不同耕作与培肥对小麦氮吸收效率、根效率及产量的影响

为了解不同耕作与培肥措施对小麦氮素吸收效率、根效率及产量的影响,在前5年定位试验基础上,以百农207为试验材料,采用二因素区组设计,设置深耕(DTF_0)、浅耕(STF_0)、免耕(NTF_0)、深耕有机肥(DTF_1)、浅耕有机肥(STF_1)和免耕有机肥(NTF_1)等6个处理.结果表明,0~20cm土层,浅耕有机肥处理下,全氮含量高于其他处理;40~60cm土层,免耕有机肥处理下,全氮含量显著高于其他处理(P<0.05),浅耕有机肥处理下叶片和穗部氮素积累量及植株氮素吸收效率均显著高于其他处理(P<0.05);与其他处理相比,深耕有机肥处理下旗叶净光合速率和根效率最高,根系呼吸速率最低.浅耕有机肥处理下小麦产量最高.

耕作方式和有机肥对灌浆中后期小麦茎秆抗倒特性的影响

为了解玉米秸秆还田下耕作方式与增施有机肥对小麦茎秆抗倒特性的调节作用,在前期定位试验的基础上,于2014-2015和2015-2016小麦生长季,选用百农207为材料,分析玉米秸秆全量粉碎还田条件下,不同耕作方式(深耕、浅耕、免耕)与增施有机肥相结合后小麦茎秆主要物理特性、抗倒性及产量的变化。结果表明,增施有机肥后小麦灌浆中后期的茎秆重心高度降低,茎秆鲜重、基部第二节间的茎壁粗度及茎壁厚度增加,抗折力增强,倒伏指数降低,抗倒性提高。两个年度的数据显示,小麦茎秆抗倒性均以深耕+有机肥处理效果最好,浅耕+有机肥处理次之;同时,深耕+有机肥处理(2014-2015)与浅耕+有机肥处理(2015-2016)产量较高。

不同冬春性小麦品种在豫中、豫北地区光能利用率及生产潜力比较

以不同冬春性小麦品种为材料,在豫中和豫北地区各设1个典型观测点,进行田间栽培,对比分析其光合特性、光能利用率和生产潜力,以期为豫中和豫北两地区冬春性小麦品种的选择利用提供理论依据。结果表明:在主要生育时期,豫北地区小麦旗叶的SPAD值高于豫中地区(冬性品种除外);同一品种在豫中地区的冠层截获光合有效辐射(PAR)高于豫北地区,开花期两地区冬性品种(济麦20)最大,弱春性品种最小,不同冬春性类型间差异显著;两地区各小麦品种开花后旗叶净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)总体上均随生育进程的推进表现出逐渐下降的趋势,Pn下降较Gs更加剧烈,而胞间CO_2浓度则表现出逐渐上升的趋势。豫中和豫北地区小麦总光能利用率以弱冬性品种最高,两地区光合生产潜力已开发度分别为20.67%和22.76%,光温生产潜力已开发度分别为40.72%和43.31%。

微喷对冬小麦冠层微环境日变化及叶片水势的影响

采用裂区试验,以矮抗58为试验材料,在前期滴灌控水处理下,探究了不同的微喷处理对冬小麦冠层微环境、叶片水势和产量的影响。结果表明,在冬小麦灌浆后期微喷10 mm能显著降低冠层温度、二氧化碳摩尔分数,提高相对湿度、旗叶叶片水势。MW2处理(滴灌底墒水、拔节水和开花水,并在灌浆后期微喷10 mm)的产量、千粒质量最高,分别为6 952.39 kg/hm^2、45.44 g,均显著高于其他处理(P<0.05)。相关分析显示,产量与冠层温度呈极显著负相关、与旗叶叶片水势极显著正相关、与冠层相对湿度显著正相关。可见,滴灌底墒水、拔节水和开花水,并在灌浆后期微喷10 mm,能够改善冬小麦冠层微环境,缓解空气高温对小麦的胁迫,显著提高千粒质量,增加产量。

不同耕作方式与增施有机肥对麦田土壤有机碳库及小麦产量的影响

为了解不同耕作方式与增施有机肥对麦田土壤有机碳库及小麦产量的影响,改善土壤质量,提高小麦产量,特设置本试验。在前6年定位试验基础上,以百农207为试验材料,采用二因素区组设计,设置深耕(DTF0)、浅耕(STF0)、免耕(NTF0)、深耕有机肥(DTF1)、浅耕有机肥(STF1)和免耕有机肥(NTF1)6个处理。结果表明,0~5cm土层,与其他处理相比,NTF1处理下土壤有机碳和土壤活性有机碳的含量较高;5~20cm土层,STF1处理下土壤有机碳和土壤活性有机碳的含量高于其他处理;40~60cm土层,NTF1处理下土壤有机碳和土壤活性有机碳含量均显著高于STF1与DTF1处理(P<0.05)。就小麦产量及其构成因素而言,DTF1处理下穗粒数、千粒质量和产量均最高。

小麦耐Cu性综合评价及其谷胱甘肽相关酶活性差异研究

近年来,小麦(Triticum aestivum L.)受重金属污染导致的减产和污染问题十分严峻。为明确中国不同主栽区小麦品种耐铜(Cu)性,探讨谷胱甘肽相关酶在耐性不同品种间的活性差异,进而揭示小麦在Cu胁迫下的抗氧化反应机制,采用室内水培法,选择来自不同主栽区的37个小麦品种,进行重金属Cu胁迫处理,96 h后测定幼根的6个生长生理指标,运用隶属函数法计算其平均隶属度值,再结合中位数聚类分析法,将参试品种分为3类:(Ⅰ)强耐Cu型,包括良星99、济麦22等7个品种;(Ⅱ)中等耐Cu型,包括众麦1号、石农952等22个品种;(Ⅲ)弱耐Cu型,包括西农979、洛麦23等8个品种。进一步选取强耐Cu型(济麦22、科农9204)和弱耐Cu型(西农979、洛麦23)各两个品种,测定幼根谷胱甘肽硫转移酶(GSTs)、谷胱甘肽还原酶(GR)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)活力。结果表明,Cu胁迫下,3种谷胱甘肽相关酶的变化规律存在较大差异。与CK相比,Cu胁迫下,GSTs在洛麦23和西农979的活力显著高于其他2个品种;GR和GSH-PX在强耐Cu型品种间的活力均升高,与其他2个品种差异显著,而在弱耐Cu型小麦品种间变化不尽相同,这暗示了同一种酶在不同小麦品种间耐受Cu的质量浓度可能不同,其响应Cu胁迫机制存在一定的基因型差异。

耕层调控与有机肥处理下麦田土壤和小麦冠层结构特性及其相互关系

本研究基于5年的耕作定位试验,设置深耕(DT)、深耕有机肥(DTF)、浅耕(ST)、浅耕有机肥(STF)、免耕(NT)和免耕有机肥(NTF)处理,以期通过改良耕层土壤结构,优化小麦冠层结构特性.结果表明:同一耕作处理下,增施有机肥可降低土壤容重、提高土壤孔隙度,提高20~40 cm土层2~5和0.25~2 mm粒级土壤团聚体含量,降低>5 mm粒级团聚体含量、>0.25 mm粒级团聚体的平均质量直径(MWD)和几何平均直径(GMD).与其他处理相比,NTF处理改善了0~20 cm土层土壤容重、增加土壤孔隙度;DTF处理降低了40~60 cm土壤容重和>0.25 mm粒级机械团聚体的稳定性,增加了土壤透气性.花后各时期,有机肥处理的叶片角度指数降低,叶面积指数(LAI)和旗叶净光合速率(P _n)提高.STF处理的角度指数最低,DTF处理的P _n最高,显著大于其他处理.通径分析表明,自变量容重、孔隙度、>0.25 mm粒级团聚体的数量(R_0.25)和MWD对因变量角度指数、LAI和P _n的直接通径系数均达到极显著水平.0~20 cm土层,MWD值增大有利于P _n和LAI的提高;20~40 cm土层,土壤容重在一定范围内的增加可优化叶夹角,提高冠层透光率;40~60 cm土层,高的土壤容重和低的孔隙度限制了LAI和P _n的增加.综上,豫中补灌区增施有机肥下的深耕或浅耕处理有利于改良土壤结构、增加土壤通透性,优化冠层结构,提高冠层受光率、叶面积指数和光合速率.

增施有机肥对冬小麦同化物积累与分配的影响

基于13CO2脉冲标记法,设置单施化肥(CF)和有机肥+化肥(OF)两个处理,通过分析不同施肥模式对麦田土壤和小麦植株中的有机碳含量、光合特性和同化物转化的影响,探讨增施有机肥对冬小麦同化物积累与分配的影响.结果表明:OF处理有利于提高麦田土壤有机碳含量和小麦光合特性,从而提高了小麦植株有机碳含量和干物质积累总量.同一时期标记至成熟与标记后第7天相比,两个施肥处理下叶和茎鞘中的13C含量与13C分配率均减少;穗部13C含量在拔节期和灌浆期均增加,开花期均减少,13C分配率各时期均增加.两个施肥处理相比,OF处理有利于灌浆期光合碳向穗部转运与积累,提高小麦穗部的13C分配率.相关分析结果表明,干物质积累量与净输入13C含量、净输入13C分配率呈极显著正相关关系,与植株中有机碳含量呈负相关关系;净输入13C含量与净输入13C分配率呈极显著正相关关系,与光系统II的最大光能转化效率(Fv/Fm)和净光合速率(Pn)呈负相关关系.综上,增施有机肥能增加麦田土壤有机碳含量,提高小麦的光合能力和光合产物向穗部的转运,最终有利于小麦穗部的同化物积累.