江汉平原气候条件下小麦适宜播量研究

江汉平原秋季雨水多,小麦常无法适期播种,为弥补迟播对小麦产量的影响,盲目增加播种量而引起后期倒伏、小麦产量不增反减的现象时有发生。通过2年田间试验,研究不同播量对小麦产量及氮素吸收利用的影响,探明不同气候条件下江汉平原小麦适宜播量,以期为该区小麦高产高效栽培技术提供理论依据。于2018—2019年极端气候年份和2019—2020年正常气候年份,在江汉平原麦区的武汉布置小麦播量田间试验。试验采用三因素再裂区设计,主区因素为品种,设‘鄂麦580’、‘鄂麦170’和‘郑麦9023’3个小麦品种;副区因素为肥料,设施氮(150 kg/hm^(2))和不施氮2种处理;裂区因素为播量,设75、150、225、300 kg/hm^(2)处理。结果表明,极端和正常气候年份‘鄂麦580’的籽粒产量及氮肥吸收利用率分别在播量225 kg/hm^(2)和150 kg/hm^(2)时最高,而‘鄂麦170’和‘郑麦9023’2个年度籽粒产量和氮肥吸收利用率均在播量为225 kg/hm^(2)时表现良好,但正常气候年份小麦籽粒产量及氮肥利用率明显高于极端气候年份;用一元二次方程拟合产量与播量的关系,可得‘鄂麦580’、‘鄂麦170’、‘郑麦9023’在极端气候年份的最佳播量分别为239.9、242.5、218.5 kg/hm^(2);在正常气候年份的最佳播量分别为159.2、253.3、235.1 kg/hm^(2)。综合考虑籽粒产量和氮肥利用率,正常气候年份,江汉平原种植‘鄂麦170’和‘郑麦9023’适宜播量为225~255 kg/hm^(2),‘鄂麦580’的适宜播量为150~170 kg/hm^(2);极端气候年份‘鄂麦170’和‘郑麦9023’适宜播量为215~245 kg/hm^(2)‘,鄂麦580’的适宜播量为225~240 kg/hm^(2)。

室内动态场景下基于深度相机的VSLAM方法

针对室内动态场景下的视觉同步定位与地图构建(VSLAM)问题,提出了一种基于YOLACT实例分割融合光流约束的视觉同步定位与地图构建方法,以降低运动物体对VSLAM系统性能影响。该系统通过自适应阈值的方法提取到均匀分布的ORB特征点,然后利用YOLACT实例分割网络获取动态对象的掩膜,同时使用改进的光流约束对动态点进行检测。将动态点与动态对象掩膜进行匹配之后可以删除动态物体的特征点,之后使用剩余的静态特征点完成相机的位姿估计。最后使用静态区域的图像信息生成点云图,并通过滤波器对点云图进一步优化,同时引用八叉树存储点云,建立八叉树地图。在TUM数据集室内动态场景和真实室内动态场景下进行测试,相较于ORB-SLAM3算法,所提VSLAM算法在低动态场景中的定位精度有10%以上的提升,在高动态场景中对比DS-SLAM算法,也有5%左右的定位精度提升,验证了所提方法在室内动态场景下的可行性和有效性。

应用高稳系数分析法评价长江中下游麦区品种的高产性及稳产性

利用高稳系数法(HSC)对参加2016-2017年长江中下游区域试验的26个小麦品种(品系)进行了高产性及稳产性分析。结果表明,用高稳系数法与常规统计分析方法评价品种高产稳产性的结果基本一致,但高稳系数法能通过HSC值更简单、直观地反映品种的高产性和稳产性是否一致。参试品种徽红225的产量、HSC值和变异系数分别排在第一位、第一位和第二位,为典型的高产稳产类型品种,具有较大的推广前景。

湖北省小麦施氮的增产和养分吸收效应及氮肥利用率研究

于2015-2018年在湖北省鄂中丘陵和鄂北岗地麦区、江汉平原麦区布置32个田间试验,设置CK(不施肥)、N0PK(不施氮)和NPK(氮、磷、钾配合施用)3个处理,成熟期测定小麦(Triticum aestivum L.)子粒产量和茎叶生物量,分析各部位氮、磷和钾含量。结果表明,施氮后湖北省小麦平均增产1 838 kg/hm^2,增产率为58.2%,氮肥对小麦产量的贡献率是36.8%,鄂中北麦区小麦施氮增产效果较江汉平原麦区明显;小麦地上部氮、磷和钾吸收量分别增加72.97%、56.19%和83.13%;氮吸收利用率平均为34.0%,农学效率和生理利用率平均分别为10.2、33.0 kg/kg,鄂中北麦区高于江汉平原麦区;全省小麦百千克子粒平均N、P2O5和K2O需求量分别为2.87、1.02、2.51 kg。在磷、钾肥基础上增施氮肥,能明显提高湖北省不同区域小麦地上部生物量和养分吸收量,进而增加小麦产量;同等产量水平下,江汉平原区氮、磷需求量高,而鄂中北麦区钾需求量高。

播种量对弱筋小麦鄂麦580群体动态及产量的影响

2018—2019年在湖北省小麦(Triticum aestivum L.)主产的10个县(市、区),分稻茬麦田和旱茬麦田开展了弱筋小麦品种鄂麦580适宜播种量研究。播种量设置75、150、225、300和375 kg/hm^25个水平,考察不同播种量对鄂麦580分蘖动态及产量构成的影响。结果表明,随着播种量的增加,基本苗、冬至苗及最高苗呈现增加趋势,有效穗数先增后减,穗粒数及千粒重逐步递减,但千粒重降低趋势不明显;若考虑因播种量不同带来的生产成本差异,湖北省稻茬麦田和旱茬麦田鄂麦580适宜播种量分别为213和172kg/hm^2。

新形势下发展湖北省小麦产业的思路

小麦是湖北省第二大粮食作物,小麦生产的稳定发展在湖北省粮食连续增产中发挥了重要作用。本文通过调研,对湖北省小麦产业发展存在的问题进行了分析,并从技术对策和政策措施层面提出了新形势下湖北小麦产业发展的思路。

极端气候条件下湖北稻茬小麦适宜播量研究

在2017~2018年度极端气候条件下,采用田间试验研究了播量对湖北稻茬小麦产量、产量性状及赤霉病发生情况的影响。结果表明:在播量5~25 kg/667m2范围内,随播量的增加小麦基本苗、冬至苗及最高苗呈现增加趋势,有效穗先增加后下降,穗粒数和千粒重呈递减趋势,但千粒重下降幅度小于穗粒数下降幅度;小麦赤霉病病穗率和病指随播量的增加而增加;试验条件下,稻茬小麦最佳播量在15.3 kg/667m2~18.8 kg/667m2之间,可获得的最高产量在325.2 kg/667m2~364.8 kg/667m2之间。

基于主成分和聚类分析筛选氮高效小麦品种

以34个小麦品种为试验材料,2018年11月—2019年5月、2019年11月—2020年5月在湖北省枣阳市开展田间试验,利用主成分分析和聚类分析法分析氮肥利用率各项指标,对小麦品种进行综合评价和筛选。结果显示:不同小麦品种间氮效率各项指标和产量均存在差异,变异系数为12.40%~37.32%;2个生育周期内主成分分析均提取前2个主成分来计算氮效率综合得分,其中2018年11月—2019年5月第一主成分和第二主成分旋转后特征值分别为3.376和2.068,累计反映了原变量90.73%的信息;2019年11月—2020年5月前2个主成分旋转后特征值为4.290和1.327,累计反映了原变量93.61%的信息。小麦氮效率综合评分与产量呈极显著正相关,氮效率综合评分越高,产量越高。对氮效率综合评分进行K–Means聚类分析,初步筛选出安农0711、川麦104、鄂麦18、鄂麦006、鄂麦580、扶麦1228和华麦1168等稳定的氮高效型品种。

基于灰色关联度分析和聚类分析的丰产高效小麦品种综合评价与筛选

为评价和筛选出适宜江汉平原种植的丰产高效小麦品种,以34个近年在湖北省内大面积种植且具有高产潜力的品种为试验材料,以灰色关联度分析和聚类分析对其产量、产量构成因素、农艺性状及氮肥利用率各项指标进行综合评价。评价结果显示,以灰色关联度分析计算的综合评价值的排序结果与各品种产量排序结果存在一定差异,排名的变化幅度因品种而异。通过聚类分析将34个供试品种分为氮低效、氮中效、氮高效3个类群,其中氮高效类群占供试品种的50%,这类品种多数在灰色评价值和产量排序中占据较靠前的排名。综合灰色关联度分析和聚类分析结果,筛选出DH16、川麦104、鄂麦170、淮麦35和苏麦188等5个品种为适宜在江汉平原推广种植丰产高效小麦品种。

氮肥运筹对弱筋小麦产量、品质及氮素利用的影响

为探讨氮肥用量及氮肥基施与拔节期追施比例对弱筋小麦产量、品质与氮肥效率的影响,明确弱筋小麦适宜氮肥运筹措施,选用弱筋小麦品种鄂麦580为试验材料,设置氮肥用量试验和氮肥基追比试验,其中氮肥用量试验设0,90,135,180,225 kg/hm^(2)5个处理,氮肥基追比试验设10∶0,7∶3,5∶5,3∶74个处理,通过测定分析不同处理下小麦叶绿素含量(SPAD)、叶面积指数(LAI)、产量及产量构成因素、氮肥利用率和品质等指标,研究不同氮肥运筹模式下弱筋小麦产量、氮肥效率和品质的变化。结果显示,合理氮肥运筹可有效提高小麦光合能力,延缓叶绿素衰减,提高产量和氮肥利用率,改善小麦品质。随施氮量的增加小麦产量呈先升后降的趋势,在施氮量为180 kg/hm^(2),基追比为7∶3时产量最高为5903.0 kg/hm^(2)。在施肥量相同的情况下,随着追肥比例的增加小麦氮肥吸收利用率、氮肥偏生产力和氮肥农学效率呈先增后降趋势,在基追比为7∶3时3项指标均达最大值分别为:37.6%,32.8 kg/kg,12.0 kg/kg。不同的氮肥运筹模式对小麦品质指标有明显影响,籽粒粗蛋白含量、湿面筋含量和稳定时间均随氮肥用量的增加及氮肥的后移呈现增加趋势。综合光合特性指标、产量及产量构成指标,氮素利用率和弱筋小麦品质性状指标,施氮量为180 kg/hm^(2)且基追比为7∶3为弱筋小麦产量、品质及氮肥利用效率协同最佳的氮肥运筹模式。

转基因技术——作物育种方法的一次革命

作物转基因育种技术是指利用基因工程在原有作物的基因组中加入其它生物的遗传物质,从而培育新的优良性状的作物品种的一种技术。转基因技术是作物育种方法的一次革命。经过40年的发展,转基因作物如今已被广泛应用,在人类社会经济发展中做出了巨大贡献。本文回顾了作物转基因育种的简短历史,就当前转基因育种的主要目标性状进行了叙述,并对我国转基因作物商业化面临的挑战进行了分析。

湖北省弱筋小麦适宜播种量研究——以鄂麦580为例

通过研究不同播种量对弱筋小麦鄂麦580分蘖动态、产量及品质的影响,明确湖北省弱筋小麦的适宜播种量范围,以期为该区小麦丰产优质栽培技术提供理论基础。于2018—2020年连续2年在湖北省9个小麦主产县市(区)开展小麦播种量试验,其中6个试验点为稻茬小麦,3个试验点为旱茬小麦。试验设置75、150、225、300、375 kg/hm^(2)5个播种量处理。结果表明,小麦基本苗数、冬至苗数、最高苗数、有效穗数随播种量增加而增加,成穗率随播种量增加呈下降趋势。综合考虑小麦产量和子粒品质,湖北省弱筋小麦旱茬小麦适宜播种量在150 kg/hm^(2)左右,稻茬小麦适宜播种量在150~225 kg/hm^(2),湖北省生产弱筋小麦更推荐在稻茬麦田种植。

2006—2018年湖北省小麦品质变化趋势

通过研究2006—2018年湖北省小麦品质指标变化情况,分析得出湖北省小麦的品质变化趋势,为湖北省小麦种植和栽培管理措施的运用提供理论依据。结果表明,13年来湖北省小麦容重、稳定时间、拉伸面积和最大拉伸阻力受环境影响变化波动较小,其中容重与年份呈显著正相关;子粒粗蛋白含量、湿面筋含量与年份无明显相关性,与降雨量呈显著负相关,说明子粒粗蛋白含量和湿面筋含量受环境影响较大。有针对性地配用栽培模式,改善小麦生存环境是提高湖北省小麦品质的重要措施。

江汉平原小麦生产现状及分析--以湖北省天门市为例

江汉平原小麦常年种植面积约40万hm^(2),是湖北小麦主产区。为了解江汉平原小麦生产现状及存在的问题,于2017-2019年采用入户调查问卷的方式,对以湖北省天门市为代表的172个农户小麦种植情况进行调查,包括小麦生产情况、肥料施用、病虫害防治、农机投入及生产效益,分析影响江汉平原小麦生产的主要制约因素。结果表明,江汉平原小麦平均产量为4762kg/hm^(2),小麦种植成本为5776元/hm^(2),其中机械作业费>肥料费用>种子费用>人工费用>农药费用,年均生产效益为3215元/hm^(2);与稻茬小麦相比,旱茬小麦单产高、种植成本低、生产效益高;不同年际间小麦生产由于气候条件及播种质量的影响差异明显,2018-2019年度小麦产量及生产效益显著高于2016-2017和2017-2018年度。提高江汉平原小麦产量和生产效益,可从农机农艺配套技术、化肥农药减施增效技术和抗灾应变技术以及优化小麦品种布局等方面开展。