小麦产量与根系的边际效应

为明确小麦产量、根系主要数量性状和根系活力的边际效应,以黄淮平原麦区不同品质类型的品种(郑麦9023、矮抗58、周麦18和豫麦50)为材料,于2011-2012年度对单株或单茎次生根数、单株根鲜质量、根系活力等进行系统研究。结果表明,供试品种的产量具有明显的边际效应;不同品种边1行相对于边4行单株次生根数增加0.4%~23.4%,单株根鲜质量增加3.8%~31.4%,根系活力增加2.0%~28.8%。总体而言,供试品种的边1行相对于边4行,Ⅰ蘖和Ⅱ蘖次生根数分别增加13.6%和34.3%,而主茎次生根总数分别是Ⅰ蘖和Ⅱ蘖的1.76倍和1.84倍。可见在所设定的研究条件下,不同小麦品种根系主要数量性状与根系活力均存在边际效应,单茎次生根边际效应在分蘖尤其是Ⅱ蘖上表现更为明显;供试品种间以及不同生育时期的根系次生根数量、根鲜质量、根系活力等边际效应存在差异。生产上可参考不同品种的边际效应,来选用合理的种植模式,充分发挥小麦根系边际效应,以达到最大限度增产目的。     

秸秆全量还田下不同耕作方式对小麦出苗质量及产量构成的影响

采取大田设计的方法,进行了水稻秸秆全量还田下不同耕作方式对小麦出苗质量及产量构成的影响试验,研究不同的耕作方式对小麦生育特性、抗寒能力及产量、效益的影响。结果表明,经过深翻再浅旋的耕作方式可以有效提高小麦播种质量,出苗率、出苗均匀度、整齐度都有了显著提高,使得麦苗健壮,分蘖能力、抗逆能力增强,增产增效明显。     

不同土壤小麦耕作深度比较技术

不同土壤不同耕作深度对小麦产量造成的影响,探索适宜孟州市小麦耕作深度,为我市小麦逐年稳产打下坚实基础.     

耕作对旱地小麦根系生长及土壤水分利用的影响

在运城市闻喜小麦试验基地于前茬小麦收获后15 d进行休闲期深松、深翻、免耕,探索旱地小麦土壤蓄水量、根系特性、产量及其构成因素对耕作的响应,研究夏闲期耕作对旱地小麦土壤水分蓄积、根系生长及产量形成的影响,明确最佳夏闲期耕作技术。结果表明,休闲期耕作显著增加旱地小麦播种前0~100 cm土壤蓄水量,达18~36 mm,且其蓄水效果可延续至孕穗期;显著增加旱地小麦各生育时期0~80 cm根长、根表面积、根体积以及根尖数,且深松效果较深翻好;显著提高旱地小麦各生育时期根系活力,尤其越冬—孕穗期;显著提高旱地小麦水分利用效率5.6%~15.2%;最终,提高穗数达6.2%~18.6%,提高产量达10.9%~26.2%,且以深松效果更佳。休闲期耕作可促进旱地麦田土壤蓄积休闲期降水,促进小麦根系下扎,提高其根系活力,从而提高产量。     

小麦蚕豆间作对作物根系活力、蚕豆根瘤生长的影响*

 通过田间试验研究了小麦、蚕豆间作条件下不同施氮水平对小麦、蚕豆根系活力和蚕豆根瘤生长状况的影响,结果表明：氮肥施用对作物根系活力、蚕豆根瘤生长及作物产量均有显著影响,在同样氮素水平下间作小麦的根系活力均比单作小麦高,如孕穗期在N₀,N₉₀,N₁₈₀,N₂₇₀分别增加了0.91%,3.5%,3.0%,2.4%;而间作蚕豆的根系活力均低于单作蚕豆：如开花期在N₀,N₉₀,N₁₈₀,N₂₇₀分别降低了1.3%,28.1%,13.7%,5.7%;间作蚕豆根瘤数均高于单作蚕豆,如结荚期在N₀,N₉₀,N₁₈₀,N₂₇₀分别提高了13.6%,31.4%,5.4%,30.6%,随施氮量的增加,根瘤数均呈减少的趋势。间作蚕豆产量结果是N₁₈₀>N₉₀>N₀>N₂₇₀ ,间作小麦产量结果是N₁₈₀>N₂₇₀>N₉₀>N₀。     

秸秆还田对小麦出苗质量的影响及对策

作物秸秆还田是改良土壤、提高土壤生产力和作物产量的有效措施,但是秸秆还田也会引起作物出苗率低、幼苗素质不高等负面问题,已成为限制秸秆还田技术大面积推广的重要原因之一.该文综述了秸秆还田对小麦出苗质量的影响,从整地质量、秸秆还田质量、播种质量、土壤水分和地温等方面分析了影响小麦出苗质量的因素,并从加强组织领导、联合协作攻关与关键技术引领、科学制定还田方案、新型秸秆肥料的研发等方面提出了相关对策建议,以期为推进秸秆还田技术的发展和资源的高效利用提供参考.     

小麦保护性耕作在不同质地土壤对小麦产量的影响

今年是修武县承担河南省保护性耕作项目的第二年,小麦保护性耕作分为玉米秸秆还田--免耕播种模式和玉米秸秆直立--免耕播种模式.小麦传统耕作模式一般是指玉米秸秆还田1～2遍,旋耕耙耱后播种小麦的耕作方法,为了进一步探讨小麦保护性耕作不同模式与传统耕作模式在不同质地土壤（黏土和壤土）的表现,特在壤土和黏土地分别设立了以传统耕作为对照的不同耕作模式对比试验,在试验过程中实施常规管理方法,并对小麦生长过程实施系统调查,现将试验调查结果分析总结如下.     

耕作深度对红壤坡耕地花生根系生长及活力的影响

依托2015年设置的红壤坡耕地耕作深度试验,选取免耕(NT)和梯度耕作深度处理(P10:翻耕10 cm; P20:翻耕20 cm; P30:翻耕30 cm),研究了耕作深度对花生根长及根系活力的影响。结果表明:(1)耕作处理在促进根系生长方面明显优于NT处理,尤其以P20、P30处理的效果更佳,但根系增长潜力以NT处理最大;(2)与NT处理相比,P10、P20处理有利于提高花生各生育期的根系活力,缓解花生根系衰老效果以P20处理最佳;(3)不同耕作深度通过影响花生根系生长及其关键生育期根系活力,进而影响花生产量的形成。     

不同耕作方式对土壤理化性状及小麦产量的影响

为探究不同耕作方式对土壤理化性状及小麦产量的影响,2016-2017年在恩施市红庙试验基地结合传统免耕、深耕优点,采用耕层优化双行匀播技术进行试验,比较不同耕作方式下小麦产量及土壤理化性状差异。结果表明,耕层优化双行匀播技术可改善土壤理化性状。与深耕、旋耕相比,耕层优化双行匀播技术施作可使小麦产量增产10.64%和15.76%,同时可使小麦地上部生物量分别提高7.82%和9.16%。     

小麦干物质积累与穗粒重形成的研究

本试验研究了11个品种(系)穗粒重形成过程中的干物质累积分配特性。小麦开花后穗粒重形成可分为初期(即穗粒形成期,开花至花后10天)、中期(花后10天至30天),和后期(花后30天至成熟)三个阶段穗粒重与中、后期的灌浆速率密切相关,其相关数分别为0.9757和0.8518后期灌浆速率存在较大的遗传变异性,可供育种家利用。本研究指出,重穗育种应在增加同化源的基础上,着重提高穗粒数。     

种植密度对京冬8号和济麦22单株生产力和产量的影响

为确定冀东地区小麦种植密度对单株生产力和产量的影响,选用京冬8号和济麦22为供试材料,设计4个种植密度水平（基本苗数量分别为300万,450万,600万,750万株／hm2）,在大田条件下研究了种植密度对小麦单株生产力和产量的影响。结果表明：在本试验条件下,随密度的增加小麦单株穗数、单株穗粒数、单株干物质积累和经济系数均呈降低趋势,导致小麦单株产量随密度增大而呈下降趋势。京冬8号群体产量随着密度的增加而逐渐增加,在基本苗数量750万株／hm2下产量最高。济麦22随着密度的增加群体产量呈单峰曲线变化,在基本苗数量600万株／hm2下产量最高。综上可见,随种植密度的增大,小麦单株生产力呈下降趋势,而群体产量呈先增大后下降的趋势。     

冬小麦根系活力与产量性状关系的研究

在大田条件下对6个冬小麦品种（系）不同生育时期根系活力（0－20cm耕层）的变化及其与产量性状的关系进行了分析。结果表明,在整个生育期内,不同小麦品种（系）的根系活力变化总趋势相似,但不同的品种（系）间存在差异,华麦9号、21015、鄂恩1号、华麦8号等4个品种（系）根系活力在拔节期增至最大值,而鄂麦12号、9214等2个品种（系）在孕穗期达最大值。小麦整个生育期内的根系活力的平均值与单株产量呈极显著正相关,但不同生育期根系活力对产量性状的影响并不相同,分蘖期根系活力对单株成穗数影响较大,孕穗期根系活力对穗粒数影响较大,千粒重受拔节期根系活力影响较大,穗粒重受分蘖期、灌浆期根系活力的影响较大。     

粉垄耕作对潮土冬小麦生长及产量的影响初探

为探讨耕作方式对小麦产量的影响,研究了新型耕作方式——粉垄耕作对旱地潮土冬小麦生长和产量的影响,以期从农作制度的改进上破解粮食增产问题,保障国家粮食安全。设旋耕(12~16cm,CK)和粉垄耕作(FL1:20~30 cm,FL2:30~40 cm)3个处理。结果表明,粉垄耕作能够增加小麦的穗粒数和产量。FL1、FL2处理的群体数分别为730.6万茎/hm2、761.4万茎/hm2,分别比CK(683.9万茎/hm2)显著增加46.7万茎/hm2、77.5万茎/hm2。FL1、FL2处理的小麦穗粒数均为31.2粒,比CK(26.8粒)极显著增加4.4粒。FL1、FL2处理能增强旗叶的光合性能,小麦旗叶的SPAD值分别为51.3、46.7,均极显著高于CK(20.2)。FL1(8 137.6 kg/hm2)、FL2(8 481.2 kg/hm2)处理的小麦产量均显著高于CK(6 518.5 kg/hm2),分别比CK增产24.8%、30.1%。     

不同水肥处理对小麦冠层结构、产量和籽粒品质的影响

为探究不同水肥处理对小麦冠层结构、产量和籽粒品质的影响,采用抗旱品种石农086为试验材料,设置5个施氮量(0、150、225、300、375 kg·hm^-2,分别简记为N₀、N₁₅₀、N₂₂₅、N₃₀₀、N₃₇₅)和3种灌水方式(不灌水,拔节期灌1次水,拔节期和开花期各灌1次水,每次灌水量600 m³·hm^-2,分别简记为W₀、W₁、W₂),相互组合形成9个处理(W₀N₀、W₁N₁₅₀、W₁N₂₂₅、W₁N₃₀₀、W₁N₃₇₅、W₂N₁₅₀、W₂N₂₂₅     

冬麦播前耕作方式对麦玉轮作体系中玉米季土壤水分、籽粒灌浆特征及产量的影响

【目的】黄淮海平原是我国典型的冬小麦-夏玉米周年轮作区,研究小麦季播前耕作对夏玉米产量形成的影响,为麦玉轮作模式下优化耕作模式以促进夏玉米高产稳产提供理论依据。【方法】基于6年长期定位试验,设置3种冬小麦播前耕作模式,连年深耕（deep tillage,DT）、连年免耕（no-tillage,NT）和一年深耕两年免耕的轮耕（rotation tillage,RT）。【结果】RT、DT处理较NT处理显著提高夏玉米灌浆期耕作扰动的0—40 cm土层贮水量,RT处理较DT处理高4.89%—11.02%（2022年）和4.43%—6.06%（2023年）,RT处理较NT处理高8.16%—16.69%（2022年）和6.78%—17.23%（2023年）。RT处理在玉米灌浆期仍能维持较高叶面积指数,灌浆期前中期RT处理叶面积指数较DT处理增加1.41%—14.28%（2022年）和9.03%—14.46%（2023年）,较NT处理增加14.80%—27.56%（2022年）和21.25%—29.39%（2023年）。RT处理花后干物质转移对籽粒贡献率较DT、NT处理提高3.77%、40.36%（2022年）和7.26%、19.91%（2023年）。Logistic方程模拟结果表明3个灌浆阶段的参数大体表现为速增期>渐增期>缓增期,其三粒位表现下部籽粒>中部籽粒>上部籽粒,3个处理各参数变化均表现为RT>DT>NT,其中RT处理提前达到最大灌浆速率,且平均灌浆速率较DT、NT分别增加6.35%、8.06%（2022年）和6.34%、9.84%（2023年）。RT、DT处理百粒重较NT处理显著提高2.71%、6.03%（2022年）和9.02%、12.56%（2023年）,RT处理产量较DT、NT处理显著提高8.92%、14.15%（2022年）和6.25%、19.45%（2023年）。分析产量形成结构方程模型可知,0—40 cm土层贮水量对产量的直接效应和间接效应分别为0.420和0.551,0—40 cm土层贮水量不仅能直接促进产量形成,还能通过地上部生物量以及平均灌浆速率影响产量。【结论】土壤贮水量是提高产量的重要驱动因子,RT能够提高夏玉米灌浆期土壤贮水量,从而增加叶面积指数,延缓叶片衰老时间,增加干物质积累,优化籽粒灌浆特性,促进干物质和籽粒灌浆速率的提高,最终提高夏玉米产量。     

成都平原周年耕作模式对稻茬小麦产量与品质性状的持续效应

【目的】小麦产量和品质性状除了受遗传因子控制外,还受到生态环境条件和耕作栽培措施等外部因子的影响。研究周年耕作模式对小麦产量和品质的持续效应可为优化区域耕作制度提供依据。【方法】基于2004年小麦秋播时建立的长期定位试验,研究成都平原稻麦轮作区耕作方式与秸秆还田两个因素的5种周年组合模式（麦免稻旋WZRR,麦免稻旋+秋菜WZRRV,麦稻双免WZRZ,麦稻双免垄作WRZB,周年旋耕无秸秆还田CK）对小麦生长发育、产量与品质性状的持续影响效应。【结果】所有耕作模式的小麦产量及产量构成因子在年际间均呈波动性变化,对照产量在多数年份都处于低值水平,7年平均较其它处理低3.0%-4.7%,随时间推延下降趋势明显,年均递减0.125 t•hm-2。所有处理的有效穗均无明显的时间变化趋势,但穗粒数下降趋势和千粒重上升趋势明显。7年平均,对照的有效穗显著低于其它处理,而穗粒数、单位面积粒数和千粒重在处理之间均无显著性差异。免耕与秸秆还田组合模式具有不同程度提高小麦主要生育阶段耕层土壤速效N、P、K含量和改善中后期个体与冠层质量的作用。WZRZ、WRZB处理的多数小麦品质性状与CK相当或略优,而WZRR、WZRRV处理有降低籽粒蛋白质含量、沉降值、面团稳定时间的趋势。【结论】免耕与秸秆还田利于稳定小麦产量和改善耕地质量,尤以周年免耕秸秆全量还田模式最好。     

小麦籽粒灌浆性状的配合力研究

以 6× 6双列杂交的F1～F3 及亲本为试材 ,对籽粒灌浆持续期和籽粒灌浆速率进行配合力分析。结果表明 ,籽粒灌浆性状的GCA (一般配合力 )和SCA (特殊配合力 )均方达显著水平 ,说明籽粒灌浆性状的遗传受基因加性效应和非加性效应共同作用。随世代推进 ,基因加性变异在总遗传变异中的比重逐渐加大。世代与GCA、SCA的互作极显著。F1与F2 、F3 的GCA、SCA相关不显著 ;F2 与F3 的GCA表现基本一致。在进行籽粒灌浆性状的家系育种时 ,应考察F2 及以后世代的亲本配合力及组合     

轮耕促进豫北潮土区小麦根系生长和产量增加

【目的】基于耕作定位试验,探索适宜豫北潮土地区的耕作模式。【方法】试验基于始于2016年的耕作定位试验,试验3年一个轮耕周期,选择5个典型处理：（1）连续旋耕（RT-RT-RT）;（2）深耕-旋耕-旋耕（DT-RT-RT）;（3）深耕-旋耕-浅旋耕（DT-RT-SRT）;（4）深耕-条旋耕-浅旋耕（DT-SRT-SRT）;（5）深耕-浅旋耕-旋耕（DT-SRT-RT）,于2021年测定并分析不同轮耕模式下小麦各生育时期根系性状、光合特性、小麦养分含量、产量,以及土壤孔隙性、土壤团聚体分布。【结果】相较于RT-RT-RT,其他轮耕模式均促进了小麦根系生长,其中以DT-SRT-RT处理的效果最为显著。在拔节期各根系性状增幅最高,其中总根长（RL）提高了80.8%,根表面积（SA）提高了54.1%,根体积（RV）增大了51.5%,根直径（RD）增大了21.9%。随着生育时期推进,各根系性状增幅逐渐下降,其中RL增幅为39.0%—28.8%,SA为21.7%—10.8%,RV为12.4%—17.8%,RD为17.5%—24.5%。与RT-RT-RT处理相比,轮耕处理的小麦光合特性均有所改善,净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）和蒸腾速率（Tr）以DT-SRT-RT 处理较为明显,在拔节期涨幅分别为25.7%、41.5%和20.5%;在开花期分别提高了55.4%、21.7%和17.4%,但在灌浆期只有Pn和Gs分别提高了9.7%和13.6%,而Tr则降低了6.7%。与RT-RT-RT处理相比,不同轮耕处理不同程度上提高小麦各器官内全量养分含量,其中DT-SRT-RT处理叶、茎和根中氮含量分别提高了66.2%,80.1%和61.1%;叶和茎中的磷含量提高了31.2%和38.4%;根系钾含量提高达50.0%。相较于RT-RT-RT,DT-SRT-RT处理显著提高了20—30 cm土层土壤孔隙度,最高提高了27.1%;轮耕处理显著降低了0—30 cm土壤容重。轮耕处理有助于提高>0.25 mm土壤大团聚体的占比,其中DT-SRT-SRT处理显著提高了0—20 cm土层>0.25 mm大团聚体的占比;但轮耕处理降低了<0.053 mm黏粉粒的占比。此外,不同轮耕模式的小麦根冠比、穗数、穗粒数、千粒重和产量均高于RT-RT-RT处理,其中DT-SRT-RT处理根冠比增加了55.6%,穗数提高了45.3%,产量提高了20.7%。由相关性分析可得知,根长、净光合速率、气孔导度和产量均呈正相关关系。【结论】在豫北潮土小麦玉米轮作区,轮耕模式改善了土壤孔隙性及小麦根系构型,提高了小麦光合速率、植株全量养分含量和产量,其中以深耕-浅旋耕-旋耕效果最佳。