植物性脲酶抑制剂对作物营养和土壤特性的影响

采用15N 尿素进行盆栽试验 ,研究了 4种植物材料 (P1、P2 、P3、P4 )作脲酶抑制剂对高粱和水稻营养效应及土壤特性的影响。结果表明 ,4种植物性脲酶抑制剂对水稻和P1对高粱生长、地上部干重有明显的提高作用 ,且植株叶绿素a b值变幅小。植物性脲酶抑制剂 (除P3外 )提高水稻叶片氨基酸含量 1 2 9%～ 2 5 1 %和植株氮素利用率 5 2 %～ 7 7% ,亦促进高粱植株对氮素的利用。 4种植物性脲酶抑制剂提高两种作物氮素表观利用率 4 3 %～ 1 9 2 %和水稻磷、钾吸收量 ,而对高粱磷、钾吸收有降低作用。植物性脲酶抑制剂能提高两种作物的土壤碱解氮含量。淹水条件下植物性脲酶抑制剂持续作用时间相对较短 ,水稻生长 3 6d ,土壤脲酶活性变化不大 ;高粱生长 48d ,土壤脲酶活性降低 1 0 5%～ 1 8 3 %。     

小麦氮锌配施效应及增产机理研究

本文报道了淮北平原砂姜黑土区小麦氮锌配施效应及增产机理的研究。结果表明 ,在缺锌的砂姜黑土上 ,氮锌配合施用具有显著的增产效果。盆栽小麦增产1 0 2 %～ 1 8 8% ;大田小麦平均增产 9 76 %～ 1 6 6 %。氮锌配合施用显著提高了土壤有效锌和速效氮含量水平 ,促进了小麦对氮锌的吸收 ,有效提高了植株氮锌含量 ,土壤水解氮含量增加了 9 1 3%～ 2 1 2 % ;有效锌含量提高了 32 3%～ 6 4 5 % ,小麦氮锌含量分别升高 5 2 0 %～ 1 3 0 %和 1 8 9%～ 36 7% ,氮和锌积累量分别增加2 2 2 %～ 49 7%和 40 2 %～ 6 8 2 %。说明在本试验条件下适当的氮锌配施对小麦生长发育具有明显的促进作用     

长效氮肥一次基施对覆膜冬小麦的肥效研究

针对地膜覆盖栽培作物因追肥困难引起的生育后期脱肥问题 ,对不同种类的长效氮肥在覆膜冬小麦上一次基施的肥效进行了田间试验。结果表明 ,两种长效尿素一次基施分别比普通尿素增产1 0 .5 %和 1 2 .4 % ,籽粒氮素利用率提高 1 0 .1和 1 0 .9个百分点 ,氮素生产指数提高 3.9kg和 4 .6kg。长效碳铵的肥效和普通尿素相当 ,比普通碳铵增产 6.6% ,籽粒氮素利用率提高 5 .8个百分点 ,氮生产指数增加2 .3kg。在收获前 2周进行的部分生物学性状调查结果表明 ,两种长效尿素处理的小麦绿叶指数和旗叶面积分别比普通尿素增加 1 8.5 %、2 5 .9%和 34 .8%、34 .5 % ;长效碳铵比普通碳铵增加 1 2 .3%和 4 2 .9%。长效氮肥通过缓慢释放氮素 ,延缓叶片衰老和增大功能叶面积 ,从而提高小麦籽粒产量和对化学氮肥的氮素利用率。     

用15N示踪技术研究高产小麦、玉米的施氮规律

利用稳定性同位素15N示踪技术 ,探索小麦、玉米在高N施肥下的N素营养规律。结果表明 :小麦、玉米对追加15N化肥的吸收利用率为 2 8 42 %～ 46 2 8% ,向籽粒运转量为 5 4 %～68% ,追施N的有效期可连续 3茬作物 ,累计利用率为 5 2 0 7%～ 60 39%。在较高土壤肥力基础上 ,小麦、玉米年产量达 1 5 0 0 0kg hm2 ,小麦最佳氮肥施量为 1 5 0～ 1 87 5kg hm2 ,玉米为 30 0～375kg hm2 。     

秸秆还田量对麦-稻轮作体系作物产量、氮素吸收利用效率的影响

为探讨秸秆还田量对麦-稻轮作体系作物产量、氮素吸收利用效率的影响,以小麦(内麦863)和水稻(F优498)为试验材料,在麦-稻轮作体系作物氮肥利用效率低的成都平原,采用田间小区试验,研究秸秆不还田、半量还田、全量还田和1.5倍量还田等处理模式对麦-稻轮作体系作物产量、氮素吸收以及利用效率的影响。结果表明,与对照(无秸秆还田处理)相比,秸秆还田提高了小麦和水稻产量,小麦增产8.4%~19.6%,增产幅度随秸秆还田量的增加而增加;水稻增产4.3%~17.1%,增产幅度随秸秆还田量的增加而减少。秸秆还田促进小麦和水稻的生长,增加小麦和水稻氮素吸收和籽粒氮素累积;小麦氮素吸收量和籽粒的氮素累积量均随秸秆还田量增加而增加;秸秆还田抑制了水稻前期(拔节期)生长和氮素累积,促进后期生长和氮素累积,水稻氮素吸收量和籽粒的氮素累积量均随秸秆还田量增加而减少。相较对照,麦-稻轮作体系的产量、氮素表观利率和氮素农学利用效率分别增加10%~13.8%、19.5%~26.7%、6.71~8.21 kg·kg-1,其中半量还田最有利于提高稻麦轮作体系的产量和氮素利用效率,但半量秸秆和全量秸秆还田相比,产量以及氮素利用效率差异均不显著。综合考虑秸秆资源存量情况、作物产量和氮素利用效率,秸秆全量还田较适宜成都平原麦-稻轮作区,有利于实现作物高产,氮素高效利用。该研究将为避免作物秸秆产生量大而处理不当引起的环境污染提供参考。     

氮肥对麦-玉轮作体系产量和氮肥效率的影响

为了评价氮肥周年运筹对冬小麦-夏玉米连作体系产量和氮肥效率的影响,为合理利用氮肥提供科学依据。2015～2017年在山西运城通过田间小区试验研究不同施氮肥水平下两季作物氮肥配比对小麦-玉米轮作体系中产量、干物质积累及养分利用效率的影响。试验设置3个周年氮肥投入水平(300、450、600kg/hm~2),3种小麦玉米氮肥分配比例(4∶6、5∶5、6∶4),共9个处理。结果表明:冬小麦、夏玉米单季作物产量均以450 kg/hm~2水平最高,且施肥量过多均不利于单季作物粒重的增加。周年作物产量以中氮水平450kg/hm~2下氮肥按5∶5分配在麦、玉两季时产量最高;随着施肥量的增加作物生物量、植株总吸氮量不断增加,而氮素利用效率、氮素吸收效率、氮素收获指数、氮肥偏生产力反而降低。氮肥利用率以施氮450 kg/hm~2水平最高,且在中高氮水平下,氮肥一半或重施在小麦上,更有利于作物周年生物量的增加和作物氮素吸收与利用。综合考虑产量和氮肥利用效率,在本试验条件下,周年施氮以450 kg/hm~2而且小麦玉米分配比例为5∶5效果最佳。     

用~(15)N标记肥料研究旱地冬小麦氮肥利用率与去向

在黄土旱塬 2年的田间试验表明 ,在特殊干旱年里小麦施氮肥增产仍很显著 ,但氮肥效果受到明显抑制 ,施氮处理间小麦产量差异不显著。播种前土壤水分含量对旱作小麦产量有决定性作用。15N微区试验表明 ,尿素作基肥混施入耕层后 ,小麦当年利用率为 3 6 6%～ 3 8 4% ,土壤残留率为 2 9 2 %～ 3 3 6%。氮肥的后效显示 ,土壤残留的氮素可被第 2茬小麦部分利用 ,占施氮量的 2 1 %～ 2 8% ,相当于 0～ 40cm土壤残留氮的 6 7%～ 8 7%。土壤残留的氮素主要集中在 0～ 40cm土层中 ,土壤剖面中残留氮随土壤深度增加而减少。膜间种植对小麦产量、氮肥利用率在试验年里没有显示作用 ,但大大增加了氮肥在土壤中的残留率。     

花药组织培养和小麦×玉米杂交技术应用于产生小麦单倍体的比较研究

两个春小麦品种意塔和帕旺的花药组织培养和小麦×玉米杂交技术产生单倍体的效果不同。不同基因型花药诱导愈伤组织的诱导率从 9 4%到 1 9 7%不等 ,不同基因型所产生的再生株数量亦不同 ,两个小麦品种都有绿苗和白化苗产生 ,绿苗诱导率自 1 3%到 5 0 %。分别利用小麦×玉米杂交技术能有效诱导两个春小麦品种单倍体 ,杂交结实率为 80 2 %～95 1 % ,但只有 1 0 9%～ 1 4 6%的籽粒含有幼胚 ,其中 95 %以上的幼胚可发育成绿苗。每 1 0 0个杂交小花中平均可生成 1 0 5个到 1 4 0个绿苗 ,不产生白化苗 ,染色体亦不自然加倍。     

稀土对碳酸氢铵增效作用的研究

应用15N示踪法研究稀土与碳铵混配的情况下稀土对碳铵氮素的增效作用。结果表明 ,稀土碳铵促进了作物根系生长 ,使根的干物重比不添加稀土的对照提高7 3 4%～ 2 7 8% ,产量提高 4 1 7%～ 6 3 0 %。在谷子和小麦试验中 ,稀土碳铵中的氮素利用率分别比对照提高 8 84%和 5 2 4% ,差异达到显著水平。表明稀土与碳铵混配施用时 ,稀土对碳铵有增效作用     

施磷对麦/玉/豆套作体系氮素利用效率及土壤硝态氮含量的影响

在已连续2年(2011-2012年)小麦/玉米/大豆套作体系磷肥效应定位试验基础上,第3年(2013年)开展了不同施磷对该体系氮素吸收与利用效率及土壤硝态氮含量变化的影响研究。结果表明:(1)小麦、玉米、大豆的地上部干物质积累量及籽粒产量均随施磷或土壤磷含量的增加先增加后降低,体系周年总产量P2~P5处理比P1处理分别增加25.5%,31.9%,43.8%,18.3%。(2)施磷明显增加作物地上部氮素积累量,提高作物的氮素吸收利用率,但对3种作物氮素生理利用效率影响较小。体系籽粒氮积累量P2~P5处理比P1处理分别增加33.5%,43.4%,56.1%,17.2%,体系的氮素偏生产力P1处理比P2~P5处理依次低20.0%,26.2%,32.5%,17.9%。(3)土壤硝态氮含量在各个磷处理间差异较小,由于植物地上部氮积累量的增加,3种作物收获期土壤硝态氮含量均处于较低水平。周年体系氮的施入与产出差值P1~P5处理分别为76.1,-18.2,-50.0,-77.7,15.7kg/hm2,除P1和P5处理外其他施磷处理的氮产出均大于氮投入,表明适量施磷能促进作物对氮的吸收,从而提高氮素利用效率。     

基于经验模态分解的中国粮食单产波动特征及影响因素

探索中国粮食单产的多尺度波动特征及其影响因素,进而有针对性地采取措施来稳定和提高粮食单产对保障中国粮食安全有重要意义。该文对1978-2012年中国粮食及其主要构成作物稻谷、小麦和玉米的单位面积产量,利用经验模态分解方法进行了多尺度波动分解,并分析了改革开放以来中国粮食单产波动的多尺度特征及其主要影响因素。结果表明:1)应用经验模态分解方法可以将1978年以来中国的粮食和三大作物的单产分解为1个趋势项和2个波动项,分别反应了科技、政策和气候对于中国粮食单产波动的影响。其中技术趋势为主导,2个尺度的波动都较小。2)粮食趋势单产年增长率从1997年前的2.28%下降到之后的0.69%,明显放缓。稻谷的趋势单产与粮食走势最为接近,但1997年以后几乎走平。玉米和小麦的趋势单产增速1997年后虽有所下降,但目前上升依然明显。3)中期波动项包括了3个完整的周期和1个进行中的周期,且与中国粮食政策的重大调整及其所产生的后效在时段上具有很好的一致性。总体看粮食生产领域政策的影响大于气候的影响,但不同作物对各种政策的响应也有所不同,土地、税收、补贴、奖励和保险政策的普惠性和同步性较价格政策更强。小麦的中期波动率明显大于其他作物,显示其对政策更加敏感。4)粮食单产的短期波动率为1.80%,其中玉米为3.38%,高于小麦(2.55%)和稻谷(1.06%),显示中国的粮食生产系统有较强的抵御气象灾害的能力,但玉米防灾能力不及稻谷和小麦。5)综合长期趋势和中短期波动来看,3大作物中稻谷最为稳产。稻谷的主要问题是1998年以后单产的趋势产量上升乏力,玉米的主要问题是短期波动较大,受气象灾害的影响大,而小麦的政策波动大于玉米和稻谷。当前中国的农业已经进入了新的发展阶段,农业政策的调整势在必行,该研究结果可为新阶段农业宏观调控政策的制定提供决策依据。     

小麦、玉米、水稻施肥模型的建立

采用系统研究法在河北省玉田县进行施肥推荐的田间试验和示范,根据19921993年的试验和示范结果,建立包括土壤测试值、施肥量和若干虚似变量为自变量的小麦、玉米、水稻施肥模型,编写了在EXCAL软件上的应用程序,为模型的应用创造了条件。     

锌肥不同施用方式及施用量对我国主要粮食作物增产效果的影响

【目的】施用锌肥是改善作物缺锌、 提高产量和籽粒锌含量的重要措施。锌肥的施用效果受多种因素的影响,通过总结自70年代以来锌肥施用对我国主要粮食作物小麦、 玉米、 水稻产量的影响,分析不同年代、 锌肥施用方式、 锌肥用量对这三大作物产量影响的进程,探讨锌肥的适宜用量和施用方式。【方法】利用万方数据库、 中国知网,查阅了1970至2013年间,我国主要粮食作物水稻、 小麦和玉米锌肥施用相关的田间试验文献333篇,剔除文献中没有产量数据、 没有具体施肥相关信息如施肥量、 施肥方式等文献,有效样本数总计为1656个。采用相关分析、 方差分析等统计分析方法,Microsoft Excel 2010软件分析。【结果】锌肥增产效果受锌肥施用方式、 施用量、 年代的影响,具体结果如下, 1)锌肥施用方式土壤施用、 叶面喷施和种子处理在小麦上的平均增产率分别为11.3%、 10.0%和11.1%; 在玉米上的平均增产率分别为13.7%、 12.7%和12.1%; 水稻上的平均增产率分别为15.0%、 9.8%和9.7%。与叶面喷施和种子处理相比,无论是小麦、 玉米还是水稻,土施锌肥的增产效果最好。2)锌肥施用量小麦、 玉米和水稻的增产率随土施锌肥量增加而增加,当施锌量达到一定量后,随施肥用量的进一步增大,增产率有所降低。小麦、 玉米和水稻土施锌肥的合适用量分别为1545 kg /hm2、 2030 kg/hm2、 2030 kg/hm2。小麦增产率与喷施锌肥的浓度关系不明显,叶面喷施浓度在0.4%~0.5% ZnSO47H2O时增产效果最佳; 而玉米、 水稻增产率和叶面喷施锌肥的浓度变化趋势与土施锌肥变化趋势一致。过去40年玉米和水稻适宜喷施锌肥浓度分别是0.1%~0.3%、 0.2%~0.4% ZnSO47H2O。3)施肥年代随着年代的变化,不同作物施用锌肥的增产幅度不同。随着年代的推进,同一锌肥施用方式在小麦上增产率呈逐渐增高的趋势; 锌肥土施和叶面喷施在玉米上的增产率呈下降趋势; 锌肥土施在水稻上的增产率呈下降趋势,而叶面喷施在水稻的增产率呈先降低后增加的趋势; 种子处理方式在水稻和玉米上的增产率随年代的变化不明显。【结论】施用锌肥能有效提高小麦、 玉米和水稻的产量,但是其增产效果受锌肥施用方式、 施用量、 年代的影响。因此,今后在锌肥施用方面,农户应根据作物、 土壤、 环境等条件,选择恰当的施肥方式及锌肥用量,来提高锌肥的增产效果。     

玉米密码子用法分析

生物中普遍存在密码子使用偏性,这对外源基因的表达强度有着较大影响。本研究运用Codon W软件和CUSP程序对玉米基因组中的7402个蛋白质编码基因序列进行了分析,计算了编码氨基酸的密码子使用频率,并将其与人、酵母、大肠杆菌、果蝇等不同种类的模式生物及与拟南芥、烟草、水稻、小麦等双、单子叶植物进行比较,结果显示玉米密码子偏爱性与模式生物有不同程度的差异,与拟南芥、烟草双子叶植物的密码子使用频率差异较大,与水稻、小麦单子叶植物的密码子偏爱性一致。分析结果对玉米基因的转化及高效表达系统的选择等具有重要指导意义。     

板齿鼠对几种毒饵添加剂适口性的选择试验

用稻谷、大米、玉米、小麦及添加剂一号、二号、三号,在室内和田间对南方特有鼠种——板齿鼠进行了适口性的选择试验。结果表明:饵料以稻谷的适口性最好,其次是大米、小麦、玉米,添加剂以一号的效果最好,其次是二号、三号。经大面积试验,用稻谷加添加剂一号与敌鼠钠盐配制的毒饵,投毒后14天调查,灭鼠效果为93.4％。     

2003-2011年中国粮食增产的贡献因素分析

理清2003年以来中国粮食产量增加的主要贡献因子及其贡献率,对于及时调整农业政策,保持和提升粮食生产能力有重要的意义。该文利用2003-2011年中国粮食及其各构成品种(根据国家统计局,粮食作物包括稻谷、小麦、玉米、薯类、豆类和其他谷物)的产量和播种面积数据,采用贡献因素分解的研究方法,研究了2003年以来中国粮食增产的作物和地区贡献,以及面积、单产和种植结构调整对于粮食增产的贡献率,并对各增产主力省区和主要粮食作物的增产贡献因素进行了分析,划定了增产主导类型。结果显示:研究期粮食增产全部来自3大粮食作物,其中玉米贡献了一半以上的增产量;杂粮、豆类和薯类总产均出现下降,其播种面积则分别下降了25.7%、17.4%和8.2%。地区贡献以黑龙江和河南最为突出,累积贡献率超过1/3;累积贡献率超过90%的13个省区,除新疆外其余都是粮食主产省区。作为传统农区的四川,其粮食增产贡献率仅为1.6%,与山西、陕西和甘肃等非主产区基本相当;全国粮食增产的面积贡献率最大,达到46.3%,其次是单产贡献率(44.2%),结构调整的贡献率将近10%,其中一半以上来自豆类向稻谷和玉米的调整;稻谷、玉米和春小麦的增产为面积主导型,而冬小麦的增产为单产和面积共同作用型;除河南和安徽为单产主导型,吉林和河北为面积单产共同作用型,其他增产主力省区的增产类型均为面积主导型。综合来看,2003-2011年中国粮食增产是以面积增加主导的外延式增产方式。由于粮食消费结构和国际粮食贸易容量的限制,今后结构调整的潜力已经很小。因此,在稳定粮食播种面积的基础上,进一步提高粮食作物的单产水平是今后稳定和提高粮食生产能力的重要举措。研究结果可为今后农业政策的调整提供决策依据。     

三大粮食作物产量潜力与产量差研究进展

产量潜力和产量差的研究对揭示未来粮食增产潜力,有针对性地制定提高作物产量的措施具有重要意义。通过总结近年发表的64篇经典文献,本文总结了世界三大粮食作物小麦、水稻和玉米的产量潜力和产量差的研究进展,并对定量产量潜力和产量差的4种常用方法进行了比较分析。研究表明:1)当前全世界小麦、水稻、玉米的平均产量潜力分别为6.7 t-hm-2、8.1 t-hm-2、11.2 t-hm-2,农户产量分别实现了产量潜力的60%、60%、53%。2)模型模拟是目前定量评估产量潜力最为有效的方法之一,综合使用模型模拟和高产纪录两种方法进行比较分析产量潜力结果会更加可靠;试验产量和高产农户产量一般会低于模型模拟产量潜力,对探索农户短期内增产潜力具有重要意义。3)优化栽培管理措施比如应用土壤-作物综合管理系统等方法是缩小产量差的有效途径。因此,当前三大粮食作物具有较大增产潜力,如何有效缩小产量差、提高作物产量、保证粮食安全是未来需要关注的重点。     

我国主要粮食作物秸秆钾养分资源量及还田替代钾肥潜力

  【目的】  粮食作物秸秆中钾养分含量及其还田后的当季释放率均较高，调查我国主要粮食作物秸秆钾养分资源量，为秸秆还田条件下农田钾素养分管理提供科学依据。  【方法】  基于最新统计数据和文献资料，采用草谷比法估算了我国不同省份和农区主要粮食作物秸秆的钾养分资源量，及其在还田条件下的钾肥替代潜力。  【结果】  2015—2017年在我国主要粮食作物种植区域，水稻、小麦和玉米秸秆的年均产量分别为23212万t、17083万t和39918万t，三大粮食作物秸秆主要分布于华北、长江中下游和东北农区，分别占全国总量的33.6%、25.4%和22.8%。水稻、小麦和玉米秸秆可以提供的年均钾养分资源量分别为529万t、216万t和568万t，长江中下游、华北和东北农区三大粮食作物秸秆钾养分资源量居于全国前列，分别占全国总量的30.4%、28.2%和22.0%。各省单位耕地面积水稻秸秆还田当季可提供的钾养分量均较高，为K₂O 115.0～209.5 kg/hm2。小麦秸秆还田替代钾肥潜力较大的省份有河南、河北、山东、安徽和江苏，占全国小麦总播种面积的71.1%，钾肥替代潜力为K₂O 82.3～97.1 kg/hm2。对玉米秸秆还田来说，其钾肥替代潜力为K₂O 67.2～170.7 kg/hm2。从全国范围来看，单位耕地面积水稻、小麦和玉米秸秆还田当季可提供钾养分量分别为 K₂O 152.6、82.4和124.4 kg/hm2。  【结论】  我国水稻、小麦和玉米秸秆还田当季可提供的钾养分量分别为K₂O 449万t、193万t和479万t。我国单位耕地面积水稻、小麦和玉米秸秆还田当季的钾肥替代潜力分别为K₂O 152.6、82.4和124.4 kg/hm2，充分利用秸秆资源，可基本满足我国粮食作物生产的钾素需求，维持土壤钾素平衡。     

植物动力2003对土壤微量元素和pH值的影响

本文报道了植物动力2003 中的微量元素、稀土元素的成分和含量,研究了在恒温条件下,植物动力2003 对北京褐土表土、生土、东北黑土和广东红壤中微量元素和土壤pH 值随培养时间的变化。结果表明:PP2003 原液中含有多种元素。其中主要有中量元素硫和微量元素锌,其含量分别为16180mg/L 和12550mg/L。施用PP2003 后可以提高土壤的缓冲能力,使土壤pH 值变化缓慢,保持相对稳定。对土壤中交换态微量元素含量变化的影响则随土壤类型不同而异。