施氮量对不同土壤肥力条件下冬小麦光合特性和产量的影响

为给"小麦-玉米"轮作体系下不同土壤肥力麦田的小麦施氮量提供参考,选择开封八里湾(土壤肥力水平高)、郑州(土壤肥力水平中等)和开封水稻乡(土壤肥力水平低)为试验地点,3个试验地点均设置4个施氮水平(即小麦季0、180、240和300 kg·hm~(-2);玉米季0、225、300和375kg·hm~(-2)),研究不同施氮量对小麦光合特性及产量的影响。结果表明,施氮处理增加了冬小麦的光合速率、叶绿素含量、全氮含量和Rubisco活性,与不施氮处理相比,分别增加22.4%～183.3%、37.9%～306.2%、49.6%～359.3%和27.4%～59.5%;不同肥力试点施氮后,产量增加幅度不同,与N0施氮水平相比,高肥力试点各施氮水平处理增产幅度为10.8%～54.9%,中肥力试点为125.3%～165.8%,低肥力试点为63.3%～288.2%;在定位试验进行3年后,高、中、低肥力试点在4个施氮处理下的平均产量分别提高36.1%(2014-2015年度)、136.4%(2014-2015年度)和288.2%(2016-2017年度),表明施氮增产效应与土壤肥力密切相关,高肥力麦田土壤基础肥力高,土壤贡献产量大,对氮肥依赖性低,施氮增产效果不明显。从产量构成因素看,产量由低产到中高产水平主要依靠穗数增加,由中高产到高产水平主要依靠穗粒数增加。因此,为充分发挥氮肥的增产效应,在低肥力麦田,应少量多次施氮;在中肥力麦田,应提倡稳氮,以促穗数为主,施氮量为240kg·hm~(-2);在高肥力麦田,应注意控氮,以增粒为主,施氮量为180 kg·hm~(-2)。     

密度与肥料运筹对迟播小麦产量和茎秆抗倒能力的影响

为给迟播小麦抗逆高产栽培提供参考,以扬麦23为材料,通过三因素裂区试验,设置2个密度水平（210×10⁴和270×10⁴株·hm^-2）、3个施氮水平(180、225和270 kg·hm^-2)和2个氮肥运筹比例（基肥∶壮蘖肥∶拔节肥∶孕穗肥分别为4∶2∶1∶3和6∶0∶2∶2）,研究了密度、氮肥用量及运筹比例对小麦产量、茎秆形态特性、化学成分以及抗倒能力的影响。结果表明,高密度（270×10⁴株·hm^-2）处理的平均产量高于低密度（210×10⁴株·hm^-2）处理,平均增产2.7%;低密度条件下,随施氮量的增加,产量上升,而高密度条件下则先增后降。增加播种密度会增加茎秆基部节间长度和株高,降低茎秆基部节间单位长度干重以及木质素含量,从而影响小麦的抗倒性能。减少氮肥施用量、基肥施用量和控制拔节期施肥比例均能够有效降低株高及茎秆基部节间长度,增加茎秆基部节间充实度,增强木质素合成关键酶活性,提高基部第二节间木质素的含量,从而提升小麦抗倒能力。因此迟播小麦采用270×10⁴株·hm^-2密度、225 kg·hm^-2施氮量、4∶2∶1∶3氮运筹比例有利于控制倒伏,同时获得较高的产量。     

基于临界氮浓度稀释曲线的小麦氮肥需求量估测研究

为探究基于临界氮浓度稀释曲线估测小麦氮素需求量的可行性,基于不同生态区开展的不同品种及氮肥水平的小麦试验,结合小麦临界氮浓度曲线(N_c=4.16W~(-0.41)),构建了拔节期、孕穗期、抽穗期和开花期四个关键生育时期下,小麦氮营养指数(NNI)、氮素需求量(NR)及相对产量(RY)三者间的关系模型,并进行了验证。结果表明,在江苏地区,当总施氮量在120～180kg·hm~(-2)时,小麦的氮素需求量最接近于0,氮营养指数最接近于1,为最优的氮素施用量。氮营养指数与氮素需求量(NNI-NR)在小麦生长的各关键阶段存在极强的线性关系(R~2=0.93～0.97);相对产量与氮营养指数(RY-NNI)在各生育时期呈现线性加平台关系,在开花期表现最好,R~2=0.86;相对产量与氮素需求量(RY-NR)的拟合关系在抽穗期表现最好,R~2值为0.72。NNI-NR验证结果与建模结果一致,即在各时期均表现良好,其中拔节期相关关系最强;但RY-NNI和RY-NR验证结果显示两模型分别在开花期和抽穗期预测效果表现最佳。综上,所构建的NNI-NR、RY-NNI和RY-NR三种模型均具有良好的拟合优度和稳定性,运用基于临界氮浓度曲线的小麦氮营养指数和确立的相对产量水平,可以较好地估测当季的小麦氮素需求量,并进行小麦田间氮素精确管理。     

不同施氮量玉米超高产群体特征研究

在采用高产品种密植、深耕、精细播种、灌溉等高产栽培管理措施的条件下,研究不同施氮量对与高产形成有密切关系的群体特征进行了分析。结果表明,随施氮量增加,玉米单产逐渐增加,施氮量为450kg/hm²时单产高达13980.84kg/hm²;生物学产量、收获指数、叶面积指数、群体粒数、粒叶比等反映群体特征的大部分指标随施氮量增加均有不同程度的增加,少数指标如百粒重的变化则不明显。综合分析得出:与收获指数相比,生物学产量对子粒产量的贡献大,玉米营养体建成期间的干物质积累是超高产形成的基础,而灌浆期间的干物质积累则是超高产形成的关键;对产量与其构成因素的通径分析表明,群体粒数是产量的主要贡献因子,百粒重对产量的直接效应不大;玉米超高产群体具有较高的最大叶面积指数(LAI),且其群体叶面积变化动态比较平稳;群体源与库通过增施氮肥均增加的同时,反映源与库在量上相对关系的粒叶比也得到增加。     

施氮量对川西平原酿酒小麦原粮及其酿酒品质的影响

为明确施氮量对酿酒小麦原粮品质和酿酒品质的影响,以绵麦902和中科紫糯麦168（糯性）两个小麦品种为材料,设置6个施氮量（0、45、90、135、180、225 kg·hm^-2）,对小麦产量、原粮品质和酿酒品质进行了分析。结果表明：（1）两供试小麦品种的产量和有效穗数无显著差异;随施氮量增加,两品种的有效穗数、穗粒数及产量增加,均在施氮225 kg·hm^-2达最大值。（2）随施氮量增加,两个小麦品种的籽粒蛋白质、脂肪和灰分含量增加,均在135 kg·hm^-2处理下较高;淀粉含量和粉质率降低,绵麦902直链淀粉含量和直支比均以180 kg·hm^-2处理最高,分别为22.6%和0.641,支链淀粉含量以45 kg·hm^-2处理最高,为 42.6%;中科紫糯麦168直链淀粉含量和直支比均以45 kg·hm^-2处理最高,分别为3.9% 和0.058,支链淀粉含量以90 kg·hm^-2处理最高,为69.3%。（3）与中科紫糯麦168相比,绵麦902出酒率较高,总酸、总酯含量较低,增施氮肥显著降低总酸含量,显著增加总酯含量;施氮90~135 kg·hm^-2范围内两品种出酒率较高,总酸和总酯含量较协调;（4）相关分析表明,出酒率与直链淀粉含量和粉质率呈显著和极显著正相关,与脂肪含量呈极显著负相关;总酸含量与总淀粉、支链淀粉和脂肪含量呈显著正相关,与粉质率呈显著负相关;总酯含量与灰分含量呈显著负相关。本研究认为,绵麦902和中科紫糯麦168酿酒品质各具优势,绵麦902出酒率高,中科紫糯麦168具有更好的产酯特性;在90 ~135 kg·hm^-2施氮范围内,两品种蛋白质含量较适宜,总淀粉和支链淀粉含量较高,灰分含量高,脂肪含量适宜,出酒率和总酸含量也较高,是川西平原酿酒小麦较佳施氮量范围。     

稻茬过晚播扬麦25产量形成与氮素积累利用特征

为明确过晚播种（较适播期晚30 d左右）对小麦产量及氮素积累与利用的影响,2018―2020年以长江中下游地区主栽品种扬麦25为供试材料,在11月1日（适期播）和12月1日（过晚播）条件下设置 225×10株·hm^-2和375×10株·hm^-2两种种植密度,分析过晚播和适期播小麦产量、氮素积累与分配和氮素利用效率的差异。结果表明,与适期播相比,过晚播小麦的播种至出苗阶段延长9 d,出苗至成熟阶段缩短36 d,总生育期缩短27 d,单穗重降低。适期播条件下低密度的小麦产量较高;过晚播小麦在低密度下与适期播相比两年平均减产20.37%,过晚播高密度小麦较适期播低密度处理平均减产12.41%。过晚播条件下增加密度有利于小麦产量提升,平均产量达8 129.80 kg·hm^-2。过晚播小麦各生育时期氮素积累量较适播小麦下降,密度增加至375×10株·hm^-2能显著提高各生育时期氮素积累量和分蘖至拔节、开花至成熟期的阶段氮素吸收量,与适播低密度处理相比各时期氮素吸收量虽降低,但花后氮素吸收速率与百分比均显著提高,因此过晚播小麦氮肥吸收利用能力显著提升。在本研究条件下,11月1日适期播种时,扬麦25采用密度225×10株·hm^-2,产量可达9 000 kg·hm^-2以上,氮肥表观利用率在45%左右;12月1日过晚播种时,采用密度375×10株·hm^-2,可以协调产量构成三因素,产量达8 000 kg·hm^-2以上,氮肥表观利用率在40%左右。     

赣豆5号高产栽培技术研究

赣豆5号是国审优质大豆新品种,为探索该品种的最优高产栽培措施,为该品种的大面积推广应用提供科学依据,研究了不同播期、密度和氮肥追施量对赣豆5号产量及农艺性状的影响.结果表明,密度、播期、密度和氮肥互作效应对赣豆5号产量影响极显著,在施入等量的钙镁磷肥(375kg hm-2)和钾肥(150 kg hm-2)前提下,赣豆5号在6月29日播种,密度取12万株hm-2,氮肥追施量为300 kg hm-2,产量最高,经济效益最好.     

氮肥运筹对春玉米产量、养分吸收和转运的影响

研究氮肥不同运筹方式对玉米产量、养分吸收利用、转运及分配的影响。结果表明,基肥:拔节期:抽雄期施氮比例为3∶4∶3处理玉米产量和氮肥利用效率最高,较其他基追比例处理增产3.2%~20.5%,氮收获指数、当季回收率、农学利用率和偏生产力分别提高2.0~5.3个百分点、2.0~21.3个百分点、2.3~10.0 kg/kg和2.3~10.0 kg/kg。施氮可显著增加玉米主要生育期氮、磷、钾吸收量,并可提高玉米抽雄期氮、磷、钾养分向子粒转运和子粒养分增加量,其中基肥∶拔节期∶抽雄期施氮比例为3∶4∶3处理玉米灌浆期氮、磷、钾吸收量最高,成熟期子粒氮、磷、钾积累总量高于其他基追比例处理。相关分析结果表明,玉米各生育期氮、磷、钾吸收间存在显著或极显著的正向相关,且除苗期外,其他生育期氮、磷、钾吸收量与产量均存在极显著正相关,灌浆期氮、磷、钾吸收状况与产量相关系数最大。     

小麦籽粒谷蛋白大聚合体粒度分布特征及对氮素的响应

为了给小麦品质改良提供依据,以强筋小麦品种藁城8901和弱筋小麦品种山农1391为材料,设置不同氮素水平,研究了籽粒谷蛋白大聚合体(GMP)颗粒粒径分布特征及对氮素水平的响应.结果表明,小麦籽粒GMP颗粒粒径范围为0.375～200 μm.GMP颗粒体积分布总体上呈双峰曲线变化,＜12 μm的GMP颗粒体积百分比为11.2％～45％,＞12 μm的GMP颗粒体积百分比为55.0％～88.8％.与弱筋小麦山农1391相比,强筋小麦藁城8901有较高比例的＞12 μm颗粒.GMP颗粒数目分布表现为单峰分布,＜4 μm和＜12 μm的颗粒数目百分比分别为97.5％～98.0％和99.9％,表明小麦GMP颗粒中绝大多数为＜4 μm的小颗粒.在施氮0～240 kg·hm-2范围内,随着施氮量的增加,＜12 μm颗粒体积百分比显著降低,12～90 μm、＞90 μm颗粒体积百分比增加,说明适量施氮能够显著提高GMP大、中颗粒比例.过量氮素不利于小麦籽粒谷蛋白大聚合体的形成.     

油菜黑胫病菌（Leptosphaeria biglobosa）生物学特性研究

为了解我国油菜黑胫病病原菌（Leptosphaeria biglobosa）的生物学特性,在实验室里研究了温度、pH值、光照、碳源及氮源等条件对该病菌营养生长及分生孢子产生的影响。结果表明：病原菌在5℃～35℃均可进行营养生长并产孢,最适生长和产孢温度为25℃;在pH4～10的范围内该菌均能生长并产孢,在pH7的条件下生长最快,产孢最多。光暗交替有利于菌丝生长和产孢,而持续光照不利于菌丝生长,尤其不利于产孢。最适的碳源、氮源分别是可溶性淀粉、牛肉膏。分生孢子的致死温度为52℃。