《低溫凍害對冬小麥生育及產量影響機理模組研究》是依託中國農業大學，由馮利平擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：低溫凍害對冬小麥生育及產量影響機理模組研究
- 依託單位：中國農業大學
- 項目負責人：馮利平
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
小麥是世界上最重要的糧食作物,低溫凍害是冬小麥生產中常見農業氣象災害，隨著冬季氣溫升高和小麥種植品種改變，冬小麥凍害風險呈現複雜變化趨勢；小麥模型是現代農業科研和業務重要工具，但現有模型中低溫凍害影響模擬功能嚴重不足。小麥模型發展及科研與農業氣象業務迫切需求能夠定量描述凍害脅迫過程的機理模型。項目擬採用室內低溫箱和室外田間凍害試驗相結合的方法，研究冬性、半冬性和弱春性小麥品種凍害發生的氣象條件，完善凍害指標體系，確立適於凍害影響量化關係及影響因子構建的指標；探討凍害對冬小麥生育過程（幼穗分化、光合呼吸作用、物質生產及產量）影響機理及定量關係；構建凍害脅迫影響因子及凍害脅迫過程數值模型，研製冬小麥凍害影響通用模擬模組；利用實測與歷史資料對所建模組進行驗證與套用分析。研究可為發展現有作物模型提供理論基礎與技術支持，為相關科研、業務套用提供重要手段，具重要科學意義與套用價值。
結題摘要
本研究系統蒐集了北方冬麥區多年多站點氣象數據資料與作物災損資料。完成了大田試驗、低溫控制箱凍害試驗、地里轉移試驗，取得了不同品種類型（冬性、半冬性和弱冬性）冬小麥不同低溫指標的作物生長發育特性與產量數據，研究了不同低溫凍害對冬小麥發育進程的影響和凍害對冬小麥光合作用、乾物質生產的影響；量化了凍害與冬小麥產量構成因素以及最終產量的關係；確定了冬性、半冬性和弱春性冬小麥品種不同凍害等級的氣象指標，包括氣溫、土壤溫度和土壤負積溫；根據凍害條件下冬小麥的生理生化反應確定3個能夠反應冬小麥凍害的生理生化指標，包括葉綠素螢光指標，超氧化物歧化酶SOD和過氧化物酶POD指標，完善了冬小麥凍害指標體系；基於不同低溫程度越冬死亡率數據，建立的小麥越冬LT50動態變化曲線；基於不同低溫程度和低溫日數控制試驗資料，建立了冬小麥越冬死亡率模擬方程。 研究結果表明：冬性、半冬性和弱春性小麥品種分櫱節50%致死溫度（LT50）氣象指標為-20℃，-15℃和-11℃；土壤有效負積溫指標為-200℃·h，-90℃·h和-90℃·h；凍害造成小麥葉片葉綠素螢光指標（fv/fm）下降，凍後5天fv/fm指標下降最明顯；凍害對拔節後旗葉單葉水平的光合作用無顯著影響；越冬凍害造成小麥返青期推遲，越冬耗損率增大，冬性品種小麥返青期推遲速率為1.6d/℃，越冬耗損率為5.5%/℃；凍害造成冬小麥產量顯著下降，對成穗數的影響最大，千粒重和穗粒數在極端低溫下顯著降低。基於冬前葉齡，抗寒鍛鍊天數，日平均溫度和日照時數影響因子，建立冬小麥LT50動態模擬方程，利用低溫箱和大田試驗資料對所建方程進行驗證，模擬效果較好。
