Estimation of Crown Temperature of Winter Wheat and the Effect on Simulation of Frost Tolerance

Accurate estimation of winter wheat frost kill in cold‐temperate agricultural regions is limited by lack of data on soil temperature at wheat crown depth, which determines winter survival. We compared the ability of four models of differing complexity to predict observed soil temperature at 2 cm depth during two winter seasons (2013‐14 and 2014‐15) at Ultuna, Sweden, and at 1 cm depth at Ilseng and Ås, Norway. Predicted and observed soil temperature at 2 cm depth was then used in FROSTOL model simulations of the frost tolerance of winter wheat at Ultuna. Compared with the observed soil temperature at 2 cm depth, soil temperature was better predicted by detailed models than simpler models for both seasons at Ultuna. The LT50 (temperature at which 50 % of plants die) predictions from FROSTOL model simulations using input from the most detailed soil temperature model agreed better with LT50 FROSTOL outputs from observed soil temperature than what LT50 FROSTOL predictions using temperature from simpler models did. These results highlight the need for simpler temperature prediction tools to be further improved when used to evaluate winter wheat frost kill.     

双低杂交油菜‘丰油10号’干物质积累及养分吸收规律

为了解双低杂交油菜新品种‘丰油10号’养分吸收利用规律,以‘丰油10号’为材料,在河南油菜主产区进行田间试验,分析了油菜各器官干物质积累量以及成熟期氮、磷、钾、硫、硼养分的累积量。结果表明:油菜全株干物质积累量随生育进程的推进呈"S"形变化曲线,蕾薹期至花期呈快速增长趋势;油菜籽粒产量与苗期干物质积累量呈抛物线关系(R2=0.9798**),与开花期-成熟期干物质净增量呈显著线性关系(R=0.9879**)。籽粒是氮、磷的分配中心,分别占总吸收量的73.32%和75.16%;钾主要分布在茎枝和角果壳中,籽粒中钾素仅占总吸收量的21.31%;硫主要分布在角果壳和籽粒中;硼元素主要分布在茎枝和籽粒中,占总吸收量的69.89%;根中各养分分布均最少,分配比例也最低。新品种‘丰油10号’地上部分与全株干物质积累量均随生育时期的推进呈现"慢—快—慢"的变化曲线,根、茎、叶中的养分N和P在花期后会转移到籽粒中,因此,油菜花期前保证充足的养分供给是高产的前提。     

不同包膜肥用量对油菜碳氮代谢产物和产量的影响

为研究包膜肥在直播早熟油菜上的应用效果,采用田间小区试验,探究不同用量包膜肥对‘湘杂油1613’碳氮代谢和籽粒产量的影响。结果表明,施肥量相同条件下,施用包膜肥油菜碳氮代谢活跃,叶绿素含量(SPAD)升高,可溶性糖和游离氨基酸总量增加,含量差异不明显;单株有效分枝数和角果数明显增加,每角果粒数和千粒重小幅提高。施用包膜肥增产效果明显,包膜肥施肥量为1500 kg/hm~2时产量最高,达到2066.9 kg/hm~2。通过拟合建模,包膜肥用量为1611.0 kg/hm~2时,产量达到最高为2164.9 kg/hm~2;而普通肥的用量为1870.5 kg/hm~2时,最高产量为1904.8 kg/hm~2,包膜肥产量增加13.6%,同时用量减少13.9%。     

菜籽饼的发酵脱毒及酶酸法水解制备复合氨基酸工艺研究

以菜籽饼为原料,选择黑曲霉、米曲霉、乳酸菌进行混合固态发酵,然后利用多菌种混合发酵中产生的蛋白酶进行菌酶水解试验,经55℃菌酶水解7 h,氨基酸含量达1.15 g/100 ml;然后,加适量盐酸,经95℃低酸水解8 h,氨基酸含量可达2.17 g/100 ml。本项目研究的生产复合氨基酸液的工艺集脱毒、菌酶、低酸水解为一体,能耗低、产率高,且氨基酸种类丰富齐全,为菜籽饼的综合利用开辟了一条新的途径。     

暖冬对漯河小麦生产的影响

本文利用漯河市召陵区姬石镇区域站大田物联网冬季温度、湿度、积温等的气象数据,分析了漯河麦区冬季变暖气象条件下对小麦播种时期、播种量、群体发育,个体发育、产量三要素、病虫害发生及危害的影响,提出了应对暖冬的栽培管理技术措施。     

旱作覆膜玉米生长和水分利用对气候变化的响应

基于3 a连续冬小麦-夏玉米覆膜轮作试验校准和验证AquaCrop模型的适用性,模拟研究了气候变化对夏玉米生长、产量和水分利用的影响,分析了覆膜措施对气候变化的应对效果。结果表明:关中地区(以武功、宝鸡和西安地区为例)年平均温度呈逐年递增趋势,温度增加幅度由高到低依次为宝鸡、西安和武功,增温速率分别为0.20、0.12℃·10a~(-1)和0.09℃·10a~(-1);降雨量呈逐年递减趋势,减少幅度大小依次为西安、宝鸡和武功,减小量分别为3.59、3.23 mm·10a~(-1)和2.64 mm·10a~(-1)。AquaCrop模型在关中地区表现出了良好的适用性,可以较好地模拟连续覆膜条件下作物的产量指标、水分利用和生长的动态变化,冠层覆盖度模拟值和实测值之间的均方根误差(RMSE)介于1.1%～15.3%,生物量模拟值和实测值之间的RMSE介于0.626～2.540 t·hm~(-2),土壤贮水量模拟值和实测值之间的RMSE介于12.6～47.4 mm。模拟研究表明,上世纪60年代以来,随着气温不断升高,武功、宝鸡和西安地区的夏玉米生育期均呈逐年缩短趋势,特别是1980s以来,减少幅度达2.76、4.82 d·10a~(-1)和5.94 d·10a~(-1);在不同的降水年型下,覆膜处理产量均高于裸地处理,且其变异系数较小;在干旱气候条件下,覆膜处理依然可以获得一定的籽粒产量,与裸地处理相比,覆膜处理表现出了较好的稳产效应。同时,覆膜处理有效减少了玉米苗期土壤表层蒸发(平均减少7.6 mm),从而在土壤中保蓄更多的降雨;覆膜处理虽然增加了土壤耗水量,但其通过保蓄土壤水分,稳定作物产量,有效提高了玉米的水分利用效率。因此,关中地区旱作覆膜可以有效适应当地气候变化,在一定程度上应对干旱气候,具有较好的增产稳产效应。     

施氮量和采收时期对油蔬两用型油菜菜薹维生素合成的影响

为明确施氮量和采收时期对油蔬两用型油菜薹维生素含量的影响,以富硒1号为材料,采用裂区试验设计,设置3个施氮量(120、180和240 kg·hm^-2)和4个采收时期(以株高20、30、40和50 cm表示),分析了油菜薹维生素C、维生素E、维生素B₁和维生素B₆含量的变化;比较了半乳糖内酯脱氢酶(GalLDH)、抗坏血酸氧化酶(AAO)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)和单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)活性,并分析了维生素家族基因在菜薹中的表达量。结果表明,随着施氮量的增加,油菜薹还原型维生素C(AsA)含量降低;氧化型维生素C(DHA)含量在株高20 cm采收时增加,但在30 cm及以上株高采收时则降低;维生素E和维生素B₆含量先增加后降低;维生素B₁含量增加;维生素C合成关键酶GalLDH活性先略增加后降低;AAO和DHAR活性增加,APX和MDHAR活性则整体表现为先增加后降低。且施氮量增加后,维生素家族各基因在株高30和40 cm采收的菜薹中主要表现为正向调控,而在株高20和50 cm采收的菜薹中主要表现为负向调控。就采收时期而言,菜薹中的维生素含量在株高30~40 cm时高于其他时期;在同一施氮量下,随着菜薹采收株高的增加,维生素家族基因的表达量主要呈上调模式。综合分析可知,GalLDH活性的降低以及AAO/DHAR和APX/MDHAR代谢平衡是增施氮肥导致菜薹维生素C含量降低的重要原因。本研究结果为油蔬两用型油菜薹优质栽培技术提供了理论依据。     

油菜精量直播机凸轮摇杆式播量调节机构设计与试验

针对不同区域的油菜种植农艺差异、不同播期播量差异及播量范围变化大的生产实际,该文设计了一种输出轴与输入轴转速速比范围为0.1～0.45的凸轮摇杆式油菜精量直播机播量调节装置。解析了调节机构的基本运动原理,分析了凸轮摇杆机构凸轮轮廓曲线及从动件运动规律,所设计凸轮轮廓曲线呈纺锤形,从动件位移曲线为螺旋曲线,从动件速度变化曲线为一峰三柱点曲线,从动件角速度变化曲线为2条不同振幅与频率的正弦曲线合并而成。开展了播量调节装置速比精确性和对排种器排种性能影响试验。试验结果表明,不同输入轴转速下,速比为0.2～0.45时播量调节装置输出轴转速相对误差值对比速比为0.1～0.2时较小,平均误差低于3.8%;不同输入轴转速、种床带前进速度下播量调节装置对排种器排种性能影响较小,播量调节装置可实现油菜不同播量需求。预调播量为5 500和6 720 g/hm2进行田间试验,结果表明,油菜各行1 m内平均苗数为16和20,符合预调播量;各行苗数一致性变异系数为6.48%和8.19%,播量调节装置满足油菜对变量播种的农艺要求。     

缓释肥侧位深施及用量对油菜产量和肥料利用率的影响

为明确红壤稻田直播油菜缓释肥（N-P2O5-K2O:25-7-8）侧位深施效果及适宜用量，该研究连续2 a在两熟制和三熟制2种种植模式下开展缓释肥侧位深施效果对比试验（设置不施肥、土表撒施和侧位深施3个施肥方式）和施用量试验（设置0、300、450、600、750和900 kg/hm2 共6个施肥水平），研究缓释肥侧位深施及不同用量对油菜产量形成和肥料利用率的影响。结果表明，施肥方式对红壤稻田油菜产量形成和肥料利用率均有显著影响，且对两熟制油菜影响更为显著。相比传统土表撒施，侧位深施显著促进了油菜产量和肥料利用率的提高。缓释肥侧位深施明显提高了各时期油菜干物质量，尤其是显著增加了初花期至成熟期的干物质积累量，促进了花后根部与地上部干物质同步增长；促进了根系对N、P、K的吸收，提高了油菜产量和肥料利用率。菜籽产量与缓释肥用量呈线性加平台关系，适宜施肥量可保证较大的收获密度，并协同产生较多的每株角果数和每角粒数，从而提高籽粒产量、肥料利用率和经济效益。两熟制和三熟制油菜缓释肥侧位深施的适宜用量分别为715和585 kg/hm2，产量潜力可分别达2 450和1 700 kg/hm2。研究表明，侧位深施适量缓释肥可显著提高红壤稻田直播油菜生产力，建议结合机械化种植因地制宜推广应用。     

油菜机械化生产关键环节农机农艺融合问题的探讨

油菜作为除粮食以外种植面积最大的大田作物，主要由人工进行种植、田间管理和收获，而油菜机械化生产是我国油菜生产发展的方向。文章针对油菜机械化生产的现状和问题，探讨如何正确发挥农机农艺相互融合的模式，进而提高油菜机械化生产的产量。