黑龙港地区自然降水条件下粮食生产潜力研究

黑龙港地区为河北省重要粮食产区,但水资源严重匮乏,其中粮食灌溉是第一用水大户,已造成地下水严重超采。2008年10月～2009年10月在大田条件下,以常规灌溉施肥为对照,采用裂区试验设计,研究了不进行灌溉而只靠自然降水进行小麦和玉米生产时的水分生产潜力及其受肥力影响的变化特征。结果表明：在自然降雨条件下,旱地小麦、玉米及周年的平均产量分别为1719．8kg／hm^2、6404．3kg／hm^2和8124．1kg／hm^2。分别是补灌2水处理的22．45％、65．12％和46．44％;平均WUE分别为0．728kg／m^3、1．161kg／m^2和1．031kg/m^3,分别较补灌2水处理低66．44％、26．66％和42．56％。在旱地小麦和玉米生产中,水分是主要限制因素,仅靠自然降雨时肥料的作用不能充分发挥。对缺水的黑龙港地区来说,没有水就没有粮食安全。     

施用有机肥对咸水灌溉农田耕层土壤有机质及水稳性团聚体的影响

为探索施用有机肥对咸水灌溉农田耕层土壤水稳性团聚体的调控效应,在麦玉两熟制农田咸水灌溉(1,2,4,6 g/L)配施有机肥(OF)和未施有机肥(NOF)长期定位试验的基础上,研究了2018-2019年不同处理对农田耕层0-20 cm土壤盐度(EC_1:5)、土壤有机质(SOM)含量和水稳性团聚体稳定性的影响。结果表明:咸水灌溉有增加耕层土壤盐度,降低SOM含量和水稳性团聚体稳定性的趋势,随灌溉水矿化度的升高,SOM含量、>0.25 mm水稳性大团聚体质量分数(WR_0.25)、团聚体平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)逐渐减小,土壤EC_1:5和分形维数(D_m)逐渐增大,其中4,6 g/L与1 g/L灌水处理间的差异达显著水平。增施有机肥可降低咸水灌溉农田0-20 cm土壤EC_1:5,当灌溉水矿化度 ≥ 2 g/L时,OF处理的耕层土壤EC_1:5较NOF处理降低4.64%~48.29%;施用有机肥显著提高农田SOM含量、WR_0.25、MWD和GMD,各灌水处理的提高幅度分别为80.75%~127.32%,10.36%~90.44%,12.90%~129.11%和11.88%~81.57%。在该研究条件下, ≥ 4 g/L咸水灌溉会显著增加土壤盐度,降低有机质含量,破坏土壤团粒结构,应谨慎使用;施用有机肥能促进耕层土壤盐分淋洗,降低盐分对土壤环境的负面影响,有助于实现咸水资源安全高效利用。     

春季灌溉次数对小麦光合特性的影响

以春季灌溉次数为主处理,以当地主栽冬小麦品种为副处理,探讨了不同水分处理对小麦叶面积、光合速率和叶绿素含量的影响。结果表明：叶面积以3水处理最大,随浇水量的增加,各品种在灌浆后期均能保持相对较大的叶面积,且旗叶光合速率和SPAD值较高。综合各小麦品种的光合特性,认为2008年以浇2水较为经济。     

长期定位秸秆与化肥配施对冬小麦产量及穗部性状的影响

在长期定位施肥的基础上,主要探讨了长期施用秸秆与化肥在2006年对冬小麦产量及其穗部性状的影响.结果表明:冬小麦在施用不同量的化肥和秸秆处理下产量差异明显,施用化肥的增产幅度远远大于施用秸秆肥,而秸秆与化肥配施对小麦的增产作用最大;通过对穗部性状分析结果发现,秸秆与化肥配施对小麦的显著增产作用主要来源于小麦穗密度的增加,而穗粒重对小麦产量影响较小.     

河北低平原春季不同灌溉对小麦品质的影响趋势研究

以4个不同类型小麦品种试验为基础,研究了河北低平原区春季不同灌溉对小麦品质的影响趋势。结果表明：小麦主要品质指标蛋白质和沉降值均与春季灌水量呈二次曲线关系,即灌溉量较低时,小麦籽粒品质随灌溉量的增加而提高,当提高到最大值之后,随灌溉量的增加而出现降低趋势。表明在低平原区,适当灌溉可以提高小麦品质,但盲目增加灌溉量会使品质降低。     

灌浆中后期高温对小麦黏度的影响及品种耐热性研究

为了提高小麦的产量和品质,筛选耐热种质资源,对来自山东、河北、河南和安徽省的12个冬小麦品种灌浆中后期至收获期于田间每天11:00-16:00以塑料薄膜覆盖方式进行高温胁迫,以不覆膜为对照(CK),研究了灌浆中后期高温对小麦的热感指数、几何平均产量、耐热指数以及小麦黏度等的影响。结果表明,灌浆中后期高温胁迫下籽粒千粒重、容重、产量及糊化黏度等被测指标均显著下降,矮抗58、衡4399、淮麦33、良星99和周麦22的热感指数均小于1,且耐热指数和几何平均产量相对较高,说明其较耐热;安农0711、济麦22、山农20、石麦19和石麦22的热感指数大于1或大部分大于1,且耐热指数较低,为热敏感型品种;郑麦7698和周麦18热感指数或大于1或小于1,几何平均产量和耐热指数相对较高,为中性品种。品种、环境及其交互作用对峰值黏度、低谷黏度、最终黏度、稀懈值等黏度指标均有极显著影响;高温胁迫对耐热性强的矮抗58、淮麦33、周麦22的峰值黏度、最低黏度、最终黏度、回生值及稀懈值等指标影响较小,高温胁迫下的上述指标较CK降低幅度平均在18.0%～39.6%;对耐热性差的济麦22、山农20和石麦22的影响较大,高温胁迫下的上述指标较CK降低幅度平均在80.5%～94.1%。加强小麦耐热性鉴定,筛选耐热种质资源是提高小麦产量和品质以及应对高温胁迫的重要措施之一。     

长期定位施肥对夏玉米籽粒灌浆影响的模拟研究

在25年肥料定位试验的基础上,2006年对夏玉米籽粒灌浆过程进行了研究,旨在探讨玉米高产栽培措施。结果表明:在冬小麦夏玉米轮作条件下,随着肥料用量的增加穗粒数明显增加,其中化肥增加幅度为103.6～161.6%,秸秆的增加幅度较小为11.9～58.9%,化肥和秸秆配合施用穗粒数增加的幅度为105.7～159.6%。子粒干物质积累过程呈“S”型曲线,可用Logistic模型进行模拟,相关系数均达0.99以上。随着施肥量的增加,达到最大灌浆速率的时间延长,整个灌浆进程延长,但最大灌浆速率差异不显著。     

小麦、夏玉米一体化栽培理论探讨

通过试验和分析明确了小麦、夏玉米“一体化栽培”的三大理论基础，即作物与气候的时空统一律、两作物栽培生理学特性互补律及一体化栽培的气候学基础；总结发现了两种作物的7个生物学互补特性，提出了7个方面的技术对应关系；并建立了小麦夏玉米一体化栽培的科学新概念，为提高光热利用效率，增加单位土地面积产出提供了理论依据。     

白菜的耐的耐氯临界值研究

本试验以沈阳中冲积性母质草甸土为基质，进行盆栽试验。结果表明；低氯可促进白菜对氮，钾的吸收，高氯则抑制其吸收，低氯对硝酸还原酶活性无不良影响，而高氯会抑制其活性。     

河北低平原冬小麦长期咸水灌溉矿化度阈值研究

在研究咸水灌溉对土壤和作物的影响过程中,对土壤盐分监测相对困难,而监测灌溉水的盐分更简单易行,但作物不同时期灌溉咸水的矿化度阈值较难确定。本文以2007—2015年在河北省衡水旱农节水试验站进行的长期咸水灌溉试验数据(灌溉水设置1 g·L~(-1)、2 g·L~(-1)、4 g·L~(-1)、6 g·L~(-1)和8 g·L~(-1)共5个矿化度;冬小麦生长期间灌溉3次水)为基础,以矿化度为1 g·L~(-1)灌溉水为淡水对照,调查不同处理小麦的相对出苗率、相对籽粒产量及土壤盐分等作物生长、产量和环境变化指标,并采用FAO分段函数方法,分析了‘石家庄8号’冬小麦多年咸水灌溉的矿化度阈值及其影响因素。结果表明,采用4 g·L~(-1)和6 g·L~(-1)咸水灌溉,多年平均小麦出苗率相当于淡水的93.8%(P0.05)和70.4%(P0.05),多年平均产量相当于淡水灌溉的86.0%(P0.05)和65.3%(P0.05),用小于4 g·L~(-1)的咸水灌溉,籽粒产量(产量变化小于15%)和出苗率不是影响咸水灌溉矿化度阈值的限制因素。经计算冬小麦多年咸水灌溉矿化度阈值为2.14~3.95 g·L~(-1),平均值为3.19 g·L~(-1),变异系数为21.1%。综合考虑产量和土壤盐分累积风险确定河北低平原冬小麦长期灌溉咸水矿化度阈值为2.47 g·L~(-1)。矿化度阈值与播前1 m土壤盐分有一定负相关关系(相关系数-0.587),与淡水灌溉产量呈一定正相关关系(相关系数0.516)。土壤盐分累积风险分析结果表明,按照灌溉咸水矿化度与土壤平均盐分拟合的指数方程预测,采用2.47 g·L~(-1)咸水连续9年灌溉,0~20 cm耕层土壤未达到盐渍化水平(平均土壤盐分预测值0.98 g·kg~(-1)),而1 m土体出现轻度盐渍化(平均盐分含量预测值1.17 g·kg~(-1)),土壤盐分稍有累积,但未对冬小麦产量造成明显影响。由此来看,以2.47 g·L~(-1)咸水长期灌溉造成土壤严重盐渍化的风险较小。