不同氮源配施对豫北高产小麦花后氮代谢及土壤硝态氮的影响

为探索不同氮源配施对小麦花后氮代谢及土壤硝态氮积累的影响,在大田条件下,以矮抗58为材料,研究了5个肥料处理(100%无机氮、25%有机氮+75%无机氮、50%有机氮+50%无机氮、75%有机氮+25%无机氮、100%有机氮)对小麦旗叶和籽粒中GS活性、游离氨基酸含量、氮素利用效率、产量、籽粒蛋白质积累量及0～100cm土壤各层硝态氮含量的影响。结果表明,与纯施无机氮和纯施有机氮相比,三种配施处理均能显著提高小麦叶片和籽粒的GS活性及游离氨基酸含量,显著提高籽粒产量、籽粒蛋白质积累量和氮素利用效率,其中以50%有机氮+50%无机氮处理的籽粒产量(11 124.08kg·hm-2)、蛋白质积累量(1231.70kg·hm-2)和氮素利用效率(46.381g.g-1)最高。随着有机氮施入比例的提高,收获期各土层中硝态氮的含量逐渐下降。与纯施无机氮相比,不同氮源配施在获得较高产量的同时减少了硝态氮对地下水的污染。综合分析认为,5个肥料处理以有机、无机等氮量配施效果最佳,是豫北的环保型施肥方法。

烟草叶面积指数的高光谱估算模型

叶面积指数(1eaf area index,LAI)是重要的生物物理参数,亦是各种生态模型、生产力模型以及碳循环研究等的重要生物物理参量,因此具有重要的研究意义。为了探索不同高光谱模型监测烟草LAI的精度,采用盆栽试验,在烟草伸根期,旺长期和成熟期,通过ASD Fieldspec HH光谱仪测定了不同水氮条件和品种下烟草冠层的高光谱反射率,并统计相应的叶面积指数数据。选用4个常用的植被指数RVI(ratio vegetation index)、NDVI(normalized difference vegetation index)、MTVI2(Modifiedsecond triangular vegetation index)、MSAVI(Modified Soil-adjusted vegetation index)和PCA(principal component analysis)、neuralnetwork(NN)3种方法对烟草LAI进行了估算,比较分析了3种方法的估算结果。结果表明,植被指数法,主成分分析,神经网络方法LAI都取得了较为理想的结果,其中植被指数法可以较为精确反演烟草LAI,验证模型确定性系数在0.768—0.852之间,主成分分析方法和神经网络方法精度较高,分别为0.938和0.889。主成分分析方法验证模型的稳定性更好,其验证模型的RMSE(root mean square error)为0.172,低于4个植被指数和神经网络。MTVI2和MSAVI能较好地去除土壤、大气等条件影响,反演精度高于RVI和NDVI。与基于植被指数建立的模型相比,主成分分析和神经网络可以更好的提高LAI的反演精度。

施氮水平对不同小麦品种氮代谢相关指标及产量的影响

在大田条件下,以矮抗58和郑麦366为材料,研究了施氮水平对小麦叶片和子粒谷氨酰胺合成酶(GS)活性、游离氨基酸含量及产量的影响.结果表明,小麦叶片GS活性、游离氨基酸含量在开花后随着生育期的推进均呈先上升后下降趋势,均在花后14 d达到高峰,且倒1叶>倒2叶>倒3叶;子粒的GS活性趋势和叶片一致,但子粒的游离氨基酸含量呈一直下降趋势.在氮素调控作用下,当施氮量在225 kg.hm-2时能够显著增加2个品种叶片和子粒GS活性、游离氨基酸含量和子粒蛋白质含量,当施氮量大于225 kg.hm-2时,矮抗58的GS活性、游离氨基酸含量和子粒蛋白质含量不能显著提高,但是却能使郑麦366的GS活性、游离氨基酸含量和子粒蛋白质含量显著提高.在施氮量为225 kg.hm-2时,2个品种产量均达到最大,矮抗58和郑麦366分别是8 673.39和8 359.60 kg.hm-2.在施氮量为300 kg.hm-2时,2个品种子粒蛋白质含量达到最高,且郑麦366高于矮抗58.

不同密度条件下强筋小麦的冠层特征与产量效应

为探讨不同密度条件下强筋小麦豫麦34号的冠层结构特征与产量的关系,在大田条件下,采用随机区组设计,研究了120万苗/hm2、225万苗/hm2、330万苗/hm23个密度对豫麦34号的冠层结构特征和产量的影响。结果表明,小麦孕穗期以后,225万苗/hm2密度处理的小麦叶面积指数和消光系数最大,冠层开度最小,平均叶倾角居中,小麦产量最高。综合分析认为,3个密度处理之中,以225万苗/hm2处理的小麦冠层结构适宜、株形最佳、群体光分布合理,是最佳的密度水平。

冬小麦根系时空分布动态及产量对不同氮源配施的响应

为了解不同氮(N)源(有机/无机肥)配施对冬小麦(Triticum aestivum)根系时空分布特征和产量的影响,采用微根管(minirhizotron)动态监测技术,以强筋小麦品种‘豫麦34’为试验材料,在等养分条件下,设置不施肥(T0)、100%尿素N(T1)、75%尿素N+25%鸡粪N(T2)、50%尿素N+50%鸡粪N(T3)、25%尿素N+75%鸡粪N(T4)和100%鸡粪N(T5)等6个有机N与化肥N配施处理,研究分析了‘豫麦34’在不同生育时期及0-100cm土层中根系直径、根长密度、根长生长量和死亡量等根系特征参数的变化及其产量表现。结果表明,施肥不仅有利于各生育时期及不同土层中根系直径、根长密度和根长生长量的增加,而且增加了根长死亡量,促进了根系的周转。对不同配施处理进行比较,发现T3处理(尿素和鸡粪等氮配施)的效果最为显著,全生育期平均根长密度、周期生长量与周期死亡量分别较对照T0增加了55.52%、57.79%和61.61%,有效分蘖数、穗粒重、经济产量和经济系数也以T3处理增加最多,分别较T0增加了52.63%、43.90%、40.16%和12.02%;穗粒数在T4处理下最大,较T0增加了45.79%;生物产量在T5处理下最高,比T0增加了26.95%。因此,不同氮源合理配施有利于促进冬小麦根系的生长及在不同土层中的扩展,提高冬小麦产量。尿素和鸡粪为N源时等氮配施(50:50)的效果最佳。