不同密度对复播青贮玉米光合特性和产量的影响

[目的]为北疆地区复播青贮玉米栽培推广提供科学理论依据和技术指导.[方法]研究两个青贮玉米品种新玉15号(XINYU15)、新饲玉10号(XINSIYU10)在麦后复播条件下,不同密度群体各生育期叶面积指数(LAI)、干物质积累(DMA)动态变化特征,并分析主要动态特征参数与产量及产量构成的关系,探讨复播青贮玉米高密度高产群体叶面积系数动态变化特征对产量的效应.[结果]各密度群体LAI动态变化呈单峰曲线趋势,随密度增加峰值增大,相同密度下新饲玉10号群体LAI大于新玉15号.群体的最大LAI在抽雄吐丝期、灌浆期.此阶段群体LAI对产量的影响最大,表明此时期是产量形成的关键期.[结论]密度是通过调控群体的LAI、穗数和穗重来影响产量构成和最终干物质产量,两个品种高产的适宜密度范围是5 000 ～6000株/667 m2.     

滴灌条件下种植密度对新冬20生长及产量性状的影响

[目的]明确不同种植密度对南疆滴灌冬小麦生长特性与产量构成的影响。[方法]以新冬20为供试材料,设置3种种植密度,对其群体、个体生长性状及产量构成进行调查。[结果]随生育进程的发展,总茎数与叶面积指数呈现先增加后减少的趋势,而干物质积累量则持续增加;最大总茎数在拔节期出现,单株叶面积和群体LAI最大值在抽穗-扬花期。随密度增加,最高总茎数、株高、单株最大叶面积、群体最大LAI、单株和群体最大干物质积累量均呈增加趋势,其中350万株/hm2密度处理下的总茎数和单株干物质积累量变化较大,而650万株/hm2密度处理的单株叶面积和群体LAI变化较大,500万株/hm2密度处理的群体干物质积累量变化较大,且产量构成因素均达到最大,产量最高达8 472.49 kg/hm2。[结论]在南疆地区,为了获得高产高效,冬小麦密度应控制在500万株/hm2时较好。     

高蛋白大豆不同密度处理的叶面积指数、干物质积累分配及其与产量的关系

以高蛋白大豆齐黄34为试验材料,研究了高蛋白大豆在不同密度条件下的叶面积指数(LAI)及干物质积累分配动态与产量的关系。结果表明:单株及各器官干物质积累量均随密度增加而减小;干物质前期主要用于营养器官生长,后期主要向生殖器官转运;群体干物质积累量随生育时间延长呈增加趋势,鼓粒期达到峰值;群体及各器官干物质积累量随密度增大先增加后减少,以密度22.5万株/hm2处理最大;群体产量在密度为22.5万株/hm~2时最高,为3 916.67 kg/hm~2;群体LAI的变化趋势大致呈一抛物线,LAI与产量在R2、R4、R7期达显著正相关,在R6期达极显著正相关;大豆群体干物质积累量与产量在R2和R4期呈显著正相关,在R6和R8期呈极显著正相关。     

大豆叶面积指数、干物质积累分配与产量的关系

为揭示大豆叶面积指数(LAI)、干物质积累分配与产量关系,研究了不同密度对大豆叶面积指数、干物质积累与经济产量的影响。结果表明:单株及各器官干物质积累量均随密度增加而减小;群体及各器官干物质积累量随密度增大先增加后减小,以密度19.5万株·hm~(-2)处理最大;随生育期延长,单株及群体干物质积累量均呈增加的趋势,鼓粒期达到峰值;干物质前期主要用于营养器官生长,后期主要向生殖器官转运;在密度为19.5万株·hm-2时,群体产量最高,为3536.67 kg·hm~(-2);群体LAI变化趋势大致呈一抛物线,LAI与产量在R2和R8达显著正相关,在R4和R6达极显著正相关;群体干物质积累量与产量在R2和R4呈显著正相关,在R6和R8呈极显著正相关。研究结果可为黄淮海地区大豆的推广利用提供理论依据和栽培技术指导。     

基于冠层RGB图像的冬小麦氮素营养指标监测

[目的]本文旨在探索基于冬小麦冠层RGB图像的氮素营养指标实时监测方法,为实现简便、准确的冬小麦氮素营养诊断和推荐施肥奠定基础。[方法]基于3年次的冬小麦大田氮肥梯度试验,采用数码相机在返青期和拔节期垂直拍摄冠层RGB图像。分析图像特征参数绿红通道比值(G/R)、绿红通道差值(GMR)、红光标准化值(NRI)、绿光标准化值(NGI)、色相(H)和冠层覆盖度(CC)与植株氮素生理指标间的关系,筛选氮素营养监测指标的最优图像特征参数,构建氮素营养指标估算模型。[结果]CC与冬小麦地上部生物量、氮积累量和叶面积指数(LAI)三者间的相关系数最高,分别为0.87、0.85和0.84(P0.01);其他特征参数与三者间的相关系数相对较低,其中H为0.81、0.77和0.79,NRI为-0.80、-0.77和-0.77,G/R为0.73、0.63和0.76,GMR为0.66、0.67和0.63。采用CC作为冬小麦氮素营养指标估算模型的输入参数,并分别使用异速生长函数和指数函数建立地上部生物量、氮积累量和LAI估算模型,异速生长函数这3个指标的估算模型R~2分别为0.82、0.76和0.82(P0.01),指数函数的R~2分别为0.80、0.74和0.85(P0.01)。利用独立试验数据对模型进行验证,异速生长函数模型预测值和观测值间的R~2平均为0.89(P0.01),地上部生物量、氮积累量和LAI预测值的均方根误差(RMSE)分别为31.09 g·m~(-2)、1.37 g·m~(-2)和0.16;指数函数模型预测值和观测值间的R~2平均也为0.89(P0.01),地上部生物量、氮积累量和LAI预测值的RMSE分别为28.95 g·m~(-2)、1.34 g·m~(-2)和0.17。[结论]异速生长函数和指数函数模型在利用CC对冬小麦氮素营养指标进行估算时均具有较好的预测性。基于RGB图像的监测方法操作简单、准确度高,可实时获取监测结果,具有较高的推广应用价值。     

基于动态试验设计思想的冬小麦产量形成过程研究

[目的]研究冬小麦产量形成模型的构建。[方法]以冬小麦品种石家庄8号为例,以动态设计思想为指导,采用均匀设计方法,研究了冬小麦生育期间产量性状的形成过程;应用多重比较方法,分别分析了不同生长阶段的植株干物重和群体指标的差异;利用多元回归分析方法,构建冬小麦产量形成模型。[结果]干物质积累与群体指标的关系复杂;产量形成模型均达到极显著水平,其复相关系数介于0.91～0.97。[结论]为小麦高产高效栽培提供理论参考。     

基于动态试验设计思想的产量形成过程研究（摘要）

[目的]研究冬小麦产量形成模型的构建。[方法]以冬小麦品种石家庄8号为例,以动态设计思想为指导,采用均匀设计方法,研究了冬小麦生育期间产量性状的形成过程;应用多重比较方法,分别分析了不同生长阶段的植株干物重和群体指标的差异;利用多元回归分析方法,构建冬小麦产量形成模型。[结果]干物质积累与群体指标的关系复杂;产量形成模型均达到极显著水平,其复相关系数介于0.91～0.97。[结论]为小麦高产高效栽培奠定理论基础。     

福建超级稻品种干物质生产特性研究

分析4个超级稻品种的干物质积累、分配、转运和群体生长率等生理特性。结果表明:超级稻品种的叶面积指数(LAI)呈抛物线动态变化,齐穗期达最高值;各品种的群体生长率(CGR)均以齐穗期-乳熟期为最高,且整个生育过程各超级稻品种的CGR均高于对照,具有较强的光合生产能力;超级稻产量与生育前期的干物质积累量关系不密切,而与中后期的干物质积累量呈极显著的正相关,显示超级稻品种的干物质生产优势在中后期;超级稻品种平均的茎叶干物质输出率和表观转变率均比对照低;超级稻品种稻谷产量显著高于对照的原因,是依赖超级稻品种具有高额的干物质生产量及生育中后期叶片更多的光合作用。     

冬小麦产量形成过程模型及群体优化设计方法

为满足冬小麦生产管理这一要求,需研究冬小麦群体设计及产量形成过程模型构建的技术方法.本文根据冬小麦阶段生长发育特点,以均匀设计与栽培优化相结合的动态试验方法为基础,深入研究不同发育阶段干物质积累量对冬小麦产量及其性状的影响,利用逐步回归和经验判别相结合的方法,论述了基于干物质积累动态的冬小麦产量形成模型的构建过程;根据非线性优化理论,提出了以产量为目标的群体优化设计方法.按上述方法,用冬小麦品种"石家庄8号"在吴桥2年(2007-10-2009-06)的田间试验资料进行分析,结果表明:产量形成过程各模型(包括冬前茎数、拔节茎数、单位穗数、穗粒数和产量)的复相关系数介于0.92～0.97之间,进行群体优化设计后得出最优产量目标为9165.00 kg/h㎡的群体动态指标,所提出的群体设计方法可以满足生产决策中对群体设计的要求,试验方法可用于多因素、多水平作物生产模型的试验研究.     

种植密度对高粱群体生理指标、产量及其构成因素的影响

为合理的种植密度可构建良好的群体结构,优化群体光合生理功能,提高光能利用效率,充分发挥高粱品种的增产潜力。以酿造高粱(Sorghum bicolor L. Moench)‘晋杂23号’为试验材料,在大田试验条件下研究了不同种植密度（4.5万株/hm2、7.5万株/hm2、10.5万株/hm2和13.5万株/hm2）对高粱生长、群体光合生理指标、籽粒产量及其构成因素的影响。结果表明：随着种植密度增加,高粱株高相应增高,而茎粗相应变细;高粱的叶面积指数(LAI)、群体光合势(LAD)和总光合势呈显著性增加,而透光率、群体净同化率(NAR)、群体生长率(CGR)呈现递减的趋势;高粱单株干物质积累量呈现递减的趋势,而群体干物质积累量呈显著性增加。在4.5万株/hm2~10.5万株/hm2密度范围内,籽粒产量随密度增加呈显著性增加,其中密度在10.5万株/hm2的籽粒产量比4.5万株/hm2增产13.8%。随着密度增加,单位面积穗数相应增加,穗粒数相应减少,千粒重没有显著的影响。相关分析表明,种植密度与LAI、LAD、生物产量和籽粒产量呈显著性正相关,而与透光率、NAR和CGR呈显著性负相关。本研究表明,种植密度对高粱群体生理指标、产量和产量构成因素有显著的影响。酿造高粱‘晋杂23号’的种植密度以10.5万株/hm2为宜,在高粱生产中可形成良好的群体结构,协调群体与个体的生长,优化群体光合生理功能,使生物产量与籽粒产量都达到较高水平。     

宽幅播种对枣麦间作模式下冬小麦生长发育及产量的影响

【目的】研究宽幅播种对新疆南疆枣麦间作模式下冬小麦生长发育及产量的影响。【方法】在枣麦间作模式下,设置宽幅播种和常规条播2种不同的播种方式,分析不同播种方式下冬小麦叶片叶绿素含量(SPAD值)、叶面积指数(LAI)、干物质积累及产量和产量构成因素的变化规律。【结果】与常规条播相比,宽幅播种处理有利于枣麦间作模式下冬小麦叶绿素含量(SPAD值)的提高,增大了叶面积指数(LAI),促进干物质的积累,有效提高了籽粒产量。与常规条播相比,2018年、2019年宽幅播种冬小麦的有效穗数分别降低了5.31%、4.78%;穗粒数分别增加2.73%、3.47%;千粒重分别提高了4.00%、5.13%;籽粒产量分别提高了2.36%、6.10%;2018年宽幅播种的生物量降低了5.23%,但2019年宽幅播种的生物量较常规条播却增加了2.90%。【结论】枣麦间作模式下宽幅播种增加了冬小麦叶绿素含量,提高了LAI,促进了干物质积累,提高了籽粒产量。     

冬、春小麦冬前播种对干物质积累与产量的影响

【目的】研究冬、春小麦冬前播种对干物质积累与产量的影响,为北疆晚熟作物倒茬高产栽培技术提供指导。【方法】以冬小麦新冬41号、春小麦新春29号为材料,采用裂区设计,研究冬、春小麦冬前播种(10月25日和11月5日较适宜播期晚25~30 d左右)对干物质积累及产量的影响。【结果】冬前播种的冬小麦与春小麦生育期相差2~5 d,10月25日播种的冬小麦叶面积指数高于春小麦,而11月5日播种的冬小麦叶面积指数小于春小麦。冬小麦越晚播越不利于干物质的积累,而冬前播种的春小麦(10月25日以后播种)对干物质积累的影响不大。【结论】11月5日后播种的春小麦(5 483.6 kg/hm²)的产量高于冬小麦(4 562.7 kg/hm²),临冬前(11月5日)播种的春小麦比冬小麦更利于高产。     

冬小麦-夏玉米生产体系中播前耕作对夏玉米产量形成的影响

【目的】黄淮海夏玉米区是典型的一年两熟制种植制度区,统筹研究冬小麦和夏玉米播前耕作对夏玉米产量形成的影响,为冬小麦夏玉米周年高产高效生产耕作模式的改进提供科学依据。【方法】以郑单958（ZD958）为试验材料,设置冬小麦播前旋耕夏玉米播前免耕（RN）、冬小麦播前翻耕夏玉米播前免耕（MN）与冬小麦播前翻耕夏玉米播前旋耕（MR）3个试验处理,其中RN作为对照（CK）,研究冬小麦和夏玉米播前耕作对夏玉米产量及其构成因素、叶面积指数、干物质积累与分配和籽粒灌浆特性等的影响。【结果】冬小麦与夏玉米播前耕作均对夏玉米产量影响显著。与RN相比,MN和MR处理夏玉米的叶面积指数、花后干物质积累量、花后干物质积累所占比例、籽粒最大灌浆速率分别提高15.01%、21.14%、3.21%、15.00%和16.44%、24.92%、4.49%、12.60%,即冬小麦播前翻耕提高了夏玉米叶面积指数、花后干物质积累及其向籽粒分配比例和籽粒最大灌浆速率,进而提高穗粒数与粒重,有利于产量提高。与RN相比,MN和MR处理的产量分别提高24.03%和30.61%。夏玉米播前旋耕对干物质向籽粒分配比例,籽粒灌浆速率无显著影响,但显著提高了出苗率,进而增加群体数量,提高产量;与MN相比,MR处理的出苗率提高6.29%,这是其产量较MN提高5.23%的主要原因。【结论】与冬小麦播前旋耕夏玉米播前免耕（RN）相比,冬小麦播前翻耕夏玉米播前旋耕（MR）与冬小麦播前翻耕和夏玉米免耕（MN）均显著提高夏玉米的产量。尽管冬小麦播前翻耕夏玉米播前旋耕（MR）的产量较冬小麦播前翻耕和夏玉米免耕（MN）高5.23%,但结合生产实际,冬小麦播前翻耕和夏玉米免耕播种（MN）更有利于该区域夏玉米的高产高效生产。     

小麦品种改良过程中物质积累转运特性与产量的关系

【目的】探明小麦品种改良过程中物质积累与转运特性及其与产量形成的关系,为选育高产品种、制定育种目标提供理论依据。【方法】选用32个20世纪不同年代代表性小麦品种于2007-2009年进行大田试验,分析小麦不同生育时期干物质生产与积累转运特性的演进特征及其与产量的关系。【结果】随着品种改良进程,籽粒产量和收获指数逐步提高,而20世纪60年代品种生物产量显著降低随后保持稳定;开花期叶面积、叶面积指数及旗叶光合速率逐步提高,为花后物质积累提供了物质和能量来源。品种改良显著提高了小麦拔节前和开花后物质积累量及群体生长速率,但降低了拔节至开花期积累量和生长速率;提高了花前干物质转运量、转运率及贡献率,但降低了花后干物质贡献率。小麦籽粒产量与拔节前及开花后干物质积累量、生长速率及花前干物质贡献率显著正相关,与拔节开花阶段物质积累量和生长速率及花后干物质贡献率显著负相关。【结论】品种改良提高了小麦物质生产能力和生产效率,协调了不同生育阶段物质积累,平衡了花前和花后干物质对籽粒的贡献。因此,提高拔节前营养生长、增加花后干物质积累和花前物质转运是小麦产量改良的重要物质基础,也是今后小麦高产育种的重要目标。     

Determination of critical nitrogen dilution curve based on leaf area index for winter wheat in the Guanzhong Plain,Northwest China

Excessive use of nitrogen(N) fertilizers in agricultural systems increases the cost of production and risk of environmental pollution. Therefore, determination of optimum N requirements for plant growth is necessary. Previous studies mostly established critical N dilution curves based on aboveground dry matter(DM) or leaf dry matter(LDM) and stem dry matter(SDM), to diagnose the N nutrition status of the whole plant. As these methods are time consuming, we investigated the more rapidly determined leaf area index(LAI) method to establish the critical nitrogen(N_c) dilution curve, and the curve was used to diagnose plant N status for winter wheat in Guanzhong Plain in Northwest China. Field experiments were conducted using four N fertilization levels(0, 105, 210 and 315 kg ha-1) applied to six wheat cultivars in the 2013–2014 and 2014–2015 growing seasons. LAI, DM, plant N concentration(PNC) and grain yield were determined. Data points from four cultivars were used for establishing the N_c curve and data points from the remaining two cultivars were used for validating the curve. The N_c dilution curve was validated for N-limiting and non-N-limiting growth conditions and there was good agreement between estimated and observed values. The N nutrition index(NNI) ranged from 0.41 to 1.25 and the accumulated plant N deficit(N_(and)) ranged from 60.38 to –17.92 kg ha~(-1) during the growing season. The relative grain yield was significantly affected by NNI and was adequately described with a parabolic function. The N_c curve based on LAI can be adopted as an alternative and more rapid approach to diagnose plant N status to support N fertilization decisions during the vegetative growth of winter wheat in Guanzhong Plain in Northwest China.     

土壤水分变动对冬小麦干物质分配及产量的影响

以冬小麦品种北农6号为材料，采用温室管栽试验，研究了土壤水分变动条件对冬小麦干物质增长分配率及产量的影响。结果表明，水分胁迫①致使植株的干物质螺 积减少，产量降低，②对叶片干物质累积的影响大于茎鞘，③对穗干物质累积的影响小于茎鞘的叶片，因此，水分胁迫促进了光合向籽粒的调运。复水后，植株各器官的干物质累积和产量都有不同程度的提高，形了适应新水分条件条件的根、冠结构和功能，但是不同时期恢复供水，对植株各器高干物质增和产量形成的促进作用有所不同，拔节期复水对根重，叶重和穗重增长的促进作用都很大，其产量也是所有复水处理中最高的。     

基于冠层反射光谱的冬小麦干物质积累量的估测研究

[目的]分析了小麦光谱特征与干物质积累量的相关关系。[方法]通过对冬小麦不同品种的干物质积累量、叶面积等参数和冬小麦冠层光谱反射率、光谱一阶微分和光谱比值植被指数(RVI)的相关分析,确立了冬小麦干物质积累量的敏感波段,并建立了预测模型。[结果]开花期350~700 nm和1 420~1 520 nm冠层光谱反射率和灌浆期350~1 750 nm冠层光谱反射率分别与干物质积累量显著相关;比值植被指数RVI(560,1220)与干物质积累量的相关性较好;确立的冬小麦干物质积累量预测模型为:干物质积累量=-186.94×RVI(560,1220)-2 242.2(R2=0.713 8),说明通过遥感手段监测冬小麦的群体质量是可行的。[结论]该研究为高光谱遥感技术在监测小麦的群体质量的应用提供参考依据。     

玉米闽糯0018的高产群体结构

闽糯0018群体结构试验表明:种植密度为6.0万株.hm-2时,群体叶面积发展动态合理,净同化率与叶面积系数最高,生育期内干物质积累量最大,库源比及经济系数较合理,产量及产量性状表现最优,有效调控各个时期的群体叶面积,对中后期干物质的积累以及产量的形成有重要影响。     

冬小麦轮选987的生育特性及节水高产栽培技术研究

[目的]明确冬小麦轮选987的高产潜力。[方法]在河北省定兴县大田限水条件下,对冬小麦轮选987群体生长发育动态及节水高产栽培技术进行了研究。[结果]轮选987在有机质18.3g/kg,碱解氮105.0mg/kg,速效磷26.0mg/kg,速效钾104.0mg/kg的试验地上种植,全生育期只灌3水,实现了8352.7kg/hm^2的产量水平,产量构成因素为：总穗数792.8万/hm^2,穗粒数26.4粒,千粒重45.7g。主要群体指标为：孕穗期叶面积指数达最高值,平均为6.90,开花后叶面积指数缓慢下降;生物产量为19172.7kg/hm^2,经济系数为0.436。[结论]轮选987品种适应性强,增产潜力大,适宜在河北省定兴县及保定市北部冬麦区进行推广种植。