江麦23丰产稳产性及产量构成因素分析

根据江苏省2013—2017年淮北小麦品种试验4年汇总数据,分析了江麦23的丰产性、稳产性、适应性及产量构成要素。结果表明,江麦23是一个具有良好的丰产性(较对照淮麦20增产3.13%～5.79%)、稳产性(3年高稳系数HSC高于对照)、适应能力较强(4年适应度高于对照)的小麦新品种,适宜在淮北地区推广种植。此外,产量构成三要素分析表明千粒重对产量的直接作用最大,其次是穗数,穗粒数对产量的直接作用最小。因此,在稳定穗粒数的前提下,提高千粒重和增加有效穗数是提高江麦23产量的关键。     

减氮对半冬性中筋小麦产量、NUE及氮代谢关键酶活性的影响

为了研究半冬性中筋小麦在减氮条件下籽粒产量、氮效率(NUE)及氮代谢关键酶活性的差异与调控效应,于2012年-2013年以半冬性中筋小麦徐麦30、保麦1号为供试品种进行池栽试验。研究表明,施用氮肥增加了穗数和粒数,扩大了小麦库容(公顷粒数),而粒重却有所下降,但穗数和粒数的增加幅度大于粒重的降低幅度,从而提高了单位面积籽粒产量。施氮量从270 kg·hm-2降至225kg·hm-2,籽粒谷丙转氨酶(GPT)活性略有提升,而单株氮素积累量、花后剑叶硝酸还原酶(NR)和谷氨酰胺合成酶(GS)、籽粒GS活性均呈下降趋势,籽粒产量有所降低,但差异未达显著水平。减氮影响了植株对氮素的吸收,对氮肥表观利用率(RE)有降低效应,但增强了氮肥偏生产力(PFP)和氮素生理效率(PE),对NHI影响较小。在兼顾生产成本、生态和效益的条件下,将氮肥用量从270 kg·hm-2减少至225 kg·hm-2,更有利于半冬性中筋小麦的可持续高效生产。本研究为小麦合理施氮及提高氮肥利用效率提供科学依据。     

密度氮肥互作对稻茬小麦产量及氮效率的协同调控效应

为探讨江苏淮北地区稻茬半冬性小麦节氮增效的可行性,以半冬性小麦徐麦33为材料,研究了稻茬条件下不同密度、氮肥施用量和比例对小麦籽粒产量、氮肥利用效率和群体生长特征的影响,并分析了提高产量与与氮效率的协同性。结果表明,密度与氮肥施用存在一定的互作补偿作用。当密度由150×10~4株·hm~(-2)增至225×10~4株·hm~(-2)时,在不降低籽粒产量的基础上可减少15%～30%的施氮量,并显著提高氮肥农学效率(NAE)。在一定产量范围内,产量与NAE、氮素吸收效率(RE)呈显著或极显著的正相关,实现了产量及氮效率同步提升。产量及氮效率的提高与优良的群体结构密切相关,籽粒产量、NAE、RE与孕穗期叶面积指数(LAI)、花后21dLAI、花后干物质积累量、群体总结实粒数均呈显著正相关,与LAI下降速率呈显著负相关。本试验中,在密度225×10~4株·hm~(-2)、施氮量229.5kg·hm~(-2)、施氮比例为5∶1∶2∶2的组合下小麦籽粒产量、NAE最高。     

影响徐州水稻产量突破的因子及其对策

系统分析了徐州水稻生产现状,针对水稻扩大面积难度大、品种不配套、轻简稻作熟期迟、种稻效益不高等影响因子,提出了实施旱改水,扩大水稻面积;更新配套品种,挖掘增产潜力;手栽改机插,推进全程机械化;严格控制直播,确保稻麦双高产;开展高产创建,增加示范带动效果等对策措施。     

徐麦35高产高效增密减氮途径及其碳氮代谢调控机制

为探究增密减氮栽培途径的可行性及其碳氮代谢调控机制,于2019-2020年以徐麦35为材料,设置不同密肥组合,研究增密减氮对产量和氮效率的调控作用。结果表明,适当减少施氮量,徐麦35的氮素农学效率（NAE）、氮肥偏生产力(PFP)、氮素生理效率（PE）、氮收获指数（NHI）均显著增加。开花期和成熟期的碳氮比（C/N）与产量、NAE、PFP、PE均呈显著正相关。密度240×10·hm^-2~300×10·hm^-2、施氮量180 kg·hm^-2时产量可达到8 500 kg·hm^-2以上,高于180×10·hm^-2和270 kg·hm^-2密肥组合下的产量水平。同时,NAE、PFP、氮肥吸收效率（RE）、和PE分别提高了62.1%~67.9%、57.6%~59.1%、5.1%~14.4%和41.6%~59.4%。返青期施用控释肥（A₁）较拔节期施用尿素(A₂)的氮肥吸收效率平均提高了6.8%,有利于实现江苏淮北麦区节本增效绿色轻简化栽培。     

施氮量与行距互作对小麦群体质量的调控效应

为了解施氮量与行距互作对小麦群体质量的调控效应,于2013-2014年在中国农业科学院中圃场试验田进行裂区试验,以强筋小麦济麦20和中筋小麦中麦8号为试验材料,设置三个施氮水平(150、210和270kg·hm-2)和两个行距水平(12和20cm),比较分析了不同施氮量和行距组合下旱茬强、中筋小麦群体茎蘖数、茎蘖成穗率、叶面积指数、干物质积累量及产量差异。结果表明,在行距一定的条件下,适当增加施氮量,济麦20和中麦8号生育后期群体茎蘖数和茎蘖成穗率均显著升高。两个小麦品种各生育时期叶面积指数均不同程度提升。随施氮量的增加,中麦8号干物质积累量显著增加,而济麦20生育后期干物质积累量显著下降。在210kg·hm-2施氮量下,增大行距后,济麦20和中麦8号各主要生育时期群体茎蘖数和叶面积指数均显著升高。在中高氮条件下,济麦20和中麦8号生育后期干物质积累量随行距的增大而增加。综合来看,旱茬条件下济麦20和中麦8号分别在210kg·hm-2施氮量、20cm行距和270kg·hm-2施氮量、20cm行距下能够获得较高的群体质量和产量。     

氮肥对扬麦20茎秆性状和抗倒性能的影响

为了解施氮对小麦茎秆性状及抗倒性能的调节作用,以中筋小麦品种扬麦20为材料,设置3个施氮水平(180、225和270kg·hm-2)和3个氮肥运筹比例(基肥∶壮蘖肥∶拔节肥∶孕穗肥分别为7∶1∶2∶0、5∶1∶2∶2和3∶1∶3∶3),研究氮肥施用量及运筹比例对小麦产量及茎秆形态、力学结构、化学成分等抗倒性状的影响。结果表明,小麦产量随氮肥施用量的增加呈先增后减的趋势;施氮量相同时,5∶1∶2∶2氮肥运筹比例的产量均最高。随着氮肥用量及基施比例的增加,茎秆基部节间变长变细,充实度降低,茎秆强度降低,田间发生倒伏的可能性及危害增加。在高肥条件下适度减少氮肥用量和氮肥合理后移能够有效提高茎秆质量,增加抗倒性能,并获得较高的产量,以施氮225kg·hm-2、氮肥运筹比例5∶1∶2∶2处理效果最好,能有效缓解高产与倒伏之间的矛盾。     

部分春性和半冬性小麦品种氮效率差异分析

为了解小麦冬春性与氮素利用的关系,在大田条件下,以江苏省主栽的15个小麦品种为材料,比较了半冬性和春性小麦的氮效率差异。结果表明,相同施氮条件下,半冬性小麦的平均氮肥吸收效率(NUEa)和氮肥生产效率(NGPE)分别比春性小麦高12.19%和9.64%,差异均达显著水平。其中,NUEa和NGPE最高的半冬性小麦品种均为济麦22,春性小麦两个指标最高的品种均为扬麦15。半冬性小麦的平均氮肥表观利用率(NUR)、氮肥农学效率(NAE)、氮素生理效率(NPE)及氮收获指数亦高于春性小麦,但差异均不显著。半冬性或春性类型小麦中各指标都存在氮高效和氮低效的品种,且品种间差异均极显著;不同品种氮效率高或低的机制不同,使得对氮肥的吸收、利用、转运的能力存在差异,生产中应根据不同品种氮效率机制特点采用不同的施肥应对策略。     

氮肥运筹对不同筋型小麦产量和品质的影响

为筛选不同筋型小麦高产优质栽培的适宜施氮量和施氮比例(基肥∶分蘖肥∶拔节肥∶孕穗肥),以强筋小麦济麦20、中筋小麦保麦1号和弱筋小麦扬麦15为材料,在高产栽培条件下研究了施氮量及施氮比例对不同筋型小麦产量和品质的影响。结果表明,适当增加施氮量或提高小麦生育中后期施氮比例,均能提高三种筋型小麦产量、蛋白质含量、湿面筋含量、沉降值、面团形成时间和稳定时间。三种筋型小麦采用适宜的氮肥运筹均可协同提高产量和改善品质。本试验条件下,强筋小麦济麦20达到高产优质的最优组合为施氮量225kg·hm-2、施氮比例3∶1∶3∶3;中筋小麦保麦1号为施氮量270kg·hm-2、施氮比例3∶1∶3∶3;弱筋小麦扬麦15为施氮量180kg·hm-2、施氮比例5∶1∶2∶2或施氮量225kg·hm-2、施氮比例7∶1∶2∶0。     

春性和半冬性小麦花后旗叶和籽粒氮代谢关键酶活性的差异

为探明不同生态类型小麦氮效率（NUE）差异的生理特征,选用不同半冬性小麦品种(2012-2013年6个,2013-2014年3个)和春性小麦品种（2012-2013年9个,2013-2014年3个)为材料,研究了春性和半冬性小麦花后旗叶和籽粒氮代谢关键酶活性的差异,分析了酶活性与氮效率的相关性。结果表明,在施氮量相同条件下,半冬性小麦灌浆期旗叶及籽粒的平均硝酸还原酶（NR）、谷氨酸合成酶（GOGAT）、谷氨酰胺合成酶（GS）的活性均高于春性小麦;籽粒谷丙转氨酶（GPT）活性在灌浆中前期高于春性小麦。在半冬性小麦品种中,旗叶和籽粒GS活性与氮素生理效率（NPE）呈显著或极显著正相关,与氮肥农学效率（NAE）、氮收获指数（NHI）相关性也较高;春性品种中,旗叶和籽粒GS活性与NPE、NHI呈显著或极显著相关,籽粒GS活性与NAE显著相关,说明叶片和籽粒中GS活性可以作为两种类型小麦筛选NPE、NAE、NHI等性状的共性选择指标。半冬性小麦品种NR活性与氮肥吸收效率（NUEa）、氮肥表观利用率（NUR）显著相关;春性品种NR活性与氮肥农学效率（NAE）、氮肥生产效率（NGPE）显著或极显著相关,春性小麦品种籽粒GPT活性与NAE、NPEG活性呈极显著正相关,说明不同生态小麦品种氮效率还可通过其他不同的生理指标进行评价。