不同水分和粒肥处理对香稻香气、品质和产量的影响

【目的】探索香稻适宜的水肥管理模式。【方法】以常规香稻"桂香占"和杂交香稻"培杂软香"为试验材料,采用盆栽试验,设置二因子三水平随机区组共9个处理,即水分因子设常规灌溉(维持水层1~3 cm,W0)、轻度控水灌溉(土壤水势维持在-20~-5 k Pa,W1)和重度控水灌溉(土壤水势维持在-40~-25 k Pa,W2);粒肥因子设不施粒肥(N0)、低氮粒肥(每盆施尿素0.43 g,N1)和高氮粒肥(每盆施尿素1.08 g,N2),并以常规灌溉不施粒肥处理(W0N0)为对照,研究了9个处理对香稻香气、品质和产量的影响。【结果】轻度控水灌溉高氮粒肥处理(W1N2)香稻"桂香占"和"培杂软香"的糙米香气分别比W0N0处理显著增加了176.1%和62.3%;W1N2处理"桂香占"的精米率比W0N0处理显著提高了69.78%,但对"培杂软香"的精米率没有显著影响;W1N2处理"桂香占"和"培杂软香"的垩白粒率分别比W0N0处理显著降低了15.03%和9.45%;W1N2处理"桂香占"的总粒数和"培杂软香"的有效穗分别比W0N0处理显著提高了3.95%和24.72%;常规灌溉高氮粒肥处理(W0N2)处理"桂香占"和"培杂软香"的实际产量分别为6.85 t/hm2和6.97 t/hm2比其他各处理实际产量稍高,但各处理与W0N0处理相比没有显著差异。【结论】轻度控水灌溉高氮粒肥处理是浓香高产优质的最佳栽培措施,可在香稻的大面积和标准化种植中推广应用。     

分蘖期水分对香稻香气及生理特性的影响

以常规香稻品种桂香占和美香占为材料,采用盆栽试验,研究了分蘖期水分对香稻香气及生理特性的影响。结果表明,分蘖期土壤水势维持在0～(-25±5)kPa时,显著增加了二香稻品种糙米的香气成分和籽粒的游离脯氨酸以及成熟期叶片、茎鞘和籽粒的脯氨酸氧化酶活性。分蘖期土壤水势维持在0～(-50±5)kPa时,降低了二品种籽粒脯氨酸氧化酶活性、糙米的香气成分和有效分蘖。因此,适当的分蘖期节水灌溉模式能有效提高香稻香气成分,且不影响水稻后期生理特性。     

亏水灌溉对稻米籽粒外观品质建成的影响

研究对亏水灌溉条件下稻米籽粒外观品质的变化规律进行了分析,结果表明:水稻灌浆期,水分亏缺会导致稻米籽粒ABA与ACC等化学信号含量变化,从而实现对蔗糖——淀粉代谢酶活性的调节。其中,轻度亏水造成的稻米籽粒中一定程度的ABA含量升高能够有效地增强稻米籽粒蔗糖——淀粉代谢酶的活性,从而导致稻米籽粒中灌浆速率的升高和垩白度的降低;随着亏水程度的加剧,稻米籽粒中高水平的ABA含量亦会对籽粒灌浆造成不利影响。而稻米籽粒化学信号ACC与蔗糖——淀粉代谢酶活性的关系则相对复杂,表现为ACC与ADPG焦磷酸化酶和淀粉分支酶成负相关,与淀粉合成酶成正相关。研究为利用化学信号优化稻米籽粒外观品质提供了理论指导。     

锌肥对干旱下冬小麦产量形成及籽粒锌积累动态的影响

干旱胁迫是造成冬小麦减产的主要原因之一,为探寻干旱防御技术,本研究以豫农211为材料,在拔节期、灌浆期对小麦进行不同水分和锌肥处理,研究了施用锌肥对干旱条件下冬小麦SPAD值、叶片相对含水率、地上部干物质积累、籽粒灌浆速率、籽粒锌积累动态及产量形成的影响。结果表明,干旱胁迫下,冬小麦叶片SPAD值、叶片相对含水率、单株地上部干物质积累、籽粒灌浆速率、籽粒锌积累速率、产量及其构成因素均显著下降,施用适量锌肥可以提高小麦叶片含叶绿素量,增加叶片相对含水率及单株干物质总量,提高籽粒灌浆速率,促进籽粒锌积累速度及最终籽粒含锌量,提高产量。本试验条件下,锌肥能增加干旱下小麦产量4.80%,籽粒含锌量36.86%。     

宁夏引黄灌区滴灌条件下春小麦干物质转移与灌浆特征

为优化春小麦滴灌灌溉制度，提高水分利用效率，对宁夏引黄灌区滴灌条件下灌水对春小麦千粒质量、干物质转移和灌浆特征的影响展开研究。在总灌水量一致的条件下，分别设置增大三叶期、分蘖期和拔节期灌水量(W1)、增大分蘖期、拔节期和抽穗期灌水量(W2)、增大拔节期、抽穗期和灌浆期灌水量(W3)、各生育期灌水量平均分配(W4)和对照(CK)5个水量分配处理，研究春小麦千粒质量、各营养器官干物质转移量及籽粒灌浆特性。W3籽粒千粒质量最大，花后37 d其千粒质量为53.96 g，较CK大2.64%。W2的干物质转移总量、同化物转移总量和干物质转移对籽粒的贡献率均为最大，分别为0.67 g/株、2.992 g/株和22.165%。不同水量分配下小麦籽粒灌浆速率满足Logistic模型，经过水量优化分配，W2最大灌浆速率出现时间提前0.366 d，虽然最大灌浆速率有所降低，但是通过增加快增期时间(增加0.15 d)和活跃灌浆期时间(增加2.35 d)，可以显著提高籽粒干物质积累量，收获时穗粒质量较CK提高32.1%，该处理籽粒产量也达到最大，较CK提高6.88%。因此可以通过优化灌水量分配，增加小麦千粒质量，提高各器官对籽粒的干物质转移量及灌浆速率，进而达到高产高效的目的。     

地膜覆盖对夏玉米籽粒灌浆过程及产量的影响

为揭示地膜覆盖对夏玉米籽粒灌浆过程及产量的影响,在陕西杨凌开展田间试验,以平作不覆膜(CK)为对照,研究了平作全膜覆盖(FM)和平作半膜覆盖(HM)对夏玉米土壤温度、生长指标、灌浆过程、产量与水分利用效率的影响.结果表明:与CK相比,FM和HM提高了表层地温,促进了夏玉米生长发育和干物质积累,优化了籽粒灌浆过程,最终提高了夏玉米的产量和水分利用效率.与CK相比,FM与HM的产量分别增加了15.19％和8.34％,水分利用效率分别增加了19.75％和11.80％.地膜覆盖主要通过提高夏玉米灌浆期各阶段的灌浆速率,延长灌浆快增期持续时间,实现灌浆结束后籽粒产量的提高.与CK相比,FM与HM下夏玉米灌浆结束时理论最大百粒重分别增加了18.19％和7.78％.     

糙米发芽前含水率提升工艺优化

糙米发芽前的吸水过程是导致籽粒裂纹的根本原因,制约着发芽糙米品质和口感。为降低发芽前糙米裂纹增率,探究了完整吸湿区间内各含水率水平糙米的最优吸湿速率。将糙米初始含水率至发芽含水率的完整区间分为若干子区间,在各区间内以不同加湿速率加湿至该区间目标含水率。探究各区间内裂纹增率的变化规律,建立裂纹增率与加湿速率变化规律的数学模型,以低裂纹增率为目标确定最优加湿速率。在此基础上,得出完整区间内以低裂纹增率及高效率为目标的加湿速率数学模型并试验验证。与前期分段加湿工艺相比,本优化工艺可降低发芽前糙米和发芽糙米裂纹增率(41.48±0.15)%和(43.67±0.26)%,糙米发芽率和γ-氨基丁酸含量增加(6.92±0.25)%和(25.03±0.18)%,为高品质发芽糙米的生产方法提供参考。     

覆膜与施氮组合下夏玉米籽粒灌浆过程拟合分析

为揭示不同地膜覆盖与施氮水平组合对夏玉米籽粒灌浆过程的影响规律,进行了地膜覆盖(普通地膜、氧化-生物双降解生态地膜,记为P和J)和尿素(纯氮0、90、180、270 kg/hm2,记为N0、N1、N2和N3)对夏玉米灌浆特征参数和叶绿素a/b影响的试验。结果表明,一定范围内随施氮水平的提高,延迟了达到最大灌浆速率的时间,最大延迟6.273 d,但提高了最大灌浆速率和平均灌浆速率,分别提高1.489 mg/d和1.062 mg/d。地膜覆盖配施氮肥主要延长了灌浆快增期和缓增期持续时间,分别延长0.554~6.839 d和1.627~12.355 d,并分别提高了快增期和缓增期的平均灌浆速率1.125 mg/d和0.285 mg/d。普通地膜覆盖主要延长灌浆渐增期持续时间,并提高灌浆速率,而氧化-生物双降解地膜延长灌浆持续时间和提高灌浆速率的作用在快增期和缓增期逐渐显现。地膜覆盖配施氮肥推迟了叶绿素a/b质量比达到最大值的时间(12~24 d),但延长了光合活性持续时间,有利于提高籽粒质量。     

调亏灌溉条件下冬小麦籽粒灌浆特征及其模拟模型

在移动式防雨棚下,采用盆栽土培方法,以冬小麦（Triticum aestivum L.）为试验材料进行了调亏灌溉（regulated deficit irrigation,RDI）试验研究,目的在于了解RDI对冬小麦籽粒灌浆特性的影响,并对其进行模拟,为建立冬小麦RDI指标与模式提供理论依据与技术参数。试验采用二因素（水分调亏阶段和调节亏水度）随机区组设计。结果表明,RDI条件下冬小麦籽粒灌浆过程符合“缓-快-慢”的“S”型生长曲线,并可用Richards方程进行较好的模拟;不同水分调亏处理间最大灌浆速率及其出现时间、平均灌浆速率、灌浆持续期、活跃生长期和3个灌浆阶段灌浆持续期,以及最终千粒质量等特征参数差异达显著水平;其中,越冬期轻度调亏具有最高的平均灌浆速率（每百粒0.234 g/d）、最大灌浆速率（每百粒0.369 g/d）、最高的第3阶段灌浆速率（每百粒0.099 g/d）和最高的千粒质量（58.46 g）。经相关和逐步回归分析灌浆参数与千粒质量的关系,结果表明,多数参数间存在着显著或极显著的相关性,其中,与千粒质量有显著或极显著相关关系的参数有最大灌浆速率、平均灌浆速率、活跃生长期和第3阶段灌浆速率等。     

喷灌条件下冬小麦籽粒形成期植株氮代谢研究

基于大田试验,研究了喷灌对冬小麦籽粒形成期植株氮代谢和籽粒蛋白质合成的影响.结果表明,开花后,小麦旗叶硝酸还原酶(NR)和谷氨酰胺合成酶(GS)活性逐步下降,而小麦籽粒NR和GS活性随着生育期的推进而逐步提高,并于花后14 d达到最高,之后逐步下降.与地面灌溉相比,喷灌条件下小麦旗叶与籽粒的NR和GS活性均显著提高;开花后0～28 d旗叶和籽粒中游离氨基酸显著提高,开花28 d后喷灌旗叶和籽粒游离氨基酸与地面灌溉无显著差异;喷灌有利于旗叶灌浆前期和中期游离氨基酸的积累以及灌浆期间向籽粒的再分配.喷灌下,小麦籽粒蛋白质上升.醇溶蛋白和谷蛋白显著增加,但清蛋白和球蛋白变化不显著.可见,喷灌有利于提高中筋小麦植株氮代谢的关键酶活性,一定程度上改善小麦蛋白质加工品质.     

拔节孕穗和抽穗开花期控制灌溉对水稻生长的影响

在水稻拔节孕穗和抽穗开花期,分别以土壤饱和含水率的70%、80%和90%作为灌溉下限进行控制灌溉。结果表明,与常规灌溉相比,拔节孕穗期水分控制条件下水稻生长受到抑制,单穴有效穗数和千粒质量变化较小,每穗粒数和每穗实粒数显著减少,产量也有减小趋势,但差异不显著;抽穗开花期控制灌溉对水稻生长和产量影响相对较小,均未达到显著水平;拔节孕穗期控制灌溉较抽穗开花期节水效应明显,但抽穗开花期控制灌溉有利于获得更高的水分生产效率,因此,制定水稻控灌灌溉制度时,拔节孕穗期轻控,抽穗开花期适当增大水分控制下限有利于水稻节水增产。     

超微气泡增氧灌溉对水稻生育特性及产量的影响

以常规粳稻秀水09和杂交籼稻两优培九、国稻6号为试验材料,在2007和2008年采用大田试验,研究了超微气泡增氧灌溉对水稻生物学特性和产量的影响。结果表明,与常规灌溉相比,增氧灌溉处理具有分蘖发生快,叶面积指数大,干物质积累多等优点,尤其在生育后期表现出较大的干物质积累优势。增氧灌溉显著增加了水稻产量,其中秀水09分别增产8.45%(2007)和6.23%(2008)、国稻6号增产9.13%、两优培九增产7.49%。而且增氧灌溉明显提高了水稻有效穗数及结实率,但对水稻每穗总粒数和千粒重影响不明显。     

Phenology based irrigation scheduling and determination of crop coefficient of winter maize in rice fallow of eastern India

Vast rainfed rice area (12 million ha) of eastern India remains fallow after rainy season rice due to lack of appropriate water and crop management strategies inspite of having favourable natural resources, human labourers and good market prospects. In this study, a short duration crop, maize, was tried as test crop with different levels of irrigation during winter season after rainy season rice to increase productivity and cropping intensity of rainfed rice area of the region. Maize hybrid of 120 days duration was grown with phenology based irrigation scheduling viz., one irrigation at early vegetative stage, one irrigation at tassel initiation, two irrigation at tassel initiation + grain filling, three irrigation at early vegetative + tassel initiation + grain filling and four irrigation at early vegetative + tassel initiation + silking + grain-filling stages. Study revealed that one irrigation at tassel initiation stage was more beneficial than that of at early vegetative stage. Upto three irrigation, water use efficiency (WUE) was increased linearly with increased number of irrigation. With four irrigations, the yield was higher, but WUE was lower than that of three irrigations, which might be due to increased water application resulted in increase crop water use without a corresponding increase of yield for the crop with four irrigations. The crop coefficients (K_c) at different stages of the crop were derived after computing actual water use using field water balance approach. The crop coefficients of 0.42–0.47, 0.90–0.97, 1.25–1.33, and 0.58–0.61 were derived at initial, development, mid and late season, respectively with three to four irrigation. Study showed that leaf area index (LAI) was significantly correlated with K_c values with the R² values of 0.93. When LAI exceeded 3.0, the K_c value was 1. Study revealed that the K_c values for the development and mid season stage were slightly higher to that obtained by the procedure proposed by FAO, which might be due to local advection.     

不同灌溉方式对冬小麦生长发育及水分利用效率的影响

为了确定山西省晋南地区冬小麦高产高效的节水灌溉模式,采用田间小区试验,研究了微喷灌(MSI)、滴灌(SDI)和传统漫灌(CK)3种灌溉方式对冬小麦不同生育期的土壤水分变化、生长性状、产量和水分利用效率的影响。其中SDI处理和MSI处理生育期灌水3次,分别为越冬期(12月9日)、拔节期(4月1日)、灌浆期(5月20日),每次灌水量为600 m~3/hm~2;CK按当地灌水习惯,于越冬期和拔节期灌水,每次灌水量为2 250 m~3/hm~2。结果表明,各处理越冬期0~100 cm土层土壤含水率没有明显差异,灌浆期0~80 cm土层土壤含水率表现为SDI处理MSI处理CK,MSI处理、SDI处理灌浆期灌水,可满足灌浆期对水分需求,促进籽粒灌浆;与CK相比,SDI处理与MSI处理可以明显增加单株分蘖数和总茎数、促进群体生长,显著增加冬小麦成穗数、穗粒数和千粒质量,因而显著提高了籽粒产量。与CK相比,MSI处理穗粒数、千粒质量分别提高16.54%、5.21%,SDI处理穗粒数、千粒质量分别提高9.10%、11.78%,MSI、SDI处理籽粒产量分别增加了2.79%、3.35%;同时,SDI处理与MSI处理冬小麦生育期的耗水总量分别减少43.88%和41.64%,水分利用效率分别提高了83.15%和77.09%。因此,在山西临汾盆地采用微喷与滴灌可以取得明显的节水高产效果。     

不同灌水策略对夏玉米水分利用效率和产量构成要素的影响

于2013—2014年在河南商丘开展了5个灌水处理(T1:苗期水45 mm+拔节水60 mm+灌浆水60 mm+成熟期水45mm,T2:苗期水45 mm+拔节水60 mm+灌浆水60 mm,T3:拔节水60 mm+灌浆水60 mm,T4:拔节水60 mm,T5:灌浆水60 mm)的田间试验,研究了不同灌水处理对夏玉米阶段耗水量、总耗水量、产量、水分利用效率、收获穗数、穗粒数、百粒质量、行粒数的影响。结果表明,夏玉米不同生长阶段灌水处理的耗水量均显著大于不灌水处理(P0.05),且随着整个生育期灌水次数和灌水量的增加,总耗水量显著提高。2013年和2014年,灌拔节水和灌浆水处理(T3)的总耗水量显著低于T1处理(P0.05),产量分别下降8.0%和8.9%,水分利用效率则分别提高5.3%和0.5%。灌水显著影响了夏玉米的收获穗数、穗粒数和百粒质量。2 a的苗期灌水处理(T1和T2)显著提高了夏玉米的收获穗数(P0.05),拔节期和灌浆期灌水处理(T3)的穗粒数和百粒质量均显著大于只灌拔节水(T4)和只灌灌浆水(T5)的处理(P0.05),但收获穗数差异不显著。在节水灌溉的条件下,黄淮海平原夏玉米主产区要实现较高的产量和水分利用效率,灌拔节水和灌浆水是最基本的灌水策略。     

咸淡水交替灌溉对冬小麦生长及产量的影响

【目的】探究不同咸淡水交替灌溉方式对冬小麦生长及产量的影响,并通过通径分析在高产的基础上选择适宜冬小麦的咸淡水交替灌溉方式。【方法】采用避雨测坑试验,灌溉咸水矿化度设为1、3、5 g/L NaCl,以全生育期灌溉淡水(0.12 g/L NaCl)为对照(CK),分别在冬小麦的拔节—抽穗期、抽穗—开花期、灌浆期设置咸-淡-淡(BFF)、淡-咸-淡(FBF)和淡-淡-咸(FFB)3种咸淡水交替灌溉方式,研究了冬小麦生长指标、产量及其构成因子。【结果】BFF处理对冬小麦生长及产量具有较大的抑制作用,其次是FBF处理,FFB处理影响最小。在相同的咸淡水交替灌溉处理下,微咸水矿化度越大,对冬小麦生长及产量抑制作用越大;通径分析表明对冬小麦产量形成直接影响最大的性状是穗粒数,决策系数为0.697 0,其次是秸秆质量、千粒质量和穗数,决策系数分别为0.377 5、0.322 8和0.286 6,株高和单株地上干物质累积质量对冬小麦产量影响较小。【结论】在灌浆期采用较低矿化度微咸水灌溉对冬小麦穗粒数、秸秆质量、千粒质量和穗数影响不明显,从而对产量影响较小,因此在冬小麦拔节—开花期采取淡水灌溉并于灌浆期转换为3 g/L微咸水灌溉,可保证较高产量并实现微咸水资源的合理利用。     

不同灌水处理对冬小麦籽粒灌浆过程的影响研究

利用2004～2005年度冬小麦测坑与桶栽籽粒灌浆试验资料,研究了冬小麦不同生育期灌水和灌浆期不同灌水处理对冬小麦籽粒灌浆进程的影响.在试验结果分析的基础上,提出了冬小麦生育期适宜灌水制度和灌浆期适宜灌水时间与土壤水分控制指标,这对干旱缺水的华北地区实现冬小麦节水与高产的统一有着重要意义.     

不同灌水量与每穴直播粒数对滴灌水稻生长发育及产量的影响

【目的】探索滴灌水稻高产高效的适宜灌溉定额及播种量。【方法】本试验在新疆农业科学院国家灰漠土肥力与肥料效应监测基地进行,设置3个灌溉定额水平,分别为796 mm(W1)、938 mm(W2)、1 059 mm(W3),每穴直播粒数设为每穴8粒(D1)、14粒(D2)、20粒(D3)3个水平,观测比较不同生育期株高、叶面积指数、干物质积累量等生长指标,分析不同灌水量与每穴直播粒数对滴灌水稻生长发育、产量及水分利用效率的影响。【结果】灌水量与每穴直播粒数交互作用以组合W3D1株高、叶面积指数和干物质积累量最高,分别为83.46 cm、8.46和2 962.67 g/m2,交互作用达到极显著水平(p≤0.01);W3D1处理产量最高达到6 789.00 kg/hm~2,灌水量对产量的影响达到显著水平(p≤0.05);W3D1水分利用效率为最优组合达到0.65 kg/m3。每穴直播粒数为8粒时,与W1、W2处理相比,W3处理产量增幅为54.95%、30.24%;W3处理中,D1处理与D2、D3处理相比,产量增幅分别为19.11%、23.96%。【结论】在本试验条件下,W3D1组合灌溉水量及每穴直播粒数为最佳。