一膜两年用少耕轮作对水氮减投小麦产量形成的促进效应

【目的】针对干旱绿洲灌区覆膜玉米多年连作、水肥管理不合理、种植模式单一造成的资源利用效率低、环境污染等问题,研究水氮减投条件下一膜两年用少耕轮作对小麦产量形成的促进效应,为农田资源节约及高效利用生产技术研发提供依据。【方法】在甘肃省河西走廊朱王堡以一膜两年用少耕轮作(RT)小麦为研究对象,传统耕作小麦露地条播(CT)为参照,设2个灌水水平,包括传统灌水量减量20%水平(I_1)和传统灌水水平(I_2);3个施氮水平,包括传统施氮量减量40%(N_1)、传统施氮量减量20%(N_2)、传统施氮水平(N_3),在2016—2017两年内进行田间试验,以系统分析小麦生长规律和籽粒产量形成机制。【结果】小麦各生长和产量指标在试验年份之间无显著性差异。耕作方式对小麦生长速率有显著影响,一膜两年用少耕轮作小麦分别在拔节期、孕穗到开花期较传统耕作小麦露地条播提高8.5%、9.0%;灌水和施氮水平对一膜两年用少耕轮作小麦生长速率均无显著性影响。一膜两年用少耕轮作小麦平均叶面积指数比传统耕作小麦露地条播提高了13.9%;而减量灌水降低了小麦叶面积指数,I_1处理较I_2处理降低12.2%;施氮水平之间相比较,N_1处理小麦叶面积指数较N_2处理降低13.3%,N_2处理较N_3处理降低9.5%。在减量20%灌水水平下,一膜两年用少耕轮作小麦籽粒产量比传统耕作小麦露地条播平均增加9.1%;一膜两年用少耕轮作条件下,灌水和施氮水平对小麦籽粒产量均无显著影响;RTI_1N_2处理在两年试验中均获得最大籽粒产量,分别达到7 168 kg·hm~(-2)、7 537 kg·hm~(-2)。虽然减量灌水和减量施氮均使小麦生物产量有所降低,但收获指数在水、氮减投条件下均有提高,I_1处理较I_2处理小麦收获指数平均提高10.7%;减量20%灌水水平下,N_1处理与N_2处理小麦的收获指数分别较N_3处理提高了9.2%和7.1%。在减量20%灌水水平下,一膜两年用少耕轮作小麦花后光合产物向籽粒的输入量较传统耕作小麦露地条播提高了26.2%,对籽粒的贡献率提高4.9%;N_2处理与N_3处理小麦光合产物输入量之间差异不显著。由产量构成因素和通径分析表明,穗数和穗粒数相对稳定时,通过合理水、氮配施保持一定水平叶面积指数,促进光合产物的累积及其向籽粒的输入从而增加粒重是增产的主要途径。【结论】在传统灌水减量20%(190 mm)、传统施氮减量20%(180 kg N·hm~(-2))条件下,一膜两年用少耕轮作仍能获得高产,该试验中RTI_1N_2处理可作为干旱绿洲灌区节水、节氮、地膜减投的资源节约高效型生产模式的参考。     

春小麦对生殖生长期阶段性干旱与复水的光合生理响应

【目的】探究不同抗旱能力小麦品种对阶段性干旱及复水的光合及荧光生理响应.【方法】以春小麦品种‘西旱2号’和‘永良4号’为材料,采用盆栽法,花期控水,灌浆期复水,测定光合与荧光特性参数.【结果】干旱胁迫造成小麦叶片叶绿素含量、净光合速率(P_n)下降,气孔导度(G_s)、胞间CO_2浓度(C_i)减小.轻度干旱胁迫(田间持水量的55%～60%)复水后,2个品种光补偿点变低,饱和点增高;当中度干旱胁迫(田间持水量的45%～50%)复水后,‘西旱2号’光强利用范围较充分供水(田间持水量的70%～75%)CK增宽,‘永良4号’则变窄.PSⅡ实际光合效率(ΦPSⅡ)、表观光合电子传递速率(ETR)、光化学淬灭系数(qP)、最大荧光(F_m)、PSⅡ原初光能转化效率(F_v/F_m)下降,初始荧光(F_0)升高,且随胁迫程度的加深变化幅度增大,‘永良4号’较‘西旱2号’变化幅度更大,表现出‘西旱2号’的抗旱性优势.轻度干旱复水各指标均可恢复,部分表现出补偿效应,中度干旱胁迫复水后,‘西旱2号’的ΦPSⅡ、ETR、qP和F_m恢复至CK水平,而F_0和F_v/F_m未能恢复.‘永良4号’仅ETR和qP恢复至CK水平,而ΦPSⅡ、ETR、F_0和F_v/F_m均未能恢复.【结论】轻度干旱胁迫,复水后小麦品种荧光特性表现一定的补偿效应;中度干旱胁迫复水后,抗旱性强的品种基本可恢复正常水平,而抗旱性弱的品种由于缺水对光系统的严重损伤,使其难以恢复正常水平.     

不同灌水水平下一膜两年覆盖的玉米农田土壤水分和经济效益分析

以大田玉米为研究对象,在少耕地膜覆盖和不同灌水水平下,研究了一膜两年用地膜覆盖、秋免耕春覆膜和传统耕作覆膜对玉米农田土壤水分和产量的影响,以期为灌区玉米生产优化耕作措施、地膜再利用、提高水分利用效率提供理论依据。结果表明,一膜两年覆盖可显著提高播前农田0~60 cm土层土壤含水量和土壤贮水量(0~120 cm),一膜两年覆盖农田贮水量较传统耕作覆膜提高13.31%,且处理间差异显著;在玉米生育期一膜两年用地膜覆盖可明显提高0~30 cm土层土壤含水量,一膜两年用较传统覆膜处理0~30 cm土层土壤含水量提高7.67%,而不同处理对30~120 cm土层土壤含水量影响较小。高灌水水平下,一膜两年覆盖方式可达到与传统耕作覆膜方式相当的产量,在中、低灌水水平下高于传统覆膜处理,分别增产2.40%和16.39%,且在低灌水水平下WUE在不同覆膜方式处理间存在显著差异,一膜两年覆盖的WUE分别较秋免耕春覆膜和传统耕作覆膜高出5.25%和20.26%;此外,一膜两年覆盖方式可显著减少成本投入,产投比分别较秋免耕春覆膜和传统耕作覆膜提高7.27%和15.69%。说明一膜两年用地膜覆盖可显著提高播前和生育期0~30 cm的土壤含水量,在水分胁迫的低灌水水平下一膜两年用覆盖模式可减缓干旱胁迫,提高作物子粒产量和水分利用效率,降低成本投入,提高产投比,是适于西北绿洲灌区的覆膜农田管理新技术。     

不同供氮水平下间甲酚对玉米的化感作用

通过发芽和管栽试验研究了不同供氮水平下,小麦根系分泌物间甲酚对玉米的化感作用。结果表明,间甲酚对玉米幼苗根系产生的化感作用较弱,对地上组织的化感作用较强,其中苗高受间甲酚的影响最明显。氮素与间甲酚对玉米生物产量和根重均存在显著的互作作用,施氮量与间甲酚对成熟期玉米生物产量产生的化感作用呈显著负相关,施N量为300mg·kg^-1（土）时,浓度为300×10^-6mol·kg^-1（土）的间甲酚对玉米生物产量表现为化感抑制作用,但施N量为150mg·kg^-1（土）时,相同浓度的间甲酚对玉米生物产量表现为促进作用。间甲酚可增大玉米的根重,施氮可显著提高间甲酚增加根重的作用。农田生态系统中,当存在化感物质时,选择适宜的施肥水平十分重要。     

间作对根际土壤微生物和酶活性的影响研究

通过根箱试验,研究了玉米间作蚕豆和玉米间作鹰咀豆对根际土壤微生物和酶活性的影响.结果表明,玉米出苗60 d时,玉米、蚕豆复合群体中的玉米地上生物产量高于单作38%,增产显著;与鹰咀豆间作的玉米地上生物产量高于单作4%,差异不显著,间作蚕豆和鹰咀豆地上生物产量较单作显著降低.与单作玉米相比,玉米鹰咀豆间作后根际土壤脲酶和酸性磷酸酶活性显著降低,玉米间作蚕豆根际土壤酶活性与单作差异不显著;玉米鹰咀豆间作对细菌产生的根际效应显著高于玉米间作蚕豆,对真菌产生的根际效应与细菌相反.间作对放线菌、微生物总数产生的根际效应显著高于单作,间作根际微生物多样性指数显著高于单作.土壤微生物中细菌数量和微生物多样性指数是影响土壤酶活性的主要因子,间作根际土壤微生物多样性指数大于单作是弱化土壤酶活性的重要原因.     

根瘤菌接种对豌豆/玉米间作系统作物生长及氮素营养的影响

采用盆栽模拟试验,通过豌豆与玉米间作,并对单作和间作豌豆进行根瘤菌接种,研究了接种对豌豆结瘤固氮特性、豌豆及间作玉米的氮素吸收量、作物生长状况的影响。结果表明,间作及接种提高了固氮酶的活性;相对于间作不接种,间作接种根瘤菌ACCC16101(R₁)和XC3.1(R₂)后,根瘤重量增加了19.0%~120.4%;ACCC16101对间作作物的氮素吸收量及干物质积累量影响较小;间作接种XC3.1后, 豌豆、玉米的氮素吸收量及干物质积累量显著增加,籽粒产量比间作不接种提高16.9%和19.1%,土地当量比也高于接种ACCC16101和不接种;XC3.1适宜在豌豆/玉米间作系统中接种。     

微生物肥料替代部分化学肥料对玉米生长及品质的影响

试验在甘肃河西绿洲灌区,利用微生物肥料替代部分化学肥料,研究其对玉米生长及品质的影响。结果表明,与不施肥料处理(E)相比,85%化学肥料+菌肥处理显著提高了玉米在收获期的农艺性状和产量构成,使株高、地上生物量、百粒质量、穗重分别达到358.32cm、1019.63g、39.68g、369.50g;使玉米的经济产量和干草产量显著上升,分别增加了21.6%和27.6%;使玉米的粗蛋白含量(7.63%)和可溶性糖含量(2.43%)达到最高,分别增加了10.2%和73.5%。经济产量、干草产量和粗蛋白含量与全量化学肥料(A)处理相比分别增加了1.5%,1.5%和2.8%;可溶性糖含量与全量化学肥料处理(A)和减量化学肥料15%处理(B1)差异显著,分别增加41.2%和3.2%。酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维的含量与不施肥处理(E)相比显著下降。微生物肥料替代15%化学肥料对玉米的生长及品质影响与当地最佳施肥水平无显著差异,即利用微生物肥料替代15%化学肥料是可行的,同时可以提高玉米产量,改善营养品质。     

根间作用与密度协同作用对小麦间作玉米产量及产量构成的影响

密植是间作模式下重要的增产增效技术措施,本研究旨在探讨间作适应密植的产量构成响应机制。2014—2015年连续两年在河西绿洲灌区进行田间试验,设计不隔根、尼龙网隔根(阻断根系交叉,仅有水分养分的交流)和塑料布隔根(完全阻断)3种根间作用方式,及2个玉米种植密度(9.0万株hm~(-2)和10.5万株hm~(-2)),测定地上、地下部互作对小麦间作玉米产量及产量构成因素的影响。与单作相比,地上、地下部完全作用时间作优势提高48.3%,密度增加使其间作优势增加9.7%,地下部互作对间作优势的贡献率为21.0%,增加密度使其贡献率提高5.0%,根系交叉叠加对间作优势产生的补偿效应为9.0%,地下部水养分交流互补效应为11.1%。地上、地下部完全互作下混合籽粒产量相对于单作增幅最大,高、低密度下增幅分别达58.8%~62.2%和36.1%~36.8%;间作中地下部分对小麦组分籽粒产量的贡献率为26.5%~31.5%,其中根系穿叉产生的补偿效应为12.9%~13.2%,地下部水分养分交流互补效应为12.2%~16.0%;地下互作对玉米组分籽粒产量的贡献率为9.7%~22.6%,增加密度使地下互作贡献率提高7.0%~11.0%;密度提高对不隔根和尼龙网隔根产量的贡献率分别18.1%~23.3%和12.5%~21.5%,说明根间完全作用有利于密度正效应的发挥。地下互作对小麦穗数贡献率为5.5%~11.4%,密度对小麦地下部贡献率影响差异不显著,地下互作对玉米穗数的贡献率为12.5%~16.3%,增加密度使地下互作贡献率增加3.6%~14.1%。通径分析进一步表明,不同根间作用及密植效应下间作小麦、玉米主要通过提高单位面积穗数来提高籽粒产量。本研究表明,增加密度可显著增加间作优势和地下部贡献率,地上地下完全互作有利于密植效应充分发挥,可为进一步发掘密植条件下的间作优势机理提供理论依据。     

农村致富的成功之路——上虞市章镇镇大力发展农村成人教育

上虞市章镇镇,近几年来,通过实施燎原计划,经济得到了迅速发展。许多农民深有感触地说:这全靠政府发展成人教育,为我们办实事。几年来,镇党委、政府在大力发展成人教育,促进科技转化,带动经济的发展上采取了一系列措施。措施之一:切实加强了对成人教育工作的领导首先,镇党委、政府狠抓投入,加强成校基地建设。他们认识到,办教育就要舍得花钱,宁可压缩其他资金,也要保证成人教育的投入。近几年来,在财力十分紧缺的     

河西灌区不同耕作与秸秆还田方式对春小麦出苗及产量的影响

出苗率及出苗整齐度在很大程度上决定了作物生长状况和产量丰欠,针对不同耕作措施结合秸秆还田对绿洲灌区小麦出苗及群体动态影响研究薄弱问题,研究不同秸秆还田与耕作方式对小麦出苗与产量的影响,以及二者的相关关系,对于优化耕作措施具有重要指导意义。2014—2015年,在甘肃河西绿洲灌区,通过田间定位试验,研究了不同秸秆还田和耕作措施[少耕25~30 cm高茬收割秸秆立茬还田(NTSS)、少耕25~30 cm高茬收割秸秆覆盖还田(NTS)、翻耕25~30 cm高茬收割秸秆还田(TS)和不留茬翻耕(CT)]对小麦出苗状况及产量、产量构成因素的影响,以期为优化试区小麦栽培技术提供依据。结果显示,与CT相比,NTSS、NTS降低了小麦出苗率以及出苗整齐度,TS则提高了小麦出苗率以及出苗整齐度。NTSS、NTS较CT的分蘖数分别高7.4%~10.5%、14.6%~19.1%,分蘖成穗率分别高13.5%~20.1%、33.0%~34.7%,有效穗数分别高7.5%~9.3%、10.3%~11.2%,穗粒数分别高15.7%~16.1%、18.5%~22.6%,千粒重分别高7.2%~8.9%、13.9%~14.2%,但TS与CT在以上指标间没有显著差异。NTSS、NTS与CT相比较,分别增产16.6%~17.4%、18.6%~21.4%,以NTS增产幅度较大,比TS高10.3%~11.0%。穗数和穗粒数的增加是少耕秸秆还田获得高产的主要原因,出苗率及整齐度对产量影响不显著。同时NTSS和NTS均获得较高的收获指数,提高比例分别为9.4%~10.7%与10.5%~11.1%,说明少耕秸秆还田提高籽粒产量的另一原因是提高了光合产物向籽粒中的转化。本研究表明,少耕秸秆还田是适用于试区小麦高产的理想耕作措施。