黄土高原半干旱区春小麦和春玉米产量动态与土壤干燥化效应模拟研究

为了寻求与黄土高原半干旱区降水状况相适应、有利于土壤水分可持续利用的大田作物及其合理的施肥水平,为当地粮食生产的可持续发展提供科学依据.在数据库组建的基础上,应用WinEPIC模型定量模拟研究了黄土高原半干旱区同原1960-2000年不同肥力水平下连作春玉米和春小麦产量变化和深层土壤水分效应.结果表明:(1)连作条件下春玉米和春小麦产量均随降水量呈现波动性降低趋势,产量波动性春玉米明显大于春小麦;(2)与连作春小麦相比,春玉米田0-7 m土层土壤有效含水量较低,土壤干燥化速度较快;(3)随肥力水平的提高和作物连作年限的延长,农田土壤干层逐年加深和加厚,无肥、低肥、中肥、高肥处理下春玉米田土壤干层分别在连作第9年、第6年、第8年和第6年后分布于2-3,2-3,2-4,2-4 m土层,春小麦田土壤干层分别在连作第11年、第8年、第6年和第8年后分布于2-3,2-3,2-3,2-4 m土层.此后仅0-2 m土层土壤湿度随降水量发生年际变化;(4)从产量稳定性、土壤干燥化程度和农田土壤水分可持续利用角度统筹考虑,固原旱地适宜于种植春小麦,适宜的施肥量范围为N 60～90 kg/hm2和P2O5 30～45 kg/hm2.     

EPIC模型对华北平原冬小麦与夏玉米生长和产量模拟的适用性评价

为验证EPIC模型应用于华北地区农业生产的适用性,利用禹城生态试验站的试验观测数据对该模型参数进行了修订,构建了适合华北平原的模型参数数据库,并分别验证了2003-2005年冬小麦、2004年夏玉米的叶面积指数、生物量和产量模拟的精度与适用性。结果表明,EPIC模型对禹城站冬小麦和夏玉米叶面积指数和地上部生物量的模拟值和实测值随时间的变化趋势大体一致,决定系数均高于0.81;EPIC模型对禹城站2004、2005年冬小麦产量的模拟误差分别为1.61%和-2.56%,对2004夏玉米产量的模拟误差为-2.60%。因此,该模型模拟产量的绝对误差低于2.60%,适用于华北平原冬小麦和夏玉米的产量评估。     

黄土旱塬不同施肥水平下麦玉轮作的产量与土壤水分效应模拟研究

在模拟精度验证基础上,应用WinEPIC模型模拟研究了黄土高原旱塬地1957―1998年期间不同施肥水平下麦玉轮作方式“春玉米→春玉米→冬小麦→冬小麦→冬小麦→冬小麦”的产量变化和土壤水分效应。模拟结果表明:1）无肥、低肥、中肥和高肥处理下,麦玉轮作方式的模拟产量均呈现波动性降低趋势,其平均值分别为1.573、3.272、3.877和4.318 t/hm2,其适宜的施肥量范围为N 90～120 kg/hm2、P 30～60 kg/hm2;2）4种施肥处理下,麦玉轮作田逐月土壤有效含水量均呈现波动性降低趋势,平均每年分别减少8.5、10.3、12.3和12.0 mm,无肥、低肥和中肥处理间土壤有效含水量差异十分显著;3）在模拟初期（1957―1962）出现了土壤湿度逐年降低、土壤干层逐年加厚的干燥化过程,在模拟中后期（1975―1980,1993―1998）均出现了稳定的土壤干层,无肥和低肥处理土壤干层分布于2―3和2―4 m土层,中肥和高肥肥处理均分布于2―5 m土层,表现出随肥力和作物产量水平的提高,土壤干层厚度逐渐加深。     

施肥水平对长武旱塬地冬小麦产量影响的模拟

为了在实时气象条件下确定旱塬区适宜的肥力水平和产量水平,在模拟精度验证基础上,应用WinEPIC模型模拟研究了黄士高原长武旱塬地1957～2001年期间不同肥力水平下连作冬小麦田产量效应.模型验证结果表明CK、N、NP处理产量模拟值与观测值之间的相关系数分别为0.740、0.764和0.740,均达到显著水平,WinEPIC模型对不同肥力处理下冬小麦籽粒产量模拟较为准确.模拟结果表明,无肥、低肥、中肥和高肥处理下连作冬小麦的产量均呈现波动性降低趋势,其平均值分别为1.055、1.422、2.405和3.170 t/hm2,不同肥力处理间差异显著,以中肥和高肥处理增产效果最好.为黄土高原南部沟壑区旱地小麦生产的可持续发展提供了科学依据.     

四川常用杂交水稻耐低温潜沼性逆境的差异性

【目的】研究四川常用杂交水稻耐低温潜沼性逆境的差异性,为该逆境下水稻品种的选育奠定基础。【方法】选取四川盆地常用的36个杂交水稻品种为试验材料,采用田间试验的方法,在四川遂宁分别选择低温潜沼性稻田和非低温潜沼性稻田(CK)进行同期种植,观测并分析不同水稻品种的分蘖动态、株高和穗部性状等农艺指标。【结果】1)与非逆境相比,低温潜沼性逆境下,杂交水稻分蘖数和成穗率均显著降低;分蘖数降低程度与T值(水稻对低温潜沼性逆境的耐受指数)间的相关系数为-0.86(P0.01),成穗率降低程度与T值间的相关系数为-0.88(P0.01)。2)与非逆境相比,所有参试杂交水稻的穗长在低温潜沼性逆境下均有所缩短,其缩短程度与T值间的相关系数为-0.89(P0.01);所有参试杂交水稻的结实率均有所降低,其降低程度与T值间的相关系数为-0.93(P0.01)。3)杂交水稻对低温潜沼性逆境的耐受能力不同,参试的36个品种中,C优130、C优2095、川香3号、冈优188、泸优5号、内5优306、内5优317和协优027的T值均超过了12,具有较强的耐受能力,其在低温潜沼性逆境下的分蘖数较多,结实率和穗长降低程度较低。4)低温潜沼性逆境下,杂交水稻对低温潜沼性逆境的耐受指数与水稻产量间的相关系数为0.89(P0.05),与水稻产量降低程度间的相关系数为-0.95(P0.01)。【结论】T值可以用来评价杂交水稻对低温潜沼性逆境的适应能力,T值越高,在低温潜沼性逆境下产量降低的程度越小。     

陇东旱塬旱作苹果园水分生产力与土壤干燥化效应模拟

【目的】揭示苹果园地土壤干燥化发生规律及土壤干燥化对果园生产力的长远影响。【方法】在WinEPIC模型模拟精确度验证的基础上,应用该模型模拟研究了1960~1999年期间陇东旱塬旱作苹果园地水分生产力变化动态和土壤干燥化效应。【结果】(1)1960~1999年模拟研究期间,果树产量在10龄达到最高值26.83t/hm2后,呈显著波动下降趋势;23~40龄,低产果园(年产量小于18 t/hm2)占71%,且随降水量的变化呈不稳定波动趋势,平均值为16.47 t/hm2。(2)1~23龄苹果园地年耗水量均高于同期降水量,0~10 m土层土壤有效含水量呈显著降低趋势,其中,1~10龄与11~23龄0~10 m土层土壤干燥化速率分别为94.42和22.6 mm/a;24~40龄苹果园地年均耗水量与同期降水量基本相当,土壤有效含水量为70~240 mm,随生长期与降水量的变化稳定波动。(3)苹果园地0~2 m土层土壤湿度随降水量的变化波动明显;2~10 m土层土壤湿度逐年降低,干层逐年加深和加厚,12龄果园干层已达10 m,此后各树龄土壤湿度逐渐趋于凋萎湿度直到24龄达到稳定。(4)土壤干燥化强度由无干燥化(1~6龄)-轻度干燥化(7龄)-中度干燥化(8~9龄)-严重干燥化(10~11龄)-强烈干燥化(12龄以后)而逐渐加强,以至24龄以后形成稳定的强烈干燥化状态。【结论】陇东旱塬西峰地区旱作苹果园地土壤水分合理利用年限为23~24年。     

高产杂交水稻中籼新组合内5优768

内5优768为西南科技大学水稻研究所利用内江杂交水稻科技开发中心选育的籼型不育系内香5A与自育恢复系西科恢768配组育成的中籼迟熟高产杂交水稻新组合。该组合适应性较广、丰产性好、抗病性较强。2016年通过国家农作物品种审定委员会审定。     

秸秆残茬对低温潜沼性稻田土壤还原性物质含量及稻谷产量的影响

采用盆栽实验的方法,研究了秸秆残茬对低温潜沼性稻田土壤氧化还原电位、土壤还原性物质总量、土壤Fe²⁺含量及其稻谷产量的影响。研究结果表明：(1) 在低温潜沼性稻田中,与无秸秆残茬田(T0)相比,随着秸秆残茬量的增加（2.5～10.0 t·hm^-2）,T1,T2和T3处理的土壤还原性物质总量增加2.2～4.8 cmol·kg^-1;土壤Fe²⁺含量增加10.8～40.8 mg·kg^-1,土壤氧化还原电位降低23.2～96.5 mV。其中,当秸秆残茬量超过5.0 t·hm^-2时,秧苗移栽-返青期土壤Fe²⁺含量增加88.2 mg·kg^-1,土壤氧化还原电位降低196 mv,不利于水稻生长。(2) 在低温潜沼性稻田中,与无秸秆残茬田(T0)相比,随着秸秆残茬量的增加（2.5～10.0 t·hm^-2）,T1,T2和T3处理的稻谷产量降低1 140～1 560 kg·hm^-2;当秸秆残茬量高于5.0 t·hm^-2时,稻谷千粒重降低0.2 g,结实率等显著降低4.2%。     

四川盆地东南部再生稻开花期受低温冷害的风险预测

为准确预测不同区域再生稻开花期受自然低温冷害的风险程度，并为开花期耐低温冷害品种的合理布局与制定相应的避（缓）高产稳产技术提供科学依据，于2018年和2019年，以近几年四川省推广的22个杂交中稻品种为材料，分别在四川盆地东南部不同生态点开展试验，研究了基于经度、纬度和海拔高度的再生稻开花期受自然低温冷害风险的预测方法。结果表明，再生稻齐穗后第5日日序与经度呈显著负相关，与海拔呈极显著正相关；建立了基于经度和海拔高度预测再生稻齐穗后第5日日序的回归模型，F检验值为22.88**～65.11**,决定系数高达0.9196～0.9702。该模型经多个品种连续两年在6个生态点验证，实测值与预测值1∶1回归模型的决定系数高达0.8391～0.8638，实测值与预测值之间的均方根差（RMSE）值为0.93%～1.21%，预测值与实测值之间具有较好的一致性。将本研究建立的再生稻齐穗期与地理位置关系模型与作者等先期建立的基于地理位置（纬度、海拔）预测≤22℃最早发生期预测模型相结合，探明了不同地理位置再生稻开花期受低温冷害的机率。利用地理位置信息可准确预测再生稻开花期受低温冷害的风险程度，具有较强的...