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基于Meta分析研究主要栽培措施对强筋小麦量质协同的调控
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作者 刘威 杨传敏 +7 位作者 刘馨怡 许有申 朱夏童 任进 徐志恒 陈翔 李金才 郑宝强 《中国生态农业学报(中英文)》 北大核心 2025年第7期1322-1335,共14页
我国面包消费量逐年增加,但制作原料(强筋小麦)蛋白质含量达标率低,高产与高蛋白质协同提升难度大是限制其生产的主要瓶颈。播期、施氮量及种植密度是调控强筋小麦籽粒产量和籽粒蛋白质含量的有效栽培措施,但在黄淮海地区尚缺乏整合定... 我国面包消费量逐年增加,但制作原料(强筋小麦)蛋白质含量达标率低,高产与高蛋白质协同提升难度大是限制其生产的主要瓶颈。播期、施氮量及种植密度是调控强筋小麦籽粒产量和籽粒蛋白质含量的有效栽培措施,但在黄淮海地区尚缺乏整合定量研究。因此,本研究采用Meta分析的方法,定量研究了2003—2023年黄淮海地区主要栽培措施对强筋小麦籽粒产量和籽粒蛋白质含量的调控效应,并选用该区域强筋小麦生产中适宜播期(10月10—25日)、常规施氮量(270~300 kg·hm^(-2))和常规种植密度(180×10^(4)~240×10^(4) plant·hm^(-2))作为对照组。Meta分析结果表明,与对照组相比,当播期推迟0~35 d时,籽粒产量显著降低,平均降幅为2.86%~19.22%,其中推迟21~28 d时降幅最大。当播期推迟0~7 d时,籽粒蛋白质含量显著降低,平均降幅为4.08%;而当推迟21~28 d时,籽粒蛋白质含量显著增加,平均增幅为10.54%。当施氮量减少0~30 kg·hm^(-2)时,籽粒产量显著增加,平均增幅为4.67%;而当减少30~60 kg·hm^(-2)时,籽粒产量显著降低,平均降幅为2.75%;当减少90~300 kg·hm^(-2)时,籽粒产量显著降低,平均降幅为4.69%~36.84%。当施氮量减少30~300 kg·hm^(-2)时,籽粒蛋白质含量显著降低,平均降幅为4.31%~23.54%。当种植密度增加0~90×10^(4) plant·hm^(-2)时,籽粒产量显著增加,平均增幅为1.73%~3.59%。当种植密度增加30×10^(4)~90×10^(4) plant·hm^(-2)时,籽粒蛋白质含量显著增加,平均增幅为2.01%~2.61%。此外,本研究明确了不同播期、施氮量及种植密度下,强筋小麦籽粒产量和籽粒蛋白质含量之间的关系,通过回归方程计算可知,将其分别控制在10月10—21日、230~286 kg·hm^(-2)和247×10^(4)~289×10^(4) plant·hm^(-2)时,籽粒产量>8000 kg·hm^(-2),同时籽粒蛋白质含量>14.0%,可实现量质协同。此时,植株群体干物质积累量于开花期和成熟期分别维持在14.7~17.0和20.4~26.6 t·hm^(-2),开花期单茎、茎、叶和穗氮含量分别达16.0、9.0、34.0和14.5 mg·g^(-1)以上。以上研究结果可为黄淮海地区强筋小麦高产优质栽培提供科学依据和技术指导。 展开更多
关键词 强筋小麦 籽粒产量 籽粒蛋白质含量 栽培措施 META分析
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磷酸二氢钾提升作物抗逆能力研究进展
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作者 胡梦婷 王捧娜 +4 位作者 刘琴 田佳玉 赵丰俊 刘一凡 陈翔 《江苏农业科学》 北大核心 2025年第14期27-32,共6页
在全球气候变化背景下,极端气候灾害事件频发,严重影响了作物的生长发育和产量的形成,并制约了作物高产高质高效发展。为了提高作物的抗逆能力,保障全球粮食安全,前人开展了许多关于化控制剂提高作物抗逆能力的研究,其中KH2PO4作为一种... 在全球气候变化背景下,极端气候灾害事件频发,严重影响了作物的生长发育和产量的形成,并制约了作物高产高质高效发展。为了提高作物的抗逆能力,保障全球粮食安全,前人开展了许多关于化控制剂提高作物抗逆能力的研究,其中KH2PO4作为一种绿色无污染的高效磷钾肥,颇受研究者青睐。本研究基于1982年1月至2024年6月公开发表的关于KH2PO4提高作物抗逆能力的相关文献,比较分析中和法、萃取法、离子交换法、复分解法、结晶法等5种KH2PO4生产工艺的优缺点,总结低温胁迫、高温胁迫、水分胁迫、盐胁迫等不同逆境下KH2PO4提高作物抗逆能力的作用机制和作用效果,并指出今后应加强KH2PO4提高作物抗逆能力机制方面的研究,针对不同作物细化KH2PO4施用时期、剂量范围及施用方法,不断优化KH2PO4的生产工艺,以期为农业生产中的防灾减灾提供理论支撑。 展开更多
关键词 磷酸二氢钾 作物 逆境胁迫 作用机制
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有机物料还田对中国小麦籽粒蛋白质含量影响的Meta分析
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作者 唐志伟 翁颖 +7 位作者 尹春 张琪南 赵佳凝 何逸飞 唐璇 郑宝强 李金才 陈翔 《中国生态农业学报(中英文)》 北大核心 2025年第1期56-66,共11页
有机物料(秸秆、有机肥)还田会影响小麦籽粒的营养质量。本研究基于中国各试验站点2023年9月30日前发表的文献数据进行Meta分析,综合了65篇文献中393个观测值,以施氮量、土壤本底有机质、年均温、年均降雨量等亚组,评估有机物料还田对... 有机物料(秸秆、有机肥)还田会影响小麦籽粒的营养质量。本研究基于中国各试验站点2023年9月30日前发表的文献数据进行Meta分析,综合了65篇文献中393个观测值,以施氮量、土壤本底有机质、年均温、年均降雨量等亚组,评估有机物料还田对中国小麦籽粒蛋白质含量的影响。结果表明:秸秆还田可提升小麦籽粒蛋白质含量(grain protein content,GPC)。综合比对秸秆还田不同亚组发现,151~200 kg·hm^(-2)施氮量下秸秆还田对小麦GPC提升效果最佳,秸秆还田量>9000 kg·hm^(-2)对小麦GPC提升最大,秸秆还田下土壤本底有机质≥21 g·kg^(-1)可显著提升小麦GPC,水稻和玉米秸秆还田对提升小麦GPC有显著的正向效应,21~25℃年均温和>800 mm年均降雨量下秸秆还田对小麦GPC提升最好。有机肥还田降低了小麦GPC,其中有机肥替代75%和100%无机肥显著降低小麦GPC,有机肥替代25%和50%无机肥对小麦GPC降幅较小。综合比对有机肥还田下不同亚组发现,151~200kg·hm^(-2)和251~300 kg·hm^(-2)施氮量下,有机肥替代25%和50%无机肥可提升小麦GPC,高比例有机肥替代无机肥下土壤本底有机质≥21 g·kg^(-1)可降低对小麦GPC的部分损失,且有机肥替代50%无机肥在年均温21~25℃和年均降雨量>800mm下均可提升小麦GPC。秸秆还田对于中国小麦GPC的响应均呈正效应,而有机肥还田以负效应为主。研究结果可为中国有机物料还田提高小麦籽粒蛋白质含量提供科学依据。 展开更多
关键词 有机物料 小麦籽粒 蛋白质含量 秸秆还田 有机肥 META分析
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不同秸秆还田技术模式对冬小麦强弱势粒灌浆特性的影响 被引量:2
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作者 陈翔 唐志伟 +6 位作者 翁颖 蔡洪梅 黄伟祥 王菲菲 王睿 郑宝强 李金才 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期128-137,共10页
为揭示砂姜黑土区不同秸秆还田技术模式对冬小麦籽粒灌浆进程的影响,该研究基于农业农村部华东地区作物栽培科学观测站15a的长期定位试验,设置单季小麦秸秆全量粉碎覆盖还田(T1)、小麦秸秆全量粉碎覆盖还田+玉米秸秆全量粉碎翻埋还田(T2... 为揭示砂姜黑土区不同秸秆还田技术模式对冬小麦籽粒灌浆进程的影响,该研究基于农业农村部华东地区作物栽培科学观测站15a的长期定位试验,设置单季小麦秸秆全量粉碎覆盖还田(T1)、小麦秸秆全量粉碎覆盖还田+玉米秸秆全量粉碎翻埋还田(T2)、单季玉米秸秆全量粉碎翻埋还田(T3)和小麦玉米秸秆全年不还田(CK)4种不同秸秆还田技术模式,采用Richards方程模拟冬小麦籽粒灌浆过程,研究不同秸秆还田技术模式对冬小麦强弱势粒灌浆特征参数的调控效应。结果表明:1)相较于秸秆不还田,秸秆还田处理能提升冬小麦强、弱势粒的籽粒体积、千粒质量和产量,T1、T2、T3处理下强势粒千粒质量和籽粒产量较CK分别显著提升11.02%、10.63%、13.75%和16.28%、14.29%、13.94%,弱势粒千粒质量和籽粒产量较CK分别显著提升9.73%、6.64%、7.57%和19.24%、23.25%、11.50%。Richards方程能极显著模拟不同秸秆还田技术模式下冬小麦籽粒灌浆过程,拟合方程决定系数(R^(2))均在0.997以上。2)对冬小麦强势粒,秸秆还田可延长小麦强势粒灌浆时间,主要通过缩短灌浆渐增期持续时间和提高其灌浆速率,延长灌浆缓增期的持续时间来提升强势粒千粒质量。其中T1、T3处理下冬小麦强势粒灌浆持续时间较CK分别延长2.137 d和4.443 d,T1、T2处理下强势粒单粒最大灌浆速率较CK分别显著提高了7.81%和12.26%。3)对冬小麦弱势粒,T1处理下弱势粒灌浆持续时间较CK延长1.477 d,T1、T2、T3弱势粒单粒最大灌浆速率较CK分别显著提升16.46%、22.69%和17.13%。该研究表明秸秆全量还田可提升砂姜黑土区冬小麦籽粒库容和籽粒灌浆速率,最终增加粒质量。研究可为砂姜黑土区秸秆资源的高效利用提供理论指导和技术支撑。 展开更多
关键词 秸秆还田 冬小麦 强、弱势粒 灌浆特征参数 Richards模型 产量
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喷施KH_(2)PO_(4)提高倒春寒胁迫小麦功能叶片和根系的生理活性 被引量:5
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作者 黄伟祥 代雯慈 +8 位作者 陈甜甜 蔡洪梅 翁颖 唐志伟 尹春 王捧娜 郑宝强 李金才 陈翔 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1222-1233,共12页
【目的】倒春寒是影响黄淮麦区小麦产量形成的主要灾害,喷施磷酸二氢钾(KH_(2)PO_(4))被广泛应用于减轻倒春寒对小麦的伤害。研究喷施磷酸二氢钾对低温胁迫下小麦花后功能叶与根系生理活性的调控效应,为小麦生产中的防灾减灾提供理论支... 【目的】倒春寒是影响黄淮麦区小麦产量形成的主要灾害,喷施磷酸二氢钾(KH_(2)PO_(4))被广泛应用于减轻倒春寒对小麦的伤害。研究喷施磷酸二氢钾对低温胁迫下小麦花后功能叶与根系生理活性的调控效应,为小麦生产中的防灾减灾提供理论支撑。【方法】盆栽试验在田间条件下进行,选用抗倒春寒性强的小麦品种烟农19(YN)和抗倒春寒性弱的小麦品种新麦26(XM)为试验材料,设置常温对照+喷施清水(CK)、倒春寒处理+喷施清水(T1)、倒春寒处理+喷施KH_(2)PO_(4)(T2)3个处理。在小麦幼穗分化到四分体期,将T1和T2处理的盆栽移入人工气候室内(−4℃)处理4 h,然后移出,24 h后进行喷施处理。于小麦花后7、14、21、28天测定旗叶SPAD值、根系活力、旗叶与根系的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)含量。通过主成分分析(PCA),综合评价倒春寒对小麦花后28天地上部与地下部生理活性指标的影响。【结果】与CK处理相比,两小麦品种T1处理的旗叶SPAD值和抗氧化酶活性分别显著降低了13.94%~35.03%、16.09%~32.84%(SOD)、18.16%~50.10%(POD)和19.21%~75.40%(CAT),MDA含量显著增加了29.55%~124.56%;T1处理的根系活力显著降低了44.00%~75.63%,SOD和POD活性分别显著降低了42.42%~86.11%和31.00%~66.67%,MDA含量增加了61.54%~330.11%。与T1相比,两品种T2处理的旗叶SPAD值显著增加了7.90%~23.38%,SOD、POD和CAT活性分别显著增加了10.63%~32.28%、14.20%~57.20%和10.75%~115.56%,MDA含量显著降低了6.66%~36.08%;根系活力上升了44.71%~139.75%,根系SOD、POD活性分别显著增加了12.13%~102.01%和21.05%~146.61%,根系MDA含量显著降低了12.01%~51.23%。选定的花后28天地上部与地下部9个生理活性指标之间关系密切,一个主成分其可解释9个变量82.82%的变化,其综合生理活性指数的排序为:YNCK>XMCK>YNT2>XMT2>YNT1>XMT1。【结论】受倒春寒影响后,施用KH_(2)PO_(4)可提高小麦花后旗叶SPAD值、根系活力和抗氧化酶活性,降低旗叶和根系的MDA含量,从而延缓旗叶和根系的衰老,减轻倒春寒对小麦花后旗叶和根系生理活性的不利影响。 展开更多
关键词 磷酸二氢钾 小麦 倒春寒 根系活力 抗氧化酶活性
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药隔期和四分体期倒春寒对小麦穗部结实特性及产量的影响
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作者 翁颖 唐志伟 +6 位作者 王捧娜 代雯慈 于敏 王睿 郑宝强 李金才 陈翔 《江苏农业科学》 北大核心 2024年第24期53-60,共8页
为明确药隔期和四分体期倒春寒对小麦穗部结实特性及产量的影响,以抗倒春寒性强的烟农19(YN)和抗倒春寒性弱的新麦26(XM)为试验材料,分别在小麦幼穗分化的药隔期和四分体期利用智能超低温培养箱进行低温(2℃和-2℃)胁迫处理,以10℃作为... 为明确药隔期和四分体期倒春寒对小麦穗部结实特性及产量的影响,以抗倒春寒性强的烟农19(YN)和抗倒春寒性弱的新麦26(XM)为试验材料,分别在小麦幼穗分化的药隔期和四分体期利用智能超低温培养箱进行低温(2℃和-2℃)胁迫处理,以10℃作为对照(CK),测定成熟期2个小麦品种主茎穗的农艺性状、穗部结实特性和产量。结果表明,YN和XM主茎穗的穗重、穗长、重心高度、穗下节间长及株高均随倒春寒胁迫强度的增加(2℃→-2℃)呈下降趋势。2个小麦品种结实小穗数随倒春寒胁迫程度的加强降幅增大,YN和XM的结实粒数在药隔期、四分体期倒春寒胁迫下较CK分别显著下降10.60%~23.50%和17.49%~40.81%、6.96%~16.09%和10.21%~30.21%。小麦千粒重在-2℃处理下不降反升,这可能存在“竞争补偿机制”。YN和XM的主茎穗产量在药隔期、四分体期倒春寒胁迫下较CK分别下降11.76%~18.18%和22.04%~37.63%、5.67%~12.37%和14.87%~28.21%。综上,药隔期倒春寒较四分体期倒春寒对小麦穗部结实特性及产量的影响更大。 展开更多
关键词 小麦 药隔期 四分体期 倒春寒 结实特性 产量
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小麦抗低温逆境化控技术研究进展 被引量:5
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作者 陈翔 胡雨喆 +8 位作者 陈甜甜 代雯慈 李胜男 郭健鹏 高赛 王捧娜 翁颖 郑宝强 李金才 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期1543-1555,共13页
全球气候变化背景下,极端低温气候灾害事件频发重发已成为影响小麦生产高质高效发展的重要限制因素。为提高小麦的抗低温能力、保障全球粮食安全,前人开展了大量关于外源化控剂缓解小麦低温逆境胁迫的研究。本研究根据2000年1月1日至202... 全球气候变化背景下,极端低温气候灾害事件频发重发已成为影响小麦生产高质高效发展的重要限制因素。为提高小麦的抗低温能力、保障全球粮食安全,前人开展了大量关于外源化控剂缓解小麦低温逆境胁迫的研究。本研究根据2000年1月1日至2022年12月31日公开发表的与小麦抗低温化控技术有关的文献,依据外源化控调控剂的作用机理,将其分为改善光合系统、诱导合成渗透调节物质、提高抗氧化酶活性、激素调节以及影响抗寒基因表达,共5大类,并总结了这5类作用机理相关的产品开发现状。今后应加强外源化控调控剂缓解低温逆境的机理研究,细化调控剂的施用时期、剂量范围及施用方法,不断优化化控产品生产工艺,以期充分发挥小麦化控抗低温技术在防灾减灾和提质增效中的作用。 展开更多
关键词 小麦 低温胁迫 化控 生理机制
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不同季秸秆全量还田对夏玉米根系分泌物的影响 被引量:3
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作者 陈翔 许波 +7 位作者 吴宇 许辉 蔡洪梅 孙东岳 于敏 刘绿洲 郑宝强 李金才 《中国生态农业学报(中英文)》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期1403-1415,共13页
为探究长期不同季秸秆全量还田对淮北平原砂姜黑土区夏玉米花期根系分泌物的影响,采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)对秸秆不还田(CK)、小麦季秸秆全量粉碎覆盖还田(T1)、小麦季秸秆全量粉碎覆盖还田+玉米季秸秆全量粉碎翻埋还田(T2)和玉米... 为探究长期不同季秸秆全量还田对淮北平原砂姜黑土区夏玉米花期根系分泌物的影响,采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)对秸秆不还田(CK)、小麦季秸秆全量粉碎覆盖还田(T1)、小麦季秸秆全量粉碎覆盖还田+玉米季秸秆全量粉碎翻埋还田(T2)和玉米季秸秆全量粉碎翻埋还田(T3)的玉米根系分泌物进行非靶向代谢组学分析。结果表明,T1与T2处理的玉米根长、根表面积、根干物质重、根系活力较CK分别显著提高9.8%、21.2%、20.9%、16.4%与12.4%、23.9%、29.2%、21.3%。相较于CK,T1、T2与T3处理分别筛选出60、38与39种差异代谢物;差异代谢物包含9大类,秸秆还田主要影响根系分泌物中的碳水化合物类与氨基酸类;T1、T2、T3分别富集到45、56和39条显著差异代谢通路,秸秆还田主要影响碳水化合物代谢途径与氨基酸类代谢途径。与CK相比,T2处理下根系分泌物中甘油、蜜二糖上调使半乳糖代谢途径上调;L-酪氨酸、L-谷氨酰胺等氨基酸的上调,使丙氨酸,天冬氨酸和谷氨酸代谢、酪氨酸代谢等通路显著上调;5-氨基水杨酸、丁二酸、氨乙基磷酸等有机酸上调。可见,小麦季秸秆全量粉碎覆盖还田+玉米季秸秆全量粉碎翻埋还田通过增加玉米根系分泌物中糖类、氨基酸类、有机酸类的相对含量,促进玉米根系生长,增加地上部与地下部干物质积累,协调地上部与地下部关系,使根冠协同生长。本研究为淮北平原砂姜黑土区秸秆资源的高效利用和夏玉米高产高质高效发展提供了理论依据。 展开更多
关键词 砂姜黑土 秸秆还田 玉米 根系分泌物 代谢组
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