水分胁迫下不同年代冬小麦品种干物质积累与转运特性

为了明确河南中部地区冬小麦品种改良过程中物质积累与转运特性及对水分亏缺响应的差异, 选取新中国成立以来6个不同年代主栽冬小麦品种, 采用测坑试验研究了冬小麦品种在不同水分胁迫(CK: 充分供水田间持水量的75%~85%; MD: 轻度干旱, 田间持水量的60%~70%; SD: 重度干旱, 田间持水量的45%~55%)下干物质生产与积累转运特性的演进特征及其与产量的关系。结果表明, 品种改良协调了干物质在各生育阶段的分配, 使花前和花后干物质积累与转运对籽粒的贡献更加平衡。在品种更替过程中, 株高和穗下节降低, 千粒重、籽粒产量和收获指数增加, 干物质积累总量无显著差异, 千粒重和收获指数的提高对产量增加起重要作用。在CK、MD和SD处理下, 20世纪90年代和2002年品种比20世纪50年代品种平均株高降低35.2%、36.2%和38.2%, 平均千粒重比增加31.7%、17.4%和56.3%, 平均籽粒产量增加40.4%、43.0%和52.4%; 20世纪90年代和2002年品种的收获指数比20世纪80年代及以前品种增加31.4%、22.3%和24.6%。CK处理早期品种干物质积累在抽穗至开花阶段超过现代品种。MD和SD处理的20世纪90年代及以后的品种花前干物质转运能力高, 茎秆干物质输出率增加, 花后贮藏物质积累降幅小, 干物质贮藏转运分配比例适宜, 对籽粒贡献率高, 是水分胁迫条件下现代品种高产的基础。     

遮荫对冬小麦干物质积累和分配的影响

利用模拟遮荫的大田试验,设置不遮荫(CK)、60％遮荫(T1)、40％遮荫(T2)、20％遮荫(T3)4个处理组,定时观测冬小麦(扬麦13号)各器官的干物质重量,分析遮荫对冬小麦各器官干物质积累和分配的影响.基于积温学原理,综合太阳辐射因子,建立了遮荫条件下冬小麦受有效积温、日温差积累、光辐射积累3个因子共同驱动的干物质积累与分配模型.结果表明,遮荫阻碍了冬小麦各器官干物质的积累,尤其对根、茎和穗产生了严重的负效应,而对叶的影响是早期呈抑制作用,后期呈促进作用;同时遮荫也严重影响了干物质在各器官分配的比例.随着有效积温的变化,遮荫条件下冬小麦干物质积累和分配均呈二次抛物线曲线变化.用3个因子建立的综合模型能较好地模拟出遮荫条件下冬小麦干物质积累和分配的过程,研究结果对气候变化条件下冬小麦的生长分析和生产管理具有一定应用价值和理论意义.     

氮磷配施对旱地胡麻干物质积累和籽粒产量的影响

为了解决旱地胡麻施肥增产不明显的问题,设2个施氮(纯N)水平:75 kg·hm~(-2)(N_1)、150kg·hm~(-2)(N_2);2个施磷(纯P_2O5)水平:75 kg·hm~(-2)(P_1)、150 kg·hm~(-2)(P_2),共4个施肥处理(N_1P_1、N_1P_2、N_2P_1和N_2P_2),以不施肥为对照(N0P0),研究了氮磷配施对胡麻干物质积累、籽粒产量和水分利用效率的影响。结果表明,氮磷配施促进了胡麻地上部干物质的积累,比N0P0明显增加11.90%~59.29%,且成熟期干物质在籽粒中的分配量和分配比例随施肥量的增加而增大,以N_2P_1最大,比其他处理显著增加7.76%~34.73%和8.07%~9.14%(P0.05)。与N0P0相比,各施肥处理的开花后干物质积累量及其对籽粒产量的贡献率分别显著增加3.26%~39.06%和5.72%~61.50%。不同氮磷配施水平对胡麻籽粒产量的影响显著,与N0P0相比,N_1P_1、N_1P_2、N_2P_1和N_2P_2的籽粒产量分别显著增加16.21%~21.69%、28.47%~36.05%、44.27%~56.55%、36.34%~47.10%。胡麻的水分利用效率与籽粒产量的变化趋势基本一致,以N_2P_1的水分利用效率最大,N_2P_2次之,分别比N0P0显著增加30.23%~38.54%、20.50%~36.81%。可见,适宜的氮磷配比(N_2P_1:150 kg N·hm~(-2)、75 kg P_2O5·hm~(-2))在增加旱地胡麻干物质累积量、促进土壤水分吸收的基础上,保证了胡麻的高产高效,这为旱区胡麻高产栽培技术提供了理论依据。     

有机无机肥配施对冬小麦耗水特性和干物质生产的影响

为探讨黄淮海地区冬小麦水肥高效利用的合理施肥方式,于2013—2015年冬小麦生长季进行田间试验,以石麦15(SM15)为试验材料,以长期定位试验的大型水肥渗漏研究设施为平台,设计单施尿素(U)、单施有机肥(M)、尿素和有机肥(腐熟的牛粪)1∶1配施(U+M)3个施肥处理,以不施氮肥(CK)为对照,研究了有机无机肥配施对冬小麦耗水特性和干物质生产的影响。结果表明:U+M处理下冬小麦总耗水量最高,达548.46~556.72 mm,各生育阶段中,开花至成熟期的耗水量最高,该阶段耗水模系数达33.55%~42.38%,有利于满足小麦灌浆期对水分的需求;U+M处理能够增强土壤的持水能力,增加冬小麦对土壤贮水特别是深层贮水的消耗,降低了淋洗损失,整个生育期内U+M处理的水分淋洗体积最低,比CK、U和M处理分别降低66.79%,52.45%和37.61%,土壤贮水向灌浆阶段分配较多,增加了土壤贮水对籽粒产量的贡献率。U+M处理在两个生长季均获得最高干物质积累量,较U和M处理分别提高11.93%和23.33%,并且其籽粒干物质积累量和籽粒在植株干物质中的分配比例均显著高于其他处理。籽粒产量以U+M处理最高,U+M、U和M处理的籽粒产量分别较CK处理增产65.96%,49.44%和46.59%,U+M处理的产量水分利用效率和干物质水分利用效率均显著高于其他施肥处理。综上所述,在本试验条件下,化肥和有机肥(牛粪)1∶1配施能显著提高冬小麦籽粒产量和干物质积累量,改善冬小麦耗水特性,增加作物耗水量,且显著降低水分淋洗损失,增加灌浆阶段的水分供应,提高冬小麦的水分利用效率,是黄淮海地区小麦/玉米轮作体系下较为合理的施肥方式。     

有机肥对胡麻干物质积累、分配及产量的影响研究

为促进胡麻(Linum usitatissimum Linn)生产实现高产、优质,在甘肃省白银市、兰州市和内蒙古自治区鄂尔多斯市进行了田间试验,以不施肥(T1)和施用化肥(T2)为对照,比较了施用农家肥(T3)、胡麻油渣(T4)和"清调补"生物肥(T5)、"窝里横"生物肥(T6)对胡麻干物质积累、分配规律及产量的影响。结果表明:3个试验区不同施肥处理明显改变了胡麻干物质积累的进程,干物质积累量从多到少排序均为T4>T2>T3>T6>T5>T1。拟合的胡麻全生育期干物质积累Logistic模型均达到极显著相关水平。胡麻最大干物质积累速率一般出现在现蕾期,播种时间较迟时会延至青果期。3个试验区不同肥料处理胡麻干物质积累直线增长天数从多到少以及干物质积累最大增长速率从高到低排序均表现一致,分别为T3>T2>T4>T5>T6>T1和T4>T2>T3>T6>T5>T1。各施用有机肥处理成熟期花果干物质分配比率均比对照(T1、T2)有所提高。T3比T1处理显著增产22.85%～45.40%,与T2处理未见显著差异。T4分别比T1、T2处理显著增产62.83%～88.13%、9.58%～39.49%。T5、T6比T1处理分别显著增产15.14%～18.10%、17.65%～21.01%,比T2处理分别显著减产14.63%～20.52%、12.77%～18.57%。生产上应大力推行胡麻油渣、农家肥施用技术,促进胡麻有机生产的发展。     

栽培管理模式对冬小麦干物质积累、氮素吸收及产量的影响

为给小麦栽培管理提供指导,连续两个小麦生长季在河南省温县通过大田试验研究了农民习惯栽培(T1)、优化管理1(T2)、高产栽培管理(T3)、优化管理2(T4)4种栽培管理模式对冬小麦干物质积累、转运和氮素吸收、分配以及产量的影响。结果表明,与T1相比,T2通过基肥和拔节期追肥2次施肥,提高了干物质快速增长的时间和速率,增加了籽粒中干物质的积累和茎叶氮素向籽粒的转运,提高了穗粒数和粒重,从而达到产量和效率的提高;与T3相比,T4减少了氮磷钾用量,通过提高花后叶片中氮素的转运量和对籽粒的贡献率来增加粒重,在不降低产量的同时提高了养分效率。T3、T4模式与T1、T2模式相比,提高了干物质快速增长的时间和速率以及花后小麦茎叶贮存氮素向籽粒的转运量和对籽粒的贡献率。在本试验条件下,T2模式是目前生产情况下值得推广的优化栽培模式,T4模式是在产量进一步提高,达到高产条件下兼顾高产高效的最优栽培管理模式。     

花生专用缓释复混肥分层条施促进花生根系生长、产量形成及氮素利用

【目的】深入探究肥料分层条施对花生根系生长、氮素利用效率及荚果产量的调节作用,丰富花生全程可控施肥理论与技术。【方法】2019年在莒南和2019—2020年在济阳开展大田试验,设人工撒施(B)、肥料机械分层条施(L)两种施肥方式,选择普通复合肥(CF)、含有100天释放期的花生专用缓释复混肥(SF),另设不施氮肥对照(N0)共5个处理。分析花生根系在0—10、10—20 cm土层的分布及花生产量和产量构成因素。【结果】与普通复合肥处理(CF)相比,花生专用缓释复混肥(SFB、SFL)的荚果产量提高了3.6%～11.7%(莒南)和5.5%～13.2%(济阳)。肥料分层条施比人工撒施平均增产6.5%～14.8%(莒南)、10.4%～20.7%(济阳)。SFL比CFB平均增产19.0%(2019年莒南)、24.9%(2019年济阳)和27.3%(2020年济阳)。从产量构成因素来看,单株结果数、饱果数、百果重是荚果产量增加的基础。与人工撒施相比较,肥料分层条施处理显著提高了结荚期花生株间40—60 cm土层、行间20—60 cm土层深度的单位体积根系干重和根长,增加了深层根系的分布比例,促使...     

不同栽培模式对长武塬区冬小麦干物质积累转运的影响

在大田栽培条件下,以不同的品种和氮肥等肥料的施入研究了5种栽培模式,即品种为长武134(T1)、长旱58+追氮肥75 kg/hm2(T2)、长旱58+追氮肥75 kg/hm2+有机肥4 500 kg/hm2(T3)、长旱58(T4)、长旱58+有机肥4 500 kg/hm2(T5),对黄土高原地区小麦干物质的积累、转运和分配的影响。结果表明:干物质量随灌浆的进行而呈增长趋势。T3花前干物质输出率及其对籽粒的贡献率比T4分别高8.54%、11.44%,差异达到显著水平。T4花后干物质转运对籽粒的贡献率最高,为80.85%。花后干物质对籽粒的贡献率显示T4最高,其值为80.85%,T1、T2、T5无显著差异,其值分别为77.97%、77.06%、77.65%。T3能促进灌浆期小麦干物质的积累并获得较高的产量。     

长期定位施肥对冬小麦干物质生产、产量形成及钾素吸收分配的影响

采用田间试验、室内分析与数理统计相结合的方法研究了潮土区长期定位施肥对冬小麦干物质生产、产量形成及钾素吸收分配的影响。结果表明,长期施用化肥(NPK),有机无机肥配施(MNPK),无机肥配合秸秆还田(SNPK)均能显著提高冬小麦茎蘖数、地上部干物质积累量、籽粒产量及钾素积累量,但三者之间并无显著差异。冬小麦吸钾量在整个生育期内呈"低-高-低"单峰曲线变化,在扬花期至灌浆前期达最大值,拔节期吸钾量与冬小麦生长关系最为密切,与产量、地上部干物质积累量、穗数、穗粒数、株高及穗长均呈显著正相关。冬小麦在生育后期存在钾素外排现象,外排的钾素量达43.05～114.81kg/hm2,是冬小麦成熟期钾素积累量的1.55～3.09倍,冬小麦生育后期钾素管理不容忽视。     

氮肥运筹方式对杂交水稻干物质积累和产量的影响

以杂交中籼稻Ⅱ优2027和36优959为材料,在施氮量240 kg/hm2条件下,研究氮肥运筹方式对杂交水稻产量及构成因素和干物质积累的影响。结果表明,水稻产量、干物质积累随氮追肥用量的合理提高而增加,但后期施氮比例过高则不利于产量、干物质积累和形成良好的构成因素。氮肥运筹以4∶3∶3(基肥∶分蘖肥∶穗肥)较为合理,两个水稻品种产量最高,分别达8314.8 kg/hm2和9399.5 kg/hm2。干物质积累和根干重最高,生育后期干物质积累强度最大。     

Estimation of yield and dry matter of winter wheat using logistic model under different irrigation water regimes and nitrogen application rates

Complex simulation models need considerable input data that may be unavailable. In this study, based on growing degree days, a simple and empirical logistic model was used to predict top dry matter (DM) and grain yield (GY) of winter wheat in a semiarid area. For calibration and validation of the model, winter wheat cv. Shiraz was cultivated for two growing seasons (2009–2010 and 2010–2011) under different levels of irrigation water and nitrogen application rates. The coefficients of the logistic model and the harvest index were related to the seasonal amount of applied water (I) plus rainfall (R) and applied nitrogen plus residual soil mineral nitrogen (N + N_r) with good accuracy in 2009–2010. The values of DM were estimated using the developed empirical logistic model during the growing season in 2010–2011. Results also indicated that there was a good agreement between the measured and predicted GY in 2010–2011 with fair accuracy. Therefore, it is concluded that the presented model is appropriate for prediction of DM and GY of winter wheat at the study region.     

外源碳、氮处理对春小麦花后干物质积累及籽粒产量的影响

为探明小麦花后碳、氮代谢平衡对干物质积累和产量的影响,采用质量浓度2%的尿素和5%的蔗糖作为外源氮、碳调控物质,在强筋型龙麦33和中强筋型克旱19两种类型春小麦的抽穗期叶面喷施,分别于喷施后5、10、15、22、29和36 d取样,测定小麦植株不同部位器官的干重,并于成熟收获后取样测定产量构成。结果表明:小麦抽穗后旗叶的干物质积累逐渐增加,而倒二叶的干物质积累降低,但籽粒灌浆阶段,旗叶和倒二叶总的干重趋于稳定,进入籽粒成熟期后重量急剧降低;穗下节鞘、倒二节鞘的干物质积累呈单峰曲线,节鞘干物质积累量占地上部干物质积累的比例逐渐降低。外源氮处理缓解了旗叶干重损失,促进了穗下节鞘和倒二节鞘的干物质积累,而外源碳处理反之。外源碳、氮处理不同程度提高了穗轴单位长度干重,显著降低了无效小穗比率,提高了穗粒数和千粒重,尤其是外源氮处理作用显著,龙麦33和克旱19的无效小穗比率分别降低了3.3%、3.7%,穗粒数增加了19.7%、8.4%,千粒重分别增加了2.7、1.4 g,外源喷施蔗糖、尿素使龙麦33和克旱19的单产分别提高了6.9%、15.8%和10.1%、16.9%。因此,外源氮、碳处理通过增加旗叶干物质积累促进了穗轴单位长度干重,提高物质向穗部的输导能力,从而减少了无效小穗,提高了穗粒数和千粒重,增加了籽粒产量,尤其是氮处理作用显著。     

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。     

施氮量对枣棉间作棉花干物质积累，产量与品质的影响

研究了枣棉间作下棉花干物质积累与产量品质对不同施氮量的响应机制,确定枣棉间作的合理施氮量,为果棉间套作立体种植模式的合理氮肥运筹,提高棉花产量与品质提供理论依据。以在南疆的主栽棉花品种中棉所49为材料,研究了4个氮素水平（N 0、 150、 450 和750 kg/hm2）下棉花干物质的积累和产量的差异。结果表明,不同施氮量下棉花干物质累积存在显著差异,氮素缺乏或过量均影响其干物质在不同生育时期的累积量,使产量降低。施氮量对棉花品质也有显著影响,合理的氮肥用量不但能提高棉花单株结铃数和单铃重,从而提高产量,而且可使其有较好的整齐度,棉纤维长度,比强度和马克隆值。因此,在枣棉间作条件下,施氮量为N 450 kg/hm2 时棉花的干物质积累量较高,增产效果显著,品质较好。     

不同灌水条件下施硫对冬小麦碳、氮、硫物质积累及产量的影响

2009～2010年在河南农业大学科教示范园区,以2个中筋小麦品种多穗型豫农949和大穗型兰考矮早8为供试材料,设置不同灌水次数和施硫试验,研究不同灌水条件下施硫对冬小麦碳、氮、硫物质积累及产量的影响。结果表明,随灌水次数的增加,两品种小麦干物质积累量逐渐升高,且在开花期和成熟期干物质积累量表现为S60显著高于S0;施硫结合灌水1～2次可提高小麦干物质在各器官的积累量,以子粒干物质积累量最多,茎+叶、穗轴+颖壳次之,而各器官分配无显著差异;补施硫肥提高了子粒中氮和硫的含量,但随灌水次数的增加子粒和营养器官中氮含量呈下降趋势,以W0处理含量最高。随着灌水次数的增加,两品种穗粒数、千粒重和产量呈升高趋势,且以S60W2处理达到最大值,较S0W0处理增幅达34.29%,品种间达显著差异,豫农949表现优于兰考矮早8。综上所述,本试验条件下,施用硫肥60 kg/hm2结合灌水1～2次有利于冬小麦干物质和碳氮硫积累分配及产量的提高,品种间对硫的响应有差异。     

地表覆盖和施氮对冬小麦干物质和氮素积累与转移的影响

在黄土高原南部旱区,通过田间试验研究了地表覆盖在不同氮水平下对冬小麦生长和氮素累积及转移的影响。结果表明,覆膜显著增加冬小麦各生育期干物质的积累,提高干物质转移量或花后干物质累积量;覆草显著增加生长后期干物质累积量,随种植年限的增加,覆草能显著增加冬小麦生物产量和子粒产量,其增产作用与覆膜无显著差异。覆膜亦能显著增加冬小麦各生育期氮素的积累,提高氮素转移量;覆草显著增加了生长后期氮的累积,随种植年限的增加,覆草对地上部吸氮量和子粒吸氮量的影响与覆膜无显著差异。施用氮肥显著增加了各生育期干物质和氮素的累积,促进花后干物质的累积和花前累积氮的再转移,显著提高了冬小麦地上部和子粒吸氮量及生物产量和子粒产量。     

氮肥施用方式对耐盐冬小麦干物质积累和氮素吸收利用的影响

【目的】耐盐冬小麦作为盐渍化地区的先锋作物,结合适当的轮作方式,既可以提高盐碱地的当年生产力,又可以改良盐碱地土壤耕层的盐分状况,然而在施肥管理方面,耐盐冬小麦没有形成统一的管理技术模式,其营养特征尚不明确,为了探索耐盐冬小麦科学合理的氮肥施用技术模式,本文对冬小麦开展了不同氮肥施用方式对其干物质积累和氮素吸收利用的影响研究。【方法】基于冬小麦区域施肥状况调查和冬小麦不同生育阶段的氮素吸收量,设置4种施肥方式;采用田间小区试验,在不同时期采集冬小麦植物样品,收获期进行产量测定,并对采集的样品进行氮素吸收和干物质量的测定,再通过相关公式计算,获得冬小麦的氮素吸收量和干物质积累量,用SPSS统计软件做统计分析,研究处理间的差异。【结果】 1）从返青到孕穗期,各处理间干物质积累量和氮素积累量差异最大,N300/2（农民习惯施肥）和N210/3（氮肥分三次施用,基肥、拔节肥和穗肥各占1/3）处理干物质积累量和氮素积累量明显高于N150/3和不施氮（N0）处理; 2）在返青期、孕穗期和收获期,N0处理的氮素含量最低,与施氮处理间差异显著,而所有施氮处理间差异不显著; 3）N300/2与N210/3处理的干物质累积量和氮素累积量以及产量无显著差异; 4）N210/3处理的氮素利用效率最高达40.7%,显著高于N300/2处理。【结论】耐盐冬小麦干物质积累均表现为苗期返青期很慢,返青期孕穗期迅速增大,孕穗后期成熟期缓慢增加,整个过程呈现慢快慢的趋势;耐盐冬小麦的氮素积累量在返青期至孕穗期最大,对氮肥的需求最为迫切。生育期少量多次施肥方式,在不降低耐盐冬小麦产量的情况下可以减少氮肥施用量,并能够提高氮肥的利用效率。     

施肥水平对长武旱塬地冬小麦产量影响的模拟

为了在实时气象条件下确定旱塬区适宜的肥力水平和产量水平,在模拟精度验证基础上,应用WinEPIC模型模拟研究了黄士高原长武旱塬地1957～2001年期间不同肥力水平下连作冬小麦田产量效应.模型验证结果表明CK、N、NP处理产量模拟值与观测值之间的相关系数分别为0.740、0.764和0.740,均达到显著水平,WinEPIC模型对不同肥力处理下冬小麦籽粒产量模拟较为准确.模拟结果表明,无肥、低肥、中肥和高肥处理下连作冬小麦的产量均呈现波动性降低趋势,其平均值分别为1.055、1.422、2.405和3.170 t/hm2,不同肥力处理间差异显著,以中肥和高肥处理增产效果最好.为黄土高原南部沟壑区旱地小麦生产的可持续发展提供了科学依据.