免耕覆盖对春小麦灌浆期干物质积累特性及最终产量的影响

以常规耕作处理作对照,研究了免耕覆盖下春小麦灌浆期间干物质积累分配特性和产量变化,结果表明,高、低秸秆覆盖量下春小麦灌浆期间干物质积累量比常规耕作分别高16.1%、9.8%,免耕秸秆覆盖为春小麦籽粒和产量形成提供了更充足的物质来源;与常规耕作比,免耕覆盖处理的春小麦在花后21-28 d时干物质积累量有个快速增加阶段;在干物质的运转分配中,免耕覆盖对春小麦灌浆期积累的干物质在各个器官间的分配比例影响较小。相对于常规耕作而言,免耕秸秆覆盖处理提高了春小麦产量,其产量的增加主要依赖于花前光合产物的积累,对花后光合产物调用较少。低覆盖量下春小麦较常规耕作增产11.68%,高量覆盖较常规增产18.52%。     

干旱胁迫下不同基因型小麦干物质转运对产量形成的影响

为了探讨干旱胁迫下不同基因型小麦干物质转运特性及其对产量形成的影响,以二倍体野生一粒小麦(T. boeoticum)、栽培一粒小麦(T. monococcum)、四倍体野生二粒小麦(T. dicoccoides)、栽培二粒小麦(T. dicoccon)和2个六倍体小麦品种为材料。在充分供水（田间持水量的75%~80%）和干旱（田间持水量的50%~55%）两种水分处理下,测定分析了不同基因型小麦花前干物质转运、花后干物质积累、运输能力、抗氧化防御能力及籽粒产量和产量构成等性状的变化,探究不同基因型小麦干物质转运对小麦产量形成的影响及其调控机理。结果表明,干旱胁迫显著降低了小麦籽粒产量。相比于充分供水条件,在干旱胁迫下,二倍体小麦野生一粒、栽培一粒,四倍体小麦野生二粒、栽培二粒,六倍体小麦小偃22、长旱58籽粒产量分别为降低了48.00%、37.93%、40.19%、38.77%、19.58%、16.11%,相比于二倍体和四倍体小麦,六倍体小麦籽粒产量具有较高稳定性,且六倍体小麦籽粒产量显著高于二倍体和四倍体小麦。干旱胁迫显著降低了不同基因型小麦干物质转运量和积累量,相比于充分供水条件,二倍体小麦野生一粒、栽培一粒,四倍体小麦野生二粒、栽培二粒,六倍体小麦小偃22、长旱58花前干物质转运量分别降低了29%、27%、30%、14%、3%、8%,花后干物质积累量分别降低59%、42%、44%、45%、23%、17%。干旱胁迫对不同基因型小麦干物质转运率和贡献率的影响存在差异,与充分供水条件相比,二倍体小麦野生一粒、栽培一粒,四倍体小麦野生二粒、栽培二粒,六倍体小麦小偃22、长旱58花前干物质转运率分别降低了40%、38%、36%、6%、-16%、-17%,贡献率分别降低了43%、37%、15%、26%、20%、11%,花后干物质贡献率分别提高了5%、-3%、13%、6%、2%、2%。同时发现,干旱胁迫下不同基因型小麦相比,六倍体小麦叶绿素含量、干物质运输能力和抗氧化防御能力均显著高于二倍体和四倍体小麦。以上结果说明,干物质转运和积累是小麦产量形成的关键因素。小麦花后持绿时间、抗氧化防御能力和运输能力影响小麦花后干物质的积累和转运,进而影响小麦籽粒产量的形成。     

柴达木地区春麦高产优质栽培因子优化组合研究

采用三因素二次通用旋转组合设计,在柴达木地区以春小麦甘春20号为对象研究了播种量、施氮量、施磷量与籽粒产量、蛋白质含量、蛋白质产量的相关关系。结果表明,该地区春小麦甘春20号的籽粒产量、蛋白质含量、籽粒蛋白质产量与播种量、施氮、磷量之间有极显著的相关关系。施氮量对籽粒产量、蛋白质含量、籽粒蛋白质产量影响最大,播种量次之、施磷量最小。该地区甘春20号小麦栽培因子最优组合为播种量404.5 kg/hm2、施氮量(纯氮)240 kg/hm2、施磷量(P2O5)195 kg/hm2。建议当地降低播种量,增加磷肥施用量。     

不同水分处理对胡麻干物质积累与分配及水分利用效率的影响

在大田试验条件下,以陇亚杂1号为材料,设置不灌水(CK)、分茎水80 mm(T1)、分茎水60 mm+盛花水40 mm(T2)、分茎水80 mm+盛花水40 mm(T3)、分茎水60 mm+现蕾水40 mm+盛花水40 mm(T4)5个处理,研究了不同水分处理对胡麻干物质积累与分配、籽粒产量及其水分利用效率的影响。结果表明:与CK相比,灌水处理显著提高开花后干物质的积累量和开花后干物质积累量对籽粒的贡献率,以T2处理最高,分别增加了91.37%、45.09%;灌水量过多显著减少光合产量向籽粒的分配,使籽粒产量降低;随灌水量增加,胡麻全生育期耗水量显著增大,籽粒产量先升高后降低,灌水利用效率显著降低;T2处理的产量和水分利用效率显著高于其他处理,分别比CK增加了40.72%、11.71%。综合考虑胡麻的籽粒产量和水分利用效率,T2处理为本试验条件下高产节水的最佳灌水处理。     

钾肥和密度对胡麻干物质及钾积累转运和产量的影响

采用田间试验,以陇亚杂1号胡麻品种为材料,研究了3个钾肥用量(K2O):0,45 kg·hm~(-2)和90 kg·hm~(-2)和3个密度水平:4.5×10~6,7.5×10~6株·hm~(-2)和10.5×10~6株·hm~(-2)对胡麻干物质和钾养分积累、转运、子粒产量以及子粒中钾积累量的影响。试验结果表明,钾肥和密度促进了胡麻干物质及钾养分的积累和转运,随施钾量和密度的增加,胡麻干物质和钾积累量增加,转运量升高,来自叶和蒴果皮及茎中干物质和钾对子粒的贡献率降低,子粒产量来自花后干物质积累量增加,子粒中钾来自花后钾积累的量增加。在施钾45 kg·hm~(-2),密度7.5×10~6株·hm~(-2)处理下,花前营养器官干物质和钾转运量最高,分别为1 183.56 kg·hm~(-2)和30.28 kg·hm~(-2),对子粒贡献率最低,分别为40.28%和58.72%,子粒产量和子粒钾最高,分别为2 938.33 kg·hm~(-2)和51.57 kg·hm~(-2),与不施钾,密度4.5×10~6株·hm~(-2)处理相比较,分别提高了44.32%和49.43%。在本试验区同等环境条件下种植胡麻,以施钾45kg·hm~(-2),密度7.5×10~6株·hm~(-2)为宜。     

北疆超晚冬播小麦高产生育规律及干物质积累研究

为探明北疆超晚冬播小麦高产生育特性和干物质积累分配规律,2016—2018年采用裂区设计研究了3个超晚冬播处理(B_0、B_1、B_2)与春播处理(B_3)对新春6号、新春27号、新春29号、新春43号的生育特性、叶面积指数、干物质积累和产量的影响。结果表明:超晚播小麦比春小麦(B_3)早出苗13～24 d、早成熟7～9 d,延长生育期2～18 d,增加穗粒数1.6%～45.5%、增加千粒重9.4%～19.5%;降低基本苗数15.6%～60.0%、总茎数峰值5.4%～24.2%、成穗数21.3%～36.7%、叶面积指数峰值25.7%～37.7%,可增加干物质积累质量4.4%～44.1%,提高经济系数6.4%～21.5%,增加产量11.4%～21.2%。各品种超晚冬播处理以11月初播种(B_2)产量较高。其中,新春27号B_2获得产量7 852.8 kg·hm~(-2),生育期较春小麦延长13 d,早熟9 d;基本苗数270万株·hm~(-2)、成穗数441.7万穗·hm~(-2),最高叶面积指数4.6,干物质积累质量17 685.7 kg·hm~(-2),经济系数为0.47。新春27号在11月初播种,播量为1 000万粒·hm~(-2),可获得产量7 852.8 kg·hm~(-2)。     

覆盖栽培模式对冬小麦花后旗叶 光合特性及产量的影响

为探究旱地小麦秸秆带状覆盖栽培增产的光合特性和干物质积累转运的特征，在甘肃省半干旱雨养农业区以“陇中2号”为材料，研究了秸秆带状覆盖栽培（BS）、地膜覆盖栽培 （PF）和无覆盖露地栽培（CK）3种栽培模式下冬小麦花后旗叶光合特征、叶绿素荧光动力参数、干物质积累转运及产量的差异。结果表明：与CK相比，BS和PF显著提高了花后旗叶光合势、叶绿素和类胡萝卜素含量及叶绿素/类胡萝卜素比率，且BS在生育后期优于PF。BS整个生育期的净光合速率、气孔导度均高于CK，而PF仅生育前期发挥正效应，生育中、后期出现了负效应。BS生育前中期胞间CO₂浓度、生育中后期旗叶瞬时水分利用效率均高于PF和CK，前者分别高出2.8%~8.2%和6.7%~11.3%，后者分别高出30.3%~44.8%和27.5%~39.3%。PF在灌浆中期以前，BS在整个花后生育期显著提高了小麦花后旗叶F_v/F_m、F′_v/F′_m、ΦPSⅡ、qP、ETR，降低了NPQ。BS较PF和CK显著提高了花后干物质输入籽粒量和对籽粒粒重的贡献率，2个指标分别增加2.6%、1.0%和14.2%、8.6%。BS显著增加了单位面积穗数，提高了产量，较CK增产35.4%。说明秸秆带状覆盖能显著改善旱地冬小麦花后光合效率，促进干物质积累转运，从而达到增产的效果。     

不同灌溉模式对中麦349生长发育的影响

在田间限量灌溉条件下,以小偃22为对照,研究了4种灌溉模式对中麦349干物质转移效率、籽粒灌浆速率、产量及其构成因素、土壤含水率等方面的影响.结果表明,不同灌溉后各营养器官干物质转移量及对籽粒的贡献率均降低,叶源的光合性能提高,花后光合产物向籽粒的分配量增加;籽粒灌浆期延长,中后期灌浆速率提高,粒重增大;穗数、穗粒教、千粒重以及产量均提高.相同灌溉模式下,中麦349较对照干物质转移量及对籽粒的贡献率均较大,但各灌溉模式干物质转移量及对籽粒贡献率均较对照下降幅度较大;对照模式下,中麦349较对照营养器官干物质向籽粒运输量大,对籽粒贡献率较大,产量较多次灌溉减产较少,耐旱程度较强.中麦349两水与三水处理无显著差异,以浇越冬水+拨节水+灌浆水产量最高,小偃22以浇越冬水+拔节水模式产量最高.在浇一水模式中,两品种均以浇拔节水产量较高.     

施氮量对滴灌春小麦茎鞘NSC积累与转运的影响

在新疆气候条件下,为明确滴灌春小麦不同茎鞘节位果聚糖和NSC向籽粒转运提高产量的氮素响应机制,采用裂区试验设计,以强筋小麦‘新春37号’（XC37）、中筋小麦‘新春6号’（XC6）为主区,分别以施氮量300、255、210、0 kg·hm^-2为副区,研究施氮量对滴灌春小麦茎鞘不同节位(穗下节间、倒二节间、其余节间) 果聚糖和非结构碳水化合物（NSC）的积累转运及其对产量贡献的影响。结果表明,随生育期的推进,两个品种春小麦茎鞘蔗糖果糖基转移酶(SST)活性、果聚糖含量、NSC含量及茎鞘干物质量呈先升后降的变化趋势,而果聚糖外水解酶(FEH)活性则为先降后升再降的趋势,各指标均以施氮量255 kg·hm^-2处理表现最优;各节位相比,其余节果聚糖代谢酶活性、果聚糖含量、NSC含量以及茎鞘干物质量最大,其果聚糖、NSC以及茎鞘干物质对产量贡献率分别比倒二节高11.18%~35.77%、14.77%~45.65%和25.81%~33.83%;两品种比较,XC37茎鞘中贮藏物质积累运转效率高于XC6,其果聚糖、NSC以及茎鞘干物质对产量贡献率分别比XC6高32.53%~116.74%、26.06%~35.26%和6.32%~21.73%;施氮量与品种互作效应对果聚糖、NSC花前转运率和贡献率及其穗下节干物质对产量贡献率均有显著影响。研究表明,果聚糖和NSC代谢及产量在施氮量为255 kg·hm^-2时表现最佳,该施氮量是新疆滴灌春小麦适宜的施氮水平。     

陇中半干旱区集雨限灌对马铃薯干物质积累和产量的影响

研究了大田条件下集雨有限补偿灌溉对旱区马铃薯干物质积累分配和产量的影响。结果表明:进行有限补充灌溉对旱作马铃薯有显著的增产效果,其经济系数也得到相应提高,与对照(不灌水)相比,补灌处理产量增幅在3.91%~21.21%之间,苗期补灌45 mm与90 mm对马铃薯产量的补偿效应显著;补灌马铃薯干物质积累量与对照相比无显著差异,但花后干物质的分配运转,苗期补灌处理比对照移动量大,转换率高,有利于花后薯块营养物质的积累;薯块膨大期补灌45 mm和90 mm,在干物质积累和花后干物质转化方面均低于对照,增产效果也并不显著。     

模拟犁底层对春玉米物质积累及转运与分配的影响

采用PVC管栽的方法,研究了模拟犁底层和深松处理对春玉米物质积累、转运与分配的影响。结果表明:采用Richards方程可较好地模拟(拟合度r=0.9987~0.9991)玉米出苗后不同天数干物质积累量动态,犁底层处理下玉米最大生长速率以及活跃生长持续期均低于深松处理,表明犁底层限制了玉米的发育进程,同时,也影响了地上干物质积累及其在器官中的分配。犁底层处理成熟期干物质在各器官的分配量显著低于深松处理,但茎的物质分配比例显著高于深松,说明犁底层的存在降低了茎器官向籽粒的转移量和转移率,并最终导致玉米的单株籽粒产量下降。因此,采取深松处理,打破犁底层是当前条件下东北春玉米实现再高产的重要措施。     

喷灌与地面灌溉冬小麦干物质积累、分配和运转的比较研究

以中优9507为材料,采用大田试验的方法,研究了喷灌和地面灌溉条件下冬小麦干物质积累、分配和运转状况。试验结果表明:与对照地面灌溉相比,在冬小麦生长的中前期(分蘖期～拔节期),喷灌条件下冬小麦地上部干物质总量较小,但是在冬小麦生长的中后期(抽穗期～成熟期),喷灌有利于植株对干物质的积累,其干物质总量明显高于地面灌溉条件下;在抽穗前,喷灌和地面灌溉条件下各器官干物质的分配率差异不显著,在抽穗后的灌浆期,喷灌条件下叶片、籽粒中的干物质分配率提高,其茎鞘的干物质分配率则降低;喷灌条件下叶片、颖壳、茎鞘贮藏物质的转化率均低于地面灌溉,其抽穗后生产的干物质对籽粒的贡献率较地面灌溉显著提高;喷灌条件下冬小麦的结实率、千粒重、产量分别较地面灌溉提高了5.9%1、.23 g、491.4 kg/hm2,差异在处理间均显著;喷灌条件下冬小麦的耗水量小于地面灌溉,水分利用效率高于地面灌溉。     

新疆冬小麦不同产量群体冠层光截获与干物质分布特性分析

研究不同产量水平冬小麦群体冠层不同层次光合有效辐射(Photosynthetically Active Radiation,PAR)截获、干物质分布及产量的影响,为缩小新疆冬小麦产量差距、提高光能资源利用和高产栽培提供理论依据。试验于2018—2019年在军户和奇台两个不同试验区进行,以当地主栽品种为试验材料,采用综合管理模式模拟了超高产(SH:≥9000 kg·hm^-2)、高产(HH:7500~9000 kg·hm^-2)、农户(FP:6000~7500 kg·hm^-2)、基础(CK:≤4500 kg·hm^-2)4个产量水平。研究4个产量水平下新疆冬小麦开花期上、中、下冠层的光截获特性及干物质积累与分配特性,分析其与产量构成的相关性,探究增产途径。结果表明:产量水平高的群体在灌浆期仍能保持较高的叶面积指数(Leaf Ar?ea Index,LAI);随着产量水平的提高,冠层上、中、下层的PAR截获率和PAR截获量均提高,且总体表现为上层>中层>下层,呈现“上强下弱”的垂直分布特征,PAR透射率变化趋势与之相反;中层干物质积累量要低于上、下层干物质积累量,且上层干物质随着产量水平的升高增幅要大于中层和下层,干物质上、中、下层均与PAR截获率呈极显著相关,与籽粒产量的相关系数分别为0.97、0.90、0.78。可见花后维持较高LAI,提高光合有效辐射截获量(IPAR),增加开花后干物质积累,是实现小麦增产,缩小产量差的途径。     

不同冬小麦品种对秸秆覆盖响应的差异

对6个冬小麦品种的秸秆覆盖试验结果表明,秸秆覆盖处理节水效应明显,但不同品种对秸秆覆盖的响应存在一定差异。在华北平原秸秆覆盖农田小气候条件下,8901和6365对春季低温效应不敏感。在节水的同时,可以增产,提高水分利用效率。水分利用效率高的品种总干物质累积以及干物质向穗、茎、叶的运转,与3种处理下品种产量水平水分利用效率的综合评价位次一致,即产量水平水分利用效率高的品种的总干物质累积,以及干物质在穗、茎、叶的累积在不覆盖充分灌溉处理、覆盖充分灌溉处理、和不覆盖亏缺灌溉处理情况下都较高,黄叶干物质累积规律与之相反。     

基于控墒补灌的春小麦滴灌制度研究

为优化北疆绿洲区滴灌春小麦的灌溉制度,采用控墒补灌法研究了不同灌水量对滴灌春小麦光合特征、干物质分配及水分利用效率的影响。结果表明,拔节～开花期小麦株高、干物质积累量和叶面积指数均随着灌水量的增加显著（P＜0．05）升高。小麦旗叶各时期净光合（Pn）、气孔导度（Gs）和蒸腾速率（Tr）增加显著（P＜0．05）升高,而胞间CO2浓度（ Ci ）变化趋势相反;过量灌溉T5各时期 Gs均有所降低,Pn和Tr成熟期下降显著（ P＜0．05）;亏缺灌溉（T1） Pn峰值提前至孕穗期,各时期WUE均最低、LS最高。干物质向籽粒的分配、花前同化物转运率和对籽粒的贡献率随墒度随灌水量增加显著（ P＜0．05）降低。二次曲线拟合表明,灌水量为371 mm时可取得7450 kg·hm－2的高产,灌溉频率约每7 d灌1次是本地区春小麦的最佳灌溉方案。     

不同枣粮间作模式物质积累及产量成因分析

在枣粮间作模式下对间作作物的物质积累及产量成因进行对比分析,以玉米品种先育335、高粱品种沈杂5号为试材,分别对其在出苗后45、60、75、90 d和105 d的净光合速率、干物质积累、产量构成因素、株高和茎粗等指标进行了测定与分析。结果表明：在枣粮间作模式下,玉米和高粱分别在ZY4和ZG8模式下粮食产量最高;高粱在各生育时期内的光合速率均高于玉米,在不同生长时期内差异较小,相对玉米可适当密植;在ZY4和ZG8的模式下玉米和高粱干物质积累平均速率高,为高产量的形成奠定物质基础;穗数和粒重受密度影响较大,穗粒数影响较小,ZY4和ZG8模式下枣树、玉米、高粱三者配置模式较好。