化肥减施下有机替代对小麦产量和养分吸收利用的影响

  【目的】  探讨化肥减施和氮肥有机替代对小麦产量、养分积累、运转和吸收利用的影响,为国家化肥零增长战略提供理论依据。  【方法】  于2017—2019年,定位研究了常规施肥 (CF)、等氮量有机替代 (有机替代30%N, CF+M)、化肥减施 (N、P₂O₅、K₂O分别减施25%、30%和16.7%,CFR)、减施替代 (有机替代30%N,CFR+M) 和单施有机肥 (M) 对小麦产量及其构成、生物量、不同生育期植株氮磷钾积累量、花前植株养分运转及花后养分积累、养分吸收利用的影响。  【结果】  与CF相比,CFR和CF+M处理小麦产量、成穗数和穗粒数均没有显著变化,千粒重有增加趋势;CFR提高了小麦拔节—开花阶段氮、磷、钾吸收量及其比例,CF+M与CF处理间各生育阶段尤其是拔节期后吸氮、钾量差异均不显著,而CFR处理开花—成熟期的氮磷吸收量显著降低,CF+M处理降低了花前茎叶氮运转量及花后氮磷积累量,CF+M、CFR和CF 3个处理间氮积累量差异不显著;CF+M提高了花前茎叶氮磷运转量对籽粒氮磷贡献率及花后氮积累量对籽粒氮的贡献率。籽粒氮素积累与各生育阶段氮素积累量、花前期茎叶氮素运转量及花后氮素积累量间呈显著或极显著正相关,籽粒磷素积累量仅与花后磷素积累量显著正相关,籽粒钾素积累量与返青—拔节阶段钾素积累量显著正相关,与花前颖壳+穗轴钾素运转量显著负相关。CFR和CF+M较CF提高了氮吸收、利用效率和氮肥偏生产力,CF+M较CF提高了钾素利用效率,降低了钾素吸收和钾素偏生产力。  【结论】  本试验的两年间,不同程度地减少氮磷钾化肥投入量,或不减少总氮量投入 (以30%有机氮替代化肥氮) 有利于花前期营养器官积累的养分向籽粒运转及籽粒对氮养分的吸收利用,都可以维持小麦产量。在减施氮肥量25%的前提下,用30%或者100%的鸡粪替代化肥则降低小麦各生育期干物质和氮磷钾养分的积累和运转,最终降低小麦的产量。因此,进行有机替代需要进一步研究适宜的氮肥减施比例。     

高产优质小麦新品种临优2018选育研究

临优2018具有优质、高产、抗寒性好、分蘖力强、成穗率高、矮秆抗倒、综合性状好、适应性广、产量结构良好等特点,是适应山西南部麦区及黄淮麦区中水肥地种植的优质中筋小麦新品种。     

不同小麦基因型对钾肥反应差异的研究

采用不同的小麦基因型，以４水平钾浓度的水培方法进行研究，在高钾条件下，不同小麦基因型的干重、植株含钾量、吸钾量、根系状况差异较小，随着钾浓度的下降，不同小麦基因型的干重、植株含钾量、吸钾量、根系善差异逐渐。对钾肥反应敏感的小麦基因型，随着钾浓度的下降，缺钾症状加重。因而筛选出晋麦３１号为耐低钾基因型。     

基因型、播期和种植密度对优质小麦产量及灌浆特性的影响

采用裂裂区设计,以强筋小麦临优145、临汾138、临优2069和中筋小麦临优2018、临汾139为供试材料,研究了播期和种植密度对小麦产量及灌浆特性的影响。结果表明,小麦基因型对产量性状影响不明显,但播期和种植密度有一定的调控效应。主茎分蘖成穗并重型品种临优145和临优2018最佳播期10月3日、最佳种植密度分别为318.16万/hm2和313.77万/hm2;主茎成穗为主型品种临汾138最佳播期10月1日、最佳种植密度375.00万/hm2.3个品种的最高产量分别达到了7573.43kg/hm2、8202.52kg/hm2和8390.34kg/hm2。对小麦产量影响的作用力为:播期>基因型>种植密度。本试验条件下,小麦的灌浆进程符合一元三次方程,分别呈"慢、快、慢"的"S"型变化;随播期推迟,小麦的最高千粒重、最大灌浆速率、平均灌浆速率及起始生长势提高,灌浆持续期和有效灌浆持续期延长,产量呈先升高后降低;种植密度对小麦的灌浆速率影响较大,而对灌浆持续期影响较小。相关分析表明,灌浆速率与千粒重极显著正相关,临优145有效灌浆持续期与千粒重显著正相关,而临优2018有效灌浆持续期与千粒重间相关性不显著。     

不同基因型小麦对低氮胁迫的生物学响应

采用溶液培养的方法,研究了不同基因型春小麦(加春1、2、4号)根系对低氮胁迫的生物学响应、小麦苗期氮素吸收、分配的基因型差异以及与根系形态之间的相关关系,结果表明,⑴低氮胁迫下小麦的根重、根长、根条数、根系总吸收面积与活跃吸收面积、根系SOD及POD活性、根系活力均明显降低,但不同基因型间的差异明显。低氮胁迫下加春2号小麦根系具有较好的形态学与生理学性状,并向地上部分配了较大比例的氮素,地上部氮累积量占总氮量的百分率比其它两种基因型分别高7.6%和8.2%,氮的利用率也比其它两种基因型高8.0%和9.9%。加春2号比其它两个基因型更能适应低氮环境胁迫。⑵在低氮胁迫下,春小麦根重、根总长度、根系活力、根系总吸收面积及活性吸收面积与总吸氮量呈显著线性相关,而在高氮水平下无相关关系,表明在氮素胁迫条件下,根系形态对氮吸收率起重要作用。     

不同小麦基因型对土壤钾的吸收研究

选用了7个不同小麦基因型，进行了盆栽试验。结果表明：不同小麦基因型对钾的吸收存在显著差异。在不同钾水平条件下，它们吸收利用土壤中的钾大部分来自非交换性钾源，其中矿物钾差异比较显著。在低钾条件下，吸收矿物钾量的比例差异大于高钾条件下吸收的矿物钾比例。因此，在缺钾土壤中，不同小麦基因型吸收矿物钾的量是筛选其耐低能力的重要指标。本试验初选出晋麦31号为耐低钾基因型。     

中筋高产小麦新品种临Y7287的选育研究

临Y7287具有中筋、高产、抗寒性好、分蘖力强、成穗率高、抗倒伏、适应性广、产量结构良好等特点,是适应山西南部麦区及黄淮麦区中水地种植的优质中筋小麦新品种。     

坡旱地集水深蓄耕作技术研究

１９９０～１９９４年在地处黄土高原的山西隰县坡旱地进行了集水蓄耕作效应研究，结果表明：与常规耕作相比，采取耕翻地孔或耕翻深松，０～２００ｃｍ土层贮水量增加５０．８ｍｍ和５４．８ｍｍ；地面径流量减少５７．８％和５２．８％土壤侵蚀量减少５８．０％和５３．５％；降低土壤温度０℃和１．２℃；连续覆盖４年，土壤有机质提高了１．１７ｇ／ｋｇ，速效钾提高了１５．９ｍｇ／ｋｇ；小麦单产提高２３．５％和２７．７％；     

1998年小麦粒重降低原因的初步分析

通过试验示范和广泛调查研究，认识到１９９８年小麦粒重降低原因是：厄尔尼诺现象造成气候条件的粒重普遍降低的基本原因，蚜虫危害是粒重大幅度降低的重要原因，而品种的综合抗性差以及栽培管理赶上不更是其主要原因，从而明确了重视培养地力，选用综合抗性强的小麦品种，抓好后期补肥、浇水管理和加强病虫防治等，是保证小麦交高较高稳的粒重，实现小麦增产增收的几项战略性措施。     

麦田施用多效唑的增产效应

采用拌种与叶面喷施结合的方法,对多效唑在冬小麦上的使用技术和机理进行研究。结果表明:多效唑具有促进小麦分蘖,抑制节间伸长,控制株高,壮苗增穗,防治病害等综合增产效应。