宽幅条播和种植密度对燕麦抗倒伏性及产量的影响

为明确宽幅条播对燕麦抗倒伏性和产量的调节作用及其适宜种植密度,于2019-2020年,通过裂区试验,设置2种播种方式（宽幅条播和常规条播）和三个种植密度水平［300×10株·hm^-2（D1）、450×10株·hm^-2（D2）、600×10株·hm^-2（D3）］,分析了播种方式与种植密度对燕麦植株抗倒伏性和籽粒产量的影响。结果表明,同一种植密度下,宽幅条播的燕麦茎秆机械强度、茎粗、壁厚均显著高于常规条播。在籽粒灌浆期,与常规条播相比,宽幅条播的燕麦基部第二节间机械强度在 D1、D2、D3下分别提高9.3%、11.6%和17.0%,茎粗分别增加7.3%、7.6%和7.3%,株高分别降低2.3%、1.9%和3.0%,重心高度分别下降 6.5%、7.8%和 6.0%。相比于常规条播,燕麦宽幅条播主要通过增加穗数来增产。在D1、D2、D3下,宽幅条播的两年平均产量较常规条播分别增加了8.6%、9.3%和14.5%。随着种植密度的增加,两种播种方式下燕麦茎秆机械强度、茎粗、壁厚均呈减小趋势,株高、重心高度、节间长均呈增加趋势,但宽幅条播的各指标变化幅度均小于常规条播。因此,生产中采用宽幅条播可显著提高燕麦茎秆抗倒伏能力和籽粒产量,适当增加种植密度,可实现燕麦抗倒性与产量协同提高;本试验条件下,宽幅条播燕麦达到最高产的密度为600×10 株·hm^-2。     

不同炭硅处理对水稻抗倒伏特性和产量的影响

以越光品种为试验材料,研究了生物炭与硅肥配施对水稻抗倒伏特性、茎秆强度、化学物质含量、酶活性的影响及相互关系。结果表明,花生壳生物炭与硅肥配施显著降低了水稻节长,增加了茎粗,进而降低了水稻的倒伏指数和倒伏面积率,并提高了茎秆中的淀粉、木质素和纤维素含量及木质素关键酶活性。其中,7.5 t/hm²生物炭与45 kg/hm²硅肥基施、叶面喷施0.02%硅肥的处理表现最优,该处理显著增强了越光的抗倒伏性,第1、第2和第3节的倒伏指数分别比对照下降36.42%、30.19%和26.83%,并实现了增产。相关分析表明,水稻的倒伏指数、倒伏面积率与茎秆强度呈极显著负相关;茎秆中淀粉、纤维素和木质素含量与茎秆强度呈显著或极显著正相关,与倒伏指数和倒伏面积率呈显著或极显著负相关;木质素含量与PAL、TAL、4CL和CAD等酶的活性呈显著正相关。研究结果可为优质水稻越光的抗倒伏栽培提供科学依据和技术支持。     

宽幅条播和种植密度对燕麦光合特性及干物质积累量的影响

为明确宽幅条播和种植密度对燕麦光合特性及干物质积累的调节作用,于2019-2020年在内蒙古乌兰察布市农牧业科学研究院试验基地,以蒙农大燕1号为试验材料,设宽幅条播(K)和常规条播(C)两种播种方式以及300万株·hm_-2(D1)、450万株·hm_-2(D2)、600万株·hm_-2（D3）三个种植密度,比较分析了不同播种方式和密度下燕麦光合能力、干物质积累量和产量的差异。结果表明,随着密度的增加,燕麦叶片光合参数和SPAD值及单株干物质积累量均呈下降趋势。各密度下宽幅条播燕麦的叶片光合参数及干物质积累量均高于常规条播。其中,宽幅条播燕麦的净光合速率较常规条播增加了7.2%~24.8%,且在D3下增幅最大;蒸腾速率、胞间CO₂浓度和SPAD值分别增加1.8%~24.1%、1.7%~25.5%和2.2%~11.5%;单株干物质积累量增加4.9%~56.2%。宽幅条播显著提高了燕麦穗数、穗粒数、千粒重和产量,其中在D1、D2和D3下分别增产8.6%、9.3%和14.5%,差异均达到0.05显著水平。由此可见,宽幅条播可有效促进燕麦光合作用、干物质积累及产量构成因素协调增长,最终实现增产,尤其是可有效缓解高密度下燕麦群体光合、干物质生产及产量形成的影响。     

冀东地区种植密度对小麦京冬8号抗倒伏能力和产量的影响

为明确冀东地区种植密度对冬小麦抗倒伏能力和产量的影响,于2011-2013年度以当地推广的冬小麦品种京冬8号为材料,设每公顷375万、525万、675万和825万株4个种植密度处理,分析了不同密度下小麦茎秆质量、抗倒伏指数和产量的差异.结果表明,密度增大使小麦基部第1节间增长,增加了基部节间长在茎长中所占的比例、株高和重心高度,导致茎秆变细,茎秆机械强度和抗倒伏指数降低.当密度达到每公顷675万株时,小麦出现倒伏,密度再增加,倒伏时间提前,倒伏程度增大.群体干物质积累量在生育前期随密度增加而增加,但大密度导致植株分蘖衰亡较多,降低生育后期干物质生产能力,至成熟时以每公顷525万株的干物质积累量和花前营养器官贮存干物质向籽粒的运转量最多.虽然每公顷675万株的有效穗数最多,但由于倒伏严重,其千粒重最轻,每公顷825万株的有效穗数和穗粒数均较少,因此这两个高密度处理的产量均较低.综合来看,在冀东地区,适期播种条件下,小麦京冬8号以种植密度为每公顷375万～525万株为宜,此密度下茎秆质量较高,抗倒伏能力较强,产量较高.     

水稻抗倒伏性评价方法及机理的研究现状与展望

倒伏是影响水稻生产的主要限制因素之一。倒伏后群体冠层结构遭到破坏，叶片光合速率锐减，同时群体内部湿度增加诱发真菌性病害和穗发芽，进而影响稻米品质和产量。本文综述了水稻倒伏的评价方法和诱发原因、抗倒伏能力与茎秆理化特性的关系、抗倒伏基因的挖掘及功能研究等方面的研究进展，比较分析了不同水稻倒伏评价方法的特点，分析了株型等形态性状、氮肥运筹、种植密度、种植方式以及大风、暴雨、臭氧等环境因素对水稻倒伏的影响，归纳了纤维素含量、木质素含量以及维管束数目等茎秆物理特性及化学成分与水稻倒伏的关系，总结了矮化相关基因和纤维素合成相关基因参与水稻抗倒伏的调控机制。此外，文章展望了未来水稻抗倒伏研究方向，并提出一些建议：（1）创新和优化水稻倒伏评价体系；（2）挖掘鉴定新的抗倒伏基因，强化水稻抗倒伏的机理研究；（3）选育抗倒伏水稻品种；（4）根据品种、栽培条件和气候环境等因素制定倒伏综合应对措施。     

磷钾营养对套作大豆茎秆形态和抗倒性的影响

以贡选1号大豆品种为材料,采用两因素随机区组设计,研究了磷钾营养对套作大豆茎秆形态和抗倒性的影响。结果表明,施用磷钾显著影响套作大豆茎秆的抗倒能力。茎秆基部节间粗度、C/N比、细胞壁纤维素、木质素含量、机械强度、抗倒指数(SLRI)均随施钾量的增加而增加,随施磷量的增加呈现出先增后降的趋势,而基部节间长度、主茎高、倒伏率均随磷钾施用量的增加而降低。SLRI与基部第1、2节间粗度、茎秆木质素、纤维素含量、机械强度及C/N比呈显著正相关,与基部节间长度、主茎长、实际倒伏率呈极显著负相关。适宜的磷钾水平(P2O517kg/hm2,K2O 112.5kg/hm2)能提高套作大豆SLRI,降低其倒伏率。     

播期、密度及施肥量对牡豆15主要农艺性状和光合特性的影响

为探讨高蛋白大豆品种牡豆15的高效栽培技术,本研究设播期、密度及施肥量3个因素,研究这3个因子对牡豆15的主要农艺性状和光合特性的影响。结果表明：在不同栽培因素条件下,牡豆15产量变化范围为1 958.97～2 851.28 kg·hm^-2,最大变化幅度为45.55%;蛋白质含量均值变化范围为42.19%～45.06%,最大变化幅度为6.80%;播期、种植密度和施肥量对气孔导度均有影响,其中播期和施肥量对净光合速率影响较小,种植密度对净光合速率影响较大且低种植密度的净光合速率较高,同时高种植密度有利于提升细胞间CO₂浓度、蒸腾速率和叶绿素含量。最高产量栽培方案为4月30日播种,保苗30万株·hm^-2,施肥量为350 kg·hm^-2,蛋白质含量最高的栽培方案为5月7日播种,保苗30万株·hm^-2,施肥量400 kg·hm^-2。     

密度和施氮量对强筋小麦藁优2018产量和抗倒性的影响

为明确减量播种和减施氮肥对强筋小麦品种藁优2018茎秆质量和抗倒性的影响,采用双因素裂区试验,研究了种植密度(D210,210万株·hm-2;D330,330万株·hm-2;D450,450万株·hm-2)和施氮量(N0,0kg·hm-2;N120,120kg·hm-2;N240,240kg·hm-2)对小麦倒伏高发期茎秆形态的影响,以及抗倒伏指数与茎秆形态指标的相关性。结果表明,在籽粒形成期和蜡熟期,密度由D210增加至D330,小麦茎秆重心高度显著增加,基部节间充实度、秆壁厚度、茎秆机械强度和抗倒伏指数降低;茎秆重心高度以N0最小,N240最高;基部节间秆壁厚度在3个施氮量处理间差异不显著;茎秆充实度、茎秆机械强度和抗倒伏指数随施氮量增加呈降低趋势,但在乳熟期和蜡熟期N120和N240差异不显著。相关分析表明,基部第1节间抗倒伏指数与节间粗度、充实度和第1节间秆壁厚度呈极显著正相关,与第2节间秆壁厚度相关性不显著。逐步回归分析表明,种植密度对小麦抗倒性的影响大于施氮水平。籽粒产量在不同密度处理间差异性不显著,但在不同施氮量间表现为N120和N240处理显著高于N0处理。因此,210万株·hm-2至330万株·hm-2的种植密度和120kg·hm-2的氮素水平在获得较高产量的同时具有较强的抗倒伏能力,是本试验条件下小麦抗倒高产的最优组合。     

燕麦种质资源抗倒伏及生物学性状的差异评价

为了筛选燕麦抗倒伏种质资源,对111份国内外燕麦种质材料的12个性状及倒伏指数进行多样性分析,并对其表现进行综合评价。结果表明,参试材料具有丰富的多样性,遗传多样性指数平均为1.99,各性状的变异系数由高到低依次为主穗粒重(49.22%)、主穗粒数(41.76%)、纤维素含量(36.67%)、抗折力(35.28%)、抗刺穿力(26.06%)、主穗小穗数(25.98%)、茎基部第二节间壁厚(25.79%)、百粒重(24.92%)、茎基部第二节间长(22.86%)、主穗长(19.65%)、茎基部第二节间茎粗(16.06%)、株高(13.69%);倒伏指数与株高、茎基部第二节间长均呈极显著正相关,与抗折力、抗刺穿力均呈极显著负相关。通过通径分析,株高对燕麦倒伏指数影响最大。经主成分分析,前5个主成分对变异的累计贡献率达81.724%,其中前三个主成分分别为主穗因子、茎秆机械强度因子和株高因子。通过聚类分析将供试种质划分为4类,其中第I类种质群抗倒伏能力较强,可作为抗倒伏燕麦育种的亲本。     

玉米倒伏及其对产量的影响

采用试验与生产调查相结合的方法,分析倒伏玉米植株性状表现及对产量的影响,研究种植密度、品种选择和氮钾肥对玉米抗倒伏的影响。结果表明,不同品种间抗倒伏能力存在显著差异,株高和穗位高不能作为评价品种抗倒伏能力强弱的主要指标,茎秆基部节间粗和长粗比值小的品种具有较强的抗茎折能力;随着密度的提高,植株的抗倒伏能力下降;氮钾肥配施能有效提高茎秆的抗倒伏能力。玉米吐丝1周后倒伏品种的穗粒数、千粒重、穗粒重分别降低19.4%～30.2%、29.6%～31.8%、45.0%～50.8%。     

Effects of Nitrogen Fertilizer and Planting Density on the Lignin Synthesis in the Culm in Relation to Lodging Resistance of Buckwheat

Abstract

Lodging is an important constraint limiting buckwheat yield and quality by bending or breaking culm on buckwheat production worldwide. This study was conducted with Ningqiao 01, a moderate lodging resistance cultivar of buckwheat, to determine whether lignin synthesis and lodging resistance of buckwheat are affected by nitrogen fertilizer and planting density. The results showed that the lignin content at the bottom of the 2nd internode was significantly and negatively correlated with lodging index and lodging percentage, but significantly and positively correlated with snapping resistance. The snapping resistance rose and then fell with the increase of nitrogen fertilizer. The snapping resistance decreased with the increase of planting density. The lodging index increased with the increase of nitrogen fertilizer and planting density. The lignin content and its related enzymes activities decreased with the increase of nitrogen fertilizer and planting density. These results suggested that the lignin content is closely related to the lodging resistance of buckwheat, and a higher lignin content could strengthen the lodging resistance of buckwheat. The increase of nitrogen fertilizer and planting density significantly increased the risk of lodging by decreasing the lignin content and its related enzymes activities at the bottom of the 2nd internode.     

种植密度对不同小麦品种产量构成及抗倒伏性的影响

为了探索雨养农业区不同小麦品种对种植密度的响应特点,以黄淮南部大面积种植品种济麦22、安农0711和烟农19为试验材料,采用两因素裂区设计,设置4个密度处理(225×10~4株·hm~(-2)、375×10~4株·hm~(-2)、525×10~4株·hm~(-2)和675×10~4株·hm~(-2)),对其分蘖特性、产量、穗数、穗粒数、千粒重、茎秆强度、倒伏指数等性状进行测定。结果表明,随处理密度增加,各品种的冬前茎蘖数呈上升趋势,穗粒数和茎秆强度呈下降趋势,倒伏指数呈先升后降趋势,最高茎蘖数、穗数、成穗率及产量等性状变化趋势受品种及试点区域影响。在五铺和大杨试点,当处理密度由225×10~4株·hm~(-2)增加为675×10~4株·hm~(-2)时,济麦22、安农0711和烟农19的冬前茎蘖数(2015年)分别增加75.2%和133.1%、72.3%和72.6%、127.1%和80.1%,且差异均达显著水平;穗粒数(2015和2016年)平均分别减少13.0%和12.6%、12.6%和9.7%、19.9%和14.3%,且在五铺试验点2015年烟农19以及2016年各供试材料在两种处理密度间差异均达到显著水平;茎秆强度(2016年)分别减少36.3%和6.2%、22.8%和21.0%、45.6%和33.2%,且在五铺试验点各供试材料在两种处理密度间差异均达到显著水平。综合来看,本区域小麦生产可通过选择茎秆强度高、抗倒伏的品种,在保证一定穗数的基础上,充分发挥穗粒数和千粒重的潜力,最终获得高产。     

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...     

播期、密度与施肥水平对渝麦12号产量和品质的影响

为了探讨重庆小麦高产优质高效综合栽培管理措施,以渝麦12号为材料,研究了播期、密度及施肥水平对小麦产量和品质的影响。结果表明,播期和密度对产量有极显著的影响,施肥量效应表现显著差异,并且播期效应大于密度和施肥效应。4个播期中,早播(10月29日播种)产量显著高于其他播期;密度以180万.hm-2的产量最高;施肥量以基施40%复合肥450kg.hm-2+追施纯N 60kg.hm-2处理的产量最高。蛋白质含量与施肥水平呈二次曲线关系,适当追肥可提高蛋白质含量。渝麦12号在11月7日播种、播种密度135万.hm-2、基施40%复合肥(含N 20%、P2O512%、K2O 8%)450kg.hm-2+追施30kg.hm-2纯氮的处理条件下蛋白质含量最高。     

基于示范样地实际倒伏样本的小麦抗倒机制解析

为解析影响小麦倒伏发生的关键因子与内在机制,基于示范样地,选择不同养分管理下实际倒伏三块样本(1个高倒伏田块和2个低倒伏田块,养分管理方式分别为普通化肥深施、普通化肥撒施和缓控释肥深施),对小麦株型、倒伏节间的形态、组分及维管束数量、根系构型、土壤养分供应等进行比较分析。结果表明,在同等氮肥施用量与相同播种密度下,化肥深施田块（D-CF）的倒伏率高于化肥撒施（M-CF）和缓控释肥深施田块（D-RCU）。茎基部节间是小麦倒伏发生的主要部位,节间越长,倒伏高度越高。高倒伏样本田块（D-CF）的株高显著高于M-CF和D-RCU田块,分别增加15.7%和15.1%,且D-CF田块的穗重与茎鞘叶重比最高。不同田块倒伏节间（茎基部节间）的外径、壁厚均无显著差异,但高倒伏田块D-CF的茎基部节间维管束面积和数量均低于低倒伏田块,较M-CF减少8.7%和9.0%,较D-RCU降低了11.8%和5.9%,且纤维素、半纤维素与木质素的含量显著低于D-RCU田块。D-CF田块的根尖数显著高于两低倒伏田块,且根系总长与表面积显著高于D-RCU田块。D-CF田块的5~10、10~15和15~20 cm土层的速效氮含量均最高。经相关性分析,倒伏率与株高呈显著正相关,与倒伏节间维管束数量及半纤维素、纤维素与木质素的总含量均呈显著负相关。株高分别与根系总根长、根尖数及5~20 cm土壤速效氮含量呈极显著或显著正相关,而维管束数量与5~10 cm土壤速效氮含量呈显著负相关,纤维素及木质素含量均与5~20 cm土壤速效氮含量呈显著负相关,半纤维素含量则与10~15 cm土壤速效氮含量呈显著负相关。受田间小麦根系构型及中下层土壤速效氮含量影响,株高和茎基部节间维管束数量及三素（半纤维素、纤维素、木质素）含量是小麦倒伏风险的主要影响因子。