山东省冬小麦品种冠层结构及光截获的研究

研究了山东省14个冬小麦高产品种（系）的冠层结构和光截获（LI）及分布特性。结果表明：参试材料间盛花期冠层消光系数K存在显著差异。中下层叶片相对光强（I／I0）的差异程度大于上层叶片。适度的增加上部节间长、提高株高构成指数（IL）、降低上层叶片面积所占比例和角度指数，有助于减小冠层K并改善透光条件。盛花期LI及分布特性对作物生长率（CGR）、籽粒形成及最终产量有重要影响。并对小麦冠层结构改良和研究的有关问题进行了探讨。     

冬小麦冠层光谱红边特征分析

通过对不同N素营养水平冬小麦冠层光谱特性的田间试验研究,发现红边位移现象:在孕穗期前,红边随施N量增加向长波方向"红移";孕穗期后"红移"现象基本消失,继而发生"蓝移"。红边参数中红边斜率(dλred)与叶片N累积量(TN.D)、叶绿素含量(CHL.T)、叶绿素密度(CHL.D)的相关关系通过显著性检验,红边面积(∑dλ680~760)和叶片全N含量(N%)的相关关系通过显著性检验,红边位置(λred)、红边斜率、红边面积与叶面积指数有着密切关系,均通过极显著性检验,一些红边参数可作为小麦农学参数估测的简便方法。     

水分亏缺对冬小麦冠层温度影响的研究

采用不同方法模拟冬小麦缺水状况,测定冠层温度日变化过程及不同处理叶面温度变化的结果表明,水分亏缺使冠层温度升高１．５～２．０℃。长期干旱使作物生长不良,冠层温度对土壤水分亏缺敏感程度下降。     

不同水肥处理下冬小麦冠层含水率与温度关系的研究

研究了不同水肥处理下冬小麦冠层含水率与冠层温度的关系。结果表明,随灌水量增加,冬小麦冠层含水率呈逐渐增加的趋势,灌水量达一定程度后,冠层含水率反而下降,冠层温度表现出与冠层含水率相反的趋势;冠层含水率与冠层温度呈显著负相关。两品种施氮处理冠层含水率均明显高于不施氮处理。“京冬8号”各施氮处理冠层含水率随施氮量增加呈逐渐降低的趋势,冠层温度则随施氮量增加而上升;其冠层含水率与冠层温度存在显著负相关关系。“中优9507”各施氮处理不具“京冬8号”的规律性,但其冠层含水率与冠层温度也呈负相关。用冠层温度反映冠层含水率具有较高的可靠性。     

冬小麦冠层内二氧化碳浓度的变化规律

根据农田实测资料，分析二氧化碳浓度时空分布规律，研究二氧化碳浓度降低对作物群体光合生产力的影响。主要结果：１．白天，由于小麦光合作用，群体内部二氧化碳浓度降低。在空气动力作用下二氧化碳由大气和２表面向冠层内输送，冠层中通量为零处浓度最低。     

节水灌溉条件下冬小麦优化施肥研究

在东新大田生产条件下,就冬小麦只进行冬灌时的优化施肥问题进行了研究.结果发现由于东新土壤普遍缺N而富P,施用P肥无明显增产效果,低N下施P反而减产;而施N则具有明显节水增产效果.因此,在东新只灌一水(冬灌60mm)情况下,从发挥肥效和提高WUE的角度出发,施纯N150kg/hm²,N:P=2:1即可达到较优效果,过量NP肥施用无助于产量和WUE的提高.     

优化灌溉与施肥对冬小麦冠层结构的影响研究

盆栽试验研究连作对茄子苗期生长的影响结果表明 ,生长初期 4 5d内重茬茄苗株高、叶面积、主根长和总根长明显低于正茬 ,导致茄苗地上部、地下部鲜物质量分别比正茬减少 33 2 %和 30 2 % ,且重茬茄苗随苗龄的增加其根结线虫危害加重。对重茬土壤消毒虽消除线虫的危害 ,但未完全改善重茬茄苗生长状况 ,且播种后 7d重茬土壤茄子出苗率比正茬低 15 % ,表明茄子连作障碍是土传病虫害和化感物质共同作用的结果。通过水培收集的根系分泌物 ,随添加量的增加而对茄子胚根、胚芽生长的抑制作用增强 ,表明化感作用是茄子连作障碍的重要因子之一。     

喷灌均匀性和灌水量对冬小麦冠层下水量分配的影响

为研究冬小麦冠层对喷灌水量的再分配规律,探讨不同灌水量下喷灌均匀性对土壤含水率空间分布、冬小麦生长状况及产量的影响,该研究于2020—2021年在常州市金坛区开展了冬小麦田间喷灌试验.该试验依据作物需水量设置3个灌水量(充分灌溉、2/3需水量、1/3需水量)处理和2个喷灌均匀性(高:75％、低:55％)处理,通过冠层上...     

荫蔽栽培与亏缺灌溉对干热区小粒咖啡生长和冠层结构的影响

干热区小粒咖啡水、光管理粗放,高效生产受到限制。通过大田试验,采用完全组合设计,设3个灌水水平[充分灌水(FI)、轻度亏缺灌水(DIL)和重度亏缺灌水(DIS)]和4个荫蔽栽培模式[无荫蔽(S0):单作咖啡;轻度荫蔽(SL):4行咖啡间作1行香蕉;中度荫蔽(SM):3行咖啡间作1行香蕉;重度荫蔽(SS):2行咖啡间作1行香蕉],研究香蕉荫蔽栽培下亏缺灌溉对干热区小粒咖啡生长和冠层结构的影响。结果表明:与FI相比,其余灌水处理的株高增量和新梢长度分别减少13.62%～23.94%和8.82%～13.96%,总定点因子增加9.55%～34.97%。与S0相比,其余荫蔽处理的株高增量、茎粗增量、冠幅增量、新梢长度和叶面积指数分别增加18.33%～33.65%、6.43%～15.47%、5.38%～12.60%、8.82%～24.69%和5.18%～22.85%,冠层开度、林隙分数、平均叶倾角、总定点因子和透光率分别减少4.42%～15.50%、4.85%～16.49%、5.50%～15.07%、13.78%～41.44%和10.36%～31.78%。相关分析表明,冠层开度、林隙分数、平均叶倾角、直接定点因子、间接定点因子、总定点因子、冠下直接辐射、冠下间接辐射、透光率和消光系数相互之间均呈显著正相关,且分别与冠层叶面积指数呈显著负相关。聚类分析表明,当类间距离为5时,可将12个处理分为3类, FISS、DILSS和FISM处理为第1类, FISL、DILSL、DILSM、DISSS、FIS0和DISSM处理为第2类, DILS0、DISSL和DISS0处理为第3类。其中第1类的生长状况最佳,可作为干热区小粒咖啡灌水处理和香蕉荫蔽栽培模式的优选组合。该结果可为干热区小粒咖啡水光管理提供理论指导。     

补充灌溉、氮素营养与秸秆覆盖对冬小麦生长及产量的影响研究

大田试验研究补充灌水、施N肥与秸秆覆盖对冬小麦根系和地上部生长、产量及其构成因子的影响结果表明 ,施N肥对冬小麦生长发育和产量的效应最明显 ,单独覆盖秸秆或补充灌水基本无效甚至出现副作用。施用N肥和秸秆覆盖可促进冬小麦根系发育和地上部生物量累积。肥料供应充足时覆盖秸秆对冬小麦根系的作用与水分状况有关 ,土壤水分胁迫下秸秆覆盖效果不明显 ,此时施用N肥甚至出现一定负效应。水分充足与否 ,施N肥和秸秆覆盖均对冬小麦产量的形成有一定协同效应 ,补充灌溉与施用N肥和秸秆覆盖配合处理小麦产量最高。     

冬小麦施用控释氮肥增产效应研究初报

冬小麦施用 2种控释N肥田间小区试验研究结果表明 ,不同灌水量、等N量下冬小麦施用乐喜施控释N肥 (F2 )和众品控释N肥 (F3 )均比施用普通尿素 (F1)显著提高产量 ,产量结构明显改善 ,N素利用效率分别提高 3%～ 5 % (W1)和 2 %～ 6 % (W2 ) ,经济效益F3 处理增收 10 82元 /hm2 ,而F2 处理平均减收 6 32 7元 /hm2 ,收获期耕层土壤所保持的N量较多。     

半湿润区农田生态系统氮肥对不同基因型冬小麦产量构成的影响

施N对“NR9405”、“9430”、“偃师9号”、“小偃6号”、“陕229”、“西农2208”、“矮丰3号”和“商188”这8种不同基因型冬小麦产量构成影响的田间试验结果表明,单株分蘖成穗数、单位面积粒数和单位面积株数的差异同时受基因和N素营养水平控制。“矮丰3号”和“小偃6号”单株分蘖成穗数最多,分别为2.00分蘖穗/株和1.72分蘖穗/株,“9430”最少,为0.85分蘖穗/株。从不同基因型看,施N比不施N处理增加0.74穗/株,每穗粒数在不同基因型间存在极显著差异,以“西农2208”最多,为36.73粒/穗,“NR9405”最少,为24.35粒/穗,施N对每穗粒数无显著影响。单位面积株数主要受施N影响,基因型间差异相对较小。基因型和施N同时显著影响单位面积粒数和千粒重,但基因型对千粒重的影响程度大于N肥。从2个施N水平看,单位面积籽粒产量存在显著差异,“矮丰3号”、“西农2208”、“偃师9号”、“陕229”、“9430”、“小偃6号”、“商188”和“NR9405”依次减小,“矮丰3号”为435g/m2,“NR9405”为316g/m2,相差119g/m2。施N可极显著增加单位面积籽粒产量,不同基因型施N处理平均产量为463.38g/m2,不施N处理为296.13g/m2,相差167.25g/m2,N肥对产量的影响主要与施N增加了单位面积穗数和千粒重有关。     

水肥耦合对冬小麦籽粒蛋白质及氨基酸含量的影响

为了解不同水、肥条件下小麦籽粒氨基酸及蛋白质含量的变化, 2009~2010 年度在河南省洛阳市农业科学院以“洛旱2 号”小麦为材料, 采用防雨棚池栽种植方式, 研究了不同灌水量、施氮和施磷量及其互作对小麦籽粒蛋白质及氨基酸含量的影响。结果表明: 不同灌水量和施氮量对小麦籽粒蛋白质和氨基酸均有极显著影响(P≤0.01), 且灌水×施氮互作效应显著(P≤0.05 或P≤0.01); 而施磷对其影响不显著。小麦籽粒蛋白质和氨基酸含量均随施氮量增加而增加, 随灌水量增加而降低, 但当灌水量超过282.0 mm、施氮量超过179.2 kg·hm^-2 时, 各指标的变化不再明显,蛋白质含量在高施氮量下略有下降。而必需氨基酸占总氨基酸含量的比例呈随灌水量增加而增加,随施氮量增加而降低的趋势。从不同水肥处理组合看, 蛋白质和氨基酸含量以处理组合N₁₀₅P₄₂W₁₂₇[施氮量105 kg(N)·hm^-2、施磷量42 kg(P₂O₅)·hm^-2 和全生育期灌水量127 mm, 下同]最高, 必需氨基酸/总氨基酸以处理组合N_30.8P₁₂₆W₂₈₂ 最高。籽粒产量随灌水量的增加而增加, 且产量高的处理其水分利用效率也较高。综合从蛋白质及氨基酸产量看, 以处理组合N_179.2P₁₂₆W₂₈₂ 表现最好, 即施氮量为179.2 kg·hm^-2、施磷量为126 kg·hm^-2、灌水量为282 mm。     

基于手机相机获取冬小麦冠层数字图像的氮素诊断与推荐施肥研究

本文利用不同型号手机、通过不同拍摄角度获取冬小麦拔节期冠层图像,并对其图像进行色彩参数的提取、处理与分析,与传统小麦氮素营养指标进行相关性分析,筛选出敏感色彩参数,对二者进行拟合建模,建立了冬小麦氮素营养诊断指标体系和推荐施肥指标体系,为作物精准施肥提供参考。研究结果表明,在获取冬小麦冠层图像时,适宜从逆光俯视的角度拍摄,不同型号的手机拍照获取的冠层图像色彩参数没有明显差异,冠层图像色彩参数中可见光大气阻抗植被指数(VARI)及红光标准化值[R/(R+G+B)]与传统诊断指标叶片SPAD值、茎基部硝酸盐浓度均有显著的相关关系;其中VARI最为敏感,可作为冬小麦氮素营养诊断的色彩参数指标,诊断方程为冬小麦茎基部硝酸盐浓度=1.481×106×VARI4.987,依据此给出了不同VARI值下的冬小麦营养状况以及推荐施氮量。并基于此研究成果进行了手机软件开发,建立了一款针对冬小麦氮素营养诊断与推荐施肥的软件,为基于手机相机开展冬小麦氮素营养诊断与推荐施肥技术的推广与应用提供了技术支撑。     

秸秆还田与氮肥耦合对冬小麦光合特性及产量形成的影响

秸秆还田下不同N肥用量的耦合试验研究表明,与单施N肥处理比较,秸秆还田能明显改善冬小麦的光合性能,提高小麦千粒重,进而提高小麦产量。秸秆还田下随施N量增加,小麦各时期光合速率和蒸腾速率显著提高,但当施N量超过225kg/hm2,反而引起光合性能降低。本试验结果表明,秸秆还田下配施N肥主要通过影响每hm2穗数影响产量,以秸秆还田配施N 225kg/hm2的处理为宜。     

两种施氮水平下不同基因型冬小麦叶片光合特性与形态差异的研究

田间试验研究不施N和施N(90kg/hm2)条件下“NR9405”、“9430”、“偃师9号”、“小偃6号”、“陕229”、“西农2208”、“矮丰3号”和“商188”等8种不同基因型冬小麦中后期生理特性及其叶片形态的差异结果表明,抽穗期倒二叶和灌浆期旗叶的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率及瞬时水分利用效率在不同基因型间存在显著差异,施N仅能显著降低抽穗期倒二叶的蒸腾速率,而对功能叶的其他生理指标无明显影响。小麦成熟期旗叶和倒二叶的长度、宽度及叶面积在不同基因型间也存在极显著差异,施N对这些叶片形态指标有极显著地促进作用,基因型和N肥同时影响灌浆期旗叶的SPAD值,而叶片衰老指数主要受基因型调控。总体上看,冬小麦叶片形态指标同时受施N和基因型影响,而生理指标主要受基因型影响,N肥的影响相对较小。     

氮肥用量对旱地冬小麦产量及夏闲期土壤硝态氮变化的影响

在陕西渭北旱塬,利用长期定位试验研究了长期不同氮肥用量（0、80、160、240、320 kg hm-2）对旱地冬小麦产量形成,氮素利用,土壤硝态氮残留、夏闲期淋溶和矿化的影响。结果表明：随用量增加,施氮提高旱地小麦产量的效应下降,而土壤硝态氮残留迅速增加。作物生长当季的硝态氮残留主要分布在0～60 cm土层,施氮超过160 kg hm-2时,达56.8～211.7 kg hm-2,来源于当季施用氮肥的残留占64%～90%。夏闲期土壤硝态氮发生淋失的土层深度和硝态氮淋失量均与施氮量呈显著的抛物线关系（r = 0.988 9和0.994 0）,施氮量超过160 kg hm-2时,每增加100 kg hm-2的氮肥投入,硝态氮淋失深度和淋失量增加量分别高于27 cm和80.4 kg hm-2。平均每10 mm的夏闲期降水可使离开原土层发生淋溶的硝态氮向下移动2～4 mm。施氮量对硝态氮淋失的深度没有显著影响。夏闲期土壤氮素矿化量、来源于当季施入土壤肥料氮被生物固定后的再矿化量分别为51.8～160.9 kg hm-2和31.6～109.2 kg hm-2。基于本研究,建议渭北旱塬冬小麦施氮量控制在146～163 kg hm-2,以保证旱地小麦高产,防止过量肥料氮残留,减少淋溶风险。     

腐植酸与氮肥配施对冬小麦氮素吸收利用及产量的影响

研究腐植酸与氮肥配施对冬小麦产量、氮素吸收及经济效益的影响,可为提高氮肥的增产效益,减少氮肥对生态环境的污染提供理论指导。在河南褐土区冬小麦-夏玉米轮作制度下,于2014年开始在河南省南阳市卧龙区开展田间定位试验,共设置单施磷钾肥、常规施肥、单施腐植酸、常规施肥+腐植酸、常规施肥减氮15%+腐植酸、常规施肥减氮30%+腐植酸6个处理,分析不同氮肥与腐植酸配施下冬小麦产量和氮肥利用的特征。结果表明,腐植酸与氮肥配施可以有效提高冬小麦的产量及其构成要素,促进植株对氮素的累积,提高氮肥利用率。其中,常规施肥减氮15%+腐植酸处理下冬小麦产量、籽粒氮含量、籽粒氮累积量、地上部总氮累积量、氮肥利用效率和纯收益均增加,与常规施肥相比,冬小麦产量增加4.96%,氮肥利用效率增加23.42%,纯收益增加2.18%。常规施肥减氮30%+腐植酸条件下冬小麦产值和收益降低。因此,在施用腐植酸的基础上,配施适量氮肥才能获得较高的产值和收益。常规施肥减氮15%+腐植酸是本研究区域最佳的施肥模式,对实现现代化农业生产的高产高效、资源节约和生态环境保护具有重要意义。