籽粒灌浆过程气候因子对不同品质类型春小麦产量和蛋白质含量的影响之一:温度的影响

对3个不同品质类型的春小麦品种在籽粒灌浆过程进行温度处理。结果表明，温度略低时（比对照低2.5℃），3个品种千粒重均增加，温度继续降低（比对照低5℃），3个品种千粒重，主穗和单株粒重均下降。随温度升高，千粒重，主穗和单株粒重均下降，3个品种籽粒蛋白质含量随温度升高均明显增加。温度略低时变化不明显，温度继续降低时，高蛋白品种Roblin和东农7742蛋白质含量增加，而低蛋白品种新克旱9号无显著变化。     

半干旱地区不同年代冬小麦品种根系生长和水分利用效率对种植密度的响应

优良的品种与科学合理的种植密度是提高小麦产量的基础。试验以3个不同年代在黄土高原半干旱地区大面积推广的冬小麦品种为试验材料,设置了3个种植密度（100万株/hm²、250万株/hm²、350万株/hm²）,通过田间小区实验研究了种植密度对其根系生长,产量及其水分利用效率的影响。结果表明:不同年代冬小麦品种的根系生长,水分利用效率及其产量对种植密度的响应不同。1960s品种（丰产3号）的根系生长、产量及水分利用效率随种植密度的增加而降低;1980s品种（小偃6号）在中密度时根系生长,产量及水分利用效率最大,低密度次之,高密度最小;现代品种（长旱58）根系生长,产量及水分利用效率随种植密度的增加而提高。在本实验条件下,现代品种较前品种的最高水分利用效率和最高产量均显著增加,而相应的根重密度和根长密度却显著降低。这表明在黄土高原半干旱地区小麦品种更替过程中,小麦的根系生长可能存在对其产量和水分利用效率不利的冗余,只不过这种根系生长的冗余随品种的更替而降低,并因此提高了其水分利用效率和产量。     

半干旱区9个马铃薯品种的产量表现及土壤含水量变化

在甘肃中部半干旱区,对近年来当地种植表现突出的9个马铃薯品种的产量水平、农艺性状、生物量变化及水分利用效率等进行了比较试验。结果表明,土壤含水量随品种生育期变化而变化,与品种特性无关。青薯9号、定薯3号、冀张薯8号、陇薯10号和庄薯4号产量分别为44 727.3、42 666.7、41 515.2、 41 060.6、40 121.2 kg/hm2,居前5位,水分利用效率较高,田间表现较好,适应能力强,建议在当地大面积推广。     

水分胁迫对玉米根系AsA-GSH H202含量的影响

以“鲁玉14”、“掖单13”2个不同抗旱性玉米品种为材料，研究不同浓度聚乙二醇－6000（PEG－6000）处理下根系抗坏血酸－谷胱甘肽（AsA-GSH)循环中关键酶和抗氧化剂的变化及其对过氧化氢（H2O2）含量的影响结果表明，谷胱甘肽还原酶（GR）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性及谷胱甘肽（GSH）含量变化为当聚乙二醇溶液浓度低于100g/kg时，随水分胁迫的增强而上升，当聚乙二醇溶液浓度高于150g/kg时，随水分胁迫的增强而下降。抗坏血酸（AsA)含量随水分胁迫的增加而持续下降，H2O2含量随水分胁迫的加剧而增加。聚乙二醇溶液浓度为150－250g/kg处理下H2O2含量的增加与抗氧化酶活性、抗氧化剂含量的下降呈显著正相关。2品种比较，抗旱性强的品种具有较强的抗氧化能力。     

土壤水分和施肥水平对甘薯叶片气体交换的影响

以"秦薯4号"和"619"为材料,通过盆栽试验,测定和分析了不同土壤水肥条件下甘薯的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、叶片水分利用效率(WUE)、气孔导度(Gs)、气孔限制值(Ls)以及胞问CO2浓度(Ci).结果表明,土壤水分对两个甘薯品种的Pn、Tr、WUE、Ls、Gs、Ci均有极显著影响;除"秦薯4号"的Gs外,施肥对两个甘薯品种的6个生理指标的影响也均达到极显著水平.甘薯叶片的Pn、Tr随土壤水分的减少均呈下降趋势,而Gs和Ls在土壤轻旱条件下下降或略有不明显上升,但在重旱条件下这两个指标均明显下降.Ci在轻早条件下变化不明显,但在土壤严重干旱时极显著升高,说明轻旱条件下叶片气体交换主要受气孔因素限制,而重旱条件下主要受非气孔因素限制."秦薯4号"叶片WUE随土壤水分的下降而极显著下降,而"619"则呈明显的先增后减趋势.甘薯叶片Pn随施肥量的增加而增加,说明增加施肥可促进叶片CO2的气体内外交换.相对于不施肥处理,中肥处理的Tr略有不明显下降("秦薯4号")或明显上升("619"),高肥处理极显著增加了Tr;叶片WUE在中肥处理下极显著增加,但继续增加施肥量时增加不明显或极显著下降:"619"的Gs随施肥量的增加而增加,而"秦薯4号"变化不明显.随施肥量的增加,Ls呈先增后减的趋势,Ci呈先降后增的趋势,说明中肥处理下甘薯叶片气体交换主要受气孔因素的限制,而高肥处理下则主要受非气孔因素的限制.水肥间互作效应明显,合理施肥可提高干旱条件下Pn、Tr、WUE,但品种间气体交换对施肥的反应机制存在差异.     

不同抗旱性小麦品种耗水量及产量形成的差异

为明确年际间不同抗旱性旱地小麦品种的产量差异,筛选适于黄土高原东缘种植的旱地小麦品种,于2012—2017年在山西省运城市闻喜县试验基地进行田间试验。选取10个小麦品种,将降水年型与小麦品种抗旱性进行分类(降水年型:欠水年、平水年;小麦品种:强抗旱性、弱抗旱性),比较分析不同年型下抗旱性不同的小麦品种水分利用效率、干物质积累量、产量及产量构成要素的差异,分析产量及干物质积累量与耗水量的关系,明确不同品种小麦的节水增产效果。结果表明,强抗旱性品种包括‘晋麦92’‘运旱20410’‘运旱22-33’‘运旱618’‘运旱719’和‘长6697’,弱抗旱性品种包括‘洛旱6号’‘洛旱9号’‘洛旱11号’和‘洛旱13号’。欠水年,强抗旱性品种的平均耗水量高于弱抗旱性品种,当耗水量增加1 mm时,强抗旱性品种产量提高29.6 kg·hm~(-2),且影响其产量的主要因素是穗数和穗粒数,营养器官干物质积累量提高50.8 kg·hm~(-2),从而水分利用效率较高,尤其‘晋麦92’和‘运旱20410’。此外,强抗旱性品种较弱抗旱性品种单位粮食生产的节水量提高13.61%,消耗1 mm土壤水分增产量提高15.74%,具有较好的节水增产效果。平水年, 6个强抗旱性品种耗水量普遍较高,其中‘运旱20410’和‘晋麦92’的水分利用效率较高,产量也较高。因此,本研究条件下,欠水年和平水年表现均较好的品种是‘晋麦92’和‘运旱20410’。     

2个小麦品种水分利用效率的差异及其与深层水分利用的关系

研究旨在探究不同小麦品种对深层土壤水分利用差异及其对产量、水分利用效率的影响。试验于2017—2019年在陕西长武进行,试验为品种、播量双因子试验,品种为主处理(A为"长旱58",B为"长航1号"),播量为副处理(10:播量150 kg/hm~2,12:播量180 kg/hm~2),分析不同处理对冬小麦各生育期土壤水分消耗及其产量和水分利用效率的影响。结果表明:在不同的试验年,与"长旱58"相比,"长航1号"对土壤水分的消耗均显著增加。与此同时,相比"长旱58","长航1号"的小麦穗粒数、收获指数、产量及水分利用效率均显著提高。说明"长航1号"较"长旱58"增加了对土壤水分的消耗,尤其增加了对深层土壤水分的消耗,从而影响小麦穗粒数和收获指数,最终获得了较高的产量及水分利用效率。     

分层供水施磷对冬小麦光合性能及产量的影响

研究分层供水施磷对冬小麦光合性能及产量的影响,为指导旱地施磷提供一定理论和实践依据。以土垫旱耕人为土为供试土壤,进行土柱试验,研究分层供水施磷对冬小麦叶绿素相对含量(SPAD值)、光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)及产量的影响。试验设2水分处理、3施磷处理和2品种处理,水分设上下土层均充分供水(W1)和上干下湿(0~30 cm土层干旱胁迫,30~60 cm土层充分供水)(W2)2种水分处理,施磷设不施磷(CK)和施磷于0~30 cm(SP)和30~60 cm(DP)土层3种处理,供试冬小麦品种选用水分敏感型(小偃22)和抗旱型(长旱58)2个品种。从不同品种看,长旱58产量均显著高于小偃22(P<0.05);从不同水分处理看,与充分供水相比,在水分供应不足时,小偃22的SPAD值、Pn、Tr及产量均明显降低,长旱58的产量则明显增加;2个品种的SPAD值、Pn、Tr和产量均表现为施磷处理显著高于不施磷的对照处理(CK)(P<0.05)。施磷位置对冬小麦光合性能和产量的影响因土壤水分和品种不同而异,在水分供应充足时,深层施磷不利于提高生育后期(孕穗期、开花期和灌浆期)SPAD值、Pn、Tr及产量;而在水分供应不足时,深层施磷能够明显提高上述指标,对抗旱性较强品种更加显著。本试验结果表明,在土壤水份供应不足条件下,磷肥深施有利于提高冬小麦光合性能及产量,抗旱性较强品种效果更为明显。     

水分胁迫对玉米根系AsA-GSH循环及H2O2含量的影响

以"鲁玉14"、"掖单13"2个不同抗旱性玉米品种为材料,研究不同浓度聚乙二醇-6000(PEG-6000)处理下根系抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH)循环中关键酶和抗氧化剂的变化及其对过氧化氢(H2O2)含量的影响结果表明,谷胱甘肽还原酶(GR)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性及谷胱甘肽(GSH)含量变化为当聚乙二醇溶液浓度低于100g/kg时,随水分胁迫的增强而上升,当聚乙二醇溶液浓度高于150g/kg时,随水分胁迫的增强而下降.抗坏血酸(AsA)含量随水分胁迫的增加而持续下降,H2O2含量随水分胁迫的加剧而增加.聚乙二醇溶液浓度为150～250g/kg处理下H2O2含量的增加与抗氧化酶活性、抗氧化剂含量的下降呈显著正相关.2品种比较,抗旱性强的品种具有较强的抗氧化能力.     

水分亏缺对不同小麦品种矿质元素吸收分布及水分利用的影响

在限制小麦灌溉面积的大背景下,为进一步稳产促优,本文探讨了华北地区水分亏缺对不同小麦品种矿质元素吸收、分布特性及其与植株水分利用和产量的关系。选用3个生态类型冬小麦品种(抗旱品种‘沧麦6001’、丰水高产品种‘邯麦9’和多抗超高产品种‘济麦22’),设置正常和水分亏缺两个水平的人工气候室箱体栽培试验,主要调查了小麦不同器官矿质元素含量、积累量变化、分配比以及矿质元素变化对水分利用效率和产量的影响。结果表明,矿质元素的含量和分配具有器官特异性,其中小麦叶片Ca、籽粒Cu和Zn、茎秆Na的含量、分配比最高;Fe含量、积累量及Fe分配比因品种、器官、水分差异而不同:正常水分下,‘沧麦6001’以茎秆、‘邯麦9’以叶片的Fe含量、分配比最高;‘济麦22’以茎秆和颖壳Fe含量较高,以叶片和颖壳Fe分配比较高。而水分亏缺下,‘沧麦6001’和‘邯麦9’Fe含量以籽粒最高,‘济麦22’以叶片最高;3品种Fe分配比均以籽粒最高。此外,水分亏缺增加了小麦籽粒Cu、Zn含量及分配比,籽粒Zn、Na和Ca积累量,显著增加‘沧麦6001’的水分利用效率和产量以及‘济麦22’的产量水分利用效率;而降低了‘沧麦6001’籽粒Mn、‘邯麦9’籽粒Cu和Mn、‘济麦22’籽粒Cu和Fe积累量以及‘邯麦9’水分利用效率、干物重、产量。综上,水分亏缺下,‘沧麦6001’更易高产高效,籽粒Fe含量增加,但需补充一定的Mn元素;‘济麦22’的水分利用效率增加,产量未显著下降,需补充一定Fe元素保证品质;‘邯麦9’产量和水分利用效率均显著下降,且籽粒中Cu和Mn积累下降明显。相关分析表明,Cu、Zn、Ca、Mn含量与干物重变化之间存在一定的相互调节作用,但未直接影响产量和水分利用效率,这可能与品种间差异及品种和水分互作影响有关。但矿质元素可能通过影响干物重间接调控水分利用效率的趋势是存在的,尚需进一步研究和验证。     

不同抗旱性小麦气体交换特性和生物量积累与分配对水氮的响应

为了探讨小麦对环境变化表现出的选择性差异,通过设计再裂区田间试验,以3个春小麦品种(和尚头、西旱2号和宁春4号)为材料,设置2个灌水水平(充分灌水4 500 m3·hm-2和有限灌水3 000m3·hm-2)和5个施氮水平(0、75、150、225、300 kg·hm-2),研究了不同抗旱性春小麦品种的光合特性、生物量积累与分配、产量构成因素对水分和氮素的响应。结果表明,增加灌水量和施氮量,3个品种叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和器官生物量均增加;施氮过量(和尚头和西旱2号超过150kg·hm-2,宁春4号超过225kg·hm-2)时4个指标均降低。有限灌水、低施氮或过量施氮时,春小麦倾向于增加穗粒数和千粒重;充分灌水、中等施氮时,倾向于增加总生物量。在水氮充足时,宁春4号能获得更高的穗粒数和千粒重;在水氮资源严重限制时,和尚头能够维持产量构成因素恒定;无论水氮充足与否,西旱2号的总生物量与籽粒产出均居中等水平。本试验丰富了不同抗旱性春小麦与水分、氮素的互作结果,得出了3个品种在不同水氮条件下生物量分配和产量构成因素的选择倾向,为明确作物在胁迫环境下的资源利用和产量响应提供了一定的科学依据。     

施肥对春谷子生长发育及水分利用效率的影响

试验研究不同施肥水平对半湿润偏旱区春谷子生长发育和水分利用效率的影响结果表明,春谷子株高、单位面积穗数和千粒重对施肥量的变化均有响应,一定施肥水平内随施肥量的增加,春谷子株高、单位面积穗数和千粒重均有所增加。施肥导致春谷子地2m土体土壤蓄水量下降,且随施肥量的增加而降幅增大;施肥使春谷子水分利用效率增加11.56%~16.24%。但当施肥量超过一定水平时,增加施肥量反而使春谷子产量和水分利用效率下降。     

分蘖期干旱胁迫对寒地粳稻光合特性及产量形成的影响

为了探讨分蘖期干旱胁迫对寒地粳稻产量形成的影响机理及其耐旱机制,以东农425(耐旱型)和松粳6号(干旱敏感型)为试验材料,通过盆栽方式于分蘖期控制土壤水势至0 k Pa(对照)、-10 k Pa(轻度干旱)、-25 k Pa(中度干旱)、-40 k Pa(重度干旱),依次记为A0、A1、A2、A3。处理21 d后复水,研究分蘖期不同程度干旱胁迫对寒地粳稻叶面积、光合特性、叶绿素总含量、产量及产量构成因素的影响。结果表明,分蘖期干旱胁迫导致叶面积减小、功能叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci)均随土壤水势降低而下降。同时,干旱处理期间寒地粳稻功能叶片叶绿素总含量、叶绿素a/b值均随干旱胁迫程度增加而下降,但类胡萝卜素含量的变化却与其相反。干旱胁迫下寒地粳稻产量显著下降,且下降幅度随土壤水势降低而逐渐增大。有效穗数和穗粒数大量降低造成产量显著下降,说明分蘖期干旱胁迫造成减产的主要原因是低土壤水势造成了寒地粳稻库容量或单位面积颖花量的大量降低。与A0(对照)相比,A1、A2和A3下松粳6号产量降幅分别为13.87%、20.87%和32.51%;而东农425分别为10.58%、15.21%和25.52%,均显著低于松粳6号,且耐旱型品种东农425始终保持较高光合生长能力。本研究结果为寒地粳稻抗旱节水栽培技术措施的制定提供了理论依据。     

遮阴对不同品种紫云英生长及物质养分积累的影响

盆栽条件下研究遮阴对弋江种、信阳种和浙紫5号3个不同品种紫云英生长及物质养分积累的影响,为"水稻-紫云英套播"选择适宜紫云英品种提供依据。试验结果表明,遮阴提高了紫云英出苗数,但幼苗死亡率则随遮阴度的增加而升高。生长前期,紫云英株高随遮阴度的增加而增加,而单株复叶数、表观叶面积、叶绿素含量(SPAD值)均随遮阴度的增加而减小;随生育进程的推进,各指标在处理间的差异缩小。不同遮阴程度对3个品种鲜草产量产生明显影响,不遮阴和遮阴40%时弋江种产量最高,遮阴75%时浙紫5号的产量最高。植株碳含量随遮阴度增加有下降趋势,而氮、磷、钾含量呈上升趋势。不同遮阴条件下品种间的养分积累量也存在差异,不遮阴处理的碳、磷、钾积累量以弋江种最高,氮积累量以信阳种最高,遮阴40%的碳、磷、钾积累量最高的是浙紫5号,氮积累量最高的是弋江种,遮阴75%时各养分积累量均以浙紫5号最高。综合考虑鲜草产量和养分积累量,高产稻田套播紫云英应优选浙紫5号。     

亏缺灌溉对马铃薯生长产量及水分利用的影响

为了解析马铃薯不同品种对水分亏缺的响应,探讨不同品种对水分需求量的差异,该研究在大田遮雨棚滴灌下,以马铃薯品种‘青薯9号’和‘大西洋’为材料,参考西北区和本试验区的年平均降雨量,设置5个水分处理,将参考试验区年平均降雨量的值划分为正常灌水(A),逐级调亏灌水量的值划分为轻度(B)、中度(C)、重度(D)和特重度(E)亏缺灌水处理,研究灌水量对不同品种马铃薯植株生长(株高、茎粗、叶面积)、生物量与分配、叶片相对含水量、产量与构成因素、水分利用的影响。结果表明:正常灌水下,‘青薯9号’株高增长速度大于‘大西洋’,且测定期内持续增高,但‘大西洋’叶面积快速扩增期的扩增速度大于‘青薯9号’;2个品种各器官干质量变化趋势不一致,‘大西洋’各器官干质量呈增长趋势,‘青薯9号’茎叶和根干质量呈前期增长后期下降、块茎干质量呈显著增加趋势(P0.05),且‘青薯9号’块茎生物量分配比例最高值为57.96%,仅是‘大西洋’最高值的67.43%;2个品种叶片相对含水量均呈先升高后降低的变化趋势;‘大西洋’单株结薯数、单株产量、公顷产量、商品薯率高于或显著高于亏缺灌溉(P0.05),‘青薯9号’仅商品薯率和大薯率高于或显著高于亏缺灌溉(P0.05),其他指标则显著低于轻度亏缺灌溉(P0.05),水分利用效率和灌水效率分别为152.62kg/(hm~2·mm)和130.70%。亏缺灌溉下,随水分亏缺度加重,‘大西洋’株高、茎粗和叶面积扩增的抑制大于‘青薯9号’,2个品种叶片相对含水量降低、生物量积累的增速和绝对值降低、产量和大薯率显著下降(P0.05),且‘青薯9号’上述指标的降幅小于‘大西洋’,其中轻度亏缺灌溉下,‘青薯9号’单株结薯数和公顷产量具有补偿效应,较正常灌水分别增加22.79%和11.71%,水分利用效率提高41.48%、灌水效率提高60.05%,抗旱系数为1.12。因此,‘青薯9号’轻度亏缺灌溉,可控制其地上部旺盛生长,利于块茎形成和膨大,‘大西洋’应保证充足水分供给,不宜亏缺灌溉。     

不同时期水分对春小麦产量的影响

运用二次正交旋转组合设计方法,以５、６、７月降水量为变量因子,利用防雨棚控制降水环境,研究了不同时期水分对春小麦产量的影响。结果表明,５、６月份（拔节、抽穗期）降水量是小麦产量的限制因子;７月份（灌浆期）降水量对产量影响较小。一般在５、６月份降水较多的情况下,产量较高;而７月份降水较多时产量较低。通过对模型优化分析,提出了两品种小麦适宜综合水分指标为：喜水肥品种龙麦１２号５、６、７月平均降水量为：６１．４、１０７．３、１３７．０ｍｍ;抗旱品种克旱１０号５、６、７月平均降水量为：４４．０、１０６．６、１１７．０ｍｍ。在此条件下,小麦产量可望达２２５ｇ／（６６６．７ｍ２）。     

黑土农田水肥条件对作物产量及水分利用效率的影响

长期定位试验研究黑土农田不同水肥作物产量和水分利用效率的变化结果表明,大豆对水分条件变化反映较敏感,而玉米对养分条件变化反映较敏感,适宜水分条件下3种作物随施肥水平的提高,其产量与水分利用效率相应增加;有机 无机肥配施处理3种作物随水分含量的增加,其产量与水分利用效率相应提高     

籽粒灌浆过程气候因子对不同品质类型春小麦产量和蛋白质含量的影响之三:光照的影响

在籽粒灌浆过程中对3个不同品质类型的春小麦品种进行遮光处理。结果表明，3个品种产量均随灌浆期光照度增大而增加.而蛋白质含量则随光照增大而下降,原因是产量的提高稀释了蛋白质含量。     

接种根瘤菌对不同品种绿豆生长及产量的影响

在田间试验条件下,调查了品种2号、中绿5号和冀绿9号3个绿豆品种接种根瘤菌菌剂对植株及产量等性状的影响.研究发现,接种根瘤菌可显著促进品种2号和冀绿9号两个绿豆品种的生长,根瘤数量明显增多,产量分别增加41％和29％;中绿5号接种根瘤菌后,产量不增反降,但总根瘤数要明显高于对照,且主根瘤数也高于其他两个品种.从而建议根瘤菌的应用应与品种相匹配.     

氮磷钾用量对宁南旱地马铃薯产量及水肥利用效率的影响

在宁南旱地上利用田间试验研究了氮、磷、钾各4个施肥水平对马铃薯(庄薯3号)产量及水肥利用效率的影响。结果表明,增施氮、磷、钾肥马铃薯产量均呈抛物线型增长,其中氮肥增产幅度最高,其次为磷肥,钾肥最低且与对照无显著差异。施用氮对马铃薯产量构成有显著影响,钾肥有利于块茎膨大。马铃薯氮、磷、钾养分累积量随着施肥量的增加而增加,当季氮、磷肥利用率都随着施肥量的增加先升高后降低,钾肥利用率随施肥量增加而降低。氮、磷、钾肥偏生产力均随着施肥量增加而显著降低(P0.05)。施用氮、磷、钾肥显著提高马铃薯水分利用效率,当氮肥施用量大于240 kg/hm2、钾肥施用量大于135 kg/hm2时水分利用效率降低。不同氮、磷、钾肥水分利用效率增幅分别为19.6%~31.2%、11.2%~12.6%、1.3%~9.5%。本试验条件下,从经济施肥与水分高效利用角度宁南旱地马铃薯氮、磷、钾肥推荐量分别为174.0~189.7、92.2~94.6、113.0~113.7kg/hm2。