覆膜侧播种植模式对小麦产量和水分利用及灌浆速率的影响

为探明不同覆膜侧播种植模式的增产机理,以沧麦6005为材料,研究了不同种植模式对冬小麦产量及产量结构、水分利用率及灌浆速率的影响。结果表明:F2处理(起垄覆膜,垄宽45 cm,沟宽45 cm,沟内种4行,行距15 cm)的产量最高,显著高于CK(露地等行距平播),增产21. 95%。F2处理的平均穗粒数16. 83穗,显著高于CK37. 95%;其土壤水分利用率最高,显著高于其他覆膜处理和CK;其灌浆速率高峰均出现在花后19 d,为2. 16 g/d,而CK的灌浆速率于开花后16 d即达到最高,为2. 08 g/d。F2处理比CK增产主要在于穗粒数的增加,而比其他覆膜侧播处理增产主要在于穗数和穗粒数的增加。F2处理增加土壤贮水量,提高水分利用效率,减少水分蒸发损失,促进小麦生长和产量增加;同时覆膜后可延长灌浆期,促使灌浆速率达到高峰时间延迟。F2是本研究中的最佳覆膜侧播种植方式。     

渭北旱塬小麦高效施肥的产量及水分效应

为给旱地小麦资源高效利用提供依据,通过不同养分配置及相应集成栽培技术处理,研究了旱作条件下小麦高效施肥的产量和水分利用效应。结果表明,在高量施肥水平基础上氮肥减少75 kg.hm-2的情况下,小麦产量增加569.85 kg.hm-2,增产幅度达8.1%;高量减氮施肥处理比农民习惯施肥处理（CK）增产11.3%,其增产幅度比高量施肥处理高8.4个百分点;高量减氮处理养分效益为4.25元.kg-1,比CK提高250.3%;肥料对产量的贡献率为12.3%,比CK高9.9个百分点;水分利用效率达到19.8 kg.mm-1.hm-2,比CK提高16.5%。旱地在目前氮磷肥投入水平基础上增施钾肥,单位有效养分经济产量、生物产量和收益分别增加10.0%、30.6%和8.2%,说明增施钾肥是促进旱地小麦肥料有效利用和增产的有效途径之一。     

冬季增温对田间小麦光合作用及产量的影响

为从光合方面揭示暖冬现象对小麦产量形成的影响,以扬麦13为材料进行开放式增温试验。在冬季(11月13日-翌年3月14日)设置全天(DN)、白天(D)和夜间(N)3种增温处理,分析不同增温处理下小麦在越冬期和孕穗期的光合参数及产量的变化。结果表明,越冬期DN处理下小麦表观光量子效率、光饱和点和光系统Ⅱ实际光化学效率分别比不增温处理(CK)增加28.21%、16.32%和43.78%。越冬期N和D处理下小麦表观光量子效率、光饱和点、光系统Ⅱ实际光化学效率分别比CK高15.38%、13.67%、81.93%和7.69%、0.99%、1.61%。孕穗期N处理下小麦表观光量子效率、光饱和点和光系统Ⅱ实际光化学效率均达最小值,分别比CK降低3.3%、4.5%和9.7%。越冬期DN和N处理能明显增强小麦的光合作用。不同增温处理均导致小麦孕穗期光合作用减弱,但对千粒重穗粒数和影响不显著,而冬季增温可增加小麦穗数。D和DN处理均有增产作用,N处理则导致减产。     

不同水分条件下玉米秸秆还田对小麦群体发育和干物质积累及产量的影响

为探究土壤水分与秸秆还田对小麦生长的交互作用,通过防雨棚微区控水试验,研究了不同土壤水分条件下玉米秸秆粉碎翻压还田对小麦群体数量、干物质积累、籽粒产量等的影响。结果表明,干旱条件下,小麦群体数量、叶面积指数、干物质积累量、成穗数和产量显著降低,最大根冠比出现时间推迟至开花期;与秸秆不还田(CK)相比,秸秆还田(RS)处理的群体最大茎数提高了8.5%,灌浆期根冠比增加12.26%,但生育后期的叶面积指数显著降低,穗数、千粒重、产量和收获指数也分别下降5.10%、3.17%、15.46%和8.39%;轻旱和适宜水分条件下,根冠比在拔节期达到最大值,RS处理的群体最大茎数较CK增加12.04%~14.18%;拔节期根冠比显著增加,灌浆期则相反;RS处理的不孕小穗数减少了14.91%~18.98%,穗粒数和产量则分别提高9.18%~26.30%及5.76%~6.96%。在轻旱或适宜水分条件下,秸秆还田可以改善小麦群体质量,协调植株地上部与根系的生长,最终提高籽粒产量;而土壤干旱时不宜进行秸秆还田。     

环渤海雨养旱作区冬小麦起垄覆膜侧播种植模式研究

为探索环渤海雨养旱作区冬小麦最佳覆膜种植模式,于2014-2015年和2015-2016年两个生长季,以‘沧麦6005’为材料,在河北沧州研究了6种种植模式下冬小麦的群体结构、干物质积累、叶面积指数、产量和产量三因素变化。结果表明:两年中A2处理(起垄覆膜,垄宽45 cm,沟宽45 cm,沟内种4行,行距15 cm)的产量均最高,分别比CK(露地等行距平播)增产68.48%和56.18%,均达极显著水平。其成穗数最高,达到639.30万穗/hm~2,比CK增加13.28%;平均穗粒数23.35个,比CK增加13.68%;千粒质量最高,平均为40.28 g,比CK增加7.44%;成穗率最高,达到59.91%,比CK增加14.11%;成熟期干物质量最高,比CK增加26.95%;差异均达显著或极显著水平。且A2处理的LAI在孕穗期达到最高,为6.74,比CK增加16.84%,后期其LAI变化平缓。因此,该模式种植结构合理,增产效果显著,适宜在环渤海低平原雨养旱作区推广应用。     

叶面喷施氮肥对小麦SPAD值及产量的影响

为了解叶面施氮效应,在大田条件下,以农大1108和普冰79为材料,研究了在小麦抽穗期、开花期和灌浆期喷施浓度为1.0%、1.5%、2.0%、2.5%和3.0%的氮肥(尿素)对小麦旗叶SPAD值和籽粒灌浆动态及产量的影响。结果表明,与喷施等量清水的对照(CK)相比,喷施不同浓度氮肥后,两个小麦品种灌浆期旗叶的SPAD值均变化显著:在喷施氮肥浓度为1.0%(H1)、1.5%(H2)和2.0%(H3)时明显增加,在喷施氮肥浓度为2.5%(H4)和3.0%(H5)时明显下降,且H2和H3处理的小麦SPAD值在生育后期能保持一段时间的相对稳定状态,而CK呈下降趋势。两个小麦品种在喷施氮肥以后,H1、H2和H3处理的籽粒灌浆最大速率(Vmax)、籽粒灌浆平均速率(V)以及快增期籽粒灌浆平均速率(Vs)均明显提高,而H4和H5处理的Vmax、V和Vs明显下降。两个小麦品种的5个处理同CK相比,出现最大灌浆速率的时间(Tv)均有所提前,而且快增期持续时间(Tk)也明显缩短。两个小麦品种的产量、穗粒数和千粒重均表现为H3H2H1CKH4H5,且喷施氮肥处理均与CK差异显著。综合来看,叶面喷施浓度为2.0%的氮肥对小麦的增产效果最好。     

小麦叶面喷施BN调节剂的效应研究

为了明确BN调节荆的效果和最佳使用时期．选用BN-1和BN-2调节荆连续两年在小麦不同生育时期进行叶面喷施，研究了其对小麦营养生长和生殖生长的影响。试验结果表明，BN-1和BN-2可以显著调节小麦生殖生长和营养生长，拔节期和孕穗期喷施，株高明显增加，功能叶面积比CK提高18．9％～43．6％，绿叶、茎、穗和叶鞘物质积累量显著增加，黄叶重量明显减少，穗粒数比CK增加0．6～3．1粒，千粒重比CK增加2．5～3．7g，促粒增重效果显著，增产作用明显，增产幅度3．8％～17．7％。不同时期比较，拨节期和孕穗期叶面喷施增产效果比开花期叶面喷施效果明显。两种调节荆比较，BN-1对产量效应比BN-2明显。     

安定区地膜马铃薯不同覆盖方式集雨保墒增产试验

安定区是全国最大的马铃薯生产县区之一,通过对地膜马铃薯不同覆盖方式集雨节水保墒增产的试验研究,选择适宜安定区马铃薯栽培的地膜覆盖方式,研究了地膜不同覆盖方式对马铃薯生物性状和产量的影响,以双垄全膜覆盖侧播处理增产保水保墒效果为最好。与对照(CK)相比,其株粒数、株粒重、大薯率分别增加1.5个、0.3 kg、62.5%;各处理产量以双垄全膜覆盖侧播的产量为最高,11 725 kg/hm2,比对照增产2 125 kg,增产率为22.14%。     

漳州芗城区甘蔗品种区试结果分析

通过2001～2002年2年新植1年宿根的区域试验结果表明5个甘蔗参试种中闽糖86/2121、粤农91/854在漳州市芗城区丘陵旱地表现最好,它们的蔗茎产量和含糖量较突出,平均蔗茎产量分别比CK1(闽糖70/611)增产10.14%和9.78%,增产未达显著水平;平均含糖量分别比CK1增加5.37%和10.74%,抗倒伏能力优于CK1,适宜在漳州旱地蔗区示范推广。闽糖93/246平均蔗茎产量和含糖量比CK1低,但抗倒伏能力优于CK1,早熟高糖特性突出,可继续保留区试。     

减量侧深施肥对里下河地区单季粳稻产量和品质的影响

以优质食味粳稻南粳9108和南粳5718为材料,以常规施肥为对照（CK,施氮量300 kg/hm²、基蘖氮肥与穗氮肥比7∶3）,分别设计6个侧深施肥处理[基蘖氮肥为常规施肥处理的100%（T1）、90%（T2）、85%（T3）、80%（T4）、75%（T5）及70%（T6）,穗氮肥量同CK],探讨侧深施肥对里下河地区单季粳稻产量和品质的影响。结果表明,与CK相比,T1处理显著提高水稻产量,2个品种产量分别提高了9.49%和8.23%,经济效益显著增加,同时改善了稻米的加工品质和营养品质,但未改善稻米的食味品质;T3处理2个品种产量与CK相比无显著差异,但提高了稻米的加工品质、外观品质和食味品质,是一种优质稳产的施肥方式。     

返青期断根对秸秆覆盖冬小麦产量及叶片光合特性的影响

为了解返青期断根对黄土高原旱地保护性耕作下小麦产量形成及水分利用的调控作用,在陕西长武县开展旱地秸秆覆盖条件下冬小麦返青期断根试验,分析了返青期断根对冬小麦籽粒产量、地上部生物量、收获指数、产量构成三要素、拔节期群体数量、生育期耗水量、水分利用效率、花后旗叶光合特性及衰老特性的影响。结果表明,返青期断根对冬小麦地上部生物量、穗数、粒重和生育期耗水量没有显著影响。与CK(不断根)相比,返青期断根后冬小麦拔节期总茎数减少了11.9%,开花期叶面积指数、花后旗叶叶绿素含量、光合速率和蒸腾速率提高,分蘖成穗率、穗粒数、籽粒产量、收获指数和水分利用效率分别增加了14.1%、10.5%、8.2%、10.4%、17.5%和20.4%。这说明返青期断根可促进秸秆覆盖条件下冬小麦分蘖成穗,增加花后旗叶光合作用,改善穗部结实特性,提高籽粒产量和水分高效利用。     

长期隔年施磷对陇东旱塬作物产量和土壤肥力的影响

为探讨不同施肥方式对旱地土壤的培肥作用及增产效果,以1979-2019年在甘肃省陇东旱塬黑垆上土进行的长期定位施肥试验为基础,研究了不施肥料(CK)、单施氮肥(N)、氮磷肥配施(NP)、秸秆还田+氮磷肥配施(磷肥为隔年施用,施磷年份该处理记为SNP,不施磷年份记为SN)4种措施对作物产量、产量稳定性和可持续性以及土壤综合肥力的影响。结果表明,长期隔年施磷(SN)的春玉米和冬小麦产量分别较CK增加151.4%和159.2%,较长期施磷处理(SNP)增加8.6%和6.9%;SN的春玉米产量稳定性和可持续性均低于N和NP处理,而冬小麦产量稳定性和可持续性均优于N和NP处理;SN处理显著提高了耕层土壤综合肥力(IFI),其耕层土壤IFI值分别较CK、N和NP处理高25.5%、21.3%和6.1%,年际间变异强度高于CK和N处理。说明,在陇东旱塬黑垆土春玉米-冬小麦轮作体系下,采用秸秆还田+氮磷配施隔年施磷技术,既在减少50%化学磷肥投入的情况下仍能保证作物产量稳定和持续,并能有效提高耕层土壤综合肥力。     

不同修剪强度下无患子新梢生长与开花结实情况

以4年生结果始期无患子（Sapindus mukorossi）无性系为材料,比较轻度（T₁）、中度（T₂）和重度修剪（T₃）以及不修剪（CK）处理下无患子新梢萌发、生长与开花结实情况。结果表明：修剪强度显著（P<0.05）或极显著（P<0.01）影响无患子无性系的新梢数量、新梢枝长和新梢基径。主成分分析显示,新梢数量（-0.3426）和新梢基径（0.7035）是影响无患子果实产量的主要因素,新梢数量和新梢基径影响了新梢的营养分布。经不同强度修剪后,无患子的新梢总数、开花枝数、开花枝率、结果枝数、结果枝率和果实产量均存在显著或极显著性差异（P<0.05或P<0.01）,T₁、T₂和T₃的无患子无性系平均单株果实产量分别高出CK的4.99倍、7.28倍和1.54倍。可见,修剪可以有效调节无患子新梢的数量和质量并控制新梢营养的分布,对无患子幼林采用中度修剪,可提高无患子果实产量。     

Yield formation strategies of durum wheat landraces with distinct pattern of dispersal within the Mediterranean basin I: Yield components

This study was undertaken to ascertain whether the pattern of dispersal of durum wheat within the Mediterranean basin is associated with variation in phenology and yield formation strategies. A set of 52 durum wheat landraces, previously genetically characterized as been dispersed by the north or south of the Mediterranean region, were grown in three rainfed sites in a dry-temperate region (Lleida, NE Spain), and crop phenology, yield and yield components were determined. Northern genotypes had a larger number of stems per unit area, but a lower percentage of fertile tillers and fewer grains per spike than southern landraces. Grain yield for the northern dispersal group was mainly related to variations in thousand-kernel weight, while the number of spikes per m² was the component most highly correlated with yield among southern genotypes. These contrasting yield formation strategies are probably a consequence of the different climates prevalent in the zones of adaptation, and likely conferred adaptive advantages to the genotypes of one or the other group. Our results suggest that gradual changes in yield components occurred during the movement of durum wheat from east to west through the north side of the Mediterranean basin. According to our results, the weight of grains and the number of spikes per unit area may be selection criteria to improve adaptation for the northern and the southern parts of the Mediterranean basin, respectively.     

Effect of lowering the root/shoot ratio by pruning roots on water use efficiency and grain yield of winter wheat

A pot and a field experiment were conducted to assess the effects of root/shoot ratio (R/S) on the water use efficiency (WUE) and grain yield of winter wheat. The R/S was regulated by pruning the roots during the stem elongation stage, resulting in reduced root systems of the plants. At the heading stage, the root dry weight of root-pruned plants was less than that of intact-root plants, but their R/S was similar to that of intact-root plants under both experimental conditions. After tiller pruning, the R/S of root-pruned plants was significantly lower than that of intact-root plants (p < 0.05). Root pruning reduced the rate of leaf transpiration and lowered the number of tillers per plant (p < 0.05) during the vegetative stage. As a result, root-pruned wheat showed reduced water use when compared to intact-root plants before heading (p < 0.05). At anthesis, there was no significant difference in transpiration between plants with intact roots and those with pruned roots in the pots. However, under field conditions, transpiration of root-pruned plants was significantly higher than that of intact-root plants at anthesis. Additionally, at anthesis root-pruned plants had a higher rate of leaf photosynthesis and lower rate of root respiration, which resulted in a significantly higher grain yield at maturity when compared to plants with intact roots. Under both experimental conditions, there were no significant differences in shoot dry weight per plant between root-pruned and intact-root plants grown in monoculture. When root-pruned plants were grown with intact-root plants, the root-pruned wheat was less productive and had a lower relative shoot dry weight (0.78 and 0.86, respectively) than the intact-root plants (1.24 and 1.16, respectively). These results suggest that plants with pruned roots had a lower ability to compete and to acquire and use the same resources in the mixture when compared with intact-root plants. Root pruning improved the WUE of winter wheat under both experimental conditions. This suggests that appropriate management for the root system/tillers in wheat crops can be used to increase grain yield and water use efficiency. Specifically, lowering the R/S improved the grain yield and WUE of winter wheat significantly by lowering its competitive ability and improving root efficiency. Therefore, drought-resistance breeding to improve the grain yield and WUE, at least for wheat, should be made by targeted selection of less competitive progeny with a small R/S for cultivation in arid and semiarid areas.     

载人航天环境下开花前后光照强度对小麦生长发育及生产效率的影响

为了提高受控生态生保系统(CELSS)的能量利用效率,研究了在受控环境下开花前后光照强度对春小麦生长发育及生产效率的影响。结果表明,提高开花前光照强度(IBF)可显著缩短春小麦生育期;开花后光照强度(IAF)对小麦生育进程影响不显著。IBF的增强有利于春小麦营养体的构建,小麦籽粒产量有所提高,但小麦收获指数、粒叶比和能效比显著降低。IAF增强使小麦叶片光合速率、籽粒产量、收获指数、粒叶比和能效比均显著提高。高IBF下小麦籽粒产量的增加主要是因为提高了每株穗数和穗粒数,而高IAF下小麦籽粒产量的增加主要是因为提高了粒重。IBF和IAF提高均使得春小麦籽粒淀粉含量增加,蛋白质含量减少。高IBF对小麦产量的促进作用有限,而低IBF+高IAF的光照策略可以显著提高小麦的源库协调性和能量利用效率,可作为载人航天CELSS小麦培养的光照方案。     

杂种小麦与常规小麦产量性状改良的比较分析

从1991－2000年，把每年参加产量鉴定的杂种小麦和常规小麦新品种的试验结果进行比较分析，结果表明：杂种小麦产量的平均超标优势为8．4％，变幅为3．0％－14．0％，年平均递增率为2．4％，而常规小麦的平均超标率为3．0％，变幅为1．1％－5．1％，年平均递增率仅为0．75％，就产量构成因素来看，杂种小麦的千粒重在不同年份均比常规品种的高，粒重优势显著，杂种小麦的穗粒数高于常规小麦，差异达显著水平，在群体条件下，杂种小麦的有效穗与常规小麦的变化基本一致；杂种小麦的株高改良已达到半矮秆水平，抗倒伏能力大大加强。     

遮雨棚模拟黄土旱塬区降水变化对冬小麦生长及产量的影响

为了解降水变化对黄土旱塬区冬小麦生长及产量的影响,通过遮雨棚模拟冬小麦生长季减少30%降水(R-30%)、正常降水(CK)和增加30%降水(R+30%)情景,于2016-2018年研究了黄土旱塬区两季冬小麦土壤相对有效含水量、LAI、NDVI、生物量、产量及其构成的动态变化特征。结果表明,在降水正常的2016-2017年(降水距平百分率位于±15%以内),与CK相比,R-30%处理的土壤相对有效含水量在返青至抽穗期显著下降,冬小麦冠层NDVI显著降低,LAI和干物质增长速率明显变缓,冬小麦的穗数和千粒重显著降低,而R+30%处理下冬小麦LAI和干物质保持稳定增长优势。R+30%、CK和R-30%三种降水条件下冬小麦产量分别为4.66、3.12和2.43 t·hm~(-2),处理间差异显著。在降水偏多的2017-2018年(降水距平百分率超过30%),不同降水处理间土壤相对有效含水量、冬小麦LAI、冠层NDVI、生物量、产量及其构成等指标均未表现出显著差异。R+30%、CK和R-30%三个处理下冬小麦的产量分别为3.70、3.39和3.14t·hm~(-2),处理间差异亦不显著。因此,在正常降水年份,生长季增加30%降水可使冬小麦显著增产44.2%,减少30%降水可使冬小麦显著减产28.4%;在降水偏多年份,生长季降水增加30%或减少30%对冬小麦的生长及产量没有显著影响。     

灌浆期断根对小麦产量及相关生理性状的影响

为给小麦生长发育进程中的根系调控提供依据,以小麦品种山农9-1为试验材料,研究了不同土层断根对小麦生育后期生理性状及产量的影响.结果表明,断根处理使小麦根系活力降低,叶片光合能力下降,膜脂过氧化加剧,加速了小麦的衰老,明显降低了产量,表现为断根越浅,影响越大.断根后浇水对产量有弥补作用;地表向下20 cm处断根,产量降低35.9%～43.4%,即该层根系对后期产量形成的相对作用为56.6%～64.1%,而20～40、 40～80、80～100 cm以及100 cm以下根系对产量的相对作用为10.0%～12.8%、3.3%～7.9%、5.5%～6.5%和14.3%～19.0%,即100 cm以下深层根和20 cm以上的表层根共同构成两头大中间低的根效分布.100 cm以下的根系对产量的相对作用则表现为不浇水相对较大,说明1 m以下的种子根群,在小麦生育后期遭遇干旱情况下对籽粒形成更为重要.     

基于Meta分析和气象因子驱动的苏豫皖小麦籽粒蛋白质含量地理空间分布特征

为明确苏豫皖地区小麦籽粒蛋白质含量空间分布规律,收集该区域1999-2019年间与小麦籽粒蛋白质含量相关的研究文献及相应地点的气象数据,运用Meta分析方法建立基于气象因子驱动的小麦籽粒蛋白质含量模型,用ArcGIS反距离插值创建预测图,并利用2019年在江苏实际取样测定的小麦籽粒蛋白质数据予以模型验证;最后根据国家小麦品质标准进行小麦品质区划。结果表明,籽粒蛋白质含量随灌浆中期的总日照时数升高而升高,随播种-孕穗、灌浆前中期的总降水量增加而降低。在苏豫皖各地处于同一气象等级条件时,小麦籽粒蛋白质含量整体上从西向东呈降低趋势。采用2019年多点抽样获得的小麦籽粒蛋白质含量进行验证,发现分省拟合模型的效果较好,相对误差在-10%～0之间。苏豫皖三省中,中筋小麦主要分布在江苏省的中北部、安徽省中部少部分地区;中强筋小麦主要分布在江苏省的北部、安徽省的北部、中西部和西南部、河南省的东北部;强筋小麦主要分布在河南省东部、西北部和西南部;江苏省的南部和中部、安徽省的东南部最适宜弱筋小麦的种植。