夜间增温对冬小麦生长和产量影响的实验研究

 【目的】探讨夜间增温对冬小麦生长及其产量的影响及其影响机制。【方法】以冬小麦超优-626(冬性)为试材,利用红外辐射器模拟大田条件下的夜间增温环境(增温从4月3日小麦起身开始,到6月15日小麦收割结束),研究夜间增温对冬小麦生长、产量及其构成的影响。【结果】红外辐射器增温设施增温稳定,使小麦冠层增温2.5℃。夜间增温导致冬小麦生育期缩短,各物候期提前,产量显著降低。夜间增温导致冬小麦乳熟期提前4 d,成熟期提前达5 d,其它各物候期提前1—2 d,灌浆过程缩短5 d;春季夜间冠层增温2.5℃导致冬小麦无效穗数显著增加,小穗数、穗粒数和千粒重显著减小,冬小麦减产达26.6%。【结论】春季夜间增温可导致冬小麦大幅度减产。从生长发育角度分析得出,物候期提前使生育期缩短、灌浆过程缩短使千粒重下降是夜间增温导致冬小麦减产的重要原因;从产量构成分析得出,生育期缩短相应产生的无效穗数大幅度增加、穗粒数大幅度减少是产量降低的最重要影响因子。同时,增温导致蒸散增加,土壤水分降低可能是导致产量下降的另一因子。建议在全球变暖背景下,采取适宜措施应对夜间气温升高,以确保冬小麦稳产高产。     

不同播种方式对冬小麦生育期内土壤酶活性的影响

采用大田试验,对比分析了小麦宽窄行探墒沟播技术、垄盖沟播技术、露地条播技术3种播种方式及空闲地处理在冬小麦不同生育期不同土层土壤酶活性。研究表明,任何田间处理在相同生育期,土壤蔗糖酶、碱性磷酸酶、脲酶活性均是随着土层的加深呈现递减的趋势;不同播种方式对土壤酶活性的影响程度不同,垄盖沟播有利于提升土壤蔗糖酶活性,但在各生育期蔗糖酶活性的变化没有规律性,小麦宽窄行探墒沟播种植土壤蔗糖酶活性不及传统的露地条播;碱性磷酸酶活性高峰期出现在小麦抽穗期,小麦宽窄行探墒沟播仅在抽穗期各土层土壤碱性磷酸酶活性大于露地,露地条播仅成熟期40~60 cm土层土壤碱性磷酸酶活性低于空地,垄盖沟播在相同生育期及相同土层碱性土壤磷酸酶活性均显著高于其他播种方式,且该播种方式可以有效地提高土壤碱性磷酸酶活性;脲酶活性高峰期出现在小麦成熟期,除空闲地外,其他3种播种方式,生育期内各土层土壤脲酶活性差异较小,小麦宽窄行探墒沟播和垄盖沟播2种播种方式并不能有效提高土壤脲酶活性。     

秸秆还田对冬小麦根际土壤酶活性及产量的影响

在大田条件下,以冬小麦品种百农矮抗58为试验材料,研究了不同耕作条件下秸秆还田对其根际土壤酶活性及产量的影响.结果表明,随着生育进程的推进,根际土壤酶活性呈先升高后降低的趋势,其中以开花期较高.不同处理根际土壤活性和小麦产量均表现为玉米秸秆还田翻耕>玉米秸秆还田旋耕>玉米秸秆清除旋耕.秸秆还田翻耕处理的产量比还旋和清旋...     

增温和生物炭添加对农田土壤酶活性的影响

【目的】研究全球变暖的背景下生物炭添加对农田土酶活性的影响,为农田土壤生态系统管理提供理论依据。【方法】采用开顶式生长室(open-top chamber,OTC)模拟增温的方法,研究了增温和添加生物炭对农田土壤酶活性的影响。【结果】OTC使平均气温增加了0.96℃,降低了土壤含水量;而生物炭的添加明显增加了土壤含水量。单独增温处理提高了土壤磷酸酶和蔗糖酶活性,却抑制了土壤脲酶和过氧化氢酶活性。生物炭对土壤脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶有抑制作用,但当增温和生物炭共同作用下,土壤脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶和蔗糖酶都随着生物炭添加浓度的增加而增加。土壤环境因子中p H、有机质、速效磷、速效氮和土壤含水量是影响土壤酶活性的主要因素,通径分析表明,速效氮对土壤脲酶和过氧化氢酶活性的影响较大,而p H对土壤磷酸酶和蔗糖酶的影响显著。【结论】在全球变暖背景下,添加生物炭通过改善农田土壤环境而提高土壤酶活性。     

模拟增温对春小麦生长发育、根区土壤呼吸速率及酶活性的影响

采用开顶式生长室连续2 a小尺度的模拟增温,同步监测模拟增温对春小麦生长发育、根区土壤呼吸速率及酶活性的影响,以期揭示春小麦对全球气候变化的响应机制,为实现全球气候变化背景下春小麦高产优质栽培提供科学依据和理论基础。结果表明:成熟期春小麦株高、茎粗、叶面积指数、比叶重、穗粒数和千粒质量均表现为模拟增温处理未增温处理,并且模拟增温提高了成熟期叶片叶绿素a、叶绿素b、碳水化合物、蛋白质及粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、粗灰分、无氮浸出物含量。模拟增温增加了生长期春小麦根区土壤呼吸速率和酶活性,土壤呼吸速率和酶活性均与土壤温度呈极显著的指数关系。综上,模拟增温促进了小麦的生长发育,而且提高了根区土壤呼吸速率和酶活性。     

不同氮水平下CO2升高及增温对幼苗土壤酶活性的影响

研究幼苗土壤酶活性对气候变化的响应有利于了解气候变化对森林土壤生态学过程的影响。本实验选取3年生红松和水曲柳幼苗,应用FACE 系统,研究2 种植物幼苗土壤水解酶和氧化还原酶在不同浓度N 素(N0 为不添加N,N1 为加N 25 kg/(hm2a),N2 为加N 50 kg/(hm2a))条件下,对CO2 升高及增温的即时响应,共9 种处理。结果表明:CO2 升高对纤维素酶、蔗糖酶、脲酶、过氧化物酶、多酚氧化酶有促进作用,对中性磷酸酶有抑制作用,对淀粉酶及过氧化氢酶的作用与植物种类有关;增温对蔗糖酶、中性磷酸酶、脲酶、过氧化物酶、过氧化氢酶有促进作用,对纤维素酶、淀粉酶及多酚氧化酶的作用因植物种类不同而异;不同浓度氮素改变了红松幼苗及水曲柳幼苗土壤纤维素酶对CO2 升高的响应以及红松幼苗土壤纤维素酶和脲酶对增温的响应。因此,在未来气候变化情况下,不同浓度氮沉降可能会改变土壤酶对CO2 升高及增温的响应。      

庄浪县不同类型土壤冬小麦施钾效果

选择代表庄浪县主要土壤类型的黄绵土、红粘土、黑麻土进行了膜侧沟播冬小麦的施钾肥效果试验。结果表明 ,3种土壤类型在钾肥施用量相同的情况下 ,均有一定的增产效果 ,但增产幅度因土壤类型不同而异 ,以红粘土施用钾肥增产幅度最大 ,为 1.94%～ 13 .5 9% ;黑麻土次之 ,为 8.91%～ 10 .89% ;黄绵土最低 ,为 2 .13 %～5 .3 2 %。证明 3种主要土壤类型均呈缺钾状态 ,冬小麦应大力提倡施用钾肥     

浅谈轮耕对土壤物理性状和冬小麦产量的影响

轮耕是我国目前利用的一种较为普遍的耕作方式,主要目的是不间断利用土地资源,进行持续的粮食生产。轮耕这种耕作制度在我国有着广泛的分布,尤其是在光、热、水较为充足的南方地区,利用更为普遍。目前,我国北方的部分区域在种植中也进行轮耕。在轮耕过程中,冬小麦是重要的种植对象。文章就轮耕对土壤的物理性状及冬小麦产量的影响进行分析,旨在科学认识轮耕这一耕作方式。     

不同氮素形态配比对冬小麦根际土壤酶活性的影响

在大田条件下,研究了5种氮素形态配比（NH4+-N：NO3--N为0：100、25：75、50：50、75：25、100：0,分别用N1、N2、N3、N4、N5表示）对冬小麦（强筋小麦郑麦366和弱筋小麦郑麦004）根际土蛋白酶、脲酶、蔗糖酶和淀粉酶活性的影响。结果表明,NH4+-N：NO3--N为25：75的N2处理可以有效提高郑麦366根际土的酶活性,N2处理蛋白酶、蔗糖酶和淀粉酶活性较N1处理分别提高19.85%、4.78%和15.92%,较N5处理分别提高57.28%、5.89%和25.16%。而NH4+-N：NO3--N为50：50的N3处理有利于郑麦004根际土酶活性的提高,N3处理蔗糖酶和淀粉酶活性较N1处理分别提高16.89%和11.01%,较N5处理分别提高8.06%和28.99%。综合分析表明,铵硝混施有利于冬小麦根际土酶活性的提高,说明施加不同形态配比的氮肥可以有效调控冬小麦根际土的酶活性,从而改善冬小麦生长的土壤环境。     

增温及模拟酸雨对冬小麦-大豆轮作农田土壤呼吸的影响

为研究增温及模拟酸雨对冬小麦-大豆轮作农田土壤呼吸作用的影响,在农田随机设置3个区组试验,每个区组中包含对照(CK)、增温(W)、模拟酸雨(A)、增温及模拟酸雨(WA)共4个处理,采用LI-8100开路式土壤碳通量测量系统对不同处理下的农田土壤呼吸速率进行观测,并同步观测土壤温度、土壤湿度。试验结果表明,冬小麦-大豆轮作农田的土壤呼吸速率存在明显的季节变异趋势,其变异性与土壤温度之间存在一致性。在冬小麦-大豆轮作阶段,CK、W、A、WA处理的平均土壤呼吸速率分别为(2.69±0.14)、(3.19±0.20)、(2.59±0.07)、(2.99±0.18)μmol·m-2·s-1。配对t检验结果表明:冬小麦田各处理的土壤呼吸速率之间无显著差异(P0.05);在大豆生长季,W和A处理土壤呼吸速率之间存在显著差异(P0.05),A和WA处理之间存在极显著差异(P0.01)。在整个冬小麦-大豆轮作阶段,CK与W处理农田土壤呼吸速率存在差异(P=0.054),且W与A处理农田土壤呼吸速率存在极显著差异(P0.01)。进一步的研究结果表明,每个处理的土壤呼吸与土壤温度之间的关系均可用指数方程描述。对于A处理而言,基于土壤温度和湿度的双因子模型比单纯指数模型提高了对土壤呼吸的可解释性。     

气候变暖对天水市冬小麦生长的影响

【目的】分析气候变暖对天水市冬小麦生育期的影响,以揭示小麦对气候变暖的响应,为探讨当地小麦的适宜播种期和小麦作物带的变迁以及种植业结构调整和粮食安全生产提供理论依据。【方法】利用甘肃省天水市的相关气象资料(气温、负积温、地温),结合天水市农业科学研究所1979-2007年的小麦生育期资料,应用DPS软件,建立小麦生育期与气温的回归模拟方程,探讨小麦生育期与气温的关系及变化趋势。【结果】天水市平均气温、四季平均气温、地温均呈现上升趋势,负积温绝对值呈减少趋势。平均气温、负积温、平均地温与小麦全生育期均呈负相关关系,出苗-拔节期与冬季、春季平均气温呈负相关关系。1979-2007年,随着冬小麦全生育期平均气温的升高,天水冬小麦对气候变暖的响应主要表现为拔节期、抽穗期、成熟期缩短,其中拔节期、抽穗期、成熟期分别缩短了4.261,2.759,4.811d/10年;气温升高使出苗-拔节期、抽穗-成熟期缩短,拔节-抽穗期延长。【结论】气候变暖已对天水市冬小麦的生长发育产生了较大影响,冬小麦全生育期缩短趋势明显。     

夏闲期种植不同绿肥作物对土壤养分及冬小麦产量的影响

为探明种植绿肥作物对关中土壤肥力及冬小麦产量的影响效果,在夏闲期种植光叶苕子（Vicia villosa Rothvar）、毛叶苕子（Vicia villosa Roth）、紫云英（Astragalus sinicus）和草木樨（Melilotus suaveolens Ledeb.）等四种绿肥作物,以免耕休闲为对照,分析了冬小麦主要生育时期的土壤速效养分动态变化及其产量效应。结果表明,夏闲期种植绿肥的土壤速效磷、速效钾和碱解氮都有不同程度的提高,增加量主要受绿肥的养分含量以及生物量影响。与对照相比,种植并翻压光叶苕子、毛叶苕子、紫云英和草木樨,均可显著提高冬小麦单位面积穗数、穗粒数和千粒重,冬小麦依次增产21.1%（P＜0.05）、24.3%（P＜0.05）、6.0%和11.6%。     

不同水氮处理对冬小麦生长及土壤硝态氮含量的影响

【目的】研究不同施氮量、灌水量对覆膜冬小麦生长及土壤中硝态氮含量的影响。【方法】以"小偃22号"为供试材料,通过2010年和2011年2年的大田试验,研究了不同灌水量(750m3/hm2(冬前灌),1 500(冬前和返青期各灌750m3/hm2),2 250(冬前、返青期和拔节期各灌750m3/hm2),3 000m3/hm2(冬前、返青期、拔节期和灌浆期各灌750m3/hm2))和施氮量(75,150,225和300kg/hm2,70%基肥,30%追肥)处理对拔节期-成熟期覆膜冬小麦生长、产量及越冬期、返青期和拔节期土壤硝态氮含量的影响。【结果】在拔节期-成熟期,冬小麦的株高随着灌水量和施氮量的增大而增加,表现出明显的正相关性。在越冬期-拔节期,0～200cm土层的土壤硝态氮含量先降低后增加,高氮处理能提高表层0～60cm土壤硝态氮含量,高灌水会降低表层土壤硝态氮含量并增加深层土壤硝态氮含量。小麦产量随着灌水量和施氮量的增大而增加,但在氮肥高于150kg/hm2、灌水量高于2250m3/hm2时,产量增加不显著。【结论】灌水量和施氮量对小麦株高、地上部干质量、产量和土壤硝态氮含量都有一定的影响,灌水量和施氮量超过一定值后,小麦的生长指标则不会显著增加。在本试验条件下,灌水量2 250m3/hm2(冬前、返青和拔节期各750m3/hm2)和施氮量150kg/hm2(70%基肥,30%追肥)处理水氮利用效率最佳。     

秸秆还田对冬小麦品种百农矮抗58根际土壤微生物及土壤酶活性的影响

在大田条件下,以冬小麦百农矮抗58为试材,研究了秸秆还田对其根际土壤微生物数量及土壤酶活性的影响.结果表明,随着生育进程的推进,根际土壤微生物数量和土壤酶活性呈先升高后降低的趋势,其中以开花期表现较高.根际土壤微生物数量和土壤酶活性不同处理间表现为玉米秸秆还田翻耕＞玉米秸秆还田旋耕＞玉米秸秆清除旋耕.由此可知,应进一步...     

气候变暖背景下黄淮海平原北部冬小麦生育期霜冻灾害发生规律

为探明气候变暖背景下黄淮海平原北部冬小麦生育期霜冻灾害发生规律,采用线性倾向估计、Mann-Kendall法和R/S分析法,分析1960-2017年的黄淮海平原北部12个气象站点0 cm地面最低温度数据.结果表明:1)年均气温表现出一致的上升趋势,北部升温速率高于南部.2)研究区初霜冻推迟,终霜冻提前,无霜期延长,初霜...     

不同产量水平大豆叶片保护酶活性的比较

【目的】探讨不同产量水平大豆叶片保护酶活性的变化规律,为大豆育种和高产栽培提供生理依据。【方法】选择3个不同产量水平(低产品种、高产品种、中产品种)的9个栽培大豆(Glycine max(L.)Merr.)品种,在相同的环境条件下种植,在大豆结荚期以后,测定大豆叶片超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性及叶片丙二醛(MDA)含量和细胞膜透性。【结果】在结荚期后,不同产量水平大豆叶片的SOD、POD、CAT活性表现为高产品种＞中产品种＞低产品种,其活性变化趋势相同,均在鼓粒盛期达到最大,然后下降,高产品种叶片SOD、POD、CAT活性均显著高于低产品种;不同产量水平大豆叶片MDA含量和细胞膜透性则表现为低产品种＞中产品种＞高产品种,随生育进程均呈上升趋势,以成熟期最大,高产品种MDA含量和细胞膜透性极显著低于低产品种。【结论】在结荚期以后,高产大豆品种清除活性氧的能力较强,膜脂过氧化程度较低,叶片衰老延缓,而功能期延长,有利于后期干物质积累,进而有助于提高产量。     

不同肥力下生育后期干旱对冬小麦产量及水分利用效率的影响

采用防雨棚下池栽试验,研究了不同肥力下冬小麦生育后期水分亏缺对冬小麦产量及水分利用效率的影响.结果表明,冬小麦干物质积累量、千粒重、穗数、穗粒数、产量均随土壤肥力和含水量的提高而呈增加的趋势,且与全生育期充分灌溉相比,各干旱胁迫处理的干物质积累量、千粒重、穗数、穗粒数、产量的降幅均随土壤肥力的提高而减小,其中土壤水分含...     

不同类型畜禽粪便有机肥对辣椒产量及根际土壤酶活性的影响

以灌漠土为试验材料,采用田间随机区组试验设计,研究了不同用量(0、15、30、45、60 t/hm2,FW)及不同类型畜禽粪便(鸡粪和猪粪)有机肥施用对辣椒(陇椒3号)产量的影响,以及不同生长发育时期根际脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性的动态影响。结果表明,施用鸡粪和猪粪均能显著提高辣椒株高、根长、根系生物量、茎叶生物量、单果重、辣椒的产量,在施用量为30 t/hm2时辣椒产量达到最大。低量有机肥的施用就可以显著提高土壤酶活性。随着辣椒的生长发育,其根际土壤脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性逐渐下降,而过氧化氢酶活性则先增加后下降。在辣椒的整个生长发育时期,施用猪粪相对鸡粪,对于土壤脲酶、蔗糖酶的活性提高作用更为明显,而对于过氧化氢酶活性则较弱。结合鸡粪和猪粪有机肥施用对辣椒产量和酶活性的总体情况,在灌漠土土壤类型条件下,种植陇椒3号时,施用30 t/hm2猪粪更能提高土壤酶活性,促进辣椒生长,提高辣椒产量。     

不同筋力冬小麦品种子粒中若干淀粉合成关键酶活性变化研究

在池栽条件下，研究了3个不同筋力(强筋、中筋、弱筋)冬小麦品种子粒灌浆过程中腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPP)、可溶性淀粉合成酶(SSS)和淀粉分支酶(SBE)3个淀粉合成关键酶活性的变化．结果表明，3个小麦品种的AGPP，SBE和强筋品种的SSS酶活性变化均呈单峰曲线，花后20d达到峰值；中筋和弱筋品种的SSS酶活性则呈双峰曲线，花后10d和20d分别有两个峰值，且第2个峰值显著高于第1个峰值．表明强筋品种子粒中淀粉合成酶底物含量丰富，淀粉合成可能比较活跃，而中筋和弱筋品种子粒中支链淀粉合成可能比较活跃.     

立式旋耕对小麦生长季土壤紧实度及产量的影响

为了探究土壤立式旋耕方式对小麦生长季关键生育时期土壤紧实状况的影响,以常规旋耕（TR,12 cm±5 cm）为对照,连续两季（2017—2018年和2018—2019年）研究了立式旋耕（VR,30 cm±5 cm）在不施肥（nF）、施肥（F）条件下小麦关键生育时期土壤紧实度、产量及养分效率的变化。结果表明,与常规旋耕相比,立式旋耕能连续两季持续增加小麦产量,提高氮肥利用率,降低耕层土壤紧实程度;而且立式旋耕能进一步激发土地生产潜力,与常规旋耕不施肥（nFTR）处理相比,2018年立式旋耕施肥（FVR）、常规旋耕施肥（FTR）处理产量分别增加50.16%、36.28%,2019年分别增加42.91%、34.79%。与FTR处理相比,FVR氮肥农学效率提高38.29%（2018年）、23.35%（2019年）;氮肥偏生产力提高10.15%（2018年）、6.02%（2019年）。与常规旋耕相比,立式旋耕能显著降低第一季小麦拔节期、灌浆期10 cm土壤耕层的紧实度;而第二季处理间差异不显著。立式旋耕能降低小麦拔节期20 cm耕层土壤紧实度,在施肥情况下显著降低。两种耕作方式下灌浆期5 cm耕层的土壤紧实度差异不显著。研究表明,立式旋耕较常规旋耕能够有效降低当季小麦拔节期、灌浆期耕层（10 cm）土壤的紧实度,构建良好的土壤结构,提高小麦产量和养分利用率。