宽幅播种条件下行距对小麦产量及干物质积累和转运的影响

为了确定小麦宽幅播种的适宜行距,在高产地块以高产小麦品种泰农18为材料,设置20 cm、25 cm、30 cm三个行距处理,研究了宽幅播种条件下行距对小麦产量、群体动态、干物质积累与分配的影响。结果表明,相同行距下,宽幅播种的小麦产量较常规条播提高11.0%。在宽幅播种条件下,行距过大时小麦群体数量较小,成穗不足,干物质积累减少,产量降低;缩小行距可提高群体数量和干物质积累;但行距过小时穗粒数、千粒重下降,群体边际效应减弱,产量降低;适宜行距可协调产量构成因素,提高群体在花后维持较高光合能力,提高花后干物质同化量和对籽粒的贡献度。在本试验的条件下,泰农18以宽幅播种、行距25 cm、播量120 kg·hm~(-2)为宜。     

播量对宽幅条播冬小麦群体结构和干物质积累分配的影响

为明确宽幅条播的适宜播量,于2017-2018年在山西省闻喜县（冬小麦试验示范基地）开展大田试验,采用宽幅条播,设150、225、300、375和425  kg·hm^-2共5个播量处理,研究播量对小麦群体结构、干物质积累和分配的影响。结果表明,播量从150  kg·hm^-2增加至300  kg·hm^-2,可增加冬小麦越冬期、拔节期群体分蘖数、越冬-拔节阶段群体分蘖增加量;增加各生育时期地上部干物质积累量,尤其生育中、后期;提高开花期和成熟期叶片、穗轴+颖壳干物质积累量所占比例;增加花前叶片、穗轴+颖壳中干物质积累量,显著提高花后干物质积累量及其对籽粒贡献率,从而提高了穗数（5%~13%）、千粒重（0.3%~5.0%）,并显著提高产量（4%~19%）,但播量超过300  kg·hm^-2则趋势相反。相关分析表明,冬小麦成熟期穗数与生育前期群体分蘖数密切相关,千粒重与花前干物质积累量和花后干物质积累量密切相关,尤其是花后干物质积累量。总之,山西南部冬小麦采用宽幅条播,播量为300  kg·hm^-2时,利于冬小麦前期形成较多的有效分蘖,增加中后期干物质积累量,尤其叶片、穗轴+颖壳积累比例;利于增加花前叶片、穗轴+颖壳干物质转运量;促进花后干物质积累及其对籽粒的贡献,提高穗数和千粒重,实现增产。     

旱地施用锌肥对冬小麦干物质积累和产量的影响

为了明确旱地施用锌肥对冬小麦干物质积累及产量的影响,选用强筋冬小麦品种京9428和普通冬小麦品种轮选987为试材,进行了四个锌肥水平的大田试验。研究结果表明,旱地施用锌肥使小麦干物质积累量显著增多,但施锌肥过量,干物质积累量减少。各产量构成因素受锌影响较小,差异均未达显著水平,但轮选987低锌处理的穗粒数和千粒重最多,中锌处理的穗数最多,高锌处理的穗数、穗粒数、千粒重均减少,最终以低锌和中锌水平产量显著提高,增产达23.8%,与灌溉条件下产量水平相当。京9428施用锌肥使产量有提高的趋势,但处理间差异不显著。京9428不适宜在旱地上种植,旱地上种植轮选987要配以适量锌肥以提高产量,建议锌肥施用量以11.25 kg·hm-2为宜。     

不同水分管理模式和播后镇压对小麦干物质积累及产量的影响

为明确不同水分管理模式和播种后镇压对小麦干物质积累及产量形成的影响,以烟农19为材料,在大田条件下设置雨养(RI)、雨养+播后镇压(RC)、传统漫灌(TI)、传统漫灌+播后镇压(TC)、微喷灌(MI)和微喷灌+播后镇压(MC)处理,研究不同处理对小麦干物质积累及产量的影响。结果表明,与RI和TI处理比较,MI处理产量分别提高了44.2%和11.0%;RI处理产量最低,是由于穗数、穗粒数和粒重的显著下降所致,而TI处理产量较MI处理下降是由穗粒数和粒重显著降低导致。雨养和传统漫灌下播后镇压较其未镇压处理显著提升了产量,分别提高14.1%和6.2%。与TI和RI处理比较,MI处理开花期和灌浆期具有较高的群体叶面积指数(LAI)、旗叶叶绿素含量(SPAD值),籽粒平均灌浆速率和成熟期干物质积累量;相比未镇压处理,镇压后,雨养和传统漫灌下LAI提升,雨养和微喷灌处理下灌浆期旗叶SPAD值显著增加,籽粒灌浆速率提高,从而促进了粒重增加和群体干物质积累。总之,微喷灌+播后镇压能促进小麦群体的形成,延缓叶片衰老,提高小麦的穗粒数及千粒重,从而增加小麦产量,为试验区推荐小麦栽培模式。     

播种模式对新疆小麦干物质积累和产量及水分利用效率的影响

为确定北疆小麦适宜的播种模式,以北疆主栽冬小麦品种新冬18号和新冬41号及春小麦品种新春44号和新春48号为材料,设置晚播冬小麦(10月8日播种,用B₁表示)、极晚播冬小麦和冬播春小麦(10月28日播种,用B₂表示)以及春播春小麦(4月4日播种,用B₃表示)三种播种模式,比较分析了播种模式间小麦的生育进程、总茎数、叶面积指数、光合势、干物质积累量、经济系数、产量及水分利用效率的差异。结果表明,B₂处理的冬小麦较B₁处理晚熟约7 d,生育期缩短162 d,出苗率、最高总茎数、LAI、总光合势、干物质积累量及总耗水量分别降低27.6个百分点、17.1%、11.5%、9.6%、3.7%和15.9%,而水分利用效率提高15.7%,平均经济系数和产量与B₁处理无显著差异;B₂处理的春小麦较B₃处理早熟7 d,生育期延长约4 d,出苗率、最高总茎数、LAI和总耗水量分别降低28.1个百分点、7.6%、5.2%和12.3%,总...     

播种方式和灌水量对春小麦干物质和产量的影响

为筛选与新疆春小麦匀播技术配套的适宜灌水量,以春小麦品种新春34号为材料,进行二因素盆栽试验,设置匀播(U)和条播(D)2种播种方式,以及W75(拔节水)、W150(拔节水+扬花水)、W225(拔节水+扬花水+灌浆水)和W300(起身水+拔节水+扬花水+灌浆水)4个不同灌溉水平(每次灌水量75mm),研究了播种方式和灌水量对春小麦干物质和产量的影响。结果表明,与常规条播相比,匀播促进了小麦出苗20d后的分蘖,增加了有效分蘖,其中W75、W150、W225和W300条件下,匀播小麦的穗数分别提高25.62%、41.79%、43.39%、46.10%,分蘖成穗率分别提高20.15%、30.15%、30.68%、33.63%;匀播提高了小麦旗叶、倒二叶的SPAD值,延缓了叶片衰老,增强了群体生育后期的光合作用,且匀播方式下增大灌水量更有利于延长小麦叶片的功能期;匀播促进了小麦营养器官干物质的积累及其在花后向籽粒中的转运,有利于产量形成;在W75、W150、W225、W300条件下,匀播小麦产量较条播分别提高2.76%、4.41%、3.77%和3.42%,两种播种方式下W225处理产量均最大。因此,匀播方式下W225灌水模式最有利于春小麦生长发育和高产。     

播后镇压和冬前灌溉对冬小麦干物质转移和氮素利用效率的影响

为明确播后镇压和冬前灌溉对高产冬小麦干物质和氮素转移及氮素利用效率的影响,以冬小麦品种石新828和石麦12为材料,采用裂区田间试验,于开花期和成熟期,测定不同器官的干物质和氮积累量和转移量、籽粒产量、蛋白质产量、氮吸收效率和氮肥生产效率。结果表明,冬灌和镇压处理下,2个品种开花期和成熟期的干物质积累量下降,开花前各营养器官干物质的转移量、转移率及对籽粒的贡献率均降低,但开花后籽粒中的干物质积累量增加。冬灌处理小麦成熟期的总干物质积累量和产量下降。冬灌处理下,石新828开花后籽粒中的氮积累量增加,开花后氮素对籽粒的贡献率提高,但各器官的氮转移量显著降低,籽粒氮积累总量显著减少,氮吸收效率下降;冬灌对石麦12成熟期籽粒氮素积累量影响不显著。与不镇压相比,镇压处理下,2个品种开花期的氮积累总量和不同器官中的氮积累量均降低,而成熟期各器官氮积累量及分配比例的差异均不显著。镇压处理与不镇压处理相比,2个品种开花前营养器官中的氮转移量、转移率和贡献率均降低,但是开花后的氮积累量及其对籽粒氮的贡献率提高,其中,镇压的石麦12开花前氮转移量、贡献率和开花后氮积累量、贡献率与不镇压的差异达显著水平;成熟期籽粒氮素积累量的差异不显著。建议在足墒播种条件下不必进行冬灌,应根据播种前后土壤和水分条件确定是否需要镇压。     

不同产量类型小麦品种的干物质和氮素积累转运特征

为筛选氮高效且高产的小麦品种,于2016-2017年综合运用籽粒产量和氮素收获指数2项指标将河南省38个主推小麦品种划分为4种类型(高产高效型、高产低效型、低产高效型和低产低效型),分析比较不同类型小麦品种的产量构成因子、干物质积累和氮素的吸收转运特征。结果表明,高产水平下,氮高效品种的单位面积穗数显著高于氮低效品种,穗粒数都显著低于氮低效品种;低产水平下,氮高效品种的单位面积穗数和穗粒数与氮低效品种的差异均未达到显著水平。高产小麦品种花前干物质积累速率较低产(效)小麦高24.8%,花后干物质的转移量和转运效率最大,分别是低产低效型小麦的2.1倍和1.6倍。高产水平下,氮高效品种的干物质转移量较氮低效品种增加16.2%,但在干物质转移效率上与不同氮效率品种差异不显著;低产水平下,氮高效品种的氮素转移效率是氮低效品种的1.1倍。高产型小麦品种的氮素积累量显著高于低产型小麦品种,小麦花后氮素积累速率最高,在该时期,同等产量水平下,HYHE型小麦氮素积累量速率较HYLE型高28.8%,LYHE型小麦的氮素积累速率较LYLE型高66.0%,且花后氮素积累速率与氮素收获指数呈显著正相关。较高的花前干物质转移量和氮素积累量是小麦高产的基础,相同产量水平下,氮高效小麦品种的干物质转移量和氮素积累速率显著高于氮低效品种。     

种植密度对匀播冬小麦干物质积累、转运及产量的影响

为探究匀播冬小麦对种植密度的响应,以不同穗型品种新冬22(A_1)和新冬50(A_2)为材料,匀播(株行距相等)条件下设置了123万、156万、204万、278万、400万株·hm~(-2)(分别记为M_1、M_2、M_3、M_4、M_5)5个种植密度,研究了不同种植密度下匀播小麦干物质积累、运转、产量及其构成因素的差异。结果表明,匀播条件下,冬小麦抽穗前干物质积累量随种植密度的增加而增加,抽穗后干物质积累量随种植密度增加先增加后降低;新冬22号花后干物质积累量、花后干物质对籽粒产量贡献率、籽粒产量均表现为M_2处理最高,新冬50号花后干物质积累量、花后干物质对籽粒产量贡献率、籽粒产量均表现为M_4处理最高。随着种植密度的增加,两个品种的有效穗数呈增加趋势,穗粒数、千粒重呈下降趋势,籽粒产量呈先升后降趋势。匀播条件下,多穗型品种新冬22号适宜种植密度为156万株·hm~(-2),大穗型品种新冬50号适宜种植密度为278万株·hm~(-2)。     

施氮对小麦干物质累积和转运的影响

为给高产小麦氮素科学管理提供依据,以河南温县和兰考典型高产区为试验地点,连续两年在0、90、180、270、360kg.hm-2氮水平下,研究了施氮对多穗型品种豫麦49-198和大穗型品种兰考矮早八干物质累积、分配、转运的影响及与产量的关系。结果表明,从越冬到收获,小麦干物质累积逐步增加,但两个品种小麦干物质累积都在拔节后差异明显,以拔节-开花增幅最大,其次是开花-收获。施氮使小麦干物质累积、转运和产量均增加,其中豫麦49-198干物质累积量和转运量、转运干物质对籽粒的贡献率、籽粒产量都以施氮270kg.hm-2较高,而兰考矮早八则都以施氮180kg.hm-2较高。氮肥用量与小麦开花期、成熟期干物质累积和不同器官干物质分配之间的关系均可用一元二次曲线拟合,豫麦49-198在开花期不同器官最大干物质的施氮量都高于兰考矮早八,但两个品种最大籽粒产量的施氮量接近。开花期豫麦49-198茎鞘干物质比例低于兰考矮早八,穗轴干物质比例高于兰考矮早八;成熟期豫麦49-198叶片、茎鞘、穗轴干物质分配比例低于兰考矮早八,籽粒干物质分配比例高于兰考矮早八;豫麦49-198花前干物质累积比例、转运干物质对籽粒的贡献率都低于兰考矮早八。     

施氮量对不同基因型小麦产量和干物质累积的影响

为了解基因型和施氮量对冬小麦产量和干物质累积的影响,以土壤肥力不同的温县大尚、赵堡为试验地点,在0、150、300 kg·hm-2施氮水平下研究了施氮量对15个基因型小麦产量和干物质累积的影响。结果表明,以籽粒产量差异的显著性关系为标准进行聚类分析,可将15个小麦品种分为高产、中产、低产三个类型。在3个施氮水平下,豫麦49198在两地都表现为高产,适应性和稳产性好,但两地没有共同的中产和低产品种类型。不同基因型小麦在整个生育期内干物质累积都呈“慢－快－慢”的动态模式,不同基因型小麦在开花和成熟期干物质累积量差异显著。氮肥对小麦干物质变化率影响最大的时期是开花期,最小的是分蘖期;在3个施氮水平下,各时期干物质增加率在基因型间差异不显著,然而两地都表现为在开花和成熟期干物质增加率最大的是高产基因型,最小的是低产基因型;施氮使高产基因型小麦的花后干物质转移率及花后干物质转移对籽粒产量的贡献率下降。     

遮阴对春玉米物质生产及产量形成的影响

以4个不同玉米品种为试材,通过50%遮光处理研究玉米品种间物质生产及产量形成对弱光环境响应的差异。结果表明,供试品种遮阴后,玉米产量、穗长、行数、行粒数和总粒数均呈明显的降低趋势,且粒期遮阴胁迫反应敏感。孕穗期遮阴,生育进程加快,干物质日积累量减少;粒期遮阴,结穗率降低。遮阴对品种先玉335和郑单958产量影响相对较小,表明先玉335和郑单958对弱光的适应能力较强;东单90对弱光反应敏感,产量下降幅度较大;北育288对粒期遮阴较孕穗期遮阴敏感。     

玉米秸秆炭对玉米物质生产及产量形成特性的影响

采用大田试验方法,研究玉米秸秆炭对玉米干物质积累、分配及产量形成特性的影响。结果表明,20 t/hm2生物炭与肥料配施可延长玉米的生长时期和旺盛生长期的干物质积累量,促进玉米灌浆后期干物质的积累和子粒干重的增加,与单施化肥相比,产量提高了6.06%;40 t/hm2生物炭与肥料配施在一定程度上抑制玉米干物质积累,降低行粒数,产量降低13.88%。适量的生物炭与肥料配施可促进玉米的干物质积累,提高产量,优于单施化肥;过量的生物炭用量会抑制玉米生长,导致产量下降。在北方棕壤常规施肥条件下,适量配施生物炭增产效果明显,可用于玉米生产。     

立体匀播和密度对冬小麦光合、干物质积累分配及产量的影响

为给小麦立体匀播栽培推广提供理论依据,选用小麦品种新冬22号和新冬46号为供试材料,采用裂区设计,主区种植方式设立体匀播和常规条播2个处理,副区种植密度设150万株·hm~(-2)(D_(150))、225万株·hm~(-2)(D_(225))、300万株·hm~(-2)(D_(300))和375万株·hm~(-2)(D_(375))4个处理,研究了种植方式和密度对冬小麦光合、干物质积累与分配、产量及其构成因素的影响。结果表明,与常规条播比较,立体匀播方式下小麦群体生育后期中、下部叶的LAI、SPAD值和净光合速率显著提高;植株重、干物质转运量、干物质转运效率和干物质转运对籽粒产量贡献率增大,而植株成熟期营养器官干物质分配率降低;随着种植密度增大,茎鞘干物质分配率上升,叶片干物质分配率减小,而颖壳及穗轴、籽粒干物质分配率则无显著变化。与常规条播相比,立体匀播方式下新冬22号和新冬46号主茎穗粒重平均降低7.95%和4.43%,而分蘖穗粒重平均提高11.54%和5.06%,穗数显著提高(17.31%和17.68%),产量提高6.40%和9.84%,以D_(225)处理产量最高;穗粒数分别降低2.23%和1.71%,千粒重分别降低4.38%和4.54%。由此可知,立体匀播方式提高了小麦群体生育后期中、下部叶片叶面积指数和净光合速率,增大了植株干物质积累量,促进了营养器官干物质向分蘖穗籽粒中转运,并主要通过增加群体穗数和分蘖穗穗粒重提高产量;最佳的种植密度为225万株·hm~(-2)。