论文摘要
光照强度是影响作物生长发育和品质形成的重要环境因子之一。全球气候变化加剧导致连阴雨天气事件频繁发生。长江流域是我国弱筋小麦主产区之一,小麦灌浆期的连阴雨天气是该地区多发的不利天气事件之一。连阴雨造成的弱光直接影响小麦产量和籽粒品质。定量预测弱光对作物生长和品质形成的影响,是准确评估连阴雨天气事件对作物产量和品质影响的基础。本研究以优质弱筋小麦扬麦15号,宁麦9号和扬麦13号为试验材料,于2008年11月～2010年6月在南京市(江苏省农科院农场)通过不同程度(50%,66%,84%)和不同持续时间(2d,4d,6d,8d)的遮阴田间试验模拟弱光环境,定量研究弱光对小麦品质形成的影响。在系统分析试验数据的基础上,确定了灌浆期对小麦籽粒品质产生显著影响的临界弱光水平及持续时间；并进一步以小麦开花后冠层累积吸收的辐热积为预测指标,研究了灌浆期弱光与小麦籽粒各个品质指标之间的定量关系,并用与建立此定定量关系相独立的试验数据对其进行了验证。主要研究结果如下：(1)弱光对小麦品质指标的影响。灌浆期弱光使小麦籽粒容重、出粉率、总淀粉含量、支链淀粉含量、峰值粘度、保持粘度、最终粘度下降；灰分含量、降落数值、粗蛋白含量、面粉湿面筋含量、沉淀值升高；粉质仪参数中,扬麦15号弱化度显著降低,形成时间、稳定时间等变化不明显,其他品种的粉质仪参数变化不明显。在各遮阴处理中,遮阴程度为50%和65%在持续时间大于等于4天时,遮阴程度为84%在持续时间大于等于2天时,上述各品质指标即发生显著变化；且随着遮阴程度的加重及持续时间的延长,遮阴对各品质指标的影响更加显著。(2)弱光对小麦籽粒品质指标影响的定量关系的确定。根据扬麦15号的试验数据,明确了单位面积粒重与单位面积籽粒氮素积累量与花后冠层累积吸收辐热积的动态变化关系,并对其关系进行了定量描述；进一步定量分析了单位面积粒重及籽粒氮素积累量与各个籽粒品质指标之间的关系；综合前面两个定量关系,预测弱光对对小麦籽粒品质指标的影响,并用独立的数据对本研究确定的定量关系进行了验证。结果表明,本研究建立的定量关系对每平方米籽粒干重、籽粒氮素积累量的预测值与实测值之间基于1：1线的决定系数(r2)分别为0.83、0.81,相对回归估计标准误(rRMSE)分别为0.30、0.33；对大田遮阴条件下各品质指标的预测结果为,与籽粒淀粉品质相关的指标容重、降落数值、RVA峰值粘度的预测值与实测值之间基于1：1线的决定系数(r2)分别为0.65、0.63、0.66,相对回归估计标准误(rRMSE)分别为0.16、0.13、0.14；与籽粒氮素积累水平相关的指标粗蛋白、湿面筋、沉淀值的预测值与实测值之间基于1：1线的决定系数(r2)分别为0.63、0.65、0.68,相对回归估计标准误(rRMSE)分别为0.09、0.10、0.08。本研究建立的定量关系综合考虑了光温指标对小麦花后籽粒干物质及氮素积累量的动态影响,并通过小麦干物质和氮素积累与品质指标之间的关系,预测弱光影响下小麦品质指标的变化。本研究建立的定量关系中包含参数少,且参数的生物学意义明确,为今后定量评估弱光天气对小麦品质指标的影响奠定了理论基础。