20)间作模式为对象,通过主干分层形(DC)、小冠形(SC)、开心形(OC)和高干形(HS)4个树形和3个间作距离(分别距树干距离1.5、2.5和3.5 m)共同营造不同果树树冠遮光处理,以单作小麦为对照,对不同处理下冬小麦灌浆期环境因子、籽粒...     

不同小麦品种耗水特性和籽粒产量的差异

在田间试验条件下,采用10个小麦品种,设全生育期不灌水(W0)、灌底墒水+拔节水(W1)、灌底墒水+拔节水+开花水(W2)3个处理,每次灌水量60 mm,研究不同小麦品种不同生育阶段的耗水特点和籽粒产量的差异.结果表明:以W0、W1和W2处理的小麦籽粒产量和水分利用效率(WUE)2因子为指标进行聚类分析,可将10个品种分为3组:高产高水分利用效率组(组Ⅰ)、高产中水分利用效率组(组Ⅱ)和中产低水分利用效率组(组Ⅲ).在W0处理下,组Ⅰ小麦品种的总耗水量、开花至成熟期的耗水量和耗水模系数均低于组Ⅱ和组Ⅲ,籽粒产量最高;在W1处理下,组Ⅰ小麦品种拔节至开花期的耗水量和耗水模系数均低于组Ⅱ和组Ⅲ,开花至成熟期的耗水量和耗水模系数在组Ⅰ、组Ⅱ和组Ⅲ间无显著差异;在W2处理下,组Ⅰ小麦品种的土壤供水量、拔节至开花期的耗水量和耗水模系数均低于组Ⅱ和组Ⅲ,开花至成熟期的耗水量和耗水模系数为组Ⅰ和组Ⅲ低于组Ⅱ.表明组Ⅰ高产高水分利用效率品种为最适宜品种,而底墒水和拔节水各灌60 mm的W1处理是兼顾高产与节水的最佳处理.     

灌溉频次和时期对冬小麦籽粒产量及品质特性的影响

为探讨我国北方地区冬小麦的节水灌溉模式,2006—2008年,在中国科学院栾城农业生态系统试验站,以冬小麦品种科农9204为试验材料,在总灌溉量为120mm的条件下,研究了灌溉次数和灌溉时期对籽粒产量、水分利用效率(WUE)、籽粒蛋白质含量以及相关主要品质特性的影响。结果表明,拔节期、抽穗期和灌浆期一次灌溉分别有利于产量、干物质积累量和千粒重的形成或提高;两次灌溉处理中,以拔节和抽穗期各灌60mm处理籽粒产量最高,籽粒蛋白质产量有随灌溉时期后移而降低的趋势;冬小麦生育期间随灌溉次数增多和灌溉时期后移,湿面筋含量、面团形成时间、面团稳定时间等均显著降低。综合考虑冬小麦的籽粒产量、WUE、营养品质和加工品质,在总灌溉量为120mm的条件下,以拔节和抽穗期各灌溉60mm为宜。     

长期耕作方式对小麦光合特性和产量的影响

以济麦22为供试材料,在大田条件下,9年定位设置旋耕(R)、翻耕(P)、间隔2年深松+条旋耕(SRS)、间隔2年深松+旋耕(RS)4种耕作方式,在2014—2015年和2015—2016年小麦生长季研究不同耕作方式对小麦旗叶光合特性、干物质积累与分配和产量的影响.结果表明: SRS处理小麦旗叶净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)和气孔导度(g_s)在开花后21～35 d均显著高于其他处理.灌浆期SRS处理平均冠层光合有效辐射(PAR)截获率显著高于RS和P处理,R处理最低.成熟期SRS处理干物质积累量、开花后干物质向籽粒的分配量和对籽粒的贡献率最高,均显著高于其他处理.SRS处理小麦籽粒产量和水分利用效率均显著高于其他处理;总耗水量与RS处理无显著差异,显著高于P和R处理.在本试验条件下,间隔2年深松+条旋耕的耕作方式是节水高产高效的最佳耕作处理.     

水肥空间组合对冬小麦光合特性及产量的影响

以肥熟土垫旱耕人为土为供试土壤,用分层土柱试验法研究了不同土层水分、氮、磷空间组合对冬小麦不同生育时期光合特性及籽粒产量的影响.结果表明:与0～90cm土层整体湿润相比,上干下湿(0～30cm土层干旱胁迫,30～90cm土层湿润)水分处理显著降低了小麦叶片叶绿素相对含量(SPAD)、净光合速率(Pn)和籽粒产量.2种水分条件下,氮磷配施处理对叶片SPAD、Pn和小麦籽粒产量的影响最为显著,其次是施磷处理,而施氮处理影响不显著.不同土层施氮在2种水分条件下各指标的变化趋势相同,均表现为0～90cm土层施氮小麦叶片SPAD、Pn及籽粒产量显著高于0～30、30～60和60～90cm土层施氮.不同土层施磷在2种水分条件下各指标的变化趋势也相同,表现为0～90cm土层施磷小麦叶片SPAD、Pn和籽粒产量与0～30cm土层施磷间差异不显著.不同土层氮磷配施在2种水分处理下表现不同:整体湿润条件下0～90cm土层施肥处理的小麦叶片SPAD、Pn及籽粒产量最高,与0～30cm土层差异不显著,但二者均显著高于30～60和60～90cm土层处理;上干下湿条件下各土层施肥处理间小麦叶片SPAD差异不显著,0～90cm土层施肥处理小麦叶片Pn和籽粒产量显著高于30～60cm土层施肥处理,30～60cm土层施肥处理显著高于60～90cm土层施肥处理和不施肥处理.表明在2种土壤水分条件下,氮磷配施时仍应施入0～30cm土层.     

豆科作物-小麦轮作方式下旱地小麦花后干物质及养分累积、转移与产量的关系

研究旱作条件下豆科绿肥轮作影响旱地小麦产量变化的作物营养生态机制,对优化旱地作物种植施肥制度,促进水分资源高效利用、土壤培肥、作物增产有重要意义。通过两年定位试验,分析了与不同豆科作物轮作引起的后茬小麦产量变化及其与干物质、氮磷钾养分累积、转移的关系。结果表明:与秋豆轮作的第一季,小麦籽粒产量无显著变化,但第二季小麦产量提高23.4%;与绿豆轮作,两季产量分别降低19.2%和4.4%;与大豆轮作,产量无显著变化。与秋豆轮作增加了小麦花后干物质及氮、磷养分累积,和对照相比分别增加了35.1%,128.8%和14.0%,而与大豆和绿豆轮作花后干物质累积分别降低26.7%和17.0%,花后氮累积分别降低44.2%和24.4%,花后磷累积与对照相比无显著差异。与此对应,秋豆-小麦轮作,其后茬小麦花后干物质及养分累积对产量形成的贡献显著增加,茎叶花前累积氮、磷向籽粒的转移对产量的贡献明显小于大豆-小麦和绿豆-小麦轮作处理。与氮、磷不同,小麦茎叶花前累积钾素向籽粒转移的同时,花后植株钾素没有累积,反而明显损失,其中与秋豆轮作的小麦花后植株钾素损失量较小,为3.8 kg/hm2,籽粒钾素占转移钾的81.0%;休闲或与大豆、绿豆轮作的小麦花后植株钾素损失较多,分别为10.9,12.6和5.5kg/hm2,籽粒钾素占转移钾的52.9%,52.9%和66.8%。与秋豆-小麦轮作处理小麦增产的主要原因是花后植株能累积更多干物质和氮、磷养分,减少了花前累积于茎叶的钾素在花后的损失。     

灌溉对干旱区冬小麦干物质积累、分配和产量的影响

为探明灌溉对干旱区冬小麦(Triticum aestivum)产量、水分利用效率(WUE)、干物质积累及分配等的影响, 以甘肃河西走廊冬小麦适宜种植品种‘临抗2号’为材料进行了研究。在冬季灌水180 mm的条件下, 生育期以灌水量和灌水次数等共设置5个处理, 分别为: 拔节期灌水量165 mm (W1)、拔节期灌水量120 mm +抽穗期灌水量105 mm (W2)、拔节期灌水量105 mm +抽穗期灌水量105 mm +灌浆期灌水量105 mm (W3)、拔节期灌水量75 mm +抽穗期灌水量75 mm +灌浆期灌水量75 mm (W4)、拔节期灌水量105 mm +抽穗期灌水量75 mm +灌浆期灌水量45 mm (W5)。结果表明: 随着生育期的推进, 土壤有效含水量(AWC)受灌水次数及灌水量影响更加明显; W3、W4处理的土壤各层AWC在灌浆期均较高; 叶面积指数(LAI)下降慢, 延缓了生育后期的衰老; 生育后期干物质积累增加, 提高了穗粒数、千粒重和籽粒产量。籽粒产量以W3处理最高, 但W4具有最高的WUE, 且籽粒产量与W3无显著差异, 但W4较灌溉总量相同的W2和W5以及灌水量最少的W1具有明显的指标优势。W1、W2、W5处理灌浆期各层土壤AWC均较低, 花后LAI下降快, 干物质积累减少, 灌浆持续期缩短, 穗粒数和千粒重减少, 最终表现为籽粒产量和WUE下降。灌浆期水分胁迫可促进花前储存碳库向籽粒的再转运, 并随着干旱胁迫的加重而提高, 对籽粒产量起补偿作用; 水分胁迫提高了灌浆速率, 但缩短了灌浆持续期。相关性分析表明, 灌浆持续期、有效灌浆持续期、有效灌浆期粒重增加值和最大籽粒灌浆速率出现时间与千粒重和籽粒产量均呈正相关。综合考虑, 拔节、抽穗及灌浆期各灌溉75 mm是高产高WUE的最佳灌水方案。     

不同畦长灌溉对小麦耗水特性及产量的影响

在2009-2010和2010-2011年小麦生长季,设置10、20、40、60、80和100 m 6个畦田长度,研究不同畦长对小麦耗水特性及产量的影响.结果表明： ≤80 m畦长处理下,随畦长的增加,灌水量逐渐增加,灌水量占总耗水量的比例增加,土壤贮水消耗量减少,小麦拔节至开花期的耗水量和生长季总耗水量均减少,开花期0～200 cm各土层土壤含水量增加,土壤供水能力提高,籽粒产量和水分利用效率逐渐提高.与80 m畦长处理相比,<80 m畦长处理的灌水量少,上层土壤含水量低,促使小麦吸收更多的深层贮水,总耗水量增加,不利于节水;而100 m畦长处理的灌水量、土壤贮水消耗量和总耗水量均增加,由于一次性灌水量过多且灌溉水分布不均匀,导致小麦千粒重降低,籽粒产量和水分利用效率显著下降,也不利于节水高产.     

Grain protein and grain yield of tritordeum in comparison to wheat and triticale

The new species of cereal × Tritordeum Ascherson et Graebner (Hordeum chilense Roem. et Shultz × Triticum ssp.) has a grain protein concentration (GPC) of up to 25%. The relationship between GPC and yield, and the factors responsible for the high GPC of tritordeum were examined and compared in field experiments. Three experimental tritordeum lines, two early and a later released (recombined and secondary tritordeums) were compared to wheat (cv. Cajeme) and triticale cultivars (cv. Trujillo). GPC's were 19%–22% for recombined tritordeums, 16% for the secondary tritordeum, 12–15% for wheats and 11% for triticale. Grain yields of the recombined and secondary tridordeum were 17–33% and 45–57% that of the wheats and triticale, respectively. Reducing grain sink size by spikelet removal resulted in an increased GPC of remaining grains. Considering all species together there were a strong inverse relationship between GPC and grain yield (GY) per main ear (GPC=26–4.76 ln GY; r²=0.82). In another experiment, frost damage to an early sown treatment of wheat reduced sink size. Harvest index (HI) of early sown wheat was reduced from 0.45 to 0.19, values comparable to that of tritordeum. Having similar HI, the GPC of the early sown wheat was the same as an early sown tritordeum (around 18%). Data for total N uptake and the N concentration of plant tissue during the growing season indicated that enhanced N uptake and remobilisation were not responsible for tritordeum's high GPC. These results suggest that the high GPC of the early lines of tritordeum is a consequence of the small grain yield concentrating the grain protein.     

Recent advances in the genetics underlying wheat grain protein content and grain protein deviation in hexaploid wheat

Wheat is one of the most important global crops and selection for better performance has been ongoing since ancient times. As a quantitative trait controlled by the interplay of several genomic loci and under the strong influence of the environment, grain protein content (GPC) is of major interest in breeding programs. Here, we review the most recent contributions to the genetics underlying wheat GPC and grain protein deviation (GPD, representing the relationship between grain protein content and yield), together with the performance of genomic prediction models characterizing these traits. A total of 364 significant loci related to GPC and GPD are positioned on the hexaploid wheat genome, highlighting genomic regions where significant independent QTL overlap, with special focus on two regions located on chromosomes 3A and 5A. Some of the corresponding homoeologous sequences co-locate with significant independent QTL reported on the B and D subgenomes. Overlapping independent QTL from different studies are indicative of genomic regions exhibiting stability across environments and genotypes, with promising candidates for improving grain quality.     

咸水灌溉对冬小麦籽粒品质特性和产量的影响

为缓解农业用水供需矛盾,解决井灌区地下水超采问题,探究华北平原广泛分布的地下咸水灌溉对冬小麦品质和产量的影响,实现农业可持续发展,本研究在始于2006年的长期定位试验基础上,设置1、2、4、6、8 g·L^-1共5个灌溉水矿化度处理,其中1 g·L^-1灌溉水(取自当地地下水)为对照,研究咸水灌溉对冬小麦籽粒品质特性和产量性状的影响。结果表明: 与对照相比,当灌溉水矿化度≥4 g·L^-1时可显著增加籽粒吸水量、面团形成时间、沉淀值、湿面筋和粗蛋白含量,但显著降低出粉率、面团稳定时间和面筋指数;长期灌溉高矿化度咸水(4～8 g·L^-1)显著降低了冬小麦穗数(44.0%～60.7%)和籽粒产量(35.6%～64.7%)。在连续多年咸水灌溉条件下,与对照相比,2 g·L^-1灌水处理对籽粒产量及产量构成因素无显著影响,且能提高吸水量、面团形成时间、沉淀值、湿面筋和粗蛋白含量等籽粒品质。采用主成分分析法对冬小麦产量性状和品质特性进行综合性评价,得出2 g·L^-1灌水处理综合效果最优。本研究可为华北平原咸水资源高效利用提供理论支撑。