双季青贮玉米模式物质生产及资源利用效率研究

随着畜牧业产品需求不断增加,"节粮型"草食牲畜的高效舍饲畜牧业已向农区转移。为建立与农区畜牧业发展相适应的资源高效利用的新型饲料生产技术体系,2004—2005年在热量资源限制的两熟北缘区北京地区进行了双季青贮玉米周年高产技术探索,对双季青贮玉米与冬小麦-夏玉米和单季春玉米不同模式的物质积累量和生育过程的光、温、水资源的实际利用效率进行系统测定分析。结果表明,双季青贮地膜玉米-玉米模式优于传统模式冬小麦-夏玉米,其全年干物质生产率提高10.3%,能量提高12%,总辐射利用效率提高12.5%,热量资源生产效率提高22.5%,水分生产效率增加36.3%。与单季春玉米模式相比,在干物质生产率、能量、总辐射利用效率、光能生产效率上更具有明显优势。由此可见,通过利用全年两季C4玉米的高光效,早春覆膜栽培以及两季品种有效配置,不但可以充分利用两熟区的自然资源,而且为该区畜牧业发展提供了一条新型的高产高效种植模式。

北疆“一年两作”冬小麦-复播青贮玉米模式物质生产及资源利用率研究

为建立与农区畜牧业发展相适应的资源高效利用的新型饲料生产体系,满足市场对青贮玉米需求,2011—2012年在新疆天山以北地区对冬小麦-复播青贮玉米、单季冬小麦、单季青贮玉米不同模式的物质积累和生育过程的光、温资源的实际利用效率进行系统测定分析。结果表明,冬小麦-复播青贮玉米双季模式优于传统单季种植冬小麦模式,其全年干物质生产率提高84.8%、周年干物质产能提高87.8%,年总辐射利用效率提高87%,年总有效积温利用率103%。复播青贮玉米干物质生产效比春播率低7.1%,太阳总辐射生产率和温度生产效率复播比春播分别高0.12 g·MJ-1和0.7 kg·hm-2·℃-1。因此冬小麦-复播青贮玉米具有高产高效特点,为一熟农区畜牧发展提了一条新型饲料生产种植模式。

粳稻光合物质生产及光能利用率差异研究

以85个粳稻品种为试验材料,比较研究不同产量水平粳稻叶面积指数、SPAD值、光合势、净同化率、比叶重等光合物质生产指标以及光能利用率差异,为粳稻高产栽培和优良品种选育提供理论依据。结果表明,不同产量水平粳稻品种抽穗期叶面积指数、上三叶SPAD值、抽穗期-成熟期光合势和净同化率、光能利用率均随产量水平升高而增加,成熟期茎鞘和叶片氮素分配比例随产量水平升高而降低,产量水平间差异极显著。相关分析表明,抽穗期-成熟期光合势和净同化率对产量影响极显著(r≥0.75**),其次是光能利用率(r=0.68**)。同时抽穗期叶面积指数、上三叶SPAD值与光能利用率呈极显著正相关;抽穗后20 d剑叶SPAD值对光能利用率影响高于倒二叶和倒三叶;成熟期籽粒氮素分配比例与比叶重、光能利用率呈显著正相关,与抽穗期氮光合利用效率呈极显著正相关。因此,较高水平抽穗期叶面积指数和抽穗后剑叶SPAD值,有利于提高粳稻抽穗后光合生产能力和成熟期籽粒氮素分配比例,促进光合物质生产和光能利用率提高,此为粳稻获得高产重要原因。

洞庭湖区稻田主要种植模式物质生产及光温资源利用效率的比较

合理的种植模式可实现作物生长需求和自然资源供给的匹配。比较研究洞庭湖区稻田主要种植模式,可明确该区域优势种植模式,为优化湖区资源配置和建立丰产高效种植模式提供理论依据。2016—2018年,选取4种湖区稻田主要种植模式为研究对象,分析不同模式的干物质生产效率和干物质产能、光温资源利用效率以及经济效益。4种模式中,冬闲-中稻一熟制模式周年平均干物质生产效率和干物质产能、有效积温和光能分配率最低,分别为18330 kg∙hm^(−2)和27.00 MJ∙m^(−2)、70.0%和49.2%,表明湖区冬闲-中稻一熟制模式光温资源利用不充分。而油菜-早稻-晚稻三熟制模式周年平均干物质生产效率和干物质产能最高,分别为31525 kg∙hm^(−2)和48.22 MJ∙m^(−2),但周年平均生育期为364.5 d,2016—2017年周年有效积温和光能分配率分别达到102.5%和102.6%,表明部分年份油菜-早稻-晚稻三熟制光温资源欠缺,难以满足3季作物需求,且三熟制经济效益最低,两周年平均为8738元∙hm^(−2)。冬闲-早稻-晚稻两熟制模式生长季集中于4月上旬至10月中下旬,冬季温光资源浪费,且周年经济效益平均为9009元∙hm^(−2),仅为冬闲-中稻模式的75.3%,油菜-中稻模式的62.3%。油菜-中稻两熟制模式全年时间平均利用率88.9%,周年平均有效积温和光能分配率为86.6%和87.7%,光温资源充足且利用率高,周年经济效益最高,为14468元∙hm^(−2),明显高于其他3种模式。油菜-中稻两熟制模式与其他3种模式综合比较,可充分利用全年光温资源,干物质生产效率和产能较高,也是经济效益最高的种植模式,适宜在洞庭湖区发展。