不同基因型大豆生理特性和产量对不同降雨条件的响应

为了明确不同基因型大豆对半干旱地区的响应.田间条件下,以不同大豆品种为研究对象,进行3年重复田间试验,以探讨辽宁省半干旱地区阜新和半湿润地区沈阳对不同基因型大豆生理特性和产量的影响.结果表明:2015-2017年,随着植株的生长,植株地上部生物量逐渐积累,即同一处理各时期地上部生物量表现为:满粒期(R6)>盛荚期(R4)>盛花期(R2)>四节期(V4);不同地点对根和地上部生物量的影响表现为:半湿润地区沈阳的值高于半干旱地区阜新;而相同地点,辽豆14和辽豆21的根和地上部生物量高于辽豆32.大豆根冠比的变化范围在0.08～0.35之间,一般而言,不同时期大豆植株根冠比值表现为:V4、R2>R4>R6.2015-2017年间,同一时期取样,不同地点对同一品种SPAD值、株高、单株叶数的影响一般表现为,半湿润地区沈阳的值高于半干旱地区阜新,即:S14(非干旱处理沈阳+辽豆14)>F14(干旱处理阜新+辽豆14);S21(非干旱处理沈阳+辽豆21)>F21(干旱处理阜新+辽豆21);S32(非干旱处理沈阳+辽豆32)>F32(干旱处理阜新+辽豆32).同一品种大豆产量表现为半湿润地区沈阳的值高于半干旱地区阜新;而同一地点,品种对产量的影响表现为,辽豆14和辽豆32的产量高于辽豆21.2014和2015年,半干旱地区阜新的辽豆14和辽豆32产量高于半湿润地区沈阳的辽豆21,说明在半干旱地区更适于种植这两个品种.     

基于图像处理和聚类算法的待考种大豆主茎节数统计

为了实现待考种大豆植株主茎节数的快速、高效测量,提出一种基于图像处理和聚类算法的待考种大豆主茎节数统计方法。首先,获取不同视角下的已脱叶待考种大豆植株图像,随机抽取训练集与验证集样本植株,并设定初始图像采集间隔与抽样步长;其次,通过植株分割、骨架提取、主茎节点去噪等操作,获取分布于植株主茎上的待检测大豆茎节点;通过基于空间距离的数据转换方法将分布离散的大豆茎节点转换至便于聚类的数据集内;利用HDBSCAN聚类算法对不同采集视角下的待检测大豆茎节点进行聚类,统计、记录主茎节数识别准确率,筛选最优采集间隔;最后,利用最优采集间隔对剩余样本植株主茎节数进行统计、分析。在63株 “中黄30”待考种大豆植株中抽取21株植株作为训练集,并进行实验测试,发现在采集间隔为90°时,以最小聚类簇为2,融合处理4幅大豆图像,大豆主茎节数识别效果最优。据此对42株验证集样本植株进行主茎节数识别和分析,结果表明,大豆主茎节数识别准确率可达98.25%。该方法能够快速、准确获取大豆主茎节数,可满足大豆考种需求。     

集1005大豆品种特性与栽培密度试验

通过品种对比试验和栽培密度试验,探索集1005大豆新品种产量性状和丰产栽培技术措施。试验结果表明:集1005是高产、优质、高效益的大豆品种,其产量水平优于丹豆87-5和辽豆12号,可作为当前大豆生产更新换代主栽的定向品种;集1005在175~200 kg/667 m~2产量水平下,适宜栽培密度为0.825万~0.925万株/667 m~2;在中等肥力地块上种植集1005大豆,667 m~2施农肥1 500.0 kg、二铵6.5 kg、尿素10.0 kg,最佳播种期为5月2—10日。     

膜下滴灌不同灌水处理对玉米形态、耗水量及产量的影响

以大田玉米为试验材料,采用膜下滴灌,设置不同灌水处理方案,研究不同灌水处理对玉米植株形态、耗水量、产量和水分生产效率的影响。结果表明,膜下滴灌条件下土壤水分运移变化多在60 cm土层以上。玉米株高、茎节数与灌溉定额成正比例,灌溉定额高的处理(MDI-5)具有较高的株高、茎节数;各处理间叶片数差异不明显。膜下滴灌玉米全生...     

土壤干旱对小麦茎秆贮藏物质积累与再转运的影响

在防雨池栽条件下,以小麦旱地品种长武134(抗旱性强)和水地品种(抗旱性弱)为试材,研究干旱对不同抗旱性小麦茎秆及其组成节间花后干物质积累、转运及其对籽粒产量贡献率的影响。结果表明,干旱降低了主茎及其各组成节间干物质的积累量、主茎穗粒重积累量及其灌浆中后期的积累速率,长武134(除其它茎)降低幅度均小于陕253;干旱条件下茎秆贮藏物质的转运并未对籽粒产量产生补偿效应,干旱降低主茎穗粒重积累量与其它茎贮藏物质转运量和转运率较低有密切关系;抗旱性强的小麦品种其它茎的转运量、转运率降低幅度均大于抗旱性弱的小麦品种,从而导致其主茎贮藏物质转运对籽粒产量的贡献率显著降低。     

施肥胁迫对温室番茄不同生长期表型数据的影响

为了研究不同水肥策略对温室番茄长势的影响,试验选择常见的适合温室种植的小番茄（彩玉）为研究对象,以不同配比的水溶性肥,设置了4种施水肥水平。试验过程中,分别采集4种水肥条件下的番茄株高、株径、茎节数、花序数和果实参数等表型数据。采用ANOVA单因素分析方法,对试验数据进行对比分析。不同配比水肥对番茄长势存在显著差异。其中,高施肥水平（Ⅳ）能够得到最佳产量。而中等水肥（Ⅲ）长势最佳,具有最大单果质量,且与不施肥和较少量施肥相比,其长势和果实产量优势明显,经济效益显著。对果实数、株高、茎节数、花序数和产量进行多因素回归分析,决定系数R2为0.965,其差异显著性顺序依次为果实数、株高、茎节数和花序数。试验结果表明,中等水肥配比下,表型数据的自动采集和分析能够对温室番茄水肥一体化设备灌溉策略的制定提供参考。     

氮素对大豆旱后补偿生长影响研究

在大豆生殖生长期水分胁迫,营养生长期复水的条件下,研究氮素对大豆复水后补偿生长及产量的影响。结果表明:在干旱解除后的后续生长过程中,适量氮肥能有效消除水分胁迫对株高叶面积的抑制作用,复水后补偿生长显著。同一水分条件下,低氮处理的大豆株高、叶面积的补偿生长量是高氮处理的1倍,根重和经济产量也明显超过高氮处理的大豆。     

水肥一体化技术在青海高寒干旱地区辣椒生产上的应用

为了解水肥一体化技术在青海高寒干旱区露地作物生产的应用效果,以辣椒为研究对象,试验设置了4个灌水下限W1(85%θ)、W2(70%θ)、W3(55%θ)和W4(40%θ)以及3个施肥水平F1(低肥)、F2(中肥)、F3(高肥),研究了不同灌水下限和施肥量对辣椒生长和产量的影响。试验表明,在同一灌水条件下,适当增加施肥量可以显著提高辣椒株高、茎粗和产量,但过高的施肥量不利于辣椒生长和产量的提高;在同一施肥条件下,提高灌水下限可以显著增加辣椒产量;综合考虑,辣椒最优灌溉制度组合为W1F2,其节水节肥效果显著且最有利于辣椒的生长和产量的提高。     

交替灌溉下不同水氮模式对大豆生长及水分利用效率的影响

为优化交替灌溉下大豆水氮供给模式,通过田间防雨棚试验,研究了灌水量和施氮量对大豆生长及水分利用效率的影响。结果表明,水氮耦合对大豆株高、叶面积指数的影响是水分效应大于氮肥效应,而对干物质量和叶水势的影响则是氮肥效应大于水分效应,高水中氮处理下产量最高,是高水高氮、高水低氮处理的1.11、1.17倍,是该区域最佳的水肥组合。高水中氮下,水分利用效率达最高(1.75kg/m3),硝态氮对环境污染最小。     

不同保墒耕作与播种方式对旱地小麦农艺性状及产量的影响

采用大田试验,研究了不同休闲期耕作方式(深翻、深松)与生育期播种方式(条播、沟播、膜际条播)对旱地小麦株高、成熟期节间长度、干物质积累、产量指标的影响。结果表明,休闲期深松配套膜际条播方式较其他耕种组合方式可显著增加产量,最高可增产15.6%,显著增加拔节期植株高度、成熟期穗下节长度,显著降低倒五节长度,可显著增加各生育期干物质量,提高花后干物质积累量和对籽粒的贡献率。株高与产量及其构成因素均呈负相关;穗下节长度与穗数、产量呈显著正相关;株高构成指数与产量及其构成因素呈正相关,且与穗数呈极显著正相关;穗下节间构成指数与产量呈显著正相关。旱地麦区,丰水年采用深松配套膜际条播方式是获得小麦高产的最佳栽培方式。     

分根区交替灌溉下水分亏缺对夏玉米生长和水分利用效率的影响

为探讨玉米节水灌溉方式的理论依据,通过桶栽试验研究了分根区交替灌溉(APRI)方式下,不同生育期水分亏缺对夏玉米生长、干物质累积质量、籽粒产量、总耗水量和水分利用效率(WUE)的影响.结果表明:常规灌溉(CI)方式下,苗期和全生育期水分亏缺的株高、叶面积和总耗水量均显著低于充分灌溉,但苗期水分亏缺可以提高WUE.相同的灌水方式和亏缺时期,中度亏缺的根干物质质量、地上和总干物质质量以及籽粒产量均显著高于重度亏缺;相同的灌水方式和灌水水平,苗期水分亏缺的株高、叶面积、根干物质质量、地上和总干物质质量以及总耗水量均显著的低于灌浆期,但籽粒产量和WUE均显著高于灌浆期;相同的灌水水平和亏缺时期,APRI的根干物质质量和总耗水量均显著低于CI的,但APRI的籽粒产量和水分利用效率均显著高于CI的.本研究结果表明,APRI在苗期进行中度亏缺有利于营养生长的调控,并达到节水高产,提高WUE的目的.     

根系通气对温室甜瓜生长特性的影响

以"一品甜瓜"为试验材料,采用Φ20蒸发皿的日水面蒸发量为灌溉水量控制指标,设置不同蒸发皿系数(Kp=0.75;1.0)的供水处理;以土壤孔隙率的50%为参照标准,设计1.0和1.5二个加气量系数,探求不同灌水,加气处理对温室甜瓜生长特性等指标的影响。结果表明,从甜瓜的株高、茎粗、地上部分干物质量、根干质量、根冠比、单株产量等综合分析,T3(加气系数1.0,Kp=1.0)处理明显优于其他处理;不同处理下甜瓜叶片的叶绿素含量以T2(加气系数1.5,Kp=0.75)最高,T3次之。综合考虑,T3处理的水气结合灌水模式为推荐的温室甜瓜灌溉模式。     

Yield, water-use efficiencies and root distribution of soybean, chickpea and pumpkin under different subsurface drip irrigation depths and oxygation treatments in vertisols

Most trickle irrigation in the world is surface drip yet subsurface drip irrigation (SDI) can substantially improve irrigation water use efficiency (IWUE) by minimizing evaporative loss and maximizing capture of in-season rainfall by the soil profile. However, SDI emitters are placed at depths, and in many soil types sustained wetting fronts are created that lead to hypoxia of the rhizosphere, which is detrimental to effective plant functioning. Oxygation (aerated irrigation water) can ameliorate hypoxia of SDI crops and realize the full benefit of SDI systems. Oxygation effects on yield, WUE and rooting patterns of soybean, chickpeas, and pumpkin in glasshouse and field trials with SDI at different emitter depths (5, 15, 25, and 35 cm) were evaluated. The effect of oxygation was prominent with increasing emitter depths due to the alleviation of hypoxia. The effect of oxygation on yield in the shallow-rooted crop vegetable soybean was greatest (+43%), and moderate on medium (chickpea +11%) and deep-rooted crops (pumpkin +15%). Oxygation invariably increased season-long WUE (WUE_sl) for fruit and biomass yield and instantaneous leaf transpiration rate. In general, the beneficial effects of oxygation at greater SDI depth on a heavy clay soil were mediated through greater root activity, as observed by general increase in root weight, root length density, and soil respiration in the trialed species. Our data show increased moisture content at depth with a lower soil oxygen concentration causing hypoxia. Oxygation offsets to a degree the negative effect of deep emitter placement on yield and WUE of SDI crops.     

不同灌水深度对冬小麦生长及产量的影响

为了给华北平原丘陵地区的冬小麦节水灌溉提供科学依据,试验分析了4个不同灌水深度处理对冬小麦光合日变化、株高、叶面积指数和籽粒产量的影响。试验以灌水深度为控制因子,设4个处理,即:地表灌溉(T1)、灌水深度为根系分布的60%(T2)、灌水深度为根系分布的75%(T3)、灌水深度为根系分布的90%(T4),每个处理4次重复。结果表明:不同灌水深度条件下,冬小麦净光合速率、蒸腾速率和气孔导度日变化呈"M"形的双峰曲线,存在明显的"午休"现象,而胞间CO2浓度则呈"W"形的双峰曲线,深层灌的午睡现象不如地表灌的明显,且4项光合指标在同一时刻均要比地表灌的高;随灌水深度的增加,株高逐渐增大,叶面积指数呈先增大后减小的趋势,而灌水深度过大则会使影响植株后期的株高增长,使叶面积指数下降增快;适当增加灌水深度可明显提高小麦收获指数,使产量增加,但产量并不是随灌水深度的增加而增加。     

“科瀚98”保水剂在春小麦—玉米带田上的应用试验研究

以“科瀚 98”高效抗旱保水剂为材料 ,采用沟施方法在干旱缺水的民勤沙漠绿洲区春小麦玉米带田中进行了保水剂应用研究。试验结果表明 ,沟施保水剂时 ,在土壤垂直剖面 2 0～ 4 0 cm处形成阻水层 ,且该层含水率较高 ,但对深层土壤含水率影响不大 ;在灌水量适宜时保水剂沟施对玉米叶面积、根密度、产量等均有正效应。但灌水量较小时施用保水剂效果不显著甚至会造成减产     

微润灌溉技术在大棚娃娃菜种植中的应用

微润灌水器是一种新型的微灌设备,为了更好的推广应用这一设备,本文将微润灌溉技术在大棚中进行应用。试验通过对比微润灌与滴灌两种灌水器、灌水器地表和地下两种应用形式对娃娃菜生长、耗水及产量等的影响,结果表明：在娃娃菜生长期内,各处理灌水量、株高和日耗水量均随着生育期的进行先增大后减小;不同处理之间,微润灌溉娃娃菜全生育期灌水量、株高、展开外叶片数、根面积、根长、日耗水量、全生育期总耗水量和产量高于滴灌灌溉,且同一种灌水器,除灌水量、日耗水量和全生育期总耗水量外,地下灌溉各指标均高于地表灌溉;水分利用效率从大到小依次为地下滴灌>地下微润灌>地表微润灌>地表滴灌。由此可见,微润灌溉尤其是地下微润灌溉适宜用于温室作物灌溉。     

Genotypic differences of maize in grain yield response to deficit irrigation

This study was undertaken to investigate genotypic differences of five maize cultivars in grain yield response to two different modes of deficit irrigation, conventional deficit irrigation and partial root zone irrigation. Three irrigation treatments were implemented: (1) FULL irrigation, the control treatment where plant water requirement, 100% Class-A pan evaporation, was fully met and the furrows on both sides of the plant rows were irrigated; (2) partial root zone irrigation (PRI), 35% deficit irrigation, compared to FULL treatment, was applied in every other furrow thus irrigating only one side of the plant rows. The furrows irrigated were alternated every irrigation; (3) conventional deficit irrigation (CDI), the same amount of water as PRI was applied in furrows on both sides of the plant rows, similar to FULL irrigation treatment. Five maize cultivars (P.31.G.98, P.3394, Rx:9292, Tector and Tietar) showing extreme growth response to water stress were selected out of ten cultivars tested with earlier completed greenhouse-pot experiment. A split-plot experimental design, comprising three irrigation treatments and five maize cultivars with four replicates, was used during two years of work, in 2005 and 2006. Total of nine irrigations, with one-week irrigation interval, were annually applied using a drip-irrigation system. Soil water status was monitored using a neutron moisture gauge, in addition to measuring leaf water potential and above-ground biomass production throughout the growing season. Grain yield and other yield attributes were measured at harvest as well as assessing differences in plant root distributions. Decrease in grain yield and harvest index of the tested cultivars, compared to FULL treatment, was proportionally less under PRI than CDI. Whether or not a significant yield advantage can be obtained under PRI compared to CDI showed significant (P < 0.05) genotypic variability. Tector and Tietar among the tested cultivars of maize showed significantly higher grain yield (P < 0.05) under PRI than CDI. The yield advantage of the genotypes (P.3394 and Tector) under PRI compared to CDI seems related to their enhanced root biomass developed under PRI.     

秸秆覆盖和播前灌水量对夏玉米抗倒伏特性的影响

【目的】研究秸秆覆盖和播前灌水量对成熟期夏玉米茎秆抗倒伏特性的影响。【方法】设置2种覆盖处理(秸秆覆盖处理和不覆盖处理,秸秆覆盖处理为小麦秸秆覆盖0.6 kg/m~2)和3种播前灌水量(低灌溉量30 mm、中灌溉量70 mm和高灌溉量110 mm),测定了成熟期夏玉米茎秆主要物理性状参数、倒数第3节间茎秆机械强度、抗倒伏指数和产量等指标。【结果】与不覆盖相比,秸秆覆盖增加了夏玉米穗位高、重心高度和茎秆抗折力,提高了玉米抗倒伏能力和籽粒产量(2017年增产7.6%)。播前灌水量显著影响夏玉米成熟期穗位高系数和倒数第3节间茎长、长粗比和茎秆机械强度,播前灌水量越高籽粒产量越高。秸秆覆盖下播前灌水70 mm玉米抗倒伏能力最优,不覆盖处理播前灌水70 mm玉米抗倒伏能力最差。茎秆长粗比和茎秆抗折力与玉米抗倒伏指数相关系数(r)2016年分别为:-0.458 7、0.434 6,2017年分别为:-0.315 7、0.375,穗位高系数不能作为评价玉米抗倒伏特性的指标。【结论】秸秆覆盖+播前灌水70 mm是实现抗倒高产的最优组合方案。     

基于生物炭添加的控制灌排对水稻抗倒伏能力及产量的影响

为探究生物炭施加后控制灌排对水稻生长发育及产量的影响,于2016年在涟水县水利试验站开展了测坑试验,共设置轻旱控排W-1、重旱控排W-2两种控制灌排模式及无生物炭施加B-0、生物炭施加B-1两种生物炭施加水平,对水稻生长指标、水稻抗倒伏性能、产量指标进行了监测与分析。结果表明生物炭添加及控制灌排W-2条件下,水稻株高均得到显著提高。施加生物炭可以缩短水稻节间长度、增大茎壁厚度及节间外径,显著提高水稻的抗倒伏能力,但在控制灌排W-2条件下,水稻的倒伏指数升高,累积破坏能量下降,水稻抗倒伏能力呈现下降的趋势。控制灌排与生物炭添加均对水稻穗长和空秕率有显著影响,其中控制灌排的影响更为明显,生物炭添加和控制灌排W-2单因素作用均显著提高了水稻产量,但两者交互作用却对产量影响不显著,相关水炭耦合效果还需进一步试验研究。