规模化种植条件下不同生育期玉米品种合理搭配与布局技术规程

针对玉米规模化种植条件下目前普遍面临的因播种及收获时间过于集中而在农事安排上颇为紧张的难题,在本团队前期试验研究与示范展示基础上,制定了规模化种植条件下不同生育期玉米品种合理搭配与布局技术规程。     

大豆新品种德豆99-16的丰产稳产性分析及机理研究

德豆99-16是山东省德州市农科院以美国"黄沙大豆"为亲本材料,用He-Ne激光辐射诱变技术培育出的大豆新品种,2006年通过国家农作物品种审定委员会审定。利用品种稳定性参数和高稳系数法对德豆99-16的高产稳产性进行了分析。结果表明,用高稳系数估算德豆99-16高产稳产性结果与通用方法估测出的高产性和稳产性结果相似,体现了高产基础上的稳产,从而证明了德豆99-16是一个高产、稳产、优质、多抗、适应性强的大豆新品种。同时对德豆99-16增产机理进行了初步探讨,为其大面积推广奠定了理论基础。     

黄淮海平原夏玉米一次性施肥肥料产品的筛选与产量效应

【目的】筛选能保证黄淮海夏玉米实现高产、稳产、可持续性的一次性施用缓(控)释肥产品。【方法】选取山东、河南、河北3个玉米种植大省的4个试验点作为玉米一次性施肥定位试验点,选取CRFA、CRFB、CRFC、CRFD、CRFE、CRFF、CRFG、CRFH、CRFI和CRFJ(控释肥代码)10种的缓(控)释肥作为供试肥料,研究不同缓(控)释肥产品的一次性施用对玉米产量的影响。【结果】不同试验点、不同年度间玉米产量差异均达到了5%的显著水平(F=40.67、F=2.95),但不同施肥处理间差异不显著,同年度、同区域不同缓(控)释肥一次性施用和优化施肥没有显著性差异,可以实现一次性施肥;不同缓(控)释肥处理产量可持续性均高于优化施肥(OPT处理),可持续性指数(SYI)范围在0.65—0.70;除了CRFE处理,不同处理产量稳定性均高于OPT处理,变异系数(CV)范围在3.19%—7.32%。山东德州试验点不同处理玉米年均产量与OPT处理相比均无显著差异,CRFC处理玉米年均产量最高,为10 734.06 kg·hm~(-2);不同缓(控)释肥处理产量可持续性均高于OPT处理,其中CRFI、CRFD和CRFB处理的SYI值大于0.70;不同缓(控)释肥处理产量稳定性均高于OPT处理,CV值范围在14.00%—21.77%。本研究中玉米产量可持续性与产量高低没有明显的相关关系;德州试验点各处理玉米产量SYI值与CV值呈极显著的负相关关系,产量越稳定,产量可持续性越好。【结论】本研究选用的缓(控)释肥在玉米上一次性施用均起到了增产的效果,从提高产量的角度考虑,黄淮海区域可实现夏玉米一次性施肥的缓(控)释肥料产品为CRFC、CRFA和CRFB,德州试验区域为CRFC、CRFJ、CRFB和CRFI。从产量可持续性方面考虑,黄淮海区域首选产品为CRFG、CRFD、CRFH;德州试验区域首选产品为CRFI、CRFD、CRFB。从产量变异性较小方面考虑,黄淮海区域首选产品为CRFH、CRFB、CRFG;德州试验区域首选产品为CRFI、CRFD、CRFB。     

滨海盐渍土改良剂的筛选及应用效果研究

针对天津滨海盐渍土结构性差、土壤养分匮乏、脱盐碱化现象严重等问题,进行了改良剂改良滨海盐渍土的试验研究。盆栽试验通过综合分析土壤含盐量、土壤养分含量、黑麦草长势情况,筛选出效果最佳改良剂配方。野外应用效果试验进一步表明,施用改良剂能抑制土壤脱盐碱化,提高土壤养分含量、明显改善土壤结构和肥力状况。土壤水解氮、速效磷、速效钾、有机质含量分别提高了123.8%、171.0%、22.0%、37.5%,土壤容重降低了15.54%,土壤总孔隙度增加了19.66%,土壤渗透性提高了127.78%,土壤微结构由面状孔隙转变为复杂堆积型孔隙。改良剂的施用非常利于土壤水肥气热状况的调节,是天津滨海盐渍土适宜的盐碱改良剂。     

转基因抗虫棉棉盲蝽的发生规律及种群数量动态调查

于2005~2008年采用系统调查和大田普查相结合的方法,对造成转基因抗虫棉＂破头疯＂现象的棉盲蝽的主要发生规律及种群数量动态进行了调查。结果表明：绿棉盲蝽是造成抗虫棉＂破头疯＂和＂破叶疯＂的主要种群,在棉田发生高峰期为7月9日至9月19日;其它棉盲蝽种群数量较少,在棉田发生高峰为6月上旬至7月下旬。     

控释氮肥一次施用对小麦群体调控及养分利用的影响

为探讨控释氮肥一次性施用对小麦生长、产量和养分利用的影响,在田间进行了两年定位试验,与普通氮素一次施用和优化施肥进行对比,研究了生物可降解型控释氮肥在氮素释放特征、小麦群体调控、养分积累与利用、土壤氮素残留与排放等方面的作用效果。结果表明,与普通氮肥一次施用[OPT(N)]以及优化施肥(OPT)相比,控释氮肥(CRF)一次施用可有效调控小麦春季分蘖群体,使分蘖成穗率分别提高7.6%和1.5%,分别增加实收产量18.7%和-0.3%;控释氮肥的氮素释放特点与小麦植株氮吸收规律相吻合,氮素积累量相比OPT(N)提高了24.5kg·hm~(-2),且提高氮素向籽粒的转运比例,氮肥利用率比OPT(N)处理高11.7个百分点;施用控释氮肥降低了收获期土壤硝态氮残留以及生长季N_2O排放(比OPT减少22.7%),减少了氮向土壤深层淋溶和向大气排放的环境风险;相比农民习惯施肥,在减氮87kg·hm-2的水平下,80%CRF处理亦可实现增收减排的目标。在现代农业轻简化生产趋势下,冬小麦控释氮肥一次性施用技术有望以节本稳产增效的优势进行推广应用。     

连续施用化肥及秸秆还田对潮土酶活性、细菌群落和分子生态网络的影响

  【目的】  采用高通量测序和分子生态网络分析技术,研究连续施用化肥及秸秆还田对细菌群落结构和种间互作关系的影响,为黄淮海潮土区秸秆资源化利用与土壤肥力提升提供理论依据。  【方法】  长期定位试验位于山东德州,始于2010年,土壤为典型潮土,为冬小麦–夏玉米轮作。2021年从不施肥对照(CK)、单施化肥(NPK)和秸秆还田配施化肥(NPKS) 3个处理小区采集土壤样品,分析土壤养分、酶活性、细菌群落等指标。  【结果】  与CK处理相比,NPK和NPKS处理pH均降低了0.06个单位,土壤有机质分别提升了23.19%和34.82%,细菌多样性分别降低了0.90%和0.91%,均匀度均显著降低了1.11%。与CK相比,NPK处理土壤中β-葡糖苷酶(β-GC)和碱性磷酸酶(ALP)分别显著升高47.91%和50.35%,NPKS处理β-GC、ALP和脱氢酶(DHA)活性分别升高78.31%、46.53%和50.91%。CK处理的优势菌群为寡营养型细菌(酸杆菌门和浮霉菌门)和固氮菌(生丝微菌科和伯克氏菌科),NPK处理的优势菌群为可降解顽固有机质的变形菌门(草酸杆菌科、红丹杆菌科和黄单胞菌科)、放线菌门和拟杆菌门;NPKS处理的优势菌群为具有纤维素降解能力的厚壁菌门(芽胞杆菌科)。网络分析发现,不同施肥处理优势菌群分属于不同网络模块,与土壤养分含量和酶活性呈显著相关关系,其中NPKS处理中富集的芽胞杆菌通过强烈的共生关系形成特定物种集群,并且与β-GC、ALP和DHA呈显著正相关关系。  【结论】  秸秆还田配施化肥有利于黄淮海潮土区土壤肥力的提升,并可通过调节细菌种间互作关系,优化细菌群落组成,提高土壤酶活性。     

不同生境对抗虫棉绿盲蝽及其天敌发生动态的影响

于2005-2007年采用田间调查方法对不同生境抗虫棉田内绿盲蝽及其天敌的发生动态进行了研 究, 试验设10种处理： 远离果园棉田、紧靠果园棉田, 密度为54 000株·hm^-2的均行距棉田、密度为45 000株·hm^-2的大小行距棉田, 合理化控棉田、不化控棉田, 纯作棉田和插种葵花棉田, 转双价基因抗虫棉田和转单价基因抗虫棉田。结果表明, 不同生境抗虫棉田内绿盲蝽天敌的种类基本相同, 主要为龟纹瓢虫、七星瓢虫、中华草蛉、大草蛉、华姬蝽、小花蝽、T-纹豹蛛、三突花蛛、草间小黑蛛等。不同生境抗虫棉田内绿盲蝽及其天敌种群数量差异明显。远离果园、密度为45 000株·hm^-2的大小行距、合理化控能减轻转基因抗虫棉田绿盲蝽的发生, 但不利于绿盲蝽天敌的发生;种植转双价基因抗虫棉能减轻绿盲蝽的发生且对绿盲蝽天敌影响不大, 插种葵花既能增加棉田绿盲蝽天敌的数量, 又能减轻绿盲蝽的发生。因此, 转双价基因抗虫棉田插种葵花, 并远离果园、合理化控、合理密度并大小行距种植是保益灭害控制绿盲蝽的有效方法。     

氮磷与硅钙肥配施对辣椒产量和品质的影响

【目的】长期高纯度化肥施用导致作物其他养分供应的不平衡,中微量元素已成为越来越多作物产量和品质限制因子。本文旨在通过开展硅钙肥、氮肥和磷肥配施对辣椒产量和品质的影响研究,确定硅钙肥、氮肥和磷肥在干辣椒中最佳配施方案。【方法】借助于DPS软件,采用三因素二次饱和D-最优设计方法分析研究了氮磷与硅钙肥配施对辣椒产量和品质的影响,整个研究过程分为回归建模、模型解析和模型决策三个步骤,首先,根据2013年获得的辣椒产量和品质数据,进行优化多项式回归分析,得出辣椒产量、品质分别与硅钙肥、氮肥、磷肥之间的回归方程。其次,对两个方程进行F检验,对回归系数进行t检验,确定模型可行性,模型分析包括因子主效应分析、单因子效应分析和因子互作效应分析。最后进行模型决策,通过计算机模拟运算,提出辣椒高产与优质的施肥方案。【结果】通过对模型进行检验分析得出:硅钙肥、氮肥、磷肥对辣椒的产量和品质均有显著的影响,并且因素间存在显著的互作效应。以硅钙肥、氮肥交互效应为例,在编码范围内,辣椒的产量较好的互作空间是中等的硅钙肥配较高氮肥水平;辣椒的品质较好的互作空间是较高的硅钙肥水平配中等的氮肥施用水平。三因素对产量的影响顺序为:氮肥磷肥硅钙肥,而对品质影响则相反。在本研究区地力水平下,辣椒的产量和品质会随着硅钙肥、氮肥、磷肥的用量增加而升高;当用量过高,产量和品质反而会下降。通过计算机模拟运算,产量在4500~6000 kg/hm2之间,品质综合得分95分以上时,施肥方案为硅钙肥304.76~398.24 kg/hm2,氮肥220.05~263.26 kg/hm2,磷肥44.80~64.50 kg/hm2。经边际效应分析,在经济效益和产量达到最大,即分别为80548.64元/hm2和5916.23kg/hm2时,硅钙肥、氮肥、磷肥最佳施用量组合为332.66、250.58、57.75 kg/hm2,配施比例为1:0.75:0.17。【结论】硅钙肥、氮肥、磷肥具有提高辣椒产量和品质,调节辣椒营养元素吸收等功能,但应适量施用,过多施用反而会造成产量降低、品质下降等现象的产生。本文构建的模型可以详细地解释三种肥料对辣椒产量和品质的影响,通过模型模拟可以得到三种肥料之间的联系。     

铜基营养叶面肥提高棉花光合特性、产量及其防病效果

【目的】 研究铜基营养叶面肥对棉花光合特性、产量、各器官微量元素积累与分配、防病效果以及对土壤酶活性的影响,为叶面肥在棉花生产上的应用提供理论依据。 【方法】 连续进行了两年的田间试验,共设置6个处理,分别为喷清水 (CK)、传统波尔多液 (含Cu 12.8%,BDM)、美国商品铜制剂Kocide 2000 (含Cu 33.0%,KCD)、铜基营养叶面肥 (含Cu 32.9%,Zn 0.8%,CF)、加铁铜基营养叶面肥 (含Cu 32.9%,Fe 2.7%,CFFe)、加锌硼铜基营养叶面肥 (含Cu 32.9%,Zn 2.7%,B 2.9%,CFZnB),田间随机区组排列。在棉花盛铃期测定了叶片光合特性,始絮期分别测定了根、茎、叶、蕾铃的铜、锌、铁含量及积累量,花铃期测定了土壤酶活性。在蕾期、花铃期、吐絮期调查统计了病情指数。 【结果】 1) 与喷清水对照相比,喷施CFFe、CFZnB、CF、KCD显著增加了棉花叶片叶绿素含量,以CFFe处理增加最多,最高增幅为13.3%,其次为CFZnB处理,增加11.4%;同时显著增加棉花叶片的光合速率、气孔导度和蒸腾速率,光合速率以CFFe处理增加最多,增加26.4%,其次为CFZnB处理,增加18.0%;还显著降低了胞间CO₂浓度。2) 喷施BDM、KCD、CF、CFFe、CFZnB显著增加棉花各器官铜含量 (CFZnB处理茎铜含量除外) 及积累量;CFZnB、CFFe处理显著增加棉花各器官全锌含量及积累量;喷施CFFe、CFZnB、CF可以显著增加棉花各器官全铁含量 (CF处理茎全铁含量除外) 及积累量)。3) 与喷清水对照 (CK) 相比,喷施CFFe、CFZnB、CF、KCD及BDM显著降低棉花花铃期和吐絮期的病情指数,5个处理之间无显著差异,因此3种铜基营养叶面肥在防病效果方面均可以取代BDM和Kocide2000。4) 各处理土壤脲酶活性与CK相比差异不显著;BDM处理的土壤过氧化氢酶活性显著低于其他所有处理;各处理土壤蔗糖酶活性均比CK显著增加。5) 喷施CFZnB、CFFe、CF、KCD的皮棉产量在2013和2014年均显著增加,其中以CFZnB处理增产最多,最大增幅为12.3%; 其次为CFFe处理,增幅为8.8%～10.2%。 【结论】 叶面喷施铜基、铁铜基、锌硼铜基叶面肥均可显著增加棉花叶片的叶绿素含量、光合速率及皮棉产量。含微量元素的铜基营养叶面肥既能显著增加棉花产量,又具有一定的防病效果,推荐使用加锌硼铜基营养叶面肥和加铁铜基营养叶面肥。