水氮运筹对新疆滴灌春小麦群体质量和产量的影响

为探明水氮运筹对滴灌春小麦群体质量和产量的影响规律,2017年和2018年在田间滴灌条件下设置1 500、3 750、6 000和8 250 m~3·hm~(-2)4种灌水量(分别用W1、W2、W3和W4表示)和0、225、300和375 kg·hm~(-2)4个施氮水平(分别用N0、N1、N2和N3表示),比较分析了不同水氮处理下春小麦品种(新春6号)的茎蘖数、茎蘖成穗率、LAI、粒叶比、花后干物质生产力和产量及其构成的差异。结果表明,两年中,春小麦茎蘖数、茎蘖成穗率、LAI、粒叶比、花后干物质生产力及产量在相同氮素营养条件下随灌水量的增加均呈先增后减趋势,且以W3最大;在相同水分条件下随施氮水平的提高也均呈先升后降趋势,且以N2最大。在所有处理中,W3N2处理的春小麦茎蘖数、茎蘖成穗率、LAI、粒叶比、花后干物质生产力和产量及其构成因素值均最高。因此,在本试验条件下,灌水6 000 m~3·hm~(-2)和施氮300 kg·hm~(-2)为滴灌春小麦最佳的水氮组合。     

CO2倍增对霍山石斛光合特性和生长的影响

为评估CO₂倍增对霍山石斛光合特性和生长的影响,本研究以霍山石斛幼苗为试材,比较了CO₂浓度400 μmol/mol（大气浓度,对照组）和800 μmol/mol（处理组）栽培180 d对霍山石斛光合特性、生长和有效成分的影响。结果表明,CO₂倍增处理显著提高了霍山石斛的净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）、蒸腾速率（T_r）和水分利用率（WUE）,但霍山石斛未出现“光合适应”现象。栽培30 d后,处理组的存活率、着根率和新芽数始终显著高于对照组,而60 d后,处理组的叶片可溶性蛋白含量显著低于对照组。栽培180 d后,CO₂倍增处理组显著提高了霍山石斛的茎鲜重、茎干重、茎长、单株叶片数和叶片厚度,而对茎粗和单叶面积无显著影响。同时,处理组也显著提高了茎的多糖含量,比对照组提高94%,但生物碱含量则显著下降。茎的总氨基酸含量与总黄酮含量在两组间无显著差异。综上,CO₂倍增处理能显著促进霍山石斛的生长,提高成活率及其主要药用部位茎的产量和多糖含量。     

滴灌春小麦群体质量与产量的关系

为探讨滴灌春小麦的高产机理,以新春6号为材料,分析了不同水肥条件下滴灌春小麦群体质量及其与产量的关系。结果表明,滴灌春小麦的茎蘖成穗率、粒叶比及花后干物质对产量的贡献率与产量均呈极显著正相关,孕穗期LAI与产量呈二次抛物线的关系;在拔节期滴灌春小麦的群体茎蘖数量为775.2×104·hm-2、茎蘖成穗率为88.7%、孕穗期和籽粒形成期的LAI分别为7.83和6.22、粒数叶比和粒重叶比分别为4 314.4粒·m-2和224.3g·m-2、花后干物质积累量为7 001.95kg·hm-2、花后干物质贡献率为79.14%时,产量最高(10 967.4kg·hm-2)。说明通过提高茎蘖成穗率,保持适宜孕穗期群体叶面积和提高粒叶比,促进花后物质生产和贮存物运转,协调源库关系,可以实现滴灌春小麦高产。     

季节性干旱下农艺节水措施对甘蔗生长和产量的影响

为探明不同农艺节水措施在甘蔗应对季节性干旱中的作用机制,本研究以‘粤糖94-128’为材料,设置地膜覆盖+有机肥（T1）、保水剂+有机肥（T2）、蔗叶覆盖+有机肥（T3）、蔗叶覆盖+保水剂（T4）4个处理,以常规种植为对照（CK）,研究不同农艺节水处理下土壤水分和出苗率、农艺性状和干物质积累、光合活性和根系指标以及经济性状对季节性干旱的响应。结果表明：干旱胁迫前期土壤含水量表现为地膜覆盖>蔗叶覆盖>无覆盖;T1处理出苗率最高且显著高于CK。2015年,与CK相比,T1处理显著增加株高（18.1%）和+1叶长（30.6%）,T4处理显著增加茎粗（21.8%）,而T2处理的株高、茎粗和叶宽则显著降低;T1处理显著增加+1叶的最大光能利用效率（F_v/F_m）和叶片SPAD值（SPAD-502叶绿素仪测定值）,T3处理显著增加+1叶PSII实际光化学效率（Φ_PSII）,其余各处理与CK之间差异不显著;T1、T2、T3、T4处理的总干物质积累分别增加94.5%、-37.0%、53.4%、79.9%;T3处理显著增加根长密度、根表面积和根数,T2处理各根系指标则显著降低;T2和T3处理单茎重高于T1处理,但有效茎数远低于T1处理,有效茎数高是T1处理高产的主要原因;有机肥处理显著增加田间锤度,T3处理增幅最高。2016年,与CK相比,甘蔗不同处理的农艺性状、生理指标和干物质积累差异不显著;但与2015年相比,T1处理农艺性状指标呈下降趋势,而T2处理则呈上升趋势;各处理+1叶的Φ_PSII均呈下降趋势;T1、T2和T3处理总干物质积累呈下降趋势,而T1和CK则呈上升趋势。T3处理根系生物量和根长密度显著高于CK,主要是由于细根增加所致;T4处理有效茎长显著高于CK,但茎径和单茎重并无显著差异,产量差异源于有效茎数的差异;有机肥处理显著增加田间锤度且各处理的田间锤度与2015年比呈上升趋势。综上,农艺节水措施主要通过在旱季减少土壤水分散失而提高甘蔗出苗率从而增加有效茎数,并通过增加植株干物质积累和促进根系生长以应对季节性干旱,进而保障后期经济性状。     

播后镇压和冬前灌溉对土壤条件和冬小麦生育特性的影响

为揭示冬灌和镇压的作用,以冬小麦品种石新828和石麦12号为材料,研究了冬灌和镇压措施对麦田土壤水热条件和冬小麦生育特性的影响。结果表明,与不冬灌相比,冬灌条件下,冬季和春季土壤含水量提高,土壤温度较稳定。与不镇压相比,镇压处理的冬前和起身期土壤含水量及冬前夜间土壤温度提高。冬灌处理冬小麦在越冬后各时期的总茎数、LAI、干物质积累量有所降低,开花期叶片光合速率显著下降,灌浆后期叶片SPAD值下降也较快,每穗总小穗数、结实小穗数、穗粒数和产量均减少。镇压使小麦开花前干物质积累量减少,但对成熟期干物质积累量影响不显著,因为开花后光合速率提高,叶片SPAD值下降较缓慢,开花后干物质积累较多。镇压处理成熟期的单位面积穗数降低,但由于穗粒数和千粒重提高,镇压与不镇压的产量差异不显著。从本研究结果看,冬灌是一项防冻保苗的有效措施,与播后镇压配合可减缓冬季低温和温度剧烈变化对小麦的不利影响。     

返青期断根对秸秆覆盖冬小麦产量及叶片光合特性的影响

为了解返青期断根对黄土高原旱地保护性耕作下小麦产量形成及水分利用的调控作用,在陕西长武县开展旱地秸秆覆盖条件下冬小麦返青期断根试验,分析了返青期断根对冬小麦籽粒产量、地上部生物量、收获指数、产量构成三要素、拔节期群体数量、生育期耗水量、水分利用效率、花后旗叶光合特性及衰老特性的影响。结果表明,返青期断根对冬小麦地上部生物量、穗数、粒重和生育期耗水量没有显著影响。与CK(不断根)相比,返青期断根后冬小麦拔节期总茎数减少了11.9%,开花期叶面积指数、花后旗叶叶绿素含量、光合速率和蒸腾速率提高,分蘖成穗率、穗粒数、籽粒产量、收获指数和水分利用效率分别增加了14.1%、10.5%、8.2%、10.4%、17.5%和20.4%。这说明返青期断根可促进秸秆覆盖条件下冬小麦分蘖成穗,增加花后旗叶光合作用,改善穗部结实特性,提高籽粒产量和水分高效利用。     

连作杂交晚稻长秧龄机插基本苗数调控对产量形成的影响

连作杂交晚稻长秧龄机插导致产量降低，增加基本苗数能够有效降低秧龄延长导致的产量损失，然而基本苗增加的最佳方式不明确。本试验以籼粳杂交稻甬优1540和籼型杂交稻天优华占为材料，采用低播量条播育秧机插，同期播种，机插秧龄设置25 d(S₁)、35 d(S₂)，机插规格设置30 cm×18 cm(M₁)和30 cm×12 cm(M₂)，每穴苗数设置2苗(B₁)和3苗(B₂)，以M₁B₁(37.0万/hm²)为对照，设置M₁B₂(55.6万/hm²)和M₂B₁(55.6万/hm²)共2个基本苗调控方式，考察群体分蘖动态、干物质积累和产量形成的变化。试验结果表明，增加群体基本苗数对成穗率没有显著影响，但通过提高群体高峰苗数增加了有效分蘖数，其中M₂B...     

氮肥追施比例对匀播冬小麦光合特性及产量的影响

为探明与新疆冬小麦匀播技术配套的氮肥追施比例,以新疆主栽冬小麦品种新冬22号为试验材料,采用双因素裂区试验设计,以播种方式为主区（设置匀播和常规条播2种方式）,氮肥追施比例为副区［全生育期施纯氮225 kg·hm^-2,50%作为基肥,其余作拔节肥和孕穗肥追施,两个时期追施比例设置4个水平,分别为40%∶60%(N1)、50%∶50%(N2)、60%∶40%(N3)、70%∶30%(N4)］,研究氮肥追施比例对匀播冬小麦光合特性、物质积累和产量影响。结果表明,与条播方式相比,同一氮肥追施比例下,匀播小麦叶面积指数（LAI）、花后旗叶SPAD值、灌浆期旗叶日光合总量均增大,成熟期地上部干物质量、干物质在籽粒中的分配比例、穗数、千粒重和产量提分别提高2.53%～8.89%、0.35%～1.06%、4.16%～9.54%、0.19%～  1.28%和2.74%～10.00%。同一播种方式下,LAI、穗数随拔节肥追施比例的增加呈逐渐上升趋势;增施孕穗肥可提高小麦花后旗叶SPAD值和旗叶日光合总量,N2、N3处理优于其他施氮处理;产量在匀播N3处理下最高,达9 360.23 kg·hm^-2。旗叶日光合总量、成熟期干物质积累量及干物质在籽粒中的分配比例、穗数、千粒重、穗粒数、产量均受播种方式和氮肥追施比例显著影响,但不受二者互作的影响。综上,适宜的氮肥追施比例可增加匀播小麦光合面积,促进叶片光合生产、植株干物质积累及其向籽粒的分配,并主要通过增加穗数实现增产。本试验条件下,拔节期与孕穗期追施氮肥的最适比例为60%∶40%。     

不同水肥条件下冬小麦的干物质积累、产量及水氮利用效率

为了给冬小麦种植中合理水肥管理提供依据,以京冬8号为试验材料,研究了不同水肥管理模式对冬小麦干物质积累、产量及水氮利用效率的影响。结果表明,与传统水肥相比,优化水肥、秸秆还田优化水肥的冬小麦全生育期干物质积累总量和经济系数均有所提高,物质生产结构较优;单位面积收获穗数有所增加,穗粒数显著减少,千粒重显著提高,籽粒产量有所增加;水分利用效率无显著性差异,氮肥当季利用率显著提高。与优化水肥相比,秸秆还田优化水肥有利于增加单位面积籽粒产量,是种植冬小麦的最佳模式。     

减量施氮对滴灌春小麦干物质和氮素积累转运特征的影响

为探明新疆滴灌春小麦氮高效利用特征,于2019年采用田间试验研究了减氮对强筋型小麦品种新春38号和中筋型品种新春49号的干物质和氮素积累、转运及氮素利用效率的影响。结果表明,新春38号和新春49号拔节期、开花期、成熟期的各器官及植株的干物质积累量和花前干物质转运效率及其对籽粒产量贡献率随减氮比例的增大呈现先增大后减小的趋势,均在CF_2(较正常施氮减10%)处理下达到最大值;氮素积累量和花前氮素转运量及花后氮素积累量均随减氮比例的增大呈逐渐减小的趋势,均在正常施氮(CK_1)处理下达到最大值;花前氮素转运效率和花前氮素对籽粒氮的贡献率呈增大趋势。新春38号和新春49号的氮肥利用效率均随减氮比例的增大呈先升高后降低的趋势,在CF_2处理下达到最大值,为37.53%和35.91%,比CK_1提高12.36%和10.21%。小麦籽粒产量随施氮量减少呈先增大后减小的趋势,在CF_2处理下最大,与不施氮(CK_2)相比,各施氮处理下小麦籽粒产量均显著增加,新春38号和新春49号分别提高24.04%～39.22%和32.05%～45.38%。综合考虑,推荐较正常施氮减氮10%(CF_2,270 kg·hm~(-2))为新疆滴灌春小麦栽培模式的适宜施氮量。     

北疆超晚播小麦品种生育特性及产量比较

为探明北疆超晚播条件下，冬、春性小麦品种间生育特性及产量的差异，采用田间试验（10月31日播种，冬前不灌水），比较了6个冬性和5个春性小麦品种的生育特性及产量。结果表明，春性品种出苗率明显高于冬性品种，春性品种平均生育期（91.8 d）比冬性品种(95.0 d)短约3.0 d；春性品种总茎数平均峰值（869.3×10⁴·hm^-2）明显高于冬性品种（772.4×10⁴·hm^-2）；叶面积指数和干物质积累量的平均值在春、冬性品种间差异不明显；新冬41、新春6号、新春43号的产量较高，为7 581.6~7 935.6 kg·hm^-2，获得高产的穗数为431.7×10⁴~515.8× 10⁴·hm^-2，穗粒数 31.6~36.3，千粒重46.8~52.8 g。综合考虑产量、出苗率、成熟期等因素，初步认为新春6号、新冬41号、新春43号适合在北疆超晚播。     

播期对南疆冬小麦产量和品质的影响

为探究全球气候变暖背景下推迟播期对新疆冬小麦产量和品质的影响规律，在南疆一年两熟地区大田条件下，于2020年10月5日（S₁）、10月10日（S₂）、10月15日（S₃）、10月20日（S₄）、10月25日（S₅）5个播期下种植新冬60和新冬20，比较分析了不同播期下冬小麦产量、营养品质及加工品质的差异。结果表明，随着播期推迟，冬小麦的有效穗数、千粒重和产量均逐渐降低，且新冬20的降幅高于新冬60；播期对两品种的穗粒数影响不显著。蛋白质含量、湿面筋含量及沉降值随着播期推迟呈先降后升的变化趋势，播期对新冬60的湿面筋含量及新冬20的沉降值影响不显著；面团弱化度随播期推迟逐渐降低，拉伸面积、延伸度、最大拉伸阻力、拉伸比的变化规律与其相反，表现为S₁>S₂>S₃>S₄>S₅。千粒重与沉降值、延伸度呈显著负相关，与淀粉含量呈显著正相关。综合考虑，播期对南疆冬小麦产量和品质的效应存在不同步性，早播（10月5日）可获得高产的同时得到较佳的品质；晚播（10月25日）会减产，但可增加形成时间和稳定时间，降低弱化度。     

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)。     

播种方式和灌水量对春小麦干物质和产量的影响

为筛选与新疆春小麦匀播技术配套的适宜灌水量,以春小麦品种新春34号为材料,进行二因素盆栽试验,设置匀播(U)和条播(D)2种播种方式,以及W75(拔节水)、W150(拔节水+扬花水)、W225(拔节水+扬花水+灌浆水)和W300(起身水+拔节水+扬花水+灌浆水)4个不同灌溉水平(每次灌水量75mm),研究了播种方式和灌水量对春小麦干物质和产量的影响。结果表明,与常规条播相比,匀播促进了小麦出苗20d后的分蘖,增加了有效分蘖,其中W75、W150、W225和W300条件下,匀播小麦的穗数分别提高25.62%、41.79%、43.39%、46.10%,分蘖成穗率分别提高20.15%、30.15%、30.68%、33.63%;匀播提高了小麦旗叶、倒二叶的SPAD值,延缓了叶片衰老,增强了群体生育后期的光合作用,且匀播方式下增大灌水量更有利于延长小麦叶片的功能期;匀播促进了小麦营养器官干物质的积累及其在花后向籽粒中的转运,有利于产量形成;在W75、W150、W225、W300条件下,匀播小麦产量较条播分别提高2.76%、4.41%、3.77%和3.42%,两种播种方式下W225处理产量均最大。因此,匀播方式下W225灌水模式最有利于春小麦生长发育和高产。     

不同水氮处理对冬播春小麦产量和水氮利用效率的影响

为探明春麦冬播高产、高效水氮运筹模式,2019-2021年在田间进行两因素三水平裂区试验,灌水量设3 150(W₁)、3 600(W₂)和4 200 m³·hm_-2(W₃)三个水平;施氮量设0(N₀)、135(N₁)和210 kg·hm_-2(N₂)三个水平,研究了9种水、氮处理组合对春小麦品种新春48号0~100 cm土层耗水量、群体叶面积指数、干物质积累量、产量及水、氮利用效率的影响。结果表明,增加灌水量提高了0~40 cm 土层含水量,减少了40～100 cm土层储水消耗量,增加了总耗水量;同一灌水量条件下,施氮量对总耗水量影响不显著;水、氮协同增产效应大于其单因素效应,增加滴水量或氮肥量均增加小麦群体叶面积指数、总光合势和干物质积累量,水分利用效率（1.12～1.23 kg·m^-3）和氮肥农学利用效率（7.58～11.17 kg·kg_-1）呈先增后降趋势。水、氮协同增产是叶面积指数、总光合势和干物质积累量提高的结果。北疆春麦冬播适宜的水、氮运筹模式为总灌水量3 600～4 200 m³·hm_-2、总施氮量135～210 kg·hm_-2。     

立体匀播和密度对冬小麦光合、干物质积累分配及产量的影响

为给小麦立体匀播栽培推广提供理论依据,选用小麦品种新冬22号和新冬46号为供试材料,采用裂区设计,主区种植方式设立体匀播和常规条播2个处理,副区种植密度设150万株·hm~(-2)(D_(150))、225万株·hm~(-2)(D_(225))、300万株·hm~(-2)(D_(300))和375万株·hm~(-2)(D_(375))4个处理,研究了种植方式和密度对冬小麦光合、干物质积累与分配、产量及其构成因素的影响。结果表明,与常规条播比较,立体匀播方式下小麦群体生育后期中、下部叶的LAI、SPAD值和净光合速率显著提高;植株重、干物质转运量、干物质转运效率和干物质转运对籽粒产量贡献率增大,而植株成熟期营养器官干物质分配率降低;随着种植密度增大,茎鞘干物质分配率上升,叶片干物质分配率减小,而颖壳及穗轴、籽粒干物质分配率则无显著变化。与常规条播相比,立体匀播方式下新冬22号和新冬46号主茎穗粒重平均降低7.95%和4.43%,而分蘖穗粒重平均提高11.54%和5.06%,穗数显著提高(17.31%和17.68%),产量提高6.40%和9.84%,以D_(225)处理产量最高;穗粒数分别降低2.23%和1.71%,千粒重分别降低4.38%和4.54%。由此可知,立体匀播方式提高了小麦群体生育后期中、下部叶片叶面积指数和净光合速率,增大了植株干物质积累量,促进了营养器官干物质向分蘖穗籽粒中转运,并主要通过增加群体穗数和分蘖穗穗粒重提高产量;最佳的种植密度为225万株·hm~(-2)。     

播期和密度对春小麦品种新春26号生长及产量的影响

为确定新疆主栽春小麦品种新春26号的最佳播种时期和种植密度,采用两因素裂区试验,设4月5日、4月18日和5月2日3个播种时间,以及350万、400万、450万、500万和550万株·hm-2 5个种植密度,分析了播期和种植密度对小麦群体性状、产量及其构成因素的影响。结果表明,在相同种植密度下,随着播期的推后,小麦各生育时期群体茎数、干物质积累量、叶面积指数均显著降低;播期对千粒重的影响不显著,而早播(4月5日)小麦的穗数、穗粒数和产量显著高于晚播(5月2日)小麦。种植密度对小麦各生育时期群体性状也均有显著影响,种植密度过高或过低均不利于小麦群体发育及产量形成,适宜的种植密度可以改善小麦群体结构,进而提高产量。播期和密度互作对小麦整个生育期生长发育的影响均显著。总体来看,在本试验条件下,春小麦品种新春26号应适当早播,最佳播种时间和种植密度分别为4月5日和450万株·hm-2。     

播种方式和种植密度对冬小麦根系生长和产量的影响

为探究播种方式和种植密度对冬小麦根系生长和产量的影响,以新冬22号为材料,采用二因素裂区试验设计,主区设条播（DR）和匀播（UN）2种播种方式,副区设150万粒·hm^-2（D150）、225 万粒·hm^-2（D225）、300万粒·hm^-2（D300）和375万粒·hm^-2（D375）4种种植密度,比较分析了不同播种方式和种植密度下冬小麦根系形态特征、根系伤流量和产量的差异。结果表明,随种植密度的增加,小麦总根干重、总根长呈先增后减趋势,单株次生根数、根系伤流量呈减小趋势。与条播相比,匀播下小麦总根干重、总根长显著增加,差异主要在0~30 cm土层;单株次生根数、根系伤流量增加,差异主要在生育中后期;产量显著提高（增幅9.89%）,其中以D225处理最大。综上,匀播能够促进小麦根系的生长,提高根系活性,有利于高产;在本试验条件下匀播小麦以225万粒·hm^-2种植密度最佳。     

播期和品种对沿淮晚播稻茬小麦产量和产值的影响

沿淮稻茬小麦播期推迟是生产面临的重大问题。为探究播期和品种对稻茬麦产量和产值的影响,2017-2019年度小麦生长季选用20个品种,按照裂区设计,设置10月30日、11月14日、11月29日3个播期,定量解析了播期、品种对小麦产量和产值的影响。结果表明,年度、播期、品种及品种和播期间互作对稻茬小麦产量、产值的影响均显著。随着播期的推迟,稻茬小麦产量和产值呈下降趋势,10月30日后播种时,播期平均每推迟1 d产量下降24.81 kg·hm~(-2),产值降低48.19元·hm~(-2)。不同类型的小麦品种对播期的响应不同,11月14日之前播种时半冬性品种产量、产值总体高于春性品种,11月29日播种时半冬性品种产量、产值总体低于春性品种。晚播对产量、产值的影响与气候有关,灾害年份晚播影响更大。有效穗、群体库数量和库体积降低是晚播小麦产量、产值下降的主要原因,品种间籽粒库质量(容重)差异也是引起产值差异的重要因子。供试品种中荃麦725、安农0711、皖西麦0638、紫麦19、涡麦9号、宁麦13、扬麦20、苏麦188等8个品种的产量、产值较烟农19均增加3%以上。