陇中旱地春小麦产量对降水与温度变化的响应模拟

为了探索降水与温度变化对旱地春小麦产量的影响,本研究以定西市安定区1971—2012年共42年的逐日气象数据为基础,运用APSIM(agricultural production system simulation)模型对不同降水(逐日降水±20%、±15%、±10%、±5%、±0%)与温度(逐日温度±2℃、±1.5℃、±1℃、±0.5℃、±0℃)变化下的旱地春小麦产量进行了模拟,并采用二次多项式回归、单因素边际效应和通径分析研究了温度和降水变化对春小麦产量的影响机制。结果表明:在试验设计范围内,春小麦产量(Y)与降水(X_1)和温度(X_2)变化编码值的回归方程为Y=1452.24+2693.88X_1-287.25X_2-200.38X_2~2-344.47X_1X_2(R~2=0.999,P0.01)。当温度不变时,降水与春小麦产量呈正线性关系,由模拟结果可知,降水每增加5%,春小麦产量最大增幅为21.38%,平均增幅为14.31%;当降水不变时,温度与春小麦产量呈开口向下的二次函数递减关系。根据模拟结果,温度每升高0.5℃,春小麦产量最大降幅为4.92%,平均降幅为3.24%;通径分析显示,温度和降水之间存在负互作效应,但降水增加对春小麦产量的增产效应远大于温度升高所造成的减产效应。     

光照和温度对旱地小麦叶面积指数的影响

为研究旱地小麦叶片生长规律,了解气候变化对小麦叶面积指数的效应,设计回归正交组合试验,并运用APSIM模型模拟光照和温度变化对小麦叶面积指数的影响。结果表明：APSIM模型对小麦叶面积指数的模拟有较高精度。小麦叶面积指数与光照和温度分别呈开口向下和向上二次抛物型变化。在本试验范围内,叶面积指数与光照呈二次抛物线下降型变化,但当光照未越过临界点时,光照成正效应,表明在最适宜条件下光照的合理增加可促进小麦生长;当日均气温高于7.73 ℃,温度成正效应,说明温度合理的升高,有助于小麦叶面积指数在一定生长阶段平稳在较大值;光照和温度同时升高时,光照下降效应显著于温度正效应。     

喀斯特山区冬小麦施肥量与产量的关系

采用三因素饱和D-最优设计方案,研究黔西县大关镇冬小麦施肥量与产量之间的数量关系。结果表明,小麦产量随有机肥的施用量的增加而增加,呈线性相关关系。在一定的范围内,施用氮肥、磷肥有增产作用,当氮、磷施用量过高时产量下降,氮、磷的施用量与小麦产量呈抛物线关系;施用有机肥和磷肥对小麦产量有显著作用,而氮肥的施用量不宜过多。其适宜的有机肥施用量为600~750 kg/667 m2,尿素施用量9~12 kg/667 m2,普钙施用量20~42 kg/667 m2。     

不同耕作措施旱地春小麦产量对温度变化的响应

为了探析温度变化对不同耕作措施春小麦产量的影响,利用APSIM模型对2因素9水平3种耕作措施下的春小麦产量进行了模拟,选择日最低温度和最高温度作为自变量因子对产量效应进行分析,并对3种耕作措施条件下最低温度和最高温度的互作效应进行通径分析。结果表明:不同耕作措施条件下,春小麦产量随最低温度升高呈二次抛物线上升型变化,会出现报酬递减,且传统耕作+秸秆还田和免耕覆盖的增产效应大于免耕耕作措施;传统耕作+秸秆还田和免耕耕作措施下,产量随最高温度升高呈二次抛物线递减型,并呈叠加递减,而免耕覆盖耕作措施下产量随最高温度升高呈负相关。3种耕作措施下,最低温度和最高温度之间还存在正的协同效应,免耕覆盖耕作措施相比其它两种耕作措施,具有更好的协同促进效应。     

旱地冬小麦水分亏缺补偿效应研究

1994年～1997年，从有限供水节水角度对冬小麦需水关键期水分亏缺补偿效应进行了研究。结果表明，拔节期为冬小麦需水关键期，此时灌水可增产1878kg/hm^2，增产幅度为42.96%；不同的灌水量未引起小麦产量的显著差异，显示有限补偿供水的高效性；有限补偿供水和一定的农艺措施相结合可实现作物的大幅度增产，每毫米供水的边际产量达20.30kg/hm^2～26.23kg/hm^2。此结果可作为制定高效经济节水方案的参考。     

甘蓝型冬油菜及其田间杂草对苗前与苗后共施不同浓度除草剂的响应

为了探究苗前与苗后除草剂不同浓度单施或共施对冬油菜田间杂草的防效以及对冬油菜生长的影响,以甘蓝型冬油菜(天油2266)为试验材料,选用苗前除草剂(精异丙甲草胺)和苗后除草剂(高效氟吡甲禾灵),于2017—2019年开展大田试验。结果表明,在甘蓝型冬油菜成熟期,共施比单施的总株防效与总鲜重防效平均提升了18.07%和15.07%,株防效和鲜重防效的平均提升幅度达26.78%和40.83%。苗前除草剂施用浓度的增加会减弱其增产效应,增产幅度为20.56%～34.11%,平均增产1 801.61 kg/hm²;苗后除草剂施用浓度的增加有一定减产风险,产量变幅为-2.02%～16.06%;苗前与苗后除草剂共施之下,产量增加784.40～2 575.98 kg/hm²,增产30.17%～99.09%,平均增产1 235.00 kg/hm²,平均增幅47.51%。因此,在冬油菜田应用苗前除草剂能显著抑制杂草暴发。苗前除草剂对越冬前苗期禾本科和阔叶类杂草的防效达93.89%和86.98%;成熟期对总杂草的株防效和鲜重防效分别达到76....     

豫西旱坡地长期定位保护性耕作研究——Ⅰ．连年免耕和深松覆盖对冬小麦生育及产量的影响

利用长期定位试验方法(1999～2006年),在豫西旱区坡耕地上进行了不同保护耕作冬小麦生育及产量效应研究.结果表明:深松覆盖和免耕覆盖随着实施年限增加,均有增产效果.深松覆盖稳产、增产效果好于免耕覆盖.与传统耕作比,深松覆盖增产幅度为4.88%～20.90%,平均增产8.77%.免耕覆盖在实施初表现出显著减产,但免耕覆盖在生育期内干旱及夏休闲干旱年份能显著提高小麦产量,平均增产3.70%.免耕覆盖和深松覆盖下冬小麦前期生长发育迟缓,株高降低、主茎叶龄、单株分蘖、次生根数和叶面积减少,根重和生物量减轻;拔节后,冬小麦生长发育快,各项指标(除单株分蘖)逐渐赶上并超过传统耕作.从灌浆特性分析,免耕覆盖和深松覆盖能提高最大灌浆速率,延缓后期灌浆速率下降,延长灌浆时间,进而提高小麦的千粒重.     

麦田雀麦发生动态及其对小麦产量的影响

雀麦(Bromus japonicus)是一种越冬性一年生杂草,是我国北方冬小麦田发生最严重的禾本科杂草之一,对小麦造成严重减产。为明确雀麦在我国冬小麦田的田间发生动态规律,于2013-2015年在山东省泰安市雀麦发生严重的冬小麦田进行相关试验。采用固定样方和随机样方取样的方法,研究冬小麦田雀麦的出苗规律及其在田间的消长动态,同时研究不同密度雀麦对小麦产量的影响。结果表明,小麦播种后7~30 d为雀麦的出苗高峰期,至12月上旬出苗量占总出苗总量的85.3%。11月中旬,雀麦开始分蘖,平均分蘖数为4.8个/株,比小麦多1.3个/株。3月下旬雀麦生长速度加快,4月下旬平均株高超过小麦,5月中下旬平均株高达到115.0 cm,高出同期小麦24.1 cm。5月中旬,雀麦与小麦单株平均鲜重趋于稳定,分别为17.24、37.72 g。雀麦与小麦在株高、鲜重等方面的变化趋势基本一致,与外界温度的变化密切相关。当雀麦密度为5株/m^2时,小麦产量损失率达5.35%,表明少数雀麦即可对小麦产量造成显著减产;随着雀麦密度的增加,小麦产量快速下降,其对小麦产量的影响主要表现在小麦的有效穗密度上,对小麦的千粒质量与穗粒数则影响较小。当雀麦密度为640株/m^2时,小麦产量损失率为36.81%,小麦穗密度减少35.69%。     

应用DSSAT 模型预测宁夏春小麦产量演变趋势

对DSSAT作物模型中的CERES-Wheat小麦模型,在排除虫害和病害影响条件下,以宁夏永宁站永良4号春小麦为样本进行品种参数调试及模拟验证,确定品种参数.宁夏平罗站同一品种15年生育期特征及潜在产量模拟验证结果表明,产量值、开花天数预测结果较好,生理成熟天数模拟误差较大.宁夏黄河灌区25 km×25 km共计39个格点1961～1990年Baseline气候情景(无考虑温室气体效应)及构建的2011～2100年A2(CO2约1%的中高排放)、B2(CO2约0.5%的中低排放)气候情景潜在产量模拟对比结果表明,Baseline气候情景下39个格点的平均潜在产量6 428 kg/hm2,A2情景下的2011～2040、2041～2070、2071～2100平均产量分别为6 235、5 869、5 211 kg/hm2,与Baseline年相比均为减产趋势,分别减产为3%、8%、19%.B2情景下的2011～2040、2041～2070、2071～2100平均产量分别为6 219、5 977、5721 kg/hm2,与Baseline年相比均为减产趋势,分别减产3%、7%、11%.高排放的减产率比低排放要大.     

不同降水年型下大气CO2浓度和温度对旱地春小麦产量的响应模拟

为量化不同降水年型CO₂浓度升高、增温对旱地春小麦(Triticum aestivum L.)产量的影响,本研究基于甘肃省陇中地区气象数据、土壤数据和管理数据驱动APSIM模型,设置不同CO₂浓度和温度增量变化来模拟甘肃陇中未来气候情景,分析气候变化情景对春小麦产量稳定性和可持续性的影响,评估不同气候处理对应的产量风险。结果表明：APSIM模型模拟的干旱年和湿润年小麦产量的归一化均方根误差NRMSE小于13%,一致性指标D大于0.85,平水年产量的归一化均方根误差NRMSE大于20%,一致性指标D小于0.8,表明APSIM模型对干旱年和湿润年春小麦产量模拟的精确性高于平水年春小麦产量的模拟。CO₂浓度和温度对春小麦产量均具有显著影响,且温度对小麦产量的变化具有主导影响。在增温和CO₂浓度共同升高条件下,降水效应表现为湿润年>平水年>干旱年,二者协同所导致的产量减产效应表现为平水年>干旱年>湿润年。对比不同降水年型产量的变异系数和可持续性指数发现,干旱年增温2.5～3℃小麦产量...     

旱地小麦渗灌覆盖栽培技术研究

1997年～1999年对旱地小麦在不同播种方式与渗灌条件下的产量形成进行了试验研究。结果表明,膜上穴播较传统的露地条播具有显著的增产效果,与对照相比渗灌则表现出极显著的增产效应,与露地条播相比,渗灌加覆盖的增产幅度明显大于渗灌与覆盖分别较露地条播的增产幅度之和,说明了两项技术之间存在明显的协同效应。不同栽培措施在经济效益上的反应也与产量结果相似。通过进一步的分析研究,形成了旱地小麦渗灌覆盖栽培技术。与传统的露地条播相比,渗灌覆盖栽培技术平均增产1601.2kg/hm^2,增产率达38.0%。在计水成本的情况下,本项技术提高纯收益969.6元/hm^2,在不计水成本的情况下,则提高1362.0元/hm^2。研究还进一步表明,旱地小麦生产潜力巨大,需做好栽培技术的优化工作,并要注意降低生产成本的问题。     

不同旱作区覆膜方式对小麦产量的影响

采用不同覆膜方式田间小区试验研究了不同旱作区小麦全膜覆土穴播技术的增产效果。结果表明:不同覆膜方式小麦增产幅度和增产量以全膜覆土穴播极显著地高于全膜平铺穴播,全膜平铺穴播显著地高于膜侧沟播;3种覆膜方式小麦较露地条播(对照)平均增产率分别为73.9%、60.3%和33.3%,平均增产量分别为2 457.9、2 007.2、1 045.9 kg·hm-2;不同旱作区全膜覆土穴播小麦增产幅度表现为半干旱偏旱区半干旱区半湿润偏旱区,3个旱作区全膜覆土穴播小麦较露地条播增产率分别为90.2%、73.7%和57.8%;而不同旱作区全膜覆土穴播小麦增产量则表现为半湿润偏旱区半干旱区半干旱偏旱区,3个旱作区全膜覆土穴播小麦较对照增产量分别为2 220.3、2 520.9、2 632.5 kg·hm-2,特别是在年降雨量500~600 mm的旱作区全膜覆土穴播小麦平均产量达到7 183.5 kg·hm-2,最高达到7 405.5 kg·hm-2,创造了该区域旱地小麦的最高产量。     

郧西县开展小麦病虫绿色防控示范的效果

在小麦绿色防控示范工作中,我们狠抓宣传发动,播种前培训;播种时做到"五统一",在病虫发生的关键时期统一使用高效低毒农药进行统防统治,示范区平均单产量达到410.6kg/667m2,比对照(农户自由种植区)增产65.9kg,增产率为19.1%,增效170.75元/667m2。实践证明开展绿色防控挖掘了小麦增产潜力,应加大扶持力度,大面积推广这项技术。     

茂勃艾米乐微生物菌剂在小麦、油菜上的应用

选用满洲里先锋科技开发有限责任公司生产的茂勃艾米乐微生物菌剂,在小麦、油菜生育前期进行喷施。结果表明：每667 m2应用磷酸二氢钾100 g＋液态氮50 g＋麦黄金30 g＋茂勃艾米乐菌剂100 mL喷施小麦后,每667 m2产量237.3 kg,较每667 m2用磷酸二氢钾100 g＋液态氮50 g＋麦黄金30 g处理增产8.6 kg,增产3.8%;用菌剂单独喷施后,每667 m2产量比清水对照高19 kg,增产6.9%。油菜应用该菌剂处理后,产量比清水对照高19 kg,增幅6.9%。小麦应用微生物菌剂与叶面肥混施处理后,穗粒数增加16%,用微生物菌剂单独喷施后,较对照穗粒数增加4.17%。施用该菌剂后,油菜苗期长势旺盛,叶片肥大,有效角果数较对照增加10.67%。该微生物菌剂可在小麦、油菜种植区推广应用。     

小春作物多样性栽培技术

通过自然界生物多样性、生物间相生相克关系 ,病虫间相互制约 ,相互抑制 ,作者进行了小春作物多样性栽培试验研究 ,定期做好病虫测报 ,科学合理使用农药 ,结果表明 ,小春作物多样性栽培 ,有效降低了病虫发生 ,减少用药次数 2次 ,蚕豆平均增产幅度2 9.5 % ,小麦平均增产幅度 4 6 .7% ,既减少了环境污染 ,又达到了增产效果。1　材料与方法1.1　田间布局为豆麦混栽型 ,在麦田内套种蚕豆 ,4m开墒 ,沟宽、沟深各达 30cm ,蚕豆与小麦走向一致 ,东西走向 ,在每墒的沟两边分别种植蚕豆 2～ 4行 ,中间种植小麦。1.2　播种时间蚕豆播种时间在 10月 8日…     

长期秸秆覆盖条件下施氮对冬小麦生长的影响

通过9年定位试验,研究了秸秆覆盖(不覆盖和秸秆覆盖4 500 kg·hm~(-2))和施氮量(0、75、150、225、300 kg·hm~(-2))对冬小麦群体动态、产量三要素和籽粒产量的影响。结果表明,秸秆覆盖显著降低冬小麦越冬期分蘖数和春季总茎数,越冬期分蘖数最多降低24%,春季总茎数最大降幅为40.7%;秸秆覆盖导致单位面积穗数减少,平均降幅5.6%,但穗粒数有增加趋势,对千粒重无显著影响;与无覆盖相比,秸秆覆盖的冬小麦籽粒产量略有降低。无论秸秆覆盖与否,小麦越冬期分蘖数、春季总茎数以及单位面积穗数均与施氮量呈抛物线的关系,穗粒数随施氮量的增加而增加,千粒重则随施氮量增加而降低;施用氮肥使小麦籽粒产量最高增幅接近70%;在供试条件下,秸秆覆盖无增产效应。相比秸秆覆盖,同样小麦产量水平下,常规栽培需氮肥较少。     

小麦条锈病流行小种对小麦新品系产量的影响

研究了小麦条锈病流行小种条中30、31、32对不同小麦品种(系)的影响.结果表明:目前小麦条锈病流行小种因品种(系)不同可平均减产1 206kg/hm2,减幅15.1%,最大减产3076.50kg/hm2,减幅45.9%;千粒重平均下降5.52g,降幅14%,最大下降14.0g,降幅40%;穗粒数的差异较小,平均下降0.01粒,降幅0.13%.相关分析表明,条锈病的反应型和严重度是影响小麦产量和千粒重的主要因素,相关系数均达极显著水平;普遍率也具有一定的影响,但未达到显著水平.根据减产程度将材料分为三种类型,即按接种与药剂防治的差异分为极显著、显著和不显著.我们认为:小麦条锈病对产量影响较大,生产中应注意利用接种与药剂防治差异不显著的抗锈材料;在缺乏抗锈材料的地区,如果材料不抗条锈病,但产量等其他性状突出,则可以考虑采用药剂防治.     

抗旱丰产小麦新品种陇春27号选育研究

以8858-2为母本,陇春8号为父本,通过有性杂交,水旱轮选,培育出抗旱丰产春小麦新品种陇春27号。试验表明,陇春27号在2006~2007年国家小麦西北旱地组区域试验中,平均产量分别为180.83 kg/667m2和201.87 kg/667 m2,分别较统一对照定西35号增产4.91%和21.37%,增产极显著,均居第一位;2008年生产试验,平均产量227.67 kg/667m2,较统一对照定西35号平均增产12.71%。抗旱性指数2006年为1.1835,2007年为1.1014,显著优于对照品种定西35号,是所有参试材料中抗旱性最强的品种。陇春27号抗旱性强,适应性广,丰产稳产,在西北旱地农业区具有广阔的应用前景。     

不同耕作措施下温度升高对旱作春小麦农田土壤N2O排放的影响

为探究不同耕作措施下温度升高对旱作春小麦农田土壤N₂O排放的影响效应,基于APSIM模型,结合甘肃省定西旱作春小麦试验区定点连续监测的N₂O排放通量等数据,检验该模型模拟不同耕作措施下N₂O排放的适宜性,并对不同耕作措施下日最高、最低温在0??2℃范围内耦合变化时旱作春小麦农田土壤N₂O排放进行模拟。结果表明：APSIM模型对不同处理下N₂O排放的模拟结果与实测结果较为一致,归一化均方根差（NRMSE）最大值为0.17,决定系数（R²）最小值为0.80,相关性均达到显著水平（P<0.05）,说明该模型可以用来模拟不同耕作措施下旱作麦田N₂O排放;在试验设计范围内,日最高温不变、日最低温升高会增加N₂O排放,增排效果表现为传统耕作（T）>免耕（NT）>传统耕作+秸秆覆盖（TS）>免耕+秸秆覆盖（NTS）,日最低温每升高0.5℃,最大增排幅度为2.41%;日最低温不变、日最高温升高会减少N₂O排放,减排效果表现为T>TS>NT>NTS,日最高温每升高0.5℃,最大减排幅度为1.68%。日最低温升高带来的增排效应大于日最高温升高带来的减排效应。     

膜下滴灌小麦-西兰花复种水肥利用效率

于2017年4月—2018年9月连续2 a进行田间试验,以传统畦灌为对照,开展膜下滴灌不同灌水定额对小麦复种西兰花生长状况、水肥利用效率及效益的影响研究。结果表明：膜下滴灌有利于提高小麦产量和水分利用效率,较传统畦灌处理分别平均提高12.6%和39.10%,但随灌水量增加,作物增产效应下降、耗水量增长率出现回落,膜下滴灌条件下,高水处理(3 225 m³·hm^-2)小麦获得最大产量,平均为5 468.57 kg·hm^-2,但与中水处理(2 700 m³·hm^-2)无显著差异（P＞0.05）;西兰花中水处理(1 920 m³·hm^-2)增产效应最大,较传统畦灌产量平均提高15.65%,水分利用效率和氮肥偏生产力平均增加40.03%和15.65%;膜下滴灌有利于补充土壤氮库,增加土壤肥力,较传统畦灌土壤中N肥消耗平均减小25.52%;当膜下滴灌定额为4 620 m³·hm^-2时,小麦-西兰花净产值较传统畦灌处理平均增收8513.77元·hm^-2,产投比较传统畦灌处理平均提高15.30%。