冬小麦籽粒可溶性糖和淀粉含量的动态变化

本研究以不同品种的冬小麦为对象,在不同种植密度条件下,分析了开花期籽粒可溶性糖和淀粉含量的变化规律。结果表明,在整个灌浆期,两个品种冬小麦籽粒中的可溶性糖含量均表现为下降趋势,并且在花后15 d前表现为下降迅速,花后20 d逐渐趋于缓慢;淀粉含量则表现为上升趋势,且以开花至花后15 d上升明显。研究结果可为冬小麦调优栽培提供理论依据。     

不同糜子品种对低氮胁迫的生物学响应

采用溶液培养的方法,研究了低氮胁迫下不同糜子品种苗期生物学性状、 氮素吸收利用效率差异及与根系形态生理指标之间的相关关系。 结果表明, 低氮胁迫下,糜子地上部生长受抑程度大于根部,植株氮累积量降低但氮利用效率明显提高。晋黍7号株高、 叶面积、 茎叶干重、 根干重、 总根数、 总吸收面积和活性吸收面积下降幅度在所测试品种中均最小, 其总氮累积量分别是晋黍1号、 晋黍5号、 晋黍8号的1.35、 1.50、 1.39倍,根系氮累积量/总氮量的百分率增加的幅度和地上部氮累积量/总氮量的百分率下降的幅度均最低,分别为9.75% 和 3.47%; 植株氮利用效率比晋黍1号、 晋黍5号、 晋黍8号分别高20.92%、 12.44%、 14.83%。晋黍7号较其他品种更耐低氮胁迫。低氮胁迫下,糜子根系干重、 总根长、 总吸收面积与总氮累积量呈显著线性相关,表明低氮胁迫下,根系形态生理指标对氮素吸收效率起重要作用。     

糜子氮、磷、钾肥的效应及优化研究

为揭示糜子氮、 磷、 钾肥效应,并提出最优推荐施肥量组合,本试验采用3414不完全正交回归设计,对糜子氮、 磷、 钾肥合理配比施肥效应进行研究,同时对糜子产量进行肥效模型拟合,得出最优经济效益氮、 磷、 钾推荐施肥量。结果表明, 施用氮、 磷、 钾肥, 糜子增产效果显著,最高增产率可达52.31%,缺氮和高氮处理增产率最低,说明适宜的氮肥施用量是影响糜子产量的关键因子。氮、 磷、 钾肥间存在明显的交互作用,配合施用能提高肥效,三因素对糜子产量的影响大小顺序为氮＞磷＞钾,任一因素过量施用均会导致产量显著降低。根据一元二次肥效模型得出糜子氮（N）、 磷（P2O5）、 钾（K2O）的最优推荐施肥量分别为121.61、 78.09、 24.23 kg/hm2,适宜的氮、 磷、 钾施肥比例为1∶0.64∶0.20。     

氮运筹对冬小麦氮素积累量和氮素吸收利用效率的影响

为探明冬小麦生产过程中氮肥的合理施用时期、基追比例及施用量,增加冬小麦氮素积累量和提高氮素吸收利用效率,实现氮肥资源高效利用,通过田间试验,比较分析了不同追肥时期(拔节期、开花期和灌浆期)、基追比(6∶4和5∶5)和施氮水平(0、75、150、225、300 kg/hm²)下冬小麦氮素积累量和氮素吸收利用效率的差异。结果表明,追肥时期、基追比例和施氮量均影响冬小麦氮素积累量及氮素吸收利用效率,并且存在互作效应;追肥时期、基追比例和施氮量对各器官氮素积累量的影响基本表现为:拔节期>开花期>灌浆期、基追比6∶4>基追比5∶5以及施氮量为225 kg/hm²时最大;氮素吸收效率和氮素农学利用效率随施氮量的增加而递减。冬小麦适宜的追肥时期为拔节期、基追比为6∶4、施氮量225 kg/hm²,该氮肥运筹方式下,其籽粒氮素积累量最高,为250.30 kg/hm²。研究结果可为冬小麦合理施氮和栽培技术提供理论依据和技术支撑。     

减氮配施有机肥对燕麦氮积累量及产量和品质的影响

研究减氮配施有机肥对燕麦氮素积累量及产量和品质的影响,并探索减氮50%配施有机肥实现燕麦高产和品质提升的可行性。试验采用随机区组设计,设置7个处理。结果表明,减氮50%(氮肥45 kg/hm~2)配施等量氮的有机肥(7 500 kg/hm~2)处理,燕麦中后期茎鞘、叶片和穗氮积累量达到常规氮肥水平;配施有机肥达到15 000 kg/hm~2时,对燕麦地上部各器官氮积累量有促进作用;减氮50%(氮肥45 kg/hm~2)配施足够有机肥(15 000 kg/hm~2),燕麦产量才能达到常规氮肥效果;而减氮50%(氮肥45 kg/hm~2)配施等量氮的有机肥(7 500 kg/hm~2)有显著提高燕麦籽粒蛋白质含量和β-葡聚糖含量的效果,比常规氮肥分别显著增加10.83%和6.17%。     

基于GIS的荞麦芦丁含量生态区划研究

分析了荞麦芦丁含量与气象因子的关系,结合荞麦地理分布信息,筛选出影响芦丁含量的主要气象因子,利用Arc GIS软件的空间分析功能,对荞麦芦丁含量进行生态区划,并进行评述。结果表明,品种和生态区域对芦丁含量具有明显的影响,而温度、降水、日照时数是影响芦丁含量的主要生态因子。芦丁含量与8月上旬均温、7月大于30℃天数具有负相关性,与8月降水量、生育期日照时数具有正相关性。利用GIS对芦丁含量进行区划,将晋中市分为3个区,即高、中、低芦丁含量荞麦种植区,与实际状况基本符合。研究结果可为高芦丁含量荞麦生产基地的确定和区域化、规模化种植提供参考。     

基于SPA-MLR方法的土壤含水量光谱预测模型研究

以人工调配的不同含水量土壤的高光谱数据为基础,运用11种常规的变换方法对原始光谱反射率进行变换,使用连续投影算法(SPA)提取特征波段,然后建立多元线性回归(MLR)模型,并对不同模型进行评价比较,旨在选择监测土壤含水量的最佳高光谱模型,实现土壤含水量高光谱监测。结果表明,随着土壤含水量的增加光谱反射率先升高后降低;使用SPA提取的特征波段为3~5个,且不同变换处理后提取的特征波段存在差异。利用特征波段建立MLR回归模型,表明原始光谱经一定数学变换处理可以提高土壤含水量高光谱监测精度,其中对数的一阶微分变换处理(T_8)后建立的SPA-MLR模型监测精度最高,其校正模型表现为R~2=0.957,RMSE=2.16,RPD=4.74,验证模型表现为R~2=0.903,RMSE=3.41,RPD=2.95。故基于反射率对数一阶微分变换处理所建立的SPA-MLR模型可以更好地实现土壤含水量的高光谱监测。     

冬小麦冠层光谱与土壤供氮状况相关性研究

通过设置2个冬小麦品种不同氮素水平的完全随机区组试验,获取冬小麦关键生育期(返青期、拔节期、孕穗期、灌浆期)的土壤氮素、植株氮素和冠层光谱数据,通过分析土壤氮素与植株氮素间的相关关系,间接构建土壤氮素状况的光谱诊断模型。结果表明,不同施氮水平冬小麦各生育期冠层光谱与麦田土壤氮素含量差异显著,土壤硝态氮、碱解氮含量与冬小麦植株氮素含量的相关系数达到0.72以上,相关系数分别在0.72~0.84和0.75~0.82之间,均达极显著水平,而土壤全氮含量与冬小麦植株含氮量的相关性相对较差;研究证实土壤调节植被指数SAVI(1040,680)和比值植被指数RVI(1040,680)分别与土壤硝态氮、碱解氮含量具有重要的关系。另外,基于光谱参数SAVI(1040,680)的土壤硝态氮估算模型(R~2≥0.739 6)和基于RVI(1040,680)所构建的碱解氮含量估算模型(R~2≥0.810 0)具有较好的估测能力,可以实现利用冠层光谱对土壤氮素状况的实时、快速估测。     

基于光谱植被指数的冬小麦叶绿素含量反演

植物功能叶的SPAD值与其氮素和叶绿素有较强的相关性,研究功能叶SPAD与其冠层光谱的关系,对实现植株叶绿素含量快速、无损检测具有重要意义。本文通过对冬小麦生育期的冠层原始光谱进行一阶导数变换,研究其功能叶片SPAD值与冠层光谱的相关性,对监测冬小麦叶绿素含量的敏感波段进行了提取,并建立了叶绿素含量与冠层反射光谱的定量关系。结果表明,基于小麦冠层原始光谱反射率、冠层光谱导数反射率与SPAD的相关系数曲线,提取的各形式下冬小麦叶绿素含量的敏感波段分别为500、690、760和470、630、723nm;并构建了冬小麦叶绿素含量的预测模型,以FDNDVI(630,723)预测模型较好,其R2可达0.9485,模型验证参数R2、MRE和RMSE分别为0.8099、0.0294和1.805,拟合效果较好,表明该模型能有效地对冬小麦叶绿素含量进行预测。该研究结果可为冬小麦长势监测提供一定的理论参考。     

外源硒对苦荞生长发育及子粒硒含量的影响

为了研究外源硒对苦荞生长发育及子粒硒含量的影响,在开花期对大田苦荞喷施不同浓度亚硒酸钠（0、2.5、5.0、10.0和20.0mg/L）,分析在喷硒后5、10、15和35d地上部干生物量和鲜生物量、叶面积指数、叶绿素含量、产量及子粒硒含量的变化。结果表明：（1）在Se1（2.5mg/L）水平下外源硒能够显著提高苦荞地上部干和鲜生物量、叶面积指数、叶绿素含量;（2）在Se2（5.0mg/L）水平下能够显著提高苦荞产量,与对照相比,增幅为13.49%;（3）施硒可以显著提高苦荞子粒硒含量,子粒硒含量随喷施硒浓度的增加而增加,增幅为0.8%~4.2%。综上,适量外源硒能够促进苦荞生长发育,提高产量及子粒硒含量。