活性制剂对冬小麦光合特性及产量的影响

通过田间试验,在冬小麦开花前叶面喷施多功能抗蒸腾剂(FA)和自主研发的多糖类活性制剂(GR),比较研究其对冬小麦叶绿素含量、光合蒸腾特性、干物质积累与分配、水分利用及产量的影响。结果表明,喷施制剂17 d后,冬小麦旗叶总叶绿素含量和光合速率较对照增加了5.0%~9.1%和33.1%~56.7%;FA和GR促使收获期小麦茎叶干物质重显著提高了23.5%和16.0%,同时,FA使冬小麦穗干重和总干物质累积量也显著增加了30.2%和22.0%;喷施FA和GR后,小麦产量比对照提高了7.1%和5.1%。分析认为增产与两种生化制剂促进冬小麦叶绿素合成,提高光合潜能,以及有效调控植株体内干物质分配有关。     

冠菌素对玉米苗期植株形态建成的调控效应

以玉米品种金海5号为材料,采用不同浓度植物生长调节剂冠菌素(COR)拌种和三叶期(V3)叶面喷施的方法,研究了COR对玉米苗期植株地上部和根系形态建成的影响,分析了其对叶面积、叶绿素含量和可溶性蛋白的调控效应。结果表明:不同浓度冠菌素对玉米幼苗形态建成的调控呈单峰曲线,即低浓度下促进幼苗生长,高浓度下抑制生长。用0.1 mg/L的COR拌种或叶面喷施处理,可促进玉米苗期植株株高和茎粗生长,增加单株叶面积,提高叶片叶绿素和可溶性蛋白含量,促进植株干物质积累。同时,COR可促进玉米苗期根系生长,增加根长和根表面积,进而可有效增加根系吸收能力。研究结果表明,适宜浓度的COR处理可以提高玉米幼苗光合性能,增强根系吸收能力,促进植株地上部和地下部的生长,有利于培育壮苗。     

精异丙甲草胺苗前封闭处理对大豆苗期生长及其生理生化指标的影响

为明确精异丙甲草胺苗前封闭处理对大豆苗期生长及其生理生化指标的影响,通过室内试验,测定大豆幼苗在不同浓度精异丙甲草胺处理后28 d的相关农艺性状及各生理生化指标。结果表明,1 224 g(a.i.)/hm~2精异丙甲草胺处理对大豆生长的促进效果最好,可使植株显著增高27.06%,根显著增长10.53%,茎叶鲜重显著增加35.62%、干重显著增加33.33%,根系鲜重显著增加70.45%。大豆叶片叶绿素含量随药剂浓度的增加而降低,但在383~1 530 g(a.i.)/hm~2内与对照无显著差异;各药剂处理浓度均可增强大豆叶片过氧化物酶活性,其中3 060 g(a.i.)/hm~2处理最高,比对照显著增强32.10%;在765、1 224 g(a.i.)/hm~2浓度下均可增强过氧化氢酶和超氧化物歧化酶的活性,1 224 g(a.i.)/hm~2处理时分别比对照提高20.72%和2.88%。表明精异丙甲草胺苗前封闭处理在一定使用浓度范围内对大豆苗期植株生长有显著促进作用,对其叶绿素合成无显著影响,可有效提高抗氧化酶活性,是一种对大豆田环境友好且安全性高的除草剂。     

干旱胁迫下氯化胆碱对小麦幼苗叶片中叶绿素含量和荧光特性伤害的缓解作用

实验以淮麦21(Triticumaestivum L.)为材料,于小麦幼苗长至两叶一心期模拟干旱处理,并用不同浓度(0,100,200,300,400,500 mg/L)的氯化胆碱(CC)水溶液喷施小麦幼苗叶片,测定处理后的小麦叶绿素含量以及叶绿素荧光动力学参数。结果表明:用一定浓度氯化胆碱(CC)水溶液喷施小麦叶面,能明显提高干旱胁迫下小麦叶片中叶绿素含量,300 mg/L浓度的氯化胆碱处理时叶绿素a和叶绿素总量分别比对照提高83.46%和81.74%。且仍能维持较高的Fo′(光适应后最小荧光)、Fm′(光适应后的最大荧光)、Fv′(可变荧光)、Fv′/Fm′(最大光化学效率)、qP(光化学猝灭系数)、ETR(电子传递速率)和ΦPSⅡ(实际的电子传递的量子效率)等荧光参数。说明氯化胆碱能够缓解干旱胁迫下对叶绿素以及叶绿素荧光特性的伤害。     

万寿菊间作密度对黄瓜南方根结线虫防效和黄瓜生长与产量的影响

以黄瓜"中农26"为试材,评估了万寿菊间作密度对南方根结线虫的防治效果,研究了万寿菊间作密度对黄瓜生长、生理特性和产量的影响。结果表明,与不间作万寿菊处理相比,万寿菊间作密度为黄瓜密度1倍时,黄瓜根结线虫数量降低49.3%,叶绿素含量显著高于对照,但根系SOD、POD、CAT酶活性明显降低,黄瓜增产39.7%;万寿菊间作密度为黄瓜密度3倍时,黄瓜根结线虫数量较对照降低66.7%,黄瓜地上部干鲜重均明显降低,但叶绿素含量、根系抗氧化酶活性和黄瓜产量与对照无差异;万寿菊间作密度为黄瓜的2倍时,黄瓜根结线虫数量较对照降低66.7%,病情指数较对照降低51.4%,叶绿素含量显著高于对照,但根系SOD、POD、CAT酶活性降低,黄瓜生长较正常,比对照增产35.7%,并且与万寿菊间作密度为黄瓜密度1倍时的黄瓜产量无统计差异。因此,万寿菊的间作密度为黄瓜密度的2倍是防治黄瓜根结线虫较为适宜的间作密度。     

基于棉粕的氨基酸肥对小麦生长及产量的影响

为了明确基于棉粕的氨基酸肥对小麦生长发育的影响,采用田间试验,研究喷施清水、优多牌氨基酸水溶肥和棉粕腐氨基酸水溶肥对小麦不同生育时期生长指标及产量的影响。结果表明,与喷施清水处理和喷施优多牌氨基酸水溶肥处理相比,喷施棉粕氨基酸肥的小麦的株高、叶面积、叶绿素、干物质均有不同程度的提高,同时进一步促进了小麦的分蘖和成穗,使小麦产量显著增加,与喷施清水处理和喷施优多牌氨基酸水溶肥处理相比,增幅分别为15.2%和4.97%。     

莠去津土壤残留生物修复菌肥作用原理与田间应用

莠去津是玉米田应用的优秀除草剂品种,然而由于其在土壤中残留时间长,常对轮作后茬敏感作物造成严重毒害。采用生物修复菌肥做种肥、结合菌肥拌种和叶面喷施方法,研究对玉米后茬旱直播水稻生长发育及药害修复机理,对土壤中莠去津残留量、水稻生长和生理指标、土壤酶活性进行测定。结果表明:颗粒菌肥做种肥+粉剂菌肥拌种+水剂菌肥叶面喷施是莠去津土壤残留毒害修复的最佳方法,土壤中莠去津含量在喷施菌肥后7 d从施用菌肥前的0.9 mg/kg下降到0.1 mg/kg,水稻叶片叶绿素含量显著增加33.74%,超氧化物歧化酶和过氧化物酶酶活性分别显著提高23.39%和92.57%,丙二醛含量则显著降低48.01%;水稻株高、地上部鲜重、干重分别比对照显著增加22.33%、67.51%和74.80%,根系鲜重和干重分别比对照显著增加33.98%和55.43%;土壤磷酸酶、脲酶及纤维素酶含量分别显著增加49.17%、528.65%和35.21%。     

植物免疫蛋白制剂阿泰灵诱导小麦抗病增产效果及作用机制

阿泰灵是我国自主研发的植物免疫蛋白制剂,能诱导多种植物的广谱抗性,并能促进植物生长、提高产量,但在小麦生产中尚未开展相关研究。2016年作者分别在山东省和河南省开展了阿泰灵对小麦抗病和促生长的田间试验,并初步研究了阿泰灵诱导小麦抗病的作用机制。研究结果表明,用400倍阿泰灵稀释液拌种,并分别在返青期、拔节期和扬花期进行1000倍喷雾使用,能显著提高小麦叶片的叶绿素含量、须根数和根系活力;对小麦纹枯病、白粉病和叶锈病3种病害的诱抗效果达到29.3%~64.9%;穗长、穗粒数和千粒重也显著提高,产量增加15%以上。阿泰灵喷雾处理小麦6叶期幼苗后12~24 h,POD、SOD和CAT防御酶活性提高45%,抗病相关基因PR-1、PR-2和PR-5也比未处理小麦转录表达提高10倍。以上研究结果表明,阿泰灵能有效促进小麦生长,并提高小麦抗病性;防御酶活性提高和抗病基因上调表达是阿泰灵诱导小麦抗病增产的重要作用机制之一。     

烯效唑在小麦上的应用研究

烯效唑拌种处理小麦种子后，对小麦生长发育、生理特性、产量影响的研究表明：烯效唑拌种使小麦苗期分蘖早生快发，根系活力增强，但株高、地上部分干物质和C/N比降低，总的表现为控上促下，延缓纵向生长，促进横向生长，麦苗呈壮苗长相。四分体和开花期处于寒潮时，烯效唑能增强SOD酶、POD酶活性，使MDA含量减少，因而可减轻低温对膜的伤害。烯效唑拌种使小麦生长物候期延迟，拔节期推迟，幼穗分化总天数缩短，但小花至药隔期延长。烯效唑拌种处理能显著增加穗粒数和产量。拌种处理小麦种子是使用烯效唑最简便有效的方法之一。     

水分胁迫后复水对豌豆叶片叶绿素含量的影响

采用盆栽人工控水法,研究了水分胁迫及复水对豌豆叶片叶绿素含量的影响。结果表明:苗期水分胁迫,豌豆叶片中叶绿素a、叶绿素b及叶绿素总量上升,均显著或极显著高于对照水平;叶绿素a与b的比值(a/b)则呈现先增大而后又减小的趋势;初花期短历时水分胁迫,叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量均显著高于对照水平,长历时胁迫后,叶绿素各组分含量均低于对照水平;a/b值也是呈现先增大而后又减小的趋势;荚果充实期短历时胁迫后,豌豆叶片中叶绿素a、叶绿素总量高于对照水平,叶绿素b则是轻度胁迫高于对照水平,重度胁迫低于对照水平,a/b值轻度胁迫接近对照水平,重度胁迫高于对照水平;水分胁迫10 d后,叶绿素各组分含量均下降;复水后,叶绿素各组分均表现出了一定程度的补偿效应,且苗期与初花期水分胁迫后复水的补偿效应高于荚果充实期。     

内蒙古主要灌区春小麦、春玉米农田优化灌溉指标研究

根据田间试验资料，在系统分析土壤相对有效含水量Ar和耗水量与产量、灌溉量与WUE及需水关键期Ar与WUE关系的基础上，提出适合内蒙古主要灌区春小麦、春玉米不同发育时期农田水分优化灌溉指标，即苗期、孕穗开花期和灌浆期春小麦的灌溉指标分别为Ar60%、70%和55%，春玉米的灌溉指标分别为Ar60%、75%和60%。同时给出了供试作物适宜耗水量、灌水量及WUE最高时的Ar等参数。     

咸淡混合水喷灌对土壤水盐运移及小麦、玉米产量的影响

探究不同矿化度咸淡水混合喷灌对冬小麦、夏玉米生长及产量的影响,并通过监测土壤水盐分布状况来选择适宜矿化度的咸淡水灌溉方式。在河北低平原地区开展大田灌溉试验,研究了淡水畦灌、淡水喷灌、2 g·L^-1和3 g·L^-1咸水与淡水混合喷灌对小麦、玉米生长及土壤水盐运移的影响。结果表明：与淡水喷灌相比,连续两年灌溉后,小麦收获时2 g·L^-1和3 g·L^-1矿化度咸淡混合水喷灌处理的根层（0~40 cm）土体含盐量平均分别增加了17.8%和42.7%,0~100 cm土体含盐量平均分别增加了32.9%和74.3%,玉米收获时根层土体含盐量平均分别增加了40.3%和86.9%,0~100 cm土体含盐量平均分别增加了39.0%和88.9%,且3 g·L^-1矿化度咸淡混合水喷灌处理的盐分累积已超出小麦和玉米生长的盐分阈值。2 g·L^-1矿化度处理的冬小麦产量较淡水喷灌处理降低了9.8%~11.4%（差异不显著）,但3 g·L^-1矿化度处理比淡水喷灌处理的产量显著降低了25.0%~25.9%（P<0.05）;2 g·L^-1矿化度处理的夏玉米单株穗粒质量和产量较淡水喷灌处理分别降低了5.1%~10.4%和6.6%~10.5%（差异不显著）,3 g·L^-1矿化度比淡水喷灌处理的百粒重、单株穗粒质量和产量分别降低了18.6%~22.4%、18.2%~25.9%和14.7%~15.3%（P<0.05）,3 g·L^-1矿化度对冬小麦和夏玉米的产量构成因素影响显著。因此,咸淡混合水矿化度不大于2 g·L^-1的喷灌模式用于该地区冬小麦-夏玉米田间灌溉是可行的。     

不同生育时期非充分灌溉对间作作物产量构成因子及收获指数的影响

针对内蒙古河套灌区干旱缺水的实际情况,以春小麦间作玉米、春小麦间作向日葵复合群体为研究对象,以不同生育期的非充分灌溉为试验处理,进行间作模式下的非充分灌溉试验。结果表明:间作下小麦分蘖期每多灌溉15 mm有效分蘖数提高5.4%~15.07%,而乳熟期随着水分胁迫加剧间作模式下的小麦穗粒数、千粒重、产量均呈现出先升高后降低的规律。对于间作下的玉米产量构成,适当减少小麦分蘖与拔节期的灌水量,相应增加小麦乳熟与玉米灌浆吐丝期的灌水量,有利于大幅提高缺水地区间作模式下的玉米产量,且随着灌水总量的升高,穗粒数以1.27~2.47粒·mm~(-1)的速度递增,产量以62.24,94.93,29.73 kg·hm~(-2)·mm~(-1)的"S"型曲线逐渐升高。而对于间作下的向日葵产量构成,其主要受小麦乳熟期与向日葵现蕾期水分处理的影响,且随灌水总量的提高间作向日葵的单株粒数呈先升后降的规律,而百粒重和产量则呈"N"型和"M"型规律变化。对于不同水分处理下各间作作物对水分的敏感指数表现为小麦的敏感指数最高,玉米次之,向日葵最低。不同水分处理对各间作作物收获指数的影响表现为间作模式下的小麦受水分胁迫后其收获指数普遍提高,间作模式下玉米的收获指数随灌水总量上升而逐渐上升,而间作模式下受水分胁迫处理的向日葵收获指数反而下降。     

基于RAIGA的PPC模型评价调亏灌溉对东北春玉米生长和产量的影响

为了研究调亏灌溉对东北春玉米生长和产量的综合影响,在移动式遮雨棚下,以东北春玉米为试验材料,采用测筒栽培试验方法,分析了玉米在苗期、拔节期、抽雄期中度调亏灌溉处理后对玉米干物质重、耗水量的影响,并采用实码加速免疫遗传算法进行投影寻踪建模,综合评价灌水方案优劣,结果表明：苗期亏水使玉米具有较强的适应干旱的能力,苗期可中度亏水,即控制土壤水分到田间持水量的50％～60％,且苗期调亏的方案经模型评价要优于其它方案。     

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。     

西北旱区制种玉米灌浆期气孔导度与叶水势对水氮胁迫的响应

为了探究西北旱区制种玉米水氮胁迫条件下的生理节水机理，设置充分灌溉（FI）与亏缺灌溉（DI）处理，以及施氮（N150）与不施氮（N0）处理，分析了不同水氮模式下叶水势与气孔特征的变化规律。结果表明：充分灌溉条件下，施氮主要通过增加气孔开度和气孔数量提高气孔导度，与不施氮处理相比，气孔开度提高19.46%，气孔数量增加8.46%；亏缺灌溉条件下则通过增加单位面积开放气孔数量和降低气孔开度来应对水分消耗，提高抗旱能力，与充分灌溉相比，亏缺灌溉气孔开度平均降低21.38%，气孔数量平均增加14.08%；增加灌水量能极显著增大气孔开度（P＜0.05）和提高玉米叶片黎明和正午叶水势值，促进作物蒸腾作用；FIN150处理较DIN150处理黎明和正午叶水势均值分别上升了3.30%和2.00%，FIN0处理较DIN0处理黎明和正午叶水势均值分别上升了13.41%和14.29%；亏缺灌溉条件下，施氮处理黎明和正午叶水势均值分别上升了2.87%和0.17%。干旱导致气孔导度及正午叶水势的降低可以通过增施氮肥得到部分补偿。     

石羊河流域制种玉米咸淡水轮灌模式 的SWAP模型模拟

为了探究石羊河流域制种玉米的咸淡水轮灌模式，利用2014年田间试验观测资料对SWAP模型进行了参数率定和验证，模拟了不同咸淡水轮灌模式下的土壤水盐平衡，并筛选出了较优的咸淡水轮灌模式，预测了较长时期土壤盐分动态变化及制种玉米产量。结果表明：SWAP模型率定与验证过程中，土壤含水量的均方误差(RMSE)值在0.05 cm³·cm^-3以下，平均相对误差（MRE)值在15%以下；土壤含盐量的RMSE值在4.2 mg·cm^-3以下，MRE值在25%以下；制种玉米产量的RMSE值在380 kg·hm^-2以内，MRE值在10%以下，率定和验证后的SWAP模型可用于研究区咸水与淡水灌溉的模拟与预测。3.0 g·L^-1微咸水条件下采用2次淡水、1次咸水和1次淡水、2次咸水的轮灌方式以及6.0 g·L^-1咸水条件下采用2次淡水、1次咸水的轮灌方式为研究区制种玉米的较优轮灌模式，这3种较优咸淡水轮灌模式下的土壤盐分累积量较少，并且能够提高制种玉米的产量。3种较优轮灌模式模拟预测结果显示，在模拟期内土壤含盐量增幅不大，能够达到平稳，不会造成土壤盐渍化，制种玉米减产幅度较小，制种玉米产量能够保持平稳。     

内陆石羊河灌区灌溉和施氮对夏玉米苗期生长及生理特性的影响

以夏玉米为材料,设4个灌水水平:337.5、6751、012.5、1 350 m3/hm2;4个施氮水平:75、150、225、300 kg N/hm2,研究限量灌溉和施氮对夏玉米苗期生长及生理指标的影响。结果表明:严重干旱会抑制玉米的生长。在玉米苗期,充分供水和高氮对玉米的生长不利,轻度亏缺与中氮组合使玉米苗期处于最佳生长状态,水氮共同作用对玉米的光合速率有促进作用;玉米苗期适度经受水分亏缺,有利于根系的生长;在同一施氮水平下,不同程度水分亏缺处理的根冠比(R/S)大于充分供水的处理。玉米苗期叶水势随灌水量的增大而增大,在灌水量相同时,叶水势随施氮量的增加而逐渐变大;干旱会使玉米光合速率下降,但适量增施氮肥可增加玉米的光合速率。     

水肥调控下糯玉米生长、产量和水分利用效率研究

通过盆栽试验,研究了7个不同生育期亏水组合和4种施肥水平对糯玉米生长、总干物质量、干子粒产量和水分利用效率（WUE）的影响。结果表明,与正常灌水相比,中肥水平时拔节前期～孕穗期中度亏水明显降低总耗水量而不显著影响糯玉米总干物质量、干子粒产量和WUE,但是该处理WUE稍高于其它亏水处理。与不施肥相比,施肥明显增加糯玉米孕穗期和开花期叶面积、总干物质量和WUE,并缩短玉米开花至吐丝天数为0.7～1.0 d,其中中肥水平时总干物质量、干子粒产量、WUE_t（以干物质为基础）和WUE_s（以干子粒产量为基础）分别提高37.7%、50.0%、33.1%和45.1%。因此,中肥水平时（N、P₂O₅、K₂O分别为0.25、0.10、0.25 g·kg^-1）糯玉米拔节前期～孕穗期进行中度亏水效果较好。     

不同N、P、K配比对小麦、玉米光合生理及周年水分利用的影响

为探明不同N、P、K配比在等灌水量条件下对小麦、玉米光合生理特征及周年水分利用的机理,采用大田实验,研究了不同N、P、K配比对小麦、玉米光合生理、产量及水分利用等的影响。结果表明:在小麦、玉米关键生育期进行适量灌水并进行追肥,促进了小麦、玉米对水分和养分的吸收,实现水肥同步,改善其光合生理特征,促进节水增产。不同处理均显著提高了小麦和玉米的光合速率和叶片水分利用效率,且均以N3P2K2处理的光合速率和叶片水分利用效率最高(小麦分别为16.59μmol·m~(-2)·s-1和36.07μmol·mmol-1,玉米分别为29.26μmol·m~(-2)·s-1和27.1μmol·mmol-1)。同时,不同N、P、K配比均提高了小麦、玉米的成产要素。最终,以N2P2K2和N3P2K2处理的增产和节水效果最佳,其小麦、玉米单产和二者总产均高于其它处理,其小麦、玉米总产量分别较对照提高了30.3%和26.8%,周年水分利用效率分别较对照提高了30.5%和27.4%。而从经济的角度考虑,本文推荐的N、P、K配比为N2P2K2。