小麦倒伏的雷达极化特征及其遥感监测

研究探索了雷达遥感大面积监测小麦倒伏状况的潜力。利用覆盖整个小麦生育期的5景时间序列Radarsat-2全极化影像数据,对比分析了倒伏小麦与正常小麦在不同时间、不同极化的雷达后向散射动态响应规律,发现雷达极化特征对小麦倒伏十分敏感,基于此提出利用雷达极化指数监测小麦倒伏的方法。并利用内蒙古额尔古纳市上库力农场春小麦抽穗灌浆期的实地调查数据,对提出方法进行验证,结果表明该方法能有效辨识和监测小麦倒伏。为大面积监测小麦倒伏提供了一种简单、快速、有效的手段。     

无人机可见光遥感和特征融合的小麦倒伏面积提取

倒伏是造成小麦减产和品质下降的主要原因之一.为快速准确地提取小麦倒伏面积,给农业保险理赔及灾后应急处置提供数据支持,该研究采用无人机遥感平台获取小麦倒伏后的冠层红绿蓝(Red-Green-Blue,RGB)可见光图像,并进行数字表面模型(Digital Surface Model,DSM)图像提取,计算了过绿植被(Ex...     

引起小麦倒伏的因子分析

田间调查和室内测试的结果表明 ,倒伏主要是由于品种、密度、氮肥力及其交互作用造成 .氮肥力过高是倒伏的基础 ,品种、密度、降雨是倒伏的诱因     

植株氮营养状况与冬小麦倒伏的关系

【目的】 研究不同施氮量下的植株氮素营养状况与小麦倒伏的内在联系,揭示施氮影响小麦倒伏的机制。 【方法】 以豫麦49-198和周麦16两个品种为试材,在河南省禹州市布置了田间试验。设0、120、180、240、360 kg/hm2 5个氮肥用量处理,于返青、拔节和开花期测定小麦植株含氮量,收获期调查倒伏情况,测定小麦植株茎秆性状和籽粒产量,并对小麦倒伏与植株氮素营养指标进行相关性分析。 【结果】 随氮肥用量增加,周麦16、豫麦49-198小麦倒伏率和倒伏指数都呈上升趋势,当两个品种小麦的施氮量分别达到180 kg/hm2和240 kg/hm2 时,继续增加施氮量,两个品种的倒伏率和倒伏指数增加不显著,豫麦49-198最高倒伏率为61.8%,周麦16为23.3%;随氮肥用量增加,两品种小麦株高、茎长、穗长、基部节间长度,以及返青、拔节、开花期植株氮浓度和茎基部硝酸盐含量也呈增加趋势。豫麦49-198倒伏率和倒伏指数及茎秆参数均高于周麦16。倒伏后,随着氮肥用量增加,豫麦49-198和周麦16千粒重及产量下降幅度逐渐增加,千粒重平均降幅分别为11.3%和6.3%。相关分析显示,豫麦49-198和周麦16倒伏率都与小麦株高、穗长和基部节间长度呈极显著正相关;两个品种小麦不同生育期整株、茎鞘和根系氮浓度以及茎基部硝酸盐含量均与小麦倒伏率呈显著正相关。 【结论】 施氮量超过180 kg/hm2时,倒伏导致小麦千粒重和产量下降幅度加大,且倒伏所造成的减产负效应大于氮肥的增产作用。因此,应控制施氮量以确保小麦高产稳产。      

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。     

小麦形态性状与倒伏的相关分析

进行了小麦植株穗部性状及地上各节间性状与倒伏的相关分析以及节间长度性状的多元相关分析。结果表明,株高、重心高与倒伏为极显著正相关,基部节间长度与倒伏也呈极显著正相关,但穗长与稳下节间长与倒优无相关。穗下节间的茎杆直径、髓腔直径与倒伏相关很小,基部四个节间的茎杆直径、髓腔直径与倒伏为正相关,但只有基部的穗下第五节间髓腔直径与倒伏相关达显著水平。基部四个节间长度有按比例一致变化趋势,而穗长、穗下节间长度则无此一致变化趋势。     

种间相互作用对作物生长及养分吸收的影响

田间试验采用裂区设计,研究了蚕豆、大豆和小麦在两个施氮水平下与玉米间作对作物生长和养分吸收的影响。结果表明,与单作相比,间作对蚕豆生长和养分吸收无明显影响;间作促进大豆前期生长,但在玉米旺盛生长期其生长和养分吸收受到抑制;间作对小麦生长和养分吸收有明显的促进作用。与蚕豆间作,玉米能够获得更高的产量和养分吸收量;与大豆间作,对玉米前期生长有抑制作用,但玉米旺盛生长后其生长和养分吸收有明显增加;与小麦间作,在共处期玉米生长受到强烈抑制,小麦收获后玉米生长开始逐渐恢复。蚕豆/玉米间作具有产量优势,大豆/玉米间作为产量劣势;小麦/玉米间作在低氮条件下为产量劣势,提高氮肥用量会恢复以至达到单作水平。分析认为,蚕豆和大豆生物固氮和根系分泌物活化土壤磷的特点促进了玉米的生长,小麦强的根系竞争能力抑制了玉米生长;在共处期玉米的遮荫作用会抑制大豆的生长,而小麦收获后受抑制的玉米产量有向单作水平恢复的能力。表明选择合理的作物配置能够充分利用各种资源,促进种间有益作用,提高作物产量。     

施用氮肥与小麦倒伏的关系

在高度水、肥、密的农业技术措施下,控制小麦倒伏是获得丰收的关键问题。造成倒伏的原因虽然很多,但由于肥料施用不当和不及时,特别是不合理的施用氮肥而造成严重倒伏还是普遍存在的。     

拖拉机田间行走对土壤特性及冬小麦生长的影响

农业机械的过度使用、密集轮作以及不适当管理等都会造成土壤压实。试验研究了拖拉机行走对土壤特性和小麦生长的影响。试验所使用的耕作机械包括轮式、履带式和手扶式三种拖拉机,分析了土壤压实对小麦生长以及土壤结构不连续性的影响。试验数据表明,土壤密度、土壤阻力以及土壤水分一般会随拖拉机行走次数增加而增大。同时,文中给出了小麦根系与秸秆间蕴涵的机理关系。试验数据还表明,小麦发芽率在显著性水平P≤0.05时,不同处理组之间无明显差异。但是,2、4、6、8、10、12、18周以及收割时的小麦秸秆高度在显著性水平P≤0.01时,各处理组之间却存在显著差异,其中轮式和手扶式拖拉机处理组高于履带式拖拉机处理组。当显著性水平分别为P≤0.05和 P≤0.01时,不同处理组的小麦根长度和密度间也存在显著差异,其中轮式和手扶式拖拉机处理组同样表现出更好的结果。总之,拖拉机行走会显著影响干物质、谷物产量等小麦生长参数。然而,作物产量不仅受土壤压实的影响,同时很大程度上也取决于天气以及土壤初始压实等因素。     

供磷水平对苗期小麦地上和地下部性状关联性的影响

【目的】磷素是植物生长发育过程中必需的大量元素之一,土壤磷水平的高低对植物地上部和地下部性状有着显著的影响。探究高、低磷水平对小麦地上和地下部性状变化以及地上和地下部性状相关性变化的影响,为研究不同磷环境对小麦生长的影响,选育适应不同磷环境的优良小麦品种提供参考。【方法】小麦品种和磷水平双因素盆栽试验在河北农业大学温室内进行,供试土壤有效磷含量为5.50 mg/kg。试验设置0和200mg/kg两个施磷水平;选用10个小麦品种。小麦分别在两个磷水平下生长35天后收获,测定小麦幼苗地上部性状（干重、相对生长速率、地上部磷吸收量、地上部磷含量和叶绿素含量）和根部性状（根干重、根长、根冠比、比根长、根直径、细根比例、根组织密度、根际土壤pH和酸性磷酸酶活性）。【结果】与高磷处理相比,低磷处理小麦地上部干重、地上部磷吸收量以及地上部磷含量分别显著降低了57.9%～72.2%、85.7%～89.8%、61.3%～71.7%,小麦根长、细根比例、根组织密度、根冠比以及比根长分别增加了50.9%～249.5%、32.5%～442.5%、–34.5%～400.0%、27.4%～198.9%、74.4%...     

从光合特性看冬小麦大粒型品种的优越性

<正> 随着农业生产的发展,肥水条件的改善,高产麦田经常由于生长旺盛造成倒伏,这是当前高产田最大的威胁之一。因此,适当减小密度,选用株型矮、秆粗、粒重的大粒型品种,是当前小麦增产稳妥、有效的途径。长期以来被人们认为青藏高原冷凉地区才有大粒型小麦(因为气候凉爽,灌浆期长,千粒重高)。但近年来在育种工作者的努力下,在一些非冷凉区、灌浆期短、甚至日照短的地区,先后培育出一大批大粒型品种,获得高产。由此可见,根据各地不同气候特征,可以培育出适合本地区的大粒型品种。为了寻求大粒型品种在光合物质生产上的特性,我们自1981年起,选用了18个大粒     

玉米倒伏胁迫影响因子的空间回归分析

为指导玉米新品种的推广,采用回归模型分析玉米主产区倒伏胁迫空间分布成因。该文用多元逐步线性回归法筛选黄淮海夏播玉米区的倒伏胁迫的决定因素,比较普通最小二乘法线性回归模型和地理加权回归模型的结果,以确定倒伏胁迫及其决定因素是否存在空间非平稳性和空间依赖性。结果表明：在探索倒伏的空间异质性时,地理加权回归模型显著优于普通最小二乘法线性回归模型;日降水量是玉米倒伏胁迫的主要环境成因,且倒伏程度随日降水量增加而加重;土壤含氮量、留苗密度和日平均风速与倒伏的关系随空间位置而发生正负向变化,因地制宜的分析倒伏成因才能客观有效的指导农民种植生产。     

镉胁迫下磷酸二铵对小麦生长及吸收镉的影响

以黄土和小麦为供试对象,通过盆栽试验研究了不同Cd胁迫水平下施用(NH4)2HPO4对小麦生长及Cd富集、转移的影响。结果表明,Cd胁迫对小麦的生长表现为低促高抑,Cd胁迫下施用(NH4)2HPO4可促进小麦的生长,尤其是茎叶的生长;小麦各部位的Cd含量均随着土壤Cd胁迫水平的升高而升高,且根系茎叶籽粒。施用(NH4)2HPO4能促进小麦对Cd的吸收,对根系和籽粒的促进作用大于茎叶;小麦各部位对Cd的富集能力均随着土壤Cd胁迫水平的升高而先增加后减小,而茎叶的转移能力先降低后升高,籽粒反之。施用(NH4)2HPO4显著促进根系对Cd的富集和茎叶对Cd的转移。     

春玉米拔节孕穗期倒伏发生特点及内在成因分析

适当提高玉米种植密度是目前挖掘我国玉米高产潜力的关键措施之一,但种植密度的提高增加了倒伏发生的风险。倒伏使玉米产量降低,品质变劣,并且给机械收获带来困难。本研究以春玉米为对象,针对玉米拔节孕穗期倒伏发生特点、抗倒伏植株和倒伏植株基部茎节及较高茎节上的次生根的相关力学特征开展研究。结果显示,调查区域内玉米倒伏严重。不同倒伏类型比较,根倒伏发生频率显著高于茎倒伏,二者分别占总数的90.4%和4.9%。根倒伏的发生以中度和重度为主,轻度倒伏发生频率较低。与不抗倒伏植株相比,抗倒伏植株基部茎节的节间直径、惯性矩以及抗弯截面系数高;同时抗倒伏植株较高茎节上的节根数量和最大拉力较倒伏植株高。     

钙减轻紫外辐射伤害小麦幼苗的研究

采用室内水培实验方法，研究了紫外辐射（UV－B，280－330nm）对小麦幼苗的伤害与钙缓解紫外辐射伤害小麦幼苗的效应。结果表明，在紫外辐射胁迫下，低钙水平小麦的根长，根体积，根鲜重、干重，根数，苗高，叶面积，伤害面积，叶鲜重、干重等生长指标均明显低于对照植株。而高钙处理的小麦幼苗，各种生长指标的降幅低于低钙水平小麦幼苗。表明钙具有缓解紫外辐射伤害小麦幼苗的效应。     

小麦“叶龄指标促控法”中叶龄的理论预报及其依据

小麦“叶龄指标促控法”的提出,给小麦的生产带来了很大的方便。而更简便主动、有针对性地使用其方法所需要解决的问题之一,就是叶龄的预报。为了解决这个问题和在不进行田间工作的情况下掌握小麦返青后的发育状况,以及预报生育期,本文在过去已有的基础上,试图通过对不同肥力条件下、不同密度间春生叶的生长及大气温度的平行对比观察,分析了叶片生长与温度的关系,浅述了建立叶龄预报模式的依据,提出了叶龄的预报方程式及预报方法的简单应用。     

化控剂对冬小麦茎秆抗倒性能、植株整齐度及产量的影响

2008/2009、2009/2010年度两个冬小麦生长季分别在田间设置3个化控处理试验,于冬小麦起身期（3月1日前后）进行喷雾处理,处理1喷多效唑（PP333,15%粉剂）、处理2喷矮壮素（CCC,50%水剂）,用量分别为600g·hm-2和1000mL·hm-2,处理3将多效唑和矮壮素浓度减半并复配后进行喷施（P+C）,以喷清水为对照（CK）,于乳熟期对不同处理小麦的株高、重心高度、基部第二节间长度、直径、厚度、充实度和机械强度及小麦基部第二节间的木质素含量、纤维素含量、含氮量和碳氮比（C/N）进行观测,于成熟期调查各小区实际倒伏面积,计算抗倒指数和倒伏率,通过考种分析小麦产量和植株整齐度的关系。结果表明：在控制株高、基部第2节间长度和重心高度以及增加基部第2节间直径、厚度、充实度和机械强度方面,P+C处理最优,其次为PP333和CCC处理。在反映基部第2节间抗倒性能的生化指标如纤维素含量、木质素含量、C/N和含氮量指标方面,也以P+C最优,PP333次之,CCC较差。在抗倒伏方面,P+C处理的抗倒指数最高,田间未出现倒伏现象,其次为PP333处理,田间亦未出现倒伏,CCC抗倒指数最低,2008/2009和2009/2010年度两个小麦生长季田间倒伏率分别达到11.3%和6.7%。在大田长势均匀度方面,P+C处理的作用最强,显著高于CK,其次为PP333,CCC略差。在产量方面看,也表现出同样的规律,而且各处理小麦株高、穗长、每穗小穗数、穗重整齐度与产量间均呈极显著正相关关系。说明多效唑与矮壮素配合施用处理可显著提高大田小麦的长势均匀度并进而提高产量。     

高氮条件下硫氮互作对冬小麦幼苗生长及氮、硫吸收利用的影响

本试验在水培条件下,研究了不同氮、硫水平对小麦幼苗生长及氮、硫吸收利用的影响。结果表明,同一供氮水平下,在0.15 mmol/L～2.40 mmol/L供硫水平范围内,小麦幼苗根系活力随供硫水平的提高而显著下降。在4 mmol/L供氮水平下提高供硫水平,小麦幼苗植株地上部含硫量和含氮量均增加,叶片光合速率提高,对叶片和次生根的发育均有促进作用,增加了地上部和根系干物质积累量,但硫素利用效率和氮素利用效率降低。在8 mmol/L供氮水平下,随供硫水平的提高,小麦幼苗地上部含硫量增加,含氮量无显著变化;供硫水平过高则导致幼苗叶片光合同化能力降低,对幼苗发育、地上部和根部干物质及氮硫素积累不利,氮、硫利用效率降低。在0.15 mmol/L供硫水平下提高供氮水平有利于增加小麦幼苗地上部和根系含氮量,在2.40 mmol/L供硫水平下提高供氮水平对小麦幼苗地上部和根系含氮量无显著影响。说明在一定的氮、硫供应水平下,氮素和硫素之间存在互促效应;供应水平过高,则相互抑制,不利于小麦对氮、硫的吸收和利用。不同品种对氮、硫供应水平的反应不同,与鲁麦21和烟农19相比,在4 mmol/L供氮水平下,较高的供硫水平更有利于豫麦34和淄麦12各器官硫素和氮素的积累;在8 mmol/L供氮水平下,豫麦34和淄麦12对过高供硫水平的耐受能力较强。     

花后人为模拟倒伏对超级稻生长、产量和品质的影响

倒伏是水稻实现高产优质的主要限制因子之一。以‘南粳9108’为材料,研究人为模拟倒伏对超级稻物质生产和分配、产量和产量构成因素以及稻米品质的影响及其与倒伏发生时期的关系,探讨倒伏对水稻生长、产量和品质的影响,为超级稻抗倒栽培提供依据。试验设3个处理,分别为正常植株(CK)、抽穗后15 d倒伏(AL15)和抽穗后30 d倒伏(AL30),成熟期测定水稻物质积累与分配、产量和产量构成以及稻米主要品质性状。结果表明,与正常生长水稻相比,AL30和AL15处理使水稻地上部各器官生物量下降,总生物量分别显著降低7.3%和24.3%。从物质分配看,AL15处理使水稻生物量在生殖器官中的分配比例显著下降,而AL30处理植株响应不显著。AL30和AL15处理使水稻产量分别显著下降8.3%和36.4%。抽穗后倒伏造成的产量损失主要与饱粒率和饱粒千粒重下降有关。AL30处理使饱粒率和饱粒千粒重分别显著下降5.6%和3.3%,AL15处理分别极显著下降30.8%和6.7%。水稻结实期倒伏导致饱粒重下降主要与糙米变小,稻谷充实程度明显降低有关。从稻米品质看,AL30和AL15处理使水稻整精米率分别下降7.5%和14.7%,达显著和极显著水平;AL30处理对稻米蛋白质和直链淀粉含量均无显著影响,但AL15处理使稻米蛋白质含量极显著增加20.2%;RVA谱数据表明,结实期倒伏水稻崩解值减少而消减值增加,但均未达显著水平。以上结果表明,结实中后期发生倒伏对超级稻‘南粳9108’籽粒产量和稻米品质影响较小,但结实早期倒伏将使物质生产和籽粒灌浆均受到抑制,最终导致产量大幅下降,同时稻米加工和食味品质亦呈变劣趋势。     

旱地春小麦种植密度与产量及农艺性状的相关性分析

以小麦品种甘春27号为试验材料,研究了种植密度对小麦产量的影响,以及密度与产量和主要农艺性状的关系。结果表明,随着种植密度的逐渐增加,小麦的株高、穗长、小穗数和穗粒数以及千粒重均呈现依次递减的趋势,而穗数的变化趋势与之相反。小麦的籽粒产量随着密度的增加先增加后降低,以375万粒/hm2处理的产量最高,300万粒/hm2处理的次之,分别比产量最低的525万粒/hm2处理显著增加了4.12%、2.81%(P < 0.05)。相关分析表明,小麦的穗数和穗粒数与种植密度呈极显著相关关系(P < 0.01),相关系数分别为0.987和-0.993,而籽粒产量与密度之间的相关系数仅为0.497(P > 0.05)。通过关联分析可知,小麦种植密度与主要农艺性状及籽粒产量的关联度从大到小的顺序依次为穗数、产量、株高、小穗数、千粒重、穗长、穗粒数,表明受密度影响最大的性状因子是穗数。虽然小麦种植密度与籽粒产量的相关性不显著,但是二者之间的关联度较大,说明合理密植仍是旱地小麦增产的关键。在本试验条件下,甘春27号小麦品种的最佳播种密度为375万粒/hm2。