种植密度对晚播冬小麦氮素同化积累分配及利用效率的影响

研究了种植密度对晚播小麦氮素同化积累分配及氮素利用效率的影响。以重穗型冬小麦品种兰考矮早八为材料,在晚播期(10-24—10-26)设低(150万株/hm2)、中(225万株/hm2)、高(300万株/hm2)3个种植密度进行了2年大田试验。传统播期(10-10—10-12)为对照。结果表明,晚播小麦旗叶的硝酸还原酶活性和可溶性蛋白含量显著提高,单茎氮素积累量、营养器官转移氮素对籽粒氮素积累的贡献率以及植株的氮素收获指数和氮素吸收效率均提高,而氮素利用效率和籽粒产量降低。对照播期的低、中密度处理的氮代谢酶活性、氮素积累量和氮素利用效率及籽粒产量较高,而晚播处理则以中、高密度处理较高。不同播期的中密度处理的蛋白质含量和籽粒产量高于其他2个密度处理。因此,晚播条件下兰考矮早八兼顾高产和高效利用氮素的适宜播种密度为225~300万株/hm2。     

地力水平和种植密度对冬小麦子粒产量和氮素利用率的影响

[目的]旨在探讨不同地力水平下冬小麦子粒产量和氮素利用率对种植密度的响应并分析子粒产量和氮素利用率协同提高的途径,为制定冬小麦高产高效栽培管理措施奠定理论基础。[方法]试验在高、低两个地力条件下进行,以大穗型冬小麦品种泰农18为试验材料,设置135万、270万和405万株/hm23个种植密度,研究地力水平和种植密度对子粒产量及构成、氮素吸收效率、氮素利用效率和氮素利用率等相关指标的影响。[结果]高地力水平下子粒产量高于低地力水平,但氮素利用效率和氮素利用率均较低。各地力水平下,提高种植密度可显著提高冬小麦穗数和子粒产量,提高成熟期地上部氮素积累量和氮素吸收效率,但氮素收获指数和氮素利用效率随种植密度上升呈下降趋势,增密对子粒含氮量无显著影响。各地力水平下增密后氮素吸收效率增加的幅度远高于氮素利用效率降低的幅度,所以氮素利用率随着种植密度的提高而呈上升趋势。低地力水平下增密后子粒产量和氮素利用率提高的幅度均高于高地力地块。[结论]在高、低地力水平下,增加种植密度均可提高子粒产量和氮素利用率,有利于实现冬小麦的高产高效栽培,且低地力水平下增密后子粒产量和氮素利用率的增幅高于高地力水平。     

地力水平和播期对冬小麦籽粒产量及氮素利用率的影响

以泰农18为试材,在播种密度(基本苗)405.0万株/hm2条件下,研究两个不同地力水平和适度早播(10月1日)、适播(10月8日)和适度晚播(10月15日)对冬小麦籽粒产量和氮素利用率的影响。结果表明:高地力水平下小麦籽粒产量较高但氮素利用率偏低;同地力条件下,适当推迟播期,通过协调单位面积穗数和穗粒数,仍可维持与早播和适播条件下相当水平的籽粒产量;虽然推迟播期降低冬小麦氮素吸收效率,但可提高氮素利用效率,两者互补,所以适当推迟播期氮素利用率仍可维持与早播和适播相当的水平。因此,在不同地力水平下,适当推迟播期可以调控冬小麦冬前群体免受冷害和寒害的影响,维持较高的籽粒产量和氮素利用率。     

陕西关中地区不同冬小麦品种晚播高产的适宜播期和密度

设置3个冬小麦品种、4个播期和4种密度的大田裂区试验,研究晚播条件下的播期密度对冬小麦群体性状和产量的影响以及不同品种的高产适宜播期和密度。结果表明,各品种的群体总茎蘖数和穗数随着播期推迟和密度降低而下降;不同小麦品种晚播高产的适宜播期和适宜密度并不相同。西农979的适宜晚播期为10月15日,在450万苗/hm2下产量最高达到9.20 t/hm2;小偃22晚播期为10月19日,在密度225万苗/hm2下产量最高达8.29 t/hm2;陕558在10月27日播种,375万苗/hm2下产量最高为8.16 t/hm2。可见不同冬小麦品种在其适期晚播的基础上通过相适应的播种密度予以调控,同样能够达到适宜的群体结构,并实现小麦高产。     

播期和密度对黄淮麦区弱春性小麦品种籽粒灌浆特性的影响

研究了播期和密度对黄淮麦区弱春性小麦品种偃展4110籽粒灌浆特性的影响。结果表明:在不同播期或种植密度水平下,随着开花后天数的增加,偃展4110籽粒的千粒重均呈"S"型持续增加,其籽粒的灌浆速率均呈单峰曲线变化,在开花后20 d出现最高峰;适期早播和适当降低种植密度可以提高其籽粒的灌浆速率,增大粒重。     

播期和密度对黄淮麦区弱春性小麦品种籽粒灌浆特性的影响

研究了播期和密度对黄淮麦区弱春性小麦品种偃展4110籽粒灌浆特性的影响。结果表明:在不同播期或种植密度水平下,随着开花后天数的增加,偃展4110籽粒的千粒重均呈"S"型持续增加,其籽粒的灌浆速率均呈单峰曲线变化,在开花后20 d出现最高峰;适期早播和适当降低种植密度可以提高其籽粒的灌浆速率,增大粒重。     

种植密度对南疆匀播冬小麦根系时空分布的影响

为明确匀播冬小麦根系对种植密度的响应,以多穗型冬小麦品种新冬22号为材料,设置了123万、156万、204万、278万、400万株/hm2共5个种植密度,研究了根长密度、根表面积、根系直径、根干质量密度时空分布.结果表明,新冬22号根长密度、根系表面积、根干质量密度均在抽穗期达到最大值,均呈先增加后降低的趋势,越冬期123万株/hm2处理的根长密度、根表面积和根干质量密度均大于其他处理.拔节期、抽穗期、成熟期根长密度、根表面积均由高到低依次为156万株/hm2处理、204万株/hm2处理、123万株/hm2处理、278万株/hm2处理、400万株/hm2处理.5种不同密度处理下0～60 cm土层根系分布最多,占总根长的95.13％～97.84％,说明匀播冬小麦根系主要分布在0～60 cm,随深度的增加根系急剧减少.越冬后,0～40 cm土层的根系增长速率最为显著,拔节后40～100 cm土层根系显著增多.越冬期高密度条件下匀播冬小麦根量较大;拔节至抽穗期根系生长最旺盛,各处理由高到低依次为156万株/hm2处理、204万株/hm2处理、123万株/hm2处理、278万株/hm2处理、400万株/hm2处理,匀播条件下新冬22号根系集中分布在0～60 cm土层.     

黄淮麦区晚播小麦生长特点及高产配套栽培技术

黄淮麦区晚播小麦生长特点是生育期短 ,冬前个体生长量不足 ,春季生长快 ,幼穗分化迟 ,时间短 ,中后期幼穗分化速度加快 ,前期灌浆速度快 ,干物质积累多 ,但灌浆期短 ,千粒重变化大。根据晚播麦特点提出了提高播种质量加强中后期管理 ,以肥补晚 ,以质补晚的技术路线     

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(产籽粒9 000kg/hm2)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(产籽粒6 000～7 500kg/hm2)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,划分衰老阶段,探索出延长缓衰期、缩短速衰期、保持较长的光合速率高值持续期,生物产量和经济系数同步提高的小麦由高产达到超高产的途径.研究出包括建立具有超高产潜力的两种类型品种的合理的群体结构和产量结构,氮肥后移,根据超高产麦田需肥特点施用氮、磷、钾、硫元素,培育超高产麦田土壤肥力等措施的超高产栽培技术体系.     

播期和种植密度对泛麦8号产量的影响

泛麦8号是河南黄泛区地神种业有限公司选育的高产矮秆小麦新品种。以泛麦8号为试材,研究了不同播期和密度对泛麦8号产量的影响。结果表明：10月5～19日播种,密度为75万～495万株/hm2时产量差别不大;10月26日以后播种,应适当加大播种密度（390万株/hm2以上）。     

Effects of different agricultural treatments on narrowing winter wheat yield gap and nitrogen use efficiency in China

Under the limited cultivated land area and the pursuit of sustainable agricultural development,it is essential for the safety of grain production to study agricultural management approaches on narrowing the winter wheat yield gap and improving nitrogen use efficiency (NUE) in China.In this study,DSSAT-CERES-Wheat Model is used to simulate winter wheat yield under different agricultural treatments,and we analyze yield gaps and NUE with different management scenarios at regional scales and evaluate the suitable approaches for reducing yield gap and increasing NUE.The results show that,the potential of narrowing yield gap ranges 300–900 kg ha~(–1) with soil nutrients increase,400–1 200 kg ha~(–1) with sowing date adjustment and 0–400 kg ha~(–1) with planting density increase as well as 700–2 200 kg ha~(–1) with adding nitrogen fertilizer.Contribution rates of management measures of soil nutrients,sowing date adjusting,planting density,and nitrogen fertilizers are 5–15%,5–15%,0–4%,and 10–20%,respectively.Difference in nitrogen partial productivity ranges 3–10 kg kg~(–1) for soil nutrients,1–10 kg kg~(–1) for sowing date adjusting,1–5 kg kg~(–1) for planting density increase,and–12–0 kg kg~(–1) for adding nitrogen fertilizers,respectively.It indicates that four treatments can narrow yield gap and improve the NUE in varying degrees,but increasing nitrogen fertilizer leads to the decrease of NUE.     

种植密度对两种穗型冬小麦旗叶氮代谢酶活性及籽粒蛋白质含量的影响

目的分析晚播对弱筋小麦氮素积累与利用的影响。方法以弱筋小麦品种扬麦13和宁麦13为材料,在不同氮素水平下(N210：210 kg/hm²、N270：270 kg/hm²)设置适播与晚播处理,分析弱筋小麦氮素积累与利用情况。结果弱筋小麦开花期植株氮素积累量主要来源于土壤氮(70.48%~85.51%);成熟期籽粒氮素积累量主要来源于土壤氮(74.35%~86.86%);成熟期营养器官氮素积累主要来源于肥料氮(52.88%~82.12%)。与适期播种相比,晚播显著增加了小麦成熟期单株氮素积累量、开花期来源于土壤氮的积累量、成熟期营养器官和籽粒来源于土壤氮及肥料氮的积累量。弱筋小麦花前营养器官积累氮素向籽粒的转运率为55.52%~79.78%,氮素积累转移的贡献率为38.91%~77.99%。适期播种处理下,花前营养器官氮素积累转运量、转运率与贡献率分别为23.47 mg/株、75.23%和71.46%,而晚播显著降低花前营养器官氮素积累转运量、转运率与贡献率(分别为19.87 mg/株、59.74%和50.31%)。各处理小麦氮肥生产效率为25.25~44.27 kg/kg,氮素利用效率为15.75%~41.43%,氮素收获指数为0.730~0.844。同一因素下不同水平比较表明：晚播显著降低籽粒产量、氮肥生产效率、氮素利用效率及氮素收获指数,但播期对籽粒蛋白质含量无显著影响。在相同品种和氮水平处理下,晚播较适期播种籽粒产量降低。结论弱筋小麦晚播不利于籽粒产量的提高和氮素利用效率的提高,因此为获得较高产量水平与氮素利用效率,应尽量保证弱筋小麦适宜播种期。     

密度与氮肥运筹对宁麦9号氮代谢的调控效应

在大田试验条件下,研究密度与氮肥运筹对弱筋小麦品种宁麦9号植株氮代谢变化的影响,分析氮素运转与籽粒品质、产量的关系。结果表明:增加密度、降低施氮量或氮肥施用前移可显著降低植株氮素积累;各处理叶片氮素转运量和转运氮对籽粒的贡献率最高,其次为茎鞘,颖壳及穗轴最低。氮素转运量与转运效率呈显著正相关(r=0.7837~*)。适当降低花后14～35 d硝酸还原酶活性,籽粒蛋白质含量降低,籽粒品质改善。宁麦9号采用密度为240万·hm~(-2)、施氮量为240 kg·hm~(-2)和基肥、壮蘖肥、倒2叶肥比为7:1:2,可实现优质高产。     

Postponed and reduced basal nitrogen application improves nitrogen use efficiency and plant growth of winter wheat

Excessive nitrogen(N) fertilization with a high basal N ratio in wheat can result in lower N use efficiency(NUE) and has led to environmental problems in the Yangtze River Basin, China. However, wheat requires less N fertilizer at seedling growth stage, and its basal N fertilizer utilization efficiency is relatively low; therefore, reducing the N application rate at the seedling stage and postponing the N fertilization period may be effective for reducing N application and increasing wheat yield and NUE. A 4-year field experiment was conducted with two cultivars under four N rates(240 kg N ha–1(N240), 180 kg N ha–1(N180), 150 kg N ha–1(N150), and 0 kg N ha–1(N0)) and three basal N application stages(seeding(L0), fourleaf stage(L4), and six-leaf stage(L6)) to investigate the effects of reducing the basal N application rate and postponing the basal N fertilization period on grain yield, NUE, and N balance in a soil-wheat system. There was no significant difference in grain yield between the N180 L4 and N240 L0(control) treatments, and the maximum N recovery efficiency and N agronomy efficiency were observed in the N180 L4 treatment. Grain yield and NUE were the highest in the L4 treatment. The leaf area index, flag leaf photosynthesis rate, flag leaf nitrate reductase and glutamine synthase activities, dry matter accumulation, and N uptake post-jointing under N180 L4 did not differ significantly from those under N240 L0. Reduced N application decreased the inorganic N content in the 0–60-cm soil layer, and the inorganic N content of the L6 treatment was higher than those of the L0 and L4 treatments at the same N level. Surplus N was low under the reduced N rates and delayed basal N application treatments. Therefore, postponing and reducing basal N fertilization could maintain a high yield and improve NUE by improving the photosynthetic production capacity, promoting N uptake and assimilation, and reducing surplus N in soil-wheat systems.     

微喷水肥一体化对冬小麦产量和水分利用效率的影响

为探明不同微喷灌施氮方式对冬小麦产量及水分利用效率的影响,以‘济麦22’为材料,在底施纯氮105kg/hm~2条件下,2016年春季设置追施纯氮45(N1)、90(N2)和135kg/hm~2(N3),每个追氮量采用微喷灌拔节期一次性追施(JS)和分别在拔节、孕穗、开花和灌浆期4次等量追施(4T)2种方式,测定冬小麦的产量和水分利用效率。结果表明:1)微喷灌条件下,随施氮量的增加,冬小麦产量先增加后降低,以N2处理产量最高;相同施氮量下,分次施氮处理产量显著高于拔节期一次性施氮,产量的增加主要由于显著提高千粒重;2)拔节期一次性施氮提高冬小麦开花期群体叶面积指数,而分次施氮处理灌浆期的叶面积指数显著高于拔节期一次性施氮,相同施氮量下分次施氮延缓灌浆中后期旗叶的衰老,从而有利于花后干物质积累和粒重的提高,但过多施氮导致粒重下降,总干物质积累量减少;3)不同施氮量处理间水分利用效率以N2处理最高,相同施氮量下分次施氮处理水分利用效率显著高于拔节期一次性施氮处理。综上所述,与拔节期一次性施氮相比,微喷灌采用分次施氮显著提高冬小麦的产量和水分利用效率,微喷水肥一体化N2处理下分次施氮为最佳的高产高效氮肥运筹模式。     

Effects of water application uniformity using a center pivot on winter wheat yield,water and nitrogen use efficiency in the North China Plain

In recent years, the use of fertigation technology with center pivot irrigation systems has increased rapidly in the North China Plain(NCP). The combined effects of water and nitrogen application uniformity on the grain yield, water use efficiency(WUE) and nitrogen use efficiency(NUE) have become a research hotspot. In this study, a two-year field experiment was conducted during the winter wheat growing season in 2016–2018 to evaluate the water application uniformity of a center pivot with two low pressure sprinklers(the R3000 sprinklers were installed in the first span, the corresponding treatment was RS; the D3000 sprinklers were installed in the second span, the corresponding treatment was DS) and a P85 A impact sprinkler as the end gun(the corresponding treatment was EG), and to analyze its effects on grain yield, WUE and NUE. The results showed that the water application uniformity coefficients of R3000, D3000 and P85 A along the radial direction of the pivot(CU_H) were 87.5, 79.5 and 65%, respectively. While the uniformity coefficients along the traveling direction of the pivot(CU_C) were all higher than 85%. The effects of water application uniformity of the R3000 and D3000 sprinklers on grain yield were not significant(P0.05); however, the average grain yield of EG was significantly lower(P0.05) than those of RS and DS, by 9.4 and 11.1% during two growing seasons, respectively. The coefficients of variation(CV) of the grain yield had a negative correlation with the uniformity coefficient. The CV of WUE was more strongly affected by the water application uniformity, compared with the WUE value, among the three treatments. The NUE of RS was higher than those of DS and EG by about 6.1 and 4.8%, respectively, but there were no significant differences in NUE among the three treatments during the two growing seasons. Although the CU_H of the D3000 sprinklers was lower than that of the R3000, it had only limited effects on the grain yield, WUE and NUE. However, the cost of D3000 sprinklers is lower than that of R3000 sprinklers. Therefore, the D3000 sprinklers are recommended for winter wheat irrigation and fertigation in the NCP.     

不同肥力下生育后期干旱对冬小麦产量及水分利用效率的影响

采用防雨棚下池栽试验,研究了不同肥力下冬小麦生育后期水分亏缺对冬小麦产量及水分利用效率的影响.结果表明,冬小麦干物质积累量、千粒重、穗数、穗粒数、产量均随土壤肥力和含水量的提高而呈增加的趋势,且与全生育期充分灌溉相比,各干旱胁迫处理的干物质积累量、千粒重、穗数、穗粒数、产量的降幅均随土壤肥力的提高而减小,其中土壤水分含...     

施氮对秸秆还田冬小麦产量和水分利用率的影响

【目的】探讨玉米秸秆还田配施氮肥对关中灌区冬小麦产量和水分利用效率的影响,为该地区实现小麦高产提供理论依据。【方法】以"西农979"作为供试冬小麦品种,研究玉米秸秆还田条件下配施0,87.5,175,262.5,350kg/hm2氮肥以及秸秆不还田条件下施用175kg/hm2氮肥6个处理,对冬小麦产量、土壤贮水量和水分利用率的影响。【结果】在氮肥用量相等(175kg/hm2)的情况下,玉米秸秆还田配施氮肥处理的冬小麦有效穗数、穗粒数、千粒质量和产量较单施氮肥处理分别增加了39万穗/hm2,1.57,2.11g和1 200kg/hm2。6个处理中,玉米秸秆还田配施262.5kg/hm2氮肥处理的冬小麦产量和水分利用率最高,分别达到8 415kg/hm2和20.9kg/(hm2.mm)。各秸秆还田配施氮肥处理的水分利用率明显高于不施氮处理。在氮肥用量相同的情况下,玉米秸秆还田处理耗水量比秸秆不还田处理减少19.00mm。【结论】秸秆还田能提高冬小麦产量和水分利用率,在玉米秸秆还田条件下,关中平原冬小麦氮肥用量应控制在175～262.5kg/hm2。     

调亏灌溉下新型土壤改良剂与氮肥配施对冬小麦水氮利用率的影响

【目的】通过对冬小麦施用一种以农作物秸秆为主要原料研制的新型土壤改良剂,探讨调亏灌溉下该改良剂与氮肥配施对冬小麦产量及土壤水氮利用率的影响。【方法】以冬小麦"西农979"为试验材料,采用田间小区试验,对灌水(灌水量分别为0,1.467m3/hm2)、新型土壤改良剂(施入量分别为0,1 500kg/hm2)和氮肥(纯氮施入量分别为0,160,288kg/hm2)3个因素不同水平进行完全随机组合设计,共12个处理,研究亏灌条件下,新型土壤改良剂和氮肥配施后,成熟期冬小麦产量、土壤水分及氮素利用率的变化情况。【结果】新型土壤改良剂和氮肥单施或配施均能改善成熟期冬小麦土壤水分条件,提高土壤含水量、水分利用率及籽粒产量,且灌水条件下效果更为明显。新型土壤改良剂和氮肥配施不仅明显增加了0～200cm土层土壤硝态氮含量,而且有利于提高植株氮素吸收量。无论灌水与否,1 500kg/hm2新型土壤改良剂和288kg/hm2氮肥配施的增产效果最明显,水分利用效率、植株氮素吸收量均较高。【结论】适度亏灌条件下,新型土壤改良剂与氮肥配施可显著提高作物产量及水氮利用率。