冬小麦产量形成模拟模型研究

根据小麦生理生态学理论，建立了冬小麦产量形成及最终产量模拟模型（WYSM），作为小麦生长模型的子模型。模型较为全面地考虑了孕穗期水分、低温霜冻、高温及生长后期干热风对冬小麦粒数的影响，将灌浆期分成3个阶段，引入3个品种参数，考虑每个阶段最大灌浆速率，并利用温度、水分、籽粒体内N/C比等因子进行修正，考虑源库限制，最后采用产量构成因素方法建立小麦最终产量模型。利用北京地区和河南地区不同年份和不同品种的试验资料对模型进行了验证。结果表明，WYSM模型对小麦产量构成因子及最终产量的模拟效果很好，模拟值与实测值吻合度高，粒数、粒重、产量及灌浆过程模拟的相对均方差（NRMSE）为4.2%～10.9%，相对误差（RE）绝对值的平均值为2.9%～6.7%，决定系数R2为0.88～0.99，说明模型不仅具有较强的机理性而且具有较高的预测性和适用性。     

冬小麦千粒重与气象因素的相关分析

为了深入了解气象因素对冬小麦千粒重的影响,为增加其产量提供科学依据。笔者利用临汾市尧都区气象局1981—2014 年气象与农业相关资料,借助数理统计、线性拟合、多元性回归等方法,对临汾市冬小麦千粒重与多种气象资料进行相关性分析。结果表明：临汾市冬小麦千粒重与5 月中旬积温、平均气温、降水、平均最低（最高）气温以及相对湿度都具有很好的相关性,除平均最低气温在0.05 水平上显著相关外,其他均在0.01水平上显著相关。温度与千粒重呈负相关,降水及相对湿度与千粒重呈正相关,建立冬小麦千粒重方程的预报回归模型,并对其进行拟合检验,预报偏差都小于20%,从而为适应气候条件、提高小麦栽培管理水平和开展冬小麦产量预报提供依据。     

作物模拟与栽培优化原理的结合－RCSODS

作物模拟与栽培优化原理的结合－ＲＣＳＯＤＳ高亮之，金之庆，黄耀，陈华（江苏省农业科学院南京２１００１４）１作物横拟研究的国际进展作物生长过程的计算机模拟（以下简称作物模拟）是国际上近３０年来迅速掘起的一项新技术，它的发展与应用已引起了农学家、作物生理...     

小麦生育期间气候资源配置与高产栽培途径

分析濉溪县多年小麦产量和相应的旬日照时数、平均气温和降水资料表明：正常年份光温水消长与小麦各生育阶段对气候的要求基本吻合,光热资源能够满足小麦生长发育的需要,降水略感不足。小麦播种—分蘖期气象方面的限制因子是降水量,越冬期和返青—拔节期的限制因子是温度,灌浆—成熟期光照时间、温度、降水量对产量均有较大影响。气候过渡性特征十分明显,气象灾害多而频繁,引起小麦产量的显著波动。生产上要立足本地气候特点,趋利避害,防灾减灾,通过优化小麦种性布局、培肥土壤和规范化栽培等途径,保障小麦高产稳产。     

潍坊市未来气候变化及其对小麦生育期和产量的影响研究

为研究潍坊市未来气候变化趋势,分析其对当地小麦生产的影响,利用区域气候模式PRECIS对2021—2050年潍坊市气温及降水量进行模拟,并将气象数据输入作物模型,对未来气候变化下小麦的生长状况进行模拟。结果表明,未来潍坊市将会出现气温升高、降水增多的趋势;气候变暖会导致潍坊市小麦生育期提前,产量降低;若考虑CO₂的肥效作用,小麦会增产。     

核桃与小麦间作系统中小麦产量的研究

通过对新疆南疆核桃与小麦间作系统4种主要间作模式中的小麦进行测产,探讨了核桃树对小麦产量及产量形成因子的影响。结果表明,核（桃）麦间作模式对小麦产量影响很大。6 m×12 m、6 m×9 m对小麦产量的影响远小于3 m×6 m、3 m×4.5 m的影响。随着核桃树株行距的加大,开放度增加,小麦产量提高。间作小麦与核桃树的距离愈近,对小麦产量影响愈大,即距离核桃树越远,小麦的产量越高;距离桃树越近,小麦的产量越低。核（桃）麦间作模式下小麦产量变化的研究,为新疆南疆果农间作环境下小麦的高产栽培提供了理论依据。     

基于气候适宜指数的湖南早稻产量动态预报

早稻生长发育和产量形成过程与气象条件密切相关,开展早稻产量动态预报对湖南农业生产和粮食安全具有重要意义。从湖南早稻生长发育的上限温度、最适温度、下限温度、需水量、需光特性等生物学特性出发,建立湖南早稻气候适宜度模型,采用权重系数的方法构建湖南早稻气候适宜指数。选取15个代表站点,统计分析1961—2009年不同时段湖南早稻气候适宜指数与产量丰歉值的关系,建立了基于气候适宜指数的湖南早稻产量动态预报模型,并从模型预测值与实测值增减趋势一致的样本百分率、预报准确率等方面进行回代检验。利用2010—2012年资料进行外推检验。检验结果表明,建立的预报时间为4月30日、5月20日和6月20日的基于气候适宜指数的湖南早稻产量预报模型预报值与实测值增减趋势一致的样本百分率为64%~73%,预报准确率平均为94.7%~96.3%。研究结果表明,建立的基于气候适宜指数的早稻产量动态预报模型,能够满足湖南早稻产量预报业务服务的需要。     

基于气候适宜度指数的山东省冬小麦产量动态预报

利用山东省主产区冬小麦产量资料、生育期内的温度、降水量、日照时数资料,结合冬小麦生理特性,分别构建了冬小麦温度、降水及日照适宜度模型,利用气候适宜度与冬小麦产量的关系,建立基于气候适宜度的冬小麦产量动态预报模型。通过对2008～2010年冬小麦产量进行动态预报, 结果表明, 3月31日、4月30日和5月31日预报的小麦产量丰歉趋势的预报平均正确率均为100%,单产预报平均准确率分别为95.1%、95.1%和95.4%,预报准确率较高,能够满足业务服务的需要。     

棉花生长发育与产量潜力的模拟

根据1989年高产栽培试验结果,修改作物生产潜力模拟模型L1D的作物参数,用于棉花生长与潜在产量的模拟。结果表明,用该模型模拟1988与1989年棉花总干物重、总叶重及叶面积系数,模拟值与实测值接近且趋势一致;皮棉产量的模拟值与实际值也较吻合,能反映气候生产力的差异,证明L1D模型在棉花生长和潜在产量模拟中的有效性。     

浅析南通地区小麦高产稳产栽培技术

小麦是我国主要的粮食作物之一,在农业经济水平不断提高的今天,南通地区的小麦种植逐渐步入崭新的发展时期。基于此,进一步研究小麦高产稳产栽培技术,深入分析品种选择、合理播量、肥料使用、病虫害防治等内容,可有效提高南通地区小麦产量与质量,促进南通地区小麦高产稳产栽培技术的普及和推广。以南通地区小麦种植为例,对其高产稳产栽培技术的应用进行了具体分析。     

氮肥运筹方式对孕穗期受渍冬小麦穗部结实特性与产量的影响

以小麦品种皖麦54为试验材料,连续两个生长季进行了氮肥运筹方式对孕穗期渍水冬小麦不同小穗位、粒位的结实粒数和粒重影响的观测。结果表明,不同氮肥运筹方式显著影响穗部结实特性,主茎穗结实特性优于分蘖穗。全部基施的氮肥运筹方式较基肥50%+拔节肥50%和基肥30%+拔节肥50%+孕穗肥20%的运筹方式显著增加了不孕小穗数,降低结实小穗数和结实粒数,2008—2010两年度全部基肥运筹方式较基肥30%+拔节肥50%+孕穗肥20%氮肥运筹方式处理不孕小穗数分别增加25.5%和29.8%,结实小穗数均降低5.7%。孕穗期渍水逆境对分蘖穗结实特性影响大于主茎穗,渍水逆境显著增加不孕小穗数,较对照处理,2008—2010两年度,不孕小穗数分别增加10.6%和4.6%;结实小穗数分别降低2.8%和1.4%。孕穗期渍水降低主茎穗结实4粒的小穗数比例和分蘖穗结实3、4粒小穗数的比例及第3、第4粒位籽粒粒重和第3、第4粒位粒重对单穗粒重的贡献率。氮肥后移运筹方式显著提高孕穗期受渍小麦主茎、分蘖穗结实小穗数和粒重,增加主茎和分蘖穗结实3、4粒小穗的比例和结实小穗第3、4粒位的粒重,提高第3、4粒位粒重对单穗粒重的贡献率,减少不孕小穗数,进而较氮肥前移处理显著提高经济产量。氮肥后移运筹方式有利于减轻孕穗期渍害对小麦穗部结实特性的影响。     

江淮地区冬小麦渍害指标与风险评估模型研究

本文对江淮地区冬小麦渍害孕灾环境和渍害基本特征进行了分析,发现渍害是冬小麦减产的主要因素,淮河以南区域冬小麦减产率≥10%的情况有80%是渍害引起的。综合考虑降水量、降水日数和日照的作用,基于灾损率和致灾因子确定了冬小麦渍害灾害分级指标,构建了反映冬小麦渍害程度的评估模型。     

花后渍水高温交互效应对冬小麦旗叶光合特性及产量的影响

渍水和高温是长江中下游麦区冬小麦(Triticum aestivum L.)生育中后期的主要气象灾害因子。2009—2011年连续2个生长季盆栽烟农19,在籽粒形成期(花后5~8 d)和乳熟期(花后15~18 d)分别设渍水(土表水层1 cm)、高温[昼(35±2)℃/夜(25±2)℃]和渍水+高温处理,探讨了渍水和高温双重胁迫对小麦开花后光合特性及产量的影响。结果表明,花后渍水、高温、渍水+高温逆境均显著降低旗叶净光合速率(P_n)、叶绿素含量(SPAD值)和气孔导度(G_s)和蒸腾速率(T_r),增加胞间CO₂浓度(C_i);同时降低穗粒数、千粒重及产量,但对成穗数影响不显著。渍水和高温胁迫对旗叶光合作用的主要限制因素是非气孔因素。从产量平均相对受害率看,其影响为渍水+高温逆境(37.7%)>渍水逆境(21.1%)>高温逆境(17.6%),而胁迫时期的影响为籽粒形成期(30.8%)>乳熟期(20.1%)。渍水和高温的交互效应显著,且籽粒形成期逆境不良效应显著大于乳熟期。     

氮肥运筹对苗期受渍夏玉米干物质和氮素积累与转运的影响

以玉米品种郑单958为试验材料,研究不同氮肥运筹方式[氮肥全部基施(N1)、基肥70%+拔节肥30%(N2)、基肥50%+拔节肥50%(N3)和基肥30%+拔节肥50%+大喇叭口肥20%(N4)]对苗期受渍夏玉米叶面积指数(LAI)、干物质积累、氮素吸收积累及产量的影响,以期为苗期受渍夏玉米合理施肥提供理论依据。结果表明,苗期渍水7 d降低夏玉米产量,降幅达24.2%~25.7%,氮肥后移能够减轻苗期渍害对产量的影响。玉米产量与穗粒数的相关性大于与千粒重的相关性;吐丝期最大LAI和收获指数与产量存在极显著相关性,但粒叶比与产量间无显著相关性。苗期渍水7 d降低群体LAI,氮肥后移能增大穗位层和穗上层叶片的LAI以弥补穗下层LAI降低导致的群体LAI下降,且弥补的效应大于渍害导致穗下层LAI降低的效应,进而使得苗期渍水7 d下氮肥后移的群体LAI较氮肥前移增大。苗期渍水7 d显著降低吐丝后干物质积累量,渍水使营养器官干物质积累转运量增大;氮肥前移处理使营养器官干物质向籽粒的转运量增大,但不利于吐丝后籽粒干物质积累,氮肥后移处理则显著提高了吐丝后籽粒干物质积累量及其对籽粒产量的贡献率。苗期渍水7 d使夏玉米各器官氮素积累量下降,吐丝后营养器官贮藏氮素向籽粒的转运量和吐丝后籽粒氮素积累量低于对照,表明苗期渍水7 d处理不利于籽粒中氮素的积累。氮肥后移能够提高成熟期籽粒及营养器官氮素积累量。渍水7 d处理使氮素吸收效率和偏生产力显著低于对照,随着氮肥后移,氮素吸收效率提高0.9%~18.2%、偏生产力提高1.0%~17.5%。     

开顶式气室对冬小麦的生长及产量的影响

开顶式气室（open-top chamber,OTC）通常是用来研究气候变化对农业生产的影响,为了探明开顶式气室内外冬小麦生长和产量的差异,分析了OTC内外气象因子（温度、相对湿度、饱和水汽压差和太阳辐射）的变化,测定了OTC内（CK组）和OTC外（AA组）冬小麦（扬麦13）在不同生育期的株高、叶面积、干物质、生长参数及产量指标。结果表明,OTC内温度、相对湿度和饱和水汽压差高于OTC外,而光合有效辐射低于OTC外。此外,OTC对冬小麦的株高、叶面积、生物量和产量都会造成不同程度的影响。与AA组相比,OTC对冬小麦的株高具有抑制作用,但是在生育后期对叶面积有促进作用。在冬小麦整个生育期,OTC对冬小麦叶干重、茎干重都表现出明显的负效应,但是对根干重具有促进作用。CK组穗的干物质累积低于AA组。OTC内的冬小麦穗重、单株粒数、单株粒重和千粒重都低于OTC外,导致OTC内冬小麦产量降低。     

Waterlogging differentially affects yield and its components in wheat,barley, rapeseed and field pea depending on the timing of occurrence

Waterlogging on croplands is increasing in various areas of the world. This study evaluated the yield penalty by early and late waterlogging on wheat (Triticum aestivum L.), barley (Hordeum vulgare L.), rapeseed (Brassica napus L.) and field pea (Pisum sativum L.). Plants cultivated outdoors were exposed to a 14-day waterlogging during vegetative (at 65 days after sowing (DAS)) or reproductive (at 85/87 DAS) stages, followed by drained conditions until maturity. Yield (seed weight per plant) and its components (number of spikes/siliques/pods per plant, number of grains per spike/silique/pod and 1,000 grain weight) were assessed at maturity, along with morphological (number of tillers/branches) and shoot and root dry weight responses after waterlogging and during recovery. Wheat was the most tolerant species achieving 86% and 71% of controls in yield with early and late waterlogging, related to fewer grains per spike. Barley and rapeseed tolerated early waterlogging (yields 85% and 79% of controls) as compared to late waterlogging (32% and 26% of controls), mainly due to fewer spikes per plant (barley) or reductions in seeds per silique (rapeseed). Field pea was greatly affected by waterlogging at both timings, attaining a yield of only 6% of controls on average due to much fewer pods and fewer seeds per pod. So, wheat could be an option for areas facing either winter or spring transient waterlogging (i.e. early or late stages); barley and rapeseed are recommended only with if water excess occurs in early stages and field pea is intolerant to waterlogging.     

基于动态模拟模型分析冬小麦干物质积累特征对产量的影响

为揭示冬小麦产量形成与干物质积累的定量关系,2009—2011年利用3个田间试验建立了不同播种期、基本苗、底肥用量、追氮时期和用量、冬前灌水量、返青后灌水量和灌水时期等的冬小麦群体,分析了冬小麦干物质积累过程特征对产量及其构成因素的影响机制和定量关系。冬前干物质积累特征用单株干物重和冬前茎蘖数来表示,越冬后特征由基于相对积温(R_GDDi)的Logistic曲线特征来描述。结果表明,群体干物质积累最大速率、干物质积累速率的2个拐点等特征量与产量及其构成因子有紧密的联系,所建立的关系模型均达到极显著水平(P<0.01)。对有关模型进一步用独立样本进行配对t-检验,结果模拟值与实际值差异不显著(P>0.05)。基于相对积温(R_GDDi)的Logistic模型不仅能较好地描述小麦冬后干物质积累过程,而且其曲线特征也能用于分析冬小麦产量及其构成因素的形成规律,以此为基础的产量关系方程可用于冬小麦生产群体调控的理论分析。     

孕穗期土壤渍水逆境对冬小麦根系衰老的影响

以耐湿性不同的3个冬小麦栽培品种为试验材料,采用土柱栽培法,研究了孕穗期土壤渍水逆境对冬小麦根系生长发育、³²P的吸收、分配及根系衰老的影响。结果表明,孕穗期土壤渍水逆境初期（0～5 d）,单株根干重略有增加;渍水5 d后,根系干重、根系活力和根系SOD活性开始下降,根系质膜相对透性和膜脂过氧化水平（M     

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。