刘云涛 http://www.znlvye.com/xtbb/bxbb/m/960.html

气温升高,小麦产量下降,冬小麦抽穗前生理发育转变。

通过数据分析,我们可以看出气候变化对全球小麦产量的影响将极为严重,每上升1°C,预计小麦产量将下降6%。

在日本,经过45年的研究,发现小麦品种‘Norin61’在抽穗前随着平均气温的上升,产量呈现明显的下降趋势。

全球气温的持续升高将加速小麦的生长过程,缩短其生理发育的时间,比如分蘖期和抽穗期,这将使得幼穗更容易受到霜冻的损害,同时也降低了小麦的干物质生产量。

对于冬性小麦来说,他们需要经历一段低温期,才能从营养生长阶段顺利进入生殖生长阶段。

柿崎和铃木通过观察和研究日本小麦的连续播种抽穗行为,将小麦分为七个等级。I级代表小麦具有极强的春性习性,VII级代表小麦具有极强的冬性习性。

在地理位置为日本西南部和中部的地区,通常会选择培育早熟型品种,这样可以避免因季风雨引发的病害,同时也能够在收获前防止发芽。

春性小麦在早播条件下易受霜冻,因短暂暖和天气使茎秆快速生长,导致幼穗受损。而冬性小麦则通过延迟穗原基形成和茎伸长,避开冬季温暖带来的幼穗霜冻风险。

尽管人们都知道冬性小麦能生成大量分蘖,但是当这两个品种都在日本西南部早播时,‘Iwainodaichi’冬性小麦的干物质生产和谷物产量与春性小麦‘Chikugoizumi’相当或稍有超过。

标题:春化位点对早播小麦干物质产量的影响正文:为了解春化位点Vrn-D1对早播小麦干物质产量的影响,我们使用了早熟的品种Asakazekomugi,它携带Vrn-D1a位点,以及通过回交五代得到的品种Asa(Vrn-D1b)。

通过近等基因系评估,结果显示,春化位点Vrn-D1对早播小麦干物质产量有着显著的影响。

这项研究利用“Asakazekomugi”作为母本,采用冬化小麦“Ebisukomugi”作为非母本,进行回交实验。

实验在日本中部地区的NARO农业研究中心的旱地实验田进行,共分为两个种植季节进行。

在早播、标准播种和晚播这三个时间段内播种,所有的实验都采用了随机完全区组设计。每个试验区块的面积大约为9.3平方米,种植了8行间距为15厘米的小麦,每平方米播种了颗种子。

在播种前,每平方米施用了4.0克的化肥,在拔节期则施用了硫酸铵肥。

在小麦拔节期,主茎长度达到20毫米的标准。在实验期间,我们从NARO农业环境科学研究所的天气数据采集系统中获取了小麦生长季节当日的最高温度、最低温度和总太阳辐射量,并进行了累积太阳辐射量的计算。

为了确保收割的准确性和科学性,我们选择了随机位置从每个区块开始收割。我们采用了27-33天的收割周期,确保了植株的成熟度。

在烘干过程中,我们将叶片、茎和穗在80°C的烘箱中进行处理,直到达到恒定的重量。此外,我们还利用LI-CORLAI-C植被冠层分析测量,精确计算出了叶面积指数。

作物生长速率是通过比较相邻采样日期的地上部分干重差异得出的。在成熟期,我们会随机选取两个1.0×0.45m亚样,并以此计算出单位面积的产量、穗数和千粒重。

进一步,我们还将利用这些数据来计算穗内的粒数。

为了准确计算收获指数,我们需要将产量、千粒重以及地上部分干重分别修正为12.5%的湿度,然后通过HI=产量/地上部分干重公式进行计算。

接着,我们会使用双因素方差分析进行统计分析,以确保数据的准确性。

我们设计了一个模型,主要由主区块构成,其中包含两个种植年份作为主要的区块元素,另外还有三个播种日期作为副区块。

在这些区块中,我们设置了两个NILs作为次-副区块,并且在每个区块中,我们进行了三次重复。最后,我们使用了Tukey’stest或t-test来进行均值的两两比较,以确保数据的准确性和可靠性。

————在小麦生长的关键期,如秋季和冬季的最低和最高气温高于往常,早熟型‘Asakazekomugi’在两年的种植中,从播种到拔节期间的日平均温差分别为+4.5°C和+3.2°C,显示出播种时间对小麦生长具有显著影响。

经过两年的观察,拥有Vrn-D1b位点的NIL相对标准播种,其平均温度差异为+2.3°C和+1.5°C。

在两个小麦品种和两个年份中,标准播种和晚播之间的温差在-0.2°C至+0.5°C之间波动。

早播的"Asakazekomugi"在1月进入茎伸长阶段,这个时期最低的平均温度被观察到。与标准播种相比,早播让"Asakazekomugi"从播种到拔节期的天数减少了32-39天。

值得注意的是,在Asa(Vrn-D1b)中并未观察到这种天数缩短的现象。

"无论是早播还是标准播种,Asakazekomugi和Asa这两种小麦的抽穗和成熟期几乎没有差别。然而,播种日期对抽穗和成熟期的影响是有顺序的,即早播、标准播种和晚播。

在成熟时,产量、穗内粒数和地上部分干重的播种日期与小麦品种之间存在显著的交互作用。"

在第一年早播的"Asakazekomugi"中,其产量相较于标准播种减少了71%,但在第二年并未发现这一减少的趋势。

反而是早播的"Asa"产量在第一年和第二年分别比标准播种的产量提高了%和%。

早播与晚播对于小麦品种的产量和穗内粒数有一定影响。晚播后的两个小麦品种,产量均低于标准播种,且总地上部分干物质重量与产量的反应相近。

相比而言,早播的Asa品种产量较高,且其穗内粒数在早播日期与标准播种日期的差异不大。而早播的Asakazekomugi品种的穗内粒数在早播中则低于标准播种。

尽管早播的小麦在单位面积穗数上表现优秀,但收获指数却低于标准播种和晚播的小麦。不过,‘Asakazekomugi’和Asa两种品种在单位面积穗数和千粒重方面的表现没有显著差异。

在第一年的试验中,我们对两个小麦品种进行了观察,结果发现早播的有效茎百分比低于标准播种和晚播。为了进一步研究,我们在两年生长季节的不同时期,比较了三个不同播种日期的地上部分干物质产量。

在第一年种植时,Asakazekomugi的干物质产量超过了Asa,但到了二月,Asa的干物质产量反超了Asakazekomugi。

类似的现象在第二年也出现了,四月份之后,Asa的干物质产量再次超过了Asakazekomugi。

尽管在三月份之前,两个小麦品种并未显示出明显差异,但在播种时间和晚播中,Asakazekomugi的干物质产量与Asa相似。

在早播和标准播种日期的两年中,品种间生长季节的作物生长速度存在差异。

1."尽管在第一年早播时的干物质产量相近,但‘Asakazekomugi’的CGR在二月前高于Asa,之后其生长速度较慢,而Asa则更快。

在第二年早播中,尽管CGR相似,但二月后Asa的CGR超越了‘Asakazekomugi’。"2."在第一年早播中,‘Asakazekomugi’和Asa的干物质产量相似,但在二月前,‘Asakazekomugi’的CGR超过Asa,随后其生长速度变慢,而Asa则保持了较快的速度。

在第二年早播中,虽然CGR相似,但二月后Asa的CGR超过了‘Asakazekomugi’。"3."在第一年早播中,‘Asakazekomugi’和Asa的干物质产量相近,但‘Asakazekomugi’的CGR在二月前高于Asa,之后其生长速度变慢,而Asa则保持了较快的速度。

在第二年早播中,尽管CGR相似,但二月后Asa的CGR超过了‘Asakazekomugi’。"

在标准播种的两年作物中,Asakazekomugi和Asa的CGR在四月前表现相似,但随着作物成熟,Asakazekomugi的CGR逐渐超过Asa。

在早播的作物中,Asakazekomugi的单位面积分蘖数明显低于同时播种的Asa。

1.在常规播种的作物中,相较于Asa,Asakazekomugi的分蘖数明显更高,而且在三月中旬进行联苗期后,早播作物中的叶面积指数一直高于Asa,尽管在三月中旬到三月底这段时间两者之间的差异并不显著。

2.标准播种的作物中,Asakazekomugi的分蘖数高于Asa,而从三月中旬开始联苗期后,早播作物中的叶面积指数始终处于Asa之上,尽管在三月中旬到三月底的这段时期两者间的差异并不明显。

3.在常规播种的作物中,Asakazekomugi的分蘖数比Asa高出很多,且从三月中旬进行联苗期后,早播作物中的叶面积指数一直高于Asa,虽然在三月中旬到三月底两者之间的差异并不显著。

在常规种植的作物中,Asa的叶片覆盖面积(LAI)和"Asakazekomugi"并没有显著的差别。为了找出是哪个生长阶段对Asa的干物质产量产生更大的影响,我们分析了两个小麦品种在每个生长阶段的干物质产量与太阳辐射的关系。

在作物生长的两个关键阶段,即播种至联苗期和抽穗至成熟期,无论作物生长到哪个阶段,其累计太阳辐射与干物质产量之间的关系并不显著。

然而,从联苗期到抽穗期,干物质产量与累计太阳辐射呈现出明显的正相关性。

经过回归线分析,我们发现Asa的干物质生产量与累计太阳辐射之间的关系,与"Asakazekomugi"存在显著差异。

这表明,从茎伸长期到抽穗期,Asa每单位累计太阳辐射所生产的干物质量明显高于"Asakazekomugi"。

?————?本研究考察了携带春性Vrn-D1a基因的小麦品种‘Asakazekomugi’,以及其冬型突变体NIL,在增加温度条件下对干物质生产和产量的影响。

通过提前播种,我们提供了更高的温度环境,以期揭示温度变化对农作物的影响。

在早播条件下,Asakazekomugi从播种到拔节期的时间比标准播种条件下缩短了30天以上,而早播Asa的对应期间与标准播种条件下相比几乎没有延长。

这说明早播Asa的营养生长期与Asakazekomugi几乎没有差异,与先前的研究结果相符。

在一年中最寒冷的季节,早播的‘Asakazekomugi’开始快速地长出茎。特别是在第一个温暖的冬季,早播的‘Asakazekomugi’的干物质生产速度更快,到了2月份时,它的干物质生产更是超过了早播的Asa。

这证明了“Asakazekomugi”已经进入了联苗期,即使在寒冷的冬季,也能够在温暖的冬季条件下有所增长。

通常情况下,小麦的干物质生产在拔节期后会迅速增加,但在“Asakazekomugi”的联苗期至抽穗期之间,单位累计太阳辐射下的干物质生产明显低于Asa。

小麦和大麦的干物质生产与吸收的光合有效辐射关系密切,无论在何处、何时或何种品种中,这一现象基本相同。据此推断,早播的Asakazekomugi可能难以充分吸收或阻拦太阳辐射。

辐射拦截率低可能是由于较低截胚数,一般情况下,分蘖死亡与茎伸长开始的时间同步。而由于Vrn-D1的作用,使得‘Asakazekomugi’早播的分蘖期缩短,进而导致其分蘖频率低于Asa。

早播的‘Asakazekomugi’由于低温限制,叶片出现和伸长受到了抑制。而早播Asa的拔节后LAI观察结果显示,其叶片的出现和伸长明显优于‘Asakazekomugi’,这一结果验证了低温抑制小麦叶片生长的假设。

在3月中旬以后,随着气温的升高,早播的Asa品种的干物质生产超过了"Asakazekomugi"。而在第二年的种植季,秋季和冬季的温度较第一年更低,"Asakazekomugi"的干物质生产在冬季与Asa相同,但在3月份之后,Asa的干物质生产超过了"Asakazekomugi"。

总的来说,Asa在温度较高的时期和温度较低的时期都表现出了更好的干物质生产能力。

1.Asa的第二年早播获得了更高的干物质生产,这是因为营养生长期的延长促进了更多的分蘖,并且在联苗期后其生长速度也更快。

2.与之前的研究一致,Vrn-D1对从播种到抽穗期间的影响微乎其微,这意味着在早播条件下,Asa从联苗到抽穗的时间比"Asakazekomugi"更短。

核心思想:第二年早播的Asa干物质生产更高,其原因是营养生长期的延长和联苗期后生长的更快,而且Vrn-D1对从播种到抽穗的时间影响不大,因此Asa的生长周期比"Asakazekomugi"更短。

在早播的小麦中,确保分蘖期的持续时间比在联苗期后的增加对于干物质的生产更为关键。在早播的情况下,播种后的温度比标准播种时要高。

而Asa的谷物产量在两年内都超过了Asakazekomugi。

早播的Asa产量高,是因为早播环境下每穗的谷粒数能保持与标准播种条件相同,但是早播的"Asakazekomugi"谷粒数却比标准播种条件下的要少。

Asa能够在避免幼穗冻害、提高干物质生产和谷物产量方面优于西南部的Asakazekomugi,因此它是导致早播的Asakazekomugi每穗谷粒数较低的一个原因。

因此,我们推测在寒冷季节初期,由于缺乏氮素,干物质生长对穗的发育产生了抑制作用,表现为每穗的小穗数减少,或者小穗中的花粒数增加受阻。

如果小麦在穗生长期缺乏氮素,那么它的每亩谷物数和每穗谷粒数就会下降。因此,通过早播来减少穗数或每穗谷粒数,可以有效地降低岩井大地和愛麗粉麦的产量。

在穗发育期间适当追施氮肥,有助于缓解每穗谷粒数和小穗中的花粒数的减少,从而提高产量。在早播条件下,Asa和‘Asakazekomugi’的作物的每穗谷粒数和小穗中的花粒数可能会比标准播种条件下少,这可能会影响到其HI和产穗率的值。

这表明,尽管早播的Asa干物质生产有所增加,但它并未直接对早播条件下的谷物产量产生积极影响。早播的Asa的较低HI和产穗率值可能是由于分蘖数过多导致分蘖存活率下降,从而导致分蘖之间争夺养分。

在小麦达到最大分蘖阶段时,吸收的氮素量与产穗率存在显著的正相关性。这表明在达到最大分蘖阶段之前,通过增加氮素追肥可以有效地提高产穗率。

在冬季种植的小麦中,通过在分蘖期减少基肥用量,并增加追施的肥料,可以显著提高其产穗率和HI,从而比常规施肥方法表现更出色。

为了提升冬性小麦的产量,有效抑制非产穗分蘖的形成,优化肥料处理方法至关重要。

在早播条件下,春性小麦‘Asakazekomugi’在Asa分蘖期后的干物质生产被携带Vrn-D1b基因的NIL超越。

原因可能是‘Asakazekomugi’的Vrn-D1a基因在播种后的暖条件下加速了茎的伸长,导致分蘖数和叶面积指数较低,从而影响了干物质的生产。

在早熟播种条件下,Asa的小麦产量相较于Asakazekomugi更具优势。Asakazekomugi的低谷物产量可能与之较低的干物质生产和每穗谷粒数有关。

未来的研究需要更深入地探究Vrn-D1,以减轻早熟播种小麦每穗谷粒数较低的问题。



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