密度和行距对早播小麦生长、光合及产量的影响

为筛选早播小麦的适宜种植密度及行距配置,以济麦22为材料,设置了180×104株·hm-2(D1)和240×104株·hm-2(D2)两种种植密度和17cm(R1)、20cm(R2)、23cm(R3)和26cm(R4)四种行距配置,研究了行距和种植密度对早播小麦生长、光合及产量的影响。结果表明,小麦在密度D1和D2下,分别以行距R1和R2的株高、节间长、叶片叶绿素含量、叶面积指数、群体干物重、光合速率、气孔导度、蒸腾速率、冠层光合有效辐射和产量最高。在相同行距下,D1的株高、节间长、叶绿素含量、开花期和灌浆期的光合指标均大于D2,而叶面积指数、群体干物重、冠层光合有效辐射、穗数和产量均低于D2。因此,合理的种植密度和行距组合有利于安徽淮北地区早播小麦生长和高产;在本试验条件下,适宜的基本苗和行距分别为240×104株·hm-2和20cm。     

不同产量潜力小麦品种冠层光截获特性及产量的差异

为探讨超高产条件下不同产量潜力小麦品种冠层光截获特性及产量差异,于2016-2017年小麦生长季,以烟农1212、济麦22和良星99三个产量潜力不同的小麦品种为材料,在山东省兖州市小孟镇史家王子村超高产田进行试验,研究三个小麦品种群体动态、叶面积指数、冠层光截获特性、花后旗叶光合速率及产量的差异。结果表明:(1)烟农1212的分蘖成穗率及开花后28d和35d的叶面积指数、冠层PAR(光合有效辐射)截获率均显著高于济麦22和良星99,而花后14～35d,PAR透射率表现为良星99济麦22烟农1212。(2)开花后0d和7d,烟农1212和济麦22的旗叶光合速率无显著差异,均显著高于良星99;花后14～35d烟农1212的旗叶光合速率显著高于济麦22和良星99。(3)品种间单位面积穗数无显著差异,烟农1212的穗粒数和籽粒产量均显著高于济麦22和良星99,千粒重显著高于良星99。在本试验条件下,烟农1212是冠层光截获特性最优、籽粒产量最高的小麦品种。     

种植密度对匀播冬小麦干物质积累、转运及产量的影响

为探究匀播冬小麦对种植密度的响应,以不同穗型品种新冬22(A_1)和新冬50(A_2)为材料,匀播(株行距相等)条件下设置了123万、156万、204万、278万、400万株·hm~(-2)(分别记为M_1、M_2、M_3、M_4、M_5)5个种植密度,研究了不同种植密度下匀播小麦干物质积累、运转、产量及其构成因素的差异。结果表明,匀播条件下,冬小麦抽穗前干物质积累量随种植密度的增加而增加,抽穗后干物质积累量随种植密度增加先增加后降低;新冬22号花后干物质积累量、花后干物质对籽粒产量贡献率、籽粒产量均表现为M_2处理最高,新冬50号花后干物质积累量、花后干物质对籽粒产量贡献率、籽粒产量均表现为M_4处理最高。随着种植密度的增加,两个品种的有效穗数呈增加趋势,穗粒数、千粒重呈下降趋势,籽粒产量呈先升后降趋势。匀播条件下,多穗型品种新冬22号适宜种植密度为156万株·hm~(-2),大穗型品种新冬50号适宜种植密度为278万株·hm~(-2)。     

旱碱地增施叶面肥对减氮棉田冠层光分布及产量的影响

为了研究机采种植模式下不同水平减施氮肥后增施叶面肥对棉花花铃期冠层光分布、叶面积指数及与产量的影响，旱碱地条件下，设置0（CK）、60（N1）、90（N2）、120（N3）、150（N4）、180（N5，当地常规施氮量）、225 kg·hm^－2 （N6）7个施氮水平，其中N1～N4喷施叶面肥4次，测定花铃期群体叶面积指数（Leaf area index, LAI）、冠层光分布和籽棉产量。结果表明：与当地常规施氮量相比，减施（60～150 kg·hm^－2）氮肥后，棉花花铃期叶面积指数降低0.7%～5.5%，冠层光总截获率降低0.2～1.7百分点，冠层光透射率升高0.2～0.8百分点；各减施氮肥处理群体叶面积指数与冠层上层叶片的光截获率均呈显著正相关，与下层叶片的光截获率则呈负相关；籽棉产量随施氮量的减少而降低，二者有较高的相关性（R²＝0.990 5）。减氮（90～150 kg·hm^－2）增施叶面肥处理的LAI、冠层光总截获率、光透射率、冠层上下层叶片光截获率以及籽棉产量与当地常规施氮量180 kg·hm^－2处理差异均不显著。综上，旱碱地机采模式棉田增施叶面肥，对减施氮肥棉花花铃期冠层光分布、叶面积指数及籽棉产量有一定补偿作用。     

旱碱地增施叶面肥对减氮棉田冠层光分布及产量的影响

为了研究机采种植模式下不同水平减施氮肥后增施叶面肥对棉花花铃期冠层光分布、叶面积指数及与产量的影响，旱碱地条件下，设置0（CK）、60（N1）、90（N2）、120（N3）、150（N4）、180（N5，当地常规施氮量）、225 kg·hm^－2 （N6）7个施氮水平，其中N1～N4喷施叶面肥4次，测定花铃期群体叶面积指数（Leaf area index, LAI）、冠层光分布和籽棉产量。结果表明：与当地常规施氮量相比，减施（60～150 kg·hm^－2）氮肥后，棉花花铃期叶面积指数降低0.7%～5.5%，冠层光总截获率降低0.2～1.7百分点，冠层光透射率升高0.2～0.8百分点；各减施氮肥处理群体叶面积指数与冠层上层叶片的光截获率均呈显著正相关，与下层叶片的光截获率则呈负相关；籽棉产量随施氮量的减少而降低，二者有较高的相关性（R²＝0.990 5）。减氮（90～150 kg·hm^－2）增施叶面肥处理的LAI、冠层光总截获率、光透射率、冠层上下层叶片光截获率以及籽棉产量与当地常规施氮量180 kg·hm^－2处理差异均不显著。综上，旱碱地机采模式棉田增施叶面肥，对减施氮肥棉花花铃期冠层光分布、叶面积指数及籽棉产量有一定补偿作用。     

种植方式对关中灌区冬小麦冠层光合及产量性状的影响

为优化配置关中灌区冬小麦种植方式,以小偃22、周麦18和西农805为试验材料,采用二因素随机区组设计,研究宽窄行(B1,30cm+16cm)和等行距(B0,23cm+23cm)种植方式对关中灌区小麦冠层光合及产量性状的影响。结果表明,与B0相比,B1处理对各小麦品种均有增产效果,其中,小偃22和西农805达到显著水平。B1较B0处理,各品种的有效穗数显著提高,小偃22的穗粒数下降不显著,西农805的千粒重显著增加;各品种灌浆期LI显著提高,小偃22和西农805灌浆期的LAI显著提高;小偃22在灌浆前期与灌浆后期的光合指数、周麦18灌浆后期的光合指数显著升高;西农805灌浆前期的光合指数显著降低,而灌浆后期显著升高;小偃22的花前贮藏物质转运量及其对籽粒的贡献率显著提高,西农805花后干物质积累量及其对籽粒的贡献率和西农805的经济系数显著提高,周麦18受种植方式影响较小。综上所述,B1处理能够进一步发挥小偃22和西农805在冠层光截获、同化物质生产、干物质积累与转运、产量构成要素等方面的品种性状优势,从而实现增产。     

播期和种植密度对玉米产量性能的影响

以先玉335、郑单958和登海661为材料,设置3个播期和4个种植密度处理,研究播期和密度对玉米产量性能构成指标的影响。结果表明,播期推迟,其产量、生育期天数、平均叶面积指数、收获指数、穗粒数、千粒重均降低,平均净同化率依次增加,穗数无显著性差异。随密度增加,其产量、平均叶面积指数、穗数均增加,平均净同化率、生育期天数、收获指数、穗粒数、千粒重依次降低。对产量性能构成指标与播期和密度进行回归分析,表明密度对产量性能等指标的影响程度都大于播期。产量性能构成指标对产量的直接通径效应均为正效应,平均叶面积指数通过生育天数、穗数对产量有正向的间接效应,且穗数的正效应较大;平均叶面积指数通过平均净同化率、穗粒数、千粒重对产量有负向的间接效应,且平均净同化率的负效应较大。平衡协调产量性能构成指标的关系,适当提前播种和增加种植密度可增加玉米平均叶面积指数、生育期天数及穗数,有利于产量的提高。试验表明,平均叶面积指数为4.18、平均净同化率为5 g(/m2.d)、生育期天数为120 d、收获指数为0.50、有效穗数为89 000穗/hm2、单穗粒数为480粒、千粒重为290g,玉米可以实现12000kg/hm2以上产量水平。     

灌溉畦长对小麦冠层光能利用特性的影响

为明确灌溉畦长对小麦冠层光能利用特性的影响,以济麦22为供试材料,在改水成数90%灌溉条件下,设置10 m(L10)、20 m(L20)、30 m(L30)、40 m(L40)4个畦长处理,比较分析了不同畦长灌溉处理间小麦开花期土壤含水量、花后叶面积指数、冠层光能利用特性和籽粒产量的差异。结果表明,随畦长的增加,麦田灌溉量、土壤含水量、花后0～28 d叶面积指数、花后14 d冠层光合有效辐射截获率和截获量、冠层光能转化率和利用率、产量和水分利用效率均呈增加趋势,花后14 d冠层光合有效辐射透射率呈下降趋势,L40处理的以上指标与其他处理差异均显著。畦长对小麦耗水量影响不明显。因此,增加灌溉畦长可促进土壤水分贮存、小麦冠层光能吸收、转化和利用,增加产量和水分利用效率;在本试验条件下,40 m畦长灌溉表现最佳。     

播期和播量对滴灌冬小麦群体性状及产量的影响

为了给滴灌冬小麦种植选择适宜的播期和播量组合, 以两个冬小麦品种新冬22号和新冬27号为材料,设置2个播期（9月27日和10月7日）和3个播量（150、225和300 kg·hm^-2）,通过大田裂区试验研究了播期和播量对滴灌冬小麦的群体性状、产量以及产量构成的影响。结果表明,冬前总茎数、返青后总茎数、成熟期收获穗数和主茎穗比重均随播量的增大而增加,且不同播量间差异显著;播期推迟,出苗数、冬前总茎数和返青后总茎数均降低。各处理均在孕穗期叶面积指数达到最大,且孕穗后10月7日播种的冬小麦叶面积指数下降比较慢。适当晚播有利于花后同化物和花前贮藏同化物在花后向籽粒的转运。播期和播量对滴灌冬小麦产量及其构成影响显著性,在10月7日播种、播种量为225 kg·hm^-2处理下产量达到最高。     

不同基因型冬小麦冠层温度与产量性状的关系

为分析小麦冠层温度与产量性状的关系,选用55个不同基因型冬小麦品种(系),在灌溉条件下研究了不同冬小麦基因型产量性状,冠层温度差异及二者的相关性.结果表明,基因型间冬小麦的冠层温度在开花期、花后7 d、花后21 d和花后28 d均存在极显著差异.除花后21 d外,不同测量时期在重复间也均有极显著差异.开花期和花后21 d的冠层温度分别与穗数和穗粒数呈显著相关,灌浆期间冠层温度与千粒重呈显著或极显著相关.冠层温度与产量的相关性依次为花后7 d>花后21 d>开花期>花后28 d>花后14 d>抽穗期,其中花后7 d和21 d的冠层温度与产量呈极显著相关(P<0.01).冠层温度在灌浆中后期持续偏低与冬小麦绿叶功能和衰老机制的延缓有密切关系,可用于鉴定冬小麦产量潜力.     

宽幅播种条件下行距对小麦产量及干物质积累和转运的影响

为了确定小麦宽幅播种的适宜行距,在高产地块以高产小麦品种泰农18为材料,设置20 cm、25 cm、30 cm三个行距处理,研究了宽幅播种条件下行距对小麦产量、群体动态、干物质积累与分配的影响。结果表明,相同行距下,宽幅播种的小麦产量较常规条播提高11.0%。在宽幅播种条件下,行距过大时小麦群体数量较小,成穗不足,干物质积累减少,产量降低;缩小行距可提高群体数量和干物质积累;但行距过小时穗粒数、千粒重下降,群体边际效应减弱,产量降低;适宜行距可协调产量构成因素,提高群体在花后维持较高光合能力,提高花后干物质同化量和对籽粒的贡献度。在本试验的条件下,泰农18以宽幅播种、行距25 cm、播量120 kg·hm~(-2)为宜。     

行距配置对两种穗型冬小麦品种光合特性及产量的影响

为确定两种穗型冬小麦品种高产栽培的适宜行距配置,在大田试验条件下,研究了不同行距(10、15、20和25cm)种植方式下,多穗型品种豫麦49和大穗型品种兰考矮早八的旗叶光合特性。结果表明,两种穗型品种旗叶净光合速率(Pn)均随籽粒灌浆进程呈逐渐降低的趋势,花后0～14d,多穗型品种豫麦49旗叶Pn高于大穗型品种兰考矮早八,之后兰考矮早八优势趋于明显;两品种旗叶qP和Fv/Fo均于花后10d达最大值,之后逐渐下降;豫麦49的光截获(LI)在花后10d高于兰考矮早八,而在花后20d低于兰考矮早八。行距对两种穗型冬小麦品种光合特性、LI和产量有一定影响。随着行距的变大,豫麦49的Pn逐渐增加,而兰考矮早八则逐渐降低;豫麦49的Fv/Fo在花后0～10d随行距的增加而升高,之后以行距20cm最高,兰考矮早八则随行距增加呈先升后降趋势,但始终以15cm最高;豫麦49以行距20cm的qP值较大,而兰考矮早八以行距15cm最高;两穗型品种的LI均随行距增大而降低。籽粒产量则表现随行距增加呈先升后降的变化趋势,豫麦49和兰考矮早八分别以行距20和15cm的产量最高。因此,生产中不同穗型品种选择各自适宜的行距配置,有助于光能的吸收利用,促进光合物质向籽粒转移。     

冬小麦预留套行种植模式的超高产生育规律研究

为揭示冬小麦预留套行种植模式的增产机理,以新冬20为材料,以不留套行为CK,在大田条件下系统研究了9行麦空5行(9-5)、5行麦空2行(5-2)两种模式冬小麦的生育规律及茎数、叶面积等的边际效应。结果表明,5-2模式的总茎数、叶面积、干物质积累、产量的边际效应为11.3%～36.0%,远低于9-5模式的57.8%～103.0%,但5-2模式各行茎数、叶面积、干物质积累和籽粒产量等性状较CK有明显改善,籽粒产量达到9 968.7kg.hm-2,较CK增产11.25%。5-2模式产量结构为穗数679.6万.hm-2、穗粒数36.79、千粒重40.75g;最高总茎数达到1 578.7万.hm-2,成穗率为44.2%,最大叶面积指数6.22,总干物质积累量18 124.9kg.hm-2,经济系数0.55。5-2模式各生育时期的茎数、叶面积、干物质积累等边际效应所导致的产量边际效应超补偿了2空行的产量损失,有利于实现冬小麦超高产。     

插秧量与行距配置对北方杂交稻和常规稻产量及其构成因子的影响

比较了在不同插秧量和行距配置方式下杂交稻和常规稻的产量及其构成因素。杂交稻穗大、粒多、千粒重大、经济系数高、灌浆持续期长、同化物向籽粒转移比率高。杂交稻比常规稻平均增产7．27％。但不同类型品种适宜的栽培方式不同：杂交稻适宜插单苗，而常规稻适宜插3苗；不论是杂交稻还是常规稻，直立穗型和半直立穗型品种适宜等行距栽培以减少群体漏光，弯曲穗型品种适宜宽窄行栽培以改善中下层叶片的光照条件。     

半干旱区玉米行距调整增密对群体冠层结构及产量的影响

为增加玉米种植密度,构建不同的群体冠层结构,以玉米不同行距配置为基础,研究乳熟期玉米群体的光能利用情况,分析不同行距配置对冠层结构及产量、产量构成因素的影响。结果表明,玉米产量与群体消光系数达到显著相关,且为负相关。在吉林省半干旱区玉米宽窄行行距70-30 cm和宽窄行行距80-30 cm配置下玉米群体对光能资源的利用达到最佳,且有效提高玉米群体产量,增产分别达到8.06%和22.82%。     

耕种方式对华北地区冬小麦群体质量及产量的影响

为探讨华北地区耕种方式对冬小麦群体质量和产量的影响,2011-2013年通过大田定位试验,分析了免耕条播、深松条播、旋耕条播、机械撒播方式下冬小麦生育进程、群体大小、干物质积累、产量及其构成的特点。结果表明,免耕条播冬小麦分蘖不足,群体数量小,干物质积累少,叶面积指数偏低,穗粒数、千粒重较低,产量低于其他耕种方式;深松条播冬小麦成熟略晚,群体较大,茎蘖成穗率高,干物质积累量、叶面积指数、成穗数和产量均高于旋耕条播,穗粒数、千粒重与之差异不明显;机械撒播冬小麦虽然存在种子有效覆盖度小、种子深浅不一、出苗率低等缺点,但分蘖优势明显,干物质积累最多,叶面积指数最大且最大值出现早,千粒重、穗粒数略有降低,成穗数极显著高于其他处理,较旋耕条播和深松条播分别增产15%和11%以上。综合来看,机械撒播有利于优化小麦群体质量,提高整体产量水平,是目前华北地区冬小麦较理想的耕种方式。     

缩行配施保水剂对滴灌燕麦群体特征和产量的影响

为探索适应于滴灌燕麦的高效栽培技术，于2019-2020年通过裂区试验，设置20 cm(A,常规等行距种植)、15 cm(B,带状种植)和10 cm(C,带状种植)3种行距作为主区，以及22.5 kg·hm^-2(Y)、0 kg·hm^-2(N)2个保水剂施用水平作为副区，分析行距和保水剂对滴灌燕麦群体数量、群体质量和产量水平的影响。结果表明，适度缩小行距能够促进燕麦群体结构形成、群体质量提升以及产量的增加，过度缩小行距则会抑制燕麦生长。在不施用保水剂条件下，AN和BN处理间燕麦群体结构、群体质量及产量基本上差异不显著；施用保水剂后差异显著，与AY处理相比，BY处理分蘖期总茎数、分蘖数、分蘖成穗率、株高、叶面积指数、抗倒伏指数和籽粒产量2年平均分别提高1.93%、4.48%、4.40%、3.37%、9.43%、6.87%和16.65%。同种行距下，保水剂的施用能不同程度促进燕麦群体结构形成、群体质量提升以及产量的增加，整体以行距为15 cm的带状种植表现更优；与BN处理相比，BY处理的基本苗数、分蘖盛期总茎数、总分蘖数、分蘖成穗率、株高、叶面积指...     

株行配置对南疆冬小麦籽粒灌浆特性及产量的影响

为了探究适宜南疆冬小麦种植的株行配置模式,通过田间小区试验,研究了15 cm×1.7 cm、12.5 cm×2 cm、10 cm×2.5 cm、7.5 cm×3.3 cm、5 cm×5 cm共5个行、株距配置模式下2个穗型冬小麦品种(新冬22号和新冬50号)籽粒灌浆特性,用Logistic方程拟合籽粒灌浆过程,对南疆冬小麦籽粒灌浆特征参数进行了分析。结果表明,随着行距缩小,多穗型品种新冬22号达到最大灌浆速率的时间先推迟后提前,受快增期灌浆速率的影响,最大灌浆速率、平均灌浆速率均先降低后升高,千粒重先降低后增加;大穗型品种新冬50号达到最大灌浆速率时间随行距缩小而推迟,受渐增期、快增期、缓增期灌浆速率的影响,最大灌浆速率、平均灌浆速率呈降低趋势,千粒重逐渐降低。随着行距缩小、株距扩大,在未发生倒伏的情况下,两个品种的有效穗数和产量呈增加趋势。南疆400万株·hm~(-2)种植密度条件下,冬小麦5 cm×5 cm模式为最佳株行配置模式,但多穗型品种存在倒伏的风险。     

Physiological characteristics of high yield under cluster planting: photosynthesis and canopy microclimate of cotton

Cotton produces more biomass and economic yield when cluster planting pattern (three plants per hole) than in a traditional planting pattern (one plant per hole), even at similar plant densities, indicating that individual plant growth is promoted by cluster planting. The causal factors for this improved growth induced by cluster planting pattern, the light interception, canopy microclimate and photosynthetic rate of cotton were investigated in an arid region of China. The results indicated that the leaf area index and light interception were higher in cluster planting, and significantly different from those in traditional planting during the middle and late growth stages. Cotton canopy humidity at different growth stages was increased but canopy temperatures were reduced by cluster planting. In the later growth stage of cluster planting, the leaf chlorophyll content was higher and the leaf net photosynthetic rate and canopy photosynthetic rate were significantly increased in comparing with traditional planting pattern. We concluded that differences in canopy light interception and photosynthetic rate were the primary factors responsible for increased biomass production and economic yield in cluster planting compared with the traditional planting of cotton.