麦套春棉共生期间土壤温度的动态变化

严格用气象部门的观测方法，观测麦套春棉共生期间土壤温度的动态变化。结果表明：麦棉共生期由于小麦遮荫，使套种棉行的土壤温度低于纯作春棉，造成麦套春棉苗弱晚发。适当增大麦棉间距，选用株高较矮的小麦品种，可减少小麦对棉苗的遮荫，提高麦套春棉行间的土壤温度。     

麦套春棉土壤相对含水量动态变化的研究

麦套春棉试验结果表明，套种棉行土壤水分的增减频率，与小麦浇水和降雨次数有关，变幅的大小与小麦浇水、降雨量大小和次数以及地面覆盖的差异有关，一般说来，麦套春棉土壤水分的变化频率和变幅大于纯作春棉，露地栽培覆盖栽培，麦套春棉，麦棉间距的大小对土壤水分有显著的影响，麦棉间距越小，土壤相对含水量的变异系数越大，反之则小，但是，麦棉间距３３．３￣４０ｃｍ的土壤相对含水量的变异系数基本相同。     

棉麦套种不同方式的小气候效应及其对棉花生育和产量的影响

作者于1984/1985,1985/1986两个年度,试验测定了不同套种方式棉麦共生期间的小气候效应,及其对棉株生长发育和产量的影响。结果表明:在棉麦共生期间的光、温、水诸自然条件,宽带套2行棉花的均较窄带套1行棉花的优越,棉花全苗壮苗,棉苗发育早,起身快,结桃早而多,因而产量也高,提高经济效益。初步认为:采用1.67米左右的宽带,种3—4行小麦,留1.17米左右的套种行,播2行棉花的套种方式为好。有条件的地方可加盖地膜,增温保墒,促进棉苗生长发育。     

不同幅宽小麦套种玉米对种群生态关系及产量的影响

田间试验结果表明，改小麦套种玉米的传统窄幅模式为中、宽幅模式，在玉米株高与小麦株高持平前，小麦带光照略增强，玉米带光湿环境显著改善，平均透光率增加11.0%-11.5%，叶温提高0.4℃；当玉米株高超过小麦株高后对小麦的遮荫影响加重。中幅、宽幅套种均可改善小麦和玉米的营养生长状况，促进小麦幼穗和玉米果穗分化，但一定程度影响了两作粒重的提高。随套种幅宽的增加，小麦单元产量下降13.89%-22.58%，玉米单元和两作整体产量分别提高30.00%-37.715和11.47%-12.26%，系统的产量稳定指数降低0.0125-0.0338。     

高CO2浓度和遮荫对小麦叶片光能利用特性及产量构成因子的影响

CO2和光能是植物光合作用的动力和底物,它们的变化必然引起植物光合特性和生长的变化。研究大气CO2浓度和光强变化对植物光合生理的影响,有利于认识作物对全球生态变化的生理响应机制。试验以高大气CO2浓度和遮荫为处理手段,通过测定小麦(Triticum aestivum)旗叶的光合气体交换参数、光强光合速率响应曲线和产量构成因子,分析光强光能利用效率之间的关系,研究高大气CO2浓度(760μmol.mol 1)和遮荫对小麦叶片光合特性及产量构成因子的影响。结果表明,高大气CO2浓度下,小麦叶片的净光合速率(Pn)增加;同时最大净光合速率(Pnmax)、光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)显著升高;遮荫处理使小麦叶片的Pnmax、LSP、LCP降低。正常光照下大气CO2浓度升高使小麦叶片呼吸速率(Rd)显著下降,遮荫后大气CO2浓度升高对Rd无显著影响。大气CO2浓度升高能显著提高小麦叶片表观量子效率(AQY),而遮荫对AQY的影响因大气CO2浓度而异,高大气CO2浓度下遮荫使AQY显著提高,正常大气CO2浓度下遮荫则使AQY明显下降。高大气CO2浓度下遮荫使小麦株高、穗长增加,而穗粒数、单株穗粒重、千粒重减小。受光合特性的变化和光强限制,高大气CO2浓度下遮荫使小麦叶片呼吸增强,导致Pn下降,不利于干物质积累和籽粒产量的形成。     

营养液漂浮育苗对棉苗生理生化特性的影响

以农杂66为材料,研究了棉花营养液漂浮育苗对棉苗生理生化特性的影响及营养液漂浮育苗移栽棉的植物学形态特征。结果表明,与营养钵育苗相比,营养液漂浮育苗的棉苗素质优于对照。营养液漂浮育苗能提高棉苗根系的TTC还原强度,使棉苗叶片的叶绿素、可溶性蛋白质和可溶性糖含量增加,叶片光合效率得到改善。营养液漂浮育苗棉苗从1叶1心至5叶1心叶片的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）活性均有不同程度的提高,而膜脂过氧化产物丙二醛（MDA）在叶片中的积累量呈下降趋势,表明营养液漂浮育苗能起到保护膜结构的完整性和提高棉苗抗逆性的作用。同时,营养液漂浮育苗棉苗叶片的游离脯氨酸含量也逐渐增加,棉苗叶片硝酸还原酶活性明显高于对照。营养液漂浮法育成的棉苗移栽大田后,主根发达、明显,在各生长发育时期的株高、茎叶鲜重及干重、根系鲜重及干重和根体积均高于相应的营养钵育苗移栽棉株。     

农林问间系统林木遮荫及其对产量的影响

试验研究华北平原农区杨粮间作系统毛白杨对农田遮荫结果表明,毛白杨幼林(株行距3m×2m×18m)1～7年生遮荫指数为1.3％～67.8％,遮荫程度为0.3％～16.5％。中龄林-成林(株行距4m×30m)10～14年生遮荫指数为51.3％～76.0％,遮荫程度为22.8％～28.1％,指出10％的遮荫程度是田间可接受的最大遮荫程度,且为保持作物产量,杨树成林后行距应保持在30m以上。     

机械化播栽对杂交稻氮素积累分配及碳氮比的影响

【目的】氮素吸收与积累是水稻产量形成的重要基础。随着农村劳动力转移,我国水稻生产机械化的步伐随之加快, 机械化播栽使杂交籼稻的生长发育和各生育阶段所处环境发生了改变,但针对其氮素吸收利用特性的研究还较少。本文以杂交籼稻F优498为材料,探讨机械化播栽条件下杂交稻的氮素积累、 分配及碳氮比特点。【方法】采用二因素裂区设计,主因素为播栽方式,共3个水平,分别为机械精量穴直播、 机插和常规手插;副因素为穴苗数,设2个水平,分别为低穴苗数和高穴苗数。研究播栽方式和穴苗数对杂交稻氮素积累、 分配及碳氮比的影响。【结果】机械化播栽对杂交稻氮素吸收利用及碳氮比产生了明显影响,与常规手插相比,机械精量穴直播显著提高了水稻拔节期和成熟期植株含氮量,同时提高了成熟期植株氮素积累能力。机插植株含氮量在抽穗期显著高于手插,并能在拔节期保持较高的植株氮素积累量。不同播栽方式叶片和茎鞘氮素转运量、 氮素表观转运率以及氮素转运贡献率、 氮素干物质生产效率和氮素偏生力表现为常规手插＞机插＞机械精量穴直播,而穗部氮素增加量和百千克籽粒吸氮量则为机械精量穴直播＞常规手插＞机插,氮素稻谷生产效率和氮素收获指数表现为机插＞常规手插＞机械精量穴直播。水稻植株全碳含量及植株碳氮比在各主要生育时期内均受播栽方式显著或极显著影响。机械化播栽方式配合低穴苗数能加强成熟期各器官碳氮比,配合高穴苗数处理能显著提高杂交稻抽穗期穗碳氮比,并且能够促进碳素在植株内的转化和分配。【结论】机械化播栽方式虽降低了拔节期植株全碳含量及植株碳氮比,但可显著提高水稻拔节期和成熟期植株含氮量,提高成熟期植株氮素积累能力,有利于杂交稻氮素高效吸收利用和植株体内碳氮代谢的平衡,因而获得高产高效。     

模拟降雨条件下玉米植株对降雨再分配的作用

为了辨明成熟期玉米对降雨的再分配作用,有效地防治区域水土流失,采用人工模拟降雨的方法,就川西低山丘陵区成熟期玉米植株对降雨的冠层截留量、茎秆流量和穿透雨量的作用进行了研究。结果表明:冠层截留率平均为7.5%,茎秆流率平均为28.8%,穿透雨率平均为63.7%。随着降雨强度的增加,单位时间内玉米冠层的截留量呈增加趋势,但随着玉米植株的叶面积增大,有效截留量却呈减少趋势,株高和角度对它的影响较小。随着叶面积和降雨强度的增加,茎秆流量呈增加趋势,角度影响较小。随着叶面积的增加,穿透雨量呈减少趋势;而随着降雨强度的增加,单位时间内穿透雨的数量呈增加的变化趋势,株高影响较小。     

不同品种油葵对盐胁迫响应研究

通过盆栽试验,研究了盐胁迫对不同品种油葵出苗、生长、产量及植株Na+和K+吸收的影响,明确不同品种油葵对盐胁迫效应的差异。结果表明,随土壤盐浓度的升高,油葵的出苗率、株高、产量和生物量均有所下降,新葵杂6号受到的抑制作用更加明显;与全生育期的相比,各品种在出苗阶段的耐盐性远高于成苗至成熟期阶段,低盐胁迫对油葵的出苗和后期生长均有一定的促进作用。研究发现当盐胁迫对油葵苗期生长的相对抑制率超过40%时不能完成其生活史,超过50%时则不能生长至成熟期,在显蕾或花期枯死。随着盐胁迫程度的加剧植株中Na+的含量成倍增加,K+/Na+显著降低,而K+含量变化较小,适宜的盐浓度可促进植株对钾的吸收,但品种间存在较大的差异,在同一盐浓度下油葵植株中Na+含量陇葵杂1号<法A15<新葵杂6号,而K+含量与K+/Na+则刚好相反,各品种对盐胁迫的敏感性均为花期、显蕾期>苗期>成熟期;减少植株对Na+的吸收,维持K+的稳定性,保持较高K+/Na+是品种耐盐的重要机制之一,三个油葵品种中,陇葵杂1号耐盐性最强,其次为法A15,新葵杂6号耐盐性较差。     

小麦品种及突变体八个农艺性状的遗传模型分析

以小麦不同品种和突变体为材料，组配成５×３ＮＣⅡ交配设计，对８个农艺性状进行了遗传模型分析。结果表明，主穗小穗数、主穗粒重、抽穗期和千粒重的遗传符合加性。显性模型，且显性程度均为部分显性至完全显性。单株穗数和主穗粒数的Ｗｒ／Ｖｒ回归关系不显著，株高和穗长的遗传中，存在着上位性效应。本试验所选的４个矮秆早熟突变体作亲本，有利于提早后代的抽穗期，但不利于培育矮秆和大穗大粒品种。     

应用~(15)N示踪研究棉麦(豆)两熟作物对氮素养分吸收利用

应用~(15)N 示踪法研究我省棉区棉、麦(豆)套种对氮肥合理施用中某些因子的影响。结果表明:在棉、麦套种栽培中,处于生育后期的小麦,对于麦行间施给棉花底肥、苗肥的氮素,仍能分别吸收利用17.5%和2.5%,而且所吸收的养分中,90%以上底肥氮和50%以上苗肥氮转运到穗部;在前茬小麦每亩施氮10斤的情况下,小麦因吸收了棉花底肥中的氮素而增产,但对当季棉花产量无明显影响;因所吸苗肥氮量很少,对小麦无增产作用。在棉豆(蚕豆)套种中,由于蚕豆的固氮作用,对棉花的底肥、苗肥吸收利用很少,仅为3.4%,是小麦吸收量的1/4,可见蚕豆基本不与棉花争氮。在后作棉花施用等量氮情况下,豆茬花(蚕豆不施肥)比麦茬花(小麦每亩施氮10斤)平均增产9.17%。本文还阐述了麦棉两熟中,前后作施肥的相互影响。     

卫星遥感和积温-辐射模型预测区域冬小麦成熟期

准确预测区域尺度的小麦成熟期,指挥麦收机械化作业有序开展,具有十分重要的社会和经济效益。该文针对目前区域冬小麦成熟期预测中时效性差、缺乏空间分布以及缺少定量描述等突出问题,选择华北地区河北、河南和山东3省冬小麦为研究对象,首先基于S-G滤波后的2013年冬小麦生育期时间序列MODIS LAI,采用动态阈值法获取抽穗期具体日期,即叶面积指数(LAI)达到峰值时的具体日期;然后基于由2008-2012年农业气象资料与地面气象资料构建的抽穗-成熟期有效积温模型和总辐射模型,逐个栅格单元计算MODIS LAI获取的抽穗期具体日期到当前日期的积温、太阳辐射总量,并结合全球多模式集合预报(THORPEX Interactive Grand Global Ensemble,TIGGE)资料对当前日期(5月10号至6月8号)之后的16 d冬小麦成熟期进行逐日动态预测以得到全部区域的成熟期预测值;最后采用农业气象站点的成熟期观测值对预测结果进行验证,结果表明:冬小麦成熟期预测值与观测值的决定系数R2为0.92,均方根误差RMSE约为3 d,两者具有良好的相关性。该研究方法对其他大区域的农作物成熟期预测具有借鉴价值。     

中国北部冬麦区小麦生育期对生育阶段积温变化的响应

利用1993-2013年中国北部冬麦区19个农业气象观测站的冬小麦生育期及气象资料,研究了冬小麦各生育阶段积温和生育期的时空变异特征。通过皮尔逊相关性分析等方法,探究冬小麦各生育阶段积温变化对生育期的影响。结果表明：（1）播种-出苗、返青-拔节阶段≥0℃积温和越冬期负积温的值呈东高西低的空间分布,拔节-抽穗、抽穗-乳熟、乳熟-成熟和播种-成熟阶段≥0℃积温为东南低西北高,而出苗-越冬开始阶段≥0℃积温则呈东南高西北低的分布;拔节-抽穗和乳熟-成熟阶段≥0℃积温均在21%的站点上显著减少,返青-拔节、抽穗-乳熟和播种-成熟阶段≥0℃积温及越冬期负积温分别在26%、37%、21%和42%的站点上显著增加,而播种-出苗和出苗-越冬开始阶段≥0℃积温的变化较小;（2）播种和出苗期呈东部晚西部早的空间分布,抽穗、乳熟和成熟期则相反;越冬开始期呈东南晚西北早的分布,返青期则相反;拔节早的站点主要位于麦区东部。播种、出苗、返青、拔节、乳熟和成熟期分别在21%、16%、37%、26%、42%和21%站点显著推迟且多位于麦区东部,而越冬开始期和抽穗期仅在5%站点变化显著;（3）相关分析表明,各生育阶段≥0℃积温（或越冬期负积温）与多个生育期的相关性显著,生育阶段积温的变化可能直接或间接影响了冬小麦的生长发育。越冬期负积温与返青、拔节、抽穗、乳熟和成熟期相关性最大,且与冬后多个生育期呈现一致的时空变异特征,其时空变异性可能是造成冬小麦冬后生育期在时空上存在差异的原因。     

华北平原不同等级干旱对冬小麦产量的影响

华北平原是中国重要的粮食生产基地,其中冬小麦播种面积和产量均居中国首位,在国家粮食安全中具有重要作用,干旱是影响该区域冬小麦产量的最主要农业气象灾害。该研究基于华北平原44个气象站点1981—2017年的逐日气象数据以及作物、土壤和田间管理资料,以作物水分亏缺指数为农业干旱指标,基于调参验证后的农业生产系统模型(Agricultural Production Systems Simulater,APSIM),评估了冬小麦生长发育中后期各生育阶段不同等级干旱对冬小麦单产和总产的影响。结果表明,冬小麦拔节-开花和开花-成熟阶段干旱造成冬小麦减产率空间上均呈北高南低的分布特征,且开花-成熟阶段干旱引起的减产率(26.8%)高于拔节-开花阶段干旱引起的减产率(19.1%),区域间比较均表现为干旱对京津冀地区冬小麦单产影响最大,对河南省冬小麦单产影响最小;随着干旱等级的加重减产率增大,开花-成熟阶段轻旱、中旱和重旱的减产率分别为16.5%、32.8%和44.9%,拔节-开花阶段轻旱、中旱和重旱的减产率分别为10.3%、18.8%和28.6%。结合冬小麦实际播种面积得到各生育阶段干旱对总产的影响,区域间比较均表现为干旱对山东省冬小麦总产影响最大,对河南省冬小麦总产影响最小。     

夏套棉高产优质的最佳种植模式

以夏套棉良种辽棉９号、中棉１６号分别代表特早熟品种和早熟品种，应用二次正交旋转组合设计技术，进行２因子、５水平的系统田间试验，建立了不同夏套棉品种的最佳种植模式，并计算出夏套棉高产优质的气象条件，确定了山东各夏棉区的适宜套播期和密度。     

基于MODIS-EVI及物候差异免阈值提取黄淮海平原冬小麦面积

使用植被指数阈值法提取冬小麦种植面积时,通常需要根据区域间物候差异设置不同阈值。针对这一问题,该文以黄淮海平原为研究区,使用农业气象站生育期观测数据和气象再分析资料,利用逐步进入法模拟冬小麦播种期和成熟期,使用Savitzky-Golay(S-G)滤波重构的MODIS EVI数据逐像元计算播种期至成熟期EVI的峰值频数并结合光谱突变法构建了具有普适性的冬小麦种植面积提取模型。用统计数据验证提取结果表明:在市级尺度和县级尺度上R~2分别为0.91(RMSE 60.08×10~3 hm~2)和0.80(RMSE 8.97×10~3 hm~2)。该文改进的提取模型既考虑了区域间的物候差异,又避免了阈值设置问题,具有一定的普适性,能较好地在大范围内应用于冬小麦面积快速提取,可为大范围内冬小麦监测及估产提供参考。     

Effects of sowing date, tillage and residue management on productivity of cotton (Gossypium hirsutum L.)–wheat (Triticum aestivum L.) system in northwest India

In southwestern region of Punjab in north India, sowing dates of cotton crop in cotton (Gossypium hirsutum L.)–wheat (Triticum aestivum L.) system are staggered from last week of April to mid of May depending upon the surface water supply from canal as ground water is not fit for irrigation. Further, farmers practice intensive cultivation for seedbed preparation and burning of wheat straw before sowing of cotton crop. With the present farmers’ practices, yields have become static and system has become non-profitable. Field experiments were conducted on Entisols for two rotations of cotton–wheat system during the years of 2004–2005 and 2005–2006 in split plot design to study the direct and interactive effects of date of sowing and tillage-plus-wheat residue management practices on growth and yield of cotton and wheat and to increase the profitability by reducing the tillage operations, which costs about 50% of the sowing cost. The pooled analysis showed that in cotton crop, there was a significant interaction between year × dates of sowing. Among different tillage-plus-wheat residue management practices yields were 23–39% higher in tillage treatments than minimum-tillage. In wheat, grain yield in tillage treatments were at par. Water productivity amongst the tillage treatments in cotton was 19–27% less in minimum tillage than others tillage treatments. Similar trend was found in wheat crop. Remunerability of the cotton–wheat system was more with a combination of reduced tillage in cotton and minimum tillage in wheat than conventional tillage.     

Plant Responses of Ultra Narrow Row Cotton to Nitrogen Fertilization

ABSTRACT

Recent developments in cotton (Gossypium hirsutum L.) production technology in the Mississippi River Delta region include drill planting cotton. Production systems that include drill planting cotton are referred to as ultra narrow row (UNR). Ultra narrow row cotton production is a low input system designed to maximize economic returns. Cotton grown under UNR systems is generally lower yielding and lower returning than conventionally spaced cotton, but the inputs and input costs are also generally reduced compared to conventionally spaced cotton production systems. Studies were conducted for five location-years in southeastern and northeastern Arkansas to determine the optimum N-fertilizer rate for UNR cotton. Plant maturity was estimated using nodes above white flower (NAWF) measurements. The NAWF indicated that greater nitrogen (N)-rates delayed maturity of the crop, although differences were not always significant. Lint yields were significantly different in only three of five location-years. Yield responses of UNR cotton tended to maximize with N-treatments between 56 and 84 kg N ha^{? 1} when significant differences were observed. Plant height, similar to lint yield, was significantly different due to N-treatments in three out of five location-years, and generally increased with increasing N-fertilization up to 112 kg N ha^{? 1}. Boll load was significantly influenced by N-fertilization in only two of five location years. In these two instances, 84 kg N ha^{? 1} was sufficient to maximize boll load. Boll weight, a component of yield, was determined in the southern Arkansas location only. Significant differences in boll weight due to N-fertilization were found in only two of four years. Boll weight generally increased with increasing N-fertilization.     

气候变化情景下黄淮海冬麦区降水量及其适宜度变化分析

采用双线性插值法将RegCM3模式模拟的A1B情景下该区域1951-2100年0.25°×0.25°的格点数据插值到各站点位置,然后利用黄淮海冬麦区1971-2000年83个站点逐日气象资料对其进行误差订正,再将情景数据分为1951-1980年、1981-2010年、2011-2040年、2041-2070年和2071-2100年共5个阶段,计算各阶段冬小麦主要生育期降水量及其适宜度,并分析相应的时空变化特点。结果表明：黄淮海冬麦区在暖湿化的气候情景下,冬小麦各主要生育期降水量和降水适宜度总体上呈现南方多北方少的分布特点,返青-拔节期降水量最少,抽穗-成熟期降水量最多,相应各主要生育期的降水适宜度表现为返青-拔节期和抽穗-成熟期较高、拔节-抽穗期较低的特点。分时段分析结果显示,随着时间推延,各主要生育期内降水适宜度与降水量基本呈正相位的变化关系,即降水量越大,适宜度也相应增大。返青-拔节期的降水量和降水适宜度均呈现北部增加、南部明显减少的趋势,拔节-抽穗期降水量和降水适宜度均呈减少-增加-减少-增加的波动变化趋势,抽穗-成熟期降水量和降水适宜度均呈先减少后相对稳定的变化趋势,全生育期内降水量和降水适宜度均呈先减少后增加的趋势。未来全球气候变暖情景下,黄淮海冬麦区北部可以考虑根据实际情况小幅扩大种植规模;南部可以考虑保持现有种植规模或小幅减小种植规模。