不同覆膜方式对大豆根系空间分布的影响

在行上覆膜、行间覆膜及不覆膜3种不同处理下,对大豆根系在0～20cm土层的水平分布和距主茎0～15cm范围的垂直分布进行了系统研究。结果表明,随着土层深度和离主茎距离的增加,根系干重、活力、活跃吸收面积明显减少;同时,宽行分布根系的干重、活力及活跃吸收面积均高于窄行分布的根系干重、活力及活跃吸收面积。不同覆膜方式对根系干重和活力的影响表现为：行间覆膜〉行上覆膜〉不覆膜;对根系活跃吸收面积的影响则表现为：行上覆膜〉行间覆膜〉不覆膜。     

施氮量对大豆抗旱生理特性及水分利用效率的影响

研究不同施氮量下大豆光合生理指标、抗旱生理指标、产量、水分利用效率及品质指标的变化.结果表明,在试验设定的三个施氮量中,光合生理指标以施氮量72 kg/hm2处理最高;抗旱生理指标除叶片相对含水量是以施氮量72 kg/hm2处理最高之外,其他如叶绿素含量及脯氨酸含量均随着施氮量的增加而升高、叶片相对电导率及丙二醛含量均随着施氮量的增加而降低;产量及水分利用效率均为施氮量72 kg/hm2处理最高,其次为施氮量117 g/hm2处理,以施氮量27 kg/hm2处理最低,施氮量72 kg/hm2处理比施氮量27 kg/hm2处理增产24.41%,叶片水分利用效率、耕层土壤水分利用效率及降水水分利用效率分别比27 kg/hm2处理提高6.22%、24.26%及24.29%;随着施氮量增加,大豆籽粒粗蛋白含量下降、磷含量、粗脂肪含量增加,117 g/hm2处理的粗蛋白含量比27kg/hm2处理降低9.34%,磷含量及粗脂肪含量比27 kg/hm2处理提高29.25%及23.49%.总之,适当增施氮肥在一定程度上弥补了干旱胁迫对植株生长发育及代谢活性所造成的伤害,明显改善大豆的光合特性,提高了大豆的抗旱能力,进而提高了大豆产量和水分利用效率,并提高大豆籽粒的粗脂肪含量,在一定程度上改善了大豆的品质,但施氮量不宜过高,否则对大豆产生不良影响.     

青贮玉米不同器官产量贡献率对密度调控的响应

为揭示不同类型青贮玉米各器官产量对于密度调控的响应规律,以粮饲兼用型品种冀承单3号及青贮专用型品种真金青贮31号为供试材料,设5个密度梯度,分别为45 000,60 000,75 000,90 000,97 500株/hm~2,采用随机区组试验设计,进行了青贮玉米不同器官对全株饲用产量贡献率的比较研究。结果表明:冀承单3号全株产量主要贡献器官为籽粒,其次是茎秆和叶片;在45 000株/hm~2及97 500株/hm~2密度下,真金青贮31号全株产量主要贡献器官为叶片,其次为茎秆,再次为籽粒;而在75 000株/hm~2密度下,真金青贮31号全株产量主要贡献器官为籽粒,其次为叶片,再次为茎秆。随着种植密度的增加,茎秆及叶片产量贡献率呈现先降后升变化趋势,苞叶、穗轴及籽粒呈现先升后降变化趋势;而茎秆及叶片含水率随着密度的增加呈现先升后降变化趋势,苞叶、穗轴及籽粒含水率随着密度增加呈现先降后升变化趋势。全株产量与鲜草器官产量呈正相关关系,与籽粒器官产量呈负相关关系,各器官产量均与其含水量呈负相关关系。从全株青贮产量最高角度,推荐冀承单3号适宜种植密度90 000株/hm~2,推荐真金青贮31号适宜种植密度75 000株/hm~2。     

不同覆膜方式对旱作大豆生理特性及水分利用效率的影响

地膜覆盖栽培技术在干旱半干旱地区的应用,改善了农业生产上千旱胁迫的危害,本实验为旱作农业寻找合理的地膜覆盖方式,有效发挥地膜覆盖的抗旱作用。通过覆膜穴播与膜际条播方式种植大豆,以不覆膜种植为对照,比较两种覆膜方式对于大豆生长发育、抗旱生理特性、光合生理特性及水分利用效率的影响。结果表明：行上覆膜大豆比对照增产20．85％,叶片水分利用效率、土壤水分利用效率及降水水分利用效率分别提高105．16％、150．00％及20．43％;行间覆膜大豆比对照增产16．97％,叶片水分利用效率、土壤水分利用效率及降水水分利用效率分别提高112．68％、141．76％及16．98％。行上覆膜及行间覆膜大豆的叶面积指数、光合性能、抗旱性能等显著地高于不覆膜种植,株荚数、荚粒数、百粒重及水分利用效率等指标也明显优于对照。由此可见,行上覆膜及行间覆膜均能有效地促进大豆生长发育、提高水分利用效率及产量,并且两种覆膜方式之间差异不显著。     

氮高效玉米杂交种穗三叶氮积累及生理特性对氮效率的贡献

试验选择不同氮效率的超高产玉米杂交种为材料,应用裂区设计,通过逐步回归和相关分析,研究氮高效杂交种穗三叶生理特性及穗三叶氮积累特点,明确穗三叶氮积累量及生理特性对氮效率的贡献。结果表明,不论是否施用氮肥,吸收效率对氮效率的贡献均高于利用效率,是氮效率差异的主要来源,且高效型杂交种吐丝期穗三叶含氮量及转移量均高于低效型。低氮下,穗三叶吐丝期含氮量、光合速率、胞间CO2浓度、穗三叶硝酸还原酶含量对氮效率的贡献较大,是低氮高效品种筛选的重要指标;高氮下,穗三叶吐丝期含氮量、光合速率、穗三叶硝酸还原酶含量对氮效率贡献较大,是高氮高效品种筛选的重要指标。     

深松和灌水次数对春玉米耗水特性及产量的影响

试验设置深松条件下灌水3次和4次(SI3和SI4)两个处理,以常规浅旋耕灌水3次和4次(RI3和RI4)为对照,研究深松及灌水次数对超高产春玉米生育期耗水规律、灌浆特性及产量的影响。结果表明,与常规浅旋耕相比较,深松处理可显著改善40~100 cm深层土壤水分条件,为深层根系的水分吸收提供保障,促进春玉米生长发育。深松处理较浅旋耕处理生产单位玉米平均节水量为0.149 m~3/kg,节水6.66%,单位耗水量增产量为0.322 kg/m~3,增产7.17%。相同灌水次数条件下,深松处理显著提高春玉米产量构成因素,增产达12.47%。     

内蒙古平原灌区高产春玉米(15 t hm-2以上)产量性能及增产途径

针对内蒙古平原灌区春玉米高产(15 t hm^-2以上)群体产量进一步提高难度大,产量挖潜途径不明确的问题,采用产量构成因素分析与产量性能参数分析相互验证的方法,在4年52点次高产(15 t hm^-2以上)群体产量构成因素分析的基础上,设计不同品种密度试验,研究增密对不同品种群体产量性能的影响,明确不同类型玉米品种的增产途径和栽培调控的主攻方向。结果表明,穗数和穗粒数是决定高产(15 t hm^-2以上)群体产量的主要因素。实现15 t hm^-2以上群体的产量结构为：穗数(7.08~9.60)×10⁴穗,穗粒数477~654粒,千粒重324.7~388.7 g,穗粒重168.9~234.0 g。其合理群体结构衡量指标是LAI_max在6.5以上,平均LAI在5左右,收获期LAI在3.5以上。高秆大穗型品种理想的产量结构是：67 500~75 000穗 hm^-2,每穗610~640粒,千粒重380 g左右,单穗粒重220~240 g,产量大于15 t hm^-2;株高适中的中小穗型品种,理想产量结构是： 75 000~97 500穗 hm^-2,每穗520~600粒,千粒重340~355 g,单穗粒重180~220 g,产量在16.5 t hm^-2以上。密度增加促进平均作物生长率(MCGR)和单位面积总籽粒数(TGN)的增加进而提高产量,但增密后平均净同化率(MNAR)降低导致穗粒数显著降低并限制了TGN的提高潜力。通过增密为主的结构性挖潜,使得群体功能的增益大于个体生产性能的降低,实现高产(15 t hm^-2以上),属于“得失性补偿增产”;在优化群体结构的基础上,提高个体生产能力,突破个体库容降低的限制,进行功能性挖潜,实现群体结构和个体功能协同增益的“差异性补偿增产”,是产量进一步提高的重要途径。     

玉米秸秆低温降解复合菌系降解能力及微生物组成研究

根据还田秸秆配施尿素的生产实际,对玉米秸秆低温高效降解复合菌系GF-20进行氮源培养基驯化,探明其菌种组成和功能多样性及其与菌源菌种结构差异,完善复合菌系筛选方法,促进其开发利用。本文以低温高效降解复合菌系GF-20为研究对象,在硫酸铵和尿素不同配比下连续继代培养10代,获得不同氮源菌系(硫酸铵处理N1,硫酸铵和尿素混合处理N2-N5,尿素处理N6),测定其玉米秸秆降解率,评价复合菌系秸秆降解效率;采用MiSeq高通量测序对菌源土壤样品及不同氮源下继代培养的复合菌系菌种组成和功能多样性进行研究。结果显示N2处理玉米秸秆降解率显著高于其他处理;菌源土壤的Alpha多样性指数显著高于继代培养后的复合菌系,不同处理间N2处理显著高于其他氮处理;菌源和复合菌间以及不同氮处理间菌种组成具有显著差异, N2处理菌种组成多样性较高,菌群结构更加丰富、均匀,且碳水化合物的代谢通路丰度较高。菌源经限制性继代筛选后得到了参与玉米秸秆降解过程的功能菌,能有效提高秸秆降解率,其在硫酸铵和尿素氮源为0.16%+0.04%的条件下,菌系的秸秆降解效率较高,这为复合菌的生产实际开发利用提供了理论依据。     

主要栽培措施对北方春玉米产量贡献的定量评估

【目的】定量化解析主要栽培措施对春玉米产量的贡献,探索北方春玉米缩差增产增效技术途径。【方法】通过综合分析2000年以来我国北方春玉米在品种耐密性、种植密度、耕作方式、养分管理、病害防治等114篇论文数据,同时结合大田栽培措施因子替换试验,定量解析主要栽培措施对春玉米产量的贡献及其优先序。【结果】文献统计分析结果与大田栽培因子替换试验结果基本一致,当前生产主要应用的5项主要栽培措施对春玉米产量贡献的优先序为种植密度、养分管理、品种耐密性、防病（兼化控）、耕作方式,对产量的贡献率分别为12.6%、9.2%、6.7%、6.3%和5.5%,对氮肥偏生产力（PFP_N）的贡献分别为16.7%、4.1%、3.4%、3.8%和3.3%。各措施因子对玉米产量差的影响主要通过影响群体物质生产能力和群体库容量实现,当群体LAI饱和后,如何优化群体同化性能、提高光能利用效率和单位叶面积籽粒生产效率是缩差增产的关键。【结论】产量和资源效率协同提高15%—20%的高产高效目标,通过密度和养分管理这2项措施的优化即可实现,若要使产量和资源效率均增加30%—50%,则需要综合优化至少4个因子甚至全部5个因子。     

青贮玉米对氮磷钾的吸收规律

以粮用玉米、粮饲兼用玉米和青贮专用玉米为材料，研究了植株氮、磷、钾营养的含量、吸收、积累及平衡吸收关系。结果表明，青贮品种植株氮、磷含量变化与粮用品种不同，其全生育期含氮量变化为单峰曲线，峰值出现在出苗后55 d，含磷量较平稳，含钾量呈降低趋势。青贮玉米需氮、磷、钾量比粮用和粮饲兼用玉米高，且更应重视钾肥的投入。青贮玉米适宜的N︰P₂O₅︰K₂O=2.74±0.14︰1︰5.94±0.82，每生产100 kg干物质所需要的氮、磷、钾量分别为(0.57±0.05) kg、(0.26±0.03) kg和(1.58±0.12) kg。