天津市中低产田时空分布与限制因素研究

为了解天津市中低产田面积变化情况及中低产田空间分布情况,为天津市中低产田改良及粮食增产提供基础依据,以天津市统计年鉴及相关区县统计年鉴数据为依据,拟定了高、中、低产田划分标准,分析了天津市6个主要农业区县（蓟县、武清区、宝坻区、宁河县、静海县和滨海新区大港）1980—2010年30年间中低产田面积变化情况。结果表明：经过30年的不懈努力,天津市粮食平均产量由1980年的2445 kg/hm²提高到2010年的5130 kg/hm²,增加了109.82%。天津市的中低产田面积由1980年的291250.13 hm²,下降至2010年的76489.87 hm²,下降了74%。2010年天津市中低产田面积占全市耕地总面积的19%,其中静海县、蓟县、滨海新区大港、武清区、宝坻区、宁河县中低产田分别占全市中低产田总面积的43.12%、18.59%、17.23%、14.01%、7.05%和0。2010年天津市中低产田粮食增产限制因素分析表明,土壤养分含量低、干旱缺水和土壤盐渍化是主要限制因子。建议继续加大政府资金投入、强化水利基础设施建设、进一步提高土壤肥力、综合改良盐碱地、优化耕作制度种植耐旱耐盐作物品种等工程与技术措施,持续改良中低产田。     

中国甜菜产质量主要养分限制因子研究

中国甜菜种植主要分布在东北、西北、华北3个生态区,为探明当前甜菜生产上块根产量和含糖量的主要养分限制因子,分别在3个甜菜产区,通过设置缺素处理,进行了2年23个点的田间小区试验。结果表明：在东北区氮磷对产量限制显著(P＜0.05),硼对产量和钾对含糖的限制作用在所有试验区域均有不同程度表现,甜菜产质量主要限制因子的顺序依次为N＞P＞K＞B＞Zn。在西北区氮和硼是产量的最主要限制因子,缺乏后减产效果均达到显著水平(P＜0.05),各元素对产质量的限制依次为N＞B＞P＞K＞Zn。华北区5种元素对甜菜产量的限制作用均达到显著水平(P＜0.05),其中氮的作用最大,其他4种元素的作用接近,锌对含糖的限制作用达到显著水平(P＜0.05),各因子对甜菜产质量的限制依次为N＞Zn＞B＞P＞K。     

中国甜菜产质量主要养分限制因子研究

中国甜菜种植主要分布在东北、西北、华北三大生态区,为探明当前甜菜生产上块根产量和含糖量的主要养分限制因子,分别在三大甜菜产区,通过设置缺素处理,进行了2年23个点的田间小区试验。结果表明：在东北区氮磷对产量限制显著(P<0.05),硼对产量和钾对含糖的限制作用在所有试验区域均有不同程度表现,甜菜产质量主要限制因子的顺序依次为N>P>K>B>Zn。在西北区氮和硼是产量的最主要限制因子,缺乏后减产效果均达到显著水平(P<0.05),各元素对产质量的限制依次为N>B>P>K>Zn。华北区5种元素对甜菜产量的限制作用均达到显著水平(P<0.05),其中氮的作用最大,其他4种元素的作用接近,锌对含糖的限制作用达到显著水平(P<0.05),各因子对甜菜产质量的限制依次为N>Zn>B>P>K。     

对作物区域试验中参试品种产量统计方法问题的探讨

品种区域试验是作物品种评价、布局和推广的依据。在国家谷子品种区域试验中,由于试点间地力或管理水平不同,各试点的产量水平差别很大,往往存在一点或少数试点产量水平明显高于或低于其他试点,这些试点的产量数据在汇总时占的份额过高,导致这些试点结果对整体试验结果影响过大,甚至基本可以决定整体试验结果的情况。因而,如何使试验结果比较客观、准确地反映参试品种的实际产量水平,一直是制约区域试验工作和品种审定工作的难题。针对这一问题,作者在多年从事国家谷子品种区域试验的实践中,总结出用各承试点的理论产量代替实际产量进行汇总,即将各承试点对照的产量进行平均,然后,以这一数据为基础,依据参试品种在各承试点较对照增减产的比例,计算它们在相应试点的理论产量,将各承试点的产量调整到同一水平,剔除地力等因素对产量的影响。经验证,该方法统计的参试品种较对照增减产比例与各试点增减产比例的平均数基本一致,基本反映了参试品种的实际产量水平。取得了较好的效果,对区试资料的汇总工作具有较大参考意义。     

利用RZWQM-ERES模拟华北平原农田土壤水分动态及其对作物产量的影响

农业系统模型是农业生产多元目标优化管理的重要工具,但由于系统模型过程复杂,参数众多,校正和验证工作一直是模型研究的重点和难点。本文对RZWQM (Root Zone Water Quality Model)与CERES (Crop Environment Resource Synthesis)的结合模型RZWQM-CERES模拟土壤水分及作物产量进行了参数优化和验证,结果表明,RZWQM-CERES在禹城站和栾城站模拟不同灌溉处理土壤贮水量与测定值呈相似的变化趋势,均方根差(RMSE)分别为2.38~2.70 cm及3.49~3.73 cm;作物产量模拟结果与实测值对土壤水分的响应趋势一致(R² = 0.83^***,n = 22),其中在禹城站模拟小麦和玉米产量的RMSE分别为550 kg hm^-2和580 kg hm^-2,栾城站模拟小麦产量的RMSE为670 kg hm^-2。以上结果表明RZWQM-CERES可作为华北平原模拟和分析土壤水分对作物产量影响的有效工具。本文初步建立了一套适合华北平原作物生产的模型参数,为利用RZWQM-CERES建立农田水分优化调控策略奠定了基础,并探讨了模型评价过程中应注意的问题。     

利用RZWQM-ERES模拟华北平原农田土壤水分动态及其对作物产量的影响

农业系统模型是农业生产多元目标优化管理的重要工具,但由于系统模型过程复杂,参数众多,校正和验证工作一直是模型研究的重点和难点。本文对RZWQM (Root Zone Water Quality Model)与CERES (Crop Environment Resource Synthesis)的结合模型RZWQM-CERES模拟土壤水分及作物产量进行了参数优化和验证,结果表明,RZWQM-CERES在禹城站和栾城站模拟不同灌溉处理土壤贮水量与测定值呈相似的变化趋势,均方根差(RMSE)分别为2.38~2.70 cm及3.49~3.73 cm;作物产量模拟结果与实测值对土壤水分的响应趋势一致(R² = 0.83^***,n = 22),其中在禹城站模拟小麦和玉米产量的RMSE分别为550 kg hm^-2和580 kg hm^-2,栾城站模拟小麦产量的RMSE为670 kg hm^-2。以上结果表明RZWQM-CERES可作为华北平原模拟和分析土壤水分对作物产量影响的有效工具。本文初步建立了一套适合华北平原作物生产的模型参数,为利用RZWQM-CERES建立农田水分优化调控策略奠定了基础,并探讨了模型评价过程中应注意的问题。     

控制土壤含水量对蔬菜产量及露地菜田水分渗漏量的影响

【目的】通过揭示不同土壤含水量对蔬菜产量及蔬菜地土壤水分渗漏量的影响,为蔬菜生产中合理灌溉提供指导。【方法】通过3年田间试验,利用TDR连续监测土壤含水量,运用田间定位通量法计算土体水分渗漏量,分析不同水分处理下蔬菜产量和土体水分渗漏量之间的差异。【结果】传统水分处理下蔬菜地水分累积渗漏量为982 mm,其中蔬菜生长期内累积渗漏量为748 mm,占蔬菜生长期内供水量的36%;优化水分处理和充分水分处理下蔬菜地水分累积渗漏量230 mm和468 mm,其中蔬菜生长期内水分累积渗漏量分别144 mm和293 mm,占各处理下供水量的9%和17%。除2002年优化和充分水分处理下花椰菜产量高于传统水分处理下花椰菜产量并达到显著水平外,其余年份蔬菜产量并无显著差异。【结论】保持土壤含水量在蔬菜生长有效土壤含水量50%~80%的优化水分处理在蔬菜生产中有很大的推广价值。     

灌水频率对紫花苜蓿耗水规律及产量的影响

为探究紫花苜蓿适宜的灌水频率,在温室模拟条件下进行试验,设定W_2(2天)、W_4(4天)、W_6(6天)、W_(10)(10天)和W_(15)(15天)5个灌水频率,试验结果表明:较高的灌水频率(W_4)利于0~40 cm土层有适宜的含水量,较低的灌水频率(W_6、W_(10)、W_(15))有利于40~100 cm土层含水量的提高;随着灌水频率的增加,苜蓿产量和水分利用效率先增加后降低,最高值均出现在W_4处理,显著高于W_2、W_(10)、W_(15)(P0.05);耗水量随灌水频率的增加,呈先降低后增加的趋势,W15处理耗水量最高,显著高于W_4、W_6、W_(10)(P0.05)。因此,W_4处理可以获得较高的苜蓿产量和适宜的土壤含水量,即4天1次的灌水频率为最佳处理。     

Diurnal Pattern of Plant Water Relations of Groundnut under Water Stress and Potassium Nutrition

Diurnal variations in plant water relations were studied in a field grown groundnut crop in water stressed and non stressed plants with and without potassium nutrition. The results indicated the possibility of mitigating the ill effects of water stress by means of potassium spray thus reducing the water demand especially during the critical phase of the crop.     

沙质土壤改良剂对沙地玉米土壤含水量、水分产出率及产量的影响

为了明确沙质土壤改良剂对沙地玉米保水增产的长效性影响,通过在不同年份施加沙质土壤改良剂研究其对沙地土壤含水量、水分产出率以及玉米产量影响的长效机制。结果表明：施加沙质土壤改良剂后均能提高各生育时期0~40 cm土层土壤含水量,且对应各土层土壤含水量总体表现为：第3年(C)＞第4年(D)＞第2年(B)＞第1年(A)＞不施(CK),依次较CK平均提高53.95%、46.68%、37.83%和34.92%;在水分产出率和产量方面,各处理表现为：第3年(C)＞第4年(D)＞第2年(B)＞第1年(A)＞不施(CK),C处理最好,产量达到了9490.50 kg/hm²,分别较第4年、第2年和第1年增产11.11%、18.01%和38.69%;水分产出率为6.91 kg/(hm²·mm),较其他处理提高了11.24%~59.53%。研究结果表明,施加沙质土壤改良剂在前3年可逐年提高土壤含水量、水分产出率和玉米产量,在第3年达到最大,说明其具有显著的保水和增产效果。     

不同气候条件下耗水量对旱地油菜产量的影响及水分利用效率研究

为了研究气候变化情景下农作物种植应对措施,采用分期播种法,对高海拔旱作区春油菜生长过程中耗水量变化和降水、温度的影响试验。结果表明,高海拔旱作区油菜全生育期耗水量在254~286 mm之间,抽薹-开花期耗水占全生育期的6.9%~10.3%,开花-成熟期耗水占全生育期的32.3%~58.2%。抽薹-开花期耗水量与产量相关极显著(r=0.890);开花-成熟期耗水量与产量相关显著(r=0.764),期间耗水量每增加1 mm油菜产量增加37.9 kg/hm2。不同播期耗温比与产量相关达极显著水平(r=0.844),耗温比每增加1单位,油菜产量增加86.4 kg/hm2。不同播期油菜水分利用效率与产量呈极显著正相关(r=0.981),水分利用效率每增加1单位,油菜产量增加313.5 kg/hm2。     

水分胁迫对玉米生长发育及产量形成的影响研究

采用人工控制水分的方法,研究玉米生长发育和产量形成对水分胁迫的响应。研究结果表明：干旱胁迫导致玉米生长发育缓慢和减产程度的大小,因胁迫时期、胁迫程度及持续时间而不同。干旱胁迫对株高的抑制作用：拔节孕穗期>抽雄吐丝期>苗期,其中苗期株高在复水后得到了超补偿。受水分胁迫影响穗重、穗粒重和穗粒数都呈减少的趋势,变化幅度为穗粒数>穗重>穗粒重,不同生育期干旱胁迫处理的减产幅度为抽雄吐丝期>拔节孕穗期>苗期。苗期、拔节孕穗期和抽穗开花期减产程度分别达到30%、70%和90%以上。     

棉花产量目标和产量结构的动态知识模型

通过分析和提炼棉花皮棉产量及产量结构的最新研究资料,在综合考虑气候条件、土壤肥力和栽培技术水平等影响因子的基础上,建立了棉花产量目标和产量结构的动态知识模型。该模型可用于精确定量不同气候条件、不同土壤肥力和不同栽培技术条件下的产量目标以及基于品种特性的产量结构。利用不同生态点资料对知识模型进行了验证,结果表明模型具有较好的决策性和适用性。     

麦茬直播夏玉米产量限制因素与高产技术研究

为了探究麦茬直播夏玉米产量限制因素及高产技术,总结了黄淮海夏玉米生产情况、生产中存在的主要问题,分析了夏玉米生产中耕层浅薄土壤理化性状差、播种质量差缺苗断垄严重、水肥投入不合理肥料利用率低、灾害发生频繁玉米稳产性差、玉米收获偏早等高产限制因素,结合已有研究,提出了（1）深耕改土与秸秆直接还田,（2）合理密植、提高播种质量,（3）因土壤养分和玉米需求平衡施肥,（4）不同基因型玉米间作抗逆、综合防治病虫草害,（5）适时晚收等高产技术对策,以期为黄淮海麦茬直播夏玉米增产提供理论与技术依据。     

冬小麦田间水分反应特性产量评价指标研究

摘要：【目的】为全面有效地评价冬小麦品种对水分的反应特性。【方法】根据2007年和2008年不同小麦品种大田灌水试验的结果分析了抗旱系数(DC)、抗旱指数(DRI)、干旱产量指数(DYI)、丰水产量指数(WYI)、产量-水分高效利用指数(YWI)、水分适宜指数(WAI)和产量系数(YC)的适用性。【结果】DC反映品种的水分敏感性;DRI适合筛选旱地产量高且灌水增产不显著的品种;DYI较好的反映干旱条件下的产量,WYI能够反映不同品种的灌水效率差异,YWI适合筛选干旱条件和灌水条件下产量较高的种质。WAI适合参试品种间相对比较,但对同一品种适水性的评价效果因品种而异。产量系数(YC)适于组内筛选抗旱品种、高产品种和某灌水条件下水分高效型品种。【结论】初步提出多指标评价品种水分反应特性的方法和统一的分级标准。提出在合理选用对照种和明确水分鉴定条件的前提下,采用干旱产量指数修订值鉴定品种的抗旱性,用丰水产量指数修订值鉴定各水分条件下品种的水分高效性,用各水分条件下品种的平均产量相对值鉴定品种的高产性,采用阶段敏感指数鉴定不同生育期的水分敏感性,采用产量系数修订值鉴定品种的适水性。     

Effects of Temporary Water Stress After Anthesis on Grain Yield and Yield Components in Different Tiller Categories of Two Spring Wheat Varieties

Water stress might limit grain yields of cereals under humid conditions. The objective of this study was to investigate the effect of a temporary water shortage at three different stages after anthesis on the grain yield and yield components of different tiller categories in two spring wheat varieties. A pot experiment with controlled water supply and rain shelters was conducted in 1984 and 1985 in Kiel, N. W. Germany. The water stress (pF 2.9 to 3.4) was imposed either between anthesis to early milk development of the caryopsis (WS1) (EC 65 to EC 72 according to Z adoks scale), early milk development to late milk development of the caryopsis (WS2) (EC 72 to EC 77) and late milk development to maturity (WS3) (EC 77 to EC 92). The control had a constant water supply throughout the growing season of between pF 2.2 to 2.5.
The water stress treatment WS1 significantly reduced the single plant yield by 10 % (1984) and 15 % (1985) in one variety (Selpek), whereas the other variety was unaffected. The response of both varieties to the two later treatments was smaller and insignificant.
In the first year the yield decrease in the variety Selpek after the WS1 treatment was mainly caused by a lower number of ears per plant compared with the untreated control (WS0). In the second year (1985) additionally a lower grain weight of the second category shoots caused by a reduction of the number of kernels per ear contributed to the decrease of the single plant yield. The yield component thousand grain weight could not compensate for the reduction in the number of kernels per ear.     

不同产量水平下冬小麦水肥利用特性研究

根据黄淮海地区冬小麦多年不同产量需肥特征进行配方施肥,来模拟冬小麦不同产量水平,进而研究不同产量下冬小麦生长发育及水肥利用等特性,为田间水肥管理和高效用水及合理施肥提供理论依据。本试验于2018—2019年在中国农业科学院新乡综合试验基地进行,试验设置4个产量水平,分别为7.50 t/hm²(C₀),8.25 t/hm²(C₅),9.00 t/hm²(C₁₀),9.75 t/hm²(C₁₅),以不施肥为对照处理(CK)。结果表明,随产量的增加,冬小麦株高、SPAD、穗数、穗长、穗粒数、千粒重和生物量均呈上升趋势,无效小穗数呈下降趋势,较CK处理相比,C₁₅处理株高、SPAD、穗数、穗长、穗粒数、千粒重和生物量分别提高17.8%、69.1%、68.6%、15.3%、16.5%、17.3%、34.9%,收获指数达到53.2%。随产量的增加,冬小麦耗水量显著增加,水分利用效率呈上升趋势,C₁₀耗水量增加22.8%,水分利用效率增加9.9%;收获后C₁₀土壤全氮全磷较播前显著增加,C₁₅显著减少,肥料贡献率随产量增加显著提高,偏生产力显著降低。冬小麦产量的提高主要依赖于较高的穗数和全生育期干物质的积累,结合冬小麦产量、耗水量,水分利用等认为C₁₀处理水肥利用最佳。     

施磷对黄土旱塬小麦水分利用效率、水势及产量的影响

为了研究黄土旱塬农业肥料的施用效果,选取3个磷肥施加水平（P₀,P₉₀和P₁₈₀）,研究了施磷对黄土旱垣农业生态区小麦气体交换指标、瞬时水分利用效率、叶片水势及产量的影响,并对它们之间的关系做了分析。结果表明：随着施磷量的增加小麦叶片光合性能随之升高,且各处理之间差异显著;施磷提高了小麦的瞬时水分利用效率(WUEi);随着磷肥的施加,叶片水势随之升高;最终产量以P₁₈₀处理最高,为4550 kg/hm²。各指标相关分析结果表明,气体交换指标与叶片瞬时水分利用效率(WUEi)、叶片水势及产量之间达到显著或极显著相关;且各光合性能参数与水势和产量之间的相关性大于与WUEi的相关性。WUEi与水势和产量之间也存在着显著的相关关系。     

Influence of Variable Amounts of Irrigation Water and Nitrogen Fertilizer on Growth, Yield and Water Use of Grain Sorghum

Sorghum hybrid CSH-6 was grown in fields in Delhi, India between July–November 1986 in order to study the effect of nitrogen nutrition and irrigation on dry matter accumulation, grain yield and water use. The treatments included 40 Kg Nha⁻¹ combined with two irrigations (30 DAS, 60 DAS), one irrigation (60 DAS) and no irrigation respectively. Rainfall during the crop season was only 17 cm. The unirrigated plants were considerably water stressed and exhibited very low leaf water potential, less leaf area, delayed anthesis, longer crop duration but shorter grain filling duration. The ears showed sterility and yield was only 0.41 t ha⁻¹ without nitrogen fertilization. Addition of nitrogen fertilizer had no significant effect on yield in unirrigated plants. A single irrigation 60 DAS increased yield due to increase in both grain number and grain weight per ear in fertilized and unfertilized crop respectively. Two irrigations in the unfertilized crop increased the yield to 2.2 t ha⁻¹ while similar treatment in the fertilized crop did not increase the yield significantly. Irrigation increased the WUE for grain yield. The results indicate that nitrogen stress and water stress reduced grain yield primarily through grain number rather than grain weight. Irrigation relieved both water stress and nutrient stress. Nitrogen nutrition was not beneficial under severe water stress conditions but was considerably helpful under mild stress. Biomass, grain yield and harvest index show significant correlation with preanthesis water use.     

Effect of Mepiquat Chloride on Certain Physiological and Yield Characteristics of Groundnut (Arachis hypogaea L.)

Studies were carried out to understand the effect of mepiquat chloride (1,1–dimethyl piperidinium chloride) on some important physiological and yield characteristics of groundnut (Arachis hypogaea L.). Mepiquat chloride was sprayed at the concentration of 100, 125 and 150 ppm on 25 DAS (days after sowing), 35 DAS and 45 DAS respectively and compared with CCC (2–Chloro ethyl trimethyl ammonium chloride) which was sprayed at 100 ppm on 45 DAS. Response of the crop for both chemicals was almost similar but varying in magnitude. Among the treatments application of mepiquat chloride at 125 ppm on 35 DAS was found to be the best which reduced the shoot length and Leaf Area Index (LAI) and enhanced the root length and Crop Growth Rate (CGR). Yield characteristics such as Total Dry Matter Production (TDMP), number of flowers, and pod yield were also increased by the application of mepiquat chloride at 125 ppm on 35 DAS. This treatment recorded the maximum pod yield of 2611 Kg per hectare accounting for 24 % increase over CCC which is currently recommended to improve the yield of groundnut. The results of the present investigation indicated that foliar spray of mepiquat chloride at 125 ppm concentration on 35 DAS was optimum and improved the physiological efficiency of groundnut leading to higher yield.