行距配置对大穗型品种兰考矮早八旗叶氮代谢酶活性、籽粒产量及蛋白质含量的影响

在大田高产栽培条件下。研究了行距配置对大穗型冬小麦品种兰考矮早八花后旗叶硝酸还原酶活性、谷氨酰胺合成酶活性、籽粒产量、蛋白质含量及单位面积蛋白质产量的影响。结果表明,15cm行距处理下,旗叶在灌浆中后期具有较高的氮代谢酶活性。籽粒产量随行距减小而增加,而籽粒蛋白质含量却减小,籽粒蛋白质产量与籽粒产量表现相同趋势。因此,适当缩小种植行距,降低了籽粒蛋白质含量,但有利于提高籽粒产量和单位面积蛋白质产量。     

生物炭连续施用对农田土壤氮转化微生物及N2O排放的影响

【目的】研究连续添加生物炭6年后对农田土壤氮转化相关微生物功能基因的影响,揭示生物炭影响作物产量和N₂O排放的微生物学机制,并为生物炭的推广使用提供理论依据。【方法】通过在潮土农田设置0（BC0,对照)、2.25（BCL,低量）、6.75（BCM,中量）和11.25 t·hm^-2（BCH,高量）4个秸秆生物炭量处理的田间定位试验,采用田间观测、化学分析、荧光定量PCR（qPCR）技术,系统研究施用生物炭对氧化亚氮（N₂O）排放、氨单加氧酶（amoA）、亚硝酸还原酶（nirK、nirS）、氧化亚氮还原酶（nosZ）基因丰度及夏玉米产量的影响。【结果】与对照BC0处理相比,施用生物炭可显著提高夏玉米籽粒产量,且BCM处理籽粒产量达到最大值10 811 kg·hm^-2,显著降低夏玉米生育期N₂O累积排放量,并以BCM处理减少N₂O排放效果最优。研究还发现,在夏玉米多个生育时期,与对照比较,生物炭施用可以显著提高耕层土壤无机氮储量和土壤含水量。此外,随着生物炭施用量增加,土壤氨氧化古菌（AOA）基因拷贝数在夏玉米大喇叭口期和成熟期均表现为先上升后下降趋势,且两个时期均以BCM处理最高,而氨氧化细菌（AOB）基因拷贝数在夏玉米大喇叭口期和成熟期分别为BCH处理和BCM处理最高。与对照相比,中、高量生物炭施用（BCM、BCH处理）可显著提高夏玉米大喇叭口期和成熟期土壤反硝化作用功能相关基因（nirK、nirS、nosZ）拷贝数。相关性分析表明,夏玉米成熟期土壤N₂O排放通量与土壤硝态氮、土壤含水量、AOA、AOB、nirK、nirS、nosZ呈显著负相关关系。【结论】施用生物炭通过增加土壤微生物氮转化功能基因丰度进而降低土壤N₂O排放,通过增加土壤耕层无机氮储量和土壤水分含量进而提高作物产量,并以中等用量（6.75 t·hm^-2）施用效果最优。     

施用硫肥对两种穗型冬小麦品种群体生理、产量和品质的影响

为了研究硫肥对小麦群体生理、产量和品质的影响，以及对不同穗型品种的效应，通过随机区组试验，对豫麦49（多穗型）和兰考906（大穗型）冬小麦品种进行了不同硫肥处理。研究结果表明，适宜的硫肥处理能够增大小麦的叶面积指数（LAI），增加干物质的积累，提高群体光合（CAP）速率，而且对于提高小麦穗粒数、结实率、千粒重、容重、粗蛋白含量、湿面筋含量也有较大的作用。两种穗型小麦品种对硫肥的反应有差异，多穗型的豫麦49施硫后，产量提高幅度较大，而品质反应不明显，大穗型品种兰考906的产量和品质对硫肥的反应却相反，因此硫肥施用应考虑品种间差异。     

沼液与氮肥配施对小麦产量及品质的影响

为给小麦高产优质生产中沼液利用提供依据,在大田条件下,研究了沼液与氮肥配施对小麦籽粒产量及品质的影响.结果表明,在全生育期总施氮量240 kg·hm-2条件下,在基施化肥氮基础上追施沼液,尤其基施75％化肥氮和追施25％沼液氮配合处理(3/4U+1/4B)显著提高了淀粉糊化特性参数(峰值黏度、最终黏度、稀懈值和反弹值)、粉质参数(形成时间、稳定时间、粉质指数)和拉伸参数(拉伸面积、拉伸阻力和拉伸比).籽粒蛋白组分(总蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白)含量以基施50％化肥氮和追施50％沼液氮配合处理(1/2U+1/2B)最高,3/4U+1/4B处理次之.籽粒蛋白组分、粉质与拉伸参数均以单施沼液处理(1/2B+1/2B)最低,单施化肥氮的处理(1/2U+1/2U)次之,而淀粉糊化特性参数以1/2U+1/2U处理最差,施用沼液的处理较1/2U+1/2U处理提高2.0％～6.5％.与1/2U十1/2U处理相比,基施沼液与追施化肥氮配合处理产量提高,而基施化肥氮与追施沼液氮处理的产量降低.可见在基施沼液的基础上追施化肥氮可提高小麦产量,其中1/2B+1/2U处理能够高产和优质兼顾,单施沼液效果低下.     

施氮量对超高产冬小麦花后光合特性及产量的影响

为给冬小麦超高产栽培中氮肥合理运筹提供参考依据,于2007-2008年在河南温县、兰考两试验点,以两个具有超高产潜力的冬小麦品种豫麦49和兰考矮早八为供试材料,在全生育期施氮0、90、180、270 和360 kg N ·hm-2（底施和拔节期追施各半）的条件下,研究了施氮量对冬小麦光合特性、干物质积累和籽粒产量的影响。结果表明,两试验点施氮量180和270 kg·hm-2处理的籽粒产量均达到了每公顷9 000 kg以上的水平,高于其他施氮处理,与不施氮和90 kg N ·hm-2处理间差异均达显著水平。进一步分析发现,与其他处理相比,180和270 kg·hm-2处理提高了两个小麦品种开花后旗叶光合速率和SPAD值,进而增加了花后干物质积累量。两试验点的施氮处理对大穗型品种兰考矮早八成穗数影响不显著,而施氮量180和270 kg·hm-2处理显著提高了多穗型品种豫麦49的成穗数;两品种穗粒数和粒重均表现为不施氮和90 kg N ·hm-2处理显著低于适宜施氮量（180和270 kg N ·hm-2）处理。两品种在两试验点获得最高产量的施氮量不同,豫麦49和兰考矮早八分别在270和180 kg·hm-2获得最高产量。由此可见,在本试验条件下,两个品种在施氮量180~270 kg·hm-2、基施和拔节期比例5∶5条件下,在稳定足够穗数的基础上,增加穗粒数,促进花后物质积累量,提高粒重,可实现超高产。     

松土促根剂对土壤质地、冬小麦产量和淀粉糊化特性的影响

为了解决近年来华北地区麦田因多年旋耕导致土壤耕层过浅、土壤质地变差、小麦根系发育不良以及小麦产量品质降低等问题,在平衡配方施肥的基础上,通过田间试验研究了Agri-star松土促根剂对土壤质地及小麦产量和淀粉糊化特性的影响。结果表明,施用松土促根剂和土壤深耕处理均可起到降低土壤容重,增加单位体积小麦根系质量,改善土壤理化性状的作用。此外,施用松土促根剂能够提高冬小麦成穗数和穗粒数,进而起到提高小麦籽粒产量的效果,其中以1号松土促根剂+配方肥处理籽粒产量最高,平均达7 925 kg/hm2,较单施配方肥处理增产12.9%。研究还发现,施用配方肥、添加松土促根剂或者进行土壤深耕处理能够改善小麦籽粒淀粉品质,同样也以1号松土促根剂+配方肥处理效果最好。综合比较分析,在当前华北地区免耕、旋耕麦田,应用Agri-star松土促根剂可以改善土壤质地,提高小麦产量和改善小麦籽粒淀粉品质,具有广阔的应用前景。     

深耕改善砂姜黑土理化性状提高小麦产量

为探明砂姜黑土农田适宜的耕作方式,进一步挖掘砂姜黑土生产潜力,发挥地域资源优势,以周麦27为试验材料,在大田条件下设置免耕、旋耕(15 cm)、深耕(30 cm)3种耕作方式,研究了耕作方式对砂姜黑土农田土壤容重、有机碳含量、无机氮含量以及小麦籽粒产量的影响。结果表明,在小麦苗期和成熟期,3种耕作方式处理间0~10 cm土层土壤容重差异不显著(P0.05),但深耕处理显著降低10~30 cm土层土壤容重(P0.05)。在小麦苗期、越冬期、拔节期、开花期和成熟期,3种耕作方式对0~20 cm土层土壤有机碳含量的影响规律不明显,但深耕处理明显增加20~40 cm土层土壤有机碳含量;20~40 cm土层土壤铵态氮含量均为深耕旋耕免耕。与免耕处理相比,深耕处理通过增加小麦穗粒数和千粒质量,最终促使籽粒产量增加16.33%。综上所述,在该试验条件下,在秸秆还田的基础上,小麦季30 cm深耕处理可以降低土壤容重,增加土壤有机碳含量,进而提高小麦籽粒产量,可作为砂姜黑土农田适宜的耕作方式。     

水氮对冬小麦花后籽粒淀粉含量及产量的影响

为进一步探索水分和氮肥对小麦淀粉含量和产量的影响,以冬小麦品种矮抗58为材料,在小麦全生育期不灌水(W0)和拔节期灌水(W1)两种水分条件下,分析了不同施氮处理间(0、180、240和300kg·hm 2,分别用N0、N1、N2、N3表示)冬小麦花后籽粒淀粉含量和产量的差异.结果表明,N2处理获得较高小麦籽粒产量、支链淀粉和总淀粉含量及较低直/支比,不施氮或施氮过多均不利高产和籽粒淀粉积累.与W0相比,W1处理有利于小麦籽粒产量提高及支链淀粉和总淀粉积累.水、氮互作对小麦籽粒产量和淀粉含量影响明显.在8个处理中,以W1N2处理对提高小麦籽粒产量和改善籽粒淀粉品质有利,为比较理想的水氮运筹方式.     

不同播期豫南稻茬麦产量及其与气象因子的通径分析

针对豫南稻茬麦区冬小麦面临的灌浆期高温胁迫问题,2015—2017年连续2 a开展播期试验,以探讨不同播期冬小麦产量及其与气象因子间的关系,为通过调整播期降低冬小麦灌浆期高温胁迫提供理论依据。结果表明,与其他播期相比,10月中旬播种处理的冬小麦灌浆期光水资源充足且日均温和日均相对湿度较低,10月下旬播种处理的冬小麦灌浆期光照比较充足,11月上旬以及中旬播种处理的冬小麦灌浆期日均温相对较高、日照时数较低。随着播期推迟,产量及其构成因素呈降低趋势,以10月中旬播种处理产量最高,较其他播期处理增产1.64%～129.61%,穗数增加3.06%～73.25%,千粒质量增加1.44%～24.98%,穗粒数增加5.62%～32.71%。通径分析显示,2 a间日均温和日均相对湿度对千粒质量和穗粒数均起负效应,日照时数对千粒质量和穗粒数均起正效应;2015—2016年气温日较差对千粒质量和穗粒数均起正效应,降雨量对穗粒数起负效应;2016—2017年气温日较差效应不明显,降雨量对千粒质量和穗粒数均起正效应。可知,限制冬小麦千粒质量和穗粒数增加的主要气象因子为高温高湿,对冬小麦千粒质量和穗粒数起正效应的主要气象因子为日照时数。综上,10月中旬和下旬播种的冬小麦灌浆期降雨量和日照时数充足、气温日较差大,对千粒质量和穗粒数的直接正效应大,缓解了高温高湿的负效应;11月上旬和11月中旬播种的冬小麦千粒质量和穗粒数受高温高湿、阴雨寡照影响较大,且气温日较差较低,产量降低显著。     

基于无人机多光谱影像特征融合的小麦倒伏监测

【目的】小麦倒伏严重影响小麦光合及成熟进程,进而造成小麦减产及品质下降。为快速精确获取倒伏信息,评估无人机遥感监测小麦倒伏的能力,构建小麦倒伏监测模式,为灾情评估、保险理赔及灾后补救提供技术支持。【方法】利用近地无人机获取包含红、绿、蓝、红边和近红外5个多光谱波段图像,经过预处理飞行高度50 m的小麦冠层图像,得到分辨率为1.85(cm/像素)的数字正射影像图（DOM）和数字表面模型（DSM）,从中提取光谱特征、高度特征和光谱纹理共3类特征信息;采用支持向量机（SVM）和随机森林（RF）2种分类器对6种不同特征集组合进行倒伏分类比较,使用准确率（Acc）、精确率（Pre）、召回率（Re）和调和平均数（F1）以确定较优的特征组合和分类器;同时使用3种不同的特征集筛选方法（套索算法Lasso、随机森林递归算法RF-RFE和Boruta算法）对优化的特征子集进行综合评价,确立适宜的倒伏分类评价方法。【结果】单一特征的光谱和纹理及其组合对小麦倒伏的分类评价结果较差,“椒盐现象”严重,在此基础上融合DSM信息的分类精度显著提高。采用随机森林分类器对光谱特征、纹理特征和高度特征进行特征集组合,小麦...