长江中下游麦区小麦高产抗逆栽培生理及调控途径研究

作为冬小麦主产区的黄淮海麦区农业水资源短缺情况日趋严重，严重影响小麦稳产增产，而长江中下游麦区水资源丰富、土壤肥力高，日照充足，小麦增产潜力大，但湿害、后期高温、早衰、倒伏和病虫害是该区小麦增产的限制性因子。本项目从改善和优化小麦群体结构入手，分析小麦抗逆高产优质群体的质量指标；从光合产物生产与输配及影响活性氧含量的活性氧清除系统能力高低与影响籽粒粒重形成的可溶性糖、淀粉积累规律及相关酶活性变化方面分析高产优质群体的产量生理基础；从植株的氮磷钾吸收与分配规律明确高产优质小麦的需肥与供肥特性，提出冬前控旺促壮提高抗寒能力、生育中期壮秆防倒、后期防早衰抗逆应变的技术途径，为将长江中下游麦区建设成为我国第二个小麦高产、稳产主产区提供理论和技术支持，对保证我国的粮食安全生产、资源高效利用与环境友好以及农业的可持续发展具有重要的理论和实践意义。

1、明确了江苏省小麦主推品种高产抗逆群体质量指标；提出了扬麦20超高产(≥9000kg/hm2)栽培技术途径：即基本苗150×104 hm-2及225×104 hm-2、总施氮量262.5kg/hm2，氮肥运筹5:1:2:2条件下孕穗期追肥，或基本苗225×104 hm-2、氮肥运筹3:1:3:3条件下剑叶露尖追肥。超高产群体拔节期至开花期、开花期、成熟期氮素、磷素积累量较中高产群体显著提高。超高产群体百公斤籽粒吸氮量在2.9-3.0 kg，氮素利用效率在32.9-34.5 kg kg-1，氮收获指数在0.73-0.77。百公斤籽粒吸磷量在0.84～0.88 kg，磷素利用效率在113.60～118.93 kg kg-1，磷收获指数在0.64～0.67。. 2、探明了栽培措施对小麦产量的调控效应，分析了高产抗逆群体产量形成的生理基础。即适度增加小麦的叶面积指数，减缓灌浆期单茎绿叶面积的下降衰减速度；尤其延缓灌浆中后期剑叶的衰降速度，提高剑叶的净光合速率，延缓衰老，能显著增加花后干物质的积累量，是获得高产超高产的重要生理原因。. 3、进一步明确超高产小麦源库流特征，即建立合理的群体叶面积，将最大叶面积指数控制在适宜的范围内，尽可能长时间地保持绿叶面积，增强叶片光合能力，提高群体生长速率，是扩大干物质(源)生产的主要途径。潜在源的合理配置与充分转移是发挥“足源”潜力的保证，在适宜光合源基础上，提高单位叶面积负担的粒数（库源），从而获得高产超高产。. 4、针对长江中下游麦区气象多变灾害多，明确提出冬前控旺促壮提高抗寒能力、生育中期壮秆防倒、后期防早衰抗逆应变的技术途径。重点明确了O3胁迫小麦籽粒产量显著下降，对小麦单位面积穗数和每穗粒数影响较小，对籽粒千粒重降影响较大。提出在麦田无草害发生或草害发生未达防治标准时，不推荐使用除草剂, 针对草害发生种类与严重度，选用安全低残毒除草剂，最好是春草秋除。.5、明确了小麦高产超高产的技术思路，即以适宜的基本苗（尽可能少）实现最佳穗数，以减少小花退化数为重点增加每穗粒数，以抗逆防早衰为中心提高粒重。主要通过适期播种、适宜基本苗（播种量）、适宜行距、高播种质量（适宜播深）、科学追好拔节孕穗肥、防冻、防倒以及病虫草综合防治等手段。