休闲期深松蓄水适期播种对旱地小麦产量的影响

【目的】解决黄土高原旱地麦区多数年份只能等雨晚播种导致产量降低等生产实际问题,研究休闲期深松蓄水和适期播种对旱地小麦产量及其构成因素的影响,以提高自然降水利用效率,构建合理群体结构,实现高产、高效。【方法】于2012—2014年度在山西省闻喜县邱家岭开展大田试验研究,以休闲期深松和当地传统耕作(对照)为主区,以9月20日(早播,T_1)、10月1日(适期播种,T_2)、10月10日(晚播,T_3)3个播期为副区,研究休闲期深松蓄水对旱地小麦产量形成的影响及播期的调节效应。【结果】休闲期深松较对照,两试验年度播种期3 m内土壤水分分别提高59—71 mm、34—52 mm;冬前分蘖数、各生育时期植株干物质量显著提高,两试验年度分别提高穗数8%—18%、8%—15%,产量19%—36%、17%—22%,水分利用效率6%—21%、10%—12%。休闲期深松条件下,越冬至孕穗期土壤蓄水量以适期播种处理最高;冬前群体分蘖数、开花前植株干物质量以适期播种处理最高,但与早播处理差异不显著;开花后植株干物质量以晚播处理最高,但与适期播种处理差异不显著;穗数、穗粒数、产量和水分利用效率均以适期播种处理最高,且与其他处理差异显著,而千粒重随播期推迟而增加。传统耕作条件下,降水少的年份(2012—2013年度)越冬至孕穗期土壤蓄水量以早播处理最高,穗数、穗粒数、产量也均以早播处理最高。此外,3个播期休闲期深松处理,穗数、穗粒数、成熟期植株干物质量、产量与开花前各土层土壤蓄水量相关性较开花后显著,且与开花前深层土壤水分相关性极显著。休闲期深松配套适期播种,播种期土壤水分每增加1 mm,两试验年度增产分别达17 kg·hm~(-2)、23 kg·hm~(-2)。【结论】休闲期深松有利于蓄积休闲期降雨,提高底墒;且休闲期深松蓄水条件下,采用早播和适期播种处理均有利于形成冬前壮苗,但最终以适期播种处理穗数、产量和水分利用效率最高。总之,旱地小麦休闲期采用深松蓄水前提下,10月1日播种可优化产量结构,实现高产与高效。     

极端年型旱地麦田深松和覆盖播种水分消耗与植株氮素吸收、利用关系的研究

【目的】为明确旱地麦田土壤水分变化与植株氮素吸收利用及产量形成的关系,探索极端年型可采取的耕作蓄水、覆盖播种等应急措施。【方法】2011—2016年于山西运城闻喜县开展大田试验,选取2011—2013、2015—2016 3年降雨量极端年份,在休闲期深松和免耕2个耕作基础上,对全膜覆土穴播、膜际条播、常规条播3类播种方式进行研究,分析极端年型休闲期深松蓄水配套覆盖播种对旱地麦田水分消耗与植株氮素吸收和利用关系的影响。【结果】不同降水年型休闲期深松较免耕,覆盖播种较常规条播,播种—拔节阶段土壤耗水量及其比例降低,拔节—开花和开花—成熟两阶段土壤耗水量及其比例增加,生育期总耗水量增加;各生育阶段吸氮量增加,尤其是拔节—开花阶段吸氮比例;花前各器官氮素运转量及其对籽粒的贡献率增加;深松较免耕显著提高产量16%—30%,覆盖播种较常规条播提高产量13%—28%,同时水分利用效率提高,氮素吸收效率和氮素生产效率显著提高。不同降水年型、深松与否均影响了全膜覆土穴播和膜际条播两播种方式对麦田水分消耗、氮素吸收利用、产量、水分和养分利用效率。丰水年深松条件下,全膜覆土穴播较膜际条播生育期总耗水量增加,拔节—开花阶段吸氮量显著增加,叶片中氮素运转量对籽粒的贡献率显著提高,产量、氮素吸收效率和氮素生产效率显著提高;而欠水年和丰水年在未深松条件下,两覆盖播种间生育期总耗水量差异不显著,膜际条播较全膜覆土穴播花前各器官氮素运转量、茎秆+叶鞘氮素积累量对籽粒的贡献率和花后氮素积累量提高,产量提高、氮素吸收效率也显著提高。此外,丰水年播种—拔节0—120 cm,拔节—开花120—300 cm,开花—成熟180—300 cm土层耗水量与花前各器官氮素运转量和花后氮素积累量相关性达显著或极显著水平;欠水年,播种—拔节0—100 cm,拔节—开花120—240 cm,开花—成熟120—300 cm土层耗水量与花前各器官氮素运转量和花后氮素积累量相关性达显著或极显著水平。【结论】旱地小麦休闲期深松、生育期采用覆盖播种可增加小麦生育期耗水,促进各生育阶段植株对氮素的吸收及运转,从而提高产量、水分和养分效率。休闲期深松条件下,丰水年采用全膜覆土穴播,欠水年采用膜际条播,增产增效明显。     

基施氮肥形态及用量对小麦根际土壤脲酶活性垂直分布的影响

试验在山西农业大学生态研究室进行。供试小麦品种为CA0547,试验采用根管土柱法,裂区设计,其中,主处理为氮肥形态:铵态氮(硫酸铵)、硝态氮(NPK复合肥)、酰胺态氮(尿素);副处理为纯氮用量:75,150,225 kg/hm2共3个梯度。以研究氮肥形态及用量对小麦根际土壤脲酶活性垂直分布的影响,探究合适的氮肥形态,为高效节省化肥施用及改良土壤环境提供理论依据。结果表明,3种形态氮肥对脲酶活性的影响差异显著(P0.05),且酰胺态氮铵态氮硝态氮;纯氮用量在0～225 kg/hm2时,随着用量的增加,脲酶活性显著增加(P0.05);施用不同形态N肥后,20～40 cm土层的脲酶活性显著大于其他土层(P0.05),并且与未施肥处理相比,施肥处理的各个土层脲酶活性均有增加趋势,试验中,酰胺态氮肥施用量达到225 kg/hm2时,0～100 cm土层脲酶活性在所有处理中最大;拔节期脲酶活性高于成熟期。酰胺态氮是提高0～100 cm土层土壤脲酶活性的最好形态。     

小黑麦、黑麦与普通小麦粮用和饲用价值的差异

为筛选适宜于山西省种植且能满足一定用途要求的小黑麦品种,在大田条件下,研究了小黑麦、黑麦与普通小麦各生育时期植株生物产量、矿质营养含量、籽粒产量及品质的差异.结果表明:(1)小黑麦、黑麦与普通小麦生物产量、经济产量厦经济系数均存在明显差异.各生育时期生物产量以黑麦最高,小黑麦次之,普通小麦最低.4个小黑麦品种中,从越冬始期到抽穗期,以中饲237生物产量最高.供试小黑麦品种中,籽粒产量以晋饲1号和054-22最高.经济系数则以普通小麦最高,小黑麦次之,黑麦最低.(2)随着生育进程的推进,小黑麦、黑麦与普通小麦植株蛋白质、钙、磷、粗纤维、灰分、可溶性糖含量的变化趋势一致,但含量高低存在明显差异.小黑麦、黑麦各生育期植株蛋白质含量、磷含量,返青期到抽穗期植株钙含量,拔节期和成熟期植株粗纤维含量明显高于普通小麦.4个小黑麦品种中,晋饲1号和中饲237植株综合营养价值高于其余两个品种.(3)小黑麦籽粒品质变化范围较大.在4个黑麦品种中,中饲237满足中筋小麦的国家标准,晋饲1号满足弱筋小麦的标准.     

垄上覆膜对旱地小麦灌浆期干物质累积运转的影响

为研究垄上覆膜对晋中旱地小麦不同群体灌浆期干物质累积运转的影响,以重穗型小麦040121-135为材料,采用裂区设计,主区为垄上覆膜处理,副区为播种密度,系统研究旱地小麦不同群体在覆膜条件下灌浆期干物质累积运转的情况。结果表明,旱地小麦合理的群体密度在450~600万·hm-2基本苗之间为宜。覆膜两垄间距以50cm较合适。覆膜优化了旱地小麦产量构成因素,提高了干物质积累运转速度及强度。     

不同作物秸秆还田对潮土结构的改良效果

为探究作物秸秆还田对土壤结构的改良效果,采用二因素裂区设计,主因素施肥(F):F1(施NPK复合肥)和F0(不施肥);副因素作物种类(B):B1(油菜)、B2(玉米)、B3(马铃薯)、B4(燕麦)和B5(荞麦),以不施肥不种作物的空白处理为对照CK。采集样品后测定土壤容重、孔隙度、毛管孔隙度和田间持水量,以及团聚体粒径和土壤MWD、GMD和D值。结果表明:5种作物秸秆还田降低了土壤0—60 cm土层的土壤容重,增加了毛管孔隙度和田间持水量,20—60 cm土层为主要改善土层;同时,增加了土壤0.25 mm粒级团聚体含量,且0—20 cm土层团聚体MWD、GMD值增加,D值降低,稳定性增加;秸秆还田配施化肥下,0—60 cm土层土壤0.25 mm粒级团聚体含量呈减少趋势,且团聚体MWD、GMD值降低,D值增加,稳定性下降;各处理下油菜秸秆还田后对土壤容重、孔隙度、田间持水量和团聚体稳定性改善效果较好,荞麦秸秆还田更有利于提高土壤田间持水量,燕麦秸秆还田更有利于提高土壤团聚体稳定性。由此可见,作物秸秆还田对土壤结构具有一定的改良效果,不同作物所起到的效果不同。整体而言,油菜秸秆还田效果更好。     

叶面锌肥对紫粒小麦产量及品质的影响

为明确叶面施锌肥对紫粒小麦产量及品质的影响,选用小麦山农紫（紫粒）和山农129（红粒）为试验材料,采用大田试验,设置不施锌肥（Zn₀,对照）、叶面喷施锌肥10 kg·hm^-2（Zn_{10）、20 kg·hm^-2（Zn20）、30 kg·hm^-2（Zn30）、40 kg·hm^-2（Zn40）5个处理,分析了不同施锌量下紫粒小麦产量和品质相关指标的异同。结果表明,与不施锌肥比较,叶面施锌肥后山农129和山农紫分别增产1.4%~4.7%和2.3%~5.2%;随着施锌量的增加,山农129和山农紫的籽粒锌含量、总蛋白含量及蛋白质产量均表现出先增后降的趋势,分别在Zn30和Zn20处理下达到最高值,比Zn0分别提高25.8%、1.2%、16.8%和44.1%、2.1%、20.1%。两品种叶面施锌肥较其对照显著提高了籽粒蔗糖含量、湿面筋含量、面筋指数（P<0.05),但总淀粉和可溶性糖含量无显著性差异;总体上,山农紫小麦增幅大于山农129。综上所述,本试验条件下,叶面喷施锌肥可提高紫粒小麦产量、锌含量以及营养品质,以喷施锌肥20 kg·hm^-2较佳。}     

喷施有机硒肥对黑糯玉米籽粒硒及花青素含量的影响

为探究有机硒肥喷施量和次数对黑糯玉米籽粒硒和花青素含量的影响及适宜的施用方式,以黑糯玉米为研究对象,采用随机区组设计,设置不同的有机硒肥喷施量(1.5、3.0、6.0 g/hm2)和喷施次数(1、2次)处理,测定玉米籽粒花青素、硒等含量.结果 表明,喷施有机硒肥显著提高了籽粒花青素和硒含量,同一喷施次数,随施硒量增加,籽粒花青素含量呈降低趋势,而籽粒硒含量先增加后降低,喷施2次的花青素、硒含量高于喷施1次,且喷施2次,施硒量1.5 g/hm2的籽粒花青素含量最高,达0.53 mg/g,施硒量3.0 g/hm2的籽粒硒含量最高,达0.24 mg/kg;喷施有机硒肥可促进籽粒铁、锌、锰积累,降低玉米籽粒铬、镉含量,施硒量6.0 g/hm2,喷施2次的籽粒铁、锌、锰含量最高,较对照分别提高39％、35％、27％,镉含量最低,降低22％,施硒量3.0 g/hm2,喷施2次的籽粒铬含量最低,较对照降低49％.在玉米吐丝期和之后7d喷施2次,且施硒量1.5～ 3.0 g/hm2有利于增加黑糯玉米籽粒硒和花青素含量,降低铬含量;喷施2次,施硒量6.0 g/hm2有利于提高玉米籽粒铁、锌、锰含量,降低籽粒镉含量.     

当年肥料深施对生土棉花根-冠-土系统建成的影响

为探求当年生土最佳施肥方式,试验连续2年采用根管土柱法,研究不同肥料(N、P、N+P+K、有机肥、不施肥对照)、不同施肥深度(0—20cm,40—60cm,80—100cm土层)对生土棉花(Gossypium hirsutum Linnaeus)根(根重)—冠(地上部生产力)—土(根际土壤脲酶、碱性磷酸酶活性,根际土壤速效氮、速效磷和有机质)系统垂直构成的影响。结果表明:(1)有机肥明显提高生土棉花地上部生产力,但对根重发育没有明显优势;单施P肥明显改善生土棉花根重垂直分布,但明显抑制地上部生产力形成;NPK配施有利于协同生土棉花根—冠建成;(2)有机肥或含P肥,有利于提高生土棉花根际土壤脲酶和碱性磷酸酶活性,提高生土棉花根际土壤速效氮、速效磷及有机质含量;(3)相关分析表明,生土棉花根土系统建成中,在酶促反应下,根系及土壤营养之间彼此互为促进,从而达到生土熟化;(4)因子分析表明,生土棉花根—冠—土系统建成的首要因素是根-冠系统,其次是根-土养分系统,根—土酶系统通过活化土壤养分而促进根—冠—土系统的良好构建;(5)聚类结果得出,当年生土棉花根—冠—土系统协调发展的最佳施肥方式是40—60cm土层单施有机肥或配施NPK肥。由此可知,当年生产见效并改良生土的最佳施肥方式是有机肥或NPK肥深施40—60cm。     

九个黄淮和长江中下游冬麦区的优质冬小麦品种在晋中麦区的生育及品质表现

为拓宽山西优质小麦品种资源,采用田间试验,分秋播(2010年9月28日)和春播(2011年2月28日)两个播种时期,研究了来自黄淮冬麦区和长江中下游冬麦区的9个优质小麦品种在晋中晚熟冬麦区的农艺、产量及品质性状表现。其中黄淮冬麦区品种为烟农19(冬性,强筋)、淮麦18(半冬性,中筋)和宁麦9号(冬性,弱筋),长江中下游冬麦区品种为镇麦168(春性,强筋)、皖麦33(春性,强筋)、宁麦13(春性,弱筋)、扬辐麦2号(春性,弱筋)、扬辐麦4号(春性,弱筋)和扬麦15(春性,弱筋)。结果表明,烟农19和淮麦18在晋中麦区秋播可正常越冬,并获得相当的产量,且烟农19的成穗数和产量高于淮麦18;9个引进小麦品种在晋中麦区春播均可抽穗成熟,但因2010-2011年度秋冬春三季连旱,所有品种在苗期到拔节期受旱,因而均未能获得较高的籽粒产量。烟农19和淮麦18的籽粒产量和品质秋播明显高于或优于春播。总体来看,在晋中麦区,烟农19和淮麦18适宜通过秋播种植加以利用,扬辐麦2号、宁麦9号有望通过春播种植加以利用。