套作模式下马铃薯干物质生产特性及产量研究

以单作马铃薯(中晚熟品种)为对照,设置2:2和3:2两种薯玉行比,研究薯/玉套作模式对马铃薯干物质生产特性及产量的影响。结果表明:整个生育期马铃薯叶茎干物质积累均呈上升趋势,套作呈慢-快-慢的特点,单作呈前慢后快的特点。马铃薯叶、茎干物质积累量和干物质总量向叶茎的分配量生育前期套作均高于单作,生育后期套作均低于单作;向块茎的分配量生育前期套作低于单作,生育后期套作高于单作。干物质向块茎的分配呈上升趋势,向叶的分配呈下降趋势,向茎的分配呈先升后降趋势,向块茎分配的上升幅度和向叶茎分配的下降幅度套作均大于单作。叶、茎与块茎干物质积累量套作2:2行比低于套作3:2行比。总之,套作虽降低了马铃薯干物质积累,却促进了干物质向块茎的分配;套作降低了马铃薯块茎产量,但2:2行比与3:2行比薯/玉套作模式LER分别为1.19和1.05。这说明,套作具有产量优势,2:2行比模式套作优势更强,在生产中宜优先推广应用。     

玉米体内干物质积累与分配的动态比较

通过对玉米体内干物质积累与分配进程的动态分析,可知玉米单株的生长动态曲线和各器官是同一趋势,其动态为典型的生物S型曲线。不同品种的干物质积累过程,往往由于种子体积、生育期、叶面积和光合强度的不同,其干物质积累速度及最终干重亦不相同。     

水肥一体化模式对马铃薯干物质积累及水分利用效率的影响

【目的】探寻适宜于内蒙古阴山北麓地区马铃薯节水高效种植的水肥一体化模式。【方法】采用大田裂区试验,研究了3种灌水量(1 200、2 100、3000 m~3/hm~2)和3种施肥模式(味丹腐殖酸肥、中化大量元素水溶肥、常规NPK肥)组成的9种水肥一体化模式对马铃薯干物质积累及水分利用效率的影响。【结果】较基于腐殖酸肥和大量元素水溶肥施肥模式的水肥一体化模式相比,基于常规NPK配施施肥模式的水肥一体化模式马铃薯全株和块茎干物质快速积累持续时间长、干物质快速积累期间积累速率快,茎、叶、块茎各器官干物质积累量多,茎叶和块茎干重平衡期适期出现,茎叶生长和块茎生长关系协调,产量分别显著增加38.95%～46.93%和35.40%～39.63%,水分利用效率显著提高39.37%～42.96%和33.83%～44.25%。1 200 m~3/hm~2灌水量较2 100、3000 m~3/hm~2灌水量下水分利用效率显著增加27.63%～37.56%、49.62%～57.62%,灌水量对产量影响不显著。【结论】在内蒙古阴山北麓地区相似于本试验条件的马铃薯生产中,推荐使用1 200 m~3/hm~2与常规NPK肥结合的水肥一体化施用模式,既可提高产量,也能节约用水。     

不同水肥耦合条件下水稻干物质积累与分配特征

2009年5—9月在湖北省灌溉试验中心站以优质水稻新两优香4为材料,采用长期淹灌和间歇灌溉2种灌溉模式,结合3种施肥(氮及磷肥)水平F1、F2、F3,研究了不同水肥耦合条件下水稻产量形成过程和干物质积累与分配特征。结果表明,不同水肥处理下水稻各生育期干物质积累的动态变化相似,分蘖前期水稻干物质的积累量随施肥的增加而上升,到一定程度则会下降,不同灌溉模式间的差别不明显。从分蘖后期到抽穗开花期,不同水肥处理水稻干物质的积累总量均明显增大,且不同处理间差异显著,F1、F2、F3处理抽穗开花期间歇灌溉模式干物质积累量比淹灌模式分别大12.1%、22.1%、61.9%。间歇灌溉模式水稻干物质净积累量(NDMA)和群体生长速率(CGR)峰值随施肥量的增加发生改变,由出现在低肥水平(F1)的抽穗开花期至乳熟期转变为高肥水平(F2,F3)的分蘖后期至拔节孕穗期,且NDMA和CGR显著增大。不同水肥处理水稻黄熟期干物质在各器官间的分配不同,但均表现出相同趋势,即由高到低依次为籽粒、茎、叶、根。不同灌溉模式水稻的收获指数随施肥量的增加而下降,淹灌模式下收获指数下降明显,相对F1处理,F2、F3处理下分别下降12.4%、17.9%。干物质积累过程的拟合结果表明,三次曲线模型比Logistic模型的拟合精度高。     

氮素对大豆和玉米轮作下植株干物质积累与产量的影响

进行玉米和大豆轮作试验,分析轮作体系下氮肥施用对植株干物质积累和产量的影响。结果表明:在轮作制度下,玉米增施50%氮肥与常规施肥相比,灌浆期和乳熟期的干物质质量与成熟期的产量显著提高;大豆减施50%氮肥与常规施肥相比,各生育期的干物质质量和籽粒产量均下降,但减产并不显著。综合分析表明:在轮作周期内总施氮量不变的条件下,玉米增施50%氮肥和大豆减施50%氮肥,可以在保证大豆减产不显著的情况下显著提高玉米产量。     

西北旱地春小麦耗水与干物质分配的基因型差异分析

在西北半干旱雨养条件下,研究了15个现代春小麦品种间的降水利用效率、耗水量以及干物质积累与分配。结果表明,品种间的水分利用效率平均为7.8kg/(hm2.mm),品种间最高相差1.09倍;平均耗水量一般在240.5～308.5mm之间,最高相差28.3%。品种间开花前和开花后光合积累对籽粒贡献差异很大,花前储备对籽粒贡献平均为25%,但品种间差异较大(10%～49%);成熟期各器官干物质质量分数为:籽粒(42%)>茎秆+叶鞘+叶片(40%)>穗轴+颖壳(18%),但品种间差异较大,最大分别相差112%、63%和27%;品种间对土壤水分消耗差异较大,其中在生育时期上以分蘖期和180～200cm土层土壤含水率差异最大。     

控释氮肥施用方式及用量对玉米干物质积累及子粒产量的影响

在大田条件下以不施氮为对照,采用随机区组设计了5个施氮水平,研究了控释氮肥施用方式及用量对玉米干物质积累、叶面积指数及子粒产量的影响。结果表明:施氮量在0~150 kg/hm2范围内,玉米干物质量、叶面积指数均表现为随施氮量的增加而增加,施用控释尿素处理玉米的干物质量、叶面积指数大口期前低于常规尿素处理,花后却显著高于常规尿素处理。该试验条件下,上述指标和施氮量均呈正相关关系。研究还表明,施氮量在0~150 kg/hm2范围内,玉米子粒产量随施氮量的增加而显著增加,增幅为5.0%~21.4%。施氮量为75 kg/hm2时,控释尿素底施、侧施比常规尿素分别提高6.7%和3.4%;施氮量增至150 kg/hm2时,控释尿素底施、侧施比常规尿素分别提高8.8%和1.9%。与常规尿素相比,控释尿素能更好地协调玉米的地上部生长,具有明显的“前控后保”效果,利于获得高产,而底施则可以显著提高这种效果。      

麦秸-塑膜复合系统对玉米生长及干物质分配的影响

地膜+秸秆组成的“二元覆盖”技术具有增温、保墒、提高肥力、改良土壤的特点,就不同覆盖方式对玉米出苗率、株高、叶面积、干物质积累及分配等指标的影响作了相应分析。研究结果表明:覆膜或复合覆盖可提高玉米出苗率,播种后可提高地温,保水性能较好;玉米前期生长发育较快,其株高、叶面积、干物质增长速率均大于麦秸覆盖和无覆盖处理;玉米穗占地上干物质的比例均高于麦秸覆盖及无覆盖处理。在适宜的复合覆盖处理下(SFH4)可提高玉米干物质在穗的分配比例,使光合产物充分转移到籽粒中,达到了调控玉米干物质形成、提高产量的目的。     

水肥耦合对马铃薯干物质生产量的影响

通过大田试验,以灌溉定额X_1、氮肥量X_2、磷肥量X_3、钾肥量X_4为试验因素,选用4因素10水平的均匀设计,研究水肥耦合对马铃薯干物质生产量的影响。通过逐步回归建立干物质生产量与试验因素的回归模型,结果表明:各因素对马铃薯干物质生产量的影响顺序为:X_3X_1X_2X_4;两因素交互作用对马铃薯干物质生产量影响顺序为:X_31X_2X_1X_4X_3X_4X_2X_3X_1X_3;当X_1为1 036.27 m/hm2,X_2为241.05kg/hm~2,X_3为166.18kg/hm~2,X_4为77.60kg/hm~2时马铃薯干物质最优生产量为1.975 488万kg/hm~2。     

灌水施肥对冬小麦光合产物分配的影响

试验于2008-2009年在天津农学院灌溉试验站进行,研究了冬小麦光合产物分配的规律.结果表明,轻度水分和养分胁迫促进根系生长,有利于干物质向生长中心积累.叶的生长发育对水分养分胁迫敏感.水分养分胁迫使得茎干物质的转运率和对籽粒的贡献率提高.并且茎干物质转移量对籽粒的贡献率要高于根和叶.中水低肥处理干物质转运量和对籽粒的贡献率最高.水分养分对冬小麦干物质的分配具有明显的交互作用.     

拔节期淹水条件下施氮量对玉米干物质积累和氮素吸收利用的影响

[目的]揭示拔节期淹水胁迫下施氮量对玉米干物质积累分配及氮素吸收利用的影响.[方法]以春玉米"宜单629"为供试作物,采用2因素裂区田间试验,主处理为土壤水分状况,包括全生育期适宜水分(CS处理)和拔节期淹水6d(YS处理);副处理为施氮量,包括0、90、180、270 kg/hm2和360 kg/hm2,分别记为N0...     

不同灌水水平对河西绿洲玉米干物质积累过程及产量影响

作物产量与干物质累积过程密切相关,灌水时机和灌水量大小会影响干物质累积进而影响作物产量。利用在民勤绿洲进行玉米灌溉田间试验,研究了不同灌水量和灌水时间对河西绿洲玉米干物质积累动态及产量的影响,建立了干物质累积量的Logistic模型,并进行了玉米产量及构成要素的相关性分析。结果表明:玉米地上部分干物质积累量随生育期的推进呈现出“慢-快-慢”的增长趋势,“大喇叭口期-抽穗期”是干物质快速增长期,平均增长为5.12~7.58g/d,注意这一时期的适时灌水,对玉米的生长具有促进作用;膜下滴灌因地膜增温效应,显著提高玉米的生长速率。膜下滴灌玉米干物质积累在播种后65d左右进入旺长期,旺长期持续时间26d左右,最大旺长期在播种后78d。产量及构成要素相关性分析表明,膜下滴灌玉米产量与穗粗、穗粒数、出籽率呈显著正相关,通过提高玉米穗粗、穗粒数,可提高玉米产量。     

旱地地膜覆盖和施肥对马铃薯干物质累积和土壤水分含量的影响

研究了旱地地膜覆盖和不同施肥处理对马铃薯干物质累积、土壤水分含量及产量的影响.结果表明,各生育期马铃薯全株、决茎及地上部干物质累积覆膜处理显著高于露地,最佳施肥处理(OPT)的干物质累积高于传统施肥处理(FP)和不施肥处理(CK).在21～80 cm土层露地田间土壤水分含量高于覆膜.覆膜土壤水分利用效率(WUE)和产量...     

马铃薯干物质空间分布状态可视化研究

采用可见-近红外高光谱检测系统对马铃薯中干物质进行快速检测,并最终实现其分布状态的可视化。采用9种光谱预处理方法对采集的马铃薯高光谱数据进行分析对比,得到标准正态变量(SNV)结合Savitzky-Golay平滑(SG)和一阶导数(FD)的预处理方法效果最好。经过光谱预处理后,采用正自适应加权算法-连续投影法(CARSSPA)对光谱进行特征变量提取,获得22个变量。对所选变量不同的建模方法进行了比较,以偏最小二乘回归(PLSR)模型预测效果最优,预测集决定系数为0.849,均方根误差为0.878%,相对分析误差为2.312,优于全波段模型。将SNV-SG-FD-CARS-SPA-PLSR模型与高光谱图像结合,得到马铃薯干物质主要分布在内髓与维管束环之间、在内髓位置干物质含量最低、由内髓向外干物质逐渐增加的空间分布。内髓位置干物质质量分数最低,为12.16%,外层最高可达24.62%。结果表明:可见-近红外高光谱技术可准确、快速地实现马铃薯干物质的检测和空间分布的可视化。     

基于高光谱植被指数的夏玉米地上干物质量估算模型研究

2011—2014年连续实施夏玉米长势监测定位实验,在5种不同施氮量、4种不同施磷量和2个夏玉米品种处理下,测定了大喇叭口期、吐丝期、灌浆期和成熟期夏玉米冠层高光谱反射率及对应的地上干物质积累量(Aboveground dry matter accumulation,ADMA)。选取了21个光谱植被指数,利用2011年和2013年综合数据进行线性函数、对数函数、二次函数和指数函数模型拟合。在每个生育时期,选择决定系数和F值最高的3个模型,并用2012年和2014年测定光谱数据与地上干物质量对拟合模型进行均方根差和相对误差的验证,选择均方根差和相对误差较小的拟合模型为最适模型。结果表明,在大喇叭口期、吐丝期、灌浆期和成熟期,夏玉米地上干物质量的最佳拟合光谱植被指数分别为GNDVI、PSSRc、NDVI4和DI。