不同密度对棉花根系生长与分布的影响

 利用根钻挖掘法研究了大田条件下6个种植密度对棉花根系生长分布的影响。结果表明：1.5万～8.7万株·hm^-2密度水平根干物质质量密度、根长密度在吐絮之前持续增加,而10.5万株·hm^-2处理在盛铃期后出现下降。在盛蕾期至初花期,棉花根干物质质量密度、根长密度均随种植密度的增加而增大;在盛花期至吐絮初期,根干物质质量密度以3.3万株·hm-2处理最高,3.3万～10.5万株·hm^-2处理根长密度显著高于1.5万株·hm^-2。根系垂直分布结果表明,0～30 cm土层内的根干物质质量和根长分别占所测土体中根量的67.80%～97.44%和54.01%～93.33%。低密度处理（1.5万株·hm^-2、3.3万株·hm^-2）的浅层（0～20 cm）根干物质质量密度和根长密度在盛蕾期均低于其它处理,深层（30～60 cm）根干物质质量密度和根长密度在初花期至盛铃期低于其它处理。吐絮初期,各密度处理根长密度在深层土壤有显著差异。     

春玉米叶面积系数动态特征的密度效应

为进一步明确春玉米不同密度群体叶面积系数(LAI)特征参数的密度效应,以吉单209和郑单958为材料,于2005年和2006年在东北春玉米区(吉林)分别设置4.5~10.5万株 hm^-2 5个密度和3.0~12.0万株 hm^-2 7个密度处理试验,应用作物高产群体相对LAI动态普适模型方程y= (a+bx)/(1+cx+dx²)模拟分析不同密度对LAI动态特征参数的影响。结果表明,春玉米群体最大LAI在3.0~12.0万株hm^-2范围内随密度增加呈近似直线增大趋势,而最大LAI出现的时间随密度增加而提早;将LAI数据相对化处理后,不同密度群体的LAI差异在最大LAI之后较之前表现明显,高密度群体较低密群体LAI衰减迅速。全生育期平均LAI随密度增加呈显著线性增大趋势,而平均LAI与最大LAI的比率则随密度增加呈显著线性减小趋势。密度对模拟方程各参数均有不同程度的影响,相邻密度差异不明显,间隔3.0万株 hm^-2的差异显著;不同参数变化趋势不同,其中参数a接近“0”,受密度影响不大;b、c均随密度的增加而减小,d随密度的增加而增大。全生育期群体LAI变化速率呈“N”形变化趋势,且与群体LAI变化及生育期对应,高密度群体LAI增加及衰减的速率均大于低密度群体,拔节期和大喇叭口期为密度响应敏感期。由此可见,密度对春玉米全生育群体LAI动态具有调节作用,尤其群体LAI变化速率、最大LAI及其到达的时间、平均LAI及其与最大LAI的比率等重要特征参数对密度响应较为敏感,可作为对春玉米群体密度调控的参考指标。     

春玉米叶面积系数动态特征的密度效应

为进一步明确春玉米不同密度群体叶面积系数(LAI)特征参数的密度效应,以吉单209和郑单958为材料,于2005年和2006年在东北春玉米区(吉林)分别设置4.5~10.5万株 hm^-2 5个密度和3.0~12.0万株 hm^-2 7个密度处理试验,应用作物高产群体相对LAI动态普适模型方程y= (a+bx)/(1+cx+dx²)模拟分析不同密度对LAI动态特征参数的影响。结果表明,春玉米群体最大LAI在3.0~12.0万株hm^-2范围内随密度增加呈近似直线增大趋势,而最大LAI出现的时间随密度增加而提早;将LAI数据相对化处理后,不同密度群体的LAI差异在最大LAI之后较之前表现明显,高密度群体较低密群体LAI衰减迅速。全生育期平均LAI随密度增加呈显著线性增大趋势,而平均LAI与最大LAI的比率则随密度增加呈显著线性减小趋势。密度对模拟方程各参数均有不同程度的影响,相邻密度差异不明显,间隔3.0万株 hm^-2的差异显著;不同参数变化趋势不同,其中参数a接近“0”,受密度影响不大;b、c均随密度的增加而减小,d随密度的增加而增大。全生育期群体LAI变化速率呈“N”形变化趋势,且与群体LAI变化及生育期对应,高密度群体LAI增加及衰减的速率均大于低密度群体,拔节期和大喇叭口期为密度响应敏感期。由此可见,密度对春玉米全生育群体LAI动态具有调节作用,尤其群体LAI变化速率、最大LAI及其到达的时间、平均LAI及其与最大LAI的比率等重要特征参数对密度响应较为敏感,可作为对春玉米群体密度调控的参考指标。     

东北特早熟棉区不同群体棉花氮临界浓度稀释模型的建立初探

 选用辽棉19号（生育期125 d）和新棉33B（生育期135 d）为材料,于2009年在东北特早熟棉区（辽宁辽阳,41°26'N,123°14'E）设置棉花种植密度（7.50万,9.75万,12.00万株·hm^-2）和施氮量（0,120,240,360,480 kg·hm^-2）试验,研究不同种植密度下棉花氮临界浓度的变化并建立东北特早熟棉区不同群体棉花氮临界浓度稀释模型。结果表明：不同种植密度下棉花氮临界浓度与地上部最大生物量间均符合幂函数关系（N=aW^-b）,模型参数 a ,b 值在不同种植密度下存在差异。同一品种生产相同生物量的需氮量随种植密度的增加而增大,而同一密度下生产相同的生物量新棉33B的氮素吸收量高于辽棉19号。基于氮临界浓度稀释条件下的异速生长参数,氮素营养指数以及动态氮素临界累积量等指标得到的东北特早熟棉区不同群体适宜施氮量的结果一致,表明9.75万株·hm^-2密度下240 kg·hm^-2施氮量为东北特早熟棉区最佳种植密度和施氮量。     

种植密度对高产夏玉米登海661产量及干物质积累与分配的影响

选用玉米品种登海661和农大108,设置不同种植密度,研究高产条件下种植密度对夏玉米产量及干物质积累与分配的影响。结果表明,种植密度增加后群体产量和干物质积累量显著增加,单株产量和干物质积累量反之。登海661在9万株 hm^-2时充分发挥了生长潜能,可获高产。随种植密度的增加,开花期和乳熟期茎秆干物质积累量的降幅大于叶片,主要影响茎秆干物质积累;成熟期茎秆干物质积累量降幅小于叶片,主要影响叶片干物质积累。乳熟期以后茎秆和叶片的干物质输出率均随种植密度增加显著减少,茎秆的贡献率随种植密度增加显著减少,而叶片的贡献率,随种植密度增加显著增加。密度3~9万株 hm^-2时茎秆对籽粒干物质积累量贡献率大,10.5~13.5万株 hm^-2时叶片对籽粒库建成影响大。     

种植密度对东北特早熟棉区棉花生物量和氮素累积的影响

 以辽棉19号（生育期125 d）和新棉33B（生育期135 d）2个生育期差异较大的品种为材料,于2007－2008年在东北特早熟棉区（辽宁辽阳,41°26' N,123°14' E）设置棉花种植密度试验（7.50万、9.75万、12.00 万株·hm^-2）,研究不同棉花群体生物量与氮素动态累积特征的差异及其与产量品质形成的关系。结果表明,棉花群体生物量和氮素累积动态随生育进程的变化符合“S”型曲线,棉花群体生物量和氮素存在异速累积现象,氮素累积快速起始期及终止期均较生物量累积提前10 d左右。2品种均以9.75 万株·hm^-2密度下棉花生物量、氮素动态累积过程最为优化,皮棉产量最高,纤维品质最优;密度过高尽管群体生物量、氮素累积量较高,但经济产量下降。     

施氮量和滴灌施肥频率对杂交棉氮素吸收和产量的影响

 在滴灌条件下进行了不同氮肥用量和滴灌施肥频率对杂交棉氮素吸收和产量影响的大田试验研究,试验中设置3个施氮（N）（270、360和450 kg·hm^-2）水平和2种滴灌施肥频率（5和10 d）。研究结果表明,不同氮肥用量和施肥频率显著影响杂交棉的干物质重、氮素积累量和子棉产量。在中氮（360 kg·hm^-2）和低氮（270 kg·hm^-2）水平下,增加滴灌施肥频率可显著促进杂交棉生长,增加干物质和氮素积累量;但是氮肥用量较大（450 kg·hm^-2）时,滴灌施肥频率对棉花的生长影响不大。因此,在杂交棉的水肥关键时期,适当地提高滴灌施肥频率可以提高棉花产量。     

种植密度、氮肥和水分胁迫对玉米产量形成的影响

为阐明种植密度、氮肥和水分胁迫对不同玉米品种产量形成的影响,选用6个玉米品种,在两种密度(45 000株 hm^-2和75 000株 hm^-2)、两种施氮水平(纯氮112.5 kg hm^-2和337.5 kg hm^-2)和两种水分(前期干旱控水和正常灌水)处理下进行大田试验,调查玉米源库性状的主要生理参数和籽粒产量。结果表明,在环境压力较小时(低密度、高氮和正常灌水),玉米品种间籽粒产量、源性状(叶面积指数、穗位叶净光合速率和群体源供应能力)、库性状(群体库容量)、源库协调性状(群体库源比值、籽粒灌浆速率和收获指数)以及成熟期干物质积累量和吐丝期至成熟期干物质积累量差异较小,而逆境胁迫下(高密度、低氮和干旱),差异较大。环境压力较大时(高密度、低氮和干旱),叶面积指数、群体源供应能力、成熟期干物质积累量、吐丝期至成熟期干物质积累量、群体库容量和收获指数与籽粒产量呈显著或极显著正相关。由此说明,在玉米品种产量改良中要强化逆境人工选择,以适应自然选择,改善玉米品种逆境下的群体源库性状,增强吐丝期至成熟期叶片的光合生产效率,强源促库,提高逆境下的生产能力和适应性。     

南疆棉区杂交棉高产栽培优化配方施肥技术研究

 采用“3414”不完全设计方法,研究了南疆杂交棉高产栽培水平下氮磷钾肥料的优化配比效果。结果表明：氮磷钾肥料的主效应对杂交棉皮棉产量的影响顺序为钾肥＞磷肥＞氮肥;氮磷钾肥料两因素间的交互作用,对杂交棉皮棉产量影响的大小顺序是N×K＞P×K＞N×P;根据氮磷钾肥料组合寻优结果和杂交棉高产棉田的实践,在南疆种植杂交棉要获得2836～3050 kg·hm^-2的皮棉产量,需施纯N 262.3～748.5 kg·hm^-2,P2O5 14.1～277.0 kg·hm^-2,K2O 43.6～199.8 kg·hm^-2;最佳经济施肥量分别为：纯N 433.9 kg·hm^-2,P₂O₅ 116.5 kg·hm^-2,K₂O 103.0 kg·hm^-2,N∶P₂O₅∶K₂O=1∶0.27∶0.24。     

超高产常规粳稻宁粳1号和宁粳3号群体特征及对氮的响应

2007—2008年对宁粳1号和宁粳3号的丰产示范方进行调查,2008年以宁粳3号为材料进行氮肥用量和前后比例试验,研究常规粳型超级稻超高产群体特征及对氮的响应。结果表明,常规粳型超级稻宁粳1号和宁粳3号抽穗后干物质积累占籽粒产量的70%~80%,茎叶等营养器官的表观转运率少,易高产稳产。足够的颖花量是高产稳产的保证,要达到11.0 t hm^-2以上的产量,颖花数要 ≥ 42 000 m^-2;要达到11.7 t hm^-2以上的产量,颖花数要 ≥ 45 000 m^-2,同时结实率 ≥ 90%,粒重 ≥ 26 mg。超高产群体抽穗期适宜叶面积指数(LAI)为7.0~7.5,叶色呈“黑黄”节奏变化,后期生长速率(CGR)高,收获指数(HI)≥ 0.5。氮肥的适量施用和适当后移,不仅可以保证宁粳1号和宁粳3号生育期“黑黄”节奏变化,建立抽穗期适宜LAI的群体,还可以保持超高产株型特征,提高抽穗后LAI、叶面积维持期、CGR和HI,最终实现超高产量。     

化学打顶对棉花群体容量的拓展效应

以常规人工打顶为对照,在大田条件下设置不同种植密度(18万、22.5万和27万株·hm-2),研究化学打顶对棉株形态、群体器官数量和经济产量等的影响.结果表明,化学打顶棉花株高显著高于人工打顶,平均高出17％,中上部果枝显著变短,尤其是上部果枝平均比人工打顶短75％.冠层中部透光率平均提高约13％.在相同密度条件下,化...     

新疆石河子棉区高密条件下冠层结构和光分布特征

对新疆石河子5个棉花主栽品种全生育期的干物质积累、生长参数、产量和盛铃期的冠层结构、光渗透能力和光分布等进行了测量分析。结果表明,作物生长速率、铃生长率以及子棉产量等均与总受光量呈正相关关系,净同化率则与单位叶面积受光量呈正相关关系,说明受光量是决定干物质生产和产量的重要因素;单位叶面积受光量即光的渗透能力与单位土地面积总受光量呈正相关关系、而与LAI呈负相关关系,说明冠层结构也是影响冠层受光量的主要因素;总受光量与LAI呈显著的正相关关系,说明LAI最大值并未达到最适宜水平。新疆地区棉花高产棉田的主要特征可以总结为叶数少、叶片大、冠层结构为椭圆形。由于叶面积指数尚未达到最适宜水平,增加种植密度可能是提高产量的一个途径。     

长江下游棉区抗虫杂交棉适宜密度研究

以湘杂棉8号为材料,于2008-2009年在南京研究了不同密度对杂交棉群体结构、光合势、干物质积累量与分配、产量的影响。结果表明:盛铃期以前,棉花叶面积指数、光合势、群体生长率随密度的提高显著增大,之后,高密度(3.9万株.hm-2以上)棉花的叶面积指数、光合势与群体生长率均较低,且铃数与铃重也降低,难以获得高产。综合分析,长江流域下游棉区抗虫杂交棉适宜密度为3.0万株·hm-2左右。     

北疆灌耕灰漠土施钾对棉花钾素营养生理和产量的影响

 选择新疆北疆棉区具有代表性的灌耕灰漠土,采用透射电镜显微技术和常规分析方法,对棉花的钾素营养和钾肥肥效进行了研究。结果表明,施钾可提高棉花冠层功能叶的气孔导度,改善棉花生长中后期功能叶的叶绿体超微结构,使基粒片层数量多且排列整齐致密,而不施钾会导致棉花功能叶片叶绿体过早解体。施钾显著提高了棉花的含钾量,叶和铃壳中钾含量比对照分别增加了13.3%和6.3%。施钾可使果枝数增加11.8%,显著提高皮棉产量,但对纤维品质无明显作用。     

不同密度对穴盘育苗移栽棉花生长发育及产量的影响

为研究穴盘育苗移栽棉花的关键栽培技术,在大田栽培条件下,以科棉6号为研究材料,分析不同密度条件下,穴盘育苗移栽棉花的生长发育特性。结果表明,在密度3万株/hm2条件下,穴盘育苗移栽棉花每公顷成铃最多,达90.3万个,产量最高,达4300.5kg/hm2。在营养生长方面,株高随密度的增加而增加,但3.6万株/hm2处理株高太高,需控制其株高生长。单株主茎叶数则表现为,在低密度条件下较多,高密度条件下较少,如8月15日,密度1.8万株/hm2处理主茎叶数26.2张,3.6万株/hm2处理仅为24.0张。但在3万株/hm2条件下,群体LAI较为适宜,叶角较高,叶片直立,如在8月15日,LAI为3.75,叶角62.3。在生殖生长方面,各密度处理间单株现蕾数无明显差异,单株成铃在低密度条件下成铃高。但密度3万株/hm2处理群体蕾量较高、成铃数最多。进一步分析各处理群体质量指标结果表明,密度3万株/hm2处理亩果节、成铃率、高效叶面积、铃叶比均最为适宜。     

共生期与种植密度对棉田套播油菜生长及产量的影响

为探讨共生期和密度对棉田套播油菜生长和产量的影响, 设置3个共生期: 棉油共生10 d (T10)、20 d (T20)和30 d (T30)及4个种植密度 30 (D1)、45 (D2)、60 (D3)和75万株 hm^–2 (D4)裂区试验。结果表明: (1)同一密度下, 延长共生期, 越冬期、蕾薹期和花期绿叶数、叶面积指数均增加, 促进了根系及地上部干物质累积, 根冠比、株高、根茎粗增加, 茎秆酸不溶木质素和总木质素含量下降, 可溶性糖、半纤维素和纤维素含量升高。油菜根倒角度虽增加, 但茎倒角度、总倒伏角度减小, 油菜单株和群体产量均增加, 以T30D2群体产量最高。(2)密度对油菜生长和产量的影响因共生期不同存在差异。相同共生期处理下, 随密度增加, 单株绿叶数减少, 根系干物质、地上部干物质累积量降低, 单株产量降低。T30条件下, 叶面积指数(LAI)随密度增加呈先增后减的趋势, 在D3密度时, LAI最大; 在T20、T10条件下, LAI则随密度增加而增加。群体产量与LAI变化趋势一致。在T30、T20处理下, 茎倒角度随密度增加呈先降后增趋势, 在T10处理下, 则逐渐增加, 与茎秆纤维素含量变化趋势相反, 两试点均为T30D3田间总倒伏角度最小。(3)武穴及天门试点棉田套播油菜产量所要求的共生期及密度最优配置分别为29.8 d、48.8万株 hm^–2, 29.7 d、57.6万株 hm^–2; 在此配置下, 两试点油菜产量理论值分别为3243.0、3082.8 kg hm^–2, 与当地棉田套播油菜常用栽培模式(共生期15 d, 密度15.0~22.5万株 hm^–2, 产量约2625 kg hm^–2)相比, 可实现增产23.5%、17.4%。