冬小麦产量形成过程模型及群体优化设计方法

为满足冬小麦生产管理这一要求,需研究冬小麦群体设计及产量形成过程模型构建的技术方法.本文根据冬小麦阶段生长发育特点,以均匀设计与栽培优化相结合的动态试验方法为基础,深入研究不同发育阶段干物质积累量对冬小麦产量及其性状的影响,利用逐步回归和经验判别相结合的方法,论述了基于干物质积累动态的冬小麦产量形成模型的构建过程;根据非线性优化理论,提出了以产量为目标的群体优化设计方法.按上述方法,用冬小麦品种"石家庄8号"在吴桥2年(2007-10-2009-06)的田间试验资料进行分析,结果表明:产量形成过程各模型(包括冬前茎数、拔节茎数、单位穗数、穗粒数和产量)的复相关系数介于0.92～0.97之间,进行群体优化设计后得出最优产量目标为9165.00 kg/h㎡的群体动态指标,所提出的群体设计方法可以满足生产决策中对群体设计的要求,试验方法可用于多因素、多水平作物生产模型的试验研究.     

冬小麦产量与群体整齐度遗传分析

文章以12个冬小麦品系为试验材料,收获后分析其产量性状、农艺性状和群体整齐度。探究有显著差异性状遗传力及群体整齐度对产量及产量构成影响。结果表明,穗长整齐度和穗粒数整齐度与小麦产量及千粒重显著相关。育种过程中,通过提高冬小麦穗长和穗粒数整齐度增加冬小麦产量是有效途径。     

冬小麦生育后期的群体光合作用与物质生产能力

适期播种条件下,鲁麦5号每亩8、16和24万基本苗处理间后期群体光合作用和籽粒产量均存在显著差异。低密度条件下花后群体光合速率高,物质净积累强度大,LAD值高,有效灌浆期长。籽粒生长速率随密度增加而降低,灌浆中后期表现尤为明显。文中从群体结构和物质生产方面探讨了精播高产栽培的理论基础。     

宽幅精播对冬小麦群体动态和产量的影响

为给小麦高产高效栽培和大面积推广提供科学依据,在大田条件下,研究了宽幅精播对不同地区、不同品种冬小麦的群体动态、产量以及产量三要素的影响。结果表明,等行距宽幅精播有利于小麦群体生长和产量提高;与留套种行宽幅播种相比,等行距宽幅精播小麦分蘖数多,成穗率高,达到显著或极显著水平,等行距宽幅精播烟农5158和青麦6号的成穗率较高,产量提高显著;与传统播种方式相比,等行距宽幅精播的济麦22穗粒数显著增加,相比对照产量增加显著。等行距宽幅精播相比留套种行宽幅播种和传统播种方式产量提高范围为11.6%~16.4%,且烟农5158的亩产量达到719.3 kg的超高产水平。     

河北省超高产冬小麦群体和个体生育特性及产量结构特点

为明确河北省超高产冬小麦群体和个体生育规律及产量结构特点,在河北平原大田限水条件下,对产量为9 000 kg/hm2超高产小麦的群体和个体的生长发育动态和产量结构特点进行了研究。结果表明:多穗型小麦结合合理的栽培措施,在该地区更容易获得超高产。9 000 kg/hm2小麦的产量构成为:每公顷800万穗左右,穗粒数30-34粒,千粒重40 g以上;主要群体指标为:最高LAI8左右,开花后下降较慢;有较高的生物产量(一般在20 000 kg/hm2左右)和经济系数(0.42以上)。对植株的个体性状包括次生根数、单株茎数、穗部性状等也进行了分析,并与产量为7 500 kg/hm2高产田进行了讨论比较。超高产田的各项指标均明显优于高产田。     

无机生物肥与作物秸秆配施对冬小麦群体和产量的影响

无机生物秸秆肥(SYW)系泰安市农科所承担市科技局项目,经三年研制成功的集有机、无机、生物肥于一身的新型肥料,含NPK18.7%、有机质40.0%、生物肥2.2%.     

播期对冬小麦品种登海5197群体发育及产量形成的影响

通过大田试验,研究了播期对登海5197群体发育及产量形成的影响。结果表明:(1)播期对拔节前总茎数的影响显著,拔节后不显著。(2)播期推迟一周出苗时间延长一天,基本苗随播期推迟而递减,叶面积系数第二播期(10月15日)最高,总茎蘖数和有效茎蘖数随播期推迟而降低,但有效茎蘖率和成穗率呈相反趋势。(3)对籽粒产量形成的R ichards解析表明,第二播期比第一播期(10月8日)和第三播期(10月22日)灌浆启动较早,最大灌浆速率和起始势较高,但活跃灌浆期较短。(4)群体和单株干物质积累量在开花前表现为随播期的推迟而明显减少,开花后由于第二播期的单株干物质积累加快,成熟期第二播期的群体干物质最高。(5)随播期的推迟,穗数和千粒重逐渐降低,穗粒数和籽粒产量呈先上升后降低趋势,最高产量出现在第二播期。     

遮阴与氮肥对冬小麦群体发育动态及产量的影响

【目的】不同程度的遮阴条件下,研究氮肥及其互作对冬小麦群体发育动态及产量的影响,为南疆果树-小麦间作模式下小麦高产栽培技术及氮高效管理提供理论依据。【方法】采用人工模拟遮阴方法,设不遮阴(S0)、拔节期遮阴10%-抽穗期遮阴25%(S1)、拔节期遮阴20%-抽穗期遮阴50%(S2)和拔节期遮阴30%-抽穗期遮阴75%(S3)四个遮阴水平,设整个生育期不施肥(F0)、拔节期(遮阴后)追施纯氮103.5 kg/hm~2(F1)、138 kg/hm~2(F2)和172.5 kg/hm~2(F3)四个施肥水平,研究不同遮阴、氮肥及其互作对小麦群体发育动态和产量的调控效应。【结果】遮阴强度与氮肥用量的增加均推迟了小麦的生育进程。遮阴对成穗数、分蘖成穗率有显著影响(P0.05),对最高茎数、分蘖穗比重和主茎穗比重影响不显著。同一遮阴条件下,施肥比不施肥显著提高了成穗数、最高茎数、分蘖成穗率和分蘖穗比重(P0.05);随着施氮量的增加穗粒数先增加后降低、收获穗数增加、千粒重下降。同一施肥条件下,随着遮阴强度的增加收获穗数、穗粒数和千粒重均显著下降,进而导致产量显著降低(P0.05)。在不遮阴(S0)条件下,产量以F2处理较高;在遮阴(S1、S2、S3)条件下,施肥处理间差异不明显。【结论】遮阴和氮肥处理对产量的影响存在显著的互作效应;氮肥对产量表现为正效应,遮阴对产量表现为负效应,并且遮阴效应大于氮肥效应,是影响产量的主导因子。遮阴与氮肥互作对穗粒数、千粒重和产量有显著影响。在不施肥条件下,适度遮阴对小麦产量形成有利,随着遮阴强度的增加,氮肥的调控效应减弱。     

小农户模式下不同播期播量对冬小麦群体动态和产量的影响

为探索曲周地区小麦播种的最佳播期和播量,本文通过对示范区59个农户跟踪调查数据进行研究。研究表明在10月10日播种、播量为225kg/hm²时有效穗数最多,10月12日播种、播量为262.5 kg/hm²时有效穗数较多;播期在10月10日、播量在225kg/hm²时产量最高,推迟播期应适当增加播量以保证产量。     

不同水肥优化模式对冬小麦生长发育及产量的影响

【目的】在渭北旱塬有限灌溉条件下,优化小麦水氮管理,为渭北旱塬冬小麦高产及资源高效利用提供理论依据。【方法】通过大田试验,研究了优化施氮补灌、秸秆覆盖和有机无机肥结合对冬小麦群体动态、干物质量及产量的影响。【结果】各处理小麦从出苗开始群体数量不断增加,到返青期达最大后开始下降;返青期以前,各处理之间没有显著差异,且群体数量和干物质量都以农户模式2（农户传统施肥灌溉处理）最高;返青期后经拔节期追氮补灌,小麦群体数量和干物质量存在显著差异,以优化模式3-1（优化水氮管理并结合秸秆覆盖和配施有机肥）最高,施氮和灌水均提高了小麦的群体总茎（穗）数和干物质量。各处理产量以优化模式3-1最高,为5 542 kg/hm²,较对照、农户模式1（不灌水的农户传统施肥处理）和农户模式2分别显著提高了110.8%,72.1%和17.8%。【结论】在渭北旱塬有限灌溉条件下,优化模式3-1不仅节约大量水资源,而且显著提高了小麦产量。     

不同抗蚜性小麦品种对禾谷缢管蚜实验种群参数的影响

采用室内离体叶片饲养法,研究了不同抗蚜性小麦品种对禾谷缢管蚜种群参数的影响.结果表明:不同抗蚜性小麦品种对禾谷缢管蚜发育历期、生殖能力、种群内禀增长率、种群加倍时间等生命参数具有显著影响(P<0.05).在高抗品种‘AM4025’上,禾谷缢管蚜发育历期明显延长,成蚜寿命明显缩短、同时产蚜天数和每雌总产蚜量也明显低于感虫品种‘杨麦158’和高感品种‘99-316-19-4’.高抗品种‘AM4025’上禾谷缢管蚜种群净增值率最低,内禀增长率最小,周限增长率最大、种群加倍时间最长.相关性分析表明,小麦品种的蚜情指数与禾谷缢管蚜种群内禀增长率、净增值率呈正相关.     

不同品质类型冬小麦产量的环境变异研究

本研究选用3种不同品质类型的4个冬小麦品种，研究其产量在新疆乌鲁木齐、昌吉和木垒3个试验点的环境变异。结果表明，不同品质类型的冬小麦品种产量差异较大，中筋小麦的产量高于其他类型；同一品质类型小麦的产量在不同地区间存在差异，其中木垒点小麦产量高于乌鲁木齐点，乌鲁木齐点高于昌吉点；不同品质类型的小麦在不同试验区产量差异显著，中筋冬小麦与其他品质类型相比，其产量受生态环境的影响相对较小；冬小麦的千粒重和穗粒数在不同生态环境条件下呈现出较大的变异，不同品质类型间存在差异。     

Improving winter wheat grain yield and water-/nitrogen-use efficiency by optimizing the micro-sprinkling irrigation amount and nitrogen application rate

Available irrigation resources are becoming increasingly scarce in the North China Plain (NCP),and nitrogen-use efficiency of crop production is also relatively low.Thus,it is imperative to improve the water-use efficiency (WUE) and nitrogen fertilizer productivity on the NCP.Here,we conducted a two-year field experiment to explore the effects of different irrigation amounts (S60,60 mm;S90,90 mm;S120,120 mm;S150,150 mm) and nitrogen application rates (150,195 and 240 kg ha~(–1);denoted as N1,N2 and N3,respectively) under micro-sprinkling with water and nitrogen combined on the grain yield(GY),yield components,leaf area index (LAI),flag leaf chlorophyll content,dry matter accumulation (DM),WUE,and nitrogen partial factor productivity (NPFP).The results indicated that the GY and NPFP increased significantly with increasing irrigation amount,but there was no significant difference between S120 and S150;WUE significantly increased first but then decreased with increasing irrigation and S120 achieved the highest WUE.The increase in nitrogen was beneficial to improving the GY and WUE in S60 and S90,while the excessive nitrogen application (N3) significantly reduced the GY and WUE in S120 and S150 compared with those in the N2 treatment.The NPFP significantly decreased with increasing nitrogen rate under the same irrigation treatments.The synchronous increase in spike number (SN) and 1 000-grain weight (TWG)was the main reason for the large increase in GY by micro-sprinkling with increasing irrigation,and the differences in SN and TGW between S120 and S150 were small.Under S60 and S90,the TGW increased with increasing nitrogen application,which enhanced the GY,while N2 achieved the highest TWG in S120 and S150.At the filling stage,the LAI increased with increasing irrigation,and greater amounts of irrigation significantly increased the chlorophyll content in the flag leaf,which was instrumental in increasing DM after anthesis and increasing the TGW.Micro-sprinkling with increased amounts of irrigation or excessive nitrogen application decreased the WUE mainly due to the increase in total water consumption (ET)and the small increase or decrease in GY.Moreover,the increase in irrigation increased the total nitrogen accumulation or contents (TNC) of plants at maturity and reduced the residual nitrate-nitrogen in the soil (SNC),which was conducive to the increase in NPFP,but there was no significant difference in TNC between S120 and S150.Under the same irrigation treatments,an increase in nitrogen application significantly increased the residual SNC and decreased the NPFP.Overall,micro-sprinkling with 120 mm of irrigation and a total nitrogen application of 195 kg ha~(–1) can lead to increases in GY,WUE and NPFP on the NCP.     

钾素对冬小麦品质和产量的影响

通过对 2个冬小麦品种施用钾肥的试验 ,证明钾素能够提高开花后旗叶光合速率 ,提高旗叶中磷酸蔗糖合成酶活性 ,以及旗叶中可溶性蛋白质在开花前后的积累 ;增加了小麦籽粒蛋白质含量、湿面筋含量 ,延长了面团形成时间和稳定时间 ,改善了籽粒的营养品质和加工品质 ,提高了小麦产量。     

水分和钾肥对冬小麦群体物质生产和产量形成的影响

为明确灌水次数和施钾量对高产冬小麦群体物质生产特性和产量形成的影响,分别于2006-2007、2007-2008年度在保定市和藁城市选用当地冬小麦推广品种(‘河农822’、‘石新616’)进行了灌水次数(0、1、2和3水)和施钾量(K2O 0、112.5和225 kg/hm2)的两因素裂区试验。结果表明:2年中越冬期和起身期的总茎数、越冬期的干物质积累量的方差不同质,其它各生育时期的总茎数、干物质积累量、籽粒产量及3个产量构成因素均方差同质。2年综合分析,4个灌水水平中以W2中后期的总茎数最多,而W3的总茎数下降;干物质积累量也随灌溉次数增加而增大,但不同时期不同灌水水平间干物质积累的差异显著性不同,总的趋势是不灌水的W0处理最低,W3处理最高;随着灌溉次数的增加,产量及3个产量构成因素的值均有所增加,但各个参数增加的幅度不同。由于3个产量构成因素相互作用,总的看来,W2产量最高,W0最低。生育中后期的群体总茎数、干物质积累量、产量及各产量构成因素均随施钾量增加而增加。不同施钾量水平比较,仅K0与K1的穗粒数差异不显著,而3个施钾量水平之间的其他产量构成因素及籽粒产量都是两两之间差异显著。由此可见,增施钾肥可以全面改善小麦的群体物质生产和产量构成因素,从而提高产量。综合本研究结果,在保证底墒基础上全生育期灌拔节期和抽穗开花期2次水,在氮磷配合适宜条件下施用K2O 225 kg/hm2,可以基本满足目前高产、超高产对水分和钾肥的需求,实现高产节水的双重效果。     

钼污染对冬小麦光合作用特性及产量的影响

采用土壤培养试验研究了不同钼水平对冬小麦光合作用特性及产量的影响。结果表明:适量施钼(0.15 mg·kg~(-1))能够增加缺钼土壤上冬小麦的叶绿素含量、净光合速率(P_n)和产量;0.15~2000 mg·kg~(-1)条件下,随钼水平的提高,冬小麦叶绿素含量、净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)和产量呈下降趋势;随着P_n下降,胞间CO_2浓度(C_i)和Gs呈下降趋势,推测气孔限制是导致P_n下降的主要因素;叶绿素a/b值呈上升趋势,表明叶绿素a向叶绿素b的转化受阻,从而抑制光合作用。极端钼污染条件下(3000~4000 mg·kg~(-1))冬小麦不能完成其生命周期。