两种轮作模式下垄沟覆膜夏玉米适播密度的研究

为确定基于垄沟集雨覆膜栽培的冬油菜-夏玉米和冬小麦-夏玉米2种轮作模式下夏玉米的最适播种密度,于2019年设置5月28日(B1,冬油菜-夏玉米轮作模式下夏玉米播期)和6月15日(B2,冬小麦-夏玉米轮作模式下夏玉米播期)2个播期,每个播期均设置平作不覆盖5万株·hm~(-2)(CK)、垄沟覆膜5万株·hm~(-2)(M1)、垄沟覆膜7.5万株·hm~(-2)(M2)和垄沟覆膜10万株·hm~(-2)(M_3)4个处理,分析比较了种植方式和密度对2种轮作模式下夏玉米田间土壤储水量、土壤温度、灌浆期根系及地上部生长特征、产量及水分利用效率等的影响。结果表明:垄沟覆膜可显著提高夏玉米全生育期内0～100 cm土层土壤储水量和0～200 cm土层水分利用效率50.2%～82.0%,提高生育前期0～25 cm土层土壤温度1.6～3.6℃,但对生育中后期(拔节后)的土壤温度影响不显著。同时,覆膜夏玉米具有更大的地上部干质量和更加发达的根系。随着种植密度的提高,B1和B2夏玉米茎粗、单株叶面积下降,群体叶面积指数和干物质量上升,其中密度每增加2.5万株·hm~(-2),单株叶面积平均下降6.7%～14.3%,群体叶面积指数平均增加20.4%～33.7%。成熟期穗长、穗粗、行粒数和百粒重均随着种植密度的增加而下降,其中密度每增加2.5万株·hm~(-2),百粒重平均下降4.5%～19.6%。B1夏玉米生育期内有效积温比B2高153.2℃,生育期延长8 d;同一密度水平下,B1覆膜处理夏玉米根系及地上部生长状况优于B2,其中产量较B2平均提高3.7%～21.3%。B1和B2夏玉米分别在垄沟覆膜10万株·hm~(-2)和垄沟覆膜7.5万株·hm~(-2)时获得最高产量,分别为12 522.5 kg·hm~(-2)和11 492 kg·hm~(-2),表明冬油菜-夏玉米轮作模式下,覆膜夏玉米的生长状况和产量均优于冬小麦-夏玉米轮作,其适宜种植密度也相应提高。     

施氮量对复播青贮玉米光合特性和产量的影响

采用田间试验方法,研究了一管两行(80+40)行距模式下灌溉量为288 mm时,不同施氮量(CK~14.04 kg·hm~(-2),F1~97.56 kg·hm~(-2),F2~167.16 kg·hm~(-2),F3~236.76 kg·hm~(-2),F4~306.36 kg·hm~(-2),F5~375.96 kg·hm~(-2))对复播青贮玉米光合特性的影响,观测了拔节期(08.20)和抽雄吐丝期(09.13)光合特性指标及生育期末期的干物质量、叶面积,计算叶片水平的水分利用效率、光合势及净同化率。施氮量为236.76 kg·hm~(-2),青贮玉米产量最大;拔节期光合有效辐射为1 500~2 000μmol·m~(-2)·s~(-1)、施氮量为236.76 kg·hm~(-2)时,青贮玉米的光合指标较大;抽雄吐丝期,光合有效辐射为800~1 900μmol·m~(-2)·s~(-1)、施氮量为236.76 kg·hm~(-2)时,水分利用效率较大;施氮量为236.76~306.36 kg·hm~(-2)时,青贮玉米的光合势和净同化率均达到最大,施氮量进一步增加,光合势和净同化率降低显著。因此,石河子地区青贮玉米适宜的光合有效辐射为1 500~2 000μmol·m~(-2)·s~(-1),施氮量为236.76 kg·hm~(-2),青贮玉米产量及水分利用效率达到最大。     

不同滴灌量下冬小麦耗水特性及干物质积累分配研究

在2013—2014年、2014—2015年田间试验研究了W1(2 550、2 325 m3·hm~(-2)),W2(3 450、3 000 m3·hm~(-2)),W3(4 350、3 675 m3·hm~(-2)),W4(5 250、4 350 m3·hm~(-2))4种滴水量处理对0~140 cm土层含水量及小麦叶面积指数、光合势、干物质积累分配、水分利用效率及产量等的影响。结果表明,拔节至灌浆期间,在每次滴水225~900 m3·hm~(-2)的范围内,增加滴水量主要直接增加0~60 cm土层含水量,间接减少60~140 cm土层储水消耗量,W4土壤储水消耗较W1减少50%左右;增加拔节至成熟期间冬小麦群体叶面积指数、光合势;增加干物质积累量和花后光合产物对子粒的贡献率,降低花前营养器官贮藏物向子粒的转移量、转移率和其对子粒的贡献率,增加产量、降低灌溉水利用效率。总滴水量大于3 675 m3·hm~(-2)(其中,拔节至灌浆期间的滴水量大于2 700 m3·hm~(-2))增产不显著,并且大幅度降低灌溉水利用效率。降水量对冬小麦产量形成影响很小,灌水量对小麦产量和水分利用效率起决定性作用;北疆冬小麦全生育期适宜总滴水量为3 450~3 675 m3·hm~(-2)(其中,拔节期、孕穗期、开花期、灌浆期各450~675 m3·hm~(-2)),可以获得的产量是6 737.4~8 604.1 kg·hm~(-2)。     

后期持续干旱对北疆棉花生长发育的影响及其抗旱适应性评价

以18个北疆棉区适宜棉花品种（系）为材料,在大田条件下研究了生育期后期持续干旱对棉花产量和生长发育因子的影响,并用加权隶属函数值法对参试棉花材料的后期抗旱适应性进行评价分析。结果表明,除功能叶叶片的干物质含量显著增加外,后期连续干旱引起了其它的产量因子（铃重、铃数、籽棉产量、衣分）和生长发育相关因子（叶面积、鲜重、干重、株高）的明显下降,籽棉产量的下降率最大,为46.80%;在抗旱系数隶属函数值评价上,不同产量和生长发育因子的抗旱性鉴定结果不同;铃数、籽棉产量、叶面积和叶片干重与后期棉花抗旱性显著正相关,其相对重要性依次为铃数>叶面积>叶片干重>籽棉产量。参试材料中,具有抗旱性的材料为晋棉13号、297-5、新陆早8号、新陆早26号和新陆早35号,没有抗旱性的材料为益农2号、新陆早13号、18-3、81-3和134-1。     

覆盖措施对夏玉米生长和养分吸收的影响

田间试验地表覆膜和覆草对夏玉米生长、物质分配和养分吸收利用的影响.结果表明:在夏玉米全生育期降雨量大(但玉米生育初期降雨量相对小)的年份,采用秸秆覆盖、地膜覆盖措施能提高夏玉米各时期干物质累积量,具有显著的增产效果,氮肥利用率明显提高.氮携出量比常规对照增加,但叶片氮素残留量较大,覆盖措施对夏玉米干物质的分配和收获指数无显著影响.     

滴灌量对北疆复播大豆生长、生理特征和产量的影响

在大田滴灌条件下,通过设置W_1(3 000 m3·hm~(~(-2)))、W_2(3 600 m3·hm~(~(-2)))、W_3(4 200 m3·hm~(-2))、W_4(4 800 m3·hm~(-2))4个灌溉量处理,研究了滴灌量对复播大豆叶面积指数(LAI)、叶绿素含量(SPAD值)、光合速率、蒸腾速率等光合参数、干物质积累及产量和水分利用效率的影响。结果表明,复播大豆的LAI、SPAD值在整个生育期内均表现为W_3W_4W_2W_1。从开花期至鼓粒期,叶片的光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)均随着滴灌量的增加呈现"先增后降",但叶片胞间CO2浓度(Ci)的变化却"先降后增"。全生育期单株干物质呈"S"形变化趋势;干物质最大积累速率(Vm)、快增期的持续时间(Δt)及干物质总量均以W_3处理最高。产量以W_3处理最高,为3 741.23 kg·hm~(-2),较W_1、W_2和W_4处理分别高出30.42%、13.98%和8.44%,差异达显著水平(P0.05)。灌溉水利用效率(IW_UE)在W_1、W_2、W_33个灌溉处理之间差异不显著,但均显著高于W_4处理。在本试验条件下,北疆复播大豆的最适滴灌量为4 200 m3·hm~(-2)。     

华北残茬覆盖不同土壤耕作方式夏玉米生长分析

对华北小麦玉米一年两熟地区,小麦机械收获后残茬覆盖与不覆盖两种处理及其与免耕、翻耕和间隔深松三种土壤耕作方式结合条件下,夏玉米光合产物生产、积累、分配和籽粒产量进行了分析。结果表明,残茬覆盖结合深松耕作具有良好效果,其叶面积系数、叶片光合速率、干物质积累量及向籽粒的分配比例分别比不覆盖免耕高13.37%、45.83%、16.97%和3.09%,最终产量显著高于其它处理,比不覆盖免耕高15.9%。     

旱地全膜双垄沟播玉米生长发育动态及产量形成规律研究

通过田间试验研究了半干旱区旱地全膜双垄沟播栽培技术对玉米生长发育的影响。结果表明,全膜双垄沟播技术能够加快玉米生长发育进程,不同程度地增加了玉米株高、叶片数、叶面积指数(LAI)、光合势和单株干物质积累量等,且玉米生长发育阶段越是干旱,增加优势越明显,能明显减除玉米"卡脖旱"现象;全膜双垄沟处理较常规半膜平作处理增产26.76%,休闲期免耕覆盖处理比免耕立茬增产10.77%,比免耕增产19.75%;增产主要表现在生育后期(吐丝后)提高双穗率,即促进雌穗分化发育和提高结实率,及玉米后期粒重的增加。     

羊草干物质积累及叶片气体交换对土壤水分的响应

采用盆栽方法模拟羊草干物质积累和叶片气体交换参数对 5个水分梯度的响应表明 :轻度、中度干旱与对照相比 ,羊草叶片的相对含水量 (RWC )有所升高 ;严重和极严重干旱使RWC显著降低。干旱降低植株生物量 ,后期的降低幅度远远大于前期 ,反映出羊草叶片水分状况对适度的土壤干旱具有良好的适应性 ,而过度干旱对羊草的生长造成威胁。鞘的分配随时间呈下降趋势 ,而根茎的趋势与鞘相反 ,表明鞘的暂储物质有可能向根茎转移。干旱促进早期根的分配和根冠比增加 ,后期降低 ,表明羊草在受到持续干旱后 ,通过增加根部的比重来提高抗旱性的能力逐渐降低。干旱降低了光合速率 ,增加了胞间CO2 浓度 ,但对水分利用率 (WUE )的影响随日进程而波动 ,在上午 10时干旱促进了WUE升高 ,其他时间无显著影响 ,表明光合参数对干旱的响应受日进程影响。     

不同灌溉方式下制种玉米叶面积指数、干物质累积与产量研究

通过田间试验,研究了畦灌、常规沟灌、隔沟交替灌3种灌溉方式对制种玉米叶面积指数(LAI)、干物质累积及产量的影响。结果表明:不同灌溉方式下制种玉米苗期LAI与产量呈显著正相关关系,抽穗后期LAI与产量呈显著负相关关系,表明在生殖生长后期,应适当采取控水、控肥措施降低植株的生长冗余。隔沟交替灌方式使作物根区土壤保持湿润和干燥区域交替出现,能诱导作物的补偿生长效应。隔沟交替灌(AFI)方式下制种玉米进入干物质快速累积期的时间早于传统沟灌(CFI)与小畦灌(SBI)。制种玉米抽穗期干物质累积量与产量呈显著正相关关系(R~2=0.77)。隔沟交替灌溉方式下,制种玉米全生育期灌水8次,灌溉定额为2 250 m~3·hm~(-2)的灌溉制度能稳定提高经济产量,具有较好的灌水效果,但在抽穗期~灌浆期应考虑适当增加灌水频率或灌水定额。     

旱涝胁迫条件下稗草对大豆植株含氮量及蛋白质产量的影响

稗草生长明显降低了大豆籽粒蛋白质产量及氮素向其籽粒中的分配比例,而显著提高了大豆茎、叶、籽含氮量及氮素向其茎、叶中的分配比例。这种影响在座荚期渍涝 鼓粒期干旱条件下最为突出;稗草对大豆籽粒蛋白质生产的危害在幼苗期—开花期的渍涝条件下显著减轻,而在任一时期的干旱条件下均明显加重,且在座荚期的渍涝处理中比在幼苗期—开花期的渍涝处理中大。不同时期、不同旱涝胁迫处理对大豆籽粒蛋白质产量的降低程度不同,其中旱害远大于涝害,后期旱害大于前期旱害,先涝后旱的危害大于先旱后涝的危害,旱涝结合的危害大于只旱或只涝的危害;开花期大豆最不耐涝,鼓粒期最不耐旱。     

分蘖期干旱胁迫对水稻光合特性及产量的影响

采用测坑试验方式,设置3个水分梯度(相对田间持水量80%～85%、70%～75%、60%～65%),以相对田间持水量为90%～100%为对照,通过对滴灌水稻分蘖期进行干旱胁迫,测定不同处理叶绿素含量、光合特性、叶面积指数、分蘖动态、干物质积累量和产量等指标,分析不同干旱胁迫处理对滴灌水稻光合特性及产量的影响。结果表明:轻度和中度胁迫下水稻拔节期叶片总叶绿素含量分别较CK提高4.66%、17.62%,拔节期净光合速率分别较CK提高5.73%、10.98%,生育后期叶面积指数较CK分别提高21.41%、26.49%;轻度和中度干旱胁迫减少了拔节前干物质积累,提高了拔节后干物质积累量,优化干物质积累动态;轻度和中度干旱胁迫有利于控制水稻的分蘖数量,显著提高有效穗数,与CK相比提高了8.05%、23.29%;轻度和中度胁迫下水稻穗粒数和千粒重显著降低,各处理间结实率无显著差异,成穗率显著高于CK,与CK相比3种胁迫下成穗率分别提高了22.83%、32.50%、13.20%;轻度和中度胁迫下产量与CK相比分别增加2.73%、6.08%。滴灌水稻分蘖期水分调控时应考虑利用干旱胁迫的补偿效应,于分蘖期采用轻中度控水措施,有利于滴灌水稻光合作用和产量的提高。     

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。     

拔节期高温干旱复合胁迫对夏玉米生长发育的影响

西北地区夏玉米拔节期为高温和干旱易发期，对玉米造成高温和干旱双重胁迫，因此研究夏玉米生长对拔节期高温和干旱双重胁迫的响应对玉米高产稳产具有重要意义。采用盆栽试验结合人工模拟高温胁迫的方法，设置2个温度梯度（常温，T₀；高温，T₁），各温度设置3个水分梯度（适宜水分，W₀；轻度干旱，W₁；重度干旱，W₂），共计6个处理。对玉米光合参数、叶绿素含量、株高以及干物质量进行测定与分析。结果表明：拔节期胁迫结束后，与T₀W₀处理相比，T₁W₀、T₁W₁、T₁W₂处理净光合速率分别降低39.78%、40.13%、57.13%，SPAD值分别降低34.99%、37.47%、43.19%；灌浆期中，与T₀W₀处理相比，上述三种处理株高分别降低20.40%、21.51%、35.22%，高温干旱复合胁迫对玉米生育后期造成了严重甚至不可恢复的影响；成熟期结束后，与T₀W₀处理相比，T₁W₂处理地上部分干物质量降低59.60%，百粒重降低10.09%。拔节期高温干旱复合胁迫导致光合速率下降、株高降低、干物质积累量减少、产量下降，然而高温适宜水分处理T₁W₀与高温干旱复合胁迫处理T₁W₂相比，净光合速率和SPAD值显著上升，保持适宜水分（70%~80%FC）可有效防止高温与干旱叠加，有助于缓解高温胁迫对玉米的伤害。     

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.     

施氮时期对夏玉米生长、干物质转运与产量的影响

为探索不同施氮时期对陕西关中地区夏玉米生长和产量的影响,通过桶栽施氮试验,研究了施氮总量相同的情况下,不同施氮时期对夏玉米的生长、产量和干物质分配转运的影响。试验设置7个施氮处理:N0不施氮(对照);N1拔节期一次性施入;N2大喇叭口期一次性施入;N3吐丝期一次性施入;N4拔节期、大喇叭口期分次施入;N5拔节期和吐丝期分次施入;N6拔节期、大喇叭口期和吐丝期分三次施入。结果表明:N4处理植株的产量显著高于其它处理,相对于拔节期一次施肥的N1处理增加了5.56%;N4处理的叶面积、成熟期干物质较其它处理高,相对于N1处理分别增长了8.03%和8.29%;N2、N5和N6处理的产量和干物质量无显著性差异,相对于N1处理产量分别增长了4.0%、4.7%和4.1%,N1、N3处理的产量和干物质量较其它处理低,说明分次施肥可以提高玉米的产量和干物质量,最佳施肥方案为拔节期、大喇叭口期分次施入;N3、N5处理的干物质转运率相对较低,相对于产量较高的N4处理转运率分别降低5.5%和8.6%,但其花后同化物累积量相对于N4处理分别提高4.1%和7.8%,绿叶面积相对于其它处理较高,表明吐丝期追施氮肥可以延缓叶片衰老,从而提高玉米的产量。     

The influence of cyst nematodes and drought on potato growth. 2. Effects on plant water relations under semi-controlled conditions

Potatoes were grown under a permanent rain shelter in mobile containers in soil with and without potato cyst nematodes (Globodera pallida). The plants were either subjected to an early drought stress period from planting until 43 days after planting, to a late drought stress period during tuber bulking or to a drought control. Leaf water potentials, stomatal diffusion resistances for water vapour, transpiration rates, dry matter accumulation and water use efficiencies of the plants were determined periodically. Both drought and nematodes decreased leaf water potential and increased stomatal resistance.Drought led to a higher water use efficiency, cyst nematode infection, however, reduced the water use efficiency at early stages of growth, and increased it at later stages. It is concluded that at least two main growth reducing mechanisms exist of which the relative importance varies with time. Firstly, reduced apparent assimilation rates, which are unrelated to a change in the water balance caused by the initial attack by the cyst nematodes. Secondly, a reduced dry matter accumulation resulting from a decrease of water uptake. Effects of drought and cyst nematode infection on plant growth and water relations were not always additive mainly because infected plants used up less water leading to less drought stress.     

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。     

氮素形态配比对全膜双垄沟播玉米干物质积累及产量的影响

为优化陇中干旱、半干旱地区全膜双垄沟播玉米的氮肥运筹并最终提高子粒产量,通过大田试验,探索了硝态氮/铵态氮分别按1∶0(N1)、1∶1(N2)、1∶2(N3)、1∶3(N4)、2∶1(N5)、3∶1(N6)配比对旱地全膜双垄沟播玉米的光合特性、干物质积累、产量及其构成因素的影响。结果表明:硝态氮和铵态氮配施下玉米的叶面积、光合势相比单施硝态氮均有所提高,以硝铵比为3∶1(N6)最佳,较N1叶面积和光合势分别提高12.59%~39.85%、13.71%~25.00%。提高硝态氮的施用比例利于改善玉米的光合性能,进而促进干物质积累及产量形成。硝态氮和铵态氮两种氮素形态配施对玉米的生长发育具有明显的促进作用,较单施硝态氮的干物质量和产量分别提高了5.45%~52.74%和3.85%~9.93%。其中N6配比下玉米干物质的积累和产量最高,较其它配比分别平均提高了17.13%和4.73%,是最优配比。