生物炭对郑单958生理生化指标及产量的影响

采用大田试验,研究生物炭与氮肥配施对郑单958玉米子粒产量、不同生育时期SPAD值、叶面积指数(LAI)、光合特性及氮代谢相关酶活性的影响,明确生物炭对玉米生理生化指标与产量的效应。结果表明,不同炭氮施量处理中,正常施肥配施5 000 kg/hm~2生物炭处理表现出明显的优势,成熟期玉米叶片SPAD值和叶面积指数(LAI)分别比不施生物炭处理(对照)高46.22%和37.22%。正常施肥配施生物炭处理玉米的净光合速率(Pn)、胞间二氧化碳浓度(Ci)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)均高于CK,且高施炭量处理明显高于低施炭量处理,有效提高了玉米叶片硝酸还原酶(NR)和谷氨酸脱氢酶(GDH)的活性,延缓玉米衰老。添加生物炭处理郑单958产量最高可达12 076.35 kg/hm2,比对照增产10.23%,表现为穗长、穗粒数和百粒重的增加。     

氮磷配施对济麦22花后光合特性及产量的影响

为给小麦高产高效栽培技术提供依据,在大田超高产条件下研究了氮磷配施对超高产小麦济麦22花后光合特性及产量的影响.利用LI-6400便携式光合测定仪,采用开放式气路测定了超高产麦田旗叶的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)及蒸腾速率(Tr)等相关指标.结果表明,氮磷配施对超高产小麦花后的光合特性及产量有显著的调节作用,花后各处理小麦旗叶的Pn、Gs、Tr、叶面积指数(LAI)、叶绿素含量(SPAD值)等指标呈下降趋势,但与CK处理比较,施肥处理前期下降缓慢,差异达显著水平,N1P2、N2P2及N2P3处理与对照差异极显著.随着施氮和施磷量的增加,旗叶的Pn、Gs及Tr增强, SPAD值升高, LAI增大.但过高的施肥量(P2O5 225 kg/ha)导致小麦生育后期旗叶衰老加快,光合生理指标衰退迅速,穗粒数和千粒重下降显著,最终导致小麦减产.经统计分析得出,氮肥和磷肥间对Pn、LAI及SPAD值有极显著的互作效应.本试验条件下,超高产麦田的适宜施肥量为N 300 kg/ha和P2O5 150 kg/ha.     

施氮量对超高产春玉米花粒期叶片光合特性及产量的影响

以内单314为材料,研究施氮量对超高产春玉米不同层位叶片花粒期光合特性及产量的影响。结果表明,施氮量低于439.8 kg/hm2时,同一层位叶片叶绿素相对含量(SPAD)、净光合速率(Pn)、光系统Ⅱ(PSⅡ)的最大光化学效率(Fv/Fm)均表现出随施氮量增加而增高的趋势;当施氮量超出439.8 kg/hm2时,各层位叶片的SPAD、Pn、Fv/Fm降低,且叶位越低降幅越大。同一施氮水平下,不同层位叶片SPAD、Pn、Fv/Fm花粒期变化不同,上位叶片自散粉后0～20 d相对稳定或略有上升,21～40 d迅速降低;中位叶片整个花粒期缓慢降低;下位叶片自散粉后0～20 d缓慢降低,21～40 d后迅速降低。当施氮量为439.8 kg/hm2时,超高产春玉米花粒期不同层位叶片衰老得到延缓,利于其花粒期干物质积累和产量形成,是实现超高产的重要基础。     

播期对大豆开花期和鼓粒期叶片光合特性及产量的影响

为研究播期对大豆光合特性及产量的影响,以中熟型大豆黑农48为试材,依托2017年哈尔滨农试站3个播期试验,分析大豆开花期和鼓粒期光合参数、气象和产量数据。结果表明:(1)不同播期大豆开花期和鼓粒期叶片的光合特性差异显著。净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和水分利用效率(WUE)适播比早播、晚播有所增加,Pn、Tr和WUE适播比早播、晚播分别提高14.86%和15.67%、1.06%和1.35%、14.37%和14.83%;叶片气孔导度(Gs)、胞间CO_2浓度(Ci)和叶绿素含量(SPAD)随着播期推迟变化不同,与适播相比,早播、晚播条件下Gs变化幅度分别为17.72%和-20.35%、Ci变化幅度分别为9.53%和3.72%,随着播期推迟Gs呈降低趋势,而Ci呈先降后增变化;而在鼓粒期随着播期推迟SPAD降低。(2)光合参数间的相互影响、协同作用影响大豆的生长状况和产量的形成。Pn与Tr、WUE、光合有效辐射(PAR)存在极显著的正相关,与Ci存在极显著的负相关,逐日气温(Ta)与Tr、Gs与Ci分别存在显著、极显著正相关,Ta、Gs分别通过影响蒸散和Ci起间接作用,在大豆生殖生长期,气温、光合有效辐射和土壤水分是影响Pn的主要气象因素。(3)适播有较高的Pn、WUE、干物质积累及向籽粒转化率,适时播期可充分利用光、温、水等气候资源,促进光合效率,大豆产量增加明显。     

锌对玉米光合特性及抗氧化体系的影响

在玉米拔节期每隔7 d叶片喷施一次0(CK)、2、4、6、8 g/L共5个处理浓度的锌(Zn)叶面肥,连续喷施3次,研究大喇叭口期、抽雄吐丝期及灌浆期微量元素Zn对玉米光合特性及抗氧化系统的影响。试验结果表明,Zn处理有利于提高玉米叶片SPAD值、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)及蒸腾速率(Tr),降低胞间CO2浓度(Ci),提高叶片固定CO2的能力,从而增强光合作用,促进干物质积累;同时,提高了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)及过氧化氢酶(CAT)活性,有效降低了丙二醛(MDA)含量,缓解了MDA带来的膜质过氧化伤害。其中在抽雄吐丝期喷施8 g/L锌叶面肥处理,与CK比,Pn、Gs、Tr分别提高25.37%、14.05%、21.72%,Ci降低8.12%;SOD、POD和CAT活性分别提高30.90%、25.65%、20.42%;MDA降低21.18%;SPAD值增加23.34%,干物质积累增加22.33%。综合来看,Zn处理以最高喷施量8 g/L处理效果最好。     

减氮对不同氮效率小麦品种花后光合物质生产力和产量的影响

为明确不同氮效率小麦品种对减氮的响应特点,以前期筛选出的氮高效品种扬麦25、宁麦21和氮低效品种扬麦22、扬麦20为材料,研究减氮模式对产量、氮肥利用效率、光合生产能力和干物质积累量的影响。结果表明,氮高效品种扬麦25和宁麦21的籽粒产量和氮肥利用效率显著高于氮低效品种扬麦22和扬麦20,氮高效品种的平均籽粒产量和平均氮肥利用效率较氮低效品种分别高10.9%和23.9%。与常规施氮处理(CK)模式相比,减氮20%并采用基肥和拔节肥各施氮90 kg·hm~(-2)(M4)模式下,氮高效品种开花期LAI、旗叶SPAD值、净光合速率及乳熟期旗叶SPAD值和净光合速率均未显著降低,且乳熟期平均LAI提高16.0%,进而使花后干物质积累量增加,从而实现产量稳定和氮肥利用效率的提高;而氮低效品种花后光合生产能力、籽粒产量和氮肥利用效率随施氮量降低而出现不同程度的降低。这说明,氮高效品种较氮低效品种有着更多的减氮潜力,前者在适量减氮和合理施肥方式下,可通过延缓花后叶面积衰减、保持较强的花后光合能力和增加花后物质生产力,实现产量稳定和氮肥利用效率提高。     

干旱区覆膜滴灌和施氮量对夏玉米生长发育和产量的影响

以新玉9号为试验对象，设置覆膜与不覆膜滴灌条件下3个施氮水平(368.88、278.40和187.92 kg/hm2)及1个对照(当地灌溉施肥制度)，共计7个处理，研究新疆地区覆膜/不覆膜滴灌条件夏玉米SPAD值、叶面积指数、干物质累积量、产量及产量构成因素对不同施氮量的响应。结果表明，不同施氮梯度条件下，夏玉米各生长指标总体呈现出随着施氮量的增大先增大后减小的变化趋势。定量分析覆膜与不覆膜滴灌条件玉米各生长指标发现，覆膜滴灌玉米产量比不覆膜滴灌平均提高16.84%～37.32%，覆膜处理的夏玉米各生育期总干物质积累量、叶片SPAD值、叶面积指数均值比不覆膜分别提高48.05%、18.14%、41.65%。因此，在南疆地区采用覆膜滴灌方式且施氮量在278.4 kg/hm2左右时可较好满足玉米正常生长且产量较高。     

光、氮及其互作对玉米光合特性与物质生产的影响

以豫玉22为试验材料,采用盆栽试验,设置2种遮光处理和3个氮肥水平,研究光、氮及其互作对玉米光合特性和物质生产的影响。结果表明,相对于不遮光处理,抽雄前3 d开始遮光、吐丝后10 d恢复自然光照处理玉米叶片光合速率和叶绿素a含量下降,叶绿素b和总叶绿素含量升高,胞间CO2浓度上升;成熟期不施肥、施肥120、240 kg/hm2的干物质积累量分别降低33.66%、31.69%、24.84%,产量分别降低52.50%、49.10%、40.92%。抽雄前3 d开始遮光、吐丝后10 d恢复自然光照处理,随施氮量的增加,叶片中叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量以及光合速率均显著上升,成熟期施肥240 kg/hm2处理干物质积累量分别比不施肥、施肥120 kg/hm2增加42.45%、17.39%,产量分别增加59.93%、22.24%。弱光胁迫条件下增施氮肥可以改善玉米的光合特性,增加玉米干物质积累量,减少玉米产量损失。     

适雨灌溉下氮肥运筹对水稻光合特性、氮素吸收及产量形成的影响

【目的】为合理利用水稻生长期间的降雨，改善江汉平原地区稻田氮肥管理。【方法】采用田间小区试验，研究了常规淹灌(FI)和适雨灌溉(RAI)条件下，农民习惯施肥(FFP)、30%尿素+70%控释掺混肥(30%N+70%CRF)和优化减氮施肥(OPT-N)对降雨利用率、水稻产量、光合特性、干物质积累及氮吸收利用的影响。【结果】1)RAI能在节省水资源同时提升稻田对雨水的储蓄和利用能力，与FI相比可减少田间灌溉水量41.7%，各生育阶段水稻叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)、干物质积累、氮素吸收以及产量均有不同程度的增加；2)两种水管理方式下，与FFP处理相比，OPT-N处理水稻在分蘖期的Pn、Gs、Ci、Tr、干物质积累和氮素吸收显著降低，但在孕穗期-灌浆期有所增加，对最终产量形成影响不大；RAI结合30%N+70%CRF处理有利于水稻生育前期Pn、Gs、Ci、Tr的增加，提升生育中后期干物质积累量，氮素吸收量在分蘖期显著高于OPT-N和FFP，在齐穗期和成熟期显著高于FFP，有效穗数、穗长、千粒质量和结实率在各处理间表现最高，实际产量相较常规水肥管理可增产10.4%。【结论】适雨灌溉条件下，OPT-N不会显著影响水稻的生长及产量，30%N+70%CRF有助于水稻光合作用、氮素吸收及产量的增加。     

灌水与施氮对夏玉米冠层结构及产量的影响

以郑单958为材料,在大田条件下研究不同水、氮处理对夏玉米冠层结构及产量的影响。结果表明,试验条件下,灌水使植株叶绿素含量（SPAD）增加、透光率减小,对产量无显著影响。施氮对冠层结构和产量的影响因灌水处理而不同,在不灌水条件下,增施氮肥增加叶片SPAD,提高穗位层叶面积指数（LAI）和产量,以施氮量375 kg/hm²时产量最高,较不施氮处理提高39.5%;在灌水条件下,增施氮肥增加各层LAI和SPAD,而使透光率减小,产量以施氮量225 kg/hm²时最高。氮肥偏生产力随施氮量增加呈明显下降趋势。从产量及氮肥高效利用看,高产玉米适宜的施氮量在225～300 kg/hm²之间,灌水与否取决于不同降水年型。     

施氮量对利民33光合特性及产量的影响

在大田试验条件下设氮肥用量分别为N0（不施氮肥）、施氮120（N120）、200（N200）、280（N280）和360 kg/hm²（N360）5个处理,测定叶面积和叶绿素含量、净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、胞间二氧化碳浓度（Ci）、蒸腾速率（Tr）和产量,探讨不同施氮量对利民33光合特性及产量的影响。研究结果表明,随施氮量的增加,利民33叶面积指数、叶绿素含量、净光合速率、光能利用率提高,进而提高产量;产量与净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和光能利用率呈正相关,与胞间二氧化碳浓度呈负相关;产量与施氮量的回归方程为Y=-0.05x²+32.38x+6 351（R²=0.98）,最高产量施氮量为335.9 kg/hm²。     

不同密度对利民33光合特性和产量的影响

在大田试验条件下设7万(T1)、8万(T2)、9万(T3)、10万(T4)和11万株/hm²(T5)5个处理,测定玉米叶面积指数和叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间二氧化碳浓度(Ci)、蒸腾速率测定(Tr)和玉米产量,研究不同密度对利民33光合特性及产量的影响.研究结果表明,在吐丝期T4密度下LAI最高,在灌浆后期T2密度下LAI最高;在吐丝期和灌浆后期叶绿素含量均随着密度的增加呈降低趋势;吐丝期和灌浆后期净光合速率和光能利用率均表现出T2密度下最高,玉米产量与净光合速率和光能利用率密切相关.利民33在T2密度条件下光能利用率最高,产量最高,达12 124.64 kg/hm².     

施氮量对高产小麦光合特性、干物质积累分配与产量的影响

为明确山东省高产麦区高产节肥高效的施氮量,以高产小麦品种济麦22和烟农1212为材料,在大田试验测墒补灌条件下,设置0(N0)、180(N1)、210(N2)、240 kg·hm~(-2)(N3)四个施氮量水平,研究施氮量对小麦旗叶光合特性、干物质积累分配和籽粒产量的影响。结果表明,适量施氮可显著提高灌浆中后期旗叶的叶绿素相对含量、净光合速率、蒸腾效率和气孔导度,增加拔节期至成熟期小麦的干物质积累量,提高干物质在籽粒中的分配量及其对籽粒产量的贡献率;与不施氮肥处理相比,施氮180～240 kg·hm~(-2)时,济麦22增产10.1%～28.2%,烟农1212增产27.1%～42.8%。在同一施氮处理下,开花期至成熟期,烟农1212的干物质积累量比济麦22高12.77%～19.92%;花后14～28 d,烟农1212的旗叶净光合速率比济麦22高8.61%～24.11%;灌浆期间,烟农1212花前营养器官贮藏干物质向籽粒的转运量比济麦22高6.10%～11.68%,花后光合同化物积累量比济麦22高12.63%～22.00%,籽粒产量增加12.73%～19.46%。说明适量施氮有利于灌浆中后期小麦旗叶保持较高的光合性能,促进花后光合同化物的积累和向籽粒的分配,发挥品种的高产潜力。当施氮量为210 kg·hm~(-2)时,济麦22和烟农1212的籽粒产量、氮肥农学效率和氮肥偏生产力均最高,是该试验条件下的最优施氮量。     

不同氮肥施用水平对春玉米光合特性及产量构成的影响

试验设不施氮(N1)、70%推荐施氮量(70%Opt,N2)、推荐施氮(Opt,N3)、130%推荐施氮量(130%Opt,N4)、高量施氮(N5)5个处理,通过两年田间试验,探讨不同氮肥施用水平对春玉米光合特性、产量及其构成的影响。结果表明,合理增施氮肥可显著提高玉米子粒产量。与不施氮相比较,施氮后玉米株高平均增幅8.5%,茎粗平均增幅8.5%,生物量增幅为16.8%～29.1%。N3处理下,叶面积指数和叶片SPAD值在处理间均最高。施氮显著提高花后叶片净光合速率,施氮量和叶片净光合速率之间并不呈正比关系,当施氮量增加至330 kg/hm2后,叶片净光合速率降低。相关分析表明,玉米产量、叶面积指数、SPAD值、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率间均呈正相关。     

西北地区种植密度对夏播沈爆3号产量和品质的影响

在西北地区夏播条件下,以沈爆3号为试验材料,在不同密度下对其产量、品质及生理指标进行研究。结果表明,沈爆3号适合高密度种植且适应密度范围较大,密度在82 500株/hm²时产量最高,达3 915.17 kg/hm²;最大叶面积指数和最大叶绿素值分别出现在97 500株/hm²和52 500株/hm²密度处理;高密度条件下,最大叶面积指数出现的时期较晚,持续时间较长,叶绿素含量变化也较为平缓;高密条件下较大的叶面积指数降低了因叶绿素含量下降而对产量造成的负效应,即降低了高密条件下源对于产量的限制;沈爆3号平均叶向值LOV为11.5,在品种改良上具有很大的上升潜力;建立产量和生理指标最优回归方程为：Y=490.280 6-7.836 0X₂+7.505 5X₃（R²=0.999 9,X₂为叶绿素SPAD值,X₃为叶向值）。在夏播条件下,沈爆3号膨爆率、膨爆倍数分别为96.29%和23倍,分别比春播低1.07个百分点和27.97%。玉米花中淀粉、粗蛋白、粗脂肪、赖氨酸平均含量分别为51.94%、10.30%、6.97%和0.24%。     

施用生物炭对华北平原土壤水分和夏玉米生长发育的影响

2014～2017年在中国农业大学吴桥实验站设每年施用生物炭7 200 kg/hm~2(T1)、3 600 kg/hm~2(T2)、1 800 kg/hm~2(T3)和不施生物炭(CK)4个处理,探究施用生物炭对土壤水分和夏玉米生长发育的影响。结果表明,与CK处理相比,T1和T2处理的子粒产量分别降低10.59%～10.80%和6.30%～7.76%(P0.05)。施用生物炭显著降低全生育期的耗水量,提高水分利用效率。与T3和CK处理相比,T1和T2处理显著降低主要生育时期的SPAD值、光合速率、气孔导度和蒸腾速率,花后的叶面积指数也较低,从而降低花后的干物质积累。施用生物炭可以增加土壤含水量,减少夏玉米耗水量,进而提高水分利用效率;中高量的施用降低夏玉米和周年的子粒产量。因此,在华北平原生物炭施用量建议以低量为宜。     

氮肥和密度对冬小麦光合生理和物质积累的影响

为给小麦高产栽培中氮肥和密度科学管理提供参考,以矮抗58和周麦22号为材料,研究了施氮量和播种密度对小麦植株光合生理、物质积累及产量性状的影响.结果表明,适量增施氮肥和增加密度能显著提高小麦叶面积指数、叶片叶绿素含量、净光合速率和群体干物质积累量,使植株在灌浆期仍能保持较高的光合能力,促进花后干物质的积累,有利于产量的提高.不同品种的籽粒产量对氮肥和密度的响应存在差异,周麦22号的平均籽粒产量高于矮抗58.在本研究条件下,矮抗58籽粒产量在375万基本苗·hm-2和360 kg·hm-2施氮量处理组合下最高;周麦22号籽粒产量在225万基本苗·hm-2扣240 kg·hm 2施氮量处理组合下最高.     

黄淮海超高产夏玉米生长发育特性研究

比较研究超高产田(15 000 kg/hm2)和高产田夏玉米的产量构成、叶面积指数、叶绿素含量、干物质积累特性和灌浆速率等指标差异,探索超高产夏玉米生长发育特性。结果表明,超高产田夏玉米较高产田增产15.6%,穗粒数多3.7%,百粒重增加8.9%,超高产主要依赖于百粒重的增加;吐丝后超高产田夏玉米叶面积指数、叶片SPAD值和总干物质积累量均高于高产夏玉米田,吐丝后10～40 d超高产夏玉米田子粒干物质阶段积累速率较高,吐丝50 d后,高产夏玉米田植株衰老,超高产夏玉米子粒仍维持一定的灌浆速率。超高产田夏玉米具有叶面积指数大、干物质积累多、叶绿素含量高和灌浆时期长等生长发育特性,有效增加穗粒数和粒重。     

种植密度和施氮量耦合对夏玉米干物质积累及氮肥利用率的影响

以郑单958和中单909为试验材料,设4.5万、6.75万、9.0万株/km~2 3个种植密度和0、100、300、500 kg/km~2 4种施氮水平,分析种植密度与施氮量对夏玉米干物质积累量和氮肥利用率的影响。结果表明,玉米在种植密度9.0万株/hm~2,其叶面积指数、群体干物质积累量、总氮素积累量以及产量均显著高于4.5万株/hm~2密度处理。增施氮肥可显著增加玉米叶面积指数、单株干物质积累量、群体干物质积累量、总氮积累量和子粒产量。当施氮量为300~500 kg/hm~2时,叶面积指数、群体干物质积累量及产量不再提加,氮肥利用率和氮肥偏生产力大幅降低。结果表明,郑单958和中单909种植适宜模式为施氮量300~500 kg/hm~2、种植密度9.0万株/hm~2。