科研产出
施氮量对花后高温胁迫下冬小麦籽粒淀粉合成的影响
《作物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为探明氮肥对花后高温胁迫下小麦籽粒淀粉合成的响应机制,明确氮肥缓解高温胁迫危害的生理机理及适宜运筹措施,本研究于2018-2019年和2019-2020年在山东济南、济阳试验基地进行,以不同耐热性小麦品种济麦44(耐热型)和新麦26(敏感型)为材料,设2个温度水平(对照:CK;花后10~16 d高温:H)和3个施氮量(N1:180 kg hm-2;N2:240 kg hm-2;N3:300 kg hm-2),研究了施氮量对花后高温胁迫后粒重、灌浆特性、蔗糖与淀粉合成及其相关酶活性影响.结果表明,花后高温显著缩短2个品种各施氮处理的灌浆天数,显著降低了籽粒最大灌浆速率、支链淀粉含量、总淀粉含量及支/直比值.花后高温胁迫下,与180 kg hm-2和300 kg hm-2处理相比,240 kg hm-2处理2个品种旗叶中蔗糖含量最高;同时籽粒中直链淀粉、支链淀粉、总淀粉含量和粒重最高;籽粒中蔗糖合成酶分解方向(SS-I)活性、可溶性淀粉合成酶(SSS)活性和淀粉分支酶(SBE)活性最高.花后高温胁迫和240 kg hm-2施氮量处理下,济麦44旗叶中蔗糖合成酶合成方向(SS-II)和籽粒中蔗糖合成酶分解方向(SS-I)、可溶性淀粉合成酶(SSS)、淀粉分支酶(SBE)活性均显著高于新麦26;济麦44旗叶中蔗糖含量、籽粒中淀粉含量和粒重显著高于新麦26.研究表明耐热性不同品种在适宜施氮量(240 kg hm-2)下能保持高温胁迫后较高的旗叶合成蔗糖能力和籽粒分解蔗糖能力,维持高温胁迫下籽粒较高的淀粉合成底物供给能力,适宜施氮量可以缓解高温胁迫对籽粒淀粉合成的抑制作用.合理施氮和选择耐热性强的品种是提高冬小麦花后高温胁迫后籽粒淀粉含量和缓解高温胁迫危害的一项应对措施.
全文链接
请求原文
高低畦种植模式下水氮耦合对冬小麦产量和水氮利用效率的影响
《农业工程学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：高低畦种植是在生产实践中摸索出的一套节水增产的冬小麦种植模式，尽管已被山东省列为农业主推技术，但由于建立时间尚短，其背后机理研究仍较薄弱，很大程度上制约了该模式的完善与推广应用。为探索高低畦冬小麦最佳的水氮管理制度，于2020—2022年开展田间试验，设置3个灌水定额（W1:120 mm、W2:90 mm、W3:60 mm）和3个施氮水平（N1:300 kg/hm~2、N2:240 kg/hm~2、N3:180 kg/hm~2），以水氮充足的平作种植为对照（CK，灌水定额120 mm，施氮量300 kg/hm~2），测定了不同生育期土壤含水率、成熟期地上部生物量和产量，并计算了麦田耗水量、水分利用效率、氮肥偏生产力和净利润等指标。结果表明：1)与平作种植相比，高低畦种植的麦田耗水量无明显差异，但冬小麦产量、水分利用效率、氮肥偏生产力和净利润分别提高14.8%～17.6%、15.9%～16.9%、14.8%～17.6%和58.9%～112.6%，说明高低畦种植模式具有增产与节水有机统一的良好潜力。2)灌水水平和施氮水平均对高低畦种植麦田耗水量产生极显著影响（P＜0.01）；高低畦种植模式的产量、地上部生物量、水分利用效率、氮肥偏生产力和净利润的水氮耦合效应明显；W2N2与W1N1产量差异不显著（P＞0.05），而水分利用效率和氮肥偏生产力也显著增加（P＜0.05）；说明适量节水减氮不会显著降低产量，且可获得较高的水分利用效率和氮肥偏生产力。二元二次回归分析得出，当耗水量为536.3～559.4 mm（灌水定额为99.2～115.4 mm），施氮量246.5～299.4 kg/hm~2时，可以使高低畦种植模式冬小麦产量、水分利用效率和净利润的综合效益最大化。研究为冬小麦高低畦种植模式下水氮优化管理策略的构建提供理论依据和技术支撑。
关键词： 灌溉 氮肥 冬小麦 高低畦种植 产量 水分利用效率 经济效益
全文链接
请求原文
不同密度对适期晚播冬小麦产量形成与茎秆抗倒性能的影响
《山东农业科学 》 2022 北大核心
摘要：为明确不同密度对晚播冬小麦产量形成和茎秆抗倒性能的影响，并为小麦高产稳产和抗逆应变栽培提供参考依据，本试验以济麦22为材料，设225、300、375、450、525万/hm2基本苗5个种植密度，研究晚播条件下不同密度对冬小麦的群体变化、干物质分配、穗部性状、产量构成及茎秆重心高度、机械强度及抗倒指数的影响，并分析产量形成与抗倒性能的相关性。结果表明：晚播条件下，冬小麦籽粒产量随种植密度的增加呈先升高后降低趋势，基本苗300万/hm2处理产量最高，但与基本苗225万/hm2和375万/hm2差异不显著；冬小麦群体、穗长、不孕小穗数、株高及重心高随种植密度的增加呈增加趋势，成穗率、总小穗数、结实率、千粒重、穗粒数、茎秆机械强度及抗倒指数则随种植密度的增加而降低。不同密度处理冬小麦产量相关参数与茎秆抗倒性能的相关性分析发现，茎秆的重心高与成穗率、产量、千粒重及穗粒数均呈极显著负相关，与公顷穗数呈极显著正相关；茎秆机械强度及抗倒指数与成穗率、产量、千粒重及穗粒数呈显著或极显著正相关，与重心高及公顷穗数极显著负相关。由此可见，本试验条件下，冬小麦随着种植密度的增加表现出株高、穗长增加而穗粒数减少和茎弱、易倒的特点，晚播条件下该区域选择基本苗225～300万/hm2可有效降低冬小麦倒伏风险，促进抗逆稳产高产。
全文链接
请求原文
种植密度和播期对冬小麦籽粒品质影响的模拟研究
《中国农业科技导报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：种植密度和播期是影响冬小麦籽粒品质的2个重要因素，为量化种植密度和播期对冬小麦籽粒品质的影响，构建种植密度和播期对冬小麦籽粒品质影响的模拟模型，以济麦44为材料于2019—2020和2020—2021年度开展了种植密度和播期试验，分析了种植密度和播期对冬小麦籽粒主要品质参数的影响规律。结果表明，在10月10日播期内，随着种植密度增加，小麦粗蛋白含量、湿面筋含量和面团吸水率均先增大后减小，出粉率逐渐减小，而面团稳定时间先减小后增大；在10月20日播期内，随着种植密度增加，小麦各品质指标均先减小后增大；在10月30日播期内，小麦粗蛋白含量、湿面筋含量和面团吸水率均先增大后减小，而出粉率和面团稳定时间则先减小后增大；随着播期延迟，籽粒蛋白质含量和面团吸水率先减小后增大，湿面筋含量和出粉率逐渐减小，而面团稳定时间则逐渐增大。通过引入种植密度和播期影响因子，构建了种植密度和播期对冬小麦籽粒品质影响的模拟模型。经2020—2021年度冬小麦生长季试验数据检验，根均方差（RMSE）、绝对误差（da）和绝对误差(dap)占实测值比率均显示模拟值和实测值有较高的一致性，所建模型可较好地模拟种植密度和播期对冬小麦籽粒品质的影响。
全文链接
请求原文
微喷灌条件下减量施氮对冬小麦光合特性和产量的影响
《山东农业科学 》 2022 北大核心
摘要：为明确微喷灌条件下冬小麦光合特性和籽粒产量对减量施氮的响应机制,本试验于2019—2021年两个冬小麦生长季以济麦22为供试品种,设置240、216、192、0 kg/hm2共4个施氮(N)量处理,分别对应当地农民常规施氮量(N240)、常规施氮量减氮10%(N216)、常规施氮量减氮20%(N192)和对照(N0),研究不同处理对冬小麦花后旗叶净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、瞬时叶片水分利用效率(LWUE)、叶绿素相对含量(SPAD值)和籽粒产量及其构成因素的影响.结果表明:①N216处理花后20天旗叶Pn、LWUE和SPAD值最高,Ci最低,其Tr和Gs均显著高于N0和N192处理.②N192处理花后10天、20天旗叶Pn、Tr、Gs和SPAD值均显著低于N240和N216处理,表明常规施氮量减氮20%对济麦22灌浆阶段的光合特性具有不利影响.③N216处理的穗粒数和千粒重均显著高于N240,籽粒产量在两个生长季分别为8765.42、8910.28 kg/hm2,其与N240处理均显著高于其它处理.本试验条件下,常规施氮量减氮10%有利于济麦22在灌浆中后期保持较高的光合能力,提高穗粒数和千粒重,促进高产高效.
全文链接
请求原文
不同类型控释氮肥对冬小麦群体结构、产量和氮效率的影响
《山东农业科学 》 2022
摘要：为探明不同类型控释氮肥在冬小麦上的节肥增产效果，采用田间大区试验法，设置不施氮（CK）、普通氮肥优化施用（OPT）和5个不同类型控释氮肥（编号A～E）共7个处理，研究不同类型控释氮肥对冬小麦群体结构、花后干物质累积、产量和氮效率等的影响。结果表明：（1）施用控释氮肥可以显著增加公顷穗数，控释氮肥各处理较OPT处理增加7.5%～10.4%,但对穗粒数无显著影响。控释氮肥B处理千粒重最高，与控释氮肥C、D、E处理差异显著。（2）施用控释氮肥可以促进小麦冬前分蘖和春季分蘖，增加有效分蘖数，其中控释氮肥A处理冬前分蘖数和分蘖成穗率最高，C、D、E处理春季最大分蘖数和单株分蘖数显著高于其他处理。（3）控释氮肥A、B、D、E处理显著提高花后同化物向籽粒输入比例，增加籽粒干物质积累量，与OPT处理相比，花后同化物输入量提高6.9%～13.3%,控释氮肥C对花前花后干物质的运移无显著影响。（4）控释氮肥B处理小麦产量最高，显著高于其他处理，较OPT增产7.1%;其他控释氮肥处理小麦产量稳定，与OPT无显著差异。（5）与OPT相比，控释氮肥各处理氮肥利用率提高31.9%～89.0%,土壤氮素依存率降低4.6%～12.1%。本试验条件下，控释氮肥B处理节肥增产效果较好，是比较适合本地区冬小麦一次性施用的控释氮肥类型。
全文链接
请求原文
山东省冬小麦产量差与氮肥利用效率差形成机理解析
《中国农业科学 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]量化山东省冬小麦产量差及氮肥利用效率差,分析产量差和效率差之间的关系,明确环境、栽培条件及生理因素对产量差的贡献,探讨协同缩差增效的可能途径,为冬小麦产量差缩减和资源利用效率提升提供理论依据.[方法]本试验于2016-2020年在山东济宁、德州、烟台和淄博4市进行,综合肥料投入、播种密度和灌溉水平等管理措施,设置了超高产水平(SH)、高产高效水平(HH)、农户水平(FP)和基础产量水平(ISP)4种模式,定量分析不同产量水平冬小麦产量差和氮肥利用效率差,分析产量差和效率差之间关系,讨论产量差和效率差形成的影响因素及缩差增效的可能途径.[结果]当前山东冬小麦高产纪录与SH、SH与HH、HH与FP以及FP与ISP之间的产量差分别为2 729.1、674.3、1 042.9和4 349.8 kg-hm!,SH与HH、HH与FP之间的氮肥偏生产力差分别为-13.54和15.67 kg-kg1;产量和氮肥偏生产力之间存在着二次抛物线关系.当前降水、光温等不可控因素和肥水投入等可控因素对产量差的贡献率分别为31.16%和68.84%.结果显示,平均叶面积指数(MLAI)、平均净同化率(MNAR)、单位面积穗数(EN)和粒重(GW)差与SH和HH之间的产量差呈显著正相关关系;而收获指数(HI)、穗粒数(GN)和粒重(GW)差与HH和FP之间的产量差呈显著正相关.SH和HH处理较FP处理有更高的地上部生物量、单株分蘖数以及分蘖成穗率.[结论]当前山东省冬小麦农户产量只实现了最高纪录产量的64.34%,通过优化水肥投入量、提高追肥比例、增施有机肥和锌肥等栽培措施可使冬小麦产量差缩减23.46%,氮肥偏生产力提高56.99%.花后物质生产能力仍然是小麦产量提升的限制因素,在保证花后光合同化的同时,提高花前物质的再转运以提高收获指数是农户模式向高产高效发展的有效途径.
全文链接
请求原文
小麦幼苗根系相关性状QTL定位与分析
《山东农业科学 》 2021
摘要：根系是小麦正常生命活动所必需的营养器官,水分、无机盐等营养物质都需要通过根系吸收,并向上输送到各个部位,为小麦的生长发育提供必要的养分。由于根系位于地下部,相对于其他性状而言,研究较为困难和滞后。为了进一步挖掘影响根系形态的相关基因（QTL）,本研究以遗传背景差异较大的品种菏麦13与临麦2号为亲本构建的重组自交系（RIL）群体为材料,通过SNP芯片,构建了一张包含1 003个SNP标记、涵盖21条染色体、全长2 358.54 cM的图谱;同时,结合调查的RIL群体苗期根表面积、根体积、总根长等性状,共定位到13个根系相关的QTLs,分别位于1D（2）、3A、3B（3）、4B（2）、5A、5B（2）、6B、7B染色体上,可解释5.11%～20.12%的表型变异。为后续精细定位和分子辅助选择育种提供理论支持。
全文链接
请求原文
混播对黄淮海8个主推小麦品种产量、农艺性状和籽粒锌浓度的影响
《山东农业科学 》 2021
摘要：选取黄淮海地区8个冬小麦主推品种（矮抗58、百农207、百农419、周麦27、开麦21、济麦22、济南17和鲁原502）,连续两年在田间条件下研究单播和混播两种方式对冬小麦产量、产量构成和籽粒锌含量的影响。结果表明:单播条件下,开麦21单产最高,较其它品种增产6.90%～33.16%,处理间差异不显著;鲁原502、开麦21籽粒锌浓度较高,相比其它品种增加30.09%～75.41%、16.75%～39.42%。混播条件下,不同年份间单产变异较大,2017年六品种混播（济麦22、鲁原502、开麦21、百农207、矮抗58和周麦27）处理单产最高,相比于四品种（济麦22、鲁原502、开麦21和百农207）、八品种混播及单作加权理论产量增加2.99%～16.55%;2018年四品种、六品种与八品种混播处理小麦单产较单作加权理论产量降低14.78%～25.86%;2017年六品种、八品种小麦混播处理籽粒锌浓度较四品种混播、对照显著增加,达85.77%、64.15%和68.68%、53.40%。综之,小麦产量受年份间气候变化影响显著,不同品种小麦混播未显示出显著增产作用,六品种混播效果优于四品种、八品种混播。一般年份不同品种小麦混播能够显著提高群体小麦籽粒锌含量,六品种混播与八品种混播籽粒锌含量均显著高于品种单作,即适量品种混播有利于改善小麦籽粒营养品质,这为提升小麦籽粒锌品质提供了新的技术途径。
全文链接
请求原文
缓控释氮肥减施对冬小麦产量和氮素利用效率的影响
《山东农业科学 》 2021
摘要：本试验以济麦22为供试品种,设置6个氮肥梯度处理,即施氮量（N）分别为0（T1）、72（T2）、126（T3）、180（T4）、234（T8）、250（T9） kg/hm2,其中优化施氮（T4）和传统施氮（T8和T9）为对照,并设置等量优化施氮量的一次性基施硫加树脂尿素（T5）、树脂包膜尿素（T6）和热固树脂尿素（T7）3个缓控释氮肥处理,研究缓控释氮肥减施对冬小麦产量及氮素利用效率的影响。结果表明,传统施氮处理T8的产量最高,缓控释肥处理T6增产效果最好,与T8无显著差异,较T1和T4分别增产137.1%和9.2%。与T4相比,T6处理降低春季无效分蘖数,获得较高的公顷穗数或穗粒数;与T8相比,T6处理提高小麦营养器官贮藏干物质向籽粒运转的效率,公顷穗数虽略有降低,但可通过增加千粒重来保证冬小麦获得较高产量。T6较T8处理显著降低0～40 cm土体土壤硝态氮含量49.5%,氮肥农学利用效率、氮肥偏生产力和氮肥生理利用效率分别增加30.5%、30.6%和59.4%。因此,本试验条件下,纯氮量180 kg/hm2的树脂包膜尿素一次性基施可提高小麦产量和氮肥利用率,降低土壤硝态氮含量,达到高产、高效、节肥的目的,适合在该区域推广应用。
全文链接
请求原文
