偏旱年休闲期施肥覆盖对旱地小麦播前土壤水分的影响及其与产量的相关分析

为了改善旱地小麦的土壤水分状况,提高旱地小麦的产量,采用大田试验,研究了休闲期施肥覆盖对播前土壤水分含量的影响及其与产量的关系。结果表明：休闲期施有机肥提高了休闲期降雨补给率,但不显著,休闲期地膜覆盖与纸覆盖均可显著提高休闲期降雨补给率。休闲期施有机肥、覆盖均可提高播前0~100 cm、100~200 cm、0~300 cm土层土壤含水量,施肥与覆盖对播前200~300 cm土层土壤含水量的影响较小。结果还表明：地膜覆盖对播前不同土层土壤含水量的增加效果均大于纸覆盖,施肥可增大地膜覆盖对土壤水分的影响范围,在有机肥条件下地膜覆盖可增加40~160 cm各土层土壤含水量,不施肥条件下可增加40~140 cm各土层土壤含水量。休闲期施肥、覆盖均可显著增产。相关分析表明：播前0~100 cm、100~200 cm、0~300 cm土壤含水量与旱地小麦穗粒数、产量均显著正相关,在20~ 140 cm各土层土壤含水量与产量和穗粒数的相关性均达到显著或极显著水平。总之,休闲期施肥与覆盖均有利于旱地小麦播前土壤水分状况的改善和产量的提高,且以有机肥条件下地膜覆盖效果最好。     

休闲期深松配施氮肥对旱地土壤水分及小麦籽粒蛋白质积累的影响

为探索旱地小麦休闲期蓄水保墒及其配套施肥技术,2009-2011年连续2个小麦生长季,在山西闻喜县进行了休闲期深松或无耕作条件下低(75 kg hm^-2)、中(150 kg hm^-2)、高(225 kg hm^-2)施氮水平的田间试验,以明确深松处理配合施氮对土壤水分、籽粒蛋白质形成的影响。结果表明,深松处理可提高播前土壤蓄水量,尤其是深层土壤(60~160 cm)蓄水量,欠水年和丰水年分别提高12%~34%、10%~22%。深松处理后,籽粒谷氨酰胺合成酶(GS)、旗叶谷氨酸合酶(GOGAT)、低氮和中氮条件下籽粒GOGAT、籽粒谷丙转氨酶(GPT) 活性均提高;籽粒蛋白质产量和球蛋白含量,及丰水年谷蛋白含量和谷醇比也提高。随施氮量增加,开花期20~200 cm土壤蓄水量呈下降趋势,但籽粒GS、灌浆中后期旗叶GOGAT、灌浆后期籽粒GPT活性均上升,籽粒蛋白质及其组分含量提高,中氮条件下籽粒谷醇比最高。施氮量对深松处理开花期深层土壤蓄水量、籽粒蛋白质产量、籽粒GS和GPT活性有较大调控效应。深松配施氮肥条件下,丰水年开花期土壤水分与籽粒清蛋白、谷蛋白、蛋白质含量关系密切,而欠水年开花期土壤水分与谷醇比关系密切。氮代谢酶主要影响籽粒球蛋白含量、蛋白质产量的积累,丰水年还影响籽粒谷蛋白含量和谷醇比的提高。总之,旱地小麦休闲期深松蓄水效果好;配施氮量225 kg hm^-2有利于提高籽粒蛋白质及其组分含量,在欠水年施氮量150 kg hm^-2有利于提高籽粒蛋白质产量及谷醇比。     

旱地小麦休闲期不同耕作措施对土壤水分蓄纳利用与产量形成的影响

为了提高旱地冬小麦的水分利用率,采用大田试验,研究休闲期不同耕作措施对旱地冬小麦土壤含水量、产量及水分利用率的影响。结果表明,休闲期不同耕作措施可明显提高播前与越冬期0~100 cm、100~200 cm土层含水量,有利于旱地冬小麦出苗与越冬;同时,休闲期不同耕作措施可明显提高后续各生育期土壤含水量,提高穗数、穗粒数,显著提高籽粒产量与水分利用率,各处理下数据显示休闲期深耕处理效果优于深松与免耕处理。总之,休闲期不同耕作措施均有利于旱地小麦土壤水分、产量和水分利用率的提高,是实现旱地小麦增产的有效措施。     

追肥深度对旱地小麦花后旗叶衰老特性及产量的影响

为给华北旱作区小麦确定合理的追肥深度提供科学依据,以冬小麦济麦22为材料,在大田条件下研究了春季拔节期开沟施肥(0,5,10,15 cm)对旱地小麦花后旗叶衰老特性及产量的影响。结果表明,在整个生育期,各处理的小麦旗叶中POD活性、SOD活性都表现为W2W1W3W0,MDA含量表现为W0W3W1W2,可溶性蛋白含量则表现为W0一直低于其他处理,W2始终高于其他处理。说明肥料深施能够提高小麦旗叶中的POD和SOD活性、增加可溶性蛋白含量,抑制MDA的产生,从而延缓了叶片衰老。各处理小麦的产量表现为W2W1W3W0,W1、W2、W3比W0每公顷产量分别提高了8.5%,14.0%,4.2%,W2与W0产量差异显著。可见,肥料深施有助于小麦产量的提高,增产效果最明显的追肥深度是10 cm。     

氮素对花铃期短期渍水棉花根系生长的影响

于2005—2006年在江苏南京农业大学卫岗试验站进行盆栽试验,设置正常灌水(土壤含水量为田间持水量的75%左右)和棉花花铃期土壤短期渍水处理(将正常灌水的棉花增加灌水至盆内有可见明水,持续8 d,然后用导管排除表面水层,使盆内土壤含水量逐渐恢复到田间持水量的75%左右),每个水分处理设置3个氮素水平(0、3.73、7.46 g N pot^-1,分别相当于大田0、240、480 kg N hm^-2),研究氮素对花铃期短期渍水棉花根系生长的影响。结果表明,在渍水处理结束时,与正常灌水处理相比,根干重和根冠比(R∶S)均降低;根系可溶性蛋白含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性降低,过氧化物酶(POD)活性升高,丙二醛(MDA)含量升高;棉花根系活力和单株光合速率(CAP)显著降低。增加施氮可降低渍水棉花根系SOD活性,提高POD和CAT活性,以3.73 g N pot^-1(240 kg N hm^-2)施氮水平下的棉花根干物重最大,根系MDA含量最低,根系活力最强,单株光合速率(CAP)最高,相应籽棉产量最高。渍水停止15 d后,渍水棉花根系抗氧化酶活性和MDA含量与正常灌水处理的差异较小;施氮仍可提高棉花根系POD与CAT活性,降低MDA含量,增强根系活力,提高CAP。     

氮素对花铃期短期渍水棉花根系生长的影响

于2005—2006年在江苏南京农业大学卫岗试验站进行盆栽试验,设置正常灌水(土壤含水量为田间持水量的75%左右)和棉花花铃期土壤短期渍水处理(将正常灌水的棉花增加灌水至盆内有可见明水,持续8 d,然后用导管排除表面水层,使盆内土壤含水量逐渐恢复到田间持水量的75%左右),每个水分处理设置3个氮素水平(0、3.73、7.46 g N pot^-1,分别相当于大田0、240、480 kg N hm^-2),研究氮素对花铃期短期渍水棉花根系生长的影响。结果表明,在渍水处理结束时,与正常灌水处理相比,根干重和根冠比(R∶S)均降低;根系可溶性蛋白含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性降低,过氧化物酶(POD)活性升高,丙二醛(MDA)含量升高;棉花根系活力和单株光合速率(CAP)显著降低。增加施氮可降低渍水棉花根系SOD活性,提高POD和CAT活性,以3.73 g N pot^-1(240 kg N hm^-2)施氮水平下的棉花根干物重最大,根系MDA含量最低,根系活力最强,单株光合速率(CAP)最高,相应籽棉产量最高。渍水停止15 d后,渍水棉花根系抗氧化酶活性和MDA含量与正常灌水处理的差异较小;施氮仍可提高棉花根系POD与CAT活性,降低MDA含量,增强根系活力,提高CAP。     

氮肥和密度对精量穴直播水稻的影响Ⅱ——生理特性

采用大田随机区组设计,研究了不同的施氮水平和不同的栽培密度水平对精量穴直播晚稻培杂泰丰某些生理特性的影响,探讨精量穴直播水稻产量形成的生理特性,为精量穴直播水稻生产推广提供理论依据。结果表明：增加施氮量能够显著提高叶绿素含量,提高光合速率,提高植株吸氮量。最佳的施氮（纯氮）水平12.5 kg/666.7m（2N2）下,其齐穗期和齐穗后15天叶片中的超氧化物歧化酶（SOD）活性显著高于其他处理;齐穗后15天叶片中的过氧化物酶（POD）活性显著高于其他处理,齐穗后15天叶片中的丙二醛（MDA）含量显著小于其他处理。最佳的密度水平（14 cm×25 cm）（D2）下,其齐穗期,齐穗后15天和成熟期的POD活性显著高于其他处理;齐穗后15天和成熟期叶片中的MDA含量显著低于其他处理。最佳的氮肥（纯氮）和密度组合（12.5 kg/666.7m2）＋（14 cm×25 cm）（N2D2）,其齐穗期和齐穗后15天叶片中的SOD活性显著高于其他处理;齐穗期,齐穗后15天和成熟期叶片中的POD活性显著高于其他处理;齐穗期和成熟期的MDA含量显著低于其他处理。     

施氮水平对不同种植模式小麦旗叶衰老和产量的影响研究

摘要：①氮素水平与小麦后期旗叶衰老有着密切关系。中氮和高氮处理与低氮和无氮处理相比,显著提高了SOD和POD的活性,相对改善了细胞中活性氧产生与清除之间的平衡,减少了细胞内过氧化物的积累,减缓了叶片衰老;但平作栽培小麦264 kg .hm-2水平（N3处理）与165kg .hm-2水平（N2处理）间的SOD、POD活性、MDA含量以及叶绿素含量等生理指标差异不显著,表明施氮量达到一定水平后继续增加施氮量对延缓小麦旗叶衰老无显著效应。②通过对垄作和平作两种栽培模式的比较发现,小麦旗叶衰老进程分为两个阶段;平作小麦以花后14天,垄作小麦以花后21天为拐点,前期为缓慢衰老期,后期为急剧衰老期。在缓慢衰老期,旗叶POD、SOD活性,叶绿素含量会略有上升;而进入急剧衰老期后,上述三个生理指标都急剧下降。平作小麦比垄作小麦提前进入急剧衰老期。③氮素水平为165kg .hm-2时,两种栽培模式均可以获得中产以上产量;264 kg .hm-2水平下能够获得更高的产量,且垄作栽培小麦的增产优势较平作小麦更明显。     

施氮水平对不同栽培模式小麦旗叶衰老及产量的影响

氮素水平与小麦后期旗叶衰老有着密切关系。中氮和高氮处理与低氮和无氮处理相比,显著提高了SOD和POD的活性,相对改善了细胞中活性氧产生与清除之间的平衡,减少了细胞内过氧化物的积累,减缓了叶片衰老;但平作栽培小麦264kg/hm2水平(N3处理)与165kg/hm2水平(N2处理)间的SOD、POD活性、MDA含量以及叶绿素含量等生理指标差异不显著,表明施氮量达到一定水平后继续增加施氮量对延缓小麦旗叶衰老无显著效应。通过对垄作和平作2种栽培模式的比较发现,小麦旗叶衰老进程分为两个阶段;平作小麦以花后14天,垄作小麦以花后21天为拐点,前期为缓慢衰老期,后期为急剧衰老期。在缓慢衰老期,旗叶POD、SOD活性,叶绿素含量会略有上升;而进入急剧衰老期后,上述3个生理指标都急剧下降。平作小麦比垄作小麦提前进入急剧衰老期。氮素水平为165kg/hm2时,2种栽培模式均可以获得中产以上产量;264kg/hm2水平下能够获得更高的产量,且垄作栽培小麦的增产优势较平作小麦更明显。     

旱地麦田夏覆盖和磷肥调控对小麦籽粒碳氮积累的影响

针对覆盖保水增产但会降低籽粒含氮量问题,以休闲期深翻后全覆盖、半覆盖和不覆盖(对照)为主区,以播前配施磷肥(P2O5) 75(低磷,LP),135(中磷,MP),180 kg/hm~2(高磷,HP)为副区,在山西省南部开展试验,以期为该地区旱地小麦提供产量与品质同步提升的耕作栽培技术。结果表明,与不覆盖相比,夏覆盖播种期土壤蓄水量显著提高,达27. 47～43. 09 mm,休闲期蓄水效率显著提高,达7. 51%～11. 79%,且全覆盖显著高于半覆盖;夏覆盖配施磷肥有利于增加花前土壤蓄水量,降低开花期土壤蓄水量,全覆盖配施135 kg/hm~2磷肥幅度最大;同等磷肥条件下,夏覆盖产量和水分利用效率分别提高27%～51%和18%～29%,全覆盖产量高于半覆盖;全覆盖条件下,135 kg/hm~2磷肥可促进灌浆初期和中期籽粒淀粉积累、灌浆初期蛋白质积累;夏覆盖配施135 kg/hm~2磷肥成熟期籽粒的淀粉含量、淀粉和蛋白质产量提高,但籽粒蛋白质含量降低,且全覆盖高于半覆盖,籽粒蛋白质含量相反。此外,旱地麦田夏覆盖配施磷肥条件下,籽粒产量与播种期、返青期、拔节期土壤蓄水量呈显著正相关,与淀粉含量呈极显著正相关、与蛋白质含量呈负相关;开花期土壤蓄水量与淀粉含量和蛋白质含量呈负相关。籽粒产量、淀粉和蛋白质产量回归方程拟合曲线为线性函数,最高点是全覆盖配施135 kg/hm~2磷肥处理。可见,休闲期深翻后覆盖能够显著提高播前底墒,配施磷肥有利于返青期和拔节期土壤蓄水量增加,开花期土壤蓄水量降低,促进营养器官前期生长发育和灌浆前期的籽粒碳氮积累,最终达到产量和品质同步提升的目的。综合而言,山西省南部旱地小麦采用休闲期深翻后全覆盖配施135 kg/hm~2磷肥是实现产量和品质同步提高的耕作栽培技术。     

不同栽培模式对旱作冬小麦根系生长 时空分布及水分利用的影响

为了研究不同栽培模式对旱作冬小麦根系生长时空分布以及水分利用的影响,利用2个旱作冬小麦品种在覆膜、覆盖有机肥、播量减半、追施氮肥等单因子或综合栽培条件下进行大田实验,测定冬小麦不同生育期的根系生长特征参数和水分消耗特征,综合最终产量及水分利用效率。结果表明,半干旱地区覆膜和有机肥由于明显的保水优势,能提高小麦花后各层根重,尤其是花期60 cm以下深层根量分布,促进水分利用;覆膜和有机肥综合应用时根系生长不一定累积增加,但是产量和水分利用效率提高4%以上;覆膜小麦根系群体调节能力强,播量减半处理后根重增加,产量受影响较低;拔节期追肥显著提高土壤深层根量,使冬小麦土壤水分消耗时间后移,同时配施有机肥使‘长旱58’产量达到7.0 t/hm2,在所有栽培模式中最具产量优势;不同小麦品种对于栽培模式的响应不同,应结合实际生产采用最佳栽培模式以提高产量和水分利用效率。综合以上,不同栽培模式的综合应用将是半干旱地区旱作农业进一步提高产量和水分利用效率可行途径。     

青海东部旱地玉米覆膜对产量及水热效应的影响

为研究地膜覆盖对旱地春玉米土壤水热效应和玉米产量的影响,对青海省海东市民和县旱地春玉米全膜覆盖栽培与传统露地栽培进行比较研究,以期为当地旱地玉米覆膜栽培的可持续性提供理论依据。研究结果表明,春玉米采用覆膜技术能显著增加耕层土壤(0~20 cm)贮水量,相比于无膜处理提高了13.9%,使耕层土壤能够在生育期保持湿润状态。覆膜处理极显著提高了玉米水分利用效率,相比于无膜处理增加了9.53 kg/(mm·hm²),提高了48.1%。整个生育期,覆膜处理耕层平均土壤温度比无膜处理高4.9℃,覆膜措施的增温效果主要体现在玉米生育前期,随着生育时期的推移,覆膜处理对耕层土壤温度的增温效果逐渐减小。覆膜处理可显著改善玉米百粒重和穗粒重等经济性状,相比无膜处理增产达50.6%。地膜覆盖可以较好地改善浅层土壤水热状况,促进玉米增产。同时,覆膜栽培技术存在加剧玉米对深层土壤水分消耗的风险,随着种植年限的增加可能会对土壤水分的年际平衡产生不利的影响,故如何高效调控干旱地区覆膜栽培方式下土壤水分状况还需进一步研究。     

地膜覆盖对辣椒地土壤氮素的影响

地膜覆盖在西南地区农业生产中有着广泛的应用,但关于地膜覆盖对土壤养分的研究还比较匮乏,为了揭示地膜覆盖对土壤氮素的影响,于2014 年5—9 月在重庆市北碚区进行了辣椒种植的田间试验,对地膜覆盖条件下辣椒地的土壤水热条件、氮素以及辣椒产量进行观测。相比于对照,试验期间覆膜种植土壤10、20、30 cm平均温度分别提高了2.3、2.8、2.0℃,增温效果显著,而对土壤重量含水量的影响不明显;覆膜种植条件下,土壤耕层全氮、碱解氮、铵态氮和硝态氮含量分别为1.30 g/kg、150.83 mg/kg、112.25 mg/kg、105.80 mg/kg,分别比对照处理增加了7.44%、32.84%、88.72%和73.90%;另外,地膜覆盖能够促进植株发育并提高辣椒产量,使其开花坐果期提前4 天,结果时间提前5 天,辣椒产量提高14.11%。实验结果表明,地膜覆盖在改善土壤水热条件、增加土壤氮素含量以及提高作物产量方面具有积极作用。     

全生物降解地膜覆盖对旱地土壤水分状况及春小麦产量和水分利用效率的影响

The purpose of this study was to investigate the ecological effect of full biodegradable film mulching and its effect on the production of spring wheat, and to seek a green, efficient and sustainable coverage in the semi-arid area of the Northwest Loess Plateau. Taking the uncovered land as the control (CK), to systematically studied the effects of full biodegradable film mulching (BM) and the polyethylene film mulching (PM) with bunch planting on soil water status, rain fallow efficiency and its impact on yield and water use efficiency of dryland spring wheat from 2015 to 2018. The results showed that both BM and PM significantly increased the water storage of 0-200 cm soil layer and rain fallow efficiency in each growth period of spring wheat, but there was not significant differences between BM and PM. From 2015 to 2018, the water storage of BM increased by 9.5 mm, 14.2 mm, 25.0 mm, and 39.0 mm respectively compared with CK. In the fourth year of continuous cropping, the water storage of PM, BM and CK 0-200 cm soil layers were 347.5 mm, 345.5 mm and 320.0 mm, respectively. Compared with CK, the rain fallow efficiency of BM and PM increased by 39.63% and 43.98%, respectively, which effectively alleviated the risk of spring drought in the next season. BM was similar to PM in seedling rate, the number of productive ears and the percentage of productive spike, and significantly higher than CK. The number of BM seedlings increased by 15.87% compared with CK in dry year, the number of productive ears increased by 14.70% on average in other years except 2015, and the percentage of productive spike increased by 3.08% on average in four years. The total amount of dry matter accumulation of BM was basically the same as PM, and before anthesis was slightly lower than PM, but higher than PM after anthesis, which was more conducive to grain filling and yield formation, and the amount of dry matter accumulation of both BM and PM are significantly higher than CK in each growth period. The annual average water consumption of PM, BM and CK was 287.46 mm, 289.76 mm, and 276.06 mm, respectively, and compared with PM, BM increased the evaporation water consumption. Compared with CK, the grain yield of BM and PM increased 48.07% and 54.95% respectively, and water use efficiency increased 46.08% and 56.07% in four years, there was not significant differences between BM and PM. There was not significant differences in soil water effect and yield effect between the full biodegradable film and PE film, and the full biodegradable film can be applied to the whole field soil-plastic mulching with bunch planting of spring wheat in dry land and provide technical support for the green and efficient production of wheat in dry land.     

不同覆盖方式对旱地马铃薯叶片抗氧化生理及产量的影响

为探究西北半干旱雨养条件下不同覆盖措施对旱地马铃薯增产及抗性生理的影响,以‘陇薯7号’为材料,设置了玉米秸秆带状覆盖(SM)、地膜覆盖(PM)和无覆盖对照(CK)3种栽培方式,研究了不同处理下马铃薯植株叶片抗氧化酶活性、渗透调节物质和膜脂过氧化物含量、产量及其构成要素的差异。结果表明:SM显著提高马铃薯植株细胞清除自由基和过氧化氢的能力,维持了较高的渗透性。SM较PM和CK处理分别显著增加过氧化物酶(POD)活性23.0%和62.6%,超氧化物歧化酶(SOD)活性10.2%和28.3%,过氧化氢酶(CAT)活性11.4%和38.1%,降低丙二醛(MDA)含量23.7%和11.7%。SM和PM分别较CK增产15.9%和34.0%,覆盖显著提高单薯重是增产的主要原因。灰色关联度分析结果表明,SM处理产量与CAT和SOD活性高度关联,与POD和SOD活性中度关联,而PM处理产量仅与Pro含量高度关联。可见,秸秆带状覆盖在提高马铃薯叶片抗氧化能力,延缓植株衰老,提高产量方面有显著效果,可供半干旱秸秆资源丰富地区推广应用。     

冷藏期间水分胁迫对菠菜叶片衰老生理的影响

保水处理菠菜以低密度聚乙烯（LDPE）薄膜袋自然合拢不扎口包装,对照菠菜直接装在多孔塑料筐内,在RH80%、温度（2±1）℃下贮藏,研究冷藏期间大量失水（水分胁迫）对菠菜叶片叶绿素降解和活性氧代谢的影响。结果表明,冷藏期间对照菠菜失水很快,遭受严重的水分胁迫;而保水处理菠菜失水很少。与保水处理菠菜相比,水分胁迫加快了对照菠菜叶片叶绿素含量的下降速度,使超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）和谷胱甘肽还原酶（GR）活性降低,其中CAT和APX活性降低速率超过SOD,促进了过氧化物酶（POD）活性的上升,但没有明显增加丙二醛（MDA）的积累。说明水分胁迫降低了采后菠菜贮藏期间活性氧清除酶的活性,导致氧化胁迫,从而加速叶绿素的降解和衰老。     

黄土塬区旱作大豆覆膜保水技术效果研究

研究了不同覆膜方式对旱作大豆产量和水分利用效率影响。结果表明,秋季覆膜的周年栽培模式可有效蓄保秋冬闲期土壤水分,大豆临播前0~100cm土层贮水量比常规覆膜或传统露地增加30.5mm,土壤贮水量的增加可有效缓解大豆生长前期土壤水分不足而造成的水分胁迫;周年覆膜大豆产量为3228.7kg/hm²,较常规覆膜和传统露地分别增产19.0%和40.8%,水分利用效率为10.3kg/(hm².mm),较常规覆膜、传统露地分别提高10.8%和37.3%。     

干旱对不同类型冬小麦根系可溶性物质、相关酶活性及地上部形态的影响

为研究干旱对不同类型冬小麦根系抗氧化酶和渗透物质的影响,以水肥型冬小麦品种‘济麦22’、抗旱节水型冬小麦品种‘青麦6号’为材料,通过PVC土柱试验,设置全生育期正常浇水和不浇水2个处理,观察拔节、挑旗、开花、灌浆期小麦的超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)等渗透调节物质及地上部形态的变化。随着生育时期的进行,冬小麦的群体数量、根系内过氧化物酶(POD)活性、可溶性糖含量呈逐渐降低的趋势;根系内SOD活性、脯氨酸含量呈先增加后减少的趋势;MDA含量呈逐渐增加的趋势。2个冬小麦品种在不同控水条件下表现出不同的变化趋势,‘济麦22’在满足水分条件下根系内的SOD活性、POD活性以及可溶性糖含量显著大于‘青麦6号’。但在全生育期不浇水处理下,‘青麦6号’的群体数量、SOD活性、POD活性、可溶性糖含量以及脯氨酸含量均表现出显著增加的趋势。干旱胁迫下,‘青麦6号’在根系方面表现出较强的抗氧化能力与调节细胞渗透势的能力,以实现维持体内水分平衡、增强对干旱胁迫的适应性。