灌溉小麦优质高产生态栽培优化数学模型研究

运用农业系统工程原理,采用三因子二次饱和D最优设计方案[8],选取对小麦产量影响较大的播期x1、播量x2和施肥量x3为调控因子[5] [7],以每公顷 产量y为目标函数研究灌溉小麦优质高产生态栽培优化数学模型。结果表明,在试验设计条件下,影响灌溉小麦产量的各生态因素权重依次为播期x1＞播量x2＞施肥量x3,依据建立的模型,目标产量在7500～9000kg/hm2时,灌溉小麦优质高产最佳农艺方案为：播期x1 10月2日～5日,播量x2 145.91～211.76万粒/ hm2,施肥量x3纯N、P（N∶P2O5=1∶1）191.83～304.73 kg/hm2。本研究为灌溉小麦优质高产生态栽培提供科学依据。     

杂交水稻制种母本抛栽密度探讨

探讨了杂交水稻制种母本不同密度抛栽的穗粒结构及产量 ,提出 V优 77制种母本需备足秧盘 1 2 0 0块 / hm2(5 6 1孔 /盘 ) ,母本种子用量 45 kg/ hm2 (种子室内检验成苗率 80 %以上 ) ,较有利于搭成制种高产的群体结构及制种个体与群体的营养生长与生殖生长的协调     

不同施肥水平与抛栽密度对优质稻玉美占生长及产量的影响

试验采用2因素3水平随机区组试验设计,设3个施肥水平处理和3个不同抛栽密度处理。结果表明:玉美占在低、中氮肥水平条件下,有效穗数和产量随着抛栽密度的增加而增加,但在高氮水平条件下,高密度却会导致群体的恶化和产量的下降;玉美占要获得良好的群体结构、较高的产量,其适宜施氮水平为210kg/hm2,适宜抛栽密度为30万穴/hm2,低氮水平下其密度可增加至36万穴/hm2。     

黄淮麦区冬小麦超高产栽培的理论与实践

根据黄淮麦区的生态特点, 研究了冬小麦超高产(hm2产9000 kg籽粒)栽培的理论与技术. 结果指出, 于土肥水条件良好的高产麦田, 在建立合理群体结构的基础上, 小麦开花至成熟阶段的干物质积累和分配与植株生育后期早衰的矛盾, 是高产(hm2产6000～7500 kg籽粒)向超高产发展的主要限制因素. 揭示了高产条件下小麦的衰老规律, 划分     

扬糯麦1号8000 kg hm~(–2)以上高产群体质量指标

糯小麦因其独特的品质特性而在食品加工等领域有广泛的用途,但其高产栽培配套技术却鲜有研究,制约了该特种小麦的生产。2010年11月至2013年6月连续3个生长季,以扬糯麦1号为材料,通过密度和氮肥施用量及不同生育期施氮比例处理,构建不同产量水平群体,研究不同群体的产量结构及群体质量特征,以明确高产群体的产量结构及群体质量指标。结果表明,扬糯麦1号≥8000 kg hm–2高产群体的产量构成三要素特点是每公顷520~550万穗、每穗43~46粒、千粒重32~37 g。高产群体拔节期最适茎蘖数为穗数的2.3~2.5倍,茎蘖成穗率为44%~49%,分蘖成穗率为25%~33%,孕穗期和乳熟期的最适叶面积指数(LAI)分别为6.2~6.5和3.2~4.0,开花期干物质积累量为10 000~11 600kg hm–2,花后干物质积累量达5900 kg hm–2以上,适宜粒叶比达0.36粒cm–2叶和12.40 mg cm–2叶以上。高产群体各生育时期LAI值、花后干物质积累量和粒叶比均高于中高产群体(7500~8000 kg hm–2)及中产群体(7500 kg hm–2)。3年中扬糯麦1号均达到高产指标的小区具有以下特征:基本苗为225×104 hm–2,总施氮量为240 kg hm–2,氮肥运筹(基肥∶壮蘖肥∶拔节肥∶孕穗肥)比例为5∶1∶2∶2。     

超级稻龙稻5号10500kg/hm~2高产栽培模型的建立

为探索超级稻龙稻5号的高产栽培技术模式,以龙稻5号为试验材料,进行了不同水平的栽培密度、氮肥和钾肥的田间小区试验,试验采用二次回归旋转组合设计。试验结果显示,制约龙稻5号产量的各因子顺序为:施氮量插秧密度施钾量。得出龙稻5号高于10500kg/hm2的高产栽培模式为栽培密度19.34～24.15穴/m2,施N量172.65～180.00kg/hm2,施K量34.05～67.2kg/hm2。     

不同土壤钾素对强筋小麦产量形成因子的影响

摘要：本试验先后通过对中牟潮土、南阳黄褐土、镇平砂姜黑土、许昌褐土几个土类钾肥不同处理水平,以田间小区试验为主,结合盆栽试验、池栽试验,系统地研究了不同土类上6种钾素水平（纯N、P2O5施用量一致）对土壤有效氮、有效钾,强筋小麦9023群体动态,植株养分含量,产量及产量因子的影响,结果表明：收获后速效成份分析,碱解N：南阳黄褐土＞中牟池栽黏土＞中牟盆栽壤土＞中牟大田轻壤＞中牟池栽砂土;速效K：中牟盆栽壤土＞中牟池栽黏土＞中牟池栽砂土＞中牟大田轻壤＞南阳黄褐土;缓效K：中牟池栽黏土＞南阳黄褐土＞中牟大田轻壤＞中牟盆栽壤土＞中牟池栽砂土。在中牟大田轻壤、镇平砂姜黑土、许昌褐土条件下,适量施钾（适宜施钾量为180kg/hm2～240 kg/hm2）,可提高强筋小麦越冬群体、最高群体和有效群体。多点钾肥试验结果表明：钾肥主要通过增加千粒重显示其肥力效应。增产幅度一般在10%左右。如果单从产量角度考虑,中牟大田轻壤、镇平砂姜黑土、南阳黄褐土上经济最佳施钾量分别为180 kg/hm2、220 kg/hm2、190kg/hm2。土质越黏,经济最佳施钾量也越高。在氮磷充足的前提下,小麦对钾的吸收存在着“奢侈吸收”现象。综合比较施钾量对强筋小麦生理、群体、土壤养分、植株养分、产量及产量因子的影响,从经济效益和产量综合指标分析,适宜的K2O用量应在120 kg/hm2～180kg/hm2之间。     

杂交玉米新品种毕单18号高产配套栽培技术研究!

采用四因素二次回归正交旋转组合设计,对杂交玉米新品种毕单18号在黔西北地区的高产栽培配套技术进行了研究。建立了该品种产量与4个主要栽培因子种植密度(X1)和N(X2)、P(X3)、K(X4)肥施用量之间的数学模型。解析数学模型,分析了各因子对产量的影响;通过模拟寻优,筛选出毕单18号在黔西北海拔1 300m左右地区产量在9 000.0kg/hm2产量以上的适宜栽培方案为:密度53 307～54 639株/hm2;N肥(纯N)用量221.2～268.8kg/hm2;P肥(P2O5)用量46.6～90.5kg/hm2;K肥(K2O)用量109.8～146.5kg/hm2。     

毕单18号高产配套栽培技术研究

通过四因素二次回归正交旋转组合试验,对杂交玉米新品种毕单18号在黔西北地区的高产配套栽培技术进行了研究。建立了该品种籽粒产量与4个主要栽培因子N、P、K肥施用量和种植密度之间的数学模型;解析数学模型,分析了各因子对产量的影响;通过模拟寻优,筛选出毕单18号在黔西北海拔1 400m左右地区的高产配套栽培技术为:籽粒产量在9 953.1kg/hm2以上的种植密度53 934～55 365株/hm2,施纯N 298.4～357.0kg/hm2,施P2O5144.25～169.3kg/hm2,施K2O18.5～42.3kg/hm2。     

水稻三角形强化栽培与正方形强化栽培、抛秧栽培、常规栽培的比较研究

为了探讨三角形强化栽培在生长发育及产量形成等方面的特点,找出最具增产潜力的栽培方式和技术,为其今后在水稻生产应用中提供实践依据。试验以‘D优527’为材料,研究了在不同施氮水平和密度下,水稻三角形强化栽培与正方形强化栽培、抛秧栽培、常规栽培水稻群体和个体关系、群体库源建成特征、水稻后期衰老及产量形成等方面的差异。结果显示：（1）三角形强化栽培和抛秧栽培在个体产量性状有所下降的情况下,依靠群体有效穗的提高达到高产目的,但适宜密度的三角形强化栽培显然要优于抛秧栽培;而正方形强化栽培则以强化个体生长发育为目标,在个体产量性状得到大幅提高的基础上,群体足够就能达到很好的增产效果,但增产效果不如三角形强化栽培。（2）适宜密度的三角形强化栽培、正方形强化栽培在生育后期能保持较高的LAI,抽穗期能积累更多的干物质,且其茎鞘物质向穗部的输出量、输出率及转换率均显著高于抛秧栽培和常规栽培,具有更高的产量潜力。（3）高肥处理（纯氮225 kg/hm2）比中肥处理（纯氮150 kg/hm2）产量增加6.36%,表明适当提高施氮水平,更有利于提高强化栽培产量。     

9000 kg/公顷小麦施氮量与生理特性分析

在本试验生产条件下和施氮量范围内, 具有9000 kg/hm2产量潜力的品种鲁麦22与7500 kg/hm2产量潜力的鲁麦14相比较, 鲁麦22品种随着施氮量的增加, 开花后旗叶光合速率高值持续期长, 旗叶磷酸蔗糖合成酶(SPS)活性和籽粒腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(ADPG-Ppase)活性高, 标记旗叶的14C同化物滞留在标记叶中的比例少、向籽粒分配的     

提升稻鱼共生模式的若干关键技术研究

新一轮稻田生态养殖在国内已经广泛开展,为了提升传统的稻鱼共生模式的产量,探讨了不同水平的水稻移栽密度和复合肥(N:P:K=14:2:7)施用量对稻田养鱼产量的影响,以及在不产生面源污染的情况下最适宜稻鱼共生系统的生产模式,通过田间试验对不同的处理所得到的产量进行测定和分析。结果表明：在田鱼产量为750 kg/hm²模式下,适当的增加水稻移栽密度(25 cm×25 cm)能显著增加水稻产量(P=0.005)而不影响田鱼产量(P=0.175);稻鱼共生系统的水稻产量可以降低对复合肥的依赖,将复合肥施用量水平从750 kg/hm²减少到600 kg/hm²,水稻和鱼产量都没有显著性改变,生产成本下降,环境面源污染风险降低。本试验研究提出适合本地生态条件和生产习惯的稻鱼系统管理模式是：水稻移栽密度30 cm×30 cm,复合肥施用480 kg/hm²,投放规格为55±3 g的冬片9000尾/hm²,设计产量为稻7500 kg/hm²、鱼1500 kg/hm²。实践证明,这种优化模式能较好地利用稻鱼共生系统中的各种资源而不产生面源污染等环境压力,可以推荐到全球重要农业文化遗产保护项目青田稻鱼共生系统保护地所在的青田县及其周边乃至全国范围内生态条件及生产消费习惯类似的地区。     

甬优系列籼粳杂交稻氮肥群体最高生产力的优势及形成特征

以长江下游地区大面积种植的4种类型(籼粳杂交稻、常规粳稻、杂交粳稻和杂交籼稻)水稻品种中有代表性的品种为材料,设置6个氮肥水平(0、187.5、225.0、262.5、300.0、337.5 kg hm–2),比较研究其氮肥群体最高生产力及其产量构成、关键生育阶段天数、主要生育时期的叶面积指数和干物重。结果表明:(1)杂交籼稻获得最高生产力对应的施氮量为225.0~262.5 kg hm–2,常规粳稻为300.0 kg hm–2,杂交粳稻和籼粳杂交稻为262.5~300.0 kg hm–2。(2)氮肥群体最高生产力以籼粳杂交稻最高,达12.2(12.0~12.3)t hm–2,较杂交粳稻、常规粳稻和杂交籼稻分别高出6.6%、9.8%和19.6%(两年平均值)。群体颖花量和每穗粒数均以籼粳杂交稻最高,但其每穗粒数年度间波动较大。穗数和结实率以常规粳稻最高。(3)播种至抽穗期天数以杂交粳稻最长,抽穗至成熟期天数则以籼粳杂交稻最长,达60 d左右。全生育期天数呈杂交粳稻常规粳稻籼粳杂交稻杂交籼稻。两年中日产量以籼粳杂交稻最高。(4)籼粳杂交稻在抽穗、抽穗后20 d和成熟期的叶面积指数和干物重均显著高于另外3种类型品种,且抽穗至成熟期的干物质积累量也最高。此外,籼粳杂交稻在拔节至抽穗期以及抽穗至成熟期的光合势显著高于另外3种类型品种。较多的每穗粒数、较长的灌浆期天数以及较高的日产量、生育后期(抽穗至成熟期)较强的光合物质生产能力是籼粳杂交稻氮肥群体最高生产力形成的重要原因和基础。     

稻茬小麦公顷产量9000 kg群体钾素积累、分配与利用特性

在稻麦两熟制条件下,以扬麦20为材料,通过基本苗和氮肥施用量、施用时期及比例的调控,建立不同产量水平群体,研究籽粒产量9000 kg hm^-2群体钾素积累、分配与利用特性。结果表明,籽粒产量≥9000 kg hm^-2 (超高产)群体钾素吸收高峰期出现在拔节至开花期,吸收的钾素占一生吸收钾素的52%~68%;开花期和成熟期钾素积累量均极显著高于<9000 kg hm^-2 (高产)群体。成熟期叶片、茎鞘、颖壳+穗轴和籽粒钾素积累量与籽粒产量均呈极显著线性正相关;花后茎鞘钾素转运量与产量呈极显著线性正相关,颖壳+穗轴钾素转运量与产量呈极显著线性负相关。超高产群体开花期和成熟期钾素积累量分别为430~450 kg hm^-2和366~408 kg hm^-2;成熟期钾素积累量,茎鞘中最高,为244~269 kg hm^-2,其次是叶片和颖壳+穗轴,分别为46~49 kg hm^-2和40~46 kg hm^-2,籽粒中仅为35~46 kg hm^-2;花后茎鞘钾素转出量为46~52 kg hm^-2,颖壳+穗轴钾素积累量为9~17 kg hm^-2。超高产群体每100 kg籽粒的吸钾量需达4.57~4.87 kg,此时的钾素利用效率为20.56~22.02 kg kg^-1,钾收获指数为0.095~0.112。     

施氮量对超级双季早稻产量及氮肥吸收利用的影响

为探讨施氮量对超级双季早稻产量及氮肥吸收利用的影响,以超级杂交早稻‘新丰优22’和‘金优458’为材料,设置6个施氮水平,研究不同施氮量对超级双季早稻产量和氮肥吸收利用的影响。结果表明：施氮处理水稻产量显著高于不施氮处理,‘新丰优22’最高的N4比N0提高了120.86%,‘金优458’N4比N0提高了145.34%,在0~195 kg/hm2范围内,籽粒产量随施氮量的增加而增加,当氮肥施用量达到195 kg/hm2时产量最高,而后有所下降;在低氮水平下,增加氮肥施用量有利于提高单位面积水稻有效穗数、稻谷和稻草的氮吸收量;成熟期籽粒含氮量随施氮量的增加有明显增加的趋势;氮肥农学效率和氮肥偏生产力均随施氮量的增加而降低,‘金优458’氮肥农学效率是N1>N2>N3>N4>N5,‘新丰优22’为N1>N4>N2>N3>N5。     

河南省小麦生产与肥料施用状况

通过问卷调查,对河南26个县市的小麦生产与肥料施用状况进行了问卷调查,结果表明：小麦产量以6000-7500 kg/hm2所占比例最大,占到调查样本的49.77%,小于6000 kg/hm2占到调查样本的36.70%,大于7500 kg/hm2的占到调查样本的13.53%,有12.39%的样本低于4500 kg/hm2。小麦氮肥用量变化在3.9-861 kg N/hm2,平均为234.6 kg/hm2,氮肥全部用作基肥的占到调查样本的54.44%,基肥比例小于40%的占到调查样本的29.11%;磷肥用量变化在15.5-362.1 kg P2O5/hm2,平均为75.2 kg P2O5/hm2;钾肥用量变化在2.7-400.5 kg K2O/hm2,平均为70.7 kg K2O/hm2。小麦产量与NPK养分总量和磷肥用量之间显著相关,但与氮肥和钾肥关系不密切。氮肥偏生产力以15-30 kg/kg比例最大,占到调查样本的32.26%,其次是30-45 kg/kg,占到调查样本的26.96%;磷肥偏生产力以45-75kg/kg最大,占到调查样本的38.30%,其次是75-105kg/kg,占到调查样本的29.24%;钾肥偏生产力以45-75kg/kg最大,占到调查样本的32.30%,其次是75-105kg/kg,占到调查样本的27.95%,说明农户之间小麦产量、肥料用量和肥料利用率差别较大。     

不同栽培模式下水稻产量差异的研究

为查明栽培模式对水稻产量的影响,采用田间试验方法,设置3个处理：插秧、撒播和条播,对其产量及其构成进行了测定,就不同栽培模式下水稻产量差异的原因进行了研究。结果表明,插秧水稻的产量(10390 kg/hm2)要高于撒播(7790.7 kg/hm2)和条播(9105.2 kg/hm2),3种栽培模式下水稻的收获指数几乎没有不同(撒播、条播和插秧分别为56.5、54.7、53.9),而插秧水稻的地上部干物质量明显高于撒播和条播,更高的地上部干物质量使插秧水稻形成了更大的单位面积穗数和穗粒数,特别是后者较撒播和条播分别高39.0%和26.9%,其与水稻产量呈显著的正相关关系(相关系数0.795)。3种栽培模式相比,条播水稻的效益成本比最高,达到了2.52。总之,与直播(撒播、条播)相比,插秧水稻获得高产的根本原因是其具有更大的穗粒数,但考虑到成本投入,在实际生产中,条播水稻的收益更高。     

稻茬小麦不同光效型群体的光合物质生产积累及转运差异分析

为给苏中地区稻茬小麦高光效群体构建和栽培措施调控提供理论依据,以‘扬麦23’为材料,结合聚类分析的方法,研究了不同光效型群体光合物质生产、积累和转运特征的差异。结果表明,不同小麦群体间产量、收获指数、光合势、花后干物质积累量和开花期高效叶面积率具有明显差异。高光效群体具有较高的产量、光合势、开花期高效叶面积率和干物质积累量;中等光效群体的收获指数显著低于高光效群体和低光效群体。在产量构成上,高光效群体具有较高的穗数和千粒重,同时,高光效群体及其剑叶在开花期的光合特性表现良好。在本试验播后及冬季多雨条件下,密度为225×10⁴株/hm²,施氮量为270 kg/hm²且氮肥运筹为7:1:2:0以及密度为300×10⁴株/hm²,施氮量为330 kg/hm²,氮肥运筹为5:1:2:2可作为产量达到8400 kg/hm²的苏中地区稻茬小麦高光效群体构建的密肥组合方式。