气候变暖对我国水稻生产的综合影响及其应对策略

气候变暖已是不争的事实,预计到21世纪末全球地表平均气温仍将上升1.5℃以上。水稻是我国最重要的口粮作物,全国80%以上的人口以稻米为主食,探明气候变暖对我国“口粮绝对安全”的潜在影响意义重大。作者依据多年的田间增温试验及长期观察,并结合国内外现有研究,阐明了我国粮食主产区气候变暖的基本态势,总结发现温度升高1.5℃对我国水稻生产的潜在影响正负参半,并取决于具体的稻作季节和地区。但是,随着水稻种植制度调整,尤其是南方双季稻种植面积下降,温度升高对我国水稻生产的负面影响将逐步递增。最后,作者提出了应对气候变暖的气候智慧型稻作技术创新建议,并展望了该研究领域的重点内容和方向。     

农牧交错区化肥减量施用对马铃薯产量、

马铃薯种植中超量和长期施用化肥已造成产量、品质和耐贮性下降，为了充分利用农牧交错区产生的有机肥，提高马铃薯产量、品质和耐贮性，实现马铃薯产业可持续发展，研究了化肥减量施用和增施有机肥对马铃薯产量、品质和耐贮性的影响。结果表明，化肥减量施用和增施有机肥提高了马铃薯品质和耐贮性。处理2（50%常规施肥量+4 m3有机肥）的产量、蛋白质、淀粉、干物质、可溶性糖和VC含量最高，较对照（CK）分别提高了1.67%、15.66%、13.58%、11.63%、31.91%和21.17%，贮藏期软腐病、干腐病、环腐病和晚疫病发病率较低，较对照（CK）分别降低了44.72%、45.61%、50.14%和39.39%。建议在农牧交错区采用处理2来提高马铃薯产量、品质和耐贮性，降低化肥用量和施肥成本。     

覆膜滴灌玉米产量和农艺性状相关性分析

为明确在覆膜滴灌条件下玉米品系(种)主要农艺性状与产量的关系,应用DPS软件对15个玉米杂交品系(种)的主要农艺性状和产量性状进行相关性、灰色关联度等分析,结果表明:籽粒重、穗重、产量的变异系数较大;玉米产量与生育期、籽粒水分含量、穗重、籽粒重呈显著正相关关系;聚类分析可将参试的15个品系(种)划分为3类,第Ⅲ类表现良好,值得进行推广种植。灰色关联度分析表明,玉米籽粒重、穗重、生育期、籽粒水分含量等性状是影响玉米产量的主导因素,在玉米高产育种中,应以其为主攻目标,提高玉米后代的有效选择,加速高产育种进程。     

覆膜对宁南山区马铃薯光合特性和产量的影响

以青薯9号原种为材料，采用大田单因素随机区组设计，以不覆膜为对照，研究了覆盖黑膜和白膜对马铃薯光合特性、荧光参数、干物质积累以及产量的影响。结果表明：与不覆膜相比，覆膜条件下马铃薯净光合速率提高0.4~3.0个百分点，气孔导度和胞间CO₂浓度平均增加31.45%和6.58%，Fv/Fm、Fv/Fo、PI分别提高了2.47%、12.18%、20.93%；蒸腾速率在马铃薯生育前期覆膜比不覆膜降低20.82%，而后期却比对照增加8.55%，热耗散量子比率Fo/Fm覆膜较不覆膜处理降低7.11%，差异达显著水平；覆膜比不覆膜处理条件下马铃薯干物质积累量增加0.25~1.86个百分点，大薯率和中薯率分别增加33.78%，15.73%，每公顷产量增加43.08%，其中黑膜处理的各项指标优于白膜，黑膜比白膜和不覆膜增产16.86%、54.20%，差异达显著水平。因此，覆膜处理可以显著提高马铃薯的光合性能、荧光参数和产量，有效缓解干旱等逆境引起的马铃薯的衰老，减轻干旱对马铃薯的危害。在宁南山区，马铃薯采用黑色地膜覆盖栽培技术具有延缓叶片衰老和增加产量的作用。     

种植密度对滴灌马铃薯生长、产量的影响

为了了解耕培土滴灌条件下种植密度对马铃薯生长、产量以及水分利用效率的影响.试验共设密度分别为7.28×10⁴ 株/hm²(RS25),6.67×10⁴ 株/hm²(RS35),5.55×10⁴ 株/hm²(CK)3个处理.结果表明:随着种植密度的增加,株高、茎粗、干物质积累量以及商品薯率均有降低的趋势;产量、水分利用效率随种植密度的增加表现出先增大后减少,其中RS35处理产量和水分利用效率均表现最高,分别达到47 325 kg/hm²和12.05 kg/m³;在马铃薯品质方面,种植密度对马铃薯粗蛋白含量的影响不具有统计学意义;淀粉和维生素C随着密度的大幅增加而降低,其中RS25处理的淀粉较CK降低了5.57%,RS25处理的维生素C较CK降低了7.96%,同时RS35与CK处理不具有统计学意义.综上所述,种植密度为6.67×10⁴ 株/hm²的RS35处理马铃薯高产优质,且水分利用效率最高,为黑龙江地区滴灌马铃薯较为适宜的种植密度.     

一份多年生高粱属新材料的农艺性状及其饲用潜力评价

为明确高粱属新材料‘SX-1’的基本性能,对其饲用潜力进行初步评价,本研究以‘晋牧1号’高丹草(Sorghum bicolor × S. sudanense cv. ‘Jinmu No. 1’)为对照进行连续2年品比试验,对其农艺性状、产量和营养成分等进行测定。新材料‘SX-1’表现为多年生且雄性不育,第1年抽雄期刈割时平均株高为311.33 cm,显著高于(P<0.05)‘晋牧1号’(263.00 cm),分蘖数为12.00~13.00个,第2年分蘖数极显著提高（可达40个以上）。建植第1年鲜草总产量为110822.43 kg/hm²,显著低于(P<0.05)‘晋牧1号’(125846.43 kg/hm²);但干草总产量(22300.71 kg/hm²)显著高于(P<0.05)‘晋牧1号’(19039.32 kg/hm²)。‘SX-1’建植第2年鲜、干草总产量为150373.33 kg/hm²和28866.77 kg/hm²,分别较‘晋牧1号’高10.53%和38.00%,同时较第1年增加了35.69%和29.44%。粗蛋白、中性洗涤纤维、粗脂肪含量年平均分别为9.98%、53.28%和2.20%,均与‘晋牧1号’(10.05%、53.93%、2.09%)差异不显著(P>0.05);酸性洗涤纤维年均为35.25%,显著低于(P<0.05)‘晋牧1号’(45.20%);粗灰分为8.59%,显著高于(P<0.05)‘晋牧1号’(7.57%)。相对饲用价值为107.27,高于‘晋牧1号’(92.61)。新材料‘SX-1’生物产量高、耐刈割、饲用品质优良,值得进一步开发利用。具有多年生高粱血缘的高粱属种间杂交种是选育饲草高粱的潜在方向。     

振捣提浆与侧深施肥技术模式对寒地水稻产量性状及肥水效率的影响

为解决北方寒地传统搅浆平地耕作模式造成稻田泡田灌溉水量大和肥料利用效率低等问题,于2018—2019年以稻田水整地环节振捣提浆机与侧深施肥机为材料,采用2种耕整地模式和2种施肥模式的正交试验设计：搅浆平地耕整地模式(WPF)、振捣提浆耕整地模式(VEP)、基肥撒施模式(CFA)和侧深施肥模式(SDF),分析振捣提浆+侧深施肥技术模式对泡田期灌水量、干物质积累量、产量指标、肥料利用率及经济效益的影响。结果表明：与常规搅浆平地耕整地+基肥撒施(WPF+CFA)相比,搅浆平地耕整地+侧深施肥(WPF+SDF)、振捣提浆耕整地+基肥撒施(VEP+CFA)和振捣提浆耕整地+侧深施肥(VEP+SDF)3种技术模式对水稻泡田灌溉量、产量性状、肥料利用效率和经济效益均产生显著的影响,以VEP+SDF增幅最大,WPF+SDF次之,VEP+CFA最小。与WPF+CFA相比,VEP+SDF模式能显著提高肥水效率,节约泡田灌溉水11.4%,减少肥料施用量10%,产量和经济效益分别提高7.3%和1628.7元/hm²。本研究表明,VEP+SDF模式显著改善肥水利用效率,提高植株产量和经济效益,是北方寒地水稻较为理想的机械化整地施肥技术模式。     

免耕和稻草还田对稻田土壤肥力和水稻产量的影响

为了明确稻草还田和免耕等保护性耕作措施对土壤肥力和水稻产量的影响,自2008年于广西大学农学院科研基地进行长期定位试验,设置免耕（NT）、免耕+稻草覆盖还田（NT-SMR）、常规耕作+稻草覆盖还田（CT-SMR）、常规耕作（CT）和常规耕作+稻草翻压还田（CT-SR）5个处理,于2018年水稻成熟期测定产量,水稻收获后分层（0~5、5~10和10~20cm）测定土壤肥力。结果表明,稻田不同土层肥力指标均存在显著性差异,总体上表现为0~5、5~10和10~20cm土层的有机碳、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾含量依次下降。NT-SMR处理显著提高了0~5cm土层的有机碳、全氮、碱解氮和有效磷含量,但降低了土壤速效钾含量。在5~10和10~20cm土层,稻草还田处理的有机碳、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾含量均优于无稻草还田处理。水稻产量与土壤肥力呈显著正相关。2016年CT-SR处理水稻产量在早季分别比NT和CT处理显著提高了8.52%和7.99%,在晚季分别显著提高了12.12%和7.55%;2018年NT-SMR处理的水稻产量在早季分别比NT和CT处理显著提高了17.78%和10.30%,在晚季分别显著提高了13.88%和19.39%。因此,免耕和稻草还田能明显提高稻田耕作层土壤肥力,增加稻谷产量。     

间作对作物产量效应的Meta分析

旨在探明间作模式对作物产量的影响,为间作措施的合理应用和推广提供理论依据。该研究以单作为对照,利用Meta分析方法定量分析间作对作物产量的影响及其影响因素。结果表明,间作较单作显著降低了作物产量,尤其在温带地区。此外,在地面覆盖和豆科作物条件下,间作也降低了作物产量。然而,当降雨量超过600 mm时,间作较单作的作物产量显著增加了29.6%。而当降雨量小于600 mm时,间作较单作的作物产量降低了18.7%。年均气温也显著影响间作的产量效应,当年均气温高于20℃时,间作较单作的作物产量降低了55.1%,长期间作（>5年）有利于提高产量,然而当年数少于3年时,间作较单作却降低了作物产量。高有机质含量(>20 g/kg)和低有机质含量(1 g/kg)条件下,间作均不利于作物产量提高。与此类似,当土壤全氮高于1.5 g/kg时,间作较单作的作物产量降低48.6%。间作对作物产量的降低幅度在pH 6.5~7.5时是最大的。当土壤有效磷、氮和钾含量分别为>30 mg/kg、 <50 mg/kg和50~100 mg/kg时间作较单作降低作物产量。因此,间作的产量效应受气候、试验年限和土壤性状等多种因素的影响。     

不同耕作模式下水稻产量与器官多要素响应的比较研究

认识和理解水稻产量影响要素是实现水稻高产稳产的关键。选取冬水田、垄作免耕和常规水旱轮作3种处理,采用相关分析、主成分分析与主成分多元线性回归3种方法对水稻产量与成熟期根、茎、叶、籽粒碳同位素组成,根系特征以及养分的响应关系进行比较与综合分析。结果表明不同耕作模式下垄作免耕的水稻产量最高,根、茎、叶、籽粒的碳同位素组成与水稻产量有极显著的负相关关系(P0.01);主成分分析提取的6个主成分累计贡献率超过80%;主成分多元线性回归模型能够解释冬水田、垄作免耕和常规水旱轮作水稻产量67%、73%和97%的变异;与常规水旱轮作相比,冬水田和垄作免耕水稻产量与碳同位素组成及磷的关系更密切。该研究表明,垄作免耕具有较好的推广应用价值。