黄河故道区域不同种植模式及秸秆还田方式对土壤的改良效果

由于长期受到流水冲击,黄河故道区域农田以中低产田为主,因此本区域农田质量提升成为黄河中下游平原绿色发展的重要研究课题。在河南濮阳清丰地区秸秆还田方式的基础上,选取黄河故道区域广泛种植的小麦、玉米和花生三大主要农作物,于2009年进行4种种植模式长期定位试验：小麦-玉米、小麦-花生、小麦-玉米-小麦-花生和单季花生,其中小麦和玉米秸秆全部还田,花生秸秆不还田,探究不同种植模式对土壤理化性质和微生物群落结构的影响。结果表明,秸秆还田量越多,土壤有机质含量提高越多,小麦-花生、小麦-玉米-小麦-花生种植模式下土壤有机质含量最高,且其土壤含水量也显著高于其他处理,上层土壤容重有所降低,显著改善了土壤砂质化,提升了土壤的蓄水能力;秸秆还田量较大的种植模式的养分保持能力明显提高,养分含量显著增加;微生物群落结构对不同种植模式响应结果为,花生可以显著提升微生物丰度,微生物群落多样性随种植作物类型的增加而增加。因此,小麦-玉米-小麦-花生种植模式较为适宜濮阳清丰黄河故道区域,有利于土壤改良和区域农业的可持续发展。     

不同耕作方式与增施有机肥对麦田土壤有机碳库及小麦产量的影响

为了解不同耕作方式与增施有机肥对麦田土壤有机碳库及小麦产量的影响,改善土壤质量,提高小麦产量,特设置本试验。在前6年定位试验基础上,以百农207为试验材料,采用二因素区组设计,设置深耕(DTF_0)、浅耕(STF_0)、免耕(NTF_0)、深耕有机肥(DTF_1)、浅耕有机肥(STF_1)和免耕有机肥(NTF_1)6个处理。结果表明,0～5 cm土层,与其他处理相比,NTF_1处理下土壤有机碳和土壤活性有机碳的含量较高;5～20 cm土层,STF_1处理下土壤有机碳和土壤活性有机碳的含量高于其他处理;40～60 cm土层,NTF_1处理下土壤有机碳和土壤活性有机碳含量均显著高于STF_1与DTF_1处理(P0.05)。就小麦产量及其构成因素而言,DTF_1处理下穗粒数、千粒质量和产量均最高。     

种植密度对豫中区小麦群体构建和光能资源利用的影响

于大田条件下,研究种植密度对半冬性小麦“周麦22”群体构建及光能利用率的影响。结果表明,不同种植密度对周麦22群体光能利用具有显著的调控效应,随种植密度增加,小麦群体、干物质积累量呈升高趋势,叶面积指数（LAI）先升后降,成穗率以270万hm^-2密度处理（D2）最高;D2处理的小麦LAI适宜,群体受光态势良好,较其他密度处理具有明显优势,最终产量和光能利用率最高。说明,在豫中地区周麦22密度270万hm^-2左右是高产创建的理想指标之一。     

低温对小麦幼苗干物质积累及根系分泌物的影响

为了解小麦干物质积累和根系分泌物变化与小麦抗寒性的关系,采用盆栽方法,以弱春性小麦品种兰考矮早八、偃展4110和半冬性小麦品种豫麦49-198、周麦18为材料,设置4个不同温度处理(T1:昼夜均为18℃;T2:昼夜分别为12℃/7℃;T3:昼夜均为4℃;T4:昼夜均为-10±3℃),研究了低温对小麦幼苗干物质积累、根系分泌物和相对电导率的影响。结果表明,低温胁迫2 d,小麦根系分泌物中可溶性蛋白、可溶性糖及总酚含量升高;低温胁迫3 d,T3处理下,小麦根系分泌物中游离氨基酸和总酚含量较高,T4处理下小麦根系分泌物中可溶性蛋白、游离氨基酸及总酚含量均表现最低,而可溶性糖含量较高。低温胁迫下,根系相对电导率升高,其中豫麦49-198升幅最小,而兰考矮早八升幅最大。低温胁迫下,小麦幼苗干物质积累受到抑制。T3处理下,豫麦49-198干物质积累及幼苗相对生长速率均较高。在4个小麦品种中,豫麦49-198抗寒性较强,兰考矮早八抗寒性较弱。     

砷胁迫对小麦萌发的形态指标和内源ABA含量的影响

试验采用室内水培方法,以郑州9023为试验材料,研究了在4个不同浓度As(Ⅲ)胁迫下,小麦种子萌发、幼苗生长形态指标及种子、根和芽3个部位在培养48~180 h内源ABA的动态变化。结果表明,砷对小麦萌发和幼苗生长表现为低促高抑效应;5 mg/L以下的As(Ⅲ)处理对小麦种子发芽率、根长、芽长、籽粒重、芽重有促进作用,随着As(Ⅲ)浓度的继续增加,这几项指标均呈下降的趋势;根和芽中内源ABA的平均含量均随着As(Ⅲ)浓度的升高而升高,而种子中ABA的平均含量变化不明显;随着培养时间延长,种子中的ABA含量有逐渐减少的趋势;根和芽中的ABA含量随着培养时间的延长而逐渐增加。说明5 mg/L以下的As(Ⅲ)减少了ABA的合成,而5 mg/L以上的As(Ⅲ)则促进ABA的合成。     

耕作施肥模式对豫中冬小麦干物质积累的影响

以百农矮抗58为供试材料,于2009-2010年研究了2种耕作方式(A1:浅耕20cm;A2:深耕30cm)和3种施肥模式(B1:仅施专用复合肥750kg/hm2;B2:施专用复合肥750kg/hm2+鸡粪1 500kg/hm2;B3:施专用复合肥750kg/hm2+饼肥3 000kg/hm2)对豫中地区(漯河)小麦干物质积累和籽粒灌浆的影响。结果表明:与浅耕相比,深耕模式下小麦株高降低,后期植株地上部干物质积累量增加17.5%,籽粒干物质积累量增加5.1%,籽粒灌浆能力增强。B2施肥模式下,穗粒数为36.8粒,比B1模式增加4.9%,千粒重为53.9g,比B3模式高出3.5%,但其成穗数较低,仅为B1模式的94%,因而影响了籽粒产量的提高。A2B2模式下成熟期小麦植株干物质积累量、穗粒数及粒质量均最高,如能进一步提高其成穗数,可以作为该区适宜的耕作施肥模式。     

低温对小麦幼苗根际土壤酶活性的影响

以4个小麦品种(兰考矮早8、偃展4110、豫麦49-198、周麦18)为材料,采用室内盆栽方法分析了低温对小麦幼苗根际土壤及非根际土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶和淀粉酶活性的影响。结果表明,温度显著影响了根际土壤酶的活性,随处理温度的降低和处理时间的延长,根际土壤脲酶、淀粉酶活性逐渐下降,非根际土壤脲酶、过氧化氢酶和淀粉酶活性变化幅度较小。小麦幼苗根际土壤酶活性高于非根际土壤,二者的差异随温度的降低和处理时间的增加逐渐缩小。T3条件下,小麦幼苗土壤蔗糖酶、过氧化氢酶和淀粉酶的活性较高,表明适当的低温促进了土壤酶活性的增加。方差分析结果表明,供试的4个品种,土壤酶活性之间的差异不显著。     

小麦植株对重金属铬吸收累积的研究

为研究重金属Cr在小麦植株吸收、积累规律,为Cr污染修复与防治提供一定的依据。试验以矮抗58为供试品种,采用大田种植和盆栽试验,测定小麦不同生育期、不同部位的Cr含量,研究小麦植株中Cr吸收和累积的动态变化。结果表明,小麦植株中Cr含量较多的部位为根,而籽粒中含量较低。Cr的吸收速率以灌浆中末期最快,其次是返青一拔节期,出苗期至分蘖期最慢。并通过测定土壤Cr含量、成熟期籽粒Cr含量等建立回归方程,以此预测籽粒中Cr的含量。     

3种化学调控剂对西农979抗倒伏性的影响

以西农979为试验材料,测定3种化学调控剂对小麦形态指标、生理指标与产量的影响。结果表明,在小麦拔节期喷洒新型抗倒伏化学调控剂麦巨金、麦业丰和传统化控剂多效唑能有效抑制小麦株高,其中多效唑抑制作用最强,麦巨金最弱;麦巨金和麦业丰能明显提高麦株基部第1、2节间充实度,有效增加拔节至成熟期小麦叶面积系数和旗叶叶绿素含量,提高小麦叶片的光合效能和籽粒灌浆速率,而多效唑效果则不明显;3种化学调控剂均增加了小麦穗长、结实小穗数和千粒质量,使不孕小穗数减少,产量增幅达4.9%~9.2%。方差分析结果表明,在3种化学调控剂间小麦的穗长、结实小穗数与产量的差异显著,而不孕小穗数、千粒质量则无显著性差异。     

不同冬春性小麦品种在豫中、豫北地区光能利用率及生产潜力比较

以不同冬春性小麦品种为材料,在豫中和豫北地区各设1个典型观测点,进行田间栽培,对比分析其光合特性、光能利用率和生产潜力,以期为豫中和豫北两地区冬春性小麦品种的选择利用提供理论依据。结果表明:在主要生育时期,豫北地区小麦旗叶的SPAD值高于豫中地区(冬性品种除外);同一品种在豫中地区的冠层截获光合有效辐射(PAR)高于豫北地区,开花期两地区冬性品种(济麦20)最大,弱春性品种最小,不同冬春性类型间差异显著;两地区各小麦品种开花后旗叶净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)总体上均随生育进程的推进表现出逐渐下降的趋势,Pn下降较Gs更加剧烈,而胞间CO_2浓度则表现出逐渐上升的趋势。豫中和豫北地区小麦总光能利用率以弱冬性品种最高,两地区光合生产潜力已开发度分别为20.67%和22.76%,光温生产潜力已开发度分别为40.72%和43.31%。