氮肥和种植密度对带状种植小麦抗倒能力的影响及边际效应

西南地区小麦以套作为主,因有效穗不足而使产量受到严重制约。本研究目的是提出该地区套作小麦高产栽培的适宜密度和氮肥施用量,提高小麦生育后期的抗倒伏能力,确保有效穗和最终产量。2009-2010和2010-2011连续两年度,选用主推品种川麦42,在纯氮120 kg hm^-2和180 kg hm^-2 2个施氮水平下,按60、120、180、240和300万株 hm^-2密度进行带状种植,对小麦群体发展、茎秆形态特征和倒伏机械特性进行了行间差异分析。结果表明,边行、次边行和中间行均随种植密度的增加茎蘖数和有效穗增多,但单株干物重及其在穗中的分配比例下降,茎秆质量降低。群体发展和个体质量在拔节后表现出显著的边行优势,成穗率、有效穗、单茎干物重、节间粗度、茎壁厚度、节间充实度和机械强度均以边行最优;同时密度对边行优势有显著影响,在180万株 hm^-2密度下,边行的有效穗基本达到饱和;密度继续增加时次边行和中间行的有效穗显著增加,并伴随株高和重心高度增加、单茎干物重降低、干物质分配在穗中的比例减小、节间充实度和茎秆机械强度急剧下降、倒伏时期提前、倒伏指数和倒伏程度增加。增加施氮量有提高中间行茎秆机械强度和降低倒伏指数、增强茎秆抗倒伏能力的趋势,但总体表现不显著。因此认为,120~180万株 hm^-2种植密度有利于套作小麦个体和群体质量的协调,是南方丘陵旱地带状种植小麦抗倒高产的适宜种植密度。     

不同种植方式对水稻植株发根力的影响

采用剪根水培和3H核素示踪的方法研究了种植方式对水稻植株不同生育阶段发根力的影响。结果表明:发根力指标在整个生育期内呈单峰曲线,单株根长、根数和根重均在孕穗期达到峰值;3种种植方式中,常耕插秧处理的植株在拔节至抽穗期发根力最强,而免耕留茬抛秧处理的发根力最低。抽穗后10d,免耕留茬抛秧处理的新根重、新根3H-同化物比活度、总活度和分配比例均最高。新根干重与新根的3H-同化物分配比例呈极显著正相关,与穗的3H-同化物分配比例呈极显著负相关。     

株行配置对带状条播小麦群体光环境及抗倒伏性能的影响

【目的】旨在筛选四川丘陵带状机播小麦高产抗倒的株行配置方式。【方法】采用二因素裂区设计,主区为品种,选用紧凑型川农27和半紧凑型绵麦367,副区为带宽2 m和种植密度150×104 hm-2固定情况下的7种行数和行距配置方式,即每带种植5行和行距20 cm + 20 cm + 20 cm + 20 cm（CK,传统“双三零”模式）、每带3行和行距30 cm + 30 cm（F3-1）、每带3行和行距35 cm + 35 cm（F3-2）、每带3行和行距40 cm + 40 cm（F3-3）、每带4行和行距20 cm + 20 cm + 20 cm（F4-1）、每带4行和行距20 cm + 30 cm + 20 cm（F4-2）以及每带4行和行距20 cm + 40 cm + 20 cm（F4-3）,研究减少种植行数和扩大行距对带状条播小麦群体透光率、抗倒伏性能及产量的影响,并探讨了透光率与抗倒伏性能间的关系。【结果】两品种表现一致,带状小麦边行抗倒伏性能显著高于内行,内行抗倒伏性能与群体透光率呈显著正相关。种植行数由5行减少为3或4行,再增大行距后,群体透光率显著提高,边行与内行的抗倒伏性能均得到改善,内行优化效果尤为显著,表现为株高和重心高度降低,单茎干物质积累量增多,基部第二节间缩短变粗,茎壁加厚,机械强度、节间充实度、节间干密度、纤维素及木质素含量提高,倒伏指数减小,边行优势减弱,群体更为均衡,田间不易发生倒伏,且成穗数及产量增加。CK的边行茎秆质量最优,抗倒伏能力最强,但内部透光率最低,内行茎秆质量严重劣化,以中间行最为显著,边行优势最强,田间倒伏率高,且产量低于F3-3和F4-3,仅与F3-2和F4-2相当。【结论】四川丘区带状机播小麦高产抗倒最佳株行配置方式为种植3行行距40 cm+40 cm或种植4行行距20 cm+40 cm+20 cm,其次为种植3行行距35 cm+35 cm或种植4行行距20 cm+30 cm+20 cm,以上均可替代传统“双三零”模式。     

农机农艺融合人才培养模式研究

丘陵旱地是四川的主要农业区,“麦/玉/豆”种植模式在丘陵旱地已形成规模化,由于配套机械化水平低,加之农村劳动力大量输出,亟需培养大量具有农机和农艺知识的复合型人才来解决生产力低、劳动力不足等问题.通过开展“农机农艺融合”人才培养模式的研究,提高农业机械化及其自动化专业学生农机与农艺融合的意识和理论水平,培养农业机械化及其自动化专业学生的实践创新能力.     

丘陵旱地套作小麦机播技术

一、技术背景 丘陵旱地套作小麦种植面积占我省小麦种植面积的绝大部分,然而,随着该区域农村主要劳动力的大量转移,农业生产劳动力短缺,人工劳动力成本大幅度增加,以往的精耕细作已不再适应当前农村劳动力结构现状。小春生产出现滑坡,种植粗放,套作小麦有效穗常不足10万/亩,亩产在200kg/亩左右徘徊,个别地方甚至出现小春这一季耕地撂荒的现象。     

氮肥运筹对四川丘陵旱地带状种植小麦碳素同化、运转和产量的影响

为探讨四川丘陵旱地氮肥运筹对带状种植小麦碳素同化、运转和产量的影响,以川麦42号为材料,研究不同施氮量和施氮方式对带状种植小麦植株非结构性碳水化合物(NSC)的同化和转运的影响。结果表明:施用氮肥能有效提高花后旗叶叶绿素含量,促进花后NSC的累积,提高其对籽粒NSC的贡献率,但是过量施氮不利于茎鞘中可溶性糖(WSC)向籽粒的转运,同时花后NSC积累量及其对籽粒NSC的贡献率降低,不利于籽粒中NSC的累积;氮肥分次施用能显著提高花后旗叶叶绿素含量,促进花后NSC的累积,提高花后NSC对籽粒NSC的贡献率,尤以拔节期追施效果最佳。本试验条件下,施氮量为135～180kg/hm2、施氮方式为底肥∶拔节肥=7∶3时,小麦花后旗叶叶绿素含量较高,并能维持较长的高值持续期,花后NSC积累量增加,且其对籽粒NSC的贡献率提高,籽粒中NSC积累量增加,产量最高。     

不同氮肥用量及其生育期分配比例对四川丘陵区带状种植小麦氮素利用的影响

【目的】带状种植是四川小麦的典型种植方式,主要分布在丘陵旱地,与玉米构成小麦/玉米复合种植系统。本文通过两年大田试验研究了不同氮肥用量和生育期分配比例对四川丘陵旱地带状种植小麦氮素吸收累积、 分配与转运的影响,以及氮素利用效率和土壤氮残留问题,筛选适合于该地区带状种植小麦的适宜氮肥用量和分配比例,为生产应用提供理论和技术依据。【方法】试验在四川省仁寿县进行,试验材料为四川主推品种川麦42,带状种植(即2 m为一带,种5行小麦,行距20 cm,小麦幅宽80 cm,预留行1.2 m),2BSF-4-5A型谷物播种机播种,密度150104 plant/hm2。试验采用二因素裂区设计,施氮量为主区,设N 90(N1)、 135(N2)、 180(N3)、 225(N4) kg/hm2 4个水平;生育期分配比例为裂区,设基肥一次性施入(R1)、 底肥:苗肥=7:3(R2)、 底肥:拔节肥=7:3(R3)和底肥:苗肥:拔节肥:孕穗肥=5:1:2:2(R4)4个水平,并以不施肥(CK)为对照。【结果】 1)施用氮肥后收获期地上部植株总吸氮量显著提高,开花期植株各营养器官氮素积累量、 成熟期叶和茎鞘中氮素残留量以及转运氮的贡献率均随施氮量的增加而增加,而花后氮素同化量及其对籽粒氮的贡献率随施氮量增加呈先增后降的趋势,在施氮量为N 135 kg/hm2时达最大。底肥:拔节肥=7:3的施氮方式有利于提高花后氮素同化量及其对籽粒氮贡献率,而底肥:苗肥:拔节肥:孕穗肥=5:1:2:2的施氮方式有效地促进了花前贮存氮素向籽粒转移,同时也增加了成熟期氮素在营养器官中的残留,降低了氮素在籽粒中的分配比例;2)氮利用效率和植株氮生产力均随施氮量的增加而降低,土壤中残留的全氮、 NO-3-N及NH+4-N含量则随施氮量的增加而增加;在施氮量较高(N 180～225 kg/hm2)的条件下,底肥一次施极大地增加了土壤中氮的残留,且随施氮量增加,拔节期一次性追肥土壤中氮残留也增加,氮肥分次追施和加大分配比例能够有效降低土壤中的氮素残留; 3)在四川丘陵旱地套作条件下,施氮量和籽粒产量的关系可用二次曲线方程来拟合,平均每生产100 kg籽粒需N 3.6 kg;施氮量为180 kg/hm2、 分配比例为底肥:拔节肥=7:3时籽粒产量最高,可达4800 kg/hm2(第二年4706 kg/hm2),较CK增产27.6%(第二年增产25.6%)。【结论】综合考虑小麦籽粒产量、 氮吸收利用特性以及土壤中残留氮量,在保证获得较高小麦产量(4650 kg/hm2以上)的前提下,应适当减少氮肥用量,采取氮肥后移及分次施用的方式。本试验条件下带状种植小麦推荐的氮肥用量为N 135～180 kg/hm2,分配比例为底肥:拔节肥=7:3。     

水稻栽后植株氮素积累特征及其与根系生长的关系

以冈优22、Ⅱ优162和K优047为材料,通过大田试验研究了不同种植方式下水稻秧苗栽后根系和地上部氮素积累的动态特征及其与根重的关系。结果表明,栽后40.d内,地上部及根系氮素积累量呈指数模型增加。茎鞘、发根节和叶片氮含量与根重呈极显著正相关;根系氮含量与根重呈显著负相关;各器官氮积累动态与根重均呈极显著的正相关关系。全生育期植株氮积累量拟合Logistic曲线较好,决定系数在0.988以上,氮素积累量与根重呈显著的正相关关系,生育期越靠前,相关系数值越大。3种种植方式中,自移栽至孕穗期氮积累量以常耕插秧最高,常耕抛秧其次,免耕高留茬抛秧较低;孕穗后免耕高留茬抛秧各器官氮含量最高,氮积累量也逐渐超过常耕抛秧。3个杂交稻组合中,前期以冈优22的氮积累量最高,后期Ⅱ优162增加速率较快,K优047在整个生育期中均最低。     

始穗后弱光对水稻干物质积累与产量的影响

研究了始穗后弱光对3个杂交稻组合的物质积累、分配、运转、穗部性状与产量的影响。结果表明,随光强降低,干物质生产和积累的速度减慢,净同化率降低,穗后累积的干物质量大幅度减少,茎鞘贮藏性光合产物的输出率及转化率高于对照,品种间有差异,干物质分配到穗中的比例低于对照。遮光极显著地降低了水稻的产量,遮光49%和69%时,产量分别降低40 1%和62 1%,主要是极显著地影响了稻穗结实,结实率分别下降27 8%和44 2%;粒重,特别是弱势粒重及籽粒充实率随光强的减弱也显著降低。     

耕作方式、播深及覆土对机播套作小麦群体质量和产量的影响

为探讨发展丘区套作小麦机播技术配套的农艺措施,该试验分别在翻耕和免耕条件下,设置了播深（2、5、8 cm）、覆土（不覆土为对照）对小麦群体质量和产量的影响。结果表明,3种农艺措施对群体质量和产量影响大小的先后顺序是播深＞耕作方式＞覆土。其中播深对群体质量和产量指标的影响均达显著水平,最适播深为5 cm,8 cm次之;播深 2 cm时分蘖少群体小,主要依靠主茎成穗,且干物质积累量、叶面积指数及产量显著减小。免耕优于翻耕,免耕能扩大群体,同时显著提高花后干物质积累量、有效穗数、茎蘖成穗率及产量。覆土利于群体苗期分蘖和花后干物质积累,达到显著增产效果。另外,3种农艺措施的交互作用显著。综合来看,丘区套作小麦机播技术配套的农艺措施宜选用“免耕+播深5 cm+覆土”,利于优化群体质量提高整体产量水平。