施氮量和密度对机直播双季稻产量与氮素利用率的影响研究

为探究施氮量和播种密度相互作用对机直播双季稻(Oryza sativa L.)产量与氮素利用率的影响,2018—2019以优质稻柒两优2012与美香占2号为材料进行试验,设4个施氮量(早稻分别为0、120、150、180 kg·hm^-2,晚稻分别为0、120、165、210 kg·hm^-2,早、晚稻均以N₀、N₁、N₂、N₃表示)与3个机直播密度(早稻分别为86、143、200 粒·m^-2,晚稻分别为57、114、172粒·m^-2,早、晚稻均以S₁、S₂、S₃ 表示)分析双季稻群体生长发育、产量、产量构成及氮素吸收利用的特征。结果表明,施氮与增密促进双季稻增产,早、晚稻分别在N₃和N₂时产量最高,较N₁增产11.41%~12.32%和8.58%~9.21%;早稻S₂与S₃分别较S₁增产8.71%~10.38%和8.33%~10.89%,晚稻增产6.33%~8.11%和6.78%~8.56%;早稻N₂S₂与N₃S₂间产量无显著差异。施氮与增密的增产因素是机直播双季稻较高的抽穗后干物质量、叶面积指数及氮素积累量,在分蘖期具备碳、氮物质积累优势。机直播双季稻中,N₂S₂的抽穗后叶面积指数、干物质量及氮素积累量较高,同时具备较高的氮素农学利用率、氮素生理利用率及氮素吸收利用率。因此,机直播早、晚稻的施氮量与直播密度组合分别为150 kg·hm^-2与143粒·m^-2处理、165 kg·hm^-2与114粒·m^-2处理时,可以达到增产与氮高效协同。本研究为机直播双季稻密植与优化氮素管理提供了理论依据。     

辣椒苗期耐低温弱光鉴定指标研究

为提高辣椒耐低温弱光鉴定方法的客观高效性,以5份具有不同耐低温弱光特性的辣椒为材料,采用营养液水培法,对辣椒苗期耐低温弱光鉴定指标进行了研究。结果表明,与28℃/25℃(昼/夜)、300 μmol·m^-2·s^-1 条件下生长的对照组植株相比,10℃/5℃(昼/夜)、100 μmol·m^-2·s^-1低温弱光处理5 d后的辣椒幼苗叶片的SPAD值、光合系统Ⅱ(PSⅡ)最大光化学量子产量(F_v/F_m)、光化学淬灭系数(qP)和相对电子传递速率(ETR)等光合指标,以及根系长度、根系表面积、根系直径、根系体积和根尖数等均发生了变化,但变化幅度存在品种间差异。28℃/25℃(昼/夜)、300 μmol·m^-2·s^-1恢复生长28 d后,5份材料的叶绿素荧光参数均恢复到正常水平,SPAD值、根系形态、茎叶干重、根系干重、整株干重和根冠比的恢复情况存在品种间差异。低温弱光处理5 d后辣椒幼苗的SPAD值、F_v/F_m和根系直径,以及恢复生长后的茎叶干重、根系干重、整株干重和根冠比等7个指标与冷害指数相关性较高,可作为辣椒苗期耐低温弱光鉴定指标。这些指标可直接通过仪器和软件分析获得,避免了复杂的样品处理和主观判断等因素干扰,实现了简便化、数量化和客观化,可为辣椒耐低温弱光鉴定体系的优化提供参考。     

施氮量和密度对盐碱滩涂水稻产量和品质的影响

为明确施氮量和密度互作对盐碱滩涂水稻产量和品质形成特征的影响,以淮稻5号为试验材料, 设置6个施氮量处理:N0(0 kg·hm^-2)、N210(210 kg·hm^-2)、N255(255 kg·hm^-2)、N300(300 kg·hm^-2)、N345(345 kg·hm^-2)、N390(390 kg·hm^-2),2个移栽密度处理:D1(33.4 万穴·hm^-2,12 cm×25 cm)、D2(27.8 万穴·hm^-2,12 cm×30 cm),测定了水稻产量及品质形成的相关因素。结果表明,随施氮量增加,单位面积穗数和每穗粒数呈先上升后下降的趋势,以N300处理最高;结实率和千粒重呈下降趋势。不同密度间比较,高密度处理的穗数和千粒重高于低密度处理,每穗粒数和结实率呈相反趋势。施氮量与移栽密度组合中,以N300D1处理的产量最高,达7 978.83 kg·hm^-2。施氮量的增加提高了稻米的加工品质与营养品质,同时降低了外观品质与蒸煮食味品质。移栽密度的增加提高了稻米的营养品质,但降低了加工品质、外观品质和蒸煮食味品质。综合分析认为,施氮量300 kg·hm^-2和移栽密度33.4万穴·hm^-2, 是盐碱滩涂水稻获得高产优质的栽培措施。本研究结果为盐碱滩涂水稻的高产优质栽培提供了理论依据。     

追氮量和种植密度对春性强筋小麦镇麦12号籽粒产量和品质的影响

为了明确春性强筋小麦产量和品质协同的适宜施氮量和种植密度,本研究以高产、优质春性强筋小麦品种镇麦12号为材料,在大田条件下基施45%复合肥375 kg·hm^-2,尿素150 kg·hm^-2,设置4个追氮水平(90、120、150、180 kg·hm^-2)和3个种植密度(225、300、375万株·hm^-2),研究追氮量和种植密度对镇麦12号籽粒产量和品质的影响。结果表明,追氮量和种植密度对镇麦12号籽粒产量及其产量构成因素的影响达显著或极显著水平。籽粒产量随着追氮量的增加呈先增后降的变化趋势,追氮量超过150 kg·hm^-2时,籽粒产量开始下降;随着种植密度的增加,籽粒产量呈下降趋势。增加追氮量显著提高了籽粒粗蛋白含量、湿面筋含量和面团稳定时间;一定种植密度范围内,籽粒粗蛋白含量和湿面筋含量随着种植密度的增加略有提高,吸水率和面团稳定时间差异不显著。本试验条件下,实现协同提高镇麦12号产量和品质的最适密氮组合为追氮量150 kg·hm^-2, 种植密度225万株·hm^-2。本研究结果为明确不同强筋小麦品种最适的施氮量和种植密度提供了理论依据。     

施氮量和播种密度对不同熟期油菜干物质量和产量的影响

为探究不同熟期油菜在施氮量和密度互作下的干物质积累、分配、对籽粒贡献与产量效应,以不同熟期(早熟和晚熟)油菜品种为试验材料,于2015-2016年在简阳进行品种、氮肥与密度三因素多水平的田间试验。结果表明,密度对干物质积累、分配和对籽粒贡献的影响总体均大于施氮量。在密度和氮肥互作效应下,干物质积累量的改变量总体上表现为成熟期>花末期>盛花期>初花期>苗期,且随着施氮量的增加而增加,随着密度的增大而显著减少,其中晚熟品种对密度和施氮量的变化更为敏感;干物质分配率在花期前、花期、成熟期最大差异分别表现在叶片、茎秆、角果。在相应生育期,随着密度的增大,叶片分配率显著递减,而茎秆、角果的分配率则显著递增;干物质贡献量随着密度增大而减少,晚熟品种较早熟品种的降幅大,随着施氮量增加晚熟品种干物质贡献量呈上升趋势,早熟品种干物质贡献量花前呈上升趋势,花后呈先增加后下降趋势(除低氮处理外)。在低氮(120 kg·hm^-2)、中氮(240 kg·hm^-2)下,随着密度的增大,产量呈先上升后下降趋势;高氮(360 kg·hm^-2)条件下,随着密度增大,产量显著递增;早熟品种的产量在中氮(240 kg·hm^-2)下达到最高,平均为2 244.75 kg·hm^-2;晚熟品种的产量在高氮(360 kg·hm^-2)下达到最高,平均为2 472.15 kg·hm^-2;早熟品种最佳密肥组合为240 kg·hm^-2和30~45万株·hm^-2,晚熟品种最佳密肥组合为360 kg·hm^-2和30~45万株·hm^-2。综上,氮肥和密度主要通过改变干物质积累量和花后干物质贡献量来影响产量,晚熟品种更易通过调节氮肥和密度等手段实现高产量。本研究结果为不同熟期油菜氮肥及密度管理提供了理论依据。     

不同除草剂对转Bar基因马铃薯田间杂草的防效及安全性分析

为了安全防除抗草铵膦转基因马铃薯田间杂草,以转Bar基因马铃薯为试验材料,分析比较了有效成分1 440 g·hm^-2灭草松(T1)、99 g·hm^-2 11%砜嘧磺隆·精喹禾灵(T2)、1 440 g·hm^-2灭草松+ 99 g·hm^-2 11%砜嘧磺隆·精喹禾灵复配剂(T3)、1 695 g·hm^-2草铵膦(T4)、923 g·hm^-2草甘膦(T5)和清水(CK)处理下杂草防效、马铃薯生长指标、块茎产量及品质特性和药剂残留情况。结果表明,草甘膦在杀灭杂草的同时,也杀死了马铃薯植株,受害率达100%;灭草松、11%砜嘧磺隆·精喹禾灵和草铵膦对马铃薯均未产生药害,但因对杂草的防效不同而导致达到的增产效果差异显著。药后45 d时,灭草松和11%砜嘧磺隆·精喹禾灵复配剂(T3)对阔叶杂草的株、鲜重防效较灭草松单独处理(T1)分别提高35.13和38.71个百分点,较11%砜嘧磺隆·精喹禾灵单独处理(T2)分别提高23.88和16.29个百分点,对禾本科杂草的株、鲜重防效较T1分别提高78.36和80.92个百分点,较T2分别提高11.85和8.23个百分点,马铃薯单株产量较CK、T1和T2分别增加58.39%、35.52%和11.44%。草铵膦(T4)对阔叶和禾本科杂草的株、鲜重防效都显著高于T1、T2和T3,单株产量较CK、T1、T2和T3分别增加67.40%、43.24%、17.79%和5.6%。因此,用有效成分1 695 g·hm^-2的草铵膦可以高效防治转Bar基因马铃薯田间杂草,但为了防止转Bar基因马铃薯连作时,因靶标除草剂草铵膦作用单一而诱导杂草产生草铵膦抗性的风险,建议用有效成分 1 440 g·hm^-2 的灭草松和99 g·hm^-2 11%砜嘧磺隆·精喹禾灵复配剂与草铵膦轮换防治杂草。本研究为转Bar基因马铃薯大面积种植中田间杂草的科学防治提供了科学依据。     

高氮密植栽培对湘两优900产量形成及氮利用效率的影响

为探明湘两优900在热带稻区的高产性和适应性,在海南三亚进行4个施氮水平(0、150、225、300 kg·hm^-2)和2个移栽密度(25.0×10⁴、16.7×10⁴ hills·hm^-2)大田栽培试验,研究施氮水平和移栽密度对湘两优900产量形成和氮肥利用率的影响。结果表明,施氮水平和移栽密度对湘两优900产量影响显著,产量随着施氮水平和移栽密度的提高而显著增加,以施氮量300 kg·hm^-2与移栽密度16.7×10⁴ hills·hm^-2组合的产量最高(15.32 t·hm^-2),其增产优势主要表现为有效穗数多,地上部干物重和叶面积指数(LAI)大,叶绿素含量和净光合速率(Pn)高。施氮水平与移栽密度对氮肥吸收利用效率有影响,且施氮水平起显著作用。施氮量为300 kg·hm^-2时,氮肥吸收利用率最大(44.5%),增加施氮量能显著提高氮肥利用率,同时也会显著降低氮素吸收效率、氮生理效率、氮肥效率。从产量和氮肥利用效率综合考虑,施氮量300 kg·hm^-2与移栽密度25.0×10⁴ hills·hm^-2是本试验条件下的最优密肥组合。本研究结果为超级杂交稻在热带稻区(海南)推广应用提供了科学依据。     

几种环境因子对微拟球藻营养物质积累的影响

为探究光强、光质、氮、磷四种环境因子对微拟球藻营养物质积累的影响,设计以下试验:光强试验设置光强梯度为20、80、140和200 μmol photons·m^-2·s^-1;光质试验依照RGB原理,调节红、蓝、绿光比例分别为100%、50%、0%;氮浓度试验设置氮浓度梯度为55.40、13.85、3.46、1.73 mg·L^-1;磷浓度试验设置磷浓度梯度为8.96、2.24、0.56、0.28 mg·L^-1,统一初始接种密度并测定25 d时脂肪酸及色素组成、蛋白及可溶性糖浓度。结果显示,蛋白和可溶性糖浓度随着光强的增大而增大;200 μmol photons·m^-2·s^-1 光强下微拟球藻生长速率最快、生物量最高,且蛋白(5.17 mg·mL^-1)和可溶性糖(2.40 mg·mL^-1) 浓度最大;20 μmol photons·m^-2·s^-1光强下叶绿素a比例最大。光质试验表明,红光对于微拟球藻可溶性糖积累和生长有一定促进作用,其余光质比例对其生长无显著影响,绿光有利于β-胡萝卜素积累,但纯绿光显著抑制蛋白合成。氮浓度为55.40 mg·L^-1时微拟球藻不饱和脂肪酸和二十碳五烯酸占比均达到最大,分别为68.23%和20.50%,且随着氮浓度降低,微拟球藻生长速率、蛋白及还原糖含量均显著降低。同样,随着磷浓度降低,微拟球藻生长速率和蛋白含量均显著下降,磷浓度为2.24 mg·L^-1时更适宜积累可溶性糖。本研究可为微拟球藻在不同环境因子下的营养优化培养提供理论支撑,具有一定的应用意义和经济价值。     

密度与播期互作下棉花冠层PAR时空特征分析

为提高长江流域棉区棉花群体光合有效辐射(PAR)利用率并塑造合理群体结构,本研究设置不同播期(B1:5月13日、B2:5月25日)和种植密度(M1:7.5万株·hm^-2、 M2:9.0万株·hm^-2、M3:10.5万株·hm^-2、 M4:12.0万株·hm^-2),研究不同栽培方式对棉花冠层PAR时空分布的影响。结果表明,在一定生育时期内,B1播期处理棉花冠层对PAR的截获能力较强;在同一播期条件下,棉花冠层PAR截获率(PARI)在一定范围内与密度呈正相关关系。在B1播期下,一定生育时间内冠层PARI整体呈先升高后降低的趋势,B1M4的冠层PARI在生育前期较高,生育后期则以B1M1较高;在B2播期下,一定时期内,冠层PARI整体随生育进程的推进逐渐升高,且B2M4的冠层PARI最大。因此,在5月25日的播期条件下,12万株·hm^-2密度处理的棉花群体冠层PARI较大;而播期为5月13日时,7.5万株·hm^-2 密度处理的棉花冠层在生育后期对PAR的截获具有优势。本研究为构建适宜长江流域棉区的高光效群体结构提供了技术支撑,同时也为棉花新品种的培育和轻简化栽培提供了理论依据。     

施用生物质炭和生石灰对连作辣椒生长的影响

为探究生物质炭和生石灰对连作辣椒生长的影响,以辣椒为材料,采用大田方式,设置8个处理,即对照处理(不加任何生物质炭和生石灰的辣椒连作土,CK);单施生物质炭处理(1.5 kg·m^-2,T2);生物质炭+生石灰处理(1.5 kg·m^-2生物质炭+0.15 kg·m^-2生石灰,T3;1.5 kg·m^-2生物质炭+0.225 kg·m^-2生石灰,T4;3.0 kg·m^-2生物质炭+0.3 kg·m^-2生石灰,T5);单施生石灰处理(0.15 kg·m^-2生石灰,T6;0.225 kg·m^-2生石灰,T7;0.3 kg·m^-2生石灰,T8),研究各处理对连作辣椒生长指标、果实特征及产量疫病发病率以及土壤理化性质的影响。结果表明,在辣椒连作土壤中添加适量的生物质炭和生石灰能够显著促进辣椒的生长发育,改善辣椒根际土壤环境。单施生石灰或生物质炭对辣椒的各项生长指标促进效果差异较大,而适量的组合施用生石灰和生物质炭处理(T4)的辣椒株高、茎粗以及壮苗指数总体上高于其他处理,对辣椒生长促进作用最为明显。单施生物质炭处理(T2)并不能显著增加辣椒植株的鲜重和干重,而单施生石灰处理后随着施用量的增加会表现出抑制作用。T4对辣椒植株鲜重和干重增加效果明显,定植90 d时,辣椒地上部干重和鲜重、辣椒根系干重和鲜重分别增加了21.34%、21.34%、14.40%、13.34%;同时,辣椒的单株产量和总产量较CK均增加了23.37%,但与其他处理差异不显著。施用生物质炭和生石灰能够显著降低辣椒疫病的发生率,与CK相比,T5的发病率和病情指数均最低,分别为8.33%和3.47,对病害的控制作用最显著。施用生石灰和生物质炭对辣椒土壤中养分含量的增加有促进作用;各处理对土壤pH值无显著性差异(P>0.05),均在6.3~6.8之间。本研究结果为缓解辣椒连作障碍及生产实践提供了理论指导。     

高密度短生育期基质栽培对甘薯产量和品质的影响

为给高密度短生育期基质栽培的甘薯实生系筛选提供依据,本研究采用122份甘薯品系,进行密度25株·m^-2、生育期60 d的基质栽培(T1)与密度5株·m^-2、生育期90 d的大田常规栽培(T2)的对比试验,测定单株重、单株结薯数和典型薯块的单薯重、直径、长度等产量性状以及干物质、胡萝卜素、花青素、熟薯可溶性糖、熟薯还原糖含量和熟薯食味等品质性状,研究高密度短生育期基质栽培对甘薯产量和品质的影响,并与大田常规栽培90 d的产量、品质性状进行关联分析。结果表明,与T2相比,T1除了花青素含量差异较小外,块根的产量和品质性状均明显下降。在产量性状上,2种栽培方法间的单株重、单薯重、单株结薯数均呈显著正相关,薯块形状呈弱正相关。在品质性状上,与T2相比,T1微型薯的花青素、胡萝卜素、干物质、熟薯可溶性糖、熟薯还原糖含量和食味均存在劣变型、稳定型和优变型3种品质变化类型,但2种栽培方法间的薯块品质性状均呈极显著正相关。因此,利用高密度短生育期基质栽培,可以进行微型薯的薯肉色、干物质含量和食味品质筛选以及单株重、结薯数、典型薯块重量和形状的早熟性筛选,为早熟优质食用甘薯选育的实生系筛选提供新方法。     

不同抗性稗草对水稻产量及其生理特性的影响

为探讨对除草剂敏感的稗草和产生多抗性的稗草对水稻生长发育的影响,以南粳9108为试验材料,自水稻移栽至成熟分别与对二氯喹啉酸、稻杰和双草醚均敏感的稗草(敏感稗草,T1)和对二氯喹啉酸、稻杰和双草醚均产生抗性的稗草(多抗性稗草,T2)共生,以无稗草水稻处理为对照(CK)。结果表明,与T1相比,T2的分蘖数、干物质积累量和每穗粒数显著降低、生育期缩短,但千粒重显著增加。与稗草共生后,与CK相比,T1和T2的水稻产量分别显著减产32.5%~33.4%和24.8%~26.7%,T2的减产率略低于T1,但二者差异不显著。与CK相比,T1和T2还显著降低了水稻抽穗期水稻叶面积指数、灌浆期叶片光合速率、根系氧化力、根干重、籽粒中玉米素+玉米素核苷、吲哚-3-乙酸含量、蔗糖合成酶和腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶活性和成熟期干物质积累量,T1与T2间差异不显著。水稻叶面积指数、灌浆期叶片光合速率、根系氧化力、根干重、籽粒中玉米素+玉米素核苷、吲哚-3-乙酸含量、蔗糖合成酶和腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶活性和成熟期干物质积累量的显著降低是T1和T2致使水稻产量降低的重要原因。本研究结果为杂草综合治理和水稻高产栽培提供了理论依据。     

绿洲灌区水氮减施密植玉米的光合源动态和产量表现

为进一步探索河西绿洲灌区玉米在水、氮减量的条件下能否支撑较高的种植密度而获得高产,本研究通过大田试验,设置传统灌水(W₁)和生育期减量20%灌水(W₂)2个灌水梯度,高施氮(450 kg·hm^-2,N₁)、减量30%施氮(300 kg·hm^-2、N₂)2个施氮水平和D₁(7.5万株·hm^-2)、D₂(9.75万株·hm^-2)、D₃(12万株·hm^-2) 3个种植密度,在不同种植密度条件下,采用水氮耦合组合,测定玉米生育期内光合源动态、干物质积累、籽粒产量和产量性状。结果表明,在生育后期W₂N₂玉米光合势(LAD)与W₁N₁无显著差异,在W₂N₂条件下,D₂的LAD较D₁在玉米全生育期内平均增加8.7%,D₂与D₃之间无显著性差异;在W₂N₂条件下,玉米干物质积累量最终与W₁N₁持平,D₂干物质积累量较D₁在玉米全生育期内平均增加21.1%,D₂与D₃之间无显著性差异;D₂玉米籽粒产量在W₂N₂与W₁N₁间保持同等水平,较D₁玉米籽粒产量提高9.0%~33.7%;灌水和施氮因素对玉米穗粒数和千粒重影响均不显著,而在同等水、氮条件下,D₃玉米穗粒数较D₁降低了5.9%~26.1%,千粒重降低了9.2%~12.3%。综上,D₂水平使减量灌水、减量施氮条件下的玉米在生育后期仍然保持较大的LAD,为玉米产量的形成提供了物质保障,从而获得高产。本研究结果为通过水氮减施实现资源节约的高效农业生产提供了技术参考。     

双季机插稻不同产量水平群体的产量构成特征研究

为明确双季机插稻产量构成特征及高产协同规律,促进双季稻机插栽培技术的发展,以4个早稻(株两优30、两优287、中嘉早17和中早35)和4个晚稻(H优518、五丰优T025、五优308和天优华占)品种(组合)为试验材料,研究双季机插稻中产(7 000~8 250 kg·hm^-2)、高产(8 250~9 000 kg·hm^-2)和超高产(>9 000 kg·hm^-2)3个产量水平群体的产量及产量构成特征。结果表明,随着双季机插稻产量水平的提高,有效穗数、每穗粒数和总颖花量均呈显著增加的趋势,结实率和千粒重总体上差异较小;产量与群体总颖花量呈极显著正相关,要实现9 000 kg·hm^-2以上的产量,每平方米颖花量需达到42 000以上;从中产到高产,双季早晚稻总颖花量的增加均主要依靠穗数的增加,从高产至超高产,早稻总颖花量的增加仍可以通过适当增加穗数实现,而晚稻总颖花量的增加应在适当增加穗数的基础上提高每穗粒数。以较多的穗数和较大的穗型协同产出较高的总颖花量,同时保证正常的结实率和千粒重,是双季机插稻超高产基本特征。本研究结果为双季机插稻高产栽培提供了理论依据与实践参考。