灌水对强筋小麦籽粒产量及营养品质的影响

为明确水地强筋冬小麦高产、优质、高效的灌溉技术，试验设3个灌水时期8个灌溉处理［越冬期灌1水（W₁），拔节期灌1水（W₂），孕穗期灌1水（W₃），越冬期和拔节期灌2水（W₁₂），越冬期和孕穗期灌2水（W₁₃），拔节期和孕穗期灌2水（W₂₃），越冬期、拔节期和孕穗期灌3水（W₁₂3），全生育期不灌水处理（CK）］,于小麦成熟期测定籽粒产量、总蛋白及其组分含量和淀粉含量。结果表明，与不灌水的CK比较，所有灌水处理的籽粒产量、有效穗数、穗粒数、千粒重、蛋白质产量以及籽粒淀粉含量均显著增加，但籽粒的总蛋白及其组分含量均呈不同程度降低（W₁处理除外）。越冬期灌水对有效穗数、籽粒产量、总蛋白及其组分含量、淀粉含量的提升作用较大；拔节期灌水对穗粒数的提升作用较大，但对淀粉含量的提升作用较小，对总蛋白及其组分含量的降低作用较大；孕穗期灌水对千粒重的提升作用较大，对蛋白质产量的提升作用较小。随着灌水次数增加，小麦籽粒产量显著提高，淀粉含量先显著提高后基本不变，而籽粒总蛋白及其组分含量降低。W₁₂3处理籽粒产量最高，其次是W₁₃处理；W₁处理籽粒蛋白质及其组分含量最高，其次是W₁₂及W₁₃处理；W₂₃处理淀粉含量最高，其次是W₁₂或W₁₃处理。综合各项指标，最好的灌水组合是越冬期和孕穗期灌2水（W₁₃）。     

降水模拟下施肥对生土地玉米冠-根-土系统的影响

影响黄土高原地区生土熟化的主要限制因素是干旱和土壤贫瘠。为探索施肥和降水配合对生土地玉米冠-根-土的相互影响机制,确定不同降水模拟下施何种肥料能有效促进生土地作物冠-根-土系统建成,达到生土地熟化的目的,在前期研究(生土地玉米最佳施肥深度60～80 cm)的基础上,连续2 a将黄土作为试验土壤,采用根管法,研究肥料种类(NPK+有机肥(ORG))和降水模拟(欠水年275.9 mm、平水年482.8 mm、丰水年763.9 mm)对玉米地上部生产力(秆质量、总粒质量)、地下部根质量、根系氮磷钾养分积累量、根际土壤营养含量(速效磷、碱解氮、有机质)及根际土壤酶活性(脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶)的影响。结果表明,在水分充盈的条件下,有机肥的施用对地上部干物质的积累有促进作用;通过有机肥的施用可以达到根干质量增加的目的,但对应的水分需求不大;水分需求达不到满足时,通过NPK+ORG处理可以实现玉米根系N、P、K养分积累量的提高;水分充盈的条件下,ORG处理的玉米根系NPK养分积累量远远高于NPK+ORG处理;水分充盈的条件下,ORG处理可以提高玉米根际有机质含量和蔗糖酶活性。改良生土的最佳水肥方式为丰水年模拟下施用有机肥,欠水年模拟下以施用NPK肥+有机肥更好。     

夏休闲期复种饲料油菜提升后作冬小麦产量品质、土壤肥力及周年经济效益研究

为明确晋中麦区夏休闲期复种饲料油菜的可行性,试验于2015-2016年采用大田试验法,研究了夏休闲期复种饲料油菜对后作冬小麦生长、麦田土壤养分及周年经济效益的影响。前茬小麦收获后复种油菜,供试油菜和小麦品种分别为华油杂62和CA0547,设置3个处理:以不种油菜的休闲田作为对照(CK₀),油菜地上部被收获为CK₁,油菜被全量还田为T。结果表明,与CK₀和CK₁相比,T有利于增加后作冬小麦抽穗前单株绿叶数,提高生育中后期植株干物质及N、P积累,保持灌浆期旗叶面积,进而增加穗粒数,提高籽粒产量,提高籽粒蛋白质及醇溶蛋白和谷蛋白含量;同时T有利于提高后作冬小麦020 cm土层土壤有机质含量、040 cm土层土壤脲酶和蔗糖酶活性。此外,从油菜-小麦周年经济效益来看,CK₁较CK₀和T分别高出128.9%和260.0%。综合分析可知,夏休闲期复种饲料油菜并且全量还田可以提高小麦产量,提升籽粒品质,改良土壤有机质含量和土壤酶活性;夏休期复种饲料油菜并收获可以获得更高的周年经济效益。本研究结果为合理利用夏休闲期以提升小麦产量与品质、改良土壤、提高年经济效益提供了理论依据。     

种肥减量对冬小麦农艺性状、氮磷及籽粒灌浆特性的影响

[目的]基于施肥播种一体化,探求冬小麦种肥减量的可行性。[方法]以‘山农129’(Triticum aestivum)为材料,研究了种肥用量F1(150kg·hm~(-2))、F2(225kg·hm~(-2))、F3(300kg·hm~(-2))对小麦植株农艺性状、氮磷、籽粒灌浆及蛋白积累、产量的影响。[结果](1)生育进程对小麦植株农艺性状及氮磷含量的影响大于种肥用量,不同种肥用量间差异显著(P0.05),F2处理的各项指标优于F1和F3;(2)不同种肥减量处理下小麦籽粒灌浆过程均符合Logistic方程,其中F2处理灌浆速率大,灌浆持续时间长;(3)灌浆期小麦籽粒蛋白质含量随灌浆进程表现为"高-低-高"的变化趋势,其蛋白组分随灌浆进程表现各不相同,清蛋白含量逐渐降低,与千粒重变化趋势相反;而醇溶蛋白、谷蛋白含量逐渐升高,与千粒重变化趋势一致;球蛋白含量则与籽粒蛋白质变化趋势一致。相关分析表明,随灌浆进程籽粒清蛋白含量与千粒重呈负相关,而总蛋白、球蛋白、醇溶蛋白及谷蛋白含量与千粒重呈显著正相关(P0.05);其中F2处理千粒重高,籽粒总蛋白、球蛋白、醇溶蛋白及谷蛋白含量亦高;(4)种肥减量对小麦产量及产量结构的影响显著,其中F2处理穗数、穗粒数、千粒重及产量均显著高于F1和F3(P0.05)。[结论]基于施肥播种一体化的种肥合理减量(225kg·hm~(-2))在山西省中部麦区是可行的。     

山西小麦"纬海"气候区划与瓦尔特气候图的分析应用

针对前人在作物生态分区上普遍采用包括纬度和海拔在内尽可能多的气候因子进行分区研究所存在的繁琐缺点,根据山西南北纬度差异大、多山海拔差异大的地貌特点,仅以纬度和海拔为依据,进行了小麦"纬海"气候区划.结果表明,以纬度和海拔为依据的分区结果与前人多因子分区结果一致,纬度和海拔与温、光、水等7个气候因子之间存在密切的回归关系,除海拔与年降水量之间的决定系数外,决定系数均达到显著或极显著水平.在小麦"纬海"区划的基础上,又对每个区的主要气候特征采用瓦尔特水热关联图进行了补充分析,做到宏观分区简便、微观分析细微而特征突出,二者结合,有利于指导生产之用.     

播期和深松对冬小麦越冬期土壤水分及籽粒蛋白质量的影响

【目的】明确休闲期深松耕作的蓄水效果及深松下旱地小麦的最佳播种时期,合理安排旱地小麦播种时间。【方法】采用裂区试验的方法,以休闲期是否深松为主处理,9月20日(早播)、10月1日(适期)、10月10日(晚播)3个播种时间为副处理,于2012—2014年在山西省闻喜县邱家岭村旱地小麦试验基地开展连续2 a田间试验,研究了不同年际下休闲期深松和播种时间对旱地小麦越冬期土壤水分和籽粒蛋白质量的影响。【结果】休闲期深松后,2012—2013年和2013—2014年的土壤蓄水量和土壤蓄水效率均显著高于对照(CK)。休闲期深松(SS)模式较CK提高了越冬期0~300 cm的各土层土壤蓄水量,2012—2013年提高了26.90 mm,2013—2014年提高了45.54 mm,休闲期土壤蓄水效率分别提高了39.92%和19.04%,枯水年蓄水效果优于平水年。SS模式下,适期播种越冬期土壤水分和成熟期籽粒蛋白质量及其组分量都高于早播和晚播,早播又高于晚播。随着播期推迟,组分蛋白量和谷醇比显著提高,当播期继续推迟时,组分蛋白量和谷醇比又显著降低。方差分析表明,播期和深松对越冬期土壤蓄水量及成熟期籽粒产量有显著的调控作用,播期和深松对籽粒蛋白质量一定的互作效应。相关分析表明,收获期籽粒蛋白质量及籽粒产量与越冬期深层土壤水分有密切关联。【结论】旱地小麦休闲期深松有利于蓄积降水,改善底墒,增加越冬期各土层蓄水量,10月1日(适期)播种能明显提高小麦越冬期土壤水分和成熟期籽粒蛋白质量及其组分量,提高籽粒产量,是最佳的播种时期。     

不同降水年型旱地小麦覆盖对产量及水分利用效率的影响

【目的】明确旱地麦田休闲期覆盖的蓄水增产效果和生育期覆盖播种的节水增产效果,探索旱地小麦不同降水年型休闲期覆盖和生育期覆盖的保水技术新途径。【方法】于2011-2014年在山西闻喜县开展大田试验,以休闲期覆盖渗水地膜与不覆盖为主区,以生育期膜际条播、条播为副区,研究覆盖对旱地麦田3 m内土壤水分、小麦产量构成、水分利用效率和节水增产效率的影响。【结果】休闲期覆盖较不覆盖处理提高了播种期0-300 cm土层土壤蓄水量,丰水年达40-41 mm,平水年达55-58 mm,欠水年达70 mm,且欠水年更有利于蓄积土壤水分于深层,显著提高了不同降水年型休闲期土壤蓄水效率,达到20%以上,其覆盖的蓄水效果可延续至孕穗期,且生育期配套膜际条播效果更佳。休闲期覆盖较不覆盖处理显著提高小麦穗数、产量和水分利用效率,产量提高20%以上,水分利用效率提高15%以上,且生育期配套膜际条播小麦穗粒数、千粒重也显著提高。结果还表明,休闲期覆盖处理小麦播种期土壤水分每多蓄1 mm,丰水年小麦可增产21-27 kg·hm^-2,平水年可增产16-18 kg·hm^-2,欠水年可增产13-24 kg·hm^-2,且休闲期覆盖条件下,生育期膜际条播播种对产量的提升有较大的调控作用。生育期地膜覆盖保水后,旱地麦田节水、增产效果提高,单位粮食生产节水量提高10%以上,消耗1 mm土壤水分产量提高11%以上。【结论】旱地小麦休闲期覆盖有利于蓄积休闲期降雨,改善底墒,尤其欠水年蓄水效果更佳,有利于提高小麦花前土壤水分,促进有效穗数的形成,提高产量,且生育期膜际条播播种效果更佳。底墒充足时,生育期膜际条播播种有利于提高旱地麦田的节水增产效果,而欠水年底墒不足时,会导致水分浪费和减产。     

苜蓿根系生长对黄土母质生土的改良效应

为明确苜蓿根系生长对黄土母质生土的改良效应,以黄土母质生土为供试土壤,采用根管土柱栽培方法,研究了2~4年生紫花苜蓿(Medicago sativa L.) 0~300 cm土层根系生长特点及其根际土壤微生物、酶活性以及土壤营养的垂直分布。结果表明:黄土母质生土0~300 cm土层的苜蓿根重、根体积、根直径随土层的加深皆符合Y=A·e^-BX锥形负指数递减模型;苜蓿根系对土壤的穿孔、切割、挤压作用有利于改善生土的结构;苜蓿发达的根系明显促进了生土根际微生物的繁衍、酶活性的提高及土壤氮素营养与有机质含量的提高。试验年限内,以4年生苜蓿根际效应更好。本研究结果为苜蓿应用于黄土母质生土地的改良沃化提供了理论参考。     

晋中晚熟冬麦区不同群体模式小麦光合性能分析

近年来随着北方晚熟冬麦区育成品种产量结构与株型矮化的转变,传统依靠高播量多穗数的栽培方式,不能充分发挥新品种的穗重潜力。在高产栽培条件下,特别是有机肥充足的条件下,采用矮秆重穗型品种,实行半精量播种,同样可以获得高产。其群体具有较高的冠层光合面积与较强的光合能力。优质充足的有机肥有利于促进延长群体光