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。     

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。     

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）。     

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。     

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。     

苗期甜高粱和玉米对土壤Pb胁迫的响应及抗性评价

为研究甜高粱和玉米受土壤Pb胁迫后植株生长状况和生理指标变化的规律,采用盆栽毒理试验方法,并运用隶属函数值法对其抗性进行了综合评定。结果表明:土壤Pb胁迫下,甜高粱和玉米的株高、生物量和叶绿素含量下降,而叶绿素a/b的值升高,MDA和脯氨酸的含量增多,细胞膜透性增加,各指标变化幅度不同,单一指标难以评判作物的抗性。而利用隶属函数值法综合评价,晋甜杂1号、晋甜杂2号、晋甜杂3号和大丰30的隶属函数综合评价值依次为0.327 2、0.287 0、0.885 8和0.274 8,则对铅的抗性能力综合评定结果为:晋甜杂3号晋甜杂1号晋甜杂2号大丰30。因此,甜高粱晋甜杂3号抗性最强,更适宜在Pb污染土壤上种植。     

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     

旱地小麦休闲期覆盖保水与磷肥对植株氮素吸收、利用的影响

为探索旱地小麦休闲期蓄水保墒及配套磷肥施用技术,在山西闻喜进行了休闲期覆盖或不覆盖条件下低磷(75kg/hm2)、中磷(112.5kg/hm2)和高磷(150kg/hm2)3个水平的田间试验,以明确覆盖对土壤水分、植株氮素吸收利用的影响及磷肥的调控效应。结果表明,休闲期覆盖后,播种期0—100cm土壤蓄水量显著提高,达39~42mm;增加施磷量,拔节和孕穗期显著提高。覆盖后,播种—越冬、拔节—开花各阶段氮素吸收速率提高,各生育时期植株含氮率提高;增加施磷量,播种—孕穗各阶段氮素吸收速率提高,且播种—拔节各阶段氮素吸收速率在高磷条件下显著提高,各生育时期植株氮素积累量显著提高。覆盖后,花前氮素运转量显著提高,叶片、穗轴+颖壳和整株花前氮素运转对籽粒的贡献率提高,成熟期叶片、穗轴+颖壳氮素积累量及其所占比例降低;增加施磷量,花前氮素运转量显著提高,叶片氮素运转量对籽粒的贡献率提高,成熟期叶片氮素积累量及其所占比例显著降低。此外,休闲期覆盖配施磷肥条件下,播种—孕穗期土壤蓄水量与花前氮素运转量关系密切,尤其播种—返青期土壤蓄水量与穗轴+颖壳氮素运转量的关系密切,拔节和孕穗期与叶片氮素运转量关系密切。总之,覆盖有利于蓄保休闲期降水,有利于促进植株氮素吸收、积累,有利于花前氮素的运转,尤其促进叶片和穗轴+颖壳中的氮素向籽粒运转,且配施高磷效果显著,更有利于促进叶片中氮素向籽粒运转。最终,休闲期覆盖配施磷肥150kg/hm2,氮肥吸收效率、氮肥生产效率、氮素收获指数显著提高。     

退化草地土壤上不同豆科作物根系生长特征的研究

以退化草地土壤为供试基质,采用盆栽和网箱栽培方法,研究大豆、黑大豆、绿豆、豌豆和蚕豆根系生长特征。结果表明:不同豆科作物根系各项指标的增长随生育期变化的时间趋势基本呈"S"型增长模型,可划分为缓增期、速增期、顶峰期和衰减期4个时期;不同豆科作物根系垂直分布的深浅存在较大差异,根系生物量空间呈"T"型分布,其垂直递减率符合幂曲线模型Y=B_0·X~(B1)。综合试验结果,黑大豆、蚕豆和大豆比绿豆和豌豆更适合在该试验条件下种植,其中黑大豆和蚕豆可以作为该类型土壤首选作物。本研究结果为选择适宜的豆科作物进行合理种植达到改良退化草地土壤、提高退化草地生物量产出提供了依据。