施氮和不同栽培模式对半湿润农田生态系统冬小麦群体特征的影响

探讨了不同施氮水平及不同栽培模式下小麦群体特征的动态变化,旨在为黄土高原旱地农业的合理施肥与栽培奠定基础。在黄土高原南部年降水量632 mm左右的半湿润区,以小偃22为供试品种,研究不同施氮水平(设不施氮和每公顷施纯氮120 kg)及不同栽培模式(常规栽培、地膜覆盖、垄沟栽培和垄播覆膜栽培)对小麦群体特征的影响。结果表明,施氮和栽培模式主要通过影响群体分蘖、叶面积和地上部生物量而影响小麦群体结构。施氮能够明显增加小麦群体的分蘖数,而垄播覆膜栽培模式有利于增加小麦单株分蘖数。随小麦生育期的推进,叶面积指数(LAI)先增后减;施氮处理LAI比不施氮处理显著增加20%(P<0.01);垄播覆膜栽培模式下LAI明显高于其他栽培模式。从开花期到成熟期,小麦冠层透光率(DIFN)依次上升,施氮对DIFN的影响不明显;地膜栽培和垄播覆膜栽培模式下的DIFN与其他栽培模式间均存在极显著差异(P<0.01);施氮与栽培模式对DIFN的交互作用达到极显著水平(P<0.01),以常规栽培、不施氮处理的DIFN最大。小麦地上部生物量在灌浆前持续增加,灌浆到收获期呈下降趋势;施氮能够极显著增加地上部生物量(P<0.01),不同栽培模式的小麦地上部生物量不同,覆膜处理明显高于不覆膜处理,垄播覆膜比地膜栽培更有利于增加小麦地上部生物量,进而提高小麦籽粒产量。综上认为,施氮有助于提高冬小麦叶面积指数等生理指标;就小麦群体特征而言,地膜覆盖和垄播覆膜栽培应为首选栽培模式。     

氮肥施用量对强筋和弱筋小麦干物质积累及灌浆速率的影响

为明确不同专用小麦植株干物质运转、籽粒灌浆特性对施氮水平的响应规律,以强筋小麦‘衡观35’和弱筋小麦‘扬麦15’为试验材料,在中国农业科学院武清野外试验站(N39°21′,E117°12′),设置0(N0)、180(N1)、300(N2)kg/hm~2 3个施氮水平,研究了两种小麦在孕穗期、开花期、完熟期地上部各部分器官物质运转及籽粒灌浆特性。结果表明:在一定范围内增施氮肥,对两种小麦地上部各部位器官干物质的积累均具有促进作用,且适量增施氮肥有益于小麦植株营养器官干物质转移量及转移率的提高;小麦籽粒干物质积累分为缓增期、快增期及稳定期,不同专用小麦在不同时期的灌浆速率有所差异,适量增施氮肥有利于籽粒最大灌浆速率的提高及灌浆末期灌浆速率的保持。综合分析,在本研究条件下,两种不同专用小麦的适宜施氮水平均为180 kg/hm~2。     

旱地小麦休闲期地膜覆盖对土壤水分和产量的影响

为改善旱地麦田土壤水分条件,实现旱地小麦高产高效,于2013~2014年度在山西省闻喜县进行大田试验,研究休闲期垄覆盖、平覆盖和不覆盖3种覆盖方式对旱地麦田土壤水分和小麦产量构成的影响。结果表明:休闲期平覆盖和垄覆盖较不覆盖相比,播种-孕穗期0~100cm土壤蓄水量显著提高;播种期各土层土壤蓄水量提高,且60~100cm土层差异显著,播种至成熟期作物耗水量分别增加12.07mm和41.91mm。覆盖后,各生育时期根系活力提高,越冬期、返青期和孕穗期群体分蘖数增加,成熟期穗数增加,成穗率显著提高,且以垄覆盖显著最高;孕穗-成熟期干物质量提高,全生育期干物质量以垄覆盖显著最高。休闲期平覆盖、垄覆盖较不覆盖的穗数分别提高7%和10%,产量分别提高11%和29%,水分利用效率分别提高2%和15%,自然降水利用效率分别提高11%和29%。休闲期平覆盖、垄覆盖均有利于蓄保休闲期降水至土壤深层,直至孕穗期仍有较好的保水效果,有利于根系对深层水分的利用,促进分蘖成穗,促进成熟期干物质及产量形成。同时,垄覆盖增产效果最好。     

半干旱地区地膜覆盖和施氮对春小麦生育进程和干物质积累的影响

以春小麦为供试作物 ,在年降水量 4 15 mm的黄土高原中部黄绵土上进行了大田试验 ,研究了地膜覆盖 (设不覆膜、播种后覆膜 30 d、覆膜 6 0 d和全程覆膜 4个水平 )、施氮 (设不施氮和每公顷施氮 75 kg2个水平 )和底墒 (设低、高 2个底墒水平 )对小麦生育进程和干物质积累的影响。结果表明 ,与不覆膜相比 ,覆膜后春小麦出苗时间提前 1～ 9d(大部分提前 3～ 6 d) ;在作物生长中期 ,适时揭膜能够显著增加有效分蘖数 ,提高后期结实穗数 ,延长成熟期 ,有利于作物形成大粒 ,提高千粒重。全程覆膜虽然也改变了作物生育进程 ,但对后期生长不利 ,导致灌浆期缩短 ,无效分蘖增加 ,千粒重下降。生长前期覆膜 ,不仅能显著增加作物生长前期地上部分干物质的迅速积累 ,而且对中、后期干物质进一步累积和产量形成也具有重要作用。2种底墒处理一致表明 ,随着小麦生育进程的推进 ,不仅不同覆膜处理单位面积干物质累积量的差异缩小 ,而且与不覆膜处理之间的差异降低 ,表明后期覆膜在春小麦同化产物累积上并没有实际意义。覆膜后 ,地上部分生物量 ,特别是茎部生长旺盛 ,重量显著增加 ,但随着生育进程的推进 ,根冠比下降 ,显然地膜覆盖抑制了较多同化产物流向根部。综合 2年试验结果 ,春小麦生长前期覆膜 ,有利于根冠比在作物?     

施氮和栽培模式对半湿润农田生态系统冬小麦源特征的影响

为了探讨不同施氮水平及不同栽培模式下小麦源特征的变化,在黄土高原南部年降水量632 mm左右的半湿润区,以小偃22为供试品种,研究不同施氮水平(不施氮和施纯氮120 kg/hm2)及不同栽培模式(常规栽培、地膜覆盖、垄沟栽培、垄播覆膜)对小麦源特征的影响。结果表明,施氮能够极显著地增加小麦各生育期旗叶氮含量,其中以拔节期的影响效果最为明显;不同栽培模式对旗叶氮含量的影响效果较小;在灌浆期和成熟期,垄播覆膜和地膜覆盖两种栽培模式下旗叶氮含量均高于其他处理,其中以垄播覆膜效果较为明显,分别较常规栽培增加12%和29%。施氮条件下,冬小麦各生育期旗叶叶绿素含量均高于不施氮处理;不同栽培模式下以垄沟栽培模式下旗叶叶绿素含量最高,常规栽培最低。返青期、拔节期、开花期和灌浆期,施氮处理单株绿叶面积较不施氮处理分别增加23.4%,20.7%,15.3%和8.9%,施氮对单株绿叶面积的影响以返青期最为显著;地膜覆盖、垄沟栽培和垄播覆膜栽培模式下,单株绿叶面积明显高于常规栽培,以垄播覆膜栽培模式下单株绿叶面积最大。施氮能够显著增加开花期、灌浆旗和成熟期旗叶净光合速率(P<0.05),各栽培模式间旗叶净光合速率存在极显著差异(P<0.01),其中以垄播覆膜栽培条件下旗叶净光合速率最大。相关分析发现,增加功能叶氮含量,特别是生育后期氮含量,对籽粒产量具有重要作用。说明施氮有利于增加功能叶氮含量,提高净光合速率,进而有利于提高籽粒产量,从这一角度出发,地膜覆盖和垄播覆膜栽培应为首选栽培模式。     

干旱条件下冷型小麦的生理特性分析

选择不同温型的小麦品种,通过测定群体冠层温度、叶片功能持续期以及丙二醛含量等参数,研究了干旱条件下冷型小麦的生理特性。结果表明,在籽粒灌浆期间,冷型小麦群体冠层温度持续偏低,其叶片功能期、蒸腾速率等性状明显优于暖型小麦品种,在籽粒灌浆后期表现尤为明显。冷型小麦对干旱的特殊适应性将为旱地小麦品系(种)的选择和高产栽培提供新的思路。     

不同拌种剂对旱地小麦水分利用效率的影响

为了探明种衣剂和植物生长调节剂(农哈哈)拌种对旱地小麦产量和水分利用效率的影响,以旱地小麦品种晋麦79号为材料,采用大田对比试验方法对其进行了研究。结果表明,种衣剂处理提高了旱地小麦的总茎数、单株分蘖以及生物量的水分利用效率,对拔节期和孕穗期株高影响较大,而对产量三因素影响较小;植物生长调节剂(农哈哈)处理提高了旱地小麦成穗数和产量以及旱地小麦生物量和籽粒水分利用效率,增加了小麦灌浆期穗部干物质质量。建议扩大植物生长调节剂在旱地小麦生产中的推广应用。     

不同播种密度对小麦干物质积累的影响

在大田生产条件下,研究了不同播种密度对小麦干物质运转的影响。结果表明,行距配置对灌浆期间籽粒淀粉积累存在一定的影响。宽行灌浆前期淀粉积累较窄行的多,后期窄行种植的积累又快于宽行的,最终窄行种植的淀粉积累较多。不同密度处理淀粉积累量随密度的增加呈降低趋势。     

活力久久拌种对旱地小麦产量及水分利用效率的影响

为了探明活力久久拌种对旱地小麦产量和水分利用效率的影响,以旱地小麦品种晋麦92号为材料,以活力久久粉剂、水剂与清水作对照处理进行研究。结果表明,活力久久粉剂和水剂拌种使旱地小麦总茎蘖数、单株分蘖数、成穗数、千粒质量、灌浆期干物质积累量和籽粒水分利用效率较对照增加,其中,以粉剂效果更好,增产率达6.10%,水分利用效率提高8.88%。因此,建议在旱地小麦生产中推广使用活力久久。     

旱地小麦深施磷肥对群体动态及产量形成的影响

为探索旱地小麦磷肥施用技术,采用大田试验研究不同施磷量条件下不同施磷深度对旱地小麦群体动态及产量形成的影响。结果表明:增加施磷量,各生育时期群体分蘖数增加,成熟期穗数显著提高,花后0~10d、15~25d籽粒灌浆速率增加,千粒重提高,且40cm深度施磷较20cm深度的对冬前分蘖有较大的调节效应,提高了灌浆前期(花后10~15d)籽粒千粒重积累速率,显著提高了穗数和穗粒数。增加施磷量,各生育时期植株干物质量增加,产量和水分利用效率显著提高,且40cm深度施高磷明显促进生育后期干物质积累,显著提高了产量和水分利用效率。总之,旱地小麦40cm深度配施150kg·hm~(-2)磷肥有利于构建合理群体,且主要通过穗数和穗粒数的提高实现增产。     

不同播期洛旱7号小麦籽粒灌浆特性的研究

以旱地小麦品种洛旱7号为材料,设置4个不同播期,用Logistic方程y=k/(1+e(a-bx))对籽粒灌浆过程进行拟合,研究洛旱7号在不同播期下的灌浆特性.试验结果表明,旱地小麦品种洛早7号籽粒灌浆规律符合Logistic 方程生长曲线,各个播期的洛早7号灌浆过程均呈"S"型变化,但方程中各参数因播期的不同而有所不同.随着播期的推迟,灌浆持续时间逐渐缩短,灌浆渐增期持续时间缩短、同时也降低了灌浆快增期的灌浆速率,从而使粒重逐渐降低.因此,在生产上洛旱7号应当适时旱播,可以达到提高粒重的目的,为洛旱7号的高产打下基础.     

不同栽培密度下棉花干物质累积的模拟

本文采用数学模拟方法,研究了不同栽培密度对棉花干物质累积进程的影响。同一时期无论是全株还是营养器官或生殖器官干物质积累都呈现随密度增加而减少的趋势,而密度对群体干物质累积的影响与上述情况相反,即各时期干物质累积量,低密度的明显比中、高密度的低。密度对干物质累积的上述影响都随生育期的推延而增强,一般在开花期后才出现较明显的差异。根据干物质累积规律,把干物质累积速率曲线上二个拐点之间的区域称为干物质累积的关键时期,其主要特征是在较短的时间内(一个月左右)能累积较多(占干物质总量的57.7%)的干物质。经计算,单株干物质累积的关键时期出现在7月中旬至8月中旬,这时黄淮海棉区的棉株生长正处于花铃期,这为加强花铃期的田间管理提供了一定的依据。     

小麦耐旱品种籽粒灌浆特性的研究

本文研究了旱地条件下不同小麦品种籽粒灌浆进程模型及灌浆特性与粒重、籽粒饱满度的关系。结果表明，小麦灌浆期间籽粒干物质积累以ｌｏｇｉｓｔｉｃ曲线递增，籽粒含水量呈直线下降，灌浆速度的变化为单峰曲线。旱地条件下的籽粒灌浆速度较水浇地上升得快、高峰期提前。灌浆中前期灌浆速度的快慢在很大程度上决定了粒重的高低，开花后８～１７ｄ灌浆速度快的品种千粒重高。在粒重相近的情况下，平均灌浆速度快的品种籽粒饱满度好。灌浆中后期品种间籽粒含水量差异较大，籽粒含水量高者其饱满度差。因此，选育小麦耐旱品种，应以选择灌浆中前期灌浆速度快、后期脱水较迅速的材料力宜。     

不同生育时期浇水对小麦生长发育和产量的影响

探索不同生育时期浇水对小麦生长发育和产量的影响,为预防豫南地区小麦湿害、渍害提供科学依据。在大田条件下,以瑞星1号为材料,采取人工连续浇水创造过湿条件,研究在冬前、越冬期、返青期、孕穗期、灌浆中期、灌浆后期至成熟期浇水对小麦生长发育、群体动态和产量的影响。结果表明:不同生育时期浇水对小麦生长发育的影响不同。冬前、返青期浇水,小麦叶龄、分蘖及次生根的数目减少;冬前、返青期、孕穗期、灌浆中期和灌浆后期浇水,单位面积干物质量较对照分别降低11.2%、7.3%、14.7%、22.0%和13.4%;各处理的群体总茎数在起身期达到高峰,随后总茎数下降,孕穗至成熟期群体总茎数基本稳定。冬前浇水,小麦最高群体总茎数较对照低12.2%,差异显著。返青期浇水,小麦最高群体总茎数较对照高14.7%,差异显著。越冬期、孕穗期、灌浆中期和灌浆后期浇水,小麦群体最高总茎数较对照差异不显著,返青期浇水成穗率最低。冬前、返青期、孕穗期、灌浆中期和灌浆后期浇水,产量分别比对照低8.1%、3.3%、10.9%、8.6%和9.0%,差异显著。越冬期浇水,产量和未浇水对照差异不显著。     

不同栽培模式对冬小麦产量形成及氮素吸收转运的影响

在黄土高原南部旱地土壤上进行大田试验，设置常规、补灌、覆草、覆膜、垄沟5种栽培模式种植冬小麦，研究了不同栽培模式对冬小麦产量和干物质累积、转运及氮素吸收转运的影响。结果表明，地膜覆盖栽培能显著提高拔节期小麦分蘖数，促进小麦生长过程中干物质的累积及其向穗部的转移，从而提高小麦生物量和籽粒产量。同时，地膜覆盖也可以提高植株对氮素的吸收，促进生长后期茎叶氮素向穗部的转移，转移量占穗吸氮量增加值的86．3％。相反，常规、覆草、补灌和垄沟栽培模式干物质累积量和氮素吸收量均明显较低．生长后期穗部的干物质主要来源于抽穗后茎叶新形成的碳水化合物，茎叶氮素的转移对穗部氮素累积所起作用亦明显低于地膜覆盖模式。     

覆膜对小麦14C-储备物在灌浆期转运分配的影响

【目的】阐明覆膜对西北旱地小麦花前同化的14C-储备物在灌浆期转运分配的影响。【方法】在小麦花前大约1周进行14CO2饲喂，在扬花和灌浆期对植株各部位的14C进行放射性测定。【结果】花前同化的14C在开花时约90％已储存在茎鞘和穗轴中，10%存留在叶片中；开花后两者都向籽粒转运。成熟时叶片的14C几乎都外运了，茎鞘和穗轴中还有大约65%的14C，籽粒中的14C分配率占30%～35％。覆膜小麦的14C向籽粒的转运比对照慢。另外，覆膜小麦的叶面积大，叶片衰老慢，同化能力强，干物质多，籽粒产量高。【结论】覆膜使小麦增产的原因在于使小麦中前期生长加快，后期衰老延缓，因而绿叶面积大，同化能力增强，最终使得同化的干物质总量大大增加，所以产量增加；但并不促进同化物向籽粒的转运分配。     

旱地小麦休闲期深翻覆盖对幼苗生长特性的影响及施氮量的调控效应

采用大田试验方法,研究旱地小麦休闲期深翻覆盖对幼苗生长特性的影响及施氮量的调控效应。结果表明,旱地小麦休闲期深翻、深施有机肥后,起垄覆盖可提高越冬期0～60 cm土壤蓄水量,可显著增加高氮(HN)条件下越冬期株高、分蘖数、单株叶面积和单株干物质量,可增加HN条件下越冬期幼苗根系活力和植株含氮率,且与不起垄覆盖、不覆盖处理间差异显著;起垄覆盖和全膜覆盖可显著降低越冬期植株可溶性糖含量。结果还表明,增加施氮量,可提高起垄覆盖、全膜覆盖条件下0～60 cm土壤蓄水量、分蘖数和主茎叶龄,可显著提高这2种覆盖处理下的单株叶面积、单株干物质量;增加施氮量还可提高起垄覆盖、全膜覆盖条件下根系活力和氮素积累量、可溶性糖含量。总之,旱地小麦休闲期深翻+深施有机肥条件下,采用起垄覆盖或全膜覆盖的栽培措施可增加土壤蓄水量;同时,适当增加施氮量有利于旱地小麦的生长。     

不同覆膜种植方式对旱地冬小麦干物质积累与分配的影响

2008～2010年在甘肃省定西市半干旱雨养条件下,采取全膜穴播覆土(A)、全膜穴播(B)、膜侧条播(C)3种覆膜种植方式,并以露地条播为对照(CK),研究了不同覆膜种植方式对旱地冬小麦干物质积累与分配的影响.结果表明:2年度各覆膜方式下小麦开花期群体最大干物质积累量、向籽粒的转运量、对籽粒贡献率都明显高于CK,分别较CK高112.9%、128.9%和12.5%.覆膜对籽粒贡献率的提高主要是促进了叶部(叶片+叶鞘)和茎杆物质向籽粒的转运,但降低了穗部(穗轴+颖壳)转运率和贡献率;不同覆膜方式间比较,干物质积累量、转运量均以处理B最高,贡献率以处理A最高,3种覆膜方式中,积累量、转运量、转运率和贡献率均以处理C为最低.处理A、B转运率的高低差异因年份而异.虽然3种覆膜种植方式开花期群体干物质积累量、转运量都显著高于CK,但单茎干物质积累量和转运量有些覆膜方式不一定较CK高,且处理间差异单茎远小于群体.     

不同种植密度对玉米叶面积指数、干物质积累及产量的影响

以玉米新品种诺达1号为供试材料,研究不同种植密度对玉米叶面积指数、干物质积累及产量的影响。结果表明:在60 000~82 500株/hm~2密度范围内,随种植密度增加玉米产量显著增加,但当密度达到一定程度后,产量又随密度增加而降低,产量和密度符合二次曲线关系;叶面积指数随种植密度增大而增大,在灌浆期达到最大值,而后下降;玉米在个体和群体层次上的干物质积累均呈"S"型动态,单株干物质积累量随种植密度的加大而减少,群体干物质产量在一定密度范围内随种植密度增加而增加,诺达1号的种植密度超过82 500株/hm~2时,群体干物质积累量不再增加。     

播期、密度对麦后直播棉产量和干物质量的影响

以中棉所50为材料直播,通过不同播期(大麦后和小麦后)和密度(60 000、75 000、90 000、105 000株/hm~2)处理,研究它们对产量和干物质量的影响。研究结果表明,最终以大麦后播种90 000株/hm~2条件下取得最高产量,达到4 046 kg/hm~2,小麦后播种同样以90 000株/hm~2条件下产量最高,为3 251 kg/hm~2,说明90 000株/hm~2是比较适宜的麦后直播棉播种密度。2种播期下,单株结铃数均以低密度高于高密度,而群体结铃数表现为90 000株/hm~2下最多,分别达到了95万个/hm~2和78万个/hm~2。在同一密度处理下以大麦后播种群体总干物质量高于小麦后播种群体总干物质量;在2种播期下,群体总干物质量均以105 000株/hm~2最高,而群体营养器官干物质量以90 000株/hm~2最高。群体干物质积累量过高或者过低,均不利于产量的增加,群体干物质积累量适中,生殖器官的干物质积累量最高,产量也最高。