改进CERES-Rice模型模拟覆膜旱作水稻生长

覆膜旱作是节水稻作生产体系的重要措施之一,采用CERES-Rice模型模拟覆膜旱作水稻生长需另外考虑覆膜的增温效应和根系层土壤水分布差异及由此所带来的影响。该文借鉴部分旱地作物的相关研究成果,对原CERES-Rice模型中的积温和土壤温度、蒸发和土壤水分胁迫等模拟计算过程进行了改进,并进一步通过2个水稻生长季的田间试验予以验证。试验于2013、2014年在湖北房县进行,共涉及淹水(对照)、覆膜湿润栽培和覆膜旱作共3个水分处理,采用原模型和改进模型分别对2个生长季、2个覆膜处理的生育期、叶面积指数与地上部干物质质量的变化过程及产量进行模拟。结果表明:原CERES-Rice模型难以准确刻画覆膜旱作水稻的生长发育过程,经改进后,模拟效果大大改善,可有效反映环境变化(水分、温度)对覆膜水稻生育进程的影响和产量形成,维持生育期与产量模拟的相对误差在15%以内;覆膜水稻叶面积指数的动态模拟基本满足要求,其均方根差≤1.54 m~2/m~2、相对均方根差≤27%、建模效率≥0.85;对覆膜水稻地上部干物质质量变化过程的模拟也呈现出较好的效果,均方根差和相对均方根差分别小于1 490 kg/hm~2、16%,建模效率则高于0.95。总体而言,经改进后的CERES-Rice模型基本可满足要求,较好地用于模拟覆膜旱作水稻的生长发育规律。     

根系吸水模型模拟覆膜旱作水稻气孔导度

为构建覆膜旱作水稻根系吸水模型,进一步改进气孔导度模型,该文在湖北十堰开展包含3个水分处理(淹水、覆膜湿润和覆膜旱作栽培)的田间试验,分析覆膜旱作水稻蒸腾(根系吸水)与根长之间的关系,在此基础上建立覆膜旱作水稻根系吸水模型,并将其代替彭曼(Penman-Monteith,PM)方程来估算蒸腾强度,进而与脱落酸(abscisic acid,ABA)参与调控的气孔导度模型耦合,模拟覆膜旱作条件下水稻气孔导度的日变化过程。结果表明,水稻蒸腾与根长呈线性正比关系(R~2=0.96,P0.05),据此建立的根系吸水模型可以较好地模拟覆膜旱作水稻的蒸腾(根系吸水)规律,使蒸腾强度模拟值和实测值间的相对误差基本控制在15%以内;经改进后的Tardieu-Davies气孔导度模型(TD模型)可有效描述不同土层根系吸水流中的ABA浓度及不同根系层ABA的合成对木质部蒸腾流中总ABA含量的贡献,可较好地模拟气孔导度的日变化过程。改进TD模型大大提高了模拟精度,使相对误差不超过7.0%。该研究可为覆膜旱作水稻生理节水机理和水分利用效率评估提供一定的理论依据。     

配电线路同杆架设注意事项

l 导线选择多回同杆线路一般输送距离短,供电半径小,电压损耗小,故导线截面一般按经济电流密度选择,但要满足最大载流量和允许电压降.单杆标准档距50m左右,导线弧垂小,拉应力要求小,所以导线采用机械强度小的铝绞线为宜.2 电杆选择     

高油酸花生干物质积累及氮磷钾养分的吸收利用

为了解高油酸花生的养分吸收和利用规律,以高油酸花生品种和普通花生品种为研究对象,在整个生育期内取样,测定花生各部位干物质量和养分含量、计算各生育时期氮、磷、钾养分积累量,明确高油酸花生干物质积累及氮、磷、钾养分吸收、利用规律,为指导花生生产提供理论依据.结果表明:高油酸花生的整个植株及不同器官干物质积累变化规律与普通花生基本一致,呈先升高后降低趋势,但高油酸花生根系干物质量高于普通花生,而茎叶则相反,总干物质量显著低于普通花生约6.86％.高油酸花生与普通花生氮、磷、钾的吸收积累趋势一致,氮、磷二者的积累自出苗至荚果成熟期呈直线上升,最终收获时稍有下降;而钾至花期(播后69 d)达到最大值,后趋于平缓.不同器官氮、磷、钾积累趋势也大致相同,但高油酸花生根系的氮、磷、钾积累量显著高于普通花生.花生全生育期氮、磷、钾的需求量表现为氮>钾>磷.播后39 d,氮磷钾平均需求量分别为54.57,12.43,52.99 kg/hm2.播后39～69 d,氮磷钾养分的需求量分别为87.18,22.62,99.10 kg/hm2.播后69～109 d,钾需求量很少,氮磷养分的需求量分别为88.48,33.49 kg/hm2.根、茎、叶中的部分养分在花期后会转移到荚果,氮、磷、钾养分的转移量均表现为叶>茎>根.花生荚果中来自营养器官转移的氮量比例为33.31％,而磷仅为17.43％,钾却高达87.84％.总之,花生营养生长期较大的生物量是生殖生长期荚果形成的重要物质基础,在花生实际生产中,应根据不同花生品种养分的需求及积累分配特点,适时合理施肥,以达到养分资源高效利用和花生高产的目的.     

长期定位施氮条件下不同品质类型冬小麦适宜施氮量的研究

为了探明河北不同品质类型冬小麦的适宜施氮量，在十年定位试验的基础上，研究了不同施氮水平（0、60、120、180、240和360 kg·hm^-2）下小麦中筋品种济麦22、中强筋品种石优20、强筋品种藁优2018和超强筋品种师栾02-1的产量和品质以及农田氮素平衡和土壤氮素盈余状况。结果表明，产量和品质在不同类型小麦品种间及氮肥处理间均差异显著。不施氮和施氮60 kg·hm^-2处理的产量和品质显著低于其他处理。长期不施氮肥时各小麦品种的蛋白质含量、湿面筋含量、稳定时间等品质指标降至弱筋麦水平。济麦22、石优20、藁优2018和师栾02-1实现高产高效的适宜施氮范围依次是120～240、180～240、120～300和120～240 kg·hm^-2，济麦22达到品种本身品质水平的适宜施氮量范围为120～300 kg·hm^-2，其他品种为180～240 kg·hm^-2。不同品质指标对施氮量的反应有差异，强筋品种的蛋白质含量和面团稳定时间在施氮120 kg·hm^-2条件下能达到较高水平，而湿面筋含量、面团形成时间和延伸性则需要更高施氮量才能达到较高水平。济麦22、石优20、藁优2018和师栾02-1达到农田氮素表观平衡的适宜施氮量分别为197、166、199和218 kg·hm^-2，土壤氮素表观平衡的施氮量均为212 kg·hm^-2。过量施氮不能提高小麦产量和品质，降低施肥效益，会造成土壤氮素盈余。可见，施氮180 kg·hm^-2为最优施氮处理，能实现小麦高产、高效、优质和生态安全的统一。     

播期对花生农艺性状、产量和品质的影响

以普通花生品种（冀花9号、冀花10号、冀花12号）、高油酸花生品种（冀花11号、冀花13号、冀花16号）为材料,通过田间小区试验,设置7个播种时期（4/25、5/6、5/16、5/26、6/6、6/15、6/26）,研究不同播期对花生生长发育、产量指标和品质的影响,以期确定花生最佳播种时期,为集成优质高效栽培技术奠定基础。结果表明,冀花10号、冀花12号、冀花13号、冀花16号的农艺性状表现为主茎高、侧枝长、分枝数多;而冀花9号和冀花11号则表现为主茎矮、侧枝短、分枝少。6个花生品种荚果平均产量为4716.22 kg/hm2,籽仁平均产量为3469.52 kg/hm2。以籽仁产量最高的冀花12号（3541.99 kg/hm2）为对照,普通花生品种冀花9号、冀花10号减产0.35%~1.91%;高油酸花生品种冀花11号、冀花13号、冀花16号减产2.11%~5.54%。随播期的延后,各个播期的花生农艺性状及产量指标基本遵循5/6-5/16 > 4/25 > 5/26-6/26的变化趋势。5/6-5/16播期的平均荚果产量和籽仁产量分别5547.16 kg/hm2、4204.24 kg/hm2,油酸/亚油酸比值平均12.90。4/25播种,荚果和籽仁减产约5.16%,油亚比为14.61;5/26日播种,荚果和籽仁减产约9.05%,油亚比降低35.56%。晚于5/26播种,主茎高变矮7.40%～22.89%、侧枝长变短7.07%～24.89%、单株分枝数减少3.74%～9.70%、单株结果数降低4.59%～21.78%、百果重减少6.59%～27.94%、百仁重减少10.35%～32.33%、荚果减产17.97%～45.78%、籽仁减产21.80%～52.50%、油亚比降低50.57%～73.30%。综合考虑农艺性状、产量指标及品质优劣,河北省中南部地区露地平播花生的最适播期为5/6至5/16之间,最晚不应晚于5/26。     

基于CERES-Rice模型的覆膜旱作稻田增温效应模拟

水稻覆膜旱作技术具有显著的节水、增温、防污和减排效应,是节水稻作技术体系的重要措施之一,将CERES-Rice模型用于覆膜旱作条件时,必须首先解决覆膜增温效应的准确模拟问题。该文拟应用热量传输理论及目前旱地作物生产系统中采用的覆膜增温效应模拟方法,来模拟水稻覆膜旱作生产体系中的增温效应,从而为完善CERES-Rice模型并使其能用于覆膜旱作水稻的生长模拟奠定基础。参数调校与模型检验验证通过2013、2014年在湖北房县开展的2 a水稻覆膜旱作田间试验来进行,共涉及淹水(对照)、覆膜湿润栽培和覆膜旱作共3个水分处理,分别对2个生长季、2个覆膜处理地表5 cm及地下10、20 cm处温度的变化过程进行了模拟,结果表明:经过参数调校后,所建立的覆膜增温模型可较好地模拟覆膜稻田地表和剖面上土壤温度的变化规律,地表5 cm处土壤温度模拟值与实测值的均方根差、相对均方根差分别低于1.8℃和10%,相关系数在0.89以上(P0.01);尽管地下10、20 cm处的模拟误差稍大,也基本可满足要求,相应的均方根误差3.2℃,相对均方根差15%,相关系数0.65(P0.01)。     

还田作物秸秆腐解及其养分释放特征概述

秸秆还田作为作物秸秆最有效的利用方式之一,可显著提高作物产量,促进资源循环利用和农业可持续发展。还田秸秆的快速腐解对改善土壤耕层质量,促进物质循环和培肥地力都有重要意义。本文概述了还田作物秸秆腐解及其养分释放特征;同时探讨了秸秆初始碳氮比、秸秆还田方式、土壤氮素供给、外施腐熟剂以及秸秆还田后的土壤环境等因素对秸秆腐解过程和秸秆养分释放特征的影响;最后对新的生产条件下如何更好地实现还田秸秆资源的高效利用提出展望,旨在为作物生产制定科学系统的秸秆还田方案、加速秸秆腐解及养分释放再利用提供理论依据。     

基因型和环境对小麦产量、品质和氮素效率的影响

以不同基因型的小麦品种(13个强筋小麦品种和2个中筋小麦品种),不同试验地点(馆陶、宁晋、藁城)和不同施氮水平(0、180、240和300 kg hm~(–2))的田间试验,综合分析基因型、环境对小麦产量、品质、氮肥利用率的影响,以期为优质强筋小麦品种选育、栽培调控及高产提质增效的协同目标提供科学依据。研究表明,不同小麦品种产量在9289～10,088 kg hm~(–2)之间,强筋小麦品种平均产量9548 kg hm~(–2),比中筋小麦品种减产3.1%。藁城、宁晋、馆陶三地的产量分别达9932、9433和9223kghm~(–2)。不同小麦品种籽粒蛋白质均值14.5%,湿面筋28.5%,沉淀指数39.5mL,稳定时间15.4 min,拉伸能量87.5 cm2,最大拉伸阻力428.8 BU。藁优5218、藁优5766、冀麦738、科农2009、师栾02-1、藁优2018、冀麦867综合品质表现较好。馆陶和宁晋的小麦品质性状相对较好,藁城的品质较差。氮肥利用率随施氮量增加呈降低趋势, N180处理的氮肥农学效率、氮肥吸收利用效率、氮肥生理利用率最高,依次为4.3 kg kg~(–1)、26.2%、16.6 kg kg~(–1)。兼顾产量、品质、效率三方面,藁城适宜种植品种有冀麦738、冀麦867、师栾02-1;宁晋有师栾02-1、科农2009、冀麦738;馆陶有藁优5766、藁优2018、师栾02-1。综合考虑小麦产量、籽粒品质和氮素利用率, 180 kg hm~(–2)为本研究条件下的最佳施氮量。