不同种植制度下长期施钾与秸秆还田对作物产量和土壤钾素的影响

【目的】研究施钾和秸秆还田对华北地区不同种植制度下作物产量和耕层土壤钾素状况的影响。【方法】在华北平原的河北潮土和山西褐土上进行连续13年的施钾和秸秆还田试验。【结果】施钾和秸秆还田能增加小麦和玉米产量，处理之间表现为：NPK+St＞NPK＞NP+St>NP，施钾处理的作物产量与NP处理的产量差异显著，轮作制度下玉米的施钾效应高于小麦。与山西单作制度相比，河北轮作制度下的土壤钾素损耗严重，除NPK+St处理外土壤钾素均表现亏缺。秸秆还田和施用钾肥较NP处理可不同程度提高河北潮土和山西褐土耕层土的水溶性钾、非特殊吸附钾、非交换性钾、矿物钾及全钾含量，且降低矿物钾比例的同时提高其余几种形态钾的比例。与定位开始相比，两种类型土壤各形态钾含量和比例随时间变异特点不同，两定位点土壤矿物钾和全钾含量均表现下降。【结论】整体看直接施用化肥钾的效果优于秸秆还田。但从提高作物产量和缓解土壤钾素下降来看，小麦秸秆还田是一个有效的补钾措施。  

中国主要生态区小麦施肥增产效应分析

 【目的】分析中国主要农业生态区小麦的化肥增产效应,为小麦进一步增产和提高化肥效率提供依据。【方法】总结近年来全国测土配方施肥试验示范数据,通过化肥偏生产力、农学效率等指标分析中国主要农业生态区小麦施肥的增产效应及其变化特点。【结果】各区域施肥量水平较高且差异明显,其中黄淮海区施肥量最高,为383 kg•hm-2;北部高原区施肥量最低,为233 kg•hm-2。西北区和长江中下游区的化肥增产作用高于北部高原区和黄淮海区。化肥偏生产力水平最高的区域是西北区,为23.9 kg•kg-1;最低的地区是黄淮海区,为17.4 kg•kg-1。化肥农学效率的最高的地区是西北区,为9.7 kg•kg-1;最低的地区是黄淮海区,为4.2 kg•kg-1。与20世纪80年代初相比,长江中下游区和西北区的氮肥农学效率分别提高了21.6%和5.6%,而黄淮海区和北部高原区分别降低了46.0%和12.4%;北部高原区和西北区的磷肥农学效率分别提高了13.7%和10.4% ;黄淮海区和长江中下游区分别降低了38.6%和6.24%。【结论】各区域小麦施肥水平明显提高且差异加大,化肥增产作用仍很显著,增产效应差异明显,粮食低产区不一定是化肥高效区。合理施肥,提高化肥养分效率仍然是各区域小麦增产的重要途径。  

河北省超高产冬小麦群体和个体生育特性及产量结构特点

为明确河北省超高产冬小麦群体和个体生育规律及产量结构特点,在河北平原大田限水条件下,对产量为9 000 kg/hm2超高产小麦的群体和个体的生长发育动态和产量结构特点进行了研究。结果表明:多穗型小麦结合合理的栽培措施,在该地区更容易获得超高产。9 000 kg/hm2小麦的产量构成为:每公顷800万穗左右,穗粒数30-34粒,千粒重40 g以上;主要群体指标为:最高LAI8左右,开花后下降较慢;有较高的生物产量(一般在20 000 kg/hm2左右)和经济系数(0.42以上)。对植株的个体性状包括次生根数、单株茎数、穗部性状等也进行了分析,并与产量为7 500 kg/hm2高产田进行了讨论比较。超高产田的各项指标均明显优于高产田。  

小麦籽粒淀粉理化特性与面条品质关系研究

 【目的】研究中国小麦的淀粉理化特性及其与面条品质的关系，为优质面条小麦品种的选育提供依据。【方法】测定了全国11个省市育成品种和高代品系的294份面粉样品和29份引进品种面粉的淀粉理化特性和面条品质，对其相关性进行了统计分析。【结果】中国小麦品种直链淀粉含量的遗传资源相对丰富，面粉膨胀势偏低，淀粉糊化特性与国外品种相近，面条品质表现较好（平均评分85.27分）。直链淀粉含量、膨胀势和糊化峰值粘度与面条品质高度相关，支链淀粉含量、糊化温度外的多项RVA粘度参数也与面条品质极显著相关。膨胀势以及多项RVA粘度参数与直链淀粉含量和直/支链淀粉含量比值极显著相关，说明直、支链淀粉是影响淀粉化学特性和面条品质的重要物质基础。中国小麦品种各项指标的变异系数较小，淀粉理化特性和面条品质突出材料非常少，说明中国面条小麦种质资源相对缺乏。【结论】膨胀势测定简便、快速、用样量少，是面条小麦育种理想的选择指标。在我国要选育优质面条小麦品种，有必要进一步扩大引种规模，创新种质资源。  

小麦抗旱相关农艺性状和生理生化性状的灰色关联度分析

 【目的】探讨小麦主要农艺性状和部分生理生化性状与抗旱性的关系。【方法】采用灰色关联分析（gray correlation analysis），对分别种植于干旱棚和大田自然降水两个条件下的65个小麦品种的主要农艺性状和部分生理生化性状与其抗旱指数的关联度进行分析和评价。【结果】通过灰色关联度分析确定了各性状与抗旱指数的关联度。各农艺性状和生理生化性状与抗旱指数的关联程度大小依次为：气孔导度（0.7995）、光合速率（0.7909）、蒸腾速率（0.7556）、可溶性糖含量（0.7467）、丙二醛（MDA）含量（0.7336）、游离脯氨酸含量（0.7267）、穗长（0.7102）、穗粒数（0.7095）、千粒重（0.7005）、水势（0.6959）、有效分蘖数（0.6951）和株高（0.6866）。并依据各品种的加权抗旱指数对参试品种进行了聚类分析，聚类结果可以较好的反映品种的选育及适应地区。参试品种中较抗旱的品种有洛旱6号、晋麦47、陕麦168、小偃6号等。【结论】与抗旱指数关联度最大的是和叶片气孔相关的生理生化性状，它们在作物受到干旱胁迫时所受的影响最大，与作物抗旱性关系最为密切。因而可以选用气孔导度、光合速率和蒸腾速率等生理生化性状进行小麦抗旱性的以性状为基础的选择，以提高选择效率。  

小麦代换系抗旱生理指标的主成分分析及综合评价

 【目的】通过对干旱胁迫下小麦代换系多项生理指标的研究，鉴定其抗旱性基因型。【方法】以小麦CS-Synthetic 6x 整套染色体代换系及其亲本为材料，对其在不同水分处理条件下叶片相对电导率、K+相对渗透率、游离脯氨酸、蛋白质含量、相对含水量（RWC）、离体叶片失水速率（RWL）、SOD活性、POD活性、丙二醛含量、叶绿素、类胡萝卜素含量、光合速率、水分利用效率（WUE）、PSⅡ的原初光能转化效率（Fv/Fm）、PSⅡ潜在活性（Fv/Fo）等生理指标进行测定，以各项指标的抗旱系数作为衡量抗旱性的指标，利用主成分分析、聚类分析对其抗旱性进行综合评价。【结果】将15个单项生理指标综合成为6个相互独立的综合指标;并通过聚类分析将23个基因型划分为3类：1A、3A、2D、4D代换系及其父本Synthetic 6x属高度抗旱类型;2A、4A、4B、1D、3D代换系属于中度抗旱类型;其余12个代换系（5A、6A、7A、1B、2B、3B、5B、6B、7B、5D、6D、7D代换系）以及中国春属于不抗旱类型。【结论】本研究通过主成分分析和聚类分析，对21个代换系及其亲本的抗旱性进行了分类和评价，以期为小麦抗旱品种选育探索一条实用的鉴别途径。  

不同施氮量条件下灌溉量对小麦氮素吸收转运和分配的影响

 【目的】研究灌溉量和施氮量对氮素吸收转运特性的影响及其与籽粒蛋白质含量的关系。【方法】试验在山东农业大学实验农场防雨池栽条件下进行，选取高产强筋小麦品种济麦20为试验材料。利用15N同位素示踪技术，于开花期和收获期分别测定各器官中不同来源氮素的吸收量与分配比例、成熟期籽粒产量、水分利用率等。【结果】施氮量和灌溉量对植株吸氮量、籽粒产量、籽粒蛋白质含量的影响存在互作，其中灌溉量的效应大于施氮量的效应，是影响以上诸项指标的主导因素。同一施氮量条件下，增加灌溉量，成熟期氮素吸收总量增加，但籽粒蛋白质含量降低；随灌溉量增加，土壤氮的吸收量和占总氮量的比例增大，肥料氮的吸收量和占总氮量的比例减小，表明增加灌溉量导致氮素吸收总量的增加主要是通过提高土壤氮的吸收量和占总氮量的比例实现的；增加灌溉量对籽粒蛋白质含量的稀释效应则主要表现为，增加灌溉量抑制开花后营养器官中积累的氮素向籽粒的转移，最终不利于籽粒蛋白质含量的提高。灌溉量不变，施氮量由120 kg&;#8226;ha-1增加到240 kg&;#8226;ha-1，各营养器官中氮素的积累量增加，但开花后营养器官中积累的氮素向籽粒的转移率降低，最终籽粒蛋白质含量亦不高。【结论】施氮量为120 kg&;#8226;ha-1，全生育期灌溉底墒水和拔节水（W2N1）的处理，小麦植株吸收的氮素向籽粒分配量大，开花前营养器官中积累的氮素向籽粒转移率高，籽粒蛋白质含量最高，水分利用率亦最高，但籽粒产量仅为5 534.26 kg&;#8226;ha-1；施氮量为120 kg&;#8226;ha-1，全生育期灌溉底墒水、拔节水和开花水（W3N1）的处理，小麦植株吸收的氮素向籽粒分配量、氮素向籽粒转移率、水分利用率均较高，籽粒蛋白质含量达14.54%，籽粒产量达7 411.37 kg&;#8226;ha-1，是本试验的最佳处理。  

长期施肥下中国主要粮食作物产量的变化

 【目的】阐明长期不同施肥下中国主要粮食作物产量变化态势及其差异，为评价和建立长期施肥模式、促进粮食持续生产提供依据。【方法】对中国主要长期试验不施肥（CK）、施化肥（NPK）、化肥配施有机肥（NPKM）3个处理的玉米、小麦、水稻等粮食作物产量700多组数据进行整理和统计分析。【结果】长期不施肥的玉米和小麦产量总体上表现为极显著（P＜0.05）下降趋势，年下降量分别为110.9和33.4 kg?hm-2，而水稻产量基本保持稳定。施用化肥，玉米、小麦和水稻的产量均呈极显著（P＜0.01）下降趋势，年平均下降量分别为90.9、48.5和25.3 kg?hm-2。化肥配施有机肥，3种作物的产量随时间没有显著变化，均比较稳定，与NPK比较，玉米、小麦和水稻产量变异系数分别降低了8%、4%和3%。3种作物比较，小麦和玉米产量年际间变异较大，而水稻产量相对稳定。施肥的作物产量与不施肥的作物产量（反映土壤基础地力）呈极显著（P＜0.01）正相关，基础地力产量每增加一个单位，施肥产量增加量NPKM处理比NPK处理小0.12～0.31 kg?hm-2?a-1，表明长期施用化肥作物产量对基础地力的依赖程度高于化肥配施有机肥（NPKM）。【结论】中国农田长期不施肥或施用化肥的作物产量变化趋势为玉米和小麦下降，水稻基本稳定;化肥配施有机肥具有明显的增产和稳产效果，是农业生产可持续性的施肥模式。  

利用黑麦异源基因选育大穗型超高产小麦新品种研究

应用染色体工程导入黑麦异源基因，创造出一批具有多小穗、多粒、大粒、单株有效穗多、抗病和优质等突出优异性状，且综合农艺性状优良的大穗型超高产小麦新品系。在新品系研制过程中，成功地利用了黑麦异源多小穗基因，克服了多小穗与特晚熟性间的遗传连锁关系，很好地协调了个体与群体生产力，并解决了超高产与优质难以结合的问题。这批新品系将进一步参加各级各类试验和扩大示范鉴定，可望从中培育出抗病优质的大穗型超高产新品种应用于生产。  

控释肥对小麦玉米生物学性状和土壤硝酸盐积累的影响

利用田间试验研究了非水溶性材料包膜控释肥对小麦和玉米叶片叶绿素、小麦分蘖和穗数、小麦千粒重、玉米百粒重、产量、养分吸收、肥料利用效率和土壤硝酸盐残留的影响。结果显示,与普通肥料习惯施肥方法相比,控释肥施在种子附近,在氮、磷、钾总用量减少50%情况下,小麦、玉米多项生长指标无明显差别;控释肥明显提高了肥料的偏生产力,氮肥提高75.75%～76.33%,磷肥提高193.50%～201.29%,钾肥提高109.20%～125.96%;1m土层硝酸盐残留,小麦季减少65.94kg·hm-2,玉米季减少103.55kg·hm-2。