乙矮合剂对谷子茎秆抗倒伏能力及产量的影响

2020-2021年在中国农业科学院作物科学研究所公主岭试验站，以张杂谷13号为材料，设置乙矮合剂(ECK)的不同喷施时期(拔节期单次处理，拔节期+抽穗前期双次处理)和不同喷施剂量处理(0.90、1.35、1.80和2.25L/hm²)，探究了ECK对谷子茎秆抗倒伏能力与产量的调控效应。结果表明，随ECK喷施剂量增加，谷子株高、重心高度、节间长度、倒伏率和倒伏指数呈降低趋势，茎粗、单位长度节间干重及节间抗折力呈增加趋势。谷子茎秆理化特性分析结果表明，随ECK喷施剂量增加，基部第2节间纤维素含量呈下降趋势，半纤维素和木质素含量呈先上升后下降趋势，拔节期和抽穗前期双次喷施ECK处理后上述指标变化更为显著。在拔节期和抽穗前期各喷施0.90L/hm² ECK的双次化控处理下，谷子较对照增产幅度最高，2020和2021年增产幅度分别为10.33%和28.04%。综上所述，合理施用ECK能够改善谷子茎秆形态和理化特性，增强抗倒伏能力，提高产量。     

施氮量对北部冬麦区种植弱筋小麦产量与品质的影响

试验于2016-2017年在中国农业科学院作物科学研究所北京试验基地进行，采用两因素随机区组设计，A因素为弱筋小麦品种扬麦22和扬麦15,B因素为3个施氮量水平180、210、240kg/hm²(底施纯氮105kg/hm²，于拔节期追施剩余氮量)，探究施氮量对北部冬麦区种植弱筋小麦产量及品质的影响。结果表明，在施氮量180～240kg/hm²范围内，籽粒产量、单位面积穗数、穗粒数、千粒重、蛋白质产量及生物产量均随施氮量的增加而提高。随施氮量的增加，蛋白质总量及组分含量呈增加趋势，其中醇溶蛋白和谷蛋白的增加幅度高于清蛋白和球蛋白，与施氮量180kg/hm²相比，210、240kg/hm²处理谷醇比分别降低0.27和0.41个百分点；容重、硬度和出粉率均表现为扬麦22>扬麦15;2个小麦品种的沉淀值、湿面筋、吸水率、面团形成时间、稳定时间和粉质评价值均随施氮量的增加而增加，平均增幅分别为5.53%、2.54%、0.54%、17.82%、7.07%和14.17%；弱化度随施氮量...     

基于根冠协调发展的东北春玉米高产种植密度分析

植株地上部与地下部的协调是生长发育的内在需求,分析种植密度对冠根协调的影响能够为玉米增密高产理论和技术提供新的视角。本研究于2020—2021年在吉林省中国农业科学院作物科学研究所公主岭试验站进行,以郑单958和先玉335两个耐密品种为试验材料,调查了玉米关键生育时期内根系和冠层的相关指标在产量稳定区间的2个种植密度(D1:6.75万株hm^-2; D2:9.75万株hm^-2)下的差异。试验条件下,种植密度从D1增加到D2,玉米的单株干物质积累量、根干重等均出现显著降低,群体指标表现不同。其中, 2个品种的群体籽粒产量未出现显著提升,在根系各指标达到最大值的吐丝后15 d(R2期),群体根干重、根长密度等也未出现显著提升。随着生育进程推进,玉米的冠根比呈指数函数增长(y=ae^bx),增加种植密度显著提高了玉米冠根比,粒根比、叶根比也增加,根系压力增大。研究结果表明,玉米根系对种植密度的响应程度与地上部存在差异,在产量水平基本相当的前提下,根系压力较小的种植密度更有利于冠根协调和合理群体的构建。     

东北玉米耕作制度存在的主要问题与新型耕作制度展望

东北是中国重要的商品粮生产基地，对确保国家粮食安全具有重要的战略意义。长期“重用轻养”的利用方式导致土壤严重退化，生产能力下降，如何实现东北黑土保护性利用是当前农业领域研究热点。玉米是东北第一大粮食作物，长期传统耕作制度不仅加速土壤退化，同时导致玉米秸秆“过剩”。因此，如何通过耕作制度改革来解决东北现行耕作制度中存在的主要问题已迫在眉睫。本文从土壤结构、土壤肥力、土壤侵蚀和秸秆还田4个方面总结传统耕作制度存在的主要问题，分析主要新型耕作制度模式的优缺点，最后展望东北耕作制度发展方向，为黑土地保护和国家粮食安全提供借鉴。     

田间开放式增温对东北水稻氮素利用的影响

东北地区是全球气候变暖趋势最为显著的地区之一,研究预期增温对东北水稻氮素吸收利用的影响,可为区域水稻可持续生产与氮肥优化管理提供借鉴。本研究于2019—2020年在黑龙江省哈尔滨市设置田间开放式增温(free air temperature increase,FATI)系统,大田与盆栽试验相结合,采用15N同位素示踪技术,模拟预期增温(+1.5℃)对水稻产量、氮素利用以及氮肥去向的影响。结果表明,增温促进了水稻地上部干物质积累,与对照相比,大田与盆栽的水稻产量2年平均分别提高10.4%和10.8%;增温显著提高了水稻氮素吸收总量,与对照相比,2年平均增幅达21.3%,但增温处理的氮素籽粒利用效率呈降低趋势;增温处理下水稻从肥料中吸收的氮素显著下降,但从土壤中吸收的氮素显著增加31.1%,导致氮肥回收率降低12.5%,而氮肥损失率增加14.2%。总体来看,增温有增加水稻籽粒产量的趋势,但降低了水稻对肥料氮的吸收比例,导致氮素利用效率降低,氮肥损失率显著增加。在气候变暖背景下,建议合理增加水稻移栽密度,以充分利用温度升高对水稻产量的正向效应,适当减少氮肥施用量、优化氮肥运筹管理,提高水稻氮...     

NAA/KT浸种对新植蔗产量、根系发育及抗倒伏能力的影响

为明确α-萘乙酸（NAA）和激动素（KT）浸种对新植蔗产量、根系发育及抗倒伏能力的影响,完善甘蔗优质高产抗倒伏化学调控技术理论基础,采用室内盆栽试验和田间试验相结合的方法,以栽培甘蔗品种桂糖29（GT29）、桂糖42（GT42）、桂糖49（GT49）和桂糖55（GT55）为试验材料,探讨不同浓度配比NAA/KT浸种对新植蔗茎叶鲜重、根系活力、根系形态结构和茎秆抗折断力的影响。结果表明,室内条件下,NAA/KT在20~40时,GT29和GT42根系活力、总根长和根体积相比对照显著增加。田间试验中,NAA 25~50mg/L配合KT 1mg/L浸种处理对收获期甘蔗叶片鲜重、根系发育及茎秆抗折断力促进效果最优,其中2019和2020年试验中4个品种叶片鲜重和产量均比对照增加;根长、根表面积、根体积、根尖数和根干重分别比对照平均增加33.0%、39.0%、43.7%、27.4%和44.9%;茎秆抗折断力平均增加26.0%。综上所述,NAA/KT浸种处理提高了新植蔗叶片鲜重和蔗茎产量,提高了根系活力,促进根系发育;田间条件下用NAA 25~50mg/L和KT 1mg/L浸种可显著增加新植蔗收获期产量、总根长、根表面积、根尖数、根干重以及茎秆抗折断力,进而提高甘蔗抗倒伏能力。     

秸秆全量还田下施用过氧化钙对南方双季稻产量和稻田温室气体排放的影响

为探明秸秆全量还田条件下施用过氧化钙（CaO₂）对南方双季水稻产量和稻田温室气体排放的影响,设置不施CaO₂（CK）和早稻旋耕前一次性施用CaO₂ 2个处理,采用静态暗箱–气相色谱法监测稻田温室气体排放,以明确秸秆全量还田下施用CaO₂对双季稻产量、稻田温室气体排放、综合温室效应（GWP）和温室气体排放强度（GHGI）的影响。结果表明,与CK相比,施用CaO₂显著增加了2018和2019年晚稻产量,增幅分别为3.44%和2.65%,但对早稻产量无显著影响。施用CaO₂显著降低了早稻季CH₄累积排放量、GWP和GHGI,降幅分别为14.73%、14.74%和15.09%,但是对N₂O累积排放量无显著影响。施用CaO₂对晚稻季CH₄和N₂O排放均无显著影响。与CK相比,施用CaO₂显著增加了2018和2019年的周年产量,增幅分别为1.93%和2.58%;但对CH₄和N₂O累积排放量、GWP及GHGI均无显著影响。因此,施用CaO₂有助于协同实现双季稻增产和稻田温室气体减排。     

追氮量对不同筋型小麦品种产量及农艺性状的调控效应

试验于2016-2017年在中国农业科学院作物科学研究所北京试验基地进行，以强筋小麦藁优2018和师栾02-1，中筋小麦中麦8号和中麦175，弱筋小麦扬麦22和扬麦15为试验材料，设置拔节期追氮量75、105和135kg/hm²处理，探究追氮量对不同筋型小麦产量及农艺性状的调控效应。播种前底施纯磷135kg/hm²、纯氮105kg/hm²。结果表明，增加追氮量可以促进拔节期两极分化，减少无效分蘖，提高成穗数，其中对强筋小麦的影响大于对中筋和弱筋小麦的影响。在75～135kg/hm²范围内增加追氮量可提高各品种的叶面积指数(LAI)，减缓开花到灌浆期间LAI的下降速度，对中筋小麦的效果最明显。小麦株高、穗长和结实小穗数均以追氮量135kg/hm²最高，不孕小穗数则随着追氮量增加显著减少。在追氮量75～135kg/hm²范围内，各筋型小麦品种籽粒产量、成穗数、穗粒数及千粒重均随追氮量的增加而显著提高，以追氮量135kg/hm²最高。     

覆膜滴灌条件下灌溉量和种植密度对玉米茎秆抗倒能力的影响

设置两年灌溉量和种植密度互作试验，研究不同密度下，随灌溉量增加，玉米茎秆抗折断力、植株高度、基部节间形态及机械强度等的变化趋势，明确覆膜滴灌条件下灌溉量对密植玉米茎秆抗倒伏能力的影响。结果表明，随密度增加，茎秆抗倒能力呈下降趋势。不同密度下，滴灌量变化对茎秆抗倒能力的影响不完全一致。密植条件下，适当增加灌量（480～540 mm）可提高基部节间的物质积累和茎粗，增强茎秆的机械强度；继续增加滴灌量对茎秆的抗倒能力提升效果不显著。     

乙矮合剂对不同施氮量夏玉米根系形态构建和产量的影响

【目的】根系是玉米获取水分和养分的重要器官，塑造合理的根系结构是发挥玉米高产潜力的关键，也是目前玉米栽培研究中亟待解决的重要科学问题。乙矮合剂和施氮均会影响玉米根系发育，明确乙矮合剂对不同施氮量夏玉米根系形态构建和产量的影响，可为玉米高产高效栽培管理和合理施肥提供理论和技术依据。【方法】2019年和2020年分别在廊坊市燕郊镇大柳店村和北京市顺义区中国农业科学院顺义试验基地开展田间试验，以玉米单交种豫单9953为试验材料，采用裂区试验设计，设置乙矮合剂处理（ECK）和清水对照（CK）为主区；6个施氮水平0（N0）、96（N96）、132（N132）、168（N168）、204（N204）和240 kg·hm^-2（N240）为副区，研究乙矮合剂对不同施氮量夏玉米根系形态构建和产量的影响。【结果】施氮显著增加了根干重、气生根条数、根长、根表面积和根体积，相比不施氮处理，各施氮量下夏玉米根干重、气生根条数，根长、根表面积和根体积分别平均增加15.0%—25.2%、31.7%—71.7%、15.5%—30.8%、19.0%—40.9%和28.8%—54.0%。ECK处理下夏玉米根干重、根层数、1—2层根和气生根条数相比CK分别增加10.4%—17.0%、5.8%—12.6%、10.8%—3.9%和12.5%—79.6%；在根系形态构建上，相比CK，ECK处理下夏玉米根长、根表面积和根体积分别增加7.5%—21.0%、8.4%—29.3%和14.3%—38.8%，并且在中高氮水平（≥N204）根系直径在1.0 mm以上的根长增幅最大。ECK处理对2019和2020年N0—N168夏玉米单产无显著影响，显著提高了N204和N240夏玉米单产，与CK相比，在N204平均增加6.3%，在N240平均增加3.2%。相关性分析结果表明，夏玉米产量与粒数、千粒重、根长、根表面积和根体积呈极显著正相关，其中产量与根长相关系数最高。【结论】乙矮合剂和施氮协同促进了夏玉米根系发育，并提高了中高氮条件下夏玉米单产，在本试验条件下，6展叶期喷施乙矮合剂配施240 kg·hm^-2氮肥是适用于环京津地区的夏玉米高产高效栽培技术与氮肥管理方案。