沟播和垄作条件下冬小麦田的土壤水分动态变化研究

通过冬小麦沟播和垄作试验,结果表明,沟播小麦不同灌水处理在0 12 0cm土壤层次中水分均呈下降趋势,0 90cm层次土壤水分下降幅度较大,而10 0 12 0cm层次下降幅度较小。从沟播和垄作麦田土壤贮水量差值的分析可以看出,沟播麦田土壤贮水量要明显高于垄作麦田,沟播的同一时期沟垄间的土壤水分差异在0 90cm土层要低于垄作的,而10 0 12 0cm土层就极其相近。从沟播和垄作的土壤水分纵深分布上比较,在各处理均没有灌水的情况下,沟播和垄作同一层次不同灌水处理的土壤水分极差均出现在0 10cm ,但随灌水处理灌溉次数的增加,沟播出现较大水分差异的土层下移,出现在10 2 0cm。     

耕作方式和氮肥用量对旱地小麦产量、水分利用效率和种植效益的影响

为探索旱地小麦增产增效增收协同的耕作方式及其配套施氮技术.2016—2017(欠水年)和2017—2018(丰水年)年度,在豫西典型旱区洛宁县设置夏闲期深松(ST,麦收后2周左右隔年进行)和翻耕(PT,传统的7月或底8月初连年进行)2种耕作方式为主区,设置4个氮肥用量为副区(播前基施纯氮0(N0),120(N120),...     

旱地地膜冬小麦适宜播种密度和播期研究

冬小麦是黄土高原地区的主要粮食作物之一,其产量高低直接影响到该区粮食总产。试验结果表明,在地膜覆盖条件下,黄土高原南部地区冬小麦适期播种时期为9月20～25日,适宜播种密度为6～9粒/穴,适宜的播种密度和播种期有利于土壤水分的优化利用和水分利用效率的提高。     

Forage and Grain Yield Response to Applied Sulfur in Winter Wheat as Influenced by Source and Rate

ABSTRACT

Recently, environmental quality issues related to sulfur (S) have made it necessary to reduce its release into the atmosphere in wet or dry forms, which in turn might influence the S requirement of crops. It is anticipated that by 2020, S deposition will decrease by up to 30% in eastern portions of Oklahoma and by 15% throughout the remainder of the state. This change calls for frequent monitoring and evaluation of S nutrition in wheat and other crops. Experiments were conducted at Hennessey and Perkins research stations for a period of seven years starting in the fall of 1996, with the objective of assessing the effect of different levels of elemental and sulfate-S fertilizers on the grain and forage yields of winter wheat in Oklahoma. The experimental design was a randomized complete block with three replications. Four S rates, 0, 56, 112, and 224 kg S ha^{? 1}, were applied to the plots from 1996 to 2002 as CaSO₄. Another two rates, 56 and 112 kg S ha^{? 1}, were included in the trials beginning in 1998 using 92% elemental S. Gypsum, as a source of S for winter wheat, resulted in a greater yield than did elemental S in cases where S fertilizer sources were deemed significant. In six of 14 trials from 1996 to 2002, applied S as CaSO4 significantly increased wheat-grain yields. Observing significant grain and forage yield increases due to applied S was important, but the response was sporadic and unpredictable from one year to the next.     

Effect of Water Quality and Different Planting Methods on Wheat Yield

To study the effects of water quality and planting method on wheat yield, a field experiment was conducted. The study indicated that grain yield and yield components decreased with the utilization of saline irrigation water. However, salinity had the least effect in the system using furrow-irrigated raised wavy beds with 60 cm furrow to furrow width (FIRWB₆₀) because it had less surface soil salinity compared to conventional flat planting (FP). For the FIRWB₆₀ system, 1000-grain weight, grain protein, and leaf chlorophyll content were greater than FP. This resulted in grain yield increases of 5.3 and 12.5%, for FIRWB₆₀ in the saline irrigation water of 8 and 12 dS m ^–1, respectively, compared with FP. Based on the grain yield and yield components, it can be concluded that FIRWB is a suitable planting system for reducing salinity defects. Therefore, it can provide sustainable agriculture in arid and semi-arid regions.     

气候变化对陕西省冬小麦种植区的影响

选取全省资料年代较长的54个地面测站1961—2004年的温度、降水等基本气象要素资料，探讨丁陕西省气候变化特点，计算了冬小麦越冬期积温变化。研究了陕西省热量资源和水资源对冬小麦种植区的影响。结果表明，陕西省年、季平均气温在20世纪80年代中期发生了突变，80年代中期以前呈波动性的下降趋势，80年代中期后开始增温，90年代后增温迅速。降水量呈阶段性减少趋势。陕西省20世纪80年代中期后气温明显变暖，热量资源增加，冬小麦种植区北界向北扩展．但90年代开始干旱加剧，水资源严重不足。陕西省气候变化对冬小麦的负面影响大于正面影响。     

施氮量和行距对冬小麦产量及生理特性的影响

为探明不同栽培措施对小麦产量的调控差异,以强筋小麦济麦20和中筋小麦中麦8号为试验材料,采用三因素裂区设计,以施氮量为主区,设150、210、270 kg·hm-23个水平;以行距为裂区,设12、20cm 2个水平;以供试品种为小裂区,设济麦20和中麦8号2个水平,在高产栽培条件下研究不同施氮量和行距对冬小麦产量的影响及其生理基础。结果表明,济麦20和中麦8号,2种小麦籽粒产量均在270kg·hm-2施氮量水平下得到显著提高;在210 kg·hm-2或270 kg·hm-2施氮量条件下,20 cm行距更有利于2个小麦品种高产的形成。随着施氮量增加或行距增大,2个小麦品种旗叶SPAD值和净光合速率均在270 kg·hm-2施氮量和20 cm行距条件下保持较高值,可积累更多光合产物,为实现高产奠定基础。因此,本试验条件下,济麦20和中麦8号均在270 kg·hm-2施氮量、20cm行距组合下达到高产。本研究得到了小麦高产的最佳施氮量和行距组合,这对我国冬小麦高产栽培具有一定的指导意义。     

耕作对坡耕地水土流失和冬小麦产量的影响

在模拟降雨和自然降雨条件下研究长期（6年）定位耕作措施对豫西早区坡耕地水分保持、土壤流失以及冬小麦产量的影响。耕作措施包括少耕、免耕覆盖、深松覆盖和常规耕作。田间模拟降雨试验用来测定不同耕作措施对径流和土壤流失的影响，自然降雨小区主要用来验证模拟试验结果，同时测定不同耕作措施对冬小麦产量的影响。模拟试验结果表明：不同耕作措施下的土壤饱和导水率没有明显差异，雨前土壤含水量和降雨强度均显著影响地表径流。在试验条件下，免耕覆盖处理未产生径流和土壤流失，水土保持效果最好。与常规耕作比较，深松覆盖处理分别减少径流和土壤流失50％和90％。尽管少耕可以有效降低土壤流失，但其产生的径流量和常规耕作相近。在自然降雨条件下，免耕覆盖和深松覆盖的水土保持效果从第3年开始显著。深松覆盖在任何年型均能够显著提高冬小麦的产量。相比较常规耕作，深松覆盖平均增产9．4％。免耕覆盖除丰水年也能显著提高冬小麦产量．但增产效果不如深松覆盖显著。少耕无明显增产效果。由于产量对农民来说是评判一个耕作措施效果的重要依据，同时考虑到深松覆盖显著的水土保持效果，我们认为深松覆盖是适合当地早作农业的一个有效耕作措施。     

施硫对不同筋力型品种小麦碳氮运转和产量的影响

在大田条件下,研究了不同施硫水平对不同筋力类型品种植株C-N积累与转运规律和籽粒产量及蛋白质、淀粉含量的影响.结果表明,施硫处理提高了两品种成熟期单茎籽粒重和籽粒氮素的积累量和开花前营养器官贮存干物质和氮素的转运量以及转运干物质和氮素对籽粒重和籽粒氮素积累的贡献率,与不施硫对照(S0)相比,每1 hm2施20 kg纯S(S1)处理能明显提高两品种的产量构成因素,显著提高籽粒产量,两品种分别增产10.69%和9.78%,同时极显著地提高了籽粒蛋白质和淀粉含量.大量施用硫肥(100 kg/hm2)处理的效果小于适量施用(20 kg/hm2)处理.试验结果表明,施用适量硫肥可以明显调节小麦植株C-N积累与运转,进而促进较高的籽粒产量和蛋白质、淀粉的积累.     

施肥对黄土高原旱地冬小麦产量及土壤肥力的影响

肥料定位试验结果表明:各种肥料单施或配施对小麦产量影响顺序为MNP>NP>MN>N>M>MP>P>CK,不同肥料间具有明显的正交互效应。化肥配施可显着提高旱地小麦的水分生产效率和肥料利用率,有机肥与氮磷肥配合施用效果最佳,可使小麦耗水系数降低51.0%,水分利用效率提高165.6%,氮肥、磷肥利用率分别提高8.3,6.0个百分点,土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷和速效钾含量分别提提高1.9g/kg、0.05g/kg、21.3mg/kg、16.8mg/kg和34.0mg/kg。     

不同种植密度条件下两种穗型冬小麦品种根际土壤酶活性的动态变化

在大田试验条件下，研究了2种穗型冬小麦品种在不同种植密度条件下根际土壤酶活性的动态变化。结果表明，随着生育时期的推进，两种穗型冬小麦品种根际土壤蛋白酶、过氧化氢酶和脲酶活性均呈先增高后降低的单峰曲线变化，拔节期和抽穗期活性较高，返青期和开花期活性则较低。不同种植密度条件下，豫麦49—198系根际土壤蛋白酶、脲酶活性均随密度增加呈先增高后降低的变化趋势，而过氧化氢酶活性表现不明显；兰考矮早八3种根际土壤酶活性随密度增加呈先降低后增高的变化趋势。不同密度水平下3种酶活性的方差分析表明，蛋白酶、脲酶差异达到显著水平，过氧化氢酶差异不显著。     

Within-Field Variability of Winter Wheat Yield and Grain Quality versus Soil Properties

Within-field variability in wheat grain yield and its quality always exists in production fields and depends, among other factors, mainly on various soil properties related to nutrients and water availability. The aim of the research was to examine the relationships between selected soil properties such as texture; pH; content of the available phosphorus (P), potassium (K), magnesium (Mg), and organic carbon; and winter wheat grain yield and quality under rainfed conditions. Six crop fields with winter wheat (Triticum aestivum, L.) in three sites located in different regions of Poland were examined during two seasons. The grain yield was mainly determined by the soil texture, and the majority of the chemical soil properties did not have a significant effect on grain yield. The grain quality traits were determined by the examined soil properties to a smaller degree than grain yield. The relationships were not consistent across sites and years.     

集雨补灌对旱地冬小麦产量和水分利用的影响

试验结果表明:集雨补灌显着提高了冬小麦产量和水分利用效率,蒸腾速率增大。无论是干旱年份或正常年份,集雨补灌的最佳时期均为拔节期,此期补灌12.24mm,较其它时期等量供水的供水效率提高2～6倍,表现出需水关键期有限水分供给的高效性。     

轮作、耕作及行距对麦田土壤温度动态的影响

研究了加拿大南部冬小麦田在轮作、耕作和行距共同作用下的土壤温度动态。田间裂区试验主区为3个轮作(冬小麦连作、冬小麦/油菜轮作和冬小麦/夏休闲),副区包括两种耕作技术(免耕和常规耕作),小裂区包括两种种植行距(等行距和大小行)。结果表明,免耕处理下秸秆覆盖有效地降低了冬季土壤的冻结深度。在1993～1994年度,连作小麦免耕土壤的-5℃等温线要比常规耕作浅22cm。免耕秸秆覆盖的温度效应在冬小麦连作和冬小麦/油菜两种轮作上比在冬小麦/夏休闲上更为明显。在冬小麦连作和冬小麦/油菜轮作下,免耕土壤2.5cm的春季温度连续4个月显著低于常规耕作土壤。1994年4月8日,免耕和常规耕作农田2.5cm处的温差在冬小麦连作处理上达到4.1℃。对于冬小麦/夏休闲处理,由于秸秆覆盖量较少,耕作措施对土壤温度的影响不太明显。在1994年春季,大小行种植的土壤温度显著高于等行距种植的土壤温度。因此,免耕主要通过秸秆覆盖来改变土壤的温度状况。通过轮作、耕作和行距等措施,可以在一定程度上实现土壤温度的人为调节     

半干旱地区不同年代冬小麦品种根系生长和水分利用效率对种植密度的响应

优良的品种与科学合理的种植密度是提高小麦产量的基础。试验以3个不同年代在黄土高原半干旱地区大面积推广的冬小麦品种为试验材料,设置了3个种植密度（100万株/hm²、250万株/hm²、350万株/hm²）,通过田间小区实验研究了种植密度对其根系生长,产量及其水分利用效率的影响。结果表明:不同年代冬小麦品种的根系生长,水分利用效率及其产量对种植密度的响应不同。1960s品种（丰产3号）的根系生长、产量及水分利用效率随种植密度的增加而降低;1980s品种（小偃6号）在中密度时根系生长,产量及水分利用效率最大,低密度次之,高密度最小;现代品种（长旱58）根系生长,产量及水分利用效率随种植密度的增加而提高。在本实验条件下,现代品种较前品种的最高水分利用效率和最高产量均显著增加,而相应的根重密度和根长密度却显著降低。这表明在黄土高原半干旱地区小麦品种更替过程中,小麦的根系生长可能存在对其产量和水分利用效率不利的冗余,只不过这种根系生长的冗余随品种的更替而降低,并因此提高了其水分利用效率和产量。     

垦利县冬小麦面积的卫星遥感与分布动态监测技术

应用陆地卫星TM资料和遥感图像处理ENVI3.2软件，以监督分类波谱角法、人机交互等方法提取冬小麦面积及分布信息。采用图像复合分类监测、比值（差值）图像监测、分类结果叠加监测和信息复合人机交互目视提取等方法研究了垦利县1987～1998年冬小麦播种面积及其空间分布的动态变化。结果显示，垦利县冬小麦播种面积呈不断增加的趋势，11年间共增加了11 264.5 hm²，其中从1992～1996年增加幅度较大。麦田面积的增加主要在垦利县中部和靠近黄河口的两侧地区，其减少则主要分布于西南和东北两个原小麦集中分布区。研究结果为该县冬小麦生产的管理及决策提供了科学依据。     

耕作方式和氮肥水平对旱地冬小麦籽粒品质的影响

为研究不同耕作方式和氮肥水平对旱地冬小麦籽粒品质的影响,选择常规耕作(CT)、秸秆还田(CTI)、全膜覆土穴播(PM)、免耕秸秆覆盖(NTS)4种耕作方式和75(N1)、150(N2)、225(N3)、300 kg·hm~(-2)(N4)4个氮肥水平,在典型的西北旱作雨养农业区甘肃省农业科学院小麦研究所清水试验站设计大田试验。结果表明,耕作方式和氮肥水平对小麦蛋白质及其组分含量、湿面筋、面团稳定时间、籽粒产量均有显著或极显著影响。与CT相比,PM显著提高了谷蛋白含量和谷醇比,延长了面团稳定时间,有利于加工品质的改善;而NTS的蛋白质总量、湿面筋、球蛋白、麦谷蛋白、谷醇比均显著低于CT。施氮显著提高了籽粒蛋白质、湿面筋、蛋白质各组分含量,增加了面团延伸性和吸水率。与N1相比,N4冬小麦的醇溶蛋白、麦谷蛋白、球蛋白、清蛋白分别增加了56.38%、27.60%、20.87%、17.03%;在4种蛋白组分中,施氮更有利于醇溶蛋白的累积,因此过量的氮肥应用显著降低了谷醇比、缩短了面团稳定时间和最大拉伸比值。同一氮肥水平下,不同耕作方式处理的小麦籽粒平均产量依次为PMCTICTNTS,PM下的平均产量为6 259.63 kg·hm~(-2),比CTI、CT、NTS分别高6.24%、10.54%和20.95%。同一耕作方式下,不同氮肥水平处理的小麦籽粒平均产量依次为N2N3N4N1,其中N2下小麦籽粒平均产量达到6 184.64 kg·hm~(-2),比N3、N4、N1分别高5.78%、7.31%、19.06%。综上可知,在甘肃半干旱雨养农业区实施全膜覆土穴播栽培模式,并增施150 kg·hm~(-2)氮肥,既能大幅度增加小麦籽粒产量,也有利于加工品质的改善,是该地区小麦生产实现高产和优产的最佳耕作和供氮模式。本研究结果为甘肃旱作雨养农业区冬小麦的高产、优质栽培提供了理论参考。     

肥水调控对冬小麦产量及籽粒蛋白质组分的影响

为探明干旱处理与氮磷肥合用后小麦产量和养分积累及分配的变化,在盆栽条件下,以中麦8为试材,在设置3个氮磷肥施用量的基础上,每施肥处理下于开花期再利用称重法设置水分适宜(W1,SRWC=75%)、轻度亏水(W2,SRWC=60%)和重度亏水(W3,SRWC=45%)3个土壤水分水平,研究了肥水调控对冬小麦产量、养分积累及籽粒蛋白质组分的影响。结果表明,与花后土壤水分适宜相比,花后轻度亏水与重度亏水产量分别降低9.73%和15.55%,籽粒氮素积累量降低了3.41%和13.64%,醇溶蛋白含量降低了0.1%和1.1%,穗粒数、千粒重、籽粒磷素积累量、养分收获指数、氮素利用效率、清蛋白含量亦有不同程度的降低,但磷素利用效率、球蛋白含量及谷/醇比呈相反的趋势变化,其中,磷素利用效率以W3最高,达81.76 g·g~(-1),显著高于W1和W2。增施氮磷肥,穗数、千粒重降低,籽粒养分积累量及其蛋白质组分含量增加,但养分利用效率及氮素收获指数降低,其中,与F1(N 120kg·hm~(-2),P_2O_596 kg·hm~(-2))相比,F2(N 180 kg·hm~(-2),P_2O_5144 kg·hm~(-2))和F3(N 240 kg·hm~(-2),P_2O_5192 kg·hm~(-2))产量分别降低了7.23%和7.69%。土壤适度亏水,增施氮磷肥降低了产量、籽粒氮素分配比例及养分利用效率和氮素收获指数,籽粒蛋白质组分含量及谷/醇比提高;土壤重度亏水,增施氮磷肥降低了磷素利用效率、氮素收获指数和清蛋白含量及谷/醇比,提高了产量、籽粒磷素分配比例及球蛋白和醇溶蛋白含量。本研究结果为小麦产量和品质领域研究奠定了一定的理论基础。     

Dry-Matter Partitioning across Parts of the Wheat Internode during the Grain Filling Period as Influenced by Fertilizer and Tillage Treatments

Dry-matter transportation and redistribution is an important factor influencing grain weight during the grain filling period. This study, carried out over two consecutive winter wheat growth seasons (2010/2011 and 2011/2012), examined how dry-matter partitioning across segments of the wheat internode during grain filling period is influenced by fertilizer and tillage treatments. The contributions of current assimilates and remobilization of dry matter to final grain weight were calculated. To precisely illustrate the changes in dry matter during the grain filling period, the whole wheat stem was divided into two parts, the top three part and bottom two part. The former included three segments: the exposed part of the uppermost internode (EXUI), the enclosed part of the uppermost internode (ENUI), and the penultimate internode (PI). The latter included two segments: the lower internode (ERI) and the lowest internode (ESTI). During postanthesis, two different phases characterized by different rates of dry-matter accumulation could be distinguished. The first phase was the dry-matter accumulation; the second phase was mobilization to grains. The bottom two parts contributed more dry matter during pre-anthesis to the final grain; on the other hand, the top three parts contributed more dry matter to the final grain during postanthesis. On average, for the bottom two parts, the ERI segment had the greatest contribution of pre-anthesis dry matter to grain weight (CRAP) (3.68% in 2010/2011 and 5.31% in 2011/2012 growth seasons). For the top three parts, the EXUI segment had the greatest contribution of postanthesis photosynthetic assimilate to grain weight (CAPA) (99.71% in 2010/2011 and 99.08% in 2011/2012 growth season). The top three parts achieved maximum dry weight at 15 days after anthesis (daa), 5 days earlier than the bottom two parts. The heavy rainfall in the late grain filling period of 2011/2012 growth season inhibited postanthesis dry mobilization, and to maintain the grain filling requirements, more dry matter stored during pre-anthesis was redistributed. The present results suggest that rainfall occurring late in the grain filling period may have adverse impact on postanthesis accumulation. To avoid this phenomenon, early sowing with plastic film cover and split nitrogen application may be recommended. Fertilizing with 195 kg hm^?2 (120 + 75) N plus 45000 kg hm^?2 of ox manure and 120 kg hm^?2 phosphate with wheat straw retention during the summer fallow period under conservation minimum tillage produced the greatest stem dry matter at anthesis.     

冬小麦-夏玉米一体化垄作覆盖下农田土壤呼吸变化研究

农田土壤呼吸释放CO2过程加强是导致全球气候变暖的重要途径。通过大田原位实验,研究了雨养条件下垄作覆盖保护性耕作技术条件对土壤呼吸季节性和作物生育后期日变化的影响。结果表明,冬小麦从越冬期到灌浆期,不同处理的土壤呼吸值均以垄作覆盖值最高,平作覆盖次之,平作的值最小,平作处理与其他处理间均达到极显著差异。灌浆期各处理土壤呼吸值达到最大,分别为4．95、4．69、4．4、2．61μmol·m^-2·s^-1;成熟期各处理间大小顺序依次为：平作覆盖处理〉垄作覆盖处理〉垄作处理〉平作处理,平作覆盖与垄作覆盖分别与其他两个处理间达到极显著差异。玉米不同生育时期垄作覆盖处理土壤呼吸值均高于其他处理,平作处理的值最低,不同生育时期垄作覆盖与平作均达到极显著差异,不同处理在夏玉米抽雄期土壤呼吸值最高,成熟期最低。从冬小麦和夏玉米生长后期土壤温度（X）与土壤呼吸强度（Y）日变化看,两者呈显著线形关系,其直线回归方程分别为：Y=0．1704X-0．6372（R^2=0．882＊＊）,Y=0．1039X＋1．2073（R^2=0．8802^＊＊）。显然,同传统的种植模式相比,雨养条件下垄作秸秆覆盖保护性耕作技术模式增大了向大气环境释放CO2温室气体的数量。