不同水分条件下玉米秸秆还田对小麦群体发育和干物质积累及产量的影响

为探究土壤水分与秸秆还田对小麦生长的交互作用,通过防雨棚微区控水试验,研究了不同土壤水分条件下玉米秸秆粉碎翻压还田对小麦群体数量、干物质积累、籽粒产量等的影响。结果表明,干旱条件下,小麦群体数量、叶面积指数、干物质积累量、成穗数和产量显著降低,最大根冠比出现时间推迟至开花期;与秸秆不还田(CK)相比,秸秆还田(RS)处理的群体最大茎数提高了8.5%,灌浆期根冠比增加12.26%,但生育后期的叶面积指数显著降低,穗数、千粒重、产量和收获指数也分别下降5.10%、3.17%、15.46%和8.39%;轻旱和适宜水分条件下,根冠比在拔节期达到最大值,RS处理的群体最大茎数较CK增加12.04%~14.18%;拔节期根冠比显著增加,灌浆期则相反;RS处理的不孕小穗数减少了14.91%~18.98%,穗粒数和产量则分别提高9.18%~26.30%及5.76%~6.96%。在轻旱或适宜水分条件下,秸秆还田可以改善小麦群体质量,协调植株地上部与根系的生长,最终提高籽粒产量;而土壤干旱时不宜进行秸秆还田。     

积雪特性参数分析及雪深模型建立

通过2015~2016年冬季积雪观测试验,测量自然条件下雪深、雪层温度、雪层密度、雪层液态含水率等积雪特性参数,分析积雪特性参数影响因子和发育变化规律,构建径向基神经网络雪深模型。结果表明,空气、地表温度及水汽压是影响雪参数发育三大主要气象因子。在时长为124 d覆雪期中,雪深最大平均融雪速率达3.20 mm·d-1,出现在融雪后期。雪层密度随雪深增加波浪式上升,其中稳定期全层密度0.1~0.4 g·cm-3;雪层液态含水率0.5%~3.5%,分层液态含水率中层较大,积雪表层和底部波动较小;全层积雪孔隙率平均值为72.3%,积底层孔隙率廓线下降最快,极差最大。经两次优化后,雪深模型最大绝对误差为0.614 1 cm,最大相对误差为5.85%,模拟精度控制在6 mm以内。     

磷肥施用深度对苜蓿根颈抗氧化酶活性及抗寒性的影响

【目的】探讨磷肥施用下移深度对苜蓿越冬器官在低温胁迫下抗氧化生理特性的变化及其与抗寒性的关系。【方法】以‘北极熊’紫花苜蓿品种为供试材料,将磷肥施于地表和距离地表7.5,15,22.5,30 cm,分别以S₀、S₁、S₂、S₃、S₄表示,并以不施磷肥为对照（CK）;于越冬期对苜蓿根颈模拟低温（4,-10,-20和-30 ℃）胁迫处理,检测丙二醛（MDA）含量、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性的变化,并分析MDA含量与抗氧化酶活性的相关性。【结果】在同一施磷深度下,随着胁迫温度的降低,苜蓿根颈MDA含量呈先降低后增加的变化趋势,以-10 ℃下最低;SOD、POD、CAT活性则呈先增加后降低的变化趋势,且均在-10 ℃下最大;在同一低温胁迫处理下,不同施磷深度处理的MDA含量均明显低于CK,且在S₂处理下MDA含量最低,较CK降低了48.61％～50.92％;不同施磷深度处理的SOD、POD、CAT活性均明显高于CK,且在S₂处理下SOD、POD、CAT活性最强,分别较CK增长了26.42％～35.61％,53.37％～84.67％和24.94％～61.58％。相关性分析表明,在4,－10,－20和－30 ℃下,SOD、POD、CAT活性与MDA含量呈显著或极显著负相关。【结论】在距离土壤表面15 cm处施用磷肥最有利于提高苜蓿抗氧化酶活性,进而降低MDA含量,增强苜蓿抗寒性。     

迟播迟栽对不同类型粳稻品种机插产量及生育期的影响

以杂交稻和常规稻为试验材料,在苏南常熟、苏中兴化和苏北东海3个试验点同时开展播期试验,探讨迟播迟栽条件下机插稻稳产、增产问题。结果表明,随着播期的推迟,各试验点水稻生物产量、经济产量、经济系数、单位面积穗数、每穗粒数、群体颖花量和结实率不断下降,生育期延迟且全生育期缩短。分析发现,每穗粒数受播期影响最大,其余依次为结实率、穗数、千粒重。甬优2638依其大穗优势具有更高的产量潜力,但随着播期的推迟,其产量优势减小。甬优2638在各稻区均表现出抽穗较早、群体库容大、生物产量高等优势,具有在迟播迟栽生产条件下获取稳产、高产的潜质。迟播迟栽对不同类型水稻品种产量及生育期具有较大影响。据此,从安全生育性及稳产角度考虑,对不同类型品种在不同稻区生产的最晚播期进行了初步拟定,以为大面积生产提供参考。     

晚播条件下施氮量对稻茬小麦氮素吸收及产量的影响

为给安徽省江淮稻麦轮作区域晚播稻茬小麦高产栽培的氮肥合理施用提供依据,选用当地主栽品种扬麦18和皖垦麦076为试验材料,设置5个施氮水平(0、90、180、270和360 kg·hm~(-2)),分析施氮量对晚播小麦氮素积累与分配、糖氮比、氮素同化酶活性及产量的影响。结果表明,增施氮肥能显著提高小麦各器官的氮积累量以及营养器官花前贮存氮素转运量、转运效率和转运氮素对籽粒氮素的贡献率,氮素收获指数随着施氮量的增加而降低。随施氮量的增加,小麦各生育时期不同器官的糖氮比值显著降低。小麦的氮素分配比例在生育前期以叶片最高,成熟期籽粒中氮素分配比例显著高于其余部位,而小麦的可溶性糖分配比例在生育前期以茎鞘最高,成熟期籽粒较高。在0～270 kg·hm~(-2)施氮量范围内,增施氮肥后,两个小麦品种的硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合成酶活性均显著提高,穗数、穗粒数和籽粒产量均明显增加。继续增加施氮量至360kg·hm~(-2)时,氮素同化酶活性和产量无显著变化,说明施氮过多对小麦氮素同化和产量无益。土壤氮贡献率、氮肥农学利用效率和氮素偏生产力均随施氮量增加而降低。推荐江淮区域稻茬小麦晚播条件下适宜施氮量为180～270kg·hm~(-2)偏下限,可兼顾高产及氮素高效吸收和利用。     

拔节期和花后渍水对小麦产量、干物质及氮素积累和转运的影响

为给长江中下游小麦大面积高产稳产栽培提供理论与实践依据,以扬辐麦4号为材料,研究拔节期和花后连续渍水5d、10d和15d对小麦产量及其构成因素、干物质和氮素积累与转运的影响。结果表明,拔节期和花后渍水处理均显著降低了小麦产量、穗粒数、千粒重,并显著降低了成熟期根和地上部、花后地上部干物质和氮素积累量及根冠比。随渍水时间的延长,渍水对产量及其构成因素、干物质和氮素积累及转运量的影响总体呈增大趋势;籽粒产量、穗粒数、花后地上部干物质与氮素积累量、根冠比在渍水5d和10d间差异不显著,渍水5d和15d间差异显著。拔节期与花后短期渍水处理间产量差异不显著,但花后渍水15d产量显著低于拔节期渍水。花后渍水对千粒重、花后地上部干物质和氮素积累量、花前地上部干物质转运量的影响较大。     

基于光谱参数估算滴灌小麦干物质氮肥偏生产力和农学效率

为了解应用遥感技术估测滴灌小麦氮肥利用效率的可行性,以新春17号、新春6号和新春22号为材料,通过大田试验,分析了不同施氮处理下小麦干物质氮肥偏生产力(RDN)和干物质氮肥农学效率(DMA En)与光谱参数的相关关系,并建立小麦RDN和DMAEn的光谱参数估算模型.结果表明,在分蘖、抽穗和开花期RDN与绿度植被指数和比值植被指数呈极显著正相关,在拔节和抽穗期DMAEn与土壤调整比值植被指数和归一化差值植被指数呈显著正相关.光谱参数估算模型的均方根误差为7.64～33.31,说明利用光谱参数可以有效地估算小麦氮肥利用效率.     

旱作大豆综合农艺栽培措施与产量关系模型及产量构成分析

针对内蒙古大豆主产区,以蒙豆5号品种为试验材料,在旱作条件下,通过对不同施氮、磷、钾量和密度四项农艺栽培措施与产量形成的关系研究,建立了四项农艺措施与产量关系的数学模型.通过对数学模型的优化解析,提出了单产175kg/667m2以上目标产量的优化农艺栽培措施组合方案,即密度以2.05-2.19×104株/667m2、施磷(P2O5)量4.0-5.5kg/667m2、施钾(K2 O)量3.7-4.4kg/667m2、施氮(N)量4.0-4.7kg/667m2.经田间试验验证,模型和提供的优化方案可行,对生产实践具有重要的理论意义和应用价值.除单株荚数随着密度降低而增加外,单株粒数、荚粒数、百粒重及产量均随密度、施肥量增加而呈单峰曲线变化.     

丰、枯水期里下河腹地典型水体浮游动物群落结构与水质评价

为了探究丰枯水期里下河腹地典型水体中浮游动物的群落结构特征,通过布设20个采样站点,于2014年丰水期(7月29日)和枯水期(12月24日)对里下河腹地典型水体进行了2次全面调查,并对水质状况进行了评价。结果表明,里下河腹地典型水体共鉴定出浮游动物21种(包括变种和变型),无节幼体1类;其中轮虫最多,共14种,占浮游动物总种数的66.6%;枝角类次之,共6种,占28.6%;桡足类最少,仅1种,占4.8%;各站点浮游动物种类组成和密度均以轮虫和枝角类为主,数量在5~15种,密度变化在9.8~102.2个/L。浮游动物相似性指数在0.18~0.55,平均为0.36,偏向于轻度相似,表明丰水期与枯水期的生境差异较大。优势种的优势度不高,在0.023~0.297;多样性指数在1.73~3.56,均匀度指数在0.67~0.95,表明丰、枯水期里下河腹地典型水体的浮游动物群落信息含量较大、群落结构处于较稳定状态。浮游动物多样性和水质监测结果均表明,枯水期水质优于丰水期,枯水期水质基本处于清洁状态,丰水期水质基本处于中度污染状态;污染源主要为面源污染,且串场河(6号)、新通扬运河(12号)、喜鹊湖(17号)、兴姜河(18号)受人类活动影响较大。     

农田土壤无线地下传感器网络节点设计与通信试验

为了揭示电磁波信号在农田土壤中的传输特性、科学部署传感器节点,以关中地区农田土壤为研究对象,采用模块化设计思想,将传感器、无线数传、处理器和能量供应等模块集于一体,设计了无线地下传感器网络（Wireless underground sensor networks,WUSN）节点和汇聚节点。采用单因素试验方法,分析了土壤含水率、WUSN节点埋深、节点间水平距离对WUSN节点信号传输的影响,建立了接收信号强度和误码率预测模型。结果表明,当WUSN节点信号在地下垂直方向上传输时,土壤含水率增加2.5个百分点,接收信号强度降低4~6dBm,通信误码率增加3~5个百分点;WUSN节点埋深增加5cm,接收信号强度降低3~5dBm,通信误码率增加3~4.5个百分点。当WUSN节点信号在地下水平方向上传输时,土壤含水率增加2.5个百分点,接收信号强度降低5~7dBm,通信误码率增加4~5个百分点;节点间水平距离在10~90cm范围内,节点间水平距离增加10cm,接收信号强度降低6~8dBm,通信误码率增加6.5~8个百分点;节点间水平距离在90~190cm范围内,节点间水平距离增加10cm,接收信号强度降低约1dBm,通信误码率增加1~1.5个百分点WUSN节点信号在垂直、水平两种传输方向上误码率和接收信号强度预测模型拟合优度R2最高为0.982,均方根误差RMSE为1.7%,拟合优度R2最低为0.942,均方根误差RMSE为5.136dBm。WUSN节点信号在土壤中传输受到土壤含水率、WUSN节点埋深和节点间水平距离的严重影响。