科研产出
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.
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山东省小麦中重金属污染状况及健康风险评估
《中国食物与营养 》 2022
摘要：目的：评估山东省小麦重金属污染风险，为山东小麦安全生产提供科学依据。方法：2017—2018年在山东省10个地市采集300份小麦样品，测试小麦中铅（Pb）、镉（Cd）、铬（Cr）、砷（As）、汞（Hg）、镍（Ni）和铜（Cu）7项重金属含量。采用单因子指数法、尼梅罗综合污染指数法和靶标危害系数法评估小麦中重金属对人体的非致癌健康风险。结果：采集的小麦样品中7项重金属单项污染指数均小于0.7,综合污染指数为0.459,靶标危害系数小于1。结论：山东省小麦样品除少数受Pb、Cr、Hg污染外，其余均可安全食用。
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多粒小麦种质普冰10696的幼穗发育特性分析
《植物遗传资源学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：小麦-冰草远缘杂交后代品系普冰10696具有多粒的遗传特性。为深入了解其多粒性状形成的发育进程,本研究以多粒品系普冰10696和黄淮冬麦区主推品种为供试材料,通过解剖学和统计学方法比较小花分化、退化和结实的动态进程差异,进一步解析冰草多花多粒的特性,为多粒基因型材料在育种中的应用提供理论参考。农艺性状比较结果显示,普冰10696的多粒特性来自小穗粒数的提高,并且未降低千粒重。幼穗发育特性分析表明,普冰10696的幼穗分化具有启动早和持续时间长的发育特性;普冰10696的小花发育具有分化速率快、退化慢的特性,能够进入四分体期并最终结实的小花明显增多。普冰10696的幼穗和小花发育特性是决定普冰10696多粒的基础。
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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.
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山东省小麦产业发展战略研究
《农业开发与装备 》 2022
摘要：为确定山东省小麦产业发展战略类型和方向,课题组在调查研究山东省小麦产业现状的基础上,采用PESTEL分析方法,找出影响产业发展的优势(Si)、劣势(Wj)、机会(Ok)、挑战(Tl)等因子;然后设计SWOT定量分析模型调查问卷,选定省内外行业专家,发放调查问卷;根据专家对调查问卷中S、W、O、T各因子的权重值和评价分值,利用公式得到各因素的加权分数;再根据各因子加权分值计算出山东省小麦产业的战略方位角和强度系数,根据战略方位角确定山东省小麦产业发展战略类型属于开拓性战略区内的实力型战略;根据强度系数确定山东省小麦发展应采取保守型的发展战略.根据战略类型和方向提出提高单产及增加总产、发展优质专用和绿色安全小麦、提高水肥利用率和种植收益、转变生产和经营方式等四项稳妥发展的举措.
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山东省小麦新品系高分子量麦谷蛋白亚基组成分析
《中国种业 》 2022
摘要：山东省是我国小麦优势产区,在保障国家粮食安全方面发挥了重要作用.关于山东省近年来新育成小麦新品系的高分子量麦谷蛋白亚基组成分析研究未见报道.本研究以2017-2020年山东省区域试验高产组和强筋组429份参试小麦新品系为试验材料,分析高分子量麦谷蛋白亚基的分布情况.结果表明,山东省区域试验高产组材料的Glu-Al、Glu-Bl和Glu-Dl位点分别以N、7+8和4+12(频率为33.2%和26.1%)亚基类型为主;强筋组材料分别以1、7+8和5+10(频率为21.9%和23.7%)亚基类型为主.Glu-1总评分显示,高产组小麦材料品质平均得分为6.85分,强筋组小麦材料品质平均得分为8.63分.本研究首次明晰了 2017-2020年山东省区域试验高产组和强筋组参试小麦新品系的高分子量麦谷蛋白亚基组成及主要类型,对于山东省小麦品质改良具有重要指导意义.
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普通小麦粉添加35%甘薯生浆面条的加工工艺优化及品质分析
《山东农业科学 》 2022 北大核心
摘要：采用普通小麦粉添加35%甘薯生浆制作面条,以拉伸距离和拉伸阻力为评价指标,通过响应面试验设计,研究静置时间、静置温度和压面次数对面条拉伸特性的影响.结果表明:面条最佳加工工艺参数为29℃静置28 min,压面9次.在此条件下,熟面条拉伸阻力和拉伸距离达到最大值,分别为21.56 g、16.40 mm,面条品质最佳.与纯小麦面条相比,添加35%甘薯生浆的面条拉伸性能、蛋白质含量、硬度和咀嚼性下降,但有甘薯香味,营养更全面.本研究丰富了面条种类,拓宽了甘薯深加工领域.
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单季麦秸还田促进小麦-玉米周年碳效率和经济效益协同提高
《中国农业科学 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：目的】优化小麦-玉米周年秸秆还田方式,实现系统碳效率及经济效益协同提高,促进小麦-玉米周年可持续生产。【方法】基于8年小麦-玉米周年秸秆还田长期定位试验,分析小麦、玉米秸秆双季还田(D)与小麦秸秆单季还田(S)对作物秸秆产量和碳投入量的影响,明确不同碳投入量对小麦-玉米周年产量及其稳定性和可持续性的影响;系统分析碳效率与经济效益对小麦-玉米周年不同碳投入量的响应特征。【结果】(1)D和S处理的年均秸秆还田量分别为13.54和5.43 t·hm~(-2);D处理投入土壤中的根系和根茬生物量分别为3.04和2.14 t·hm~(-2),较S处理均无显著差异(P>0.05);S处理的根系、根茬和根系分泌物碳投入量分别为1.34、0.97和1.35 t·hm~(-2),较D处理没有显著差异(P>0.05)。(2)S处理的资源和农田管理碳投入量为1.73 t C·hm~(-2),较D处理减少51.29 kg C·hm~(-2);S处理的农田碳总投入量为9.00 t C·hm~(-2),较D处理的12.30 t C·hm~(-2)显著减少了26.82%(P<0.05);S处理的年均秸秆碳投入量为2.31 t C·hm~(-2),较D处理减少了60.85%,秸秆投入量的差异是造成农田碳投入差异显著的主要因素。(3)S处理的年际平均玉米产量为7.29 t·hm~(-2),较D处理减少了5.48%,D处理的小麦和周年产量为7.76和15.05 t·hm~(-2),分别较S处理减少5.67%和0.26%;S处理的作物周年产量稳定性和可持续性指数分别为0.19和0.63,较D处理没有显著性差异(P>0.05)。(4)S和D处理的周年籽粒碳产出量分别为6.27和6.25 t C·hm~(-2),植株碳产出量分别为15.96和15.74 t C·hm~(-2),均没有显著差异(P>0.05)。S处理的碳生产效率和碳生态效率分别为0.69 kg·kg~(-1)和1.77 kg·kg~(-1),较D处理分别显著增加60.47%和39.37%(P<0.05)。(5)小麦季,S处理的年际平均产值和年际平均净收益分别为1.89万元/hm~2和0.72万元/hm~2,与D处理相比均没有显著差异(P>0.05);玉米季,S处理的年际平均产值和年际平均净收益分别为1.91万元/hm~2和0.81万元/hm~2,较D处理分别增加了0.38万元/hm~2和0.39万元/hm~2;小麦-玉米周年,S处理的年际平均产值和年际平均净收益为3.80万元/hm~2和1.56万元/hm~2,较D处理分别显著增加14.81%和51.54%(P<0.05)。【结论】小麦秸秆单季还田在不显著影响小麦-玉米周年籽粒产量以及产量稳定性和可持续性的前提下,减少了玉米秸秆的碳投入量,促进了碳效率和经济效益的协同提高。
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普通小麦苗期茎基腐病抗性QTL定位
《山东农业科学 》 2022 北大核心
摘要：茎基腐病(Fusarium crown rot,FCR)已成为影响我国小麦生产的主要病害之一,发掘抗病基因和种质可为解析其抗病遗传机制和聚合育种提供指导.本研究选用藁城8901/周麦16构建的重组自交系(recom-binant inbred line,RIL)群体为材料,基于已构建的90K SNP高密度遗传连锁图谱,对接菌条件下苗期FCR抗性进行QTL(quantitative trait loci)定位.结果表明,RIL群体苗期FCR病情指数在基因型和不同试验间均达显著差异(P<0.01).藁城8901表现为感FCR,周麦16表现为高感FCR,家系表现为连续变异和超亲分离.在3次试验及均值中共定位到14个与苗期FCR抗性显著相关的QTL,分布在1D(2)、3B(2)、4A(2)、5B(2)、5D、6A(4)和7B染色体上,解释表型变异的4.42%~11.37%;其中,4个在两次试验中均被检测到.本研究表明感病和高感亲本也可用于抗病品种的培育和基因发掘,检测到的4个稳定QTL和抗病家系为FCR抗病育种提供了可用的资源.
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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。
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