不同土壤条件下追施硼肥对小麦产量和品质的影响

试验于2018-2019年在中国农业科学院作物科学研究所温室内进行,采用两因素随机区组设计,以土壤类型和追施硼肥为调控因素,研究不同土壤条件下硼肥对小麦产量和品质的影响。供试土壤分别为黑土、潮土及红土,供试小麦品种为来自埃及的春小麦品种Egypt New。结果表明：黑土条件下小麦的株高、穗长、穗粒数、千粒重和子粒产量均极显著高于潮土和红土条件下的小麦;黑土条件下小麦的蛋白质及其组分产量最高,潮土次之,红土最低,差异显著;拔节期追施硼肥显著提高了子粒产量。不同处理组合条件下,以黑土和拔节期追施硼肥处理的小麦株高、穗长、穗粒数、千粒重和蛋白产量最高。     

不同土壤条件下氮肥处理对小麦产量及品质的影响

为探讨不同土壤条件下氮肥处理对小麦产量及品质的影响,采用盆栽试验,以Egypt1和津强7号为供试材料,研究不同土壤条件下氮肥处理对小麦产量及品质的影响。试验设黑土、潮土2种土壤类型和不追肥、拔节期追氮肥、挑旗期追氮肥3种肥料处理,3次重复。结果表明: 在2种土壤条件下,小麦籽粒产量和各蛋白质组分产量表现为黑土>潮土,除球蛋白产量外,土壤处理间均差异显著。不同时期追施氮肥均显著提高了籽粒产量和蛋白质产量。黑土和潮土配合追施氮肥都可以有效提高小麦籽粒产量,改善品质。     

优质强筋小麦品质性状在不同土壤类型上的差异性研究

为了研究优质强筋小麦品质性状在不同土壤类型上的差异,以10个不同基因型优质强筋小麦品种（系）在5种不同土壤类型区的11个地点进行试验。结果表明,优质强筋小麦品质性状在不同土壤类型间的差异性较大,但不同性状的差异表现不一致。蛋白质含量表现为河潮土>棕壤>潮土>砂姜黑土>褐土,湿面筋含量和沉淀值表现为河潮土>棕壤>砂姜黑土>潮土>褐土,但变异系数相对较小,分别为5.80%、5.96%、12.06%;容重、硬度、面团形成时间、断裂时间、公差指数和评价值表现为砂姜黑土最优,褐土、棕壤次之,河潮土最差,容重、硬度变异系数较小为1.27%、6.38%,粉质参数变异较大,变异系数分别为10.08%、14.62%、16.90%、13.30%。     

不同土壤条件下追施锌肥对小麦产量及品质的影响

为探讨不同土壤条件下追锌肥对小麦产量及品质的影响,在中国农业科学院进行盆栽试验,以津强8号为供试材料进行研究。试验设黑土（A1）、潮土（A2）、红土（A3）3种土壤和不追肥（B1,对照）、拔节期追锌肥（B2）2个处理。结果表明：在3种土壤条件下,子粒产量表现为黑土>潮土>红土,土壤处理间差异显著。追施锌肥比对照显著提高了穗长、穗粒数、千粒重。黑土结合追锌处理,小麦株高、穗长、穗粒数、千粒重均达到最大值,且显著高于其他处理组合。小麦子粒蛋白产量表现为黑土>潮土>红土,土壤处理间差异显著。追施锌肥的小麦子粒蛋白产量显著高于不追施锌肥处理。     

不同土壤条件下化学调控对小麦产量和品质的影响

为探究不同土壤条件与不同化控剂结合对小麦产量及品质的调控效应,通过盆栽方式,研究农麦5号在黑土（A1）和潮土（A2）条件下,在拔节初期喷施清水（B1）、矮壮素（B2）和吨田宝（B3）对其籽粒产量和品质的影响。结果表明,小麦株高、穗长、穗粒数、千粒重、籽粒产量和蛋白质产量在相同化控处理下均表现为A1>A2,其中潮土条件下籽粒产量和总蛋白质产量分别较黑土低56.0%和55.1%,小麦的总蛋白质及其组分含量均为A2>A1。小麦籽粒产量和穗粒数在黑土条件B2处理下达到最大值,株高和穗长在B3处理下达到最大值;在潮土条件下使用化学调控剂处理中,小麦籽粒总蛋白质含量显著高于B1处理,其中清蛋白、球蛋白和醇溶蛋白含量均表现为B2>B3>B1,且差异显著。因此,不同土壤条件配合使用适宜化控剂可以有效促进小麦优质高产,即在黑土条件下配合使用化学调控剂可以显著提升小麦产量;在潮土条件下配合使用化学调控剂可以显著提升小麦品质。     

微生物电化学修复中污染土壤生化特性变化

为探明土壤酶和pH在微生物电化学系统(MES)降解四环素过程中的作用,采集了黑土、潮土、黄棕壤和红壤4种类型土壤进行研究。结果表明:向黑土、潮土和红壤中添加10 mg/kg四环素后(TN处理)土壤pH较对照处理(CK,无抗生素添加)分别增加了0.08、0.15、1.09个单位,而经MES处理后(TC,四环素含量10 mg/kg)4种类型土壤中pH均呈降低趋势。尽管土壤脱氢酶、脲酶和多酚氧化酶活性在四环素污染土壤中展现出不同的变化规律,但其活性在MES中较TN处理分别增加了62.4%～72.1%、11.3%～80.9%(红壤除外)和12.6%～42.6%。与TN相比,四环素降解率在TC处理中分别增加了14%(黑土)、26%(潮土)、26%(黄棕壤)和17%(红壤)。相关性分析表明,脱氢酶活性与四环素降解率呈显著正相关,pH与降解率显著负相关,说明脱氢酶可能参与了降解四环素过程,且酸性条件可能更有利于降解。该试验从土壤生化特性角度揭示了MES对四环素的降解机理,可为土壤污染修复提供支撑。     

砂姜黑土区麦田土壤有效钾施肥指标及小麦施钾研究

为砂姜黑土区小麦测土配方施肥技术的推广提供技术支撑。2004-2008年连续4年在砂姜黑土区进行小麦肥料效应田间试验,并利用土壤样品分析方法(ASI方法)对土壤样品进行测试分析,同时以施氮磷肥处理区(即缺钾素区NP)冬小麦产量占推荐施氮磷钾肥区(NPK)冬小麦产量的相对产量百分数,划分为4个梯度:50%、50%～75%、75%～95%和95%,将小麦产量的相对产量百分数所对应的用ASI方法分析的土壤有效钾测试值分成"极低"、"低"、"中"和"高"4级,两者建立相关性。砂姜黑土区麦田土壤运用ASI方法测定的土壤有效钾测试值与小麦相对产量百分数呈显著正相关关系。根据小麦相对产量百分数的划分区间,对应土壤有效钾测试值分级指标,可以得出,砂姜黑土区麦田土壤有效钾测试值"极低"指标范围为67.4mg/L,"低"指标范围为67.4～97.1mg/L,"中"指标范围为97.1～130.0mg/L,"高"指标范围为130.0mg/L。在上述4级指标下,小麦推荐施钾量依次为:150,120,90,45kg/hm2。砂姜黑土区麦田土壤运用ASI方法测定的土壤有效钾测试值与小麦相对产量百分数呈显著正相关关系。根据此分析方法建立的麦田土壤养分丰缺指标,完全可以指导砂姜黑土区小麦生产中的测土配方施肥实践。     

滨海盐渍麦田施用微生物菌肥的降盐效果及冬小麦长势响应

本文旨在探究滨海盐渍麦田施用微生物菌肥的降盐效果及冬小麦长势响应。选择黄河三角洲滨海盐渍麦田,布设不同种类生物产品、不同用量微生物菌肥的小麦田间试验,采集土壤盐分、小麦株高、SPAD值、冠层NDVI和小麦产量数据,以各处理间的对比分析及方差分析方法,系统分析微生物菌肥对盐渍麦田的降盐效果及其冬小麦长势响应。结果表明：不同种类的生物产品处理均有一定降盐效果,表层和下层含盐量均有所下降,降幅在11.66%~33.89%之间,其中微生物菌肥的降盐效果最为明显。各处理小麦SPAD值增幅在22.78%~31.64%之间,NDVI值增幅27.18%~44.74%,产量增幅1.85%~20.49%,微生物菌肥处理效果最佳。微生物菌肥施用量小于7 kg/hm²时,降盐效果随施用量增加而加大,冬小麦长势和产量提高明显,施用量超过7 kg/hm²后则效果降低,最佳施用量为7 kg/hm²。滨海盐渍麦田施用微生物菌肥有明显降盐效果,并对冬小麦的长势和产量有积极影响。     

增施有机肥提升作物耐盐能力研究

旨在找到提升作物耐盐能力的技术方法。应用桶栽实验研究4 种有机肥于不同水分条件下对盐渍土栽培冬小麦和夏玉米生长发育、生理生态及产量的影响。施用有机肥可有效改善土壤环境,其中禾宜佳有机肥使土壤中总氮、有机质、总菌数分别提高了8.4%、16.7%、55.8%,效果最佳。在土壤含水量高时,施用有机肥可使盐胁迫下小麦、玉米叶片叶绿素含量分别提高约6.9%、5.1%左右;使小麦、玉米生物量最高分别增加60.0%和51.2%;不同有机肥使冬小麦净光合作用最大提高20.8%;冬小麦穗粒数提高了44.4%、千粒重增加24.9%,产量提高61.9%。在土壤含水量低时,以上指标也均有所增加,但增幅不及高含水量下明显。土壤含水量高时,增施有机肥有利于作物在高盐土壤中生长;水分含量低时,增施某些含盐量高的有机肥可能造成土壤盐浓度增加反而增大了对作物危害。在高水分条件下增施有机肥增产效果更佳。     

半湿润偏旱区沟垄覆盖种植对冬小麦产量及水分利用效率的影响

为探索半湿润偏旱区沟垄集雨种植模式下冬小麦田土壤蓄水保墒和节水增产效果, 于2007-2010年连续3个小麦生长季在渭北旱塬旱农试验站, 研究了不同沟垄集雨种植模式对土壤水分、冬小麦产量和水分利用效率的影响。设置3个沟垄集雨处理, 分别是垄上覆盖地膜+沟内不覆盖(P1)、沟内覆盖小麦秸秆(P2)、沟内覆盖液体地膜(P3)处理, 以传统平作(CK)为对照。P1、P2和P3处理显著提高冬小麦生育前期0~20 cm和20~100 cm的土壤贮水量, 其中以P2处理蓄水保墒效果最显著, P3处理由于液态地膜的降解, 仅在小麦生长前期有一定的蓄水保墒作用, 在小麦的生长后期与P1处理无显著差异;各沟垄集雨处理100~200 cm土壤贮水量与CK无差异。P2处理对冬小麦平均株高和生物量影响最大, 3年平均株高和生物量分别较对照提高26.7%和60.3%。以P2处理增产效果最显著, 3年平均产量和水分利用效率分别较CK对照提高39.3%和35.6%;且P1和P3之间无显著差异。因此, 垄覆地膜、沟覆秸秆的二元沟垄集雨覆盖种植模式能显著提高冬小麦产量和水分利用效率, 适宜在半湿润偏旱区冬小麦生产中应用。     

颗粒组成变化对粘质盐土含盐量和小麦生长的影响

为了研究利用引黄泥沙改良粘质盐土后对土壤含盐量和冬小麦生长的影响,在滨海粘质盐土区进行了配沙改良田间试验,设置了泥沙用量为0 kg/m2(CK)、10 kg/m2(NS1)和20 kg/m2(NS2),对比分析不同泥沙用量条件下粘质盐土的土壤含盐量、土壤剖面水盐动态、冬小麦生长及产量的变化规律。研究结果表明：引黄灌区干支渠系的淤积泥沙以0.1-0.05mm的极细沙粒为主,而田间粘质盐土中>0.05mm的颗粒比例低,<0.002mm的粘粒含量高,所以引黄泥沙是调控粘质盐土颗粒组成的优选材料。在春、秋土壤返盐季节,春季NS1和NS2处理0-20cm表层土壤含盐量分别比CK下降了45.88%和60.43%,秋季而分别下降了9.32%和44.46%。此外,与CK相比,NS1和NS2处理0-30cm土层的土壤含盐量分别降低了16.78%和28.58%,土壤含盐量随配沙量的增加而降低。含盐量降低促进了冬小麦冬前分蘖,增加株高和地上部生物量,与CK相比出现极显著差异(P＜0.01)。NS1和NS2的冬小麦产量比CK分别增加32.98%和62.63%,都达到极显著差异。因此,利用引黄泥沙调控粘质盐土的颗粒组成,可有效降低粘质盐土的土壤含盐量,对冬小麦的生长和产量具有十分明显的促进作用。     

气候变化对陇东塬区冬小麦生长的影响分析

为了研究气候变化对冬小麦生长的影响,利用陇东塬区1981—2013连续33年冬小麦生育期观测资料及气候因子资料,采用线性回归、多项式函数、气候倾向率等方法,分析气候变化对冬小麦的影响。结果表明,33年来,冬小麦生育期内,平均气温显著增加,气候倾向率为0.75℃/10 a;有效积温上升,气候倾向率为45.79℃/10 a;降水总量下降,气候倾向率为-29.17 mm/10 a;日照时数增加,气候倾向率为25.75 h/10 a。气候变化引起陇东塬区冬小麦播种期和越冬开始期推迟,返青、拔节、抽穗、成熟期提前,冬小麦全生育期显著缩短,倾向率为-6.69 d/10 a;植株生长高度下降;植株密度,三叶期增加,其余发育期减少;分蘖数和大蘖数减少;越冬死亡率下降;不孕小穗率减少,籽粒数、千粒重、亩成穗率增加。1981—2013年陇东塬区冬小麦气候产量呈上升趋势,气候产量与生育期内平均气温呈负相关,与降水量、有效积温和日照时数呈正相关,水资源短缺是陇东塬区冬小麦生长的制约因素,温度是影响冬小麦产量的关键因子。     

低温对不同土壤湿度下小麦植株性状和产量影响研究

为研究小麦在不同土壤湿度下经受低温冻害后植株性状和产量变化规律,以‘周麦22’为研究对象,研究了拔节期小麦在-6℃（植株体温度）低温环境下维持4 h,土壤重量含水量为26%、18%、10%时,小麦后期植株性状和产量的变化。研究结果显示：随着土壤重量含水量的增加,低温冻害对小麦株高、最低茎高、穗下节长、倒二节长和生物产量的影响逐渐降低,土壤重量含水量接近10%时,小麦植株性状则显著降低。随着土壤重量含水量的增加,低温冻害对小麦产量的影响逐渐减轻,土壤重量含水量接近18%时,小麦产量则显著降低,且低温对不同土壤重量含水量环境下小麦穗粒数影响大,对穗数和千粒重影响较小。低温处理后不同土壤湿度处理之间,处理W（土壤含水量26%）、处理M（土壤含水量18%）、处理D（土壤含水量10%）和CK潜蘖穗数差异显著(P<0.05),处理W、CK和处理M、处理D之间大穗产量存在显著差异(P<0.05),其余处理之间均差异不显著。该试验为预防和降低小麦低温灾害及小麦生产提供技术帮助。     

免耕条件下提高冬小麦播种质量及其产量的研究

保护性耕作对冬小麦产量的影响在不同区域差异很大,研究与其相适应的配套栽培方式对提高免耕播种质量及其增产效应具有重要意义。本文研究了在半湿润区免耕秸秆覆盖条件下3种机具播种方式（机具+行距）和3个播量水平对冬小麦播种质量及其产量形成的影响,结果表明：免耕秸秆覆盖条件下机具播种方式对冬小麦生长及产量有显著影响,其中小宽窄行机具播种方式播种质量最优,表现为基本苗、群体数量、叶面积指数、干物质重最高,产量比其它两种机具播种方式（大宽窄行和宽行宽带播种方式）分别增产29.6%和25.8%（2010年～2012年）,主要是穗数的提高（30.2%和36.2%）。播量与机具播种方式存在显著交互效应,增加播量是弥补免耕播种出苗率低的重要栽培措施。3年的试验结果表明小宽窄行机具播种方式与增加20%播量组合最优,可作为该区域保护性耕作免耕播种方式。     

豫北地区冬小麦生产对气温变暖的响应

利用豫北地区沁阳市农气站1981-2010年气温资料和1984-2010年冬小麦观测资料,采用统计和相关性分析方法,研究该地区冬春季极端气温、冬小麦物候期和产量构成因素的变化以及该区域冬小麦生长对冬春季极端气温变化的响应。结果表明,近30年来,豫北地区冬、春季平均最低气温增温速率分别为1.4℃/10年和1.3℃/10年,冬季增温速率较高;冬季平均最高气温的变化趋势不明显,春季平均最高气温升高显著,其增温速率为0.7℃/10年。冬小麦返青期的年际变化趋势不明显,抽穗期和成熟期分别以4.0天/10年和2.9天/10年的趋势显著提前,抽穗期提前的趋势较大,全生育期天数以4.6天/10年的趋势显著缩短。冬小麦有效穗数的变化趋势不明显,但穗粒数以4.4粒/(穗?10年)的速率显著减少,千粒重以4.9 g/10年的速率明显增加。相关性分析表明,冬季平均最高气温每升高1℃返青期提前2.7天;春季平均最高气温和最低气温每升高1℃抽穗期分别提前2.8天和3.4天,成熟期分别提前2.6天和2.5天,全生育天数分别缩短3.5天和3.6天。冬季平均最低气温每升高1℃有效穗数和穗粒数分别减少20.5穗/m2和2.4粒/穗;春季平均最高气温每升高1℃千粒重增加2.0 g;千粒重与春季平均最低气温呈抛物线关系,当最低气温超过13℃时,千粒重开始下降。豫北地区近30年来冬春季极端气温变暖的趋势明显,该区域极端气温变暖对冬小麦生产的影响较为显著。     

陇东塬区冬小麦生长量对气候变化的响应

为了研究气候变化对冬小麦的影响,利用陇东塬区1995—2013年连续19年冬小麦生长量资料及气候因子资料,采用气候倾向率、相关分析等方法,分析气候变化与冬小麦生长量的生理因果关系。结果表明,19 年来冬小麦生育期内日平均气温上升,气候倾向率为0.552℃/10 a;有效积温增加,气候倾向率为126.1℃/10 a;降水总量上升,气候倾向率为7.619 mm/10 a;日照时数减少,气候倾向率为-42.256 h/10 a。19 年来,陇东塬区冬小麦植物干重、生长率、叶面积、千粒重及气候产量均增加。各气候要素对生长量的影响在各发育期不同,营养生长期降水对冬小麦的生长起决定作用,随着生长发育进程,降水的影响逐渐减弱,积温、日照时数的影响逐渐增强,小麦气候产量与生育期内平均气温呈负相关,与降水量、有效积温和日照时数呈正相关。     

开顶式气室对冬小麦的生长及产量的影响

开顶式气室（open-top chamber,OTC）通常是用来研究气候变化对农业生产的影响,为了探明开顶式气室内外冬小麦生长和产量的差异,分析了OTC内外气象因子（温度、相对湿度、饱和水汽压差和太阳辐射）的变化,测定了OTC内（CK组）和OTC外（AA组）冬小麦（扬麦13）在不同生育期的株高、叶面积、干物质、生长参数及产量指标。结果表明,OTC内温度、相对湿度和饱和水汽压差高于OTC外,而光合有效辐射低于OTC外。此外,OTC对冬小麦的株高、叶面积、生物量和产量都会造成不同程度的影响。与AA组相比,OTC对冬小麦的株高具有抑制作用,但是在生育后期对叶面积有促进作用。在冬小麦整个生育期,OTC对冬小麦叶干重、茎干重都表现出明显的负效应,但是对根干重具有促进作用。CK组穗的干物质累积低于AA组。OTC内的冬小麦穗重、单株粒数、单株粒重和千粒重都低于OTC外,导致OTC内冬小麦产量降低。     

不同产量水平下冬小麦水肥利用特性研究

根据黄淮海地区冬小麦多年不同产量需肥特征进行配方施肥,来模拟冬小麦不同产量水平,进而研究不同产量下冬小麦生长发育及水肥利用等特性,为田间水肥管理和高效用水及合理施肥提供理论依据。本试验于2018—2019年在中国农业科学院新乡综合试验基地进行,试验设置4个产量水平,分别为7.50 t/hm²(C₀),8.25 t/hm²(C₅),9.00 t/hm²(C₁₀),9.75 t/hm²(C₁₅),以不施肥为对照处理(CK)。结果表明,随产量的增加,冬小麦株高、SPAD、穗数、穗长、穗粒数、千粒重和生物量均呈上升趋势,无效小穗数呈下降趋势,较CK处理相比,C₁₅处理株高、SPAD、穗数、穗长、穗粒数、千粒重和生物量分别提高17.8%、69.1%、68.6%、15.3%、16.5%、17.3%、34.9%,收获指数达到53.2%。随产量的增加,冬小麦耗水量显著增加,水分利用效率呈上升趋势,C₁₀耗水量增加22.8%,水分利用效率增加9.9%;收获后C₁₀土壤全氮全磷较播前显著增加,C₁₅显著减少,肥料贡献率随产量增加显著提高,偏生产力显著降低。冬小麦产量的提高主要依赖于较高的穗数和全生育期干物质的积累,结合冬小麦产量、耗水量,水分利用等认为C₁₀处理水肥利用最佳。     

冬油菜在陇中旱农区的适应性及抗风蚀效应

为探究不同品种冬油菜在陇中旱农区的适应性及抗风蚀效应，以6种冬油菜(白菜型冬油菜‘HN12PZ16-2’‘、HN12PZ16-65’和‘平试8’，甘蓝型冬油菜‘QL-GAU-201’‘、QL-GAU-196’和‘低(1)-19’)为研究对象，具体分析其在陇中地区的越冬率、防风蚀效应、产量及含油量。结果表明，白菜型油菜由于冬前根冠比显著高于甘蓝型油菜，越冬存活率显著高于甘蓝型油菜，‘HN12PZ16-65’越冬率最高，达88.33%。白菜型油菜由于较高的株高和千粒重，产量和含油量显著高于甘蓝型油菜‘，HN12PZ16-65’产量(2937.00 kg/hm²)和含油量(43.67%)均最高。冬油菜冬前干物质积累量高，提高了农田起动风速，显著降低农田风蚀量，6个冬油菜品种农田土壤风蚀量较露地下降了88.77%～92.79%。因此‘，HN12PZ16-65’在陇中地区有较强的抗旱性，越冬率高，产量和含油量好，适应性好，且具有良好的防风蚀效应，适于陇中旱农区防风蚀越冬栽培。