不同种植方式和施氮量对滴灌冬小麦生理特征及产量的影响

以‘邯郸5316’为供试材料,采用裂区田间试验设计,主区为3个播种方式:条播(B1)、穴播(B2)和撒播(B3);副区为4个施氮量处理:不施氮(N0)、138 kg·hm^(-2)(N1)、207 kg·hm^(-2)(N2)和276 kg·hm^(-2)(N3),研究不同播种方式和施氮量对滴灌冬小麦生理特征及产量的影响。结果表明:扬花期是滴灌冬小麦光合特征值最大时期,其中穴播的平均群体光合速率(CAP)、Pn、Gs和Tr最高,分别达4.71 g·m^(-2)·s^(-1)、20.69μmol·m^(-2)·s^(-1)、0.41 mmol·m^(-2)·s^(-1)和7.37 mmol·m^(-2)·s^(-1),撒播的Ci最大,为505.28μmol·mol-1。N2处理下的CAP、Pn、Gs、Ci和Tr最高,分别达5.10 g·m^(-2)·h^(-1)、17.34μmol·m^(-2)·s^(-1)、0.34 mmol·m^(-2)·s^(-1)、4.75 mmol·m^(-2)·s^(-1)和377.47μmol·mol^(-1)。组合处理中B2N2的平均CAP、Pn、Gs和Tr最大,B3N2的Ci最大。SOD活性大小为B2>B1>B3,其不同施氮量处理表现为N2>N1>N3>N0;MDA含量大小为B3>B1>B2,其不同施氮量处理表现为N0>N1>N3>N2,即穴播和N2处理下的SOD酶活性最高而其MDA最低。不同播种方式下的产量大小表现为:B2>B1>B3,B2比B1和B3分别增加9.63%和16.17%;各施氮处理的产量大小表现为:N2>N3>N1>N0,N2比N0、N1和N3分别增加49.98%、24.14%和14.92%。组合处理中以B2N2的产量最大,达9144.75 kg·hm^(-2),其次是B1N2,为8715.89 kg·hm^(-2)。

播期和密度对无膜棉生长的影响研究进展

随着地膜的长期使用,残膜造成的污染问题愈发严重,对棉田与棉花的质量都造成了严重的危害。种植无膜棉能有效解决这一问题。本文较详细地综述了播期和密度对与棉花产量相关的生长及生理性状等方面的影响,以期为棉花种植技术革新及生产水平提高的进一步研究提供参考。

不同灌水量和密度对无膜棉光合特性及产量的影响

【目的】研究灌水量和种植密度对滴灌无膜棉光合特性和产量的影响。【方法】以“中619”为供试材料,设置两因素裂区田间试验,其中灌水量为主区,分别为3000 m^(3)/hm^(2)(W_(1))、4500 m^(3)/hm^(2)(W_(2))和6000 m^(3)/hm^(2)(W_(3));密度为副区,分别为29.24×10^(4)株/hm^(2)(M1)、26.32×10^(4)株/hm^(2)(M_(2))、23.92×10^(4)株/hm^(2)(M_(3))和21.93×10^(4)株/hm^(2)(M_(4)),分析无膜棉群体叶面积指数(LAI)动态、光合指标变化及产量差异特征。【结果】盛花期是无膜棉LAI及光合功能最大期,随密度和灌水量增加,LAI增加,W2M3处理的LAI变化较平稳,后期LAI较高,W_(3)M_(1)处理LAI表现最高,但盛花期后下降速度快;适宜灌水及合理密度有利于叶片光合功能提高,其中盛花期W_(2)M_(3)、W_(2)M_(4)和W_(3)M_(3)处理的Pn、Gs和Tr较高,Ci较低,且日变化中的光合“午休”不明显,其最大值分别为29.10~32.15μmolCO_(2)/(m^(2)·s)、0.91~1.07 mol/(m^(2)·s)、12.78~13.87 mmolH_(2)O/(m^(2)·s)和112.1~131.0μmolCO_(2)/(m^(2)·s),产量达6890.71~7496.79 kg/hm^(2)的较高水平。W3M4处理的LAI及光合指标虽然较高,但后期下降过快,而W1M1各项指标均表现最低,灌水及密度过高或过低均不利于叶片光合功能的提高;灌水量与密度对叶片生长及光合指标的影响具有互作效应,且密度效应高于水分效应。【结论】较适宜的灌水量及种植密度范围为4500~6000 m^(3)/hm^(2)和21.93×104~23.62×10^(4)株/hm^(2),当灌水量5034.73 m^(3)/hm^(2)、种植密度24.63×10^(4)株/hm^(2)时的产量最高为7508.82 kg/hm^(2)。

不同灌水量和密度对无膜棉生长性状及结铃分布的影响

为了明确灌水量和种植密度对新疆无膜棉生长指标、结铃特性的影响,设置了以主区为灌水量(W_(1):3000 m^(3)/hm^(2),W_(2):4500 m^(3)/hm^(2),W3:6000 m^(3)/hm^(2))、副区为种植密度(M_(1):29.24×10^(4)株/hm^(2),M_(2):26.32×10^(4)株/hm^(2),M_(3):23.92×10^(4)株/hm^(2),M_(4):21.93×10^(4)株/hm^(2))的2因素裂区田间试验,研究灌水量和密度对‘中619’无膜覆盖栽培下的农艺性状、棉铃空间分布及产量等指标的影响。结果表明:(1)无膜棉株高、茎粗、叶片数、节间数、果枝数均随密度增大而减少,第一果枝着生节位和高度随密度增大而增加。灌水量增加显著促进株高、茎粗、叶片数、节间数、果枝数、第一果枝着生节位和高度的增加;(2)随密度和灌水量增加单株干物质量呈先增后降的趋势,M_(3)处理和W_(2)处理最大,且随生育进程差异更明显,并最终主要表现在生殖器官干物质所占比重方面,絮期W_(1)和M_(4)处理的生殖器官所占干质量比例最大,但与W_(2)和M_(3)处理差异不显著;(3)增加密度或减少灌水量,下部果枝棉铃和内围铃增加,中、上部果枝铃及外围铃减少。在适宜的灌水量(W_(2)、W3)和种植密度(M_(3)、M_(4))下无膜棉产量较高达5054.95~5721.67 kg/hm^(2),其结铃分布比例为下部∶中部∶上部=4.1~4.9∶3.5~3.7∶1.6~2.1,内围铃:外围铃=6.4~8.3∶1.7~3.6。以上数据为无膜棉高效生产研究及技术推广理论.

不同化学调控模式对无膜棉干物质积累及保护酶活性的影响

为明确南疆无膜棉对不同化学调控模式的生理响应,并筛选优化调控模式,开展5种化学调控模式的田间试验,以全期不调控为对照(CK),研究无地膜覆盖条件下‘中619’的干物质积累特征、功能叶保护酶活性及产量指标,结果表明:(1)在盛絮期OM、IM和PM处理的干物质积累量显著高于其他处理,各处理生殖器官干物质所占比例表现为:OM>IM>BM>TM>PM>CK。(2)盛花期是无膜棉叶片保护酶活性最高的时期,此时,OM的超氧化物歧化酶(SOD)、IM的过氧化氢酶(CAT)和PM的过氧化物酶(POD)最大。从全期平均值来看,SOD活性以OM最高,达463.90 U/gFW,PM其次,为437.27 U/gFW;CAT活性以IM最高,达64.31 U/(gFW·min),OM其次,为62.11 U/(gFW·min);POD活性以IM最高,达290.95ΔOD_(470)/(min·g),BM其次,为275.80ΔOD_(470)/(min·g)。无膜棉叶片丙二醛(MDA)含量随生育进程推进呈增加趋势,其平均值表现为CK>TM>PM>OM>BM>IM。在吐絮期,无膜棉叶片保护性酶活性能保持较高的水平,以IM表现最优,此时其叶片CAT、POD活性最高,MDA含量最低,而OM的SOD活性表现较高。(3)IM和OM能有效促进棉铃的形成,其产量较高,籽棉产量达5419.09 kg/hm^(2)和5369.27 kg/hm^(2),皮棉产量达2292.28 kg/hm^(2)和2319.52 kg/hm^(2)。综上表明,南疆无膜棉采取IM(前促、中控、后保)和OM(苗促、蕾稳、花调、后保)的调控模式有利于提高其生理活性和高产形成,可作为南疆无膜棉生长调控策略参考。

不同播种方式与密度对滴灌冬小麦干物质积累及光合特性的影响

为明确播种方式和密度对滴灌冬小麦干物质积累与光合特征的影响,采用两因素裂区试验设计,播种方式为主区,为条播(B1)、穴播(B2)和撒播(B3),播种量为副区,为315×10^(4)粒/hm^(2)(M1)、510×10^(4)粒/hm^(2)(M2)、705×10^(4)粒/hm^(2)(M3)和900×10^(4)粒/hm^(2)(M4),研究不同播种方式和播种密度下小麦各器官干物质积累特征、叶片光合特征及产量变化。结果表明:(1)随密度增加各器官干物质量呈下降趋势,籽粒干物质量下降最明显,M2、M3、M4比M1分别下降了5.9%、32.4%和65.9%;穴播的茎鞘和籽粒干物质量较条播、撒播增加0.8%和7.9%、4.3%和6.1%,总干物质量增加了5.5%和1.6%。(2)随密度增加,叶绿素相对含量(SPAD)、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)呈下降趋势;穴播全期平均叶绿素相对含量(SPAD)最大,较条播、撒播增加2.1%和3.7%。各播种方式间净光合速率(Pn)表现为B2>B3>B1,蒸腾速率(Tr)表现为B2>B3>B1,气孔导度(Gs)表现为B3>B2>B1,胞间二氧化碳浓度(Ci)表现为B1>B3>B2。(3)M2的群体产量最高,较M1、M3和M4增产26.5%、12.9%和23.8%。单株产量随密度增加而减小;各播种方式群、个体产量为B2>B1>B3,穴播较条播和撒播分别增加6.5%、8.1%和3.5%、6.5%;群体产量以B2M3的最高达8329.5 kg/hm^(2),单株产量以B2M1和B3M1最大达1.31 g/株和1.30 g/株。综上,穴播配合适宜密度(M2)能促进个体生长质量和光合性能的提高,利于高产形成。

播种方式和施氮量对滴灌冬小麦群个体生长特征的影响

长期以来新疆麦区形成了以条播种植为主的"高密度、小株型"栽培模式。随着滴灌技术的应用,条播造成的群体分布不均匀加剧了群个体发展以及营养生长与生殖生长之间的矛盾,制约了小麦高产潜力的更好发挥。以邯郸5316为试验材料,采用裂区田间试验设计方法,主区为条播(B_(1))、穴播(B_(2))和撒播(B_(3))3种播种方式,副区为施氮量0(N_(0),不施氮)、138(N_(1))、207(N_(2))和276 kg/hm^(2)(N_(3))4个水平,研究了不同播种方式和施氮量对滴灌冬小麦株高以及群体总茎数、叶面积指数、冠层叶倾角和产量的影响。结果表明:播种方式对滴灌冬小麦群个体生长特征和产量均有重要影响,其中穴播效果最好,该播种方式下小麦中后期株高增速最快,群体总茎数在生育前期增长较平稳、春季拔节期达到最高后减少幅度较小,成熟期收获穗数最多、成穗率最大,群体LAI在孕穗期最高(达7.21)且后期下降较慢,小麦冠层平均叶倾角最小,产量最高且显著高于条播和撒播(分别较B1和B3处理平均增产10.66%和11.31%);随着施氮量的增加,小麦株高、群体总茎数、群体LAI和产量均呈先增加后降低的变化,冠层平均叶倾角呈先减小后增大的变化,其中N2处理效果最好,该施氮量下小麦平均株高、群体LAI、成穗数和成穗率最大,冠层平均叶倾角最小,平均产量最高。试验组合中,B_(2)N_(2)组合(穴播,施氮量207 kg/hm^(2))产量最高,群体质量最优,该处理下小麦株高83.94 cm,冬前总茎数1479.81万株/hm^(2),拔节期最高总茎数1847.18万株/hm^(2),成熟期收获穗数721.35万穗/hm^(2),成穗率39.05%,拔节期、孕穗期、灌浆期的群体LAI分别为3.66、7.99和4.32,产量达到9144.75 kg/hm^(2)且明显高于其他组合处理。研究结果可为生产上小麦群体指标调控提供借鉴。

播期和密度对滴灌冬小麦光合特性及产量的影响

【目的】研究播期和密度对新疆南疆滴灌冬小麦光合特性及产量构成的影响,分析适宜的播期及种植密度,为生产实践提供依据。【方法】以新冬22号(少穗型)和邯郸5316(多穗型)为材料,采用裂区田间试验设计,主区为3个播期:9月23日(B1)、10月4日(B2)和10月15日(B3);副区为4个播种量:播种量3.15×10^(6)粒/hm^(2)(M1)、5.1×10^(6)粒/hm^(2)(M2)、7.05×10^(6)粒/hm^(2)(M3)和9×10^(6)粒/hm^(2)(M4)。【结果】滴灌冬小麦旗叶Pn和Tr在扬花期最大,新冬22号在B2播期、邯郸5316在M3播期下平均Pn最高。B2M2处理的Pn最高,新冬22号和邯郸5316分别达15.45和16.94μmol CO_(2)/(m^(2)·s);Tr以M2处理最大M4处理最小,随播期延迟,Tr呈缓慢上升趋势,并以B2M2(新冬22号)或B2M1(邯郸5316)最高,分别为6.35和6.08μmol CO_(2)/(m^(2)·s);旗叶SPAD以扬花期达最高,平均SPAD随密度增大或播期延迟而减少,B1M1处理最大,其次为B3M1(新冬22号)和B2M1(邯郸5316)。【结论】建立了播期、播量与产量的关系模型,提出了高产条件下群、个体发育指标。新冬22号在10月1日播种、播量315.30 kg/hm^(2),邯郸5316在10月2日播种、播量262.47 kg/hm^(2)时产量最高,分别达8271.88和9116.19 kg/hm^(2);提出了晚播增密的技术参数。

杂交棉LAI动态特征的密度效应

【目的】研究棉花不同密度群体叶面积系数(LAI)特征参数的密度效应,应用作物高产群体相对LAI动态普适模型方程y=(a+bx)/(1+cx+dx 2)模拟分析不同密度对LAI动态特征参数的影响。【方法】选用不同基因型杂交棉品种兆丰1号(陆陆杂交F 1代)和新陆中31号(海陆杂交F 1代)为供试品种,2016年4月22日播种。膜下滴灌栽植配置(10+66+10+66+10+66)cm,1管3行模式。设置8个种植密度处理(按收获株数),分别是7.20×10^4、10.24×10^4、13.14×10^4、16.58×10^4、19.62×10^4、22.26×10^4、24.70×10^4和28.80×10^4株/hm^ 2(分别记为T1、T2、T 3、T 4、T 5、T 6、T 7、T 8),随机区组排列,重复3次,每区种植3膜18行,面积74.8 m 2。【结果】棉花群体最大LAI在7.2×10^4~28.8×10^4株/hm^ 2范围内随密度增加呈近似直线增大趋势,而最大LAI出现的时间随密度增加而提早;将LAI数据相对化处理后,不同密度群体的LAI差异在最大LAI之后较之前表现明显,高密度群体较低密群体LAI衰减迅速。全生育期平均LAI随密度增加呈显著线性增大趋势。密度对模拟方程各参数均有不同程度的影响。全生育期群体LAI变化速率呈“N”形变化趋势,且与群体LAI变化及生育期对应,高密度群体LAI增加及衰减的速率均大于低密度群体。【结论】密度对棉花全生育群体LAI动态具有显著的调节作用,尤其群体LAI变化速率、最大LAI及其到达的时间、平均LAI等重要特征参数对密度响应较为敏感,可作为对棉花群体密度调控的参考指标。

灌水量和密度对无膜棉叶片逆境生理特征及产量的影响

试验采用两因素裂区设计,主区为3个灌水量:3000m^(3)/hm^(2)(W_(1))、4500m^(3)/hm^(2)(W_(2))和6000 m^(3)/hm^(2)(W_(3));副区为4个密度:29.24万株/hm^(2)(D_(1))、26.32万株/hm^(2)(D_(2))、23.92万株/hm^(2)(D_(3))和21.93万株/hm^(2)(D_(4)),研究灌水量和种植密度对南疆无膜棉逆境生理及产量的影响。结果表明:①无膜棉叶片SPAD值盛花期最大,且随密度和灌水量的增大呈先增后减趋势,以W_(2)D_(3)处理最高。②叶片MDA(丙二醛)含量随生育进程不断增加,其平均值在不同密度处理间表现为D_(1)>D_(2)>D_(4)>D_(3),不同灌水量处理间表现为W_(1)>W_(2)>W_(3)。叶片POD(过氧化物酶)、SOD(超氧化物歧化酶)、CAT(过氧化氢酶)活性均随生育进程呈现先增加后降低趋势,其平均值在不同密度处理间表现为D_(3)>D_(4)>D_(2)>D_(1),不同灌水量处理间表现为W_(2)>W_(3)>W_(1)。组合处理中,W_(2)D_(3)各生育期POD、SOD和CAT活性平均值最高,分别达261.95ΔOD_(470)/(min·g)、453.25 U/gFW和101.99U/(min·gFW)。③组合处理中,W_(2)D_(3)、W_(2)D_(4)、W_(2)D_(2)和W_(3)D_(3)产量较高。基于灌水量和密度的产量模型得到灌水量4735.80m^(3)/hm^(2)、种植密度24.59万株/hm^(2)的组合,产量最高可达5463.38kg/hm^(2)。综之,密度对无膜棉叶片MDA含量、保护酶活性和产量的影响均大于灌水量,灌水量4500~6000m^(3)/hm^(2)、种植密度21.93万~23.92万株/hm^(2)范围组合处理可获得较高产量。

不同调控模式对南疆无膜棉光合特性与产量的影响

本试验以中619为材料,设置5个不同化学调节剂(叶面肥)组合处理(传统法、改良法、改进法、全促法和优化法),以全期不化控为对照(CK),研究其对南疆无膜棉功能叶单叶光合指标、结铃性状与产量的影响。结果表明:花铃期是滴灌无膜棉叶片光合功能最大的时期,优化法的净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs)最大,达23.16μmol/(m^(2)·s)和0.88μmol/(m^(2)·s);改良法的蒸腾速率(Tr)和胞间CO2浓度(Ci)最高,达14.64 mmol/(m^(2)·s)和186.10μmol/mol;全生育时期平均值以改进法的Pn、优化法的Gs和改良法的Tr最大,分别达18.06μmol/(m^(2)·s)、0.49μmol/(m^(2)·s)和7.66 mmol/(m^(2)·s)。花铃期群体光合速率(CAP)较高的处理为优化法、改进法和改良法,分别达52.18、45.83 g/(m^(2)·h)和41.19 g/(m^(2)·h)。不同调控模式的“伏桃”均有一定增加,其中改良法、优化法的“伏桃”较多。改良法、优化法和改进法的产量较高,籽棉产量分别达5419.09、5369.27 kg/hm^(2)和5266.63 kg/hm^(2),皮棉产量分别达2292.28、2319.52 kg/hm^(2)和2290.98 kg/hm^(2)。综上表明,南疆无膜棉采取“前促、中控、后保”和“苗促、蕾稳、花调、后保”的调控策略最有利于高产形成,“苗控、蕾稳、花铃控”的调控策略对无膜棉生长与产量挖掘有一定的作用。

不同播种方式和施氮量对滴灌冬小麦氮素利用特征的影响

以邯郸5316为供试材料,采用裂区田间试验设计,主区为条播(B1)、穴播(B2)和撒播(B3)三个播种方式,副区为不施氮(N0)、138 kg/hm^2(N1)、207 kg/hm^2(N2)和276 kg/hm^2(N3)四个施氮量水平,研究不同播种方式和施氮量对滴灌冬小麦氮肥利用特征的影响。结果表明:(1)拔节至扬花期是滴灌冬小麦氮素积累高峰期,其氮素积累占总氮素积累量的61.45%~70.38%。各营养器官氮素转运量表现为:叶片>茎鞘>颖壳+穗轴,叶片、茎鞘和颖轴氮素运转对籽粒的贡献率分别为:25.62%~30.40%、20.90%~24.51%和4.13%~6.70%,氮肥农学利用率为:9.66%~21.71%,氮肥偏生产力为:24.28%~52.60%,氮肥利用效率为:9.34%~26.86%。在条播或穴播条件下,施氮量为207 kg/hm^2时能显著提高氮素利用效率;(2)施氮量增加,氮平衡指数增加,在扬花期达最大,灌浆期以后快速下降,条播、穴播和撒播下降速率不同,灌浆期至成熟期其平均下降了47.56%、20.62%和53.03%。