施磷与休闲期耕作对旱地小麦幼苗生长的影响

采用大田试验,探讨了休闲期不同耕作措施结合施磷调控对旱地冬小麦播前与越冬期0～100cm土壤蓄水量、农艺性状、根冠比、倒二叶丙二醛(MDA)和脯氨酸含量的影响。结果表明:休闲期深耕、深松可明显提高播前与越冬期0～100cm土壤的蓄水量,且以深耕与中磷处理效果最好;同时,休闲期不同耕作措施结合施磷可调控旱地小麦幼苗生长,影响越冬前小麦的株高、叶面积、分蘖数、单株干重与根冠比;深耕中磷处理明显降低叶片MDA和脯氨酸的含量;休闲期深耕处理效果优于深松与免耕处理,中磷优于高磷与低磷;总之,休闲期不同耕作措施结合磷调控均有利于提高旱地小麦冬前土壤蓄水量、促进旱地小麦地上部与地下部的合理均衡生长,可确保旱地小麦安全越冬与来年增产。     

旱地麦田休闲期耕作配施磷肥对土壤水分及小麦籽粒品质的影响

为研究旱地麦田休闲期耕作配施磷肥对土壤水分及小麦籽粒品质的影响,明确最佳的蓄水保墒配套磷肥施用技术,试验于2014年在运城市闻喜县小麦试验基地展开,以前茬小麦收获后(7月)的休闲期耕作方式为主区,设深翻和免耕2个水平;以播前基施磷肥量为副区,设P2O50(P0),75(P75),150(P150),225 kg/hm2(P225)4个水平,探索旱地麦田0～300 cm土壤蓄水量、产量及品质对耕作及施磷量的响应。结果表明,休闲期深翻可充分蓄纳休闲期降雨,提高旱地麦田播前底墒,并将其蓄积效果延续至孕穗期,最终显著提高产量及籽粒蛋白质及其组分含量;可溶性糖、蔗糖和淀粉含量也显著提高,且均在施磷量为150 kg/hm2时达最大值。经相关性分析可知,旱地麦田越冬—孕穗期0～300 cm土壤需水量与小麦籽粒产量及蛋白质、糖类的形成呈极显著正相关。休闲期深翻可促进旱地麦田土壤蓄积休闲期降水,配施150 kg/hm2磷肥有利于小麦籽粒蛋白质及糖类的积累,从而同时实现旱地小麦增产优质。     

旱地小麦休闲期耕作+播种方式对幼苗的影响

研究了休闲期耕作配套不同播种方式对越冬期0～60cm土壤蓄水量、单株干物质量、根系活力、叶片可溶性糖含量及保护酶活性的影响。结果表明,旱地小麦休闲期深松较深翻可提高越冬期0～60cm土壤蓄水量,且均以全膜覆土穴播显著最高,膜际条播次之。深松配套沟播、全膜覆土穴播、宽幅精播较深翻可提高越冬期单株干物质量、根系活力,深松配套条播、宽幅精播、膜际条播较深翻可增加叶片可溶性糖含量,深松可显著降低越冬期叶片POD、SOD活性。结果还表明,全膜覆土穴播可增加越冬期干物质量积累,降低POD、SOD活性。休闲期若采用深松,则配套全膜覆土穴播越冬期根系活力最高,若采用深翻,则配套膜际条播最高。膜际条播可显著增加越冬期叶片可溶性糖含量。可见,旱地小麦休闲期深松+全膜覆土穴播可促进冬前干物质量积累,休闲期采用深翻+膜际条播可提高越冬期根系活力,增加可溶性糖含量。本研究可以为旱地小麦休闲期耕作配套播种方式提供一定的理论依据,并为旱地小麦蓄水保墒开辟新途径。     

休闲期施肥覆盖对旱地小麦越冬期幼苗生长的影响

采用大田试验研究了休闲期不同施肥、不同覆盖对旱地小麦越冬期0～20cm土壤蓄水量、农艺性状、倒二叶POD和SOD活性、MDA含量的影响,从而通过改革耕作技术,达到形成冬前壮苗的目的。结果表明:休闲期施农家肥可增加旱地小麦越冬期0～20cm土壤蓄水量,可增加越冬期分蘖数、单株干重,显著增加倒二叶的POD、SOD活性,显著降低MDA含量。无论施农家肥与否,0～20cm土壤蓄水量、单株干重、POD和SOD活性均以渗水地膜覆盖最高,不覆盖显著最低,液态地膜居中,且渗水地膜处理较液态地膜和不覆盖处理可显著增加0～20cm土壤蓄水量和单株干重;MDA含量以不覆盖最高,液态地膜覆盖居中,渗水地膜覆盖条件处理最低。可见,旱地小麦采用休闲期施农家肥+渗水地膜覆盖的栽培措施有利于提高土壤蓄水量,促进旱地小麦生长。     

旱地小麦休闲期耕作施肥下氮磷对幼苗的影响

采用大田试验研究旱地小麦休闲期深松+深施有机肥条件下不同施氮量、不同氮磷配比对冬前幼苗抗旱性的影响。结果表明,施氮量为150kg.hm-2时,越冬期0～60cm土壤蓄水量以N、P比为1∶1显著最高,施氮量为225kg.hm-2时,以1∶0.75显著最高。增加施氮量,可增加越冬期幼苗的株高、分蘖数、主茎叶龄、单株叶面积、单株干物质量及叶片可溶性糖含量,可显著增加N、P比为1∶0.5和1∶0.75条件下丙二醛含量、脯氨酸含量,可显著降低POD活性,可显著降低N、P比为1∶0.5、1∶0.75条件下SOD活性。结果还表明,施氮量为150kg.hm-2时,增加施磷量,可增加分蘖数、单株干物质量、MDA含量,可降低POD活性、脯氨酸含量、可溶性糖含量;施氮量为225kg.hm-2时,株高、分蘖数、单株叶面积、单株干物质量及MDA含量均以N、P比为1∶0.75最高,POD活性、SOD活性、脯氨酸含量、可溶性糖含量均以N、P比为1∶0.75显著最低。因此,旱地小麦休闲期深松+深施有机肥条件下适当增加施氮量且N、P比为1∶0.75时有利于提高土壤蓄水量,增强旱地小麦的抗旱性。本研究可为旱地小麦的高产稳产提供理论依据。     

旱地小麦休闲期深翻覆盖对幼苗生长特性的影响及施氮量的调控效应

采用大田试验方法,研究旱地小麦休闲期深翻覆盖对幼苗生长特性的影响及施氮量的调控效应。结果表明,旱地小麦休闲期深翻、深施有机肥后,起垄覆盖可提高越冬期0～60 cm土壤蓄水量,可显著增加高氮(HN)条件下越冬期株高、分蘖数、单株叶面积和单株干物质量,可增加HN条件下越冬期幼苗根系活力和植株含氮率,且与不起垄覆盖、不覆盖处理间差异显著;起垄覆盖和全膜覆盖可显著降低越冬期植株可溶性糖含量。结果还表明,增加施氮量,可提高起垄覆盖、全膜覆盖条件下0～60 cm土壤蓄水量、分蘖数和主茎叶龄,可显著提高这2种覆盖处理下的单株叶面积、单株干物质量;增加施氮量还可提高起垄覆盖、全膜覆盖条件下根系活力和氮素积累量、可溶性糖含量。总之,旱地小麦休闲期深翻+深施有机肥条件下,采用起垄覆盖或全膜覆盖的栽培措施可增加土壤蓄水量;同时,适当增加施氮量有利于旱地小麦的生长。     

休闲期深翻覆盖配施氮磷肥对旱地小麦群体动态、叶面积的影响及其与产量的相关性

采用大田试验方法,研究了休闲期深翻覆盖配施氮磷肥对旱地小麦群体动态、叶面积的变化及其与产量相关性的影响。结果表明,氮磷比为1∶0.5和1∶0.75时,增加施氮量可提高各生育期群体茎数、单株叶面积及成穗率,可显著提高可育小穗数、干物质量,降低不可育小穗数,从而提高穗数、穗粒数及产量;施氮量为150 kg/hm2时,增加施磷量可提高各生育期群体茎数、单株叶面积及成穗率,可显著提高可育小穗数、干物质量,可提高产量及其构成因素,其中,氮磷比为1∶1较1∶0.5提高成穗率13.10%,从而提高穗数22.7%,提高穗粒数3.79%,提高产量18.92%;施氮量为180 kg/hm2时,各生育期群体茎数、单株叶面积、成穗率、穗长、可育小穗数、不可育小穗数、干物质量以氮磷比为1∶0.75最高,1∶1居中,1∶0.5最低,其中,氮磷比为1∶0.75较1∶0.5提高成穗率11.43%,提高穗数19.35%,提高穗粒数4.95%,提高产量17.31%;施氮量为180 kg/hm2时,氮磷比为1∶0.75对各生育期群体茎数、叶面积、成熟期农艺性状、产量及其构成因素的影响较施氮量为150 kg/hm2、氮磷比为1∶1时效果更好。相关分析表明,各生育期群体茎数与穗数、穗粒数密切相关,且与穗数关系更密切;生育中后期单株叶面积与穗数、穗粒数相关较密切,且与穗数关系更密切。总之,休闲期深翻覆盖配施氮肥180 kg/hm2、氮磷比为1∶0.75时更有利于促进群体有效分蘖,提高成穗率;有利于提高叶面积,从而提高干物质量;有利于提高穗数、穗粒数,最终提高产量。     

氮磷肥配施对旱地小麦高产的影响

采用大田试验,研究氮磷肥配施对旱地小麦生长、产量及水分利用效率(WUE)的影响。结果表明,各生育期0~100 cm土壤蓄水量均表现为低氮高于高氮,且N,P比为1∶1时差异显著。低氮可增加各生育期0~80 cm各土层根系总面积、总周长、总长及根系活力;可增加群体分蘖、生物量、穗数、产量及水分利用效率,且N,P比为1∶1时差异显著;可显著提高N,P比为1∶0.5,1∶1时花后5,20~35 d根系活力;可显著增加N,P比为1∶1时穗粒数和千粒质量。结果还表明,低氮条件下,增加施磷量,可增加各生育期根系总面积、总周长、总长及根系活力、群体分蘖、生物量、穗数,可显著增加穗粒数、产量及水分利用效率;高氮条件下,各生育期根系活力、群体分蘖、生物量、产量及其构成因素和水分利用效率均以N,P比为1∶0.75最高。总之,施氮量为150 kg/hm2,N,P比为1∶1,是旱地小麦高产和高效利用水分的最佳方式。     

休闲期耕作对旱地小麦土壤水分、花后脯氨酸积累 及籽粒蛋白质积累的影响

【目的】研究休闲期不同时间耕作对土壤水分、花后旗叶和籽粒脯氨酸积累、籽粒蛋白质积累的影响,旨在探索休闲期一次性耕作的蓄水保墒技术,为旱地小麦高产、优质提供理论依据。【方法】采用大田试验设定前茬小麦收获后15 d、45 d两个时期,深翻、深松两种耕作方式（以未耕作为对照）,研究其对播前0-300 cm土壤蓄水量,花后旗叶和籽粒脯氨酸含量、谷氨酰胺合成酶（GS）、谷氨酸脱氢酶（GDH）活性动态变化,籽粒蛋白质含量动态变化的影响及花后脯氨酸含量与两种氮代谢酶活性的关系。【结果】休闲期深翻或深松均可提高旱地小麦播前0-300 cm土壤蓄水量,且欠水年效果明显,以前茬小麦收获后45 d深翻效果较好。休闲期耕作降低了花后旗叶脯氨酸含量、花后5-15 d籽粒脯氨酸含量、旗叶和籽粒GDH活性,提高了籽粒GS活性、籽粒蛋白质产量。但耕作时间在不同降雨年型对旗叶GS活性、籽粒蛋白质含量的影响存在差异,在欠水年,休闲期耕作降低了旗叶GS活性、籽粒蛋白质含量;在丰水年,麦收后15 d耕作降低了旗叶GS活性、籽粒蛋白质含量,而麦收后45 d耕作则相反。休闲期耕作条件下,旱地小麦播前土壤蓄水量与籽粒脯氨酸含量的相关性高于与旗叶脯氨酸含量的相关性。前茬小麦收获后15 d耕作条件下,旗叶脯氨酸含量与旗叶GDH活性相关性较大,籽粒脯氨酸含量与旗叶GS活性相关性较大;前茬小麦收获后45 d耕作条件下,旗叶脯氨酸含量与籽粒GDH活性相关性较大,而籽粒脯氨酸含量与两种酶活性无显著相关性。【结论】休闲期耕作有利于蓄水保墒,且欠水年效果较明显,有利于降低花后旗叶脯氨酸含量及灌浆前期籽粒脯氨酸含量,减缓花后小麦干旱胁迫,由于脯氨酸含量与两种氮代谢酶有一定相关性,从而影响籽粒蛋白质积累。休闲期耕作的时间对土壤水分、花后脯氨酸积累、籽粒蛋白质积累有较大的调控效应,且以休闲期等雨后耕作有利于籽粒蛋白质形成,深翻效果较好。     

旱地小麦休闲期不同耕作方式配施磷肥的土壤培肥效应

为探索旱地小麦休闲期不同耕作方式配施磷肥对土壤培肥效应的影响,提高旱地小麦产量和水肥利用效率,2011-2012年于山西农业大学闻喜试验基地采用大田试验进行旱地小麦增施磷肥的土壤培肥效应研究。结果表明:休闲期采用两种耕作方式在0~150kg·hm-2范围内增施磷肥降低了孕穗到成熟期土壤碱解氮含量,提高了各生育期土壤速效磷含量和有机质含量,提高了土壤碱性磷酸酶活性,同时还可提高产量及其构成、自然降水利用效率和氮肥利用效率,降低了磷肥偏生产力。休闲期深松较深翻降低了各生育期0~20cm、20~40cm土壤碱解氮、速效磷、有机质含量和磷酸酶活性,提高了旱地小麦产量及其构成,同时提高了水分利用效率、氮肥利用效率和磷肥偏生产力。施磷可以提高土壤养分和磷酸酶活性,提高产量及其构成和自然降水利用效率,为旱地麦田有效利用磷肥和施磷的土壤培肥效应以及高产优质高效栽培提供了理论依据。     

磷浸种对种子萌发和生长的影响

将用磷酸二氢钾浸种处理的小麦和玉米种子,分别在３０,２５和２０℃及０．０和－０．５ＭＰａ环境水势条件下萌发,测定萌发率与生长量等指标。结果表明：①玉米浸种的适宜磷酸二氢钾浓度为０．１ｍｍｏｌ／Ｌ;②磷浸种使玉米和小麦的萌发时间提前;③磷浸种对种苗生长量的影响与不同作物及生长温度有密切关系,在高温下磷的作用明显;④不同浸种处理在萌发生长过程中,其吸胀—活化—生长阶段的划分有一定区别     

氯苯胁迫对小麦种子发芽和幼苗生长的影响

在实验室人工控制条件下研究了不同浓度1,2 ,4 -三氯苯胁迫对小麦种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明 ,50—250μg·g-1浓度胁迫对小麦种子的发芽率影响甚小 ,但延迟小麦种子的出苗速率 ;300μg·g-1浓度胁迫使种子的发芽率降低至57.9%。在正常条件下 ,小麦种子露白后第4dα -淀粉酶活性达到最大值 ,第12d以后迅速下降 ;在150—200μg·g-1 浓度胁迫下 ,小麦种子内α -淀粉酶活性的峰值下降 ,贮藏物质的转化受阻 ;幼苗的生长受抑 ,干重、鲜重都有一定程度的下降 ,受害程度随着1 ,2,4 -三氯苯浓度的增加而加重 ,且随着胁迫时间的延长而有所减弱。根部比地上部对1 ,2,4 -三氯苯胁迫较为敏感     

氮磷配施对云南松实生苗生长的效应

为有效促进云南松实生苗生长,采用3×3回归设计,田间排列结合拉丁方和随机排列,对云南松实生苗进行氮、磷配合施用试验。结果表明：苗木生长量及生物量与氮、磷用量之间的关系符合抛物线方程,各生长指标均存在1个产量峰值。峰值以前,各生长量及生物量随氮、磷用量的增大而提高;峰值以后,各生长量及生物量随氮、磷用量的增大反而下降。根据肥料效应方程求得,苗高、地径生长量以及根、干和叶片生物量最大时的氮用量分别为0．17,0．16,0．20,O．15,0．19g／k土;以及磷用量分别为0．97,1．04,0．99,0．88,0．99g／kg土;最佳氮：磷分别为1：5．70,1：6．43,1：5．03,1：5．88和1：5．20。对应的最高理论产量分别为8．20,0．55em;1．374,0．177,2．295g。分别较对照提高了25．3％,29．1％以及151．6％,21．2％,175．2％。其中,施肥明显促进叶片生物量的积累,但各个生长指标对肥料用量和比例的响应规律不同,较高的氮肥比例有利于促进根系发育和叶片生物量的积累,较高的磷肥比例有利于促进树干的粗生长和高生长。     

旱地小麦休闲期深翻覆盖配套不同播种方式对幼苗抗旱性的影响

采用大田试验方法,研究旱地小麦休闲期深翻深施有机肥、覆盖和不覆盖下不同播种方式对幼苗抗旱性的影响。结果表明,覆盖可显著提高越冬期0～60 cm土壤蓄水量,增加分蘖数、单株叶面积和干物质量;显著降低越冬期幼苗POD,SOD的活性以及幼苗脯氨酸含量,提高越冬期幼苗丙二醛的含量。结果还表明,无论覆盖或不覆盖,全膜覆土穴播提高了0～60 cm土壤蓄水量,增加了单株叶面积、分蘖数和干物质量;采用全膜覆土穴播的POD,SOD活性降低、脯氨酸含量减少、丙二醛含量提高,且差异与其他处理达到显著水平。可见,旱地小麦休闲期深翻覆盖配套全膜覆土穴播的栽培措施有利于提高土壤蓄水量,促进旱地小麦生长。     

深松蓄水和施磷对旱地小麦产量和水分利用效率的影响

【目的】针对黄土高原旱地小麦干旱缺水、肥料不合理施用的问题,探索旱地小麦休闲期深松蓄水和播前配施磷肥的最佳技术途径。【方法】于2012—2016年连续4年在山西农业大学闻喜旱地小麦试验基地开展试验,主区为休闲期深松与对照2个耕作方式,副区为施磷(P_2O_5)0、75、150、225、300、375 kg·hm~(-2) 6个施磷量处理,以明确年际间休闲期深松和播前配施磷肥对旱地小麦产量和水分利用效率的影响。【结果】夏季休闲利于旱地麦田土壤水分恢复,可提高土壤蓄水效率20%—86%;休闲期深松较对照显著提高播种期3 m内土壤蓄水量24—90 mm;提高穗数1%—18%,提高产量3%—25%,提高2012—2013年水分利用效率4%—20%。施磷肥对土壤水分有一定影响,施磷量在0—225 kg·hm~(-2)范围内,旱地小麦生育期内0—300 cm土壤蓄水量以施磷量150 kg·hm~(-2)最低;施磷(4年定位试验)降低了生育期内0—300 cm土壤蓄水量,各处理间差异以第4年最显著。本试验中施磷肥的第3年和第4年的土壤水分未达平衡,施磷量150 kg·hm~(-2)与未施磷肥间的周年耗水量差异显著,说明长期施磷肥增加了作物对水分的消耗和利用,0—300 cm土壤蓄水量会降低。随施磷量(0—225 kg·hm~(-2))增加,旱地小麦4年平均产量和水分利用效率表现为先增加后降低的变化趋势,并且均以施磷量150 kg·hm~(-2)最高,产量各处理间差异显著,水分利用效率施磷量150 kg·hm~(-2)与未施磷肥处理间差异显著。此外,F测验显示年份对产量和水分利用效率影响最大,增产效果显示休闲期深松的增产效果高于磷肥的增产效果,最终4年定位试验形成的播前0—300 cm底墒414—546 mm配施磷量150 kg·hm~(-2)、底墒556—607 mm配施磷量75 kg·hm~(-2),穗数、产量、水分利用效率均较高。【结论】旱地麦田休闲期深松有利于蓄积休闲期降水,改善底墒;施磷增加了旱地小麦对土壤水分的消耗和利用,降低了生育期土壤水分,增加了周年耗水;休闲期深松每多蓄1 mm水分可增产2—31 kg·hm~(-2),在施磷量0—150 kg·hm~(-2)范围内每多施1 kg·hm~(-2)磷肥可增产2—13 kg·hm~(-2);播前0—300 cm底墒550 mm以下配施磷量150 kg·hm~(-2)、底墒550 mm以上配施磷量75 kg·hm~(-2)均可实现较高的产量和水分利用效率。     

休闲期深松蓄水适期播种对旱地小麦产量的影响

【目的】解决黄土高原旱地麦区多数年份只能等雨晚播种导致产量降低等生产实际问题,研究休闲期深松蓄水和适期播种对旱地小麦产量及其构成因素的影响,以提高自然降水利用效率,构建合理群体结构,实现高产、高效。【方法】于2012—2014年度在山西省闻喜县邱家岭开展大田试验研究,以休闲期深松和当地传统耕作(对照)为主区,以9月20日(早播,T_1)、10月1日(适期播种,T_2)、10月10日(晚播,T_3)3个播期为副区,研究休闲期深松蓄水对旱地小麦产量形成的影响及播期的调节效应。【结果】休闲期深松较对照,两试验年度播种期3 m内土壤水分分别提高59—71 mm、34—52 mm;冬前分蘖数、各生育时期植株干物质量显著提高,两试验年度分别提高穗数8%—18%、8%—15%,产量19%—36%、17%—22%,水分利用效率6%—21%、10%—12%。休闲期深松条件下,越冬至孕穗期土壤蓄水量以适期播种处理最高;冬前群体分蘖数、开花前植株干物质量以适期播种处理最高,但与早播处理差异不显著;开花后植株干物质量以晚播处理最高,但与适期播种处理差异不显著;穗数、穗粒数、产量和水分利用效率均以适期播种处理最高,且与其他处理差异显著,而千粒重随播期推迟而增加。传统耕作条件下,降水少的年份(2012—2013年度)越冬至孕穗期土壤蓄水量以早播处理最高,穗数、穗粒数、产量也均以早播处理最高。此外,3个播期休闲期深松处理,穗数、穗粒数、成熟期植株干物质量、产量与开花前各土层土壤蓄水量相关性较开花后显著,且与开花前深层土壤水分相关性极显著。休闲期深松配套适期播种,播种期土壤水分每增加1 mm,两试验年度增产分别达17 kg·hm~(-2)、23 kg·hm~(-2)。【结论】休闲期深松有利于蓄积休闲期降雨,提高底墒;且休闲期深松蓄水条件下,采用早播和适期播种处理均有利于形成冬前壮苗,但最终以适期播种处理穗数、产量和水分利用效率最高。总之,旱地小麦休闲期采用深松蓄水前提下,10月1日播种可优化产量结构,实现高产与高效。