不同生育时期水分有限亏缺对冬小麦产量及其构成因素的影响

利用温室盆栽试验研究了施Ｎ与不施Ｎ（施肥）条件下不同生育阶段水分有限亏缺对冬小麦产量及其构成因素的影响。结果表明,在小麦苗期、拔节期、灌浆期进行水分亏缺胁迫处理。对其经济学产量,生物学产量,每盆有效穗数、每穗粒数、千粒重等影响达显著或极显著水平。苗期和灌浆期为水分亏缺不敏感期,拔节期为亏缺敏感期。在施底肥条件下拔节期水分亏缺使每穗粒数、千粒重显著减少,或低于对照水平。从补偿角度看,苗期是生物学产量     

表油菜素内酯喷施时期对宽幅播种小麦产量和氮素利用率的影响

为明确协同提高宽幅播种小麦产量和氮素利用率的表油菜素内酯喷施时期,研究了不同生育时期喷施表油菜素内酯对小麦产量和氮素吸收利用的影响。结果表明: 与喷施清水对照相比,喷施表油菜素内酯可通过提高小麦穗粒数或(和)千粒重提高产量,通过促进地上部氮素积累提高氮素吸收效率,进而提高氮素利用率,但不同时期喷施效果存在差异。起身期+灌浆期、拔节期+灌浆期、起身期+拔节期+灌浆期、起身期+开花期+灌浆期喷施处理在所有处理中穗粒数和千粒重增幅最大,产量增幅最高(12.8%～14.0%);同时地上部氮素积累量增幅最大,氮素吸收效率增幅最高(16.4%～18.8%),从而氮素利用率增幅最高。综合施用成本等因素,生产上可采用起身期+灌浆期或拔节期+灌浆期2次间隔喷施模式,实现宽幅播种小麦高产高效栽培。     

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.     

杂交粳稻及其亲本千粒重与产量、品质的相关性

为了探明杂交粳稻及其亲本千粒重与产量、品质的关系,以4个千粒重介于23.1~28.0 g之间的BT型不育系和24个千粒重介于18.1~32.0 g之间的三系粳稻恢复系,采用p×q不完全双列杂交(NCⅡ)设计,配制96个杂交组合为试验材料,对F1千粒重优势表现、F1千粒重与亲本千粒重及其与产量、品质性状间的相关性进行分析,确定高产优质兼顾的杂交粳稻的千粒重范围。结果表明:(1)56.3%的杂交组合千粒重超过其双亲平均值,19.8%的杂交组合千粒重表现正向超亲优势;(2)F1千粒重与母本千粒重、父本千粒重、双亲千粒重平均值的相关性均达极显著水平(r=0.33**、0.71**、0.78**),且恢复系千粒重对杂种的影响大于不育系;(3)F1千粒重、父本千粒重及双亲千粒重平均值与组合单株产量的相关性均达极显著水平(r=0.55**、0.47**、0.51**),母本千粒重与组合单株产量相关不显著;(4)F1千粒重、父本千粒重与糙米率、精米率、整精米率、垩白粒率、粒长、粒宽均呈极显著正相关,与透明度呈显著正相关,母本千粒重与垩白粒率、垩白度、粒长均呈极显著正相关,与粒宽呈显著正相关;(5)杂交粳稻育种中具有高产优质兼顾的F1千粒重范围应在25.1~27.0 g之间。     

沿黄稻区水稻灌浆期遮阴对产量和品质的影响及耐弱光粳稻品种筛选

水稻灌浆期经常遇到阴雨寡照天气,从而导致水稻减产和品质下降。本研究通过分析沿黄稻区近6年水稻灌浆期的气象数据发现,灌浆期日照时数减少是在该时期影响沿黄稻区水稻生产的主要气候因子;以生育期适合沿黄稻区种植的80个粳稻品种为材料,在灌浆期用65%的黑色遮阳网遮阴30 d,检测了水稻冠层顶部晴天、阴天和雨天3种天气下光、温度和湿度等生态环境,分析了灌浆期遮阴对水稻千粒重、加工品质和垩白性状的影响,并进行了耐弱光品种的筛选。结果表明遮阴后水稻冠层顶部阳光在能量和信号两个层面都发生了变化,即辐射量减少和R/FR比值降低;灌浆期遮阴后千粒重降低、糙米率、精米率和整精米率下降、垩白粒率和垩白度增加,其中对千粒重和垩白性状影响最大;以遮阴后千粒重降幅、垩白粒率和垩白度增幅为指标,通过聚类分析从中筛选出了方四落、新丰5号、早香3和小香共4个优质耐弱光品种。     

灌浆期水分亏缺条件下二、四、六倍体小麦收获指数和水分利用效率的演化

为揭示不同倍性小麦生长发育、产量性状及水分利用对灌浆期水分亏缺响应的差异,选用二倍体野生一粒小麦(Triticum boeoticum)、栽培一粒小麦(T.monococcum),四倍体野生二粒小麦(T.dicoccoides)、栽培二粒小麦(T.dicoccon),和两个普通六倍体小麦(T.aestivum)品种‘长武134’和‘陕253’6个小麦品种作为供试材料。采用盆栽控水的方法,测定和分析了不同灌浆期土壤水分条件下小麦株高、旗叶叶面积、穗长、根干重、地上生物量、根冠比、千粒重、粒数、产量、收获指数、蒸腾耗水量和水分利用效率等性状的变化。在小麦染色体倍体由二倍体向六倍体进化的过程中,小麦地上生物量、千粒重、穗粒数、产量、收获指数和水分利用效率都显著增加。随着土壤水分从正常→中度亏缺→重度亏缺的减少,收获指数先增大后减小,分别为41.26%、42.48%和38.19%;生物量水分利用效率逐渐增大,分别为2.39、2.43和2.53g·kg–1;产量水分利用效率分别为1.05、1.10和1.04g·kg–1。在灌浆期水分条件是影响收获指数和水分利用效率的关键因素之一。灌浆期的水分亏缺有利于六倍体小麦的收获指数和四倍体的生物量水分利用效率的提高。中度的水分亏缺有利于四倍体和六倍体产量水分利用效率的提高。     

氮肥后移对花后受渍冬小麦灌浆特性及产量构成的影响

2010～2012年连续2个生长季,以小麦品种‘烟农19’为材料,大田试验按基肥∶拔节肥∶孕穗肥比例设为氮肥处理N1(10∶0∶0)、N2(7∶3∶0)、N3(5∶5∶0)、N4(3∶5∶2),采用多项式、Logistic方程拟合不同氮肥运筹对花后受渍冬小麦灌浆期籽粒体积与干重变化过程,研究不同氮肥运筹对花后受渍冬小麦灌浆特性及产量构成的影响.结果表明:(1)两年度间各指标变化趋势基本一致,故各指标结果按其两年度平均值计算.(2)花后渍水使冬小麦籽粒体积减小11.8％,灌浆速率降低15.4％,灌浆历期缩短9.2％,千粒重降低20.9％,穗粒数减少7.0％,籽粒产量降低26.6％,而对穗数无显著影响.相对于氮肥全部作为基肥处理N1,氮肥后移处理N2、N3、N1的小麦籽粒体积分别增加10.2％、15.0％、19.4％,灌浆速率分别提高8.5％、16.0％、18.2％,灌浆历期分别延长5.0％、9.4％、11.5％,千粒重分别增加11.9％、20.2％ 、25.6％,穗粒数分别增加7.9％、12.3％、14.6％,产量分别提高18.1％ 、29.6％、37.6％,而穗数分别降低2.2％、3.8％、4.3％.(3)各灌浆参数与冬小麦籽粒产量的关联度表明,花后渍水逆境对灌浆速率的影响大于对灌浆历期的影响,氮肥后移主要通过提高小麦中后期灌浆速率缓解渍水逆境胁迫伤害.研究认为,在花后土壤受渍冬小麦生产区,生产中可获得最高小麦产量的最佳氮肥运筹模式为N4(3∶5∶2)处理.     

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。     

江苏省直立穗型粳稻品种主要农艺性状和品质性状分析

通过对江苏省淮北稻区种植的主要粳稻品种品质状况和近十年来育成的直立穗型粳稻品种(系)主要品质和农艺性状的分析,发现前期育成直立穗型粳稻品种相时半直立穗型粳稻品种加工品质低,垩白率高和垩白度大,蛋白质含量高;而近期育成直立穗型粳稻品种在上述品质指标上有了较大改进,食味品质也有了显著提高.在主要农艺性状中,近期育成品种呈现每穗总粒数上升、穗长变长、着粒密度下降趋势,产量水平的提高与每穗粒数的增加有着紧密相关.     

生化抑制剂组合与施肥模式对黄泥田水稻产量和经济效益的影响

施用脲酶/硝化抑制剂可以有效调控土壤氮素转化,减少氮素损失,提高作物氮肥利用率。采用二因素随机区组设计,研究生化抑制剂组合(NBPT/NPPT+CP)与施肥模式(一次性和分次施肥)互作对黄泥田水稻产量、产量构成因素和经济效益的影响。结果表明:生化抑制剂组合和施肥模式分别对黄泥田水稻产量和经济效益的影响极显著(P0.001),其交互效应不显著(P0.05);尿素分次施用(U3)处理水稻产量和经济效益较一次性施用(U)处理分别显著提高14.2%和14.6%(P0.05);与U处理相比,U+NBPT、U+NPPT、U+CP、U+NBPT+CP、U+NPPT+CP处理产量分别显著提高22.8%、22.2%、20.1%、24.1%、25.8%(P0.05),经济效益分别显著提高25.2%、24.6%、22.2%、26.2%、28.1%(P0.05);与U3处理相比,U3+NBPT、U3+NPPT、U3+CP、U3+NBPT+CP、U3+NPPT+CP处理产量分别显著提高10.8%、13.5%、12.8%、12.0%、15.8%(P0.05),经济效益分别显著提高11.7%、14.7%、14.0%、12.6%、16.8%(P0.05);新型脲酶抑制剂NPPT单独施用及与CP配施的田间水稻增产效果与NBPT相似。通径分析表明,一次性施肥对水稻产量的直接效应顺序为千粒重(0.460)有效穗数(0.436)每穗粒数(0.385),分次施肥顺序为有效穗数(1.040)每穗粒数(0.304)千粒重(-0.059)。总之,黄泥田水稻施肥添加抑制剂可以有效扩充籽粒库容,提高产量,获得较高收益,结合不同施肥模式能进一步提高作物品种的增产潜力。     

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。     

幼穗分化期喷施磷钾肥对早稻抵御低温及产量和生理特性的影响

以超级杂交早稻品种淦鑫203为材料,以叶面喷清水为对照(CK),设置0.1%(P1)、0.3%(P3)和0.5%(P5)3个浓度的磷酸二氢钾以及撒施草木灰(MH)处理,研究了双季早稻幼穗分化期遭遇低温条件下喷施磷钾肥对水稻叶温、产量和生理特性的影响.结果表明: 低温期间6:00—18:00所有时间段,喷施磷酸二氢钾和草木灰的稻株叶片温度均高于CK;低温胁迫下各处理稻株叶片叶绿素含量和净光合速率均逐渐降低,以P3处理降低幅度最小;各处理抗氧化酶活性产生不同程度的变化,P3处理的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性上升幅度均高于其余处理,而过氧化氢酶(CAT)活性降低幅度低于其余处理;低温处理结束后,以CK处理的丙二醛(MDA)含量最高;低温胁迫下喷施磷酸二氢钾和草木灰处理均能不同程度提高植株干物质积累,达到减缓产量降低的效果,其中以P3处理最佳;从产量结构上看,各处理较CK每穗总粒数、结实率、千粒重均有明显改善.叶面喷施0.3%磷酸二氢钾是增强双季超级杂交早稻幼穗分化期低温抵御能力的较为实用的农艺措施.     

苗期涝渍对黄淮地区夏玉米生长和产量的影响

以玉米品种"浚单20"为试验材料,采用盆栽方式,在4叶期分别设置持续淹水(3、5和7 d)和持续渍水(5、10和15 d)处理,研究苗期涝渍对夏玉米生长及产量的影响。结果表明:苗期连续淹水3 d以上或渍水15 d的产量显著降低;与对照相比,淹水3~7 d,产量下降58.8%~69.8%(P0.05);渍水15 d,产量下降47.8%(P0.05);淹水3~5 d以及渍水15 d导致产量下降的主要原因是穗粒数减少,而淹水7 d减产是穗粒数减少和千粒重下降共同作用的结果;产量相对损失率与淹水天数的回归分析表明苗期淹水应控制在1 d以内;涝渍胁迫显著降低了地上部分干物质质量,其后续影响与胁迫方式、涝渍天数和生育期有关;淹水显著降低了拔节期及以后各生育期的地上干物质质量(P0.05),而渍水对成熟期干物质重影响不显著(P0.05);淹水处理可显著降低穗部占地上部分干物质的比例,淹水3~7 d,收获指数下降48.7%~64.1%(P0.05)。由此可判断,玉米产量随涝渍时间的延长而减少,且淹水胁迫对产量的影响大于渍水。     

稻麦两熟地区机插水稻品质形成的播期效应

合理播期是机插稻实现高产、优质稻米生产的关键技术。本文研究了播期对粳型超级稻和籼粳交水稻机插方式下稻米品质形成特征的影响,为机插稻高产、优质稻米生产提供依据。结果表明:稻米糙米率、精米率、整精米率随播期推迟而升高,碾米品质变优,但早播稻糙米产量、精米产量、整精米产量显著高于晚播稻(P0.05);不同播期的稻米垩白粒率、垩白度变异较大,均随播期推迟而下降,早播与晚播间差异达显著水平(P0.05);外观品质改善,推迟播期,稻米直链淀粉含量降低,胶稠度变短,峰值黏度、热浆黏度、最终黏度、崩解值呈规律性下降,消减值变化幅度较大,逐渐升高,糊化温度波动较小,RVA谱变劣,稻米蒸煮食味品质变差;稻米蛋白质含量及蛋白质产量均随播期推迟而下降(P0.05),营养品质变差;机插粳稻适期早播,易取得高的糙米、精米、整精米及蛋白质产量,提升营养品质及蒸煮食味品质,改善米粉RVA谱特征,但降低稻米碾米品质和外观品质。因此,麦茬机插稻于5月26—31日播种,是实现较优品质稻米较高产量的最佳时期。     

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.     

粳稻穗角与稻米品质的相关性及稻米品质遗传分析

测定了粳稻直立穗品种丙8979与弯曲穗品种C堡杂交组合的P1、P2及其重组自交系349个株系的穗角和10个稻米品质性状, 分析了穗角与稻米品质性状之间的相关性, 并运用主基因+多基因混合遗传模型, 对稻米品质10个性状进行了遗传分析。结果表明,穗角与糙米率、整精米率、垩白粒率、垩白度、糊化温度、胶稠度和直链淀粉含量均无显著相关; 与精米率呈显著正相关(r=0.124*); 与粒长和长宽比均呈极显著正相关(相关系数分别为0.470**和0.241**)。糙米率、精米率和直链淀粉含量均受2对主基因+多基因控制, 2对主基因具有累加作用和加性×加性的上位性作用; 整精米率、粒长、长宽比和胶稠度受2对加性-上位性主基因+多基因控制;垩白粒率、垩白度和糊化温度均受3对加性-上位性主基因+多基因控制。糙米率、精米率、整精米率、垩白粒率、垩白度和糊化温度6个品质性状以主基因遗传为主,粒长、长宽比、胶稠度和直链淀粉含量4个性状以多基因遗传为主。     

O3胁迫对冬小麦籽粒果皮光合能力及灌浆的影响

为揭示高浓度O3对冬小麦籽粒发育和干物质累积的影响,通过OTC设置了活性碳过滤空气(CF,4—28 n L/L)、不通风(5H,15—68 n L/L)、环境空气(NF,7—78 n L/L)、100n L/L O3(CF100,96—108 n L/L)和150n L/L O3(CF150,145—160n L/L)等5种O3熏蒸处理,测量了籽粒干物质累积、光合色素含量及果皮的叶绿素荧光特性(IMAGING-PAM)。结果显示,CF100和CF150处理显著降低了冬小麦籽粒的长度、最大宽度、最大厚度、10粒体积、穗粒数、灌浆持续时间和灌浆高峰结束前的平均灌浆速率,其千粒重在整个灌浆过程中均显著低于NF,收获时分别下降了10.7%和17.8%;CF100和CF150的光合色素含量在扬花后8—16d内显著高于其余3组(伴随着较强的光合能力),扬花16d后迅速下降18d后差异达到显著水平。穗粒重下降的主要原因是籽粒体积缩小、灌浆持续时间缩短和穗粒数下降;高浓度O3在灌浆前期延缓了冬小麦的生育进度,在灌浆后期使得植株迅速衰老,灌浆持续时间大幅缩短;籽粒果皮的最大光合能力在灌浆初期受到一定抑制,在灌浆中期表现出较好的适应性,在中后期由于籽粒衰老提前而迅速下降。高浓度O3条件下,果皮绿色层在籽粒干物质累积和营养物合成过程中发挥着更加重要的作用。     

大麦产量构成模型

通过产量构成法构建了适用于不同地区不同品种的大麦产量模拟模型.以南京、昆明、武汉3个地区各试验处理中不同大麦品种最适条件下的产量因素为基础,建立了最适条件下每株穗数相对值、每穗粒数相对值、千粒重相对值与累积光合有效辐射的回归方程,构建了实际条件下的不同大麦品种每株穗数、每穗粒数和千粒重与这三者在最适条件下的潜在值和实际条件下的水肥丰缺因子等变量的函数关系.模型较为全面地考虑了大麦品种生长发育的内外因素,内因主要体现为品种遗传特性（潜在的每株穗数、潜在的每穗粒数、潜在的千粒重和灌浆期因子）,外因包括光合有效辐射和水肥丰缺因子.运用武汉、昆明、扬州3个地区不同品种、不同播期的田间试验资料对模型进行了测试和检验.结果表明,模型对大麦产量构成因子及理论产量的模拟效果较好,模拟值与观测值吻合度高,每株穗数、每穗粒数和千粒重相对误差（RE）绝对值的平均值分别为1.96%、1.88%和1.67%,对这三者及理论产量的模拟值和观测值进行y=x回归分析,相关系数（r）在0.9464～0.9987,相关性显著,说明模型具有较高的预测性和适用性.     

高浓度CO2对稻穗不同位置籽粒结实和米质性状的影响

不断升高的大气CO₂浓度影响水稻颖花发育、灌浆结实和品质形成,但这种影响是否与籽粒在稻穗上的着生部位有关尚不清楚.利用稻田FACE (Free-Air CO₂ Enrichment)平台,以优质丰产粳稻‘武运粳23’为材料,CO₂处理设背景CO₂浓度(Ambient)和高CO₂浓度(增200 μmol·mol^-1, FACE)两个水平,研究开放大田条件下高浓度CO₂对水稻颖花密度、籽粒结实能力、稻米外观和食味品质的影响及其与稻穗不同着生位置的关系.结果表明:FACE处理使武运粳23籽粒产量平均增加18.3%,从产量构成因素看,穗数和饱粒重分别增加21.4%、9.4%,每穗颖花数、饱粒率平均减少9.0%、2.2%.FACE水稻饱粒率下降主要与稻穗不同部位空粒率大幅增加有关.FACE水稻每穗颖花数减少主要与稻穗上部、中部二次枝梗现存颖花大幅减少有关,而其他位置颖花数均无显著变化;稻穗不同位置饱粒重和饱粒率对FACE的响应无显著差异.FACE处理使绿粒率下降,但糙米长度和宽度均增加,稻穗不同部位趋势一致.FACE使垩白粒率(增幅59%)、垩白度(增幅55%)均极显著增加,增幅表现为稻穗一次枝梗>二次枝梗、上部>中部>下部.FACE使稻穗不同位置稻米直链淀粉含量略增,使最高粘度、热浆粘度、崩解值、最终粘度和消减值略降,但多未达显著水平.FACE使稻米糊化温度显著下降,弱势粒的降幅大于强势粒.综上,高浓度CO₂环境下武运粳23产量增加主要与穗数增多和籽粒增重有关,而稻穗明显变小;高浓度CO₂使稻米绿粒率减少,垩白增多,而对蒸煮食味品质影响较少;颖花着生位置对高浓度CO₂环境下水稻颖花发育、结实和品质的影响因不同测定指标而异.     

AlA对冬小麦不同粒位籽粒灌浆影响的动态模拟及特征分析

以百农矮抗58为材料,采用大田试验的方法,研究了在始穗期喷施不同浓度(10mg/L、30 mg、50 mg/L)的5-氨基乙酰戊酸(5-Aminolevulinic acid,ALA)对冬小麦不同粒位籽粒灌浆特性的影响.应用Richards方程对10～50 mg/L ALA处理下冬小麦3个粒位(第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ粒位)的籽粒灌浆过程进行了模拟.建立在Richards方程基础上的籽粒生长分析显示:与对照相比,10～50 mg/L ALA处理使第Ⅰ和第Ⅲ粒位的千粒重分别增加了1.3～2.4g、3.4～4.7,较对照差异显著,第Ⅱ粒位的粒重与对照差异不显著;10～50 mg/L ALA处理使冬小麦3个粒位籽粒的平均灌浆速率和最大灌浆速率增大,灌浆活跃持续期延长,到达最大灌浆速率的时间提前.阶段灌浆特征参数的比较表明,在籽粒灌浆的渐增期,10～50 mg/L ALA处理使冬小麦3个粒位籽粒的平均灌浆速率增加,灌浆持续期缩短;在籽粒灌浆的快增期,使3个粒位籽粒的平均灌浆速率增加,灌浆持续期延长.在籽粒灌浆的缓增期,使强势粒(第Ⅰ、第Ⅱ粒位)的平均灌浆速率减小,灌浆持续期延长,但使弱势粒(第Ⅲ粒位)的平均灌浆速率增加,灌浆持续期延长.表明在灌浆的前期和中期,10～50 mg/L ALA处理可促进各粒位籽粒提早启动灌浆,并提高其灌浆速率,在灌浆后期减弱了强势粒对弱势粒籽粒灌浆充实的优势,从而有利于弱势粒的灌浆充实.从总体上讲,10～50 mg/L ALA对弱势粒(第Ⅲ粒位)粒重的影响程度大于强势粒(第Ⅰ和第Ⅱ粒位),其中30 mg/L ALA促进籽粒增重的效果最明显.