分蘖期控水处理对超级稻产量和生理特性的影响

为了探明超级稻在不同分蘖阶段的最适控水程度,以广东省主推超级稻品种玉香油占为材料,于2014年在华南农业大学农场进行田间试验。在水稻分蘖数达到不同的2个阶段分别设置2个水分梯度处理,研究了分蘖至拔节期控水处理对超级稻叶片抗氧化酶活性、渗透调节物质含量和光合特性等的影响,以及对产量构成因素和最终产量的影响。结果表明:分蘖期适度控水(控制0~20 cm土层平均土壤相对含水率为(60±5)%能够提高处理期间早季玉香油占叶片SOD、POD、CAT和晚季SOD、POD等抗氧化酶活性;也能够提高早晚季处理期间叶片脯氨酸等渗透调节物质含量;同时,还能够降低叶片MDA含量。分蘖期适度控水在复水后能够显著提高叶片净光合速率等光合特性,同时还能够减少无效分蘖数、提高后期叶面积指数,促进籽粒灌浆和光合产物的积累,进而提高成穗率、穗粒数和结实率,显著提高产量。因此,在玉香油占分蘖期控制0~20 cm土层平均土壤相对含水率为(60±5)%能够达到节水、高效栽培的目的。     

测墒补灌对冬小麦干物质积累与分配及水分利用效率的影响

于2007-2008和2008-2009小麦生长季, 以高产中筋冬小麦品种济麦22为材料, 在山东兖州小孟镇史王村(35.41°N, 116.41°E)采用大田试验, 研究了4种灌水处理对冬小麦干物质积累与分配及水分利用效率的影响。结果表明, 不灌水的W0处理(土壤相对含水量为播种期80% + 拔节期65% + 开花期65%)成熟期干物质积累量最低, W1处理(土壤相对含水量为播种期80% + 拔节期70% + 开花期70%)成熟期干物质积累量最高, 籽粒干物质分配量显著高于W2处理(土壤相对含水量为播种期80% + 拔节期80% + 开花期80%)和W3处理(土壤相对含水量为播种期90% + 拔节期80% + 开花期80%);开花前贮藏在营养器官中的干物质开花后向籽粒的再分配量和再分配率均为W0>W3>W2>W1, 开花后干物质积累量对籽粒的贡献率为W1>W2>W3>W0;W1处理在灌浆末期保持较高灌浆速率和净光合速率, 提高了开花后干物质的积累量和向籽粒的分配比例, 有利于增加粒重;W0处理水分利用效率较高, 但产量最低;灌水处理的籽粒产量、灌溉水利用效率、降水利用效率和灌溉效益两生长季均随测墒补灌量的增加而显著降低。综合两年结果, W1是本试验条件下高产节水的最佳灌溉处理, 其播种期、拔节期和开花期设计0~140 cm土层土壤平均相对含水量分别为80%、70%和70%, 在两个小麦生长季中, 通过测墒, 分别补充灌水43.8 mm和13.8 mm, 灌溉水和降水的利用效率最高, 并获得了最高籽粒产量, 分别为8837.8 kg hm^-2和9040.9 kg hm^-2。     

膜下滴灌量对复播大豆土壤含水量及产量形成的影响

为探明膜下滴灌量对复播大豆土壤含水量及产量形成的影响规律,为当地复播大豆高产节水的适宜滴灌量提供理论依据。于2016年大田滴灌试验条件下,采用单因素随机区组试验设计,试验设3780 m3/hm2(W1)、3360 m3/hm2(W2)、2940 m3/hm2(W3)、 2520 m3/hm2(W4)、2100 m3/hm2(W5). 5个滴灌量处理。研究结果表明：随着滴灌量的增加,各处理0~60 cm土层土壤含水量均呈增加趋势,不同生育时期各处理0~40 cm土层土壤含水量变化较小,40~60 cm土层土壤含水量变化较大;各处理复播大豆全生育期的株高及茎粗均表现为W2>W1>W3>W4>W5;叶面积指数及叶日积均随着滴灌量的增加呈现先增后降的变化趋势,且各处理均在鼓粒期达到最大值,以W2处理最高,分别为5.66和97.83 m2?d; W2处理干物质最大积累速率(Vm)、干物质总量及产量均为最高,其中产量为3133.25 kg/hm2,较W1、W3、W4、W5处理的分别提高了8.08%、11.48%、27.87%、47.73%;灌溉水利用效率在W2、W3、W4之间则差异不显著,但W1处理的与其他处理的均达到显著差异(P<0.05)。综合考虑复播大豆的生长发育、产量及灌溉水利用效率,得出复播大豆高产节水的适宜膜下滴灌量为3360 m3/hm2。     

糯稻新品种特糯2072分蘖成穗规律初探

特糯2072的分蘖成穗情况受基本苗影响较大。随着基本苗的增加,最高分蘖期提前,成穗率下降,单穴分蘖和单穴成穗数在单穴栽插1~7苗范围内相应增加。适当提高基本苗数有助于发挥特糯2072的大穗型品种优势,实现分蘖成穗和产量构成因素的最优组合,获得最高产量。在17cm×20cm的栽插密度下,基本苗应控制在138万~188万株/hm²,即每穴栽插5~7苗为宜。     

不同土层测墒补灌对小麦旗叶光合特性和干物质积累与分配的影响

2011-2012和2012-2013年连续2个小麦生长季,在大田条件下,设置0~20 cm (D1)、0~40 cm (D2)、0~60 cm (D3)和0~140 cm (D4) 4个土层测定土壤含水量,以各土层平均土壤相对含水量拔节期65%和开花期70%为目标相对含水量,全生育期不灌溉为对照处理 (D0),研究依据不同土层的土壤含水量测墒补灌对小麦旗叶光合特性和干物质积累与分配的影响。结果表明：D2的开花期叶面积指数和单位土地面积上旗叶叶面积、开花后7 d和14 d的旗叶净光合速率和实际光化学效率均高于其他处理,而气孔限制值低于其他处理;D2的成熟期干物质积累量、开花后干物质向籽粒的分配量和开花后同化物分配对籽粒的贡献率亦高于其他处理。两年度D2的籽粒产量分别为9367.4 kg hm^-2和9727.5 kg hm^-2,均显著高于其他处理;同时,D2的水分利用效率高于D0、D3和D4处理,与D1处理无显著差异。因此,于小麦拔节期和开花期依据0~40 cm土层的土壤含水量测墒补灌是同步实现高产和高水分利用效率的有效措施。     

不同覆膜种类和还苗期灌溉方式对襄阳山区烟草生长发育的影响

以云烟87为研究对象,于2018-2019年连续2年研究了烟草还苗期常规灌溉、轻度补灌和重度补灌3种灌溉方式与白膜、转光膜、配色膜和黑膜4种覆膜颜色互作对前期垄体膜下土温、土壤含水率,揭膜时烟株农艺性状、干物质积累量和烤后烟产质量的影响。结果表明：在不同补灌条件下,补灌方式对垄体膜下土温影响较小;在相同补灌条件下,白膜和转光膜升温效果优于配色膜和黑膜;垄体膜下0~15cm土壤含水率表现为黑膜>配色膜>转光膜>白膜,15~30cm土层土壤含水率表现为白膜>转光膜>配色膜>黑膜。在相同覆膜处理下,移栽后1~7d土壤含水率随补灌量的增加呈上升趋势,0~15cm土层上升较显著。互作处理M-Z（轻度补灌+转光膜）揭膜时烟株、根茎叶干物质积累量最高,烤后烟的产质量表现最好。在襄阳山区采用轻度补灌+转光膜方式可促进烟株大田生育期前期生长发育,提升烟叶产量和质量。     

免耕冬小麦田土壤微生物特征和土壤酶活性对水分调控的响应

针对华北地区冬小麦的免耕农业管理方式,研究了不同水分管理方式对小麦产量及产量因子、土壤基础呼吸、土壤微生物量氮(SMBN)和土壤酶活性的影响。试验设常规灌溉(W1)、节水灌溉(W2)和无灌溉(W3)3个处理,小麦全生育期总灌水量分别为150、75和0 mm。W1与W2处理对小麦产量影响较小,但W3显著降低小麦产量。水分胁迫对冬小麦拔节期和灌浆期的土壤基础呼吸和土壤微生物量氮影响较大,土壤基础呼吸表现为W2和W3低于W1,而土壤微生物量氮的影响则表现为W1W2W3。随灌溉量的减少,土壤β-葡萄糖苷酶、多酚氧化酶和脲酶活性均有不同程度的降低。与冬小麦生长后期相比,土壤酶活性对水分的胁迫响应在生长前期更为敏感,其中0~10cm土层的土壤酶活性受水分胁迫影响大于10~20 cm土层。研究结果表明,免耕条件下灌溉方式与灌溉量显著影响了土壤微生物活性,从而调节了冬小麦产量形成。     

秸秆还田条件下适量施氮对冬小麦氮素利用及产量的影响

2011—2012和2012—2013年生长季,通过田间定位试验,研究了秸秆还田配施氮肥对冬小麦干物质积累、氮效率、土壤硝态氮积累及产量的影响。与单施氮肥(对照)相比,秸秆还田显著提高冬小麦全生育期干物质积累总量,降低开花前干物质积累量及其占全生育期比例;秸秆还田配施纯氮225 kg hm–2处理的氮肥偏生产力、氮素利用效率、氮素收获指数分别提高7.5%、6.4%和5.2%。秸秆还田显著降低了不同土层硝态氮积累量,尤其是0~30 cm和30~60 cm土层。秸秆还田配施纯氮225 kg hm–2的产量最高,且显著高于其他处理,增产幅度最大,因此可作为当地秸秆还田模式下适宜推荐的施氮量。     

水氮耦合对土壤紧实度、土壤盐分和烤烟经济性状的影响

为探讨豫西烟区适宜的灌溉模式和氮肥用量,采用裂区试验,研究不同灌溉次数和不同施氮水平对烤烟干物质、土壤紧实度、土壤盐分和烤烟经济性状的影响。结果表明,灌溉和施氮均能明显提高烤烟干物质积累,在N1水平下,与不灌溉处理相比,灌溉处理干物质增加44.41~65.34g/株。烟田土壤紧实度整体上呈现先增加后降低的趋势,移栽后80天,施氮处理土壤紧实度均高于不施氮处理。在移栽后60、80天,与不灌溉处理相比,灌溉处理提高了土壤盐分。从产量上分析,不同施氮水平间以N2水平产量最高,达1706.3kg/hm²,不同灌溉水平间以W1水平产量最高,达1683.1kg/hm²;从产值上分析,以W1N1处理产值最高,达30665元/hm²。综合分析,在豫西烟区,最优的水肥模式为：旺长期灌溉1次、施氮量60kg/hm²,建议在生产中示范应用和推广。     

灌水模式对夏玉米耗水特性和干物质积累及分配的影响

为明确夏玉米的耗水特性,于2009年度在人工遮雨棚内进行盆栽试验,研究了土壤含水量对玉米生长发育的影响。在2010年玉米生长季降水量为446.2 mm的条件下,采用不同灌水量处理（试验共设3个处理,雨养：W0,全生育期不灌水;调亏灌溉：W1,保持田间土壤相对含水量为80%;大水漫灌：W2）,研究了夏玉米的田间耗水特性和干物质积累与分配规律。结果表明,2009年盆栽条件下,80%的土壤含水量有利于干物质的积累和籽粒产量的形成,可获得170.76 g/株的籽粒产量。2010年田间试验表明,W0、W1、W2处理干物质积累量分别为：310.83、321.5、325.59 g/株,产量分别为：9255.85、9747.29、9635.72 kg/hm2。与W0相比,灌水处理显著提高了夏玉米的干物质积累量和籽粒产量。2灌水处理间比较发现,W1处理获得了高的籽粒产量,水分利用效率显著亦高于W2处理,其水分利用效率分别为21.47、19.39 kg/(hm2?mm)。随灌水量的增加,夏玉米的干物质积累量显著提高,但是灌水量过多显著减少光合产物向籽粒的分配,使产量降低。夏玉米全生育期耗水量显著随灌水量增加增大,耗水强度提高。在自然降雨量为446.2 mm条件下,雨养处理耗水量最低,水分利用效率高于灌水处理,但其穗粒数和千粒重较低,最终获得籽粒产量低于2灌水处理。综合考虑夏玉米的籽粒产量和水分利用效率,在本试验条件下,以保持田间含水量为80%的灌溉量为最优。     

晒田强度和穗肥运筹对三角形强化栽培水稻光合生产力和氮素利用的影响

以杂交中稻组合II优498为材料,在三角形强化栽培(TSRI)条件下,研究3种晒田强度(0~20 cm土壤相对含水量为80%±5%、60%±5%和40%±5%,分别记为W₁、W₂和W₃)和3种穗肥运筹(晒田复水后第1、8和15天施用第1次氮素穗肥,分别记为S₁、S₂和S₃)对灌浆结实期水稻光合生产和氮素利用的影响。结果表明,晒田程度和穗肥运筹对水稻光合生产、干物质积累、氮素积累、转运和利用和产量的影响存在显著互作效应,且晒田影响最为显著,氮素穗肥运筹次之。轻度晒田(W₁)复水后第1天施用第1次氮素穗肥会降低抽穗后15 d和30 d的群体光合和有效穗数,推迟至复水后第8天或第15天施用第1次氮素穗肥可以提高抽穗后15 d和30 d的群体光合、收获指数和氮素稻谷生产效率;中度和重度晒田(W₂和W₃)复水后第1天和第8天施用第1次氮素穗肥可以提高孕穗期和齐穗期剑叶P_n和抽穗后15 d和30 d的群体光合、干物质积累、籽粒产量及构成指标、稻株氮素积累与利用。经过分析比较得出,TSRI模式下W₂S₁为晒田强度和穗肥运筹的最优组合,产量达到10.96 t ha^-1。     

水分亏缺下化肥减量配施有机肥对棉花光合特性与产量的影响

于2017年和2018年进行田间定位试验,采用裂区试验设计,主区为充分灌溉W1(灌水量4800 m3 hm-2)和亏缺灌溉W2(灌水量2400 m3 hm-2),副区为不施肥(CK)、单施化肥(CF)、75%化肥+25%有机肥(M1)、50%化肥+50%有机肥(M2)、25%化肥+75%有机肥(M3)5个处理,研究了化肥减量配施有机肥对棉花光合特性及产量的影响,以期为水分亏缺下合理利用有机肥、减少化肥投入提供理论依据。结果表明,亏缺灌溉下棉花叶面积指数(leaf area index,LAI)、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、地上部干物质积累量和籽棉产量均低于充分灌溉,但灌溉水生产力(irrigation water productivity,IWP)和胞间CO2浓度(Ci)高于充分灌溉。化肥减量配施有机肥较单施化肥能显著提高盛蕾期后棉花LAI,提高棉花各生育期Pn和Gs,增加棉花营养器官和生殖器官干物质积累量,并促进干物质向生殖器官转运,提高籽棉产量和IWP,能在盛铃期和吐絮期提高土壤耕层含水量。充分灌溉下,各有机肥配施处理间棉花LAI、Pn和籽棉产量均表现为M1>M2>M3,其中M1籽棉产量2年平均分别较CF、CK提高了6.9%和62.1%;亏缺灌溉下,各有机肥配施处理间棉花LAI、Pn和籽棉产量表现为M2>M1>M3,其中M2籽棉产量2年平均分别较CF、CK提高了19.9%和79.3%。化肥减量配施有机肥在水分亏缺下有利于籽棉增产,缓解水分亏缺对棉花生长发育的影响,其中M2(50%化肥+50%有机肥)为最佳施肥处理。     

基于季节性降雨的双季稻生育后期干湿交替灌溉对稻谷产量及品质的影响

为明确依靠季节性降雨实现干湿交替灌溉对双季稻生育后期的影响,研究了双季稻齐穗后0、7、14和21d（对照）停止灌溉对叶绿素含量、干物质转化、产量及品质的影响。结果显示,早稻灌浆期降雨多且雨量大,齐穗后早停止灌溉延长干湿交替灌溉时间,可显著提高叶片、茎鞘干物质转化、穗粒数和结实率,叶绿素含量降低,无效分蘖成穗减少;与对照相比,齐穗后0d停止灌溉,实收产量提高16.0%,整精米率提高8.2%。晚稻灌浆期间降雨相对偏少,适期延迟停止灌溉,可提高叶片、茎鞘干物质转化、穗粒数、结实率、千粒重及整精米率;与对照相比,齐穗后7d停止灌溉,实收产量提高11.0%,整精米率提高6.1%;垩白度、垩白粒率及透明度随停止灌溉时间提前和干湿交替灌溉时间延长而增加,胶稠度以早稻齐穗后7d和14d、晚稻齐穗后14d停止灌溉最高,所有处理对双季稻米整体品质指标等级无影响。     

氮肥基追比对机插稻产量和氮肥利用效率的影响

以特优7571为材料进行田间试验,设置6:3:1（N1）、5:3:2（N2）、4:3:3（N3）3个基:蘖:穗肥比,研究了相同施氮素水平不同基追比例对机插稻产量和氮素吸收利用的影响。结果表明,N3处理产量和氮肥吸收效率明显高于N2和N1处理,与N2差异显著。N3处理的千粒重、结实率、干物质积累量、叶面积指数和穗部氮素积累量均高于其他2个施氮处理,但茎蘖数和有效穗数相对重施基肥处理（N1）略低。因此,提高分蘖肥和穗肥比例可以提高机插水稻中后期氮素和干物质积累量,从而获得高产。     

冬小麦灌浆期光合参数及产量对土壤高湿和干旱变化的响应

为研究土壤湿度变化对冬小麦光合参数和产量变化的影响机制,在防雨棚人工控制灌水,设置土壤高湿、中度干旱、重旱、对照4个处理的田间冬小麦试验,研究土壤水分变化对灌浆期冬小麦光合参数及产量的影响。结果表明：冬小麦灌浆期叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度随土壤水分降低而降低。重旱处理冬小麦叶片胞间CO₂浓度与对照相近,引起光合作用下降的主要原因是非气孔因素限制。土壤高湿冬小麦叶片有效利用光强区间拉大,而土壤干旱胁迫叶片有效利用光强的区间缩小,土壤高湿和干旱胁迫叶片夜间呼吸作用都提高,干旱逆境胁迫白天光合作用受限减弱,夜间呼吸作用增强,消耗营养增多,“一减一增”是其籽粒瘪秕,产量低的生理原因。土壤高湿和干旱影响冬小麦灌浆期籽粒干物质输送、积累的源库匹配。高湿处理叶片的绿色器官光合产物输送籽粒占主导,开花前营养器官干物质转运、贡献率变小;干旱逆境胁迫下,叶片等绿色器官光合产物少,输送籽粒干物质减少,但花前营养器官干物质转运、贡献率相对增大;收获指数土壤高湿和对照基本相近,干旱处理较对照明显偏小。     

不同水稻氮利用效率基因型的物质生产与积累特性

选用氮素利用高效型和低效型具有代表性的12个粳稻品种，研究225 kg hm^-2施氮条件下各基因型水稻物质生产与积累特性及其与氮利用效率的相互关系。结果表明，不同氮效率类型水稻群体茎蘖数没有鲜明的特征差异，但氮高效类型水稻的茎蘖成穗率极显著高于氮低效类型。氮高效类型水稻物质生产与积累具有“前稳、中小、后高”的特性，即在有效分蘖临界叶龄期前具有适宜的叶面积、光合势和群体生长速率，物质积累具一定优势，但其占全生育期总积累量的比例较少；有效分蘖临界叶龄至拔节阶段，无效分蘖发生少，叶面积指数、光合势、群体生长速率低，物质积累也不具优势；拔节以后，具有良好的群体质量，叶面积增长较快，群体光合势和生长速率加大，物质积累优势较为明显。不同氮效率类型水稻物质生产与积累的特性不仅可以解释水稻氮素利用的品种间差异，同时也为生产上提高水稻氮利用效率提供了可行的调控途径。     

栽培方式对粳型巨胚稻干物质积累和产量的影响

为了研究不同栽培方式对粳型巨胚稻各器官干物质积累动态及产量构成的影响,用粳型巨胚稻新品系‘西巨胚1号’为试验对象,以常规粳稻‘合系22-2’作对照。采用淹水、旱种和垄畦3种栽培方式进行种植,大田的移栽规格为(20+14) cm × 14 cm宽窄行双行种植,每穴种2苗,采用随机区组设计,3次重复。详细记载生育进程;于孕穗期、齐穗期和成熟期每个处理取4穴测定其叶面积和干物质重;成熟后,每处理取10穴考种测其产量性状,全小区收割计产。结果表明,3种栽培方式中,垄畦栽培下巨胚稻植株的分蘖增多,茎叶干物质积累较多,有利于构建早期高产群体;生育后期延长了叶片的寿命,提高了干物质运转率,有效穗和穗粒数显著增加,从而提高了稻谷产量。因此,在巨胚稻生产中建议采用垄畦栽培以提高物质积累和运转和获得最大产量。     

不同土壤肥力条件下的滴灌冬小麦水肥运筹试验研究

旨在探索滴灌冬小麦最佳水肥运筹模式,为滴灌条件下冬小麦优质高产的水肥高效管理提供科学依据。本研究选择两块不同土壤基础肥力的田块,进行冬小麦不同生育阶段的水氮组合处理对比试验研究,通过对冬小麦干物质积累、品质等指标的测定,分析不同土壤肥力条件、不同水氮运筹方案对滴灌冬小麦产量及品质的影响。结果表明：土壤基础肥力对滴灌小麦干物质积累影响显著,增施基肥能提高冬小麦光合产物从而提高冬小麦产量。土壤基础肥力提高对滴灌冬小麦籽粒容重、蛋白质含量、维生素B1、氨基酸含量和吸水率具有负效应。推荐高肥力田滴灌冬小麦水肥运筹方式为W2N2,即灌浆期水分调控和氮肥后移的组合方式;低肥力田滴灌冬小麦水肥运筹方式为W1N3即返青-拔节期水肥调控的组合方式为宜。