分层供水施磷对冬小麦磷效率及产量的影响

研究分层供水施磷对冬小麦磷效率及产量的影响,为指导旱地施磷提供一定理论和实践依据。试验设整体湿润(W1)和上干下湿(W2) 2 种水分处理,不施磷(CK)、表施(SP)、深施(DP)3 种施磷处理,供试品种选用水分敏感型（‘小偃22’）和抗旱型（‘长旱58’）。研究结果表明：磷肥施用深度对冬小麦磷根效率比、磷肥利用效率、磷肥偏生产力(PFPP)及产量的影响随土壤水分和品种而异。2 种水分条件下,‘小偃22’DP较SP处理磷肥利用率、PFPp均显著降低(P＜0.05),磷根效率比及产量则差异不显著;W1 处理下,‘长旱58’DP较SP处理除磷根效率比外其他指标均显著降低(P＜0.05),W2 处理下则相反,上述指标均显著增加(P＜0.05)。本试验结果表明,土壤水分供应不足时,磷肥深施有利于提高抗旱性较强冬小麦品种对磷素的吸收利用能力,从而提高磷肥利用率及产量。     

氮素实时管理对冬小麦产量和氮素利用的影响

为实现氮素效率和小麦产量的协同提高,以山东省泰安市和兖州市为试验地点,连续2年在4个田块上进行了基于土壤硝态氮测试的氮素实时管理试验。与农民习惯施肥相比,优化施氮处理提高产量0.87%～10.44%,平均5.82%;而氮肥用量减少38.61%～53.29%,平均46.70%;氮素吸收效率、氮素表观利用率和氮素农学效率分别增加36.67%～85.69%、58.49%～267.69%和34.16%～410.58%;氮肥偏生产力升高74.23%～124.87%;产/投比提高78.50%～112.09%。说明应用土壤硝态氮测试进行小麦氮肥实时实地管理达到了减少氮肥用量,提高氮素利用效率,增加产量和经济效益的目的。     

Analysis of Wheat Cultivar Differences in Grain Yield, Grain Nitrogen Yield and Nitrogen Utilization Efficiency.

More detailed information on the causes of yield variability among wheat cultivars is needed to further increase wheat yield. Field studies were conducted in Northern Greece over the two cropping seasons of 1985—1986 and 1986—1987 to assess the effects of nitrogen fertilizer and application timing of the various component traits that determine grain yield, grain nitrogen yield and nitrogen utilization efficiency of two bread ( Triticum aestivum L.) and two durum ( Triticum durum Desf.) wheat cultivars, using yield and yield component analysis. Nitrogen at a rate of 150 kg ha^-1 was applied before planting or 100 N kg ha^-1 before planting and then 50 N kg ha^-1 top dressed at early boot stage. Nitrogen and cultivars affected all traits examined, while split nitrogen application affected only some of the traits. Grain yields in the most cases were correlated with number of grains per unit area and grain weight and grain nitrogen yields in all cases with grain number per unit area. The contribution of the number of grains per spike to total variation in grain yield among cultivars was almost consistent (37 to 55 %), while the contribution of grain weight was more significant (up to 55 %) in high yields (>6.500kg ha^-1) and number of spikes per unit area (>500). The number of grains per spike contributed from 60 to 83 % to the total variation in grain nitrogen per spike. Increased grain nitrogen concentration resulted in a reduction of its contribution in grain nitrogen yield variation. Nitrogen utilization efficiency was higher during grain filling than during vegetative biomass accumulation. The contribution of nitrogen harvest index to the variation of utilization efficiency for grain yield was higher in plants receiving nitrogen application.     

磷素利用效率不同小麦的光合作用和水分利用效率

利用稳定碳同位素比技术与光合速率的测定, 比较了高、 中、 低磷素利用效率共8个小麦品种的水分利用效率(WUE)与光合作用特性。 土壤干旱条件下, 叶片宽度和单叶干重显著减少, δ　13　C值提高约2‰, 光合速率降低16%～75%, 长期的水分利用效率增大2.3～3.0 μmol/mmol, 因磷效不同而异。 高磷效的小麦的δ　13　C和对     

磷素利用效率不同小麦的光合作用和水分利用效率

利用稳定碳同位素比技术与光合速率的测定, 比较了高、 中、 低磷素利用效率共8个小麦品种的水分利用效率(WUE)与光合作用特性。 土壤干旱条件下, 叶片宽度和单叶干重显著减少, δ　13　C值提高约2‰, 光合速率降低16%～75%, 长期的水分利用效率增大2.3～3.0 μmol/mmol, 因磷效不同而异。 高磷效的小麦的δ　13　C和对     

施用磷和钙对花生生长、产量及磷钙利用效率的影响

发挥元素间互作优势是作物高产及养分高效利用的重要措施。为探明外源磷钙配施在花生上的作用效果及磷钙互作关系,在豫南砂姜黑土区开展了施用磷钙对花生生长、产量及磷钙吸收利用的影响研究。结果表明,单独施磷和磷钙配施比不施磷钙肥显著促进了花生生长和增产;磷钙配施比单独施磷显著增产29.75%,主要原因是增加了花生单株饱果数、单株饱果重、百果重和出仁率,且磷钙配施比单独施磷显著增加花生体内磷积累量、磷吸收和利用效率,其中磷吸收和利用效率分别增加5.36%和8.08kg/kg;单独施磷比不施磷钙显著增加花生体内钙积累量、吸收和利用效率,其中钙吸收和利用效率分别增加1.72%和3.60kg/kg,表明磷钙之间存在协同效应。因此,磷钙合理配施可提高花生磷钙吸收效率,有利于花生生长和增产,是花生高产及磷钙高效利用的一种优化施肥模式。     

不同氮肥抑制剂对小麦产量、土壤肥力、氮肥利用率的影响

为减少氮肥施用量,提高氮肥利用效率。添加氮素抑制剂是提高小麦氮肥利用率的有效途径之一。采用大田试验,在减氮10%的条件下,添加脲酶抑制剂N-丁基硫代磷酰三胺(NBPT)、氢醌(HQ)和硝化抑制剂3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)、双氰胺(DCD)对小麦产量、土壤肥料、植株氮磷钾含量的影响。结果表明：与100%尿素对照相比,DCD、DMPP、NBPT和HQ氮肥抑制剂均增加了小麦产量和氮肥利用率,其中DMPP处理的小麦产量达到了显著水平(P<0.05),且均增加了土壤pH,降低了土壤有效磷含量,对土壤有机质和速效钾影响不大,其中硝化抑制剂DCD、DMPP增加了土壤碱解氮含量,脲酶抑制剂NBPT和HQ降低了土壤碱解氮含量,DMPP和HQ增加了小麦植株氮、磷含量,DCD和NBPT降低了小麦植株氮、磷含量,4个氮肥抑制剂均降低了小麦植株钾含量。总之,DMPP和HQ的减肥增效效果最理想,能够有效增加小麦产量,促进小麦对氮素的吸收利用,提高氮素利用效率,缓解土壤酸化。     

膜侧施肥对旱地小麦产量、籽粒蛋白质含量和水分利用效率的影响

覆膜栽培能提高旱地小麦产量,但降低了籽粒蛋白质含量,优化施肥是解决这一问题的有效措施之一。2013年9月至2016年9月,在黄土高原中部典型旱地进行田间定位试验,比较传统平作(不覆盖+均匀施肥)、垄覆沟播(垄上覆膜+垄间沟播+均匀施肥)和膜侧施肥(垄上覆膜+垄间沟播+播种行侧膜下定位施肥)栽培模式下,0~40 cm土层硝态氮含量和0~200 cm土壤水分,以及膜侧施肥对小麦氮素吸收利用、产量、籽粒蛋白质含量和水分利用的影响。与传统平作相比,在偏旱的2013—2014和2015—2016年度,垄覆沟播的小麦产量分别提高9.5%和6.3%,籽粒蛋白质含量降低7.1%和9.9%,水分利用效率提高5.8%和8.7%,而膜侧施肥的小麦产量提高18.8%和22.8%,籽粒蛋白质含量无显著变化,水分利用效率提高13.2%和19.6%;在偏湿润的2014—2015年度,垄覆沟播和膜侧施肥对小麦产量无影响,但膜侧施肥的籽粒蛋白质含量和水分利用效率分别提高6.0%和17.0%。与垄覆沟播相比,膜侧施肥在偏湿润年份使生长季内100~200 cm土壤水分消耗显著减少,而在偏旱年份使夏休闲季土壤蓄水显著增加,开花和收获期0~40 cm土壤硝态氮、根系全氮以及开花期茎叶全氮含量升高,促进了小麦营养器官氮素吸收、积累及其向籽粒的转运,提高了旱地小麦产量,籽粒蛋白质含量和水分利用效率。在偏干旱的2013—2014和2015—2016年度,膜侧施肥较垄覆沟播产量分别提高8.4%和15.5%,籽粒蛋白质含量提高9.9%和8.7%,水分利用效率提高7.0%和10.0%;在偏湿润的2014—2015年度,两处理产量无显著差异,但膜侧施肥的籽粒蛋白质含量提高6.0%。因此,膜侧施肥可维持旱地小麦生育后期的土壤氮供应,提高小麦产量、籽粒蛋白质含量和水分利用效率,增加下季播前深层土壤贮水,是适宜于旱区推广的小麦栽培模式。     

不同水氮优化组合模式对冬小麦产量形成及水氮资源利用效率的影响

针对华北平原冬小麦生产中氮肥及灌水存在严重浪费,进而引起环境污染问题进行了研究。在传统灌溉一优化施肥、优化灌溉一传统施肥、优化水肥、秸秆还田优化水肥及传统水肥条件下,冬小麦单位面积收获穗数和子粒产量无显著性差异。优化水肥和秸秆还田优化水肥冬小麦穗粒数显著减少,千粒重显著提高。所有处理间冬小麦水分利用效率无显著性差异。传统灌溉一优化施肥、优化水肥及秸秆还田优化水肥氮肥当季利用率显著提高,因此达到了挖掘冬小麦的节肥潜力,提高优化灌溉条件下氮肥利用效率的目的。     

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。     

不同底墒条件下补灌对冬小麦耗水特性、产量和水分利用效率的影响

我国黄淮平原水资源紧缺,而且年际间降水量及其时间分布存在较大差异,探明不同底墒条件下补充灌溉对冬小麦产量和水分利用效率的调节效应及其生理基础,可为该地区冬小麦节水高产栽培提供理论和技术支持。2013—2014和2014—2015年冬小麦生长季,在播种期0~100 cm土层土壤贮水量分别为201.5(A)、266.3(B)和317.0mm(C)3种底墒条件下,各设置4个补灌水处理,包括不灌水、拔节期+开花期补灌、越冬期+拔节期+开花期补灌、播种期+拔节期+开花期补灌,研究不同处理冬小麦耗水特性、旗叶光合、干物质积累与分配、产量及水分利用效率的差异。结果表明,冬小麦生育期总耗水量和土壤水消耗量均随播种期底墒的提高而增加。在底墒A和B条件下,冬小麦主要消耗降水和灌溉水。提高播种期补灌水平或于越冬期补灌,冬小麦在底墒A条件下对土壤水的消耗量显著增加,在底墒B条件下对土壤水的消耗量显著减少。在底墒C条件下,冬小麦耗水以土壤水为主,其次为降水,再次为灌溉水;播种期或越冬期补灌显著增加生育期总耗水量,对土壤水消耗量则无显著影响。于播种期、拔节期和开花期补灌,冬小麦在底墒A条件下可获得较高的籽粒产量,但水分利用效率较低;在底墒B条件下籽粒产量和水分利用效率均较高;在底墒C条件下,仅于拔节期和开花期补灌即可获得高产和高水分利用效率,播种期和越冬期无需补灌。综上所述,播前底墒是实施冬小麦合理补灌的重要依据。     

氮肥运筹对限水灌溉冬小麦产量及氮素利用的影响

华北地区是中国小麦的主产区,也是缺水最为严重的地区之一,农业用水用肥过量正威胁着这个地区地下水资源的数量和质量。为此,笔者于中国农业大学吴桥实验站研究了不同氮肥措施对冬小麦产量、氮素和水分利用、以及土壤硝态氮残留的影响。实验在春浇一水和春浇二水两种水分限制条件下,分别设7个氮肥处理,即在4个等级氮肥用量（分别为0、157.5kg/hm2、226.5kg/hm2、295.5kg/hm2,不包括有机肥中所含氮量）下,分设两种施肥方式（全部基施和基施+追施）。结果表明,施氮量和施氮方式相同时春浇二水冬小麦的产量高于春浇一水,二水穗粒数较一水高,千粒重则低于一水,一水耗水量较少,水分利用效率明显高于二水;同一水分下不同施肥量及施肥方式对产量的影响差异不显著,同一施肥方式下在157.5-295.5kg/hm2范围内,施肥量越大,氮素生理效率和氮肥生产力越低,施氮157.5kg/hm2时,氮收获指数均处在最高或较高水平;土壤硝态氮残留量与施氮量呈显著正相关,成熟期一水条件下土壤中硝态氮主要集中在上层(0~80cm),二水条件下则主要分布在中下层。综合研究表明,在春浇一水条件下,施氮水平在157.5kg/hm2,且全部基施,能够获得与多量施肥相当的产量,且可提高氮肥和水分利用效率,减少硝态氮的淋洗和残留,提高劳动生产率,在干旱缺水地区是比较合理的栽培方式     

河北省小麦产量潜力、产量差与效率差分析

为提供小麦增产增效的理论依据,利用2011-2014年河北省“测土配方施肥”数据库数据对河北省小麦产量潜力、产量差和效率差进行了分析。结果发现：当前河北省小麦一般农户、高产农户、配方施肥和高产纪录的平均产量分别为6.48、8.38、7.05、9.89t/hm ²,氮肥偏生产力分别为25.3、31.0、32.1、43.1kg/kg,所对应的产量差YG1、YG2、YG3分别为1.89、0.56、3.41t/hm ²,氮肥偏生产力差PFPG1-N、PFPG2-N、PFPG3-N分别为5.6、6.7、17.8kg/kg。河北省邯郸地区的产量潜力和产量差最大,保定和沧州的产量潜力最小,而产量差则以沧州和衡水最小。不同地区小麦氮肥偏生产力差以邯郸最大,邢台最小。     

沙薄地追施硫肥对小麦产量和品质的影响

以豫麦50（弱筋）和豫麦49（中筋）两个品种为试验材料,研究了沙薄地大田条件下追施硫肥对小麦产量和品质的影响。结果表明：拔节期追硫可增加穗粒数,提高千粒重,显著增加子粒产量;子粒硬度增加、出粉率提高,面团吸水率增加、形成时间和稳定时间延长,弱化度增加,灰分、蛋白质和湿面筋含量下降。从协调小麦产量与品质的角度出发,以少量追硫效果为好,弱筋小麦豫麦50的适宜追硫量为22.5kg/hm2,中筋小麦豫麦49的适宜追硫量为45.0kg/hm2。     

Long-term Low Radiation Decreases Leaf Photosynthesis, Photochemical Efficiency and Grain Yield in Winter Wheat

Low radiation reduces wheat grain yield in tree-crop intercropping systems in the major wheat planting area of China. Here, two winter wheat ( Triticum aestivum L) cultivars, Yangmai 158 (shading tolerant) and Yangmai 11 (shading sensitive), were shaded from jointing to maturity to evaluate the impact of low radiation on crop growth, photosynthesis and yield. Grain yield losses and leaf area index (LAI) reduction were less than the reduction in solar radiation under both shading treatment in both cultivars. Compared with the control (S0), grain yield only reduced 6.4 % and 9.9 % under 22 % shading treatment (S1), while 16.2 % and 25.8 % under 33 % shading (S2) in Yangmai 158 and Yangmai 11 respectively. The reduction in LAI was 6.0 % and 9.2 % (S1), and 18.2 % and 22.2 % (S2) in Yangmai 158 and Yangmai 11 respectively. However, decline in canopy apparent photosynthetic rate (CAP) was 15.0–22.9 % (S1) and 29.5–49.6 % (S2), which was consistent with the reduction in radiation. The reduction in LAI was partially compensated by increases in the fraction of the top and bottom leaf area to the total leaf area, which facilitated to intercept more solar radiation by the canopy. The decrease in photosynthetic rate ( Pn ) of flag leaf was partially compensated by the increase in Pn of the third leaf from the top. In addition, an inconsistency between the low Pn and the high Chl content in flag leaf was observed at 30 DAA. This could be explained that more excitation energy was dispersed via the non-photochemical approaches in the photosystem II (PSII) of flag leaf after long-term shading.     

人工合成小麦对普通小麦农艺性状及产量潜力的改良

通过硬粒小麦（2n=4x=28,AB基因组）与节节麦（2n=2x=14,D基因组）杂交而成的人工合成六倍体小麦,已成为拓展小麦遗传基础和利用野生资源重要基因改良栽培小麦的重要桥梁和手段。利用一个分蘖力强、高抗条锈病并含1.5＋10HMW-GS的人工合成六倍体小麦材料CD780（P1）与丰产性好、适应性广、品质优良但丧失条锈病抗性的小麦品种川育12（P2）杂交,构建131个重组近交系（RILs）（F8）。2005—2006年,将RILs群体分别种植于四川省平原和川中丘陵两个生态点,研究其主要农艺性状表现及性状间的相关关系。结果表明：（1）单位面积穗数（SPM）、生物产量（BW）、籽粒生产率（GPR）、生物生产率（BPR）和籽粒产量（GY）5个性状,群体均值均超过双亲,而分蘖力（TPP）、穗粒数（GPS）、千粒重（TKW）、全生育期（DTM）和收获指数（HI）等农艺性状,群体均值处于双亲之间;（2）SPM、GPS、GPM、HI、GPR和BPR等性状与GY成显著正相关,而DTH、DTM与GY成极显著负相关,TKW与GY的相关系数近于零;TPP、RSSP、BW和PH等性状与GY间的相关性,在两个生态点之间存在明显区别。（3）131个RILs株系中有15个株系的GY显著高于栽培小麦亲本P2,增幅13.6%-27.4%;对高产株系的农艺特性及增产原因进行了分析。     

提高小麦氮肥利用率的生理生化机制及其研究进展

基于经济效益和环境保护的考虑,如何提高小麦的氮肥利用率成为当今植物营养学科研究的重点。提高氮肥利用率的农学管理途径很多,综述了提高小麦氮肥利用率的生理生化机制及其研究进展,讨论了如何通过氮高效品种的开发来提高小麦氮肥利用率,并在此基础上对该领域未来的研究重点进行了展望。     

旱地小麦休闲期不同耕作措施对土壤水分蓄纳利用与产量形成的影响

为了提高旱地冬小麦的水分利用率,采用大田试验,研究休闲期不同耕作措施对旱地冬小麦土壤含水量、产量及水分利用率的影响。结果表明,休闲期不同耕作措施可明显提高播前与越冬期0~100 cm、100~200 cm土层含水量,有利于旱地冬小麦出苗与越冬;同时,休闲期不同耕作措施可明显提高后续各生育期土壤含水量,提高穗数、穗粒数,显著提高籽粒产量与水分利用率,各处理下数据显示休闲期深耕处理效果优于深松与免耕处理。总之,休闲期不同耕作措施均有利于旱地小麦土壤水分、产量和水分利用率的提高,是实现旱地小麦增产的有效措施。     

Growth Responses of Twelve Wheat Cultivars and their Phosphorus Utilization from Rock Phosphate

Growth responses of 12 wheat cultivars and their phosphorus utilization were studied in a greenhouse. They were grown for 18 days in a solution containing rock phosphate as the phosphorus (p) source. Biomass of 26 day old plants of all the cultivars varied significantly whereas their shoot to root ratio stayed constant. The dry matter yield of all the 12 cultivars was significantly correlated with the p uptake (r = 0.74). Whereas the higher p uptake by all the cultivars was significantly (P < 0.01) related to the drop in the root medium pH, which was presumably owing to the H⁺ efflux from their roots. The wheat cultivar Blue Silver proved to be the most efficient p user and therefore seems to have the highest potential of making best growth in soils with poor p availability among the 12 wheat cultivars under investigation.     

磷肥用量对番茄产量、磷素利用及土壤有效磷的影响

在高投入高产出的现代耕作制度下,探讨磷肥用量对番茄产量的影响,为获得最佳磷肥用量提供依据。试验采用单因素随机区组设计,对黄瓜-番茄轮作磷肥定位试验进行研究,番茄季研究结果表明：磷肥施用有利于提高番茄果实产量和品质,有利于提高果实和整株的干物质量、磷含量和磷累积量。磷表观利用率随磷肥用量增加显著降低;当P2O5用量大于225 kg/hm2时,土壤Olsen-P 和进入土壤中的肥料磷增加,增加了磷淋溶风险。结果得出：若以追求产量为研究目的,则以P2O5用量300 kg/hm2为宜;若以产量为主,兼顾磷淋溶,则以P2O5用量225 kg/hm2为宜;若以磷淋溶为主,兼顾产量,以P2O5用量150 kg/hm2为宜。