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.     

江汉平原不同氮肥运筹模式下豆麦和稻/麦轮作系统小麦产量和经济效益差异

研究江汉平原豆麦(大豆/小麦)和稻麦(水稻/小麦)轮作系统中冬小麦生长规律对氮肥运筹模式的响应,可为缩小两种轮作模式下的小麦产量差异提供理论依据。试验设置传统施肥(70%底肥,30%越冬期追肥)和优化施肥(1/3底肥,1/3越冬期追肥,1/3拔节期追肥)2个处理,并以不施氮处理为对照,分析了豆麦和稻麦轮作系统中冬小麦的生长规律、产量及产量构成因素、肥料利用率和施肥效益等。结果表明: 施氮和轮作模式均对小麦产量有显著影响,优化施肥产量显著高于传统施肥,两者产量差异在豆麦轮作系统下为920 kg·hm^-2,在稻麦轮作系统下为2195 kg·hm^-2。相同轮作模式下,传统施肥冬季、春季群体茎蘖数高于优化施肥,而优化施肥在整个生育期干物质总积累量较传统施肥高5%~31%(豆麦)和14%~28%(稻麦)。传统施肥下豆茬小麦产量较高的原因是穗数、成穗率、群体干物质积累量等均高于稻茬小麦;优化施肥下稻茬小麦产量较豆茬小麦增加幅度更大,表明优化氮肥模式可缩小豆麦与稻麦轮作中小麦的产量差异。两种轮作模式中小麦花后粒重分别呈现“慢-快-中”(豆麦)和“中-快-慢”(稻麦)的增加趋势;氮肥农学效率、小麦季纯收益等指标均以稻麦轮作优化施肥处理最高。综上,在江汉平原地区,稻麦轮作优化施肥处理下小麦群体结构合理,干物质积累量较高,产量和施肥效益增加显著,是江汉平原地区兼顾产量与施肥效益的最佳模式。     

不同种植方式对丘陵地小麦田土壤水分、产量及水分利用效率的影响

目的:为研究不同种植方式对丘陵地小麦田土壤水分,产量及水分利用效率的影响。方法:以临旱536小麦品种为供试材料,采用随机区组方法,以常规种植方式为对照进行研究。结果:与常规播种(CK)相比,窄行稀条播(C1)、膜侧条播(C2)、沟播(C3)播种0~240 cm土层的含水量在整个生育时期下降较大,对0~120 cm土壤含水率有明显改善,同时提高了深层土壤水分的利用,C2有利于拔节期前中层土壤(80~220 cm)保墒。各处理间的总耗水量达极显著差异,C2最大,C3、CK、C1依次降低,且在拔节期达到耗水量的最大值,占总耗水量27.58%~37.56%。C2、C3灌浆速率和地上生物量明显高于C1、CK,千粒重、产量、降水利用效率表现为C2C3C1CK。结论:C2显著改善土壤水分,提高了小麦地上生物量、灌浆速率、降水利用率、千粒重,进而增加了产量。     

行距配置对晚熟冬麦区群体结构与光合性能的影响

合理的行距配置可以调节群体冠层结构的光合作用。山西太谷冬小麦产量徘徊不前,为了研究晚熟冬麦区不同行距配置对不同穗型冬小麦光合性能与群体结构的影响,在大田条件下选用两种不同穗型品种,在播量一致的前提下,分别采用10 cm和20 cm两种行距配置,研究冬小麦群体结构、光能利用和产量结构的差异。研究结果表明:全生育期总LAI值表现为B2高于B1,10 cm行距配置改变了叶片的垂直分布,尤其对多穗型小麦品种冠层(60-80 cm)叶面积的提高最为明显。在小麦植株中、上部分45-90 cm处,两种行距配置LI%均表现为B2配置大于B1配置,在株高60-75 cm处,两种行距配置LI%差异最为明显,B2配置较B1配置LI%提高达30%以上。花后旗叶PN和孕穗期至蜡熟期群体NPR均表现为10 cm行距配置高于20 cm行距配置。四个处理的总干物质重、绿叶、茎和穗的干物质重均表现为B2B1行距配置。两个小麦品种的B2处理(10 cm行距配置)的产量和生物产量均极显著高于B1处理(20 cm行距配置);但经济系数则呈现B2处理(10 cm行距配置)均小于相应小麦品种的B1处理。行距配置对不同小麦品种的影响不大。表明10 cm行距配置适用于北方晚熟冬麦区。     

宽幅播种带间距对冬小麦冠层特征及产量的影响北大核心CSCD

2010-2012连续两年在大田试验条件下以多穗型品种'百农矮抗58'为供试材料,研究了宽幅播种(播幅8cm)种植方式下不同带间距7cm(KF7)、12cm(KF12)和17cm(KF17)对冬小麦(Triticum aestivum)冠层特征及产量的影响。结果表明:与常规条播比较,宽幅播种群体叶面积指数、平均叶倾角、光截获量、相对湿度、成穗数、生物量和产量较高,而冠层开度和温度较低;2010-2011年和2011-2012年宽幅播种成穗数和产量显著高于常规条播,成穗数分别增加4.8%-16.4%和8.9%-21.0%,产量分别提高2.96%-15.94%和4.09%-14.23%。宽幅播种下随带间距增大,叶面积指数、平均叶倾角、光截获量、湿度及成穗数降低,而冠层开度和温度升高;穗粒数、千粒重、产量、生物量和收获指数以KF12最高,KF7最低。综合分析,宽幅播种下12cm带间距处理的小麦冠层结构合理,微环境适宜,产量最高,可作为该种植方式的适宜带间距。     

氮肥后移对抽穗后水分胁迫下冬小麦光合特性及产量的影响

采用子母桶栽土培法模拟冬小麦抽穗后不同的水分胁迫状态,研究了氮肥后移对冬小麦光合特性及产量的影响.设置3个氮肥处理,分别为N₁(基肥∶拔节肥∶开花肥=10∶0∶0)、N₂(6∶4∶0)和N₃(4∶3∶3),模拟冬小麦抽穗后2种水分胁迫(渍水胁迫、干旱胁迫),设正常供水为对照.结果表明：相同供水条件下,N₂和N₃处理较N₁处理显著提高冬小麦灌浆期旗叶的SPAD和光合速率,确保了收获时较高的穗数、穗粒数和地上部分生物量;氮肥后移处理显著提高了冬小麦的耗水量,但其籽粒产量和水分利用效率也显著提高.相同氮肥条件下,干旱胁迫和渍水胁迫处理较正常供水显著降低了冬小麦开花期和灌浆期旗叶的光合速率、千粒重、穗粒数和产量.与正常供水相比,各氮肥条件下干旱胁迫和渍水胁迫处理花后旗叶光合速率及籽粒产量的减小幅度均表现为N₁＞N₂＞N₃.表明氮肥后移通过提高旗叶SPAD、减缓花后旗叶光合速率的下降幅度、增加地上部分干物质积累量,调控产量及其构成要素,以减轻逆境灾害(干旱和渍水胁迫)对产量的影响.     

Effects of spacing interval of wide bed planting on canopy characteristics and yield in winter wheat

2010-2012连续两年在大田试验条件下以多穗型品种‘百农矮抗58’为供试材料, 研究了宽幅播种(播幅8 cm)种植方式下不同带间距7 cm (KF7)、12 cm (KF12)和17 cm (KF17)对冬小麦(Triticum aestivum)冠层特征及产量的影响。结果表明: 与常规条播比较, 宽幅播种群体叶面积指数、平均叶倾角、光截获量、相对湿度、成穗数、生物量和产量较高, 而冠层开度和温度较低; 2010-2011年和2011-2012年宽幅播种成穗数和产量显著高于常规条播, 成穗数分别增加4.8%-16.4%和8.9%-21.0%, 产量分别提高2.96%-15.94%和4.09%-14.23%。宽幅播种下随带间距增大, 叶面积指数、平均叶倾角、光截获量、湿度及成穗数降低, 而冠层开度和温度升高; 穗粒数、千粒重、产量、生物量和收获指数以KF12最高, KF7最低。综合分析, 宽幅播种下12 cm带间距处理的小麦冠层结构合理, 微环境适宜, 产量最高, 可作为该种植方式的适宜带间距。     

两种类型小麦品种分蘖成穗对群体环境的响应与调控

为探讨不同类型小麦(Triticum aestivum)品种分蘖成穗特性及对群体环境的响应, 寻求合理播种方式的调控参数, 在大田试验条件下, 对两类品种单株稀植与不同播种方式所构成的不同群体进行了对比研究。结果表明, 单株稀植时, 两类品种均具有较高的分蘖潜力, 中多穗型品种‘济麦20’和‘鲁麦14’单株平均成穗数为40.58和44.34个, 大穗型品种‘山农8355’和‘兰考矮早八’为24.33和23.20个, 成穗率存在着显著的基因型差异; 进入不同播种方式的群体环境后, 中多穗型品种每株平均成穗数降至3.37和3.85个, 降低率分别为91.70%和91.32%, 大穗型品种每株成穗1.82和1.36个, 分别降低92.52%和94.14%; 证明群体环境对分蘖成穗的影响比遗传因素更强烈, 且大穗型品种分蘖成穗特性对群体环境的响应较中多穗型敏感。播种方式可有效地调控群体结构, 条播的经济产量显著高于撒播, 条播行距配置对产量的影响因品种类型而异; 中多穗型行距在23.4-23.9 cm、大穗型在16.5-16.9 cm时产量最高; 撒播和窄行条播可有效地增加单位面积穗数, 提高挑旗和灌浆中期群体中、上层的光截获率, 而千粒重和穗粒数却随之降低。播种方式对挑旗后群体内部CO₂浓度有微弱的影响。     

干旱胁迫下冬小麦光合产物分配格局及其与产量的关系

研究于2005-2006年在中国科学院封丘农田生态试验站防雨棚下进行,在充足供水(W1)、轻度干旱(W2)和严重干旱(W3)条件下,研究冬小麦周麦18(Zhoumai18)和济麦20(Jimai20)干物质积累和分配、可溶性碳水化合物(WSC)含量及其与产量形成的关系。结果显示,随着干旱胁迫程度加重,两个品种冬小麦干物质积累下降,光合产物分配格局改变。干旱胁迫导致花前叶片分配指数下降、茎和叶鞘分配指数上升,花后穗分配指数上升。干旱胁迫下冬小麦拔节期茎WSC减少,但孕穗期、开花期各器官WSC均增加。相关分析表明,冬小麦千粒重与孕穗期、开花期茎和根WSC,与开花期叶片干重显著正相关(P0.05);穗粒数与拔节期茎WSC极显著正相关(P0.01),与开花期茎和叶片干重显著正相关(P0.05)。研究认为拔节期是冬小麦需水关键期,干旱胁迫能促进光合产物向当时生长中心分配,不同生育期茎WSC是冬小麦抗旱育种的重要生理生态指标之一。     

冬小麦(Triticum aestivum)分蘖冗余生态学意义以及减少冗余对水分利用效率的影响

通过盆栽试验,以旱作冬小麦(Triticum aestivum)为材料,分别在拔节和抽穗期对分蘖进行人工干扰,来模拟不可预测的自然干扰,对冬小麦分蘖冗余的生态学意义以及减少这些冗余对水分利用效率影响进行研究.设置3个处理:从拔节期开始剪去所有小的分蘖,仅保留主茎和一个大的分蘖(A);在拔节期剪去主茎和两个大的分蘖,保留所有小的分蘖(B);在孕穗期剪去主茎和有效分蘖,保留无效分蘖(C).没有被干扰的植物作为对照(CK).通过花期测定叶片的叶绿素含量、叶绿素荧光参数、气孔导度和蒸腾速率等生理指标来评价植物的生理与生化活性.结果显示,在拔节期和抽穗期去除主茎和大蘖后,无效分蘖的生理活性被激活,开始执行有效分蘖的功能.到花期时,这些无效分蘖已经在生理活性上满足了补充和替代有效茎的要求.虽然株高和穗的整齐度、穗数和产量显著下降,但并没有防碍小麦的繁衍子代,因此,正是这些由早期"无效分蘖"补充而来的有效茎,避免了小麦绝种的风险.而在拔节期去除无效分蘖后,对小麦产量没有显著影响,但提高了水分利用效率,和对照相比水分利用效率提高了10%.因此,可以认为小麦在分蘖上存在着对水分利用不利的生长冗余,减少这些冗余有望节约用水、提高作物的水分利用效率.     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.     

Principles of organization and evolution of systems of regulation of functions

Evolution of living organisms is closely connected with evolution of structure of the system of regulations and its mechanisms. The functional ground of regulations is chemical signalization. As early as in unicellular organisms there is a set of signal mechanisms providing their life activity and orientation in space and time. Subsequent evolution of ways of chemical signalization followed the way of development of delivery pathways of chemical signal and development of mechanisms of its regulation. The mechanism of chemical regulation of the signal interaction is discussed by the example of the specialized system of transduction of signal from neuron to neuron, of effect of hormone on the epithelial cell and modulation of this effect. These mechanisms are considered as the most important ways of the fine and precise adaptation of chemical signalization underlying functioning of physiological systems and organs of the living organism