不同降水年型下小麦产量、品质及水分利用效率对有机无机肥配施的响应

  【目的】  研究不同有机肥与不同量氮、磷化肥配施对旱地小麦产量、品质及水分利用效率的影响,以确定适用于山西南部丘陵雨养旱地小麦不同降水年型的有机肥和化肥配施方案。  【方法】  2013—2016年在山西临汾开展田间试验,共设5个处理:羊粪 22.5 t/hm2 + N 150 kg/hm2 + P₂O₅ 105 kg/hm2 (M_sN₁₅₀P₁₀₅)、猪粪 22.5 t/hm2 + N 150 kg/hm2 + P₂O₅ 105 kg/hm2 (M_PN₁₅₀P₁₀₅)、羊粪 22.5 t/hm2 + N 105 kg/hm2 + P₂O₅ 75 kg/hm2(M_sN₁₀₅P₇₅)、猪粪22.5 t/hm2 + N105 kg/hm2 + P₂O₅ 75 kg/hm2 (M_PN₁₀₅P₇₅),以不施肥为对照 (CK),采用随机区组设计。其中,2013—2014年、2014—2015年为丰水年份,2015—2016年为干旱年份。以强筋小麦‘晋麦92号’为供试品种。在收获后,测定各处理小麦产量、湿面筋含量、沉降值、面团稳定时间和形成时间。并根据播种前和收获后土壤200 cm土层蓄水量和年降水量,计算水分利用效率(WUE)。  【结果】  降水年型、有机肥与氮磷配施及二者交互作用均对小麦产量及水分利用效率具有极显著的影响。丰水年羊粪、猪粪与氮磷配施增产显著,增产幅度为6.14%～18.45%,其中M_sN₁₅₀P₁₀₅、M_pN₁₀₅P₇₅处理增产幅度较大;干旱年猪粪与氮磷配施增产效果显著,增产幅度达14.18%～19.15%,羊粪与氮磷配施增产效果不明显;猪粪与氮磷配施增产效应表现为干旱年大于丰水年。干旱年水分利用效率低于丰水年,猪粪与氮磷配施在丰水年、干旱年的水分利用效率较对照提高7.68%～15.76%。与对照相比,两种降水年型下猪粪、羊粪与氮磷配施处理小麦的湿面筋含量、沉降值、面团稳定时间和形成时间均提高或延长。  【结论】  山西南部丘陵雨养旱地小麦,丰水年施用羊粪 22.5 t/hm2,配施N 150 kg/hm2 和 P₂O₅ 105 kg/hm2 增产提质效应最好;丰水年或干旱年施用猪粪 22.5 t/hm2,配施 N 105 kg/hm2和P₂O₅ 75 kg/hm2 均表现出显著的增产提质效果,且干旱年效果更好。因此,从增产提质与化肥减施综合分析,山西南部丘陵雨养旱地小麦施用猪粪22.5 t/hm2,配施 N 105 kg/hm2和 P₂O₅ 75 kg/hm2是高产稳产提质增效的最佳有机无机肥配施模式。     

氮、磷、钾肥对强筋小麦临优145产量及品质的影响

以强筋小麦临优145为研究对象,分析氮、磷、钾肥配施对其产量与品质的影响。结果表明,增施氮、磷、钾肥,都可提高产量,其影响大小为:氮肥>磷肥>钾肥,增产的主因是:穗粒数明显增加。以氮肥210kg/hm2,磷肥135kg/hm2,钾肥165kg/hm2的处理的产量最高,蛋白质含量、沉降值等品质指标最好,达到了产量与品质的最佳结合。因此,在保证氮素供应的基础上,合理配施磷钾肥,达到平衡施肥,可提高强筋小麦产量,改善小麦品质,有利于强筋小麦的高产、优质。     

播期和种植密度对小麦籽粒灌浆特性的影响

研究了播期和种植密度对临优145和临优2018籽粒灌浆特性及粒重的影响。结果表明,播期和种植密度对2个小麦品种灌浆特性及粒重的影响存在差异,但仍符合Logistic生长曲线。不同播期下,临优145的B、Rmax、R2和R3变异较大,临优2018的K、R1、R3、T2和T3变异较大;不同种植密度下2个小麦灌浆参数变异相对较小。灌浆速率对临优145粒重影响较大;中后期灌浆持续时间和渐增期灌浆速率对临优2018的粒重影响较大。在晋南生态条件下,2个供试小麦均以10月9日播种,种植密度225万基本苗·hm-2时粒重较高。     

微喷灌水肥一体化小麦磷钾肥减施稳产提质研究

采用微喷灌水肥一体化灌溉方式研究磷钾肥减施及追施时间对小麦生长发育、水分利用效率及品质的影响。结果表明:磷钾肥减施对小麦拔节期总茎数和分蘖数影响显著,生育期灌3水(越冬水+拔节水+灌浆水)和灌4水(越冬水+拔节水+开花水+灌浆水)的P_(底+拔)K(磷肥50%底施+50%拔节期追施)最高,且可以提高花后干物质的积累能力,增加籽粒中来自开花后干物质的比例,成熟期籽粒分配量最高。与传统栽培模式及微喷灌常量施肥相比,生育期灌水3次(越冬水+拔节水+灌浆水),灌水量1 500 m3/hm2,磷钾肥减施30%且磷肥50%底施+50%拔节期追施与常量施肥高产处理差异不显著,产量构成因子中穗数和穗粒数没有显著变化,千粒重有增加趋势,品质指标较当地传统栽培模式有所提高。因此,在山西省干旱缺水条件下,利用微喷灌水肥一体化技术生育期灌水3次(越冬水+拔节水+灌浆水),灌水量1 500 m3/hm2,氮肥70%底施+30%拔节期追施、钾肥减30%全部底施、磷肥减30%且50%底施+50%拔节期追施可以实现节水节肥稳产提质。     

长期施肥对黄棕壤性水稻土氨氧化细菌多样性的影响

以湖北省农科院长期施肥试验站的黄棕壤性水稻土为研究对象,采用PCR-DGGE方法,研究了氮肥（N）、氮磷（NP）、氮磷钾（NPK）、有机肥（M）、有机肥+氮磷钾（MNPK） 长期施用对土壤氨氧化细菌遗传多样性的影响。结果表明,与长期不施肥处理（CK）相比,长期施肥提高了黄棕壤性水稻土有机质、全氮、微生物量碳氮（SMB-C、SMB-N）含量,并改变了氨氧化细菌的群落结构。其中有机肥与化肥长期配施下氨氧化细菌的多样性高于化肥处理。氨氧化细菌聚类分析表明,稻麦收获后土壤氨氧化细菌DGGE图谱分别聚为一个族群;同一作物收获后,M和MNPK聚为一类,N、NP、NPK和CK聚为一类,后者内部分类在两季作物间有差别。DGGE指纹图谱条带序列分析表明,供试土壤的优势氨氧化细菌为-变形菌纲的亚硝化单胞菌和亚硝化螺旋菌。     

多效唑对冬小麦根系的调控效应

本文研究了多效唑(MET)对小麦根系不同深度的调控效应，结果表明：MET对根系不同深度的处理。改变了小麦根系的垂直递减分布规律。对耕作层(20cm)的处理，小麦生长发育表现出了典型的受MET抑制作用，对深层根系的处理，MET不再对小麦起延缓生长的作用，且具有促进小麦深层根系生长的作用。     

山西小麦穗蚜复合种群动态监测模型探讨

1981—2009年,在山西临汾选择具有代表性的水地、旱地麦田进行定点定时调查,分析了小麦穗期麦蚜种群动态的影响因子及其对发生为害的显著影响,筛选出3个对发生程度有影响的预测因子,即发生程度级别(y)与越冬基数(x1)、4月上中旬平均气温(x2)、4月中下旬温湿度系数(x3)。采用回归分析法,利用计算机建立预测模型为:y=-0.7264+0.0604x1+0.2876x2-0.0779x3;运用20a的资料进行回归检验,历史拟合率高达90%,可用于分析小麦穗蚜复合种群的未来发展动态。     

近54年来晋南气候变化及其对旱地小麦产量的影响

为探讨晋南地区气候变化与旱地小麦产量的关系,利用山西省临汾市1961年6月至2015年5月的逐日降水量、气温及日照时数资料,对近54年来晋南气候变化特征及其与旱地小麦产量的相关性进行了分析。结果表明,临汾市近54年来年平均降水量为478.2mm,波动中呈下降趋势,20世纪90年代年降水最少,21世纪开始回升,平水年和枯水年份分别占31.5%和38.9%;旱地小麦休闲前期(6-7月)和越冬前(播种到日均气温5d稳定在0℃日期)每10年平均降水量明显减少,自20世纪90年代开始,休闲中后期(8-9月)降水量增加,对增加旱地麦田深层土壤贮水量有利。年日均气温、最高和最低气温分别以每年0.040 6、0.024 6和0.064 9℃的趋势逐年升高,旱地小麦冬前积温、越冬期日均温也逐年升高,其中冬前积温≥700℃的年份占74.1%,21世纪后达100%,使小麦冬前旺长的几率增加,越冬始期从20世纪60、70年代的11月下旬推迟到21世纪的12月上中旬。年日照时数呈缩短趋势,其中越冬期缩短最明显。晋南旱地麦区小麦产量与降水量存在较高正相关性,其中与生育期降水量的相关性达显著水平,与气温的相关性较小,因此降水是制约晋南旱地小麦稳产高产的首要限制因子。     

重金属Cu、Zn污染对小麦旗叶生理及产量的影响

为明确Cu 、Zn 污染对小麦生长发育影响,从而为小麦优质高效、安全生产提供理论指导,以分别添加铜盐和锌盐模拟污染土壤的盆栽试验,研究了晋麦96灌浆期旗叶的叶绿素含量、叶绿素荧光诱导动力学参数、保护酶活性和产量及产量构成。结果表明：开花后Cu 、Zn各处理间SPAD值均呈先升后降的趋势,低浓度Cu 、Zn处理有利于提高叶绿素含量,延缓叶片衰老进程。Cu、Zn以100mg/ kg处理在灌浆后期光化学活性较强,受伤程度较小,高于100mg/ kg不利于维持小麦叶片细胞膜稳定性,适宜的Cu、Zn含量可以延缓小麦旗叶细胞的脂膜过氧化作用和衰老进程。从拔节期到灌浆期各处理小麦旗叶CAT含量均呈先升后降的趋势,Cu、Zn均以100mg/ kg处理CAT活性最高;Cu 、Zn处理对株高影响较小,且均以100mg/ kg处理产量最高分别达12.86 g、12.17g。     

长期施肥对黄棕壤性水稻土生物学特性的影响

【目的】土壤生物肥力是土壤质量的直接反映,研究长期施肥对土壤生物学特性的影响可以为提高土壤质量及农田可持续利用提供理论依据。【方法】本文以长期不施肥(CK)为对照,研究长期单施氮肥(N)、氮、磷配施(NP)、氮、磷、钾配施(NPK)、单施有机肥(M)、有机肥+氮磷钾(MNPK)配施对黄棕壤性水稻土磷脂脂肪酸含量(PLFA)、微生物量碳、微生物量氮和微生物量磷(SMBC、SMBN、SMBP)、及与氮磷转化有关的水解酶活性的影响。【结果】长期施用有机肥显著提高了土壤总PLFA含量、真菌/细菌比值、真菌PLFA相对含量、SMBC、SMBN、SMBP含量,及土壤碱性磷酸酶、蛋白酶和脲酶活性,促进AM菌根的生长;而长期单施氮肥处理抑制了磷酸酶活性及大多数菌群生长。通过对PLFA进行主成分分析,配施有机肥的处理与单施化肥及CK处理微生物群落结构显著不同;PLFA载荷值分析表明,真菌特征脂肪酸及不饱和脂肪酸易受有机肥施用的影响,而放线菌特征脂肪酸更易受施用化肥的影响。【结论】化肥与有机肥长期配施提高了PLFA总含量、真菌PLFA含量、真菌PLFA/细菌PLFA比值,显著改善了土壤生物肥力状况,有利于土壤健康。