麦秸还田与氮肥互作对大穗型杂交粳稻不同部位枝梗和颖花形成的影响

【目的】探讨麦秸还田和施氮量对大穗型杂交粳稻不同部位枝梗和颖花形成的影响。【方法】以大穗型杂交粳稻甬优1540为试验材料,设置麦秸还田（T0：麦秸不还田;T1：麦秸全量还田）和施氮量（N1：施纯氮225 kg·hm^-2;N2：施纯氮300 kg·hm^-2;N3：施纯氮375 kg·hm^-2）二因素试验,裂区设计,秸秆处理为主区,研究稻穗不同部位枝梗与颖花形成规律。【结果】麦秸还田提高大穗型杂交粳稻籽粒产量,但不显著;不同施氮量处理对产量的影响显著,表现为N2＞N3＞N1。大穗型杂交粳稻不同部位枝梗与颖花形成特性因着生部位不同而异。麦秸还田与施氮量对枝梗与颖花形成有显著影响,与T0相比,T1处理显著降低了总枝梗与颖花分化数,但同时显著减少了退化数,且退化数的降幅大于分化数,导致现存数比T0显著增加;麦秸还田对一次枝梗的形成影响不显著,但显著影响了二次枝梗与颖花的形成。3种氮肥水平下,N2处理的总枝梗数、颖花分化数和现存数最高,而退化数率最低,且对一、二次枝梗与颖花的影响均达显著水平。麦秸还田与施氮量存在互作效应,T0N2处理下枝梗和颖花的分化数最高,但T1N2处理下的枝梗和颖花的退化数显著低于其他处理,现存数最高;麦秸还田和不同施氮量处理对上部一、二次枝梗与颖花的影响均不显著,但显著影响了中、下部枝梗与颖花形成,特别是下部二次颖花的分化与退化对总颖花数的形成有较大影响。枝梗及颖花性状与产量关系密切,一、二次枝梗与颖花现存数与产量及每穗总粒数均达极显著正相关; 枝梗与颖花的分化数和现存数与有效穗数和结实率均呈一定的负相关关系,但与千粒重呈显著或极显著正相关。【结论】大穗型杂交粳稻稻穗不同部位枝梗和颖花形成规律有差异;麦秸还田和施氮量对枝梗和颖花形成有显著影响,影响程度因稻穗部位不同而异,中下部和二次枝梗受影响较大;秸秆还田和施氮量存在互作效应,麦秸全量还田和适宜的氮肥水平有利于枝梗和颖花的形成。     

3种作物纹枯病菌可溶性蛋白和酯酶同工酶的比较

为明确水稻、玉米和小麦纹枯病菌之间的生化差异,采用垂直板聚丙烯酰胺凝胶电泳技术,对这3种作物纹枯病菌(Rhizoctoniaspp.)18个菌株的可溶性蛋白和酯酶同工酶进行比较。结果发现,3种纹枯病菌的可溶性蛋白和酯酶同工酶图谱间均存在显著差异,其中可溶性蛋白图谱比酯酶同工酶图谱更具多样性。水稻和玉米纹枯病菌可溶性蛋白谱带有14~19条,而小麦纹枯病菌可溶性蛋白谱带7~9条;水稻和玉米纹枯病菌酯酶同工酶谱带有5~7条,而小麦纹枯病菌仅有3条,表明它们之间的差异是明显的。NTSYS聚类分析结果表明,水稻、玉米和小麦纹枯病菌菌株可溶性蛋白和酯酶同工酶谱带均具有丰富的多样性。     

不同施氮量对花后高温春小麦叶绿素含量及荧光特性的影响

[目的]研究不同施氮量对花后高温下春小麦叶绿素荧光特性的影响,为分析氮素营养调控春小麦高温危害的内在机理提供理论依据.[方法]以宁春4号和宁春47号为材料,设施纯氮120 kg/ha(N1)、240 kg/ha(N2)和300 kg/ha(N3)3个施氮量处理,以不施氮为对照(CK),于花后18~22 d进行(35±2)℃高温处理,测定花后7、14、23、28和33 d不同处理的叶绿素含量及荧光参数.[结果]高温胁迫后(花后23~33 d),与CK相比,3个氮肥处理整体上可增加宁春4号和宁春47号的叶片SPAD值、最大荧光(Fm)和可变荧光(Fv),降低初始荧光(Fo),使Fv/Fo、Fv/Fm上升、Fo/Fm下降,其中N1和N2处理较CK增加或降低的幅度较明显.同时,花后23~28 d,N1和N2处理的单位反应中心吸收的光能(ABS/RC)、单位反应中心捕获的用于还原QA的能量(TR0/RC)和单位反应中心耗散的能量(DI0/RC)显著高于CK(P<0.05,下同),花后33 d时显著低于CK;单位反应中心捕获的用于电子传递的能量(ET0/RC)在花后23~33 d均表现为N2>N1>N3>CK.[结论]适量施用氮肥可缓解高温对春小麦光合器官结构和功能的伤害,有助于提高其光合性能.     

湖北省不同耕地类型小麦施肥效应研究初报

通过2011~2014年在湖北省进行的55组小麦作物"3414"肥效试验,对比分析了水田及旱地两类耕地土壤养分分布规律及氮(N)、磷(P_2O_5)、钾(K_2O)肥料的增产效应。结果表明,湖北省小麦主产区农田土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量分别为54.8~188.0、3.2~24.6、70.5~164.0 mg/kg,其中碱解氮平均值表现为水田旱地,有效磷、速效钾则表现为旱地水田;小麦作物增产必须依赖于氮、磷、钾肥料的合理施用,忽略湖北省各小麦主产区在作物栽培品种、土壤障碍因子及肥料施用方式等方面的差异,当水田、旱地土壤总养分(N+P_2O_5+K_2O)施用量分别为304.5、279.0 kg/hm~2,养分配比分别为1∶0.40∶0.41、1∶0.39∶0.39时,可促进作物增产分别达118.06%、71.63%。     

2016年黑河市不同水稻品种比较试验

为筛选适合在黑河市种植的水稻品种,通过田间试验,对18个水稻品种物候期、产量及其构成因素进行综合分析.结果表明:龙粳3007、龙盾09-625、龙交13S6、龙丰12393、龙稻111、龙粳4298、龙育06087、绥育117349、龙粳3033、龙粳2401、育龙11709、合粳9号、龙粳4556与对照三江1号比较达5%水平显著增产,且在当地都能安全成熟,较适合当地种植.     

播期对不同类型小麦生育进程及产量构成的影响

[目的]研究播期对不同感温性小麦生育进程及产量构成的影响。[方法]分别以2个弱春性(郑麦9023、04中36)和半冬性(西农979、矮抗58)小麦品种为试验对象,通过5个不同播种期(10月1日、10月7日、10月14日、10月21日、10月28日)的设置,研究播期对小麦生育进程及产量构成因素的影响。[结果]随播期推迟,小麦株高呈下降趋势;晚播推迟小麦的出苗期和三叶期,总生育天数缩短;不同播期中,弱春性品种的生育时期均较半冬性品种提前。弱春性品种早播或晚播均影响群体产量形成,籽粒产量下降,适期播种(10月14日)最好;半冬性品种应适时早播,播量一致的前提下以10月1日播种籽粒产量较高。[结论]该研究可为豫北地区不同感温性小麦品种选择适宜播期提供理论依据。     

基于多生育期MODIS-NDVI的区域冬小麦遥感估产研究

以河南省开封市为研究区,采用2005—2013年种植区域冬小麦生育期内16 d合成的250 m空间分辨率的归一化植被指数(NDVI)之和,与冬小麦产量数据进行相关分析,筛选得到最佳遥感估产时相,建立单变量回归模型;同时,基于冬小麦生长的各个关键时期NDVI构建多元回归模型,再通过主成分分析方法对多元回归模型参数进行改进,得到新的估产模型;最后使用开封市2014年的产量数据对估产模型进行验证,旨在构建具有较高精度的估产模型,从而更好地指导小麦生产。结果显示,3种估产模型的估产误差均控制在10.55%内,根据3个模型得到研究区内冬小麦最佳产量预测时段为3月下旬,即拔节期;3个模型中,主成分回归估产模型的产量拟合精度最高,达93.12%,具有一定的实用价值。     

基于EFAST方法的AquaCrop作物模型参数全局敏感性分析

【目的】敏感性分析是作物模型本地化过程中的重要环节,对作物模型的校正与应用有重要的意义。【方法】本研究以国家精准农业示范研究基地2012—2013、2013—2014和2014—2015年冬小麦试验为研究对象,采用全局敏感性分析方法扩展傅里叶幅度检验法(Extended Fourier Amplitude Sensitivity Test,EFAST)对AquaCrop模型42个作物参数进行敏感性分析,以评估模型在北京地区的敏感参数。【结果】(1)对干生物量敏感作物参数是:水分和温度胁迫参数(生物量生产的最小生长度(stbio),引起冠层早衰的土壤水分消耗上限(psen))、生物量和产量参数(归一化水分生产力(wp))、蒸散参数(作物冠层形成后到衰老之前的作物系数(kcb))、作物冠层和物候发展参数(冠层生长系数(cgc),从播种到出苗时长(eme),最大冠层覆盖度(mcc),冠层衰老系数(cdc),从播种到成熟的时长(mat),产量形成过程中收获指数的建立长度(hilen))。其中stbio,kcb,wp和cgc 4个作物参数敏感性指数最大;(2)对冠层覆盖度最敏感的参数是:作物冠层和物候发展参数(cgc,mcc,每公顷株数(den),出苗率达到90%时的土壤覆盖度(ccs),mat和cdc)、根区发展参数(最大有效根深(rtx))、水分和温度胁迫参数(psen)、蒸散参数(kcb);(3)对产量最敏感的参数是作物冠层和物候发展参数(从播种到开花时长(flo),mat,cdc,hilen和从播种到开始衰老时长(sen))、水分和温度胁迫参数(psen)、生物量和产量参数(参考收获指数(hi)和wp)、蒸散参数(kcb)。【结论】利用EFAST方法对AquaCrop模型中的作物参数进行一阶和全局敏感分析,最大干物量的敏感性分析结果以及干生物量随时间变化的敏感性分析结果显示,敏感性参数的选择上差异不大,但排序上存在较大的差异,最大干生物量的敏感性分析不能分析作物参数对干生物量在整个生育期的影响,结果不全面;冠层覆盖度随时间变化的一阶和全局敏感性分析结果显示,在敏感参数的选择和排序上均有较好的一致性,全局敏感性分析中作物参数的敏感性指数更高,对冠层覆盖度的影响表现得更明显。本研究结果用于AquaCrop模型本地化,可提高该模型在北京地区的模拟效率和模拟精度。     

黄土高原旱地小麦覆膜增产与氮肥增效分析

【目的】研究覆膜栽培条件下黄土高原旱地冬小麦产量形成规律和氮肥吸收运移特征,为旱地小麦高产高效生产提供理论依据。【方法】于2012-2016年在晋南黄土旱塬冬小麦种植区,通过农户模式（FP）、农户施肥+垄膜沟播模式（RFSF1）、监控施肥+垄膜沟播处理（RFSF2）和监控施肥+全膜覆土穴播处理（WFFHS）4种不同栽培模式,具体分析不同施肥和覆膜措施互作对黄土旱塬冬小麦产量形成、地上部氮素积累转移、土壤硝态氮残留以及土壤氮素平衡的影响。【结果】试验期间,农户模式冬小麦平均产量为3 367 kg·hm^-2,通过监控施肥覆膜种植,平均产量可提升至4 491 kg·hm^-2,监控施肥对籽粒产量形成的贡献率为14.8%,监控施肥和覆膜协同贡献率达24.7%-42.1%。黄土旱塬冬小麦产量形成主要取决于公顷穗数,其次是千粒重。WFFHS处理因其合理的群体构建和良好水肥条件具有最高公顷穗数、千粒重和籽粒产量,平均分别为581×10⁴穗/hm²、44.3 g和4 785 kg·hm^-2。从地上部氮素转运看,冬小麦地上部吸收氮素的花后转运量与生物产量和经济产量呈极显著正相关,相关系数分别为0.959^**和0.960^**。农户模式小麦籽粒中3/4氮素来源于花前营养器官的转移,1/4氮素来源于花后根系土壤吸收。通过监控施肥覆膜种植可显著提高花前营养器官氮素向籽粒的转移量,其转运贡献率在81.4%-88.8%。从土壤氮素残留看,长期过量施氮已导致黄土旱塬麦田土壤硝态氮在1 m 土层的累积,累积量在100 kg·hm^-2 以上,20-60 cm土层为累积峰值。经过连续4年种植,农户模式2 m土壤硝态氮累积量达277 kg·hm^-2,较2012年播前增加了87.7%,其中75%的硝态氮集中在0-120 cm 土层,监控施肥覆膜种植处理2 m土壤硝态氮累积量较2012年播前仅增加15.7%-24.2%。试验期间土壤残留硝态氮有随降水向下淋移的趋势,表现为2016年收获期各处理在120-200 cm土层较2012年播前有10.2%-133.7%的增幅。从4年土壤氮平衡角度总体评价,土壤残留氮素具有一定后效作用,各处理氮肥表观利用率在28.8%-56.7%,氮肥表观残留率在12.1%-28.9%,氮肥表观损失率在31.2%-49.6%。监控施肥覆膜种植可减少土壤氮表观损失量和土壤残留量,增加氮表观矿化量。其中WFFHS处理更大程度上利用了历年土壤残留硝态氮和有机质的矿化氮,具有相对低的氮素表观残留率（12.1%）和氮素表观损失率（31.2%）以及相对高的氮素表观利用率（56.7%）。【结论】全膜覆土穴播监控施肥种植可更好地改善土壤水肥供应条件,更大程度利用历年土壤残留硝态氮,增加地上部氮素积累量、积累氮素向籽粒的转移贡献率,构建合理群体,最终获得显著的增产效应和较高的氮素利用效率,是黄土高原冬小麦区有效的栽培措施。     

磷和不同价态硒对小麦硒吸收转运的影响

【目的】 研究小麦在施磷情况下对不同价态外源硒的吸收及转运规律,阐明小麦对硒吸收与转运的影响,分析不同价态硒在小麦体内的转运与分配。【方法】 采用盆栽试验,研究在施磷条件下硒酸盐和亚硒酸盐处理对小麦硒的吸收与转运。【结果】 低量硒酸盐处理中,低磷和高磷处理较不施磷处理的小麦硒肥利用率分别提高了96%和128%;高量硒酸盐处理中,低磷和高磷处理较不施磷处理的小麦硒肥利用率分别提高了78%和123%。低量亚硒酸盐和高量亚硒酸盐处理中,高磷处理较不施磷处理小麦硒肥利用率降低了50.7%和55.6%。施用硒酸盐时,高磷处理较不施磷处理小麦根、茎、叶及穗的硒含量分别增加了23.0%、17.0%、64.6%和62.1%;施亚硒酸盐时,高磷处理较不施磷处理小麦根、茎、叶及穗的硒含量分别降低了71.3%、72.1%、80.6%和73.8%。施用硒酸盐时,在不施硒、低硒及高硒条件下,高磷处理小麦植株硒富集系数较不施磷处理分别增加28.9%、60.6%和50.5%;施用亚硒酸盐时,在低硒及高硒条件下,高磷处理小麦植株硒富集系数较不施磷处理分别降低65.3%、72.3%。【结论】 磷素可以活化土壤中稳定态硒,提高了硒酸盐的生物有效性。施磷降低了土壤pH值,促使土壤中可溶态硒和可交换态硒转化成铁氧化物态硒和有机态硒,而铁氧化物态硒与有机态硒很难被作物吸收利用,造成当磷肥与亚硒酸盐配施时降低了作物对亚硒酸盐的吸收。