栽培模式对稻茬小麦籽粒产量、氮素吸收利用和群体质量的影响

【目的】为稻茬小麦优质、高产、高效协同栽培提供理论与技术支撑。【方法】2017—2018和2018—2019年在江苏苏北的睢宁和苏中的邗江与仪征,分别设置传统(TCP)、高产(HCP)、节肥(RFCP)和节肥增密(IDCP)4种栽培模式,研究不同模式间籽粒蛋白质含量、产量、氮效率、经济效益的差异,明确高产、高效模式及其产量构成、群体质量和氮素吸收转运特征,探明产量、氮效率与农艺生理性状间关系,进而揭示高产高效协同实现途径。【结果】受年度和地点间生态条件差异的影响,栽培模式对籽粒产量、经济净效益、氮效率的影响不尽相同。不同栽培模式下籽粒蛋白质含量均>12.5%,其中HCP和RFCP下达13%—14%。2018年度,籽粒产量和经济净效益均以IDCP最高,较TCP分别提高31.5%—33.5%和104.4%—239.1%,其次为HCP和RFCP。2019年度,籽粒产量以HCP最高,较TCP提高8.1%—13.2%,其次为RFCP和IDCP;此外,IDCP因施肥少,较TCP稳定或增加了经济净效益。可见,TCP相对低产、低效益、低氮效率;HCP可稳定高产,且蛋白质含量高;IDCP最具高产、高效益、氮高效潜力,但蛋白质含量偏低。高产均是通过在获得高穗数基础上提高单穗产量来实现,但HCP主要提升每穗粒数而IDCP依赖于高粒重。HCP主要通过高茎蘖成穗率,IDCP则是协同高的茎蘖数和茎蘖成穗率,实现高穗数。高产群体的冬前茎蘖数/最终穗数存在适宜范围,在0.9—1.1。此外,相对高产的模式均可在维持高花后绿叶光合面积基础上协同提高绿叶净光合速率,实现扩源基础上高水平协调源库关系。高氮肥利用效率的实现关键是较高氮素生理利用效率基础上提高氮素吸收效率。HCP群体生育前期积累氮素少、中后期吸收能力逐渐增强、转运量多;而IDCP群体在生育中前期吸收能力强、转运量足。分析不同生态条件和栽培模式下籽粒产量、氮肥利用效率与农艺生理性状间关系,发现提高群体茎蘖成穗率有助于维持灌浆期较高的单茎光合面积和光合速率,进而增加单穗和群体籽粒产量;还可促进花前氮素吸收能力、增加氮素转运量,提升氮肥利用效率。【结论】稻茬小麦高产高效协同途径是在获得充足穗数基础上,攻大穗,重点是增粒重;构建数量足、质量高的群体,越冬前群体茎蘖数满足预期穗数、重点提高茎蘖成穗率,花前高效吸收氮素、提升转运水平,花后维持较高单茎光合面积和强度、提升灌浆水平。实现高产高效栽培,技术上应强调“适量增密、适度减肥、前氮后移、精准施肥”。

麦/稻秸秆还田氮在后茬稻/麦植株中的分配去向探析

为探究秸秆还田氮在后茬稻/麦中的有效性及其去向,运用15N同位素示踪技术,设置秸秆直接还田、秸秆添加腐熟剂还田两个处理,采用大田微区试验连续种植一季冬小麦和一季水稻,分析15N标记的水稻和小麦秸秆氮在后茬小麦、水稻不同生育时期植株各器官的分配及去向特征。结果表明,秸秆直接还田处理与秸秆添加腐熟剂还田处理下,稻田中小麦还田秸秆的当季腐解率分别为72.71%和80.18%,麦田中水稻还田秸秆的当季腐解率分别为58.53%和68.90%,水稻季显著高于小麦季;小麦季和水稻季植株吸收的氮素中,来自还田前茬秸秆15N-氮的比例不同,其中小麦季分别为3.13%~3.36%和3.72%~3.85%,水稻季分别为3.19%~3.84%和3.60%~4.20%,水稻季略高于小麦季。与秸秆直接还田处理相比,秸秆添加腐熟剂还田处理能显著促进秸秆腐解,增加小麦和水稻各时期植株对还田秸秆15N-氮的利用率,并提高还田标记15N-氮在土壤中的残留率,抑制还田秸秆中15N-氮的损失率,即采用秸秆添加腐熟剂还田能提高秸秆氮素转化率和有效性。

盐逆境对不同耐盐性小麦花后生理特性及产量的影响

为筛选耐盐高产小麦品种,确定较为快捷有效的小麦耐盐鉴定指标,本研究采用田间试验,以前期筛选出的5个耐盐差异性显著的春性小麦品种(较耐盐品种:‘宁麦21’‘扬麦20’‘扬辐麦4’;盐敏感品种:‘扬麦23’‘安农1124’)为材料,在江苏大丰地区设置非盐逆境(S0,播前土壤含盐量0.770±0.062 g·kg^(−1))和盐逆境(S1,播前土壤含盐量3.294±0.198 g·kg^(−1))两个处理,研究了盐胁迫对不同耐盐性小麦花后生理特性及产量的影响。结果表明,在盐逆境下,春小麦叶面积指数、干物质积累量及茎蘖数显著下降;穗数、每穗粒数与千粒重也显著减少,其中穗数降幅达60.7%,为减产的主导因素;其次是粒重的减少,最终导致产量显著降低,仅为非逆境条件下的26.2%。研究还发现,在盐碱胁迫下,花后SPAD值与叶绿素荧光Fv/Fm降低,丙二醛与脯氨酸含量显著增加,变化幅度在品种间存在差异,耐盐品种的SPAD值及叶绿素荧光Fv/Fm的降幅与丙二醛的增幅较小,但脯氨酸含量的增幅较大,因而减产幅度较小。进一步分析表明,叶绿素荧光Fv/Fm与穗数、千粒重及产量间呈显著正相关关系,SPAD值与干物质积累量呈显著正相关,干物质积累量与穗数、千粒重及产量间呈显著正相关关系。这些结果表明盐胁迫通过降低叶绿素含量与叶绿素荧光Fv/Fm抑制小麦的光合作用,减少光合产物的生成,造成最终的减产。因此在小麦耐盐性田间鉴定中,开花期SPAD值与叶绿素荧光Fv/Fm可作为耐盐性鉴定快捷可靠的指标。此外,‘扬麦20’在盐碱地中减产幅度最小,综合表现较好,适合在大丰地区盐碱地种植。

带旋和全旋耕作对稻茬小麦生长和土壤理化性质的影响

为明确带旋耕作在稻茬麦区的适用性,该研究于2018—2020年在水稻秸秆切碎匀铺还田条件下,以全旋(full rotary tillage,FRT)耕作为对照,研究了带旋(strip rotary tillage,SRT)耕作对稻茬麦田土壤理化性质、小麦生长和籽粒产量的影响。结果表明,与FRT相比,SRT在土壤偏干状况下大幅提升了0~10cm土层贮水量,提升幅度为15%~43%,而在土壤偏湿时提升幅度仅为3%~9%。带旋耕作下土壤温度日变化幅度平缓,且在低温条件下有助于提升5和15cm土层温度。2 a间5~15cm土层SRT土壤速效氮与速效钾含量较FRT分别增加12%、55%、41%和17%,差异显著(P<0.05),SRT促进了土壤养分在浅层富集。在2019—2020年,SRT较FRT显著增加了幼苗单株次生根数、单株地上部生物量、植株可溶性糖含量和叶片RuBPCase活性(P<0.05),明显提升了幼苗质量,同时2 a间均提高了开花期和乳熟期单茎叶面积、叶片RuBPCase活性以及开花期和成熟期单茎干物质量。2 a间均以SRT产量最高,比FRT分别增产11%和14%,穗粒数比FRT分别增加16%和5%,差异均达显著水平(P<0.05)。综上,带旋耕作下良好的土壤水、热、肥条件有助于幼苗健壮生长,提升了单茎光合生产能力,促进了幼穗发育和穗粒数形成,但带旋耕作出苗率较全旋耕作低了19.3%,未来还需结合其壮苗优势开展农机农艺配套技术研究。

不同耕播方式对稻茬小麦苗情及产量的影响

为提高小麦播种质量,在秸秆全量还田条件下,研究不同土壤耕整方式和不同机械播种方式对小麦苗情和产量及其构成因素的影响,以筛选稻茬小麦机械化播种的适宜机械。试验表明:江苏省项瑛农机有限公司的播种机无论是旋耕后播种还是板茬播种,机械稳产效能较好,旋耕处理后播种增产效果显著;南京农业大学研发的稻茬小麦免(少)耕精量化条施肥条播机,无论是旋耕处理还是板茬处理,其小麦茎蘖壮,667 m^(2)比同类型处理增产50 kg以上,增产效果明显。应进一步加大这2种播种机的推广应用范围。

咔唑近红外荧光探针可视化线粒体及体内成像应用

基于咔唑骨架合成了一系列具有大Stokes位移的近红外荧光探针(化合物6g~6j),并通过高分辨质谱和核磁共振波谱进行了结构表征.探针的理化性质及光学测试结果显示,探针6j在水溶液中发射波长达668nm,且具有大Stokes位移(146nm)和高荧光量子产率(Φ=0.45).将探针6j应用于细胞内成像,表现出良好的线粒体靶向能力(P=0.90).此外,该探针能对裸鼠卵巢癌移植瘤组织进行荧光成像,为临床上肿瘤的精准诊断提供了新策略.

基于El-Nabulsi分数阶模型的广义经典力学系统Noether对称性摄动与绝热不变量（英文）

基于El-Nabuisi分数阶模型,研究了含高阶Euler-Lagrange方程的广义经典力学系统的精确不变量和绝热不变量。首先,基于广义El-Nabulsi-Hamilton作用量在无限小变换下的不变性,建立了未受扰动时广义经典力学系统的Noether理论,列出了Noether对称性和守恒量之间的内在关系。其次,引入高阶绝热不变量的概念,研究了El-Nabulsi模型下广义经典力学系统受小扰动作用后对称性的摄动问题,给出了Noether对称性的摄动导致的绝热不变量。最后,举例说明结果的应用。

基于机器视觉的咖啡胶囊铝箔焊接质量检测

咖啡胶囊的焊接质量直接影响了整个咖啡胶囊的气密性以及最终在制作咖啡过程中的安全性。为了实现咖啡胶囊铝箔焊接质量的非接触式实时自动化检测,设计一种基于机器视觉的咖啡胶囊铝箔焊接质量检测系统,其中包括视觉系统以及在线检测软件。其铝箔焊接质量检测系统先由相机镜头等硬件获取杯底铝箔焊接图像,再通过软件对采集图像进行滤波、阈值分割、边缘提取等操作,测得铝箔与杯体同心度、焊接环宽度、铝箔大小以及压焊比例4个关键参数,对制作过程中的焊接次品和良品进行分类识别,为咖啡胶囊的生产制造提供了实时的质量检测。

英国乡村发展政策和措施对中国实现乡村振兴的启示

乡村振兴已经纳入中国的发展战略,深入剖析英国推进城乡共同发展和富裕中的经验,可为解决中国乡村振兴所面临的问题提供借鉴。该研究以英格兰为案例,深入探讨英国在社会和经济发展和转型进程中为解决乡村发展、推动城乡生产要素的流动、以及空间的合理布局,实现农村和农业的可持续发展的政策和具体措施,并结合中国国情,提出推进乡村振兴发展的可行性建议。在推进城乡共同发展的过程中,英国制定的四项乡村政策对中国乡村振兴具有参考意义:1)以生态保护为核心;2)城乡平等为基础;3)乡镇振兴为空间枢纽;4)多元经济为导向和可持续农业为目标的系统性政策和措施。建议中国在推动乡村振兴发展中,应当:1)构建可持续的消费与生产模式;2)以乡镇的集约发展为枢纽空间,在严格保护乡村生态环境的同时促进多样化发展;3)解决乡村人才短缺问题,实现内生性发展。研究可为中国城乡协调发展,解决乡村振兴政策所面临的问题提供参考。

伦敦数字化转型中的韧性研究

2008年金融危机令伦敦暴露出城市发展的短板,经济低迷,基础设施供给不足,环境污染居高不下,政府管理碎片化严重,世界城市地位受到挑战。此时,伦敦意识到世界城市必须具有在经历长期压力和剧烈冲击之后保持适应、恢复和增长的能力,即具有韧性。2009年,伦敦明确提出以数字化发展提高城市韧性的思路,并采取了一系列措施。十余年来,伦敦数字化发展经过了汇聚城市数字化发展新资源、搭建城市数字化发展新底座、释放城市数字化发展新价值和激发城市数字化发展新动能四个阶段,有效打破了制约城市可持续发展的四大瓶颈,使城市在顺利走出2008年金融危机泥沼的同时,也逐步建立起韧性城市的八大核心能力。

长江中下游地区小麦品种籽粒和面条品质分析

【目的】分析长江中下游麦区江苏省、安徽省和湖北省等3个省份间小麦品种的品质性状差异,选出重要品质性状指标,以及对面条等加工品质产生重要影响的因素,为长江中下游地区小麦品种品质评价、优质专用小麦品种选育和品质区划等提供理论依据。【方法】在对各品质性状进行方差分析的基础上,对种植于3个省份6个试点13个小麦品种的25个品质性状进行主成分分析,筛选和评价该地区小麦品种重要品质性状;采用正交偏最小二乘法判别分析区分省份间品质性状的差异;对影响面条品质的因素作通径分析。【结果】供试材料所有品质性状在地点、品种、品种×地点间差异均达到极显著水平;主成分分析将所有品质性状分为淀粉糊化指数、面粉吸水指数、粉质仪指数、蛋白质指数、面粉色泽指数、麦谷蛋白指数、淀粉崩解值指数7个主成分,其累计贡献值达81.250%,涵盖绝大多数的品质性状;对总体的品质评价起第一主导作用的是淀粉糊化指数,其次是面粉吸水指数和粉质仪指数;正交偏最小二乘法判别分析结果表明,该麦区3个省份间品质性状差异表现在反弹值、最终黏度、低谷黏度和峰值黏度等淀粉糊化特性上;通径分析结果显示碳酸钠溶剂保持力对面条感官评价的直接正向效应最大,而淀粉糊化的崩解值和面筋表现指数对面条感官评价的负向作用较大。【结论】长江中下游地区的小麦品质在不同品种间和不同种植区间的品质性状存在着极显著差异;淀粉糊化特性指数等品质性状表现易受环境的影响,且是影响该区总体品质评价的第一主导因子;江苏省、安徽省和湖北省等3个省份间小麦品种在反弹值、最终黏度、低谷黏度和峰值黏度等淀粉糊化特性的差异最大,在选育该区中弱筋小麦品种和评价其品质时,应加强对低谷黏度、最终黏度、峰值黏度等淀粉糊特性的重视;影响面条品质(感官评价)的主要因素是破损淀粉率,破损淀粉率高的面粉,适合制作优质面条。

不同秸秆还田方式对小麦产量及土壤养分与生理活性的影响

为了探究秸秆还田方式对小麦产量及土壤养分的影响,以扬麦25为材料,于2018-2019年度和2019-2020年度设计水稻秸秆直接还田、草木灰还田和秸秆不还田(对照)3个处理进行田间试验,研究不同秸秆还田方式对稻茬冬小麦产量以及土壤有机质含量、氮素含量和酶活性的影响。结果表明,两个试验年度草木灰还田处理的土壤氮素含量在0~20 cm土层显著高于秸秆还田处理和秸秆不还田处理,其土壤硝态氮含量、铵态氮含量较秸秆不还田处理均显著提高,同时草木灰还田处理下0~60 cm土层土壤蔗糖酶活性也显著提高;两个试验年度秸秆直接还田处理的土壤有机质含量在0~20 cm土层显著高于草木灰还田处理和秸秆不还田处理,同时秸秆直接还田处理下0~40 cm土层土壤脲酶活性也显著提高。两个试验年度草木灰还田处理对冬小麦的增产效果最佳,分别较秸秆不还田处理增产13.65%和6.70%,主要原因在于穗数的增加。综上,草木灰还田对土壤养分与生理活性的提高以及冬小麦增产有明显作用。

超级电容控制系统在起重机的应用

从充放电速度、比特率、循环寿命等方面对超级电容和蓄电池进行比较,通过实验对超级电容控制系统在电网调节中的作用进行仿真模拟。结果表明,超级电容各方面性能优于蓄电池,对电网电压波动有较好的调节作用,在起重机节能方面有较好的应用前景。

硫包膜缓释肥施用模式对稻茬冬小麦冠层结构、光合特性和产量的影响

为研究硫包膜缓释肥施用方式对稻茬冬小麦冠层结构和光合性能的影响,于2019-2020年进行田间试验,以硫包膜掺混肥(SCU,N∶P_(2)O_(5)∶K_(2)O=26∶12∶12)和尿素(U,46.3%N)为供试肥料设计6种施肥模式:尿素4次分施(M_(1));100%SCU一次基施(M_(2));60%SCU基施+40%U拔节期追施(M_(3));60%SCU基施+40%SCU返青期追施(M_(4));51%SCU基施+34%U拔节期追施(M_(5),在M_(3)基础上减氮15%);51%SCU基施+34%SCU返青期追施(M_(6),在M_(4)基础上减氮15%),研究不同施肥模式下小麦花后叶面积、冠层光截获特征、旗叶叶绿素荧光和光合指标等的差异。结果表明,在冠层结构方面,M_(4)和M_(6)模式在开花期的LAI较高,且乳熟期降幅较低,延缓了冠层叶片的衰老,提高冠层尤其是中下部的PAR截获率;M_(1)、M_(2)、M_(3)和M_(5)模式乳熟期的LAI降幅均较大,显著低于M_(4)和M_(6)模式,不利于冠层对光能的有效利用。在小麦光合性能方面,M_(3)、M_(4)和M_(6)模式在开花期旗叶的SPAD值和净光合速率均较高,但在乳熟期M_(3)模式降幅较大;M_(4)和M_(6)模式在乳熟期维持较高的SPAD值、光合电子传递速率和净光合速率,二者的3个指标均显著高于M_(1)、M_(2)和M_(5)模式。M_(4)和M_(6)模式相比于M_(1)模式,分别增产21.31%和10.76%,氮肥利用率分别提升4.36%和7.07%。本试验条件下,硫包膜缓释肥60%基施+40%返青期追施最有利于维持小麦花后合理的冠层结构,提高了光合性能和产量,是高产高效的施肥方式;硫包膜缓释肥51%基施+34%返青期追施模式小麦的光合性能和产量仍可维持较高水平,且提升了氮肥利用率。

增密减氮对弱筋小麦‘宁麦13’产量和品质的影响

为实现弱筋小麦优质稳产,解决当前弱筋小麦存在品质稳定性差的问题。本试验以弱筋小麦‘宁麦13’为试材,结合方差分析等方法研究增密减氮对弱筋小麦的产量、群体质量指标以及籽粒品质的影响。结果表明,在240 kg/hm^(2)施氮水平条件下,随着密度的增加,小麦LAI、干物质积累量均呈先增加后下降的趋势,密度超过240×10^(4)/hm^(2)会导致LAI、干物质积累量、产量下降。在240×10^(4)/hm^(2)密度条件下,施氮量超过240 kg/hm^(2)会导致小麦叶面积指数、SPAD值、花后干物质积累量和产量下降。适当的增密减氮有利于提高弱筋小麦的优质稳产,而过量增密减氮则会导致小麦产量下降,品质不稳定。为实现产量和品质的最优化,生产上推荐采用种植密度为240×10^(4)/hm^(2),施氮量为180 kg/hm^(2),氮肥运筹为7:1:2:0的栽培模式。

机械耕作和播种方式对稻茬小麦光合生产和产量的影响

沿淮地区水稻种植后土壤质地黏重加之秸秆还田量大制约了小麦生长,耕作和播种方式的合理搭配是解决这一问题的有效方法。于2017-2019年在泗洪设置了不同耕作方式(耕翻、免耕)和播种方式(中型带播、中型条播、小型带播、小型条播)的田间试验,研究了不同处理对小麦穗数和穗质量形成、光合物质生产和产量的影响。结果表明:1)两年度均以免耕产量最高,比耕翻分别增产25.4%和15.2%。2)两年度采用中型机械播种方式能够稳定实现较高的籽粒产量,小型条播仅2017-2018年度免耕条件下产量与中型机械播种方式差异不显著。带播相比于条播能够提高小麦个体生长空间,增大光合面积,增强了群体干物质生产和转运能力。总的来说,免耕下采用中型带播方式播种是改善沿淮地区稻茬小麦生长发育和提高产量的一种有效农田管理模式,这为当地优化选择和推广适宜的耕播方式组合提供了依据。

弱筋小麦品质指标的相关性分析及筛选

为完善弱筋小麦的品质评价体系、筛选出有代表性的品质指标、明确弱筋小麦的优质栽培技术,本研究以弱筋小麦宁麦13为试验材料,设置不同栽培密度和氮肥运筹组合,通过主成分分析、相关性分析和聚类分析等方法对17个品质指标进行了分析。结果表明,稳定时间、弱化度和粉质质量指数的变异系数较大,遗传性状不稳定。溶剂保持力(solvent retention capacity profile,SRC)与品质指标间相关性显著,其中,水SRC值与饼干直径呈显著负相关,碳酸钠SRC值与蛋白质含量呈显著正相关,蔗糖SRC值与出粉率和硬度呈极显著正相关。通过主成分分析,提取了6个特征值大于1的主成分,代表了85.47%的品质信息,水SRC值、蔗糖SRC值、出粉率、稳定时间、硬度、弱化度、粉质质量指数、饼干厚度和饼干延展系数可以作为弱筋小麦品质评价的重要指标。对主成分分析筛选的重要指标进行聚类分析,在距离15处将被测指标分为3类,品质性状较优的处理主要在第一类;筛选出指标符合国标弱筋小麦品质的处理,适期播种条件下,密度225万·hm^-2或300万·hm^-2、施氮量240 kg·hm^-2、氮肥运筹7∶1∶2∶0为本试验条件下宁麦13适宜栽培组合。

不同释放期缓释尿素配合一次基施对稻茬冬小麦产量及氮肥利用率的影响

为了探究能够匹配小麦氮素需求的最佳缓释肥一次性基施的配比,以达到精准、减次、控释的目标,设置7种新配方缓释肥(由40 d、120 d、160 d三种不同释放期的缓释尿素按照不同比例组合,M_(1)~M_(7))一次基施处理以及三个对照(现生产中主推的缓释期120 d尿素一次基施、基肥和返青肥各施50%二次施用,普通尿素分4次按基肥∶分蘖肥∶拔节肥∶孕穗肥=50%∶10%∶20%∶20%施用,CK_(1)~CK_(3)),对不同处理的产量及氮肥利用效率进行了测定和分析。结果表明,新配方缓释肥(M_(1)~M_(7))处理均较CK_(1)和CK_(3)增产,以M_(5)处理产量最高,比CK_(3)、CK_(2)、CK_(1)分别高16.71%、6.29%、15.54%。M_(3)、M_(4)、M_(5)处理拔节期植株氮素积累水平较低,但成熟期植株氮素积累量显著高于其他处理,籽粒氮积累量也高于其他处理。在新配方缓释肥(M_(1)~M_(7))处理中,M_(5)处理花前氮素转运量和花后氮素积累量显著高于其他处理,氮肥表观利用率与氮肥农学效率也最高;M_(5)处理的净效益最高,比CK_(3)、CK_(2)、CK_(1)分别高21.14%、12.24%、29.36%。

大麦小麦若叶产品生产现状与发展对策探讨

从产业化角度讨论了发展大麦小麦若叶产品的现实意义。通过对收集的19个国内外品牌大麦若叶产品营养成分含量进行最大值、最小值、均值、变异系数等统计分析,评价不同品牌大麦若叶产品的质量稳定性,并分析产生差异的主要原因,讨论小麦苗生产若叶苗粉的可行性。在此基础上,提出提高大麦小麦若叶产品质量与效益的对策建议。

播期和密度对瑞华麦523产量及其结构影响

目的:研究播期和密度对瑞华麦523产量及其结构影响。方法:采用随机区组设计进行群体和产量相关要素研究。结果:随着播期的延后,瑞华麦523的冬前分蘖、成穗数、穗粒数均呈现下降趋势,产量下降;早播会导致瑞华麦523冬前分蘖数多、高峰苗多,因养分的损耗而导致成穗率低,影响千粒重和产量。瑞华麦523高产的关键是通过适宜播期和播量协调提高穗数和穗粒数,实现穗多、穗大。结论:瑞华麦523合理的播期为10月15日至10月25日,播种300万苗/hm 2可达到最高产量。因气候等因素晚播时,可通过增加密度至375万播种,有较好地补偿晚播导致的减产。