气候变暖对河西走廊绿洲灌区主要作物需水量的影响

作物需水量是农田水分循环系统中最重要的因素之一。在未来温度上升1～4℃的情景下,研究了气候变暖对我国河西绿洲灌区主要作物需水量的影响。结果表明,气候变暖对不同作物需水量的影响程度不同。其中对棉花和玉米需水量的影响最大,对小麦的影响次之。当生长期内温度上升1～4℃时,棉花需水量将增加2.17%～12.66%,相当于15.00～83.00 mm;玉米需水量将增加1.90%～11.49%,相当于14.60～82.50 mm;小麦需水量将增加1.80%～10.03%,相当于9.70～50.70 mm。气候变化对作物需水量的影响存在一定地域性差异。当增加1℃时,对干旱区武威作物需水量的影响略大于极端干旱区敦煌。当增加2℃时,武威和敦煌的作物需水量几乎相当。当增加3和4℃时,则对敦煌作物需水量的影响大于武威。根据河西绿洲灌区目前的种植结构,当温度上升1～4℃时,估算将使整个地区棉花的灌溉需水量增加0.11,0.21,0.37,0.62亿m³;玉米的灌溉需水量增加0.16,0.33,0.56,0.93亿m³;小麦的灌溉需水量增加0.14,0.26,0.45,0.71亿m³;总的灌溉需水量增加0.41,0.80,1.38,2.25亿m³。气候变暖将使河西绿洲灌区业已紧张的水资源供需矛盾更加突出。     

施磷对胡麻生长率和磷吸收利用率及其产量的影响

以胡麻"陇亚杂1号"为供试品种,研究了不同施磷水平(P2O5:0,75,150 kg·hm~(-2)和225 kg·hm~(-2))对胡麻籽粒产量性状、灌浆时间、生物生长率、磷的吸收率、籽粒产量、产油量和磷肥利用率的影响及其与籽粒产量间的关系。结果表明,施磷使千粒重增加10.09%,单株籽粒重提高23.01%;灌浆时间延长7.62%;生物量生长率、经济生长率和籽粒生长率分别提高10.15%,15.60%和8.69%,但对胡麻每株蒴果数和每果籽粒数没有影响;磷的吸收率、磷的经济吸收率和籽粒磷的吸收率分别提高31.40%,37.84%和29.57%;籽粒产量和油产量分别提高16.97%和17.93%;磷肥利用率随施磷量增加而减小;籽粒产量与经济生长率呈极显著正相关,与单株籽粒重、千粒重、灌浆时间、生物量生长率和籽粒生长率呈显著正相关。试验区施磷量(P_2O_5)75~150 kg·hm~(-2),可以实现胡麻高产和磷肥高效利用目的。     

基于APSIM的油用亚麻叶面积指数模型构建

为准确模拟油用亚麻叶面积指数,构建油用亚麻生长模型,本文研究环境效应和作物遗传特性对叶面积指数的作用,分别利用2012-2013年定西试验区不同密度、2012-2013年榆中试验区不同施氮、磷量试验测量数据构建模型,采用潜在叶片数、叶片尺寸和种植密度构建潜在叶面积指数;研究同化作用、水分和氮素胁迫的限制构建实际叶面积指数;研究熟化、光竞争、水分胁迫等引起的衰老叶面积指数,从而构建基于APSIM(农业生产系统模型)的油用亚麻叶面积指数模型。利用2014年定西和榆中的实际测量数据对模型进行校正。模型检验结果表明,该模型能够较准确地模拟油用亚麻叶面积指数,RMSE最小值0.043,最大值0.672,决定系数R2取值范围0.56~0.98,模型拟合效果良好。同时,研究结果表明,定西试验站合理密植7.5×106粒·hm-2,可获最大叶面积指数(盛花期)3.92,榆中试验区最佳施氮量75kg·hm-2、施磷(P2O5)量75kg·hm-2在盛花期获得最大叶面积指数4.486。     

不同施钾水平对胡麻钾素营养转运分配及产量的影响

以胡麻“坝选3号”为材料,设置不施钾(K₀)、低钾(K₁,18.75 kg K₂O/hm²)、中钾(K₂,37.5 kg K₂O/hm²)和高钾(K₃,56.25 kg K₂O/hm²)4个施钾(K₂O)水平,于2011-2012年在河北省张家口市开展田间试验,研究了不同施钾量对胡麻钾素营养转运分配及其产量的影响。结果表明,胡麻根、茎、叶和籽粒等器官的钾素累积主要在生殖生长阶段,占全生育期累积量的41.28%～64.09%;与不施钾相比,施钾条件下胡麻根、茎和叶钾素转运量分别增加了35.60%,29.06%和43.75%。根、茎和叶中均有钾素转运到籽粒,转运率分别为17.78%～24.85%,14.82%～23.00%和39.40%～46.20%,对籽粒钾素的贡献率分别为6.71%～14.12%,11.24%～23.97%和17.26%～50.83%。较不施钾处理,低、中和高钾水平下籽粒产量分别增产14.90%～24.12%,29.93%～30.11%和15.65%～23.13%,且中钾处理下增产幅度最大。综合胡麻钾素积累、转运与分配规律以及籽粒产量,本试验区同等肥力土壤条件下,要实现胡麻高产高效以施钾量37.5 kg/hm²为宜。     

不同密度条件下旱地胡麻灌浆特性研究

在定西干旱生态条件下,以陇亚10号胡麻为材料,研究了密度对籽粒灌浆特性和农艺性状的影响。结果表明:随着种植密度的增大,胡麻分枝数、蒴果数减小,株高波动性变化;胡麻籽粒干物质积累过程呈"S"型曲线,可用Logistic模型进行模拟,相关系数达0.99以上,花后6~31 d籽粒干物质积累速度最大;胡麻最大灌浆速率、平均灌浆速率和灌浆持续期均受种植密度的影响,处理间平均灌浆速率差异明显,其中以600万株·hm-2的平均灌浆速率最高,1 050万株·hm-2的平均灌浆速率最低;不同密度处理间百粒重和产量存在显著性差异,600万株·hm-2处理的百粒重和籽粒产量最大,显著高于1 200万株·hm-2处理。说明在实际生产中要根据不同胡麻品种类型选择最佳的种植密度。     

密肥互作对全膜双垄沟播玉米产量及水分利用效率的影响

为进一步完善全膜双垄沟播玉米栽培技术体系,采用大田随机区组试验法,研究了不同密度和施肥水平对全膜双垄沟播玉米产量和水分利用效率的影响。结果表明：6.75×10⁴株·hm^-2种植密度下玉米产量和水分利用效率显著高于4.50×10⁴株·hm^-2密度处理。不同施肥处理条件下,玉米穗 行数和产量均以施纯氮180 kg·hm^-2,施过磷酸钙144 kg·hm^-2处理最高;玉米百粒重和 水分利用效率均以施纯氮210 kg·hm^-2,施过磷酸钙168 kg·hm^-2最高;6.75×10⁴株·hm^-2密度下施纯氮210 kg·hm^-2,施过磷酸钙168 kg·hm^-2处理互作效应显著,玉米百粒重、产量和水分利用效率均高于其他处理。说明6.75×10⁴株·hm^-2密度下施纯氮210 kg·hm^-2,施过磷酸钙168 kg·hm^-2是当地全膜双垄沟播玉米生产中比较理想的种植密度和施肥水平。     

胡麻产量形成模拟模型研究

胡麻产量形成模型是胡麻生长模型中的重要子模型,其准确性关系到整个模型的模拟性能。本研究拟构建能较准确预测不同生产情况下胡麻的产量形成模型,为胡麻实际生产提供科学指导。模型利用2012—2013年胡麻西北主产区定西和榆中试验站不同肥料、不同播种方式、不同种植密度和不同氮磷水平的试验结果,以胡麻生理生态过程为主线,分别构建了产量构成因素法(基于品种遗传参数:单位面积蒴果数、每果粒数、粒重与水肥胁迫因子、累积光合速率)的产量形成模型和基于粒壳比法(基于粒壳比和蒴果干物质总量)的产量形成模型;利用2014—2015年试验区实测数据对模型进行较广泛验证。验证结果表明,产量构成因素法对定西地区不同肥料、不同播种方式、不同种植密度产量模拟值的RMSE平均为133.47 kg×hm~(-2),粒壳比法的RMSE平均为195.51 kg×hm~(-2);利用最小二乘法计算的决定系数R2产量构成因素法与粒壳比法分别为0.819 8和0.743 9。榆中地区12个氮磷处理水平产量构成因素法平均RMSE值为140.70 kg×hm~(-2),粒壳比法的RMSE平均为193.22 kg×hm~(-2);产量构成因素法与粒壳比法预测的产量值与观测值R2分别为0.832 9和0.805 8。结果表明,产量构成因素法对产量的模拟效果优于粒壳比法,针对不同品种不同栽培方式,把单位面积蒴果数、每果粒数与粒重作为品种遗传参数的产量构成因素法能更精确模拟胡麻的产量,具有较高的预测性和通用性。     

陇东旱塬油菜茬复种不同玉米品种的光合生理特性及产量的比较

【目的】针对陇东地区热量资源一季有余,两季不足的特点,筛选适宜在陇东旱塬种植的高水分利用效率和高光合效率的复种玉米品种.【方法】通过田间试验,比较研究油菜收获后复种‘德美亚1号’‘德美亚2号’‘CX350’‘金顿302’‘新玉40’‘新玉54’6个玉米品种的光合生理特性及产量和水分利用效率.【结果】6个玉米品种的叶面积指数和叶片叶绿素SPAD值均表现为‘德美亚2号’最大;6个品种开花后的净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs)均随生育进程的推进而逐渐降低,其中在花后50d内‘德美亚1号’和‘德美亚2号’的Pn和Gs始终高于其他品种.6个品种胞间CO_2浓度(Ci)随生育进程的推进而逐渐增加,其中‘金顿302’在花后50d内具有较高的Ci,最高达306.7μmol/mol,且该品种干物质积累量显著高于其他品种.百粒质量和产量均为‘德美亚2号’最大,较最小的‘金顿302’分别高20.23%和16.50%.【结论】综合以上指标,认为‘德美亚’品种是当地首选的复种玉米品种,其次可选‘新玉’系列品种.     

地肤地上部水浸提液对胡麻的化感机理研究

为了探明地肤地上部水浸提液对胡麻的化感机理,以盆栽试验结合实验室分析,研究了不同浓度的地肤地上部水浸提液对胡麻抗氧化性酶——超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性及脂质过氧化产物——丙二醛(MDA)含量的影响。结果表明,在不同浓度地肤地上部水浸提液胁迫下,胡麻的SOD、POD活性均随着胁迫时间的延长呈先升高后降低的趋势,MDA含量呈平稳上升趋势;在同一处理时间段,随着处理浓度的升高,SOD、POD活性促进(抑制)率变大,MDA含量增大。表明地肤地上部水浸提液化感物质对胡麻保护性酶活性和膜脂过氧化作用有重要影响。     

干旱胁迫及复水对豌豆根系内源激素含量的影响

采用盆栽试验方法,研究了干旱胁迫及复水对豌豆根系脱落酸(ABA)、吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GA)和玉米素(ZT)等4种内源激素含量的影响.结果表明:不同程度的干旱胁迫均导致各生育期豌豆根系ABA和IAA含量增加,GA和ZT含量减少,且随干旱胁迫程度的加重变化量增大.同时对各生育期豌豆根系内源激素比例产生影响,对ZT与ABA、GA与ABA、GA与IAA、ZT与IAA比例影响较大,对ZT与GA、IAA与ABA比例影响较小.旱后复水可对各生育期豌豆根系内源激素含量产生补偿效应,其补偿量决定于豌豆生育时期、干旱胁迫强度和复水历时.同时促进各生育期豌豆根系内源激素比例发生变化.