不同类型土壤大豆产量对增温2℃的响应差异

中国农业种植区是全球对气候变化较敏感的地区之一,不同类型土壤的温度敏感性对农田生产力与全球气候变化的反馈关系产生重要影响。为了揭示不同类型土壤大豆产量对未来大气温度增加的响应规律,本研究以常温为对照,采用红外辐射加热装置模拟大气增温2℃,研究增温对黑土、棕壤、盐碱土、风沙土、灰钙土、黄土、黄棕壤、紫色土、砂礓黑土、潮土、红壤和砖红壤上大豆产量的影响。结果表明：增温2℃促使红壤上大豆的一粒荚数、二粒荚数、三粒荚数和总荚数显著增加,分别比对照处理增加152.3%、144.7%、206.9%和147.5%,但增温2℃使砂礓黑土上大豆瘪荚数增加42.8%。除了砖红壤上大豆的二粒荚数增加76.4%和紫色土上大豆总荚数增加50.5%,其它类型土壤上大豆荚数虽有变化,但均未达到5%的差异显著水平。此外,增温2℃显著提高了红壤、砂礓黑土、紫色土和盐碱土上大豆的单株粒数,相应地,产量分别增加241.4%、59.2%、47.6%和75.2%。由此可见,中国主要农田土壤类型中红壤、砂礓黑土、紫色土和盐碱土4种土壤上大豆产量及其产量构成因素对增温2℃响应敏感,且表现出正效应,其它8种类型土壤上大豆产量对增温2℃响应不敏感。表明大豆产量形成对大气增温的响应间接受到土壤类型的调控。     

增温对保护性耕作下冬小麦籽粒蛋白质含量的影响

冬小麦是世界主要粮食作物之一,气候变暖可能显著影响冬小麦籽粒蛋白质含量,但其影响机制还不明确。针对该问题,该研究在中国冬小麦主产区华北平原开展连续3 a（2017-2019）免耕（No Tillage,NT）和常规耕作（Conventional Tillage,CT）下的田间增温试验。结果表明,增温提前了冬小麦返青期,延长了冬小麦营养生长阶段时长,提高了冬小麦叶面积指数和群体净光合速率。2019年增温处理下冬小麦开花期茎叶氮素积累量提升了20.17%（CT）、99.21%（NT）,花后茎叶氮素转移量提升了24.62%（CT）、134.21%（NT）,茎叶氮素对籽粒的贡献率提升了2.43%（CT）、46.10%（NT）。增温影响了冬小麦产量构成,增温下冬小麦有效小穗数略减,部分年限千粒质量略增。NT处理增温增产,CT处理增温增产不明显,总的趋势为NT处理连续3 a平均产量低于CT处理。增温还显著提升了冬小麦籽粒蛋白质含量（P<0.05）,连续3 a平均籽粒蛋白质含量提升了14.28%（CT）、17.39%（NT）。综上,研究表明增温会通过改变冬小麦生理特征显著促进氮素向籽粒转化,并且增温下冬小麦有效小穗数减少使得原本将进入更多籽粒中去的氮素都进入到最终有效籽粒中去,进而显著增加籽粒蛋白质含量。研究结果可为气候变化对冬小麦籽粒蛋白质含量的影响提供科学依据。     

几种不同土壤类型对冰糖橙产量和品质的影响研究

通过连续６年对杯化地区几种不同土壤类型对冰糖橙产量和品质的影响的调查研究,结果表明冰糖橙产量以河潮土,紫河潮土最高,红泥土和黄红土最低,品质以此泥土最佳,河潮土最差。     

施钴对冬小麦产量品质的影响

在潮土上采用田间小区试验,研究了钴元素对小麦产量和品质的影响。结果表明:施用适量的钴可以显著提高冬小麦的产量,改善冬小麦的品质。各施钴处理较对照增产7.4%～20.3%。施钴量在1.05kg.hm2以内,随着施钴量的增加,增产效应提高,当施钴量超过1.05kg.hm2时,随着施钴量的增加,冬小麦的产量增加,但增产效应下降。各施钴处理子粒蛋白质含量与蛋白质产量均有不同程度的提高,以Co2处理最高。此外,低浓度的钴(施钴量0.45～0.75kg.hm2)可以提高冬小麦子粒面粉的沉降值、总评价值和湿、干面筋含量,而高浓度的钴(施钴量大于1.35kg.hm2)则降低冬小麦子粒面粉沉降值、总评价值和湿、干面筋含量。土壤有效钴含量与施钴量呈极显著正相关,小麦籽粒中钴含量与施钴量呈显著正相关,地下部的钴含量显著大于地上部。     

不同追施氮肥处理对冬小麦产量和品质的影响

以不同品质类型的2个小麦品种为试验材料,采用2因素随机区组设计,研究了不同品种和氮肥追施处理对产量和品质的影响.结果表明,在底肥量和追肥总量相同的条件下,适当增加开花期追施氮肥的比例有利于提高产量,处理间差异显著,品种间产量差异不显著;不同追肥处理对总蛋白含量影响不显著,但对清蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白含量影响显著;追肥处...     

几种不同土壤类型对冰糖橙产量和品质的影响研究

通过连续6年对怀化地区几种不同土壤类型对冰糖橙产量和品质的影响的调查研究,结果表明冰糖橙产量以河潮土、紫河潮土最高,红泥土和黄红土最低;品质以紫泥土最佳,河潮土最差.在一定范围内,冰糖橙产量有随砂粒含量增加而上升,可溶性固形物随砂粒含量增加而下降的趋势.土壤养分含量与冰糖橙产量有较大的相关性,一般养分含量高的土壤,产量亦较高.     

剪叶对不同土壤类型及不同品种小麦产量和品质的影响

为探究不同土壤条件下剪叶对不同品种小麦植株性状、籽粒产量和品质的影响,采用盆栽试验,在土壤肥力较高的黑土和土壤肥力较低的潮土条件下,以强筋春小麦品种津强8号和中筋春小麦农麦5号为供试品种,于小麦旗叶展开时,进行不同叶位剪叶处理。结果表明,在其他处理相同时,黑土条件下小麦株高、穗长、千粒重和籽粒产量均显著(P < 0.05)优于潮土条件下的小麦,其中产量提高44.8%,说明土壤肥力对小麦植株性状和产量有重要影响;剪叶处理的穗粒数、千粒重和产量均低于不剪叶(CK)处理,其中剪旗叶的产量较CK降低25.4%,剪倒2叶的产量较CK降低21.8%,且差异显著(P < 0.05),说明剪叶对小麦产量性状有不利影响。黑土条件下籽粒总蛋白质及组分含量均高于潮土,其中总蛋白质含量、球蛋白和醇溶蛋白含量分别较潮土条件下高出1.88个百分点、0.34个百分点、1.06个百分点,且均达到显著水平(P < 0.05),说明土壤肥力对小麦品质有重要影响;津强8号的总蛋白质含量、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白含量均高于农麦5号,其中谷蛋白含量显著高出1.38个百分点(P< 0.05);而农麦5号的清蛋白含量较津强8号显著高出0.68个百分点(P< 0.05),说明强筋小麦品种并非每项品质指标都优于中筋小麦品种。本研究结果为进一步开展小麦优质高产栽培研究提供了理论依据。     

施钴对冬小麦产量和蛋白质含量及土壤有效钴含量的影响

采用盆栽试验的方法,研究了石灰性褐土上不同钴施用量对冬小麦产量、蛋白质含量及土壤有效钴含量的影响。试验结果表明:施用适量的钴可以显著提高冬小麦的产量和蛋白质的含量。各施钴处理较对照增产0.98-13.73%, 生物产量增加2.01-18.47%,其中以处理Co3增产最高。在施钴量4mg kg-1以内,随着施钴量的增加,增产效应提高,但当施钴量超过4mg kg-1时,冬小麦的籽粒产量和生物产量增加,但增产效应下降。处理Co1、处理Co2的蛋白质含量分别比对照增加2.14和1.1个百分点,但处理Co3、处理Co4的蛋白质含量分别比对照减少0.07和0.21个百分点。各处理的蛋白质产量比对照增加0.06%-20.02%,其中以处理Co1增加最大,处理Co2次之。土壤有效钴含量与施钴量呈极显著正相关,小麦籽粒中钴含量与施钴量呈显著正相关。     

水氮配合对冬小麦产量和品质的影响

在盆栽条件下,研究了水氮配合对冬小麦产量和品质的影响。结果表明,干旱胁迫严重地影响了氮肥的作用,只有在水分配合条件下,氮肥的作用才得到了充分发挥。水分和氮素配合不仅有利于提高产量,也有利于提高冬小麦的品质。冬小麦水氮高效的关键期和敏感期在拔节期,这个时期施氮可以增加子粒中游离氨基酸及蛋白质含量,提高其质量。     

不同土壤耕作模式对冬小麦籽粒品质的影响

冬小麦籽粒的品质受土壤环境影响。为了研究不同土壤耕作模式对冬小麦籽粒品质的影响,采用了5种土壤耕作模式(常规耕作秸秆不还田、常规耕作秸秆还田、旋耕秸秆还田、缺口圆盘耙耕秸秆还田、免耕秸秆覆盖)在山东龙口进行了3年田间试验,测定了冬小麦籽粒蛋白质品质、面团流变学特性和淀粉糊化特性。结果表明：少耕模式特别是旋还模式有利于改善籽粒蛋白质质量、改善面粉的加工品质,免覆模式对改变面条蒸煮品质有利。土壤耕作可改变土壤环境,但耕作方式对冬小麦品质的长期影响仍有待于进一步研究。     

不同覆盖栽培对旱作冬小麦土壤水分、产量和品质的影响

为探明不同栽培措施下全膜覆土穴播种植对不同基因型冬小麦生产的土壤水分状况、产量和品质的影响,为旱作冬小麦覆膜适水种植与农业绿色可持续高质量生产提供依据。采用普通聚乙烯地膜覆土穴播(PE)和生物降解地膜全膜覆土穴播(BM)2种覆盖材料种植方式,以传统露地穴播(LD)为对照,研究不同栽培措施对冬小麦土壤水分状况、产量、水分利用效率和主要品质的影响。结果表明,在干旱气候和作物耗水影响下,地膜覆盖处理较LD降低0—300 cm土层土壤平均含水量,BM较PE显著降低0—300 cm土层土壤水分。冬小麦全生育期耗水量BM较LD和PE分别增加22.0,23.0 mm,全生育期土壤水分消耗量BM＞LD＞PE。陇鉴1102个种植季地膜覆盖均较露地栽培显著增产;2018—2019年种植季,陇鉴111PE、BM较LD分别增产40.3%和29.7%,2019—2020年种植季,受严重倒伏影响PE、BM较LD分别减产2.5%,3.5%。与LD相比,地膜覆盖降低冬小麦籽粒品质,BM较PE极显著提升面团稳定时间和形成时间,陇鉴110籽粒平均蛋白质含量、湿面筋含量和弱化度分别较陇鉴111增加10.6%,11.1%,10.3%。因此,生物降解地膜覆盖可 起到与聚乙烯地膜类似的蓄水保墒功能,但在旱作区冬小麦生产中,生物降解地膜覆盖要依据品种耗水特性及地膜栽培适应性,选择适宜的品种。     

夜间增温对冬小麦土壤微生物量碳氮及其活性的影响

全球气候变暖存在明显的昼夜不对称性,夜间气温升高幅度显著高于白天,但目前关于夜间增温对土壤微生物影响的田间研究尚较少。为此,本研究采用夜间被动式增温系统(passive nighttime warming,PNW),在我国冬小麦主产区(石家庄、徐州、许昌和镇江)进行全生育期田间增温试验,于2008—2010年监测了土壤微生物对夜间增温的响应。结果显示,与不增温对照相比,夜间增温可显著降低土壤微生物量碳、氮含量和微生物活性。冬小麦整个生育期中,夜间增温分别使石家庄、徐州、许昌和镇江试验点土壤微生物量碳平均降低11.4%、7.8%、10.9%和8.5%,微生物量氮平均降低15.2%、16.7%、13.8%和8.4%,微生物呼吸速率平均下降6.6%、9.6%、7.0%和11.1%。在整个增温过程中,石家庄、徐州、许昌和镇江试验点土壤水分含量分别下降8.8%、3.7%、3.8%和2.9%,与对照相比差异不显著。同时,该夜间增温系统使相应试验点0~5 cm土层的温度分别提高1.2℃、0.7℃、0.7℃和0.7℃。本试验表明,夜间增温将可能通过改变土壤微生物特性而影响土壤碳/氮循环,从而影响到土壤养分供应和冬小麦生长;且表现出了一定的纬度差异性。     

长期不同施肥对黄潮土区冬小麦产量及土壤养分的影响

【目的】分析长期施肥方式下小麦产量的变化规律,以探明黄潮土区小麦产量稳定性对不同施肥方式的响应机制,为黄潮土区合理施肥的管理及其土壤生态系统的改善提供依据。【方法】以 35 年长期定位试验为研究平台,设 5 种施肥方式:不施肥 (CK)、单施氮肥 (N)、氮磷钾配施 (NPK)、单施有机肥 (M)、有机无机配施 (MNPK),测定小麦的平均产量及土壤养分状况。【结果】小麦产量和肥料贡献率以有机无机配施 (MNPK) 最高,平均产量为 6393 kg/hm2;其次为 NPK 处理,与当年不施肥处理相比,产量提高了 374.2%;单施有机肥增产幅度位居第三;单施氮肥处理增产效果最低。单施氮肥处理小麦产量变异系数 (CV) 偏高 (26.72%～38.72%)、可持续性产量指数 (SYI) 偏低 (0.32～0.51),产量稳定性最低,MNPK 处理的CV 最低 (4.86%～7.76%)、SYI 最高 (0.79～0.89),产量稳定性最高,而单施有机肥处理 (CV = 5.44%～15.87%,SYI = 0.60～0.87) 的产量稳定性和生产可持续性不及 NPK 处理 (CV = 5.72%～9.67%,SYI = 0.75～0.83)。施用有机肥显著提高土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾含量,其中 MNPK 处理 35 年土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾平均含量分别较 CK 处理提高 1.20、1.18、16.13、0.95 倍,增加幅度最为显著。通过相关分析可得,小麦产量与土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾含量呈极显著正相关关系 (P < 0.01)。【结论】施肥处理均可有效提高黄潮土区小麦产量,以有机无机配施增产效果最佳,最有利于促进小麦产量稳定性、提高产量可持续性指数,提升土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾含量。因此,有机无机配施的施肥方式最为合理,有利于保持黄潮土养分均衡,促进农田生产力稳定。     

不同肥力土壤下施氮量对小麦子粒产量和品质的影响

在高、低两种肥力土壤下,研究了施氮量对小麦子粒产量和综合品质性状的影响。结果表明,在高肥力土壤施氮量对产量的影响呈二次曲线关系,获得小麦高产的适宜施氮量J17为193.0kg/hm2,L21为211.4kg/hm2;在低肥力土壤上,随施氮量的提高子粒产量增加,但施氮量超过300kg/hm2时增产效应下降。施氮能够显著提高小麦子粒的蛋白质、湿面筋含量和沉降值,改变子粒蛋白质和淀粉各组分所占的比例,提高面团吸水率、稳定时间、形成时间和评价值等品质指标,以及有利于小麦粉RVA谱特征值的提高,而且高肥力土壤的效果优于低肥力土壤。表明在高肥力土壤下有利于强筋小麦品质性状的提高。     

不同灌溉措施对黄淮海地区冬小麦水氮利用及产量和品质的影响

通过设置不同灌溉处理来研究灌溉次数和时期对黄淮海地区冬小麦产量、籽粒品质和水氮利用的影响。结果表明:浇足底墒基础上拔节期灌一水不仅可获得较高的产量并提高水氮利用效率,减低硝态氮淋失风险,而且可获得较好的物理品质(硬度指数、容重)和蛋白质品质(粗蛋白、湿面筋和沉淀值)及最优的粉质仪质量指数、拉伸仪参数和降落数值。在此基础上增加冻水、开花水、灌浆水等处理的产量增加不显著,各项品质指标没有明显改善,水分利用效率降低,而且显著增加硝态氮淋失风险;因而黄淮海地区最优的节水灌溉模式是浇足底墒基础上拔节至挑旗期灌溉一水。     

不同土壤对水稻糙米含钙量及产量和品质的影响

采用土培盆栽试验,研究了5种不同类型土壤对3个水稻品种糙米的钙积累和产量及品质形成的影响。结果表明,不同土壤类型含钙量差异明显,对水稻糙米钙的吸收积累有显著影响。糙米平均含钙量与土壤的交换性钙含量排序相同,均为紫泥田>紫潮泥>灰黄泥>红黄泥>黄泥田。相关分析表明,糙米含钙量与土壤的交换性钙含量呈极显著正相关,相关系数为0.9698。不同含钙土壤对稻米出糙率、精米率和整精米率有显著影响,对垩白度和直链淀粉含量影响不明显。不同水稻品种表现出一定的基因型差异。     

花后增温对双季优质稻产量和品质的影响

为明确未来气候变暖对双季优质稻产量和稻米品质的影响,采用开放式主动增温系统,早稻以金早47(常规籼稻)、两优287(杂交籼稻),晚稻以象牙香珍(常规籼稻)、万象优华占(杂交籼稻)和甬优5550(籼粳杂交稻)为试验材料,研究花后增温对双季优质稻产量和稻米品质的影响。结果表明,花后増温(早稻1.29℃,晚稻1.73℃)对早晚稻产量均无显著影响。增温条件下,早稻加工品质和垩白粒率均无显著变化,垩白度平均提高了16.0%;晚稻糙米率、整精米率、垩白粒率和垩白度分别平均提高了1.8%、3.5%、30.3%和27.2%;早晚稻蛋白质含量平均提高了6.27%,但直链淀粉含量平均降低了3.53%,淀粉颗粒的平均粒径提高了0.09 μm。增温对稻米RVA谱特征值的影响在季别和品种间存在较大变异。综上,花后增温对早晚稻产量无显著影响,有利于改善稻米的加工品质和营养品质,但降低了稻米的外观品质。本研究结果为未来气候变暖下双季优质稻的优质丰产栽培提供了理论依据。     

休闲制对保持土壤水分和冬小麦产量的影响

在怀俄明州的最近10年中,热衷于对运用药剂或药剂再加整地的休闲方式,但在这种休闲方式下,有效的土壤水分和冬小麦产量如何,则报道不多.本研究的目的在于通过两个不同的土壤类型试验区,3种休闲方式条件下,以取得关于保持土壤水分和作物产量等方面的数据.