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小麦种子吸胀萌发过程的核磁共振检测研究

农业机械学报 2015年第11期46卷 266-274页

作者：要世瑾牟红梅杜光源冯浩白江平何建强西北农林科技大学水利与建筑工程学院陕西杨凌712100 西北农林科技大学中国旱区节水农业研究院陕西杨凌712100 西北农林科技大学理学院陕西杨凌712100 中国科学院水利部水土保持研究所陕西杨凌712100 甘肃农业大学甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室兰州730070

将核磁共振成像和T2弛豫检测相结合，对处于萌发过程的小麦种子进行了连续72h检测。小麦种子核磁成像显示，吸胀阶段（0～6h）种子皮层、胚和珠心突起的水分含量明显增加；萌动阶段（6～22h）珠心突起的水分向胚乳扩散；萌发阶段（22～... 详细信息

将核磁共振成像和T2弛豫检测相结合，对处于萌发过程的小麦种子进行了连续72h检测。小麦种子核磁成像显示，吸胀阶段（0～6h）种子皮层、胚和珠心突起的水分含量明显增加；萌动阶段（6～22h）珠心突起的水分向胚乳扩散；萌发阶段（22～72h），胚根和胚芽鞘陆续长出，吸水率增大，胚乳含水量升高并逐渐活化。T2弛豫检测显示，小麦种子吸水率存在快速吸水、平稳吸水及振荡吸水3个阶段，与成像显示的萌发3阶段相对应，体现了种子萌发对水分需求的动态过程。核磁共振技术能够直观且连续地反映小麦种子内部水分的变化和分布，为科学揭示小麦种子萌发过程、合理调控萌发过程土壤水分状况提供了新的试验方法和理论依据。

关键词：小麦种子萌发吸水率核磁共振成像T2弛豫谱

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小麦灌浆过程籽粒水分变化的核磁共振检测

农业工程学报 2016年第8期32卷 98-104页

作者：牟红梅何建强邢建军要世瑾唐燕汪自庆杜光源西北农林科技大学水利与建筑工程学院杨凌712100 西北农林科技大学中国旱区节水农业研究院杨凌712100 西北农林科技大学理学院杨凌712100 西北农林科技大学生命科学学院杨凌712100

花期至成熟期是小麦产量形成的关键时期,在这一时期麦穗的水分状态随着干物质的积累而呈现出独特的变化特征。为了揭示活体冬小麦灌浆过程的水分变化规律,利用核磁共振技术的无损检测特性,结合核磁共振质子密度加权成像和核磁共振T2弛... 详细信息

花期至成熟期是小麦产量形成的关键时期,在这一时期麦穗的水分状态随着干物质的积累而呈现出独特的变化特征。为了揭示活体冬小麦灌浆过程的水分变化规律,利用核磁共振技术的无损检测特性,结合核磁共振质子密度加权成像和核磁共振T2弛豫谱分析,对小麦麦穗进行了连续活体检测。核磁共振质子密度加权成像结果表明,灌浆前期籽粒的水分不断增加,至花后15 d籽粒的水分含量达到最大值,此后小麦籽粒的水分逐渐减少。在此过程中,灌浆物质在籽粒中积累的顺序是由外向内、自上而下的。经核磁共振T2弛豫谱分析,麦穗中的水分可分为结合水、半结合水和自由水三种相态。从籽粒形成至完熟期麦穗不同相态的水分都表现为先增大后减小的特点,但涨落步调不尽相同,其中结合水含量的增长期最长,至蜡熟期结束时(花后33 d)才达到最大值。籽粒形成后麦穗总水分含量维持在较高水平,即使在籽粒干质量快增期(花后15 d至花后27 d),籽粒中干物质的迅速积累也并未导致水分含量的明显减小,单穗的总水分含量与最大水分含量相比仅仅减少了十分之一。花后30 d之后,随着颖片及穗轴逐渐变黄衰老和籽粒的脱水成熟,麦穗水分含量才急剧减小。小麦灌浆中期麦穗维持较高水分含量,说明水分在同化物积累过程中的重要作用。除了灌浆中期较高的水分含量,蜡熟期的快速脱水亦有利于营养物质的贮存并减少呼吸消耗,对于小麦产量的形成和稳定亦具有重要意义。

关键词：水分核磁共振成像作物冬小麦灌浆核磁共振T2弛豫谱

核磁共振技术在土壤-植物-大气连续体研究中的应用

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应用生态学报 2016年第1期27卷 315-326页

作者：要世瑾杜光源牟红梅冯浩白江平何建强西北农林科技大学水利与建筑工程学院陕西杨凌712100 西北农林科技大学中国旱区节水农业研究院陕西杨凌712100 西北农林科技大学理学院陕西杨凌712100 中国科学院水利部水土保持研究所陕西杨凌712100 甘肃农业大学甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室兰州730070

植物体内的水分状态与传输过程是土壤-植物-大气连续体(SPAC)水分传输理论的核心内容,也是研究植物水分利用与调控的基础.植物体内水分的传输过程受外界环境影响较大,植物需要通过对体内水分状态的适当调整来适应环境变化和维持自身的... 详细信息

植物体内的水分状态与传输过程是土壤-植物-大气连续体(SPAC)水分传输理论的核心内容,也是研究植物水分利用与调控的基础.植物体内水分的传输过程受外界环境影响较大,植物需要通过对体内水分状态的适当调整来适应环境变化和维持自身的生长发育.由于蒸发通量、压力室、高压流速仪、热脉冲等传统检测方法往往会对植株造成破坏和损伤,因此难以准确反映和定量描述植物体内水分传输的真实过程.核磁共振技术(NMR)由于其无损、非侵入的特点,在植物水分分布和传输相关研究中日益得到关注.本文概述了NMR在检测植物体内水分分布、传输以及含量测定等方面的研究进展,还分析了目前NMR技术在SPAC系统研究中存在的问题及可能的解决方法,并指出NMR技术将来可能在植物水分生理、植物与环境互作以及水分代谢等相关研究领域的应用.NMR技术在SPAC系统研究中的应用在我国仍处于初级阶段,开发户外便携式、开放式检测仪器是NMR技术在SPAC研究领域进一步应用和推广的关键所在.

关键词：土壤-植物-大气连续体核磁共振植物水分状态水分传输

基于核磁共振技术检测小麦植株水分分布和变化规律

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农业工程学报 2014年第24期30卷 177-186页

作者：要世瑾杜光源牟红梅栾翔宇马鸿雁刘嘉男刘梦达齐笑何建强西北农林科技大学水利与建筑工程学院杨凌712100 西北农林科技大学中国旱区节水农业研究院杨凌712100 西北农林科技大学理学院杨凌712100

为研究活体冬小麦植株水分的分布状况和连续变化过程,该研究利用核磁共振无损、非侵入的技术优势,分析了小麦各器官T2弛豫谱特征及其反映的代谢特性,分别推求出小麦叶片、茎秆和穗的信号幅值与被检测器官纯水含量以及鲜质量的回归函数关... 详细信息

为研究活体冬小麦植株水分的分布状况和连续变化过程,该研究利用核磁共振无损、非侵入的技术优势,分析了小麦各器官T2弛豫谱特征及其反映的代谢特性,分别推求出小麦叶片、茎秆和穗的信号幅值与被检测器官纯水含量以及鲜质量的回归函数关系,在此基础上建立了测量活体冬小麦植株各器官湿基含水率的检测方法。对活体植株各器官湿基含水率核磁共振检测方法的可靠性验证表明,由核磁共振法和烘干法测定的小麦叶片、茎秆和穗的湿基含水率均方根误差分别为:5.3%、3.5%、3.3%。然后将该检测方法用于监测同一株冬小麦各器官湿基含水率的长期变化和日变化过程,结果显示,乳熟期至成熟期,小麦各个器官的湿基含水率均逐渐减小,而叶片湿基含水率的日变化则呈现先减小后增大的趋势。乳熟期叶片的湿基含水率由8:00逐渐减少,且在14:00-16:00达到最低值后开始恢复,于20:00恢复至当日初始水平。成熟期叶片湿基含水率由8:00逐渐减少,但在20:00不能恢复至日内的初始水平。由于这套基于核磁共振技术的小麦湿基含水率检测方法能够对同一植株进行活体无损连续监测,因此该研究的结果能够更直接更准确地揭示冬小麦植株体内水分的连续变化规律和植株衰老过程,从而为研究冬小麦健康生长耗水规律和制定合理的灌溉制度提供理论基础。

关键词：作物水分核磁共振冬小麦 T2弛豫谱幅度

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小麦品种开麦22高产栽培技术

中国种业 2017年第4期 76-77页

作者：金建猛赵国建要世瑾杨丹丹刘向阳河南省开封市农林科学研究院开封475004 开封市植保植检站开封475002

开麦22是开封市农林科学研究院利用高产、耐旱、抗倒的周麦18作母本,高产、抗病的百农矮抗58作父本,通过有性杂交选育而成的半冬性中熟小麦品种,2014年通过河南省品种审定委员会审定。该品种具有产量三要素协调、丰产稳产性好、品质优... 详细信息

开麦22是开封市农林科学研究院利用高产、耐旱、抗倒的周麦18作母本,高产、抗病的百农矮抗58作父本,通过有性杂交选育而成的半冬性中熟小麦品种,2014年通过河南省品种审定委员会审定。该品种具有产量三要素协调、丰产稳产性好、品质优良、适应能力强、抗病性强、生育期适中等突出特点,综合农艺性状优良,适宜河南省及周边高产麦区种植,市场推广前景广阔。

关键词：小麦开麦22 特征特性栽培技术

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不同施肥处理对小麦生长的影响

农业科技通讯 2016年第11期 75-78页

作者：杨丹丹王睿宋晓赵国建金建猛要世瑾吴欣河南省开封市农林科学研究院开封475004 中国农业大学开封实验站开封475004

为了解决砂质土壤小麦产量偏低的问题,连续两年安排了不同施肥处理试验,研究了不同施肥处理对小麦生长的影响。试验采用裂区设计,设秸秆还田和施氮量两因素。其中秸秆处理为主区,设置玉米秸秆粉碎还田和不还田两种处理方式,秸秆还田量为... 详细信息

为了解决砂质土壤小麦产量偏低的问题,连续两年安排了不同施肥处理试验,研究了不同施肥处理对小麦生长的影响。试验采用裂区设计,设秸秆还田和施氮量两因素。其中秸秆处理为主区,设置玉米秸秆粉碎还田和不还田两种处理方式,秸秆还田量为10 000 kg/hm^2;设氮肥施用量为副区,设置4个处理,施N量分别为0 kg/hm^2、180 kg/hm^2、270 kg/hm^2、有机肥(干鸡粪1 500 kg/hm^2)+180 kg/hm^2氮肥。计8个处理,每个小区面积40 m2,重复3次,随机区组排列。结果表明:处理4(秸秆还田后配施270 kg/hm^2氮肥)、处理5(秸秆还田配施180 kg/hm^2氮肥和1 500 kg/hm^2有机肥)各产量性状表现较好,能显著提高小麦产量,处理4提高28.12%,处理5提高24.87%;连续两年处理5的干重和鲜重在各个生育时期均为最高,2013-2014年处理5在越冬期、拔节期、抽穗期、灌浆盛期鲜重比处理8分别增加27.54%、57.03%、91.22%,1.44%,干重分别增加46.43%、78.52%、19.33%、13.46%,2014-2015年处理5在越冬期、拔节期、抽穗期、灌浆盛期鲜重比处理8分别增加79.88%、59.40%、39.65%、43.96%,干重比处理8分别增加46.43%、78.52%、21.26%、13.47%。由此可知,秸秆还田配施180 kg/hm^2氮肥和1 500 kg/hm^2有机肥处理在小麦生长的各个时期均能促进小麦生长,提高小麦的鲜重和干重,改善小麦产量性状,显著增加小麦的产量。

关键词：秸秆还田施肥产量鲜重干重

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小麦全蚀病防治药剂筛选试验

农业科技通讯 2019年第8期 196-197页

作者：要世瑾赵鹏飞金建猛杨丹丹孔欣欣赵国轩开封市农林科学研究院

为防控小麦全蚀病的发生和蔓延,确保粮食生产安全,本试验针对7种小麦全蚀病防治的药剂和施用方法开展田间对比试验.试验表明,7种用药方式均能对小麦全蚀病起到防控作用,且对小麦有不同程度的增产作用,增产幅度在11.49%~20.29%.其中,芽... 详细信息

为防控小麦全蚀病的发生和蔓延,确保粮食生产安全,本试验针对7种小麦全蚀病防治的药剂和施用方法开展田间对比试验.试验表明,7种用药方式均能对小麦全蚀病起到防控作用,且对小麦有不同程度的增产作用,增产幅度在11.49%~20.29%.其中,芽孢包衣加芽孢返青期灌根处理的增产效果最明显,增幅为20.29%,亩产570.69 kg.其次为MK2处理,增幅为18.81%,亩产563.66 kg.其余增幅在11.49%~16.14%,亩产为528.90~551.01 kg.全蚀病防治药剂可有效减轻小麦全蚀病的危害,提高小麦产量,同时对小麦无不良影响,建议在生产上推广应用.

关键词：小麦全蚀病防治产量

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小麦赤霉病发病期探讨试验研究

农业科技通讯 2017年第8期 180-181页

作者：杨丹丹赵国建金建猛要世瑾赵国轩孔欣欣河南省开封市农林科学研究院开封475004

为了更好地防治小麦赤霉病,探讨小麦赤霉病的最佳防治时期,2016年进行了小麦赤霉病的接种试验。结果表明,两个小麦品种均在4月22日接种时发病率最高;其次为4月25日接种的小麦;4月30日及以后接种的基本上不再发病。因此为了有效防控小麦... 详细信息

为了更好地防治小麦赤霉病,探讨小麦赤霉病的最佳防治时期,2016年进行了小麦赤霉病的接种试验。结果表明,两个小麦品种均在4月22日接种时发病率最高;其次为4月25日接种的小麦;4月30日及以后接种的基本上不再发病。因此为了有效防控小麦赤霉病的发生,需在4月中下旬对小麦进行赤霉病病情监控,采取有效防治措施。

关键词：小麦赤霉病接种防治

秸秆还田与氮肥和有机肥配施对开麦21生长发育及产量的影响

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农业科技通讯 2017年第3期 82-85页

作者：金建猛杨丹丹要世瑾吴欣周玉琴沈跃鹏刘向阳河南省开封市农林科学研究院开封475004 河南省开封市植保植检站开封475002

在研究秸秆还田和不还田对开麦21生长发育及产量影响的先决条件下,分别进行了不施氮肥、施纯氮180 kg/hm^2、施纯氮180 kg/hm^2+干鸡粪1 500 kg/hm^2、施纯氮270 kg/hm^2 4种施肥处理条件下的田间对比试验。研究表明:秸秆还田能够有效... 详细信息

在研究秸秆还田和不还田对开麦21生长发育及产量影响的先决条件下,分别进行了不施氮肥、施纯氮180 kg/hm^2、施纯氮180 kg/hm^2+干鸡粪1 500 kg/hm^2、施纯氮270 kg/hm^2 4种施肥处理条件下的田间对比试验。研究表明:秸秆还田能够有效提高开麦21灌浆期的鲜重和干重,促进同化物的积累,并能够提高开麦21的分蘖;与此同时,秸秆还田能够增加开麦21的成穗率。但秸秆还田与不还田的处理中,均表现出增加少量的氮肥有助于提高成穗数、穗粒数和千粒重,同时降低黑胚率,过量施加氮肥对成穗数、穗粒数、千粒重和黑胚的发生均有不利影响。秸秆还田处理较同施肥水平的秸秆不还田处理,更能够有效提高开麦21的产量,且在施加较少的肥料情况下也能够获得较优的产量。总之,秸秆还田条件与适量肥料配比可以促进开麦21的发育、增产,起到少肥高产的作用。

关键词：秸秆还田开麦21 氮肥有机肥产量