小麦霜冻害模拟模型研究进展

随着科学技术的不断发展,作物模拟模型作为综合学科的代表已成为农业信息化的核心技术。小麦在粮食生产中的地位突出,国内外关于小麦模型的研究尤为深入,小麦生育期模拟、产量预测和评估等方面的作物模型已广泛应用于生产实践。相比之下,小麦灾害模拟模型的研究较少。我国小麦低温灾害模型的研究起步较晚,虽然近年来在该领域取得了长足进步,但与国外同类研究相比仍显不足。本文综述了我国小麦低温灾害模型的研究进展,对国外可应用于我国小麦低温灾害研究的模型进行适用性分析,并对模型构建中存在的问题、注意事项和发展前景进行了探讨。     

沼肥与化学肥料配施对寒地春玉米幼苗根系形态生理特征的影响

以郑单958为盆栽试验材料,设置7个不同比例施肥组合,研究沼肥(沼液、沼渣)与化学肥料配施对盆栽玉米幼苗根系性状,根系活力和地上部分的影响。结果表明,沼肥与化学肥料的配施与单施沼肥或单施化学肥料的方法相比,以A3处理(沼肥∶化学肥料=80%∶20%)配施效果显著,根系总长、表面积、直径、体积和总须根数分别比对照增加26.42%、11.97%、24.24%、24.30%和47.58%,在16d时根系活力达到最大,比对照(A7处理,沼肥∶化学肥料=0%∶0%)高57%。A2处理(沼肥∶化学肥料=60%∶40%)与A4处理(沼肥∶化学肥料=40%∶60%)在玉米幼苗根系活力、根粗、根表面积、叶绿素含量等参数上低于A3处理且差异不显著,但高于其他处理。A1处理(沼肥∶化学肥料=100%∶0%)与A6处理(沼肥∶化学肥料=0%∶100%)在根总长、根直径、根体积、根系活力、叶绿素荧光等参数上差异不显著且低于对照,7个处理相比趋势大体为A3>A2>A4>A5>A7>A1>A6。     

基于寒地春小麦AquaCrop与WOFOST模型适应性验证分析

使用AquaCrop模型与WOFOST模型对哈尔滨地区春小麦生长进行模拟,以春小麦的地上生物量和产量及生育期土壤体积含水量为指标,对比分析两个模型的模拟精度。结果表明:使用经过校正的两个模型均能够较为准确地模拟哈尔滨地区春小麦的生长发育情况及产量形成,观测值与模拟值一致性较好,误差均在合理范围内。在非正常年际AquaCrop模型模拟结果与实测结果偏差较大,说明该模型适合于正常年景的作物生长模拟,WOFOST模型适应性更强。在对2011年土壤水分含量的模拟中,两个模型观测值与模拟值总体趋势相同,误差均在合理范围内。总体来说,经过修正和校准后的AquaCrop模型与WOFOST模型均适合寒地春小麦的模拟研究。     

氮用量对小黑麦东农96026群体生长及饲用品质的影响

为小黑麦(triticale)东农96026在黑龙江省哈尔滨地区种植获得高的产量及较优的饲用品质,从栽培措施的密度及氮肥施用入手,采用裂区设计,4个密度水平(基本苗750万株/hm2,600万株/hm2,450万株/hm2,300万株/hm2),3个施氮水平(纯氮75 kg/hm2、150kg/hm2、225 kg/hm2),研究了不同密度和氮肥处理对小黑麦东农96026生长发育、产量及饲用品质的影响.结果表明,降低密度和增加氮素营养水平利于提高东农96026的生物产量,并具有较好的饲用品质.在种植密度为450万株/hm2、施氮水平为150 kg/hm2时产量结构比较协调,品质最优.     

氮素用量对玉米籽粒谷氨酰胺合成酶活性及产量的影响

试验研究了不同施氮水平对春玉米籽粒谷氨酰胺合成酶活性及产量的影响。结果表明,籽粒谷氨酰胺合成酶活性均呈单峰曲线变化,并且籽粒谷氨酰胺合成酶活性峰值出现在吐丝后21 d(四单19 N200处理在吐丝后28 d);对3个品种来说,N200处理籽粒的酶活性较高,是最佳的氮素处理;籽粒谷氨酰胺合成酶活性与籽粒产量间呈正相关关系,其中吐丝后21、28 d酶活性与籽粒产量呈显著正相关。     

小黑麦群体冠层结构及产量构成差异分析

为了解不同类型小黑麦冠层结构及产量构成差异,以加工型品种东农8809、饲用型品种东农5305和粮饲兼用型品种东农96026为材料,采用随机区组设计,探讨了三种类型小黑麦主要生育阶段的平均叶倾角、天空散射辐射透过率、太阳直射辐射透过率、消光系数和叶面积指数的特点。结果表明,加工型品种东农8809的消光系数小,生育后期叶倾角过大,出现漏光现象,这种不合理的冠层结构造成太阳辐射的浪费,使籽粒产量形成受到限制;饲用型品种东农5303的平均叶倾角在营养生长阶段最大,孕穗期降低,营养生长阶段较合理的冠层结构成为其较高叶面积指数形成的基础;粮饲兼用型品种东农96026的平均叶倾角、天空散射辐射透过率和直接辐射透过率均小,消光系数大,冠层结构合理,对光的截获能力强,籽粒产量最高。     

不同类型小黑麦产量形成的光合特性差异

为了明确不同类型小黑麦产量形成的光合特性,以加工型品种东农8809、饲用型品种东农5305和粮饲兼用型品种东农96026为材料,采用随机区组试验,探讨了不同类型小黑麦主要生育阶段叶绿素荧光参数、光合参数、叶绿素相对含量以及产量的差异。结果表明,加工型品种东农8809生育后期PSⅡ最大光化学效率下降幅度大,非光化学系数高,光能消耗大,籽粒产量形成受到限制;饲用型品种东农5303扬花前光合能力较强,生物产量潜力高,花后非光化学淬灭系数增加量大,花后叶绿素相对含量迅速下降,叶片衰老快;粮饲兼用型品种东农96026净光合速率高,开花后叶绿素相对含量降幅小,叶片衰老慢,光化学淬灭系数高,PSⅡ电子传递活性大,成熟期最大荧光产量和最大光化学效率大及籽粒产量潜力高。说明不同类型小黑麦光合特性不同,花后较强的光合能力是籽粒产量高的基础;对于粮饲兼用型小黑麦来说,较小的热耗散释放比例及较高的花后光合能力是其以大穗实现较高籽粒产量的途径。     

化控剂对玉米光合、激素及茎秆力学特性的影响

以东农253为试验材料,在玉米9叶期喷施密高和KP(主要成分DCPTA和ETH),在玉米5个生育时期测定叶片光合酶活、内源激素及茎秆力学特性参数,并进行测产及相关性分析,探究大田条件下化控剂对玉米生长发育的影响。结果表明,喷施密高和KP后叶片SPAD、P_n、RuBPc和PEPc显著提高,增加叶片IAA、GA和ZR含量并降低ABA含量。玉米茎秆单位节间长度干物重、穿刺强度、横折强度和田间致倒伏推力有所增大,降低扁率及子粒含水量,密高和KP处理下玉米产量分别增加6.47%和9.23%。相关性分析表明,除ABA含量与产量呈显著负相关外,光合和其他激素指标呈显著正相关,PEPc、SPAD在完熟期与产量相关性最大,RuBPc在乳熟期与产量相关性最大,P_n在灌浆初期与产量相关性最大。     

外源糖对盐胁迫下小黑麦幼苗糖代谢的影响

外源糖可以缓解盐害,提高植物耐盐性。为探究外源糖对盐胁迫下小黑麦幼苗糖代谢的影响及其机理,以小黑麦品种东农8809为材料,通过施加0.5mmol·L~(-1)葡萄糖和0.5mmol·L~(-1)蔗糖,探讨了100mmol·L~(-1) NaCl胁迫下外源糖处理的小黑麦幼苗相对电导率、碳水化合物含量和糖代谢关键酶活性的变化。结果表明,在盐胁迫下,与未经外源糖处理(CK)相比,外源葡萄糖、蔗糖预处理的小黑麦幼苗叶片的相对电导率显著降低,可溶性糖含量及蔗糖合成酶、蔗糖磷酸合成酶、果糖-6-磷酸激酶和己糖激酶活性提高,尤其是己糖激酶活性显著高于其他处理,丙酮酸激酶活性降低。说明盐胁迫下,施加外源糖可以促进蔗糖和葡萄糖进入蔗糖合成途径和糖酵解途径,促进淀粉向可溶性糖转化,从而提高可溶性糖含量,降低渗透势,提高细胞吸水能力,以缓解盐胁迫对小黑麦的伤害程度。