不同产量潜力小麦品种干物质积累转运及根系衰老差异分析

为明确不同产量潜力小麦品种干物质积累、转运及根系衰老的差异,本试验选择烟农1212、济麦22和良星99共3个不同产量潜力小麦品种为材料,分析比较3个品种干物质积累与分配、叶绿素相对含量、根系衰老特性、产量和水分利用效率的差异。结果表明:①烟农1212开花期、成熟期及开花后干物质积累量显著高于其他品种,开花后干物质积累量对籽粒贡献率显著高于良星99;②不同小麦品种开花期旗叶叶绿素相对含量无显著差异,开花后7、14、21、28 d和35 d烟农1212均显著高于其他品种;③烟农1212开花期和开花后10 d和20 d的0~20、20~40 cm土层根系超氧化物歧化酶活性均显著高于其他品种,根系丙二醛含量均显著低于其他品种;④烟农1212单位面积穗数与其他品种无显著差异,穗粒数、千粒重、籽粒产量和水分利用效率均显著高于其他品种。综上,烟农1212灌浆期旗叶叶绿素相对含量高、花后根系衰老缓慢,为本试验条件下高产高效小麦品种。上述结果表明,协同提高开花后干物质同化量及其对籽粒贡献率是提高小麦产量潜力的重要途径。

耐密植玉米品种天育108在吉林省产量潜力研究

天育108在2017年3月通过吉林省农作物品种审定委员会审定,并先后通过辽宁省、河北省、山西省、黑龙江省及内蒙古自治区引种备案,该品种具有较广泛的适应性。通过对天育108多年多点测试及耐密性分析表明,天育108在吉林省玉米推广种植区域具有较好的丰产性和稳定性表现,推荐生产种植密度为60000~67500株/hm^(2),在吉林省松原市耐密植(大垄双行、水肥一体化)试验表明,该试验条件下,种植密度在70600~81500株/hm^(2)之间具有较好的产量表现,可依据种植实践的投入产出比、自然条件和栽培方式等合理确定种植密度,以期达到高产和较高的收益。天育108综合表现优良,具有较高的增产潜力,对保障粮食安全,推动农业产业升级,促进农民增收,推动科技创新与应用等方面有重要的意义。

长江流域冬油菜产量潜力及产量差分布特征

油菜生产对于保障我国食用油供给安全至关重要,长江流域是我国油菜的主产区,准确评估该流域油菜生产潜力及潜在产量与实际产量差异的分布特征,可以科学指导和推广油菜生产,充分利用冬季闲田,提高油菜总产量。本研究将作物生长模型APSIM和机器学习技术结合,构建了APSIM-Canola产量潜力预测模型,可以利用较少的输入变量快速准确预测出油菜的潜在产量;利用预测的潜在产量和实际的县级统计产量计算产量差,进一步分析长江流域油菜潜在产量和产量差的空间分布特征。结果表明,长江流域冬油菜潜在产量分布大致呈西南低、东北高的趋式,平均产量潜力变化范围在1 000~4 000 kg/hm^(2)之间。产量差的分布特征则与统计产量和潜在产量不同,在研究区域的东部和西部油菜产量差大多低于1 000 kg/hm^(2),而在江西、湖南大部分地区及安徽和湖北北部,产量差可达2 000 kg/hm^(2),县级统计产量仅有潜在产量的50%左右。据此,在长江流域的油菜潜在产量高值区,如江苏、安徽、湖北、重庆大部分地区和江西、湖南、贵州的北部地区,应重点推广冬油菜种植,充分利用这些地区的冬季闲田,提高油菜产量;在江西、湖南大部分地区及安徽和湖北北部等油菜产量差较高的地区,应进一步推广油菜高效种植技术,提高油菜的实际产量;而在产量差较低的地区,应考虑通过选育适宜的高产品种进一步提升产量潜力。

气候变化和品种更替对东北地区春玉米产量潜力的影响

东北地区是中国重要的粮食生产基地。近50 a中国东北地区正经历着一次显著的增温过程,年平均气温每10a增加0.38℃。明确气候变化对东北春玉米产量的影响以及新品种对产量的贡献对实际生产有重要的指导意义。该文利用通过参数调试与验证后的APSIM-Maize模型,对吉林梨树县春玉米的产量潜力进行模拟分析,解析了不同年代育成的玉米品种的产量潜力,明确了气候变化对春玉米产量潜力的影响以及品种对增产的贡献。结果表明,假设1961-2010年种植的玉米品种不改变,种植20世纪60年代的农家种50 a平均产量潜力为7 879 kg/hm^2,种植70年代育成品种50 a平均产量潜力为11 482 kg/hm^2,种植80年代育成品种50 a平均产量潜力为12 148 kg/hm^2,种植90年代育成品种50 a平均产量潜力为13 400 kg/hm^2,种植2000年以后育成的玉米品种50 a平均产量潜力为14 139 kg/hm^2,随玉米品种育成年代的后移而增大;1961-2010年随着新品种的育成而不断更替品种时,产量潜力50 a平均值为11 537 kg/hm^2。在栽培管理措施不改变的条件下,1961-2010年种植同一品种,产量潜力呈下降的趋势,气候变化对玉米产量潜力的影响表现出负效应,减产率在22%~26%,生育阶段内日照时数的下降是产量潜力下降的主要气候因素;当品种不断更替时,玉米的产量潜力呈上升的趋势,新品种的增产贡献率为46.1%~79.0%,品种的改良对气候变化的负效应有一定的补偿作用;新玉米品种从开花到成熟生育阶段天数延长,成熟期生物量和收获指数增大有利于产量的提高。

不同产量潜力玉米籽粒胚乳细胞增殖与籽粒充实期的生理活性

不同产量潜力玉米间单籽粒的胚乳细胞数目差异显著,高产潜力玉米多于中产和低产潜力玉米,中产潜力玉米又多于低产潜力玉米。籽粒的生理状态影响着籽粒灌浆。籽粒灌浆速率、籽粒淀粉磷酸化酶活性及GA3含量的动态变化在时间进程上基本一致,籽粒淀粉磷酸化酶活性及GA3含量对籽粒物质充实有直接作用,其较高含量利于籽粒的干物质积累;籽粒中的iPAs(异戊烯基腺苷)含量、IAA含量、ABA含量和蔗糖转化酶活性对籽粒胚乳细胞增殖和物质充实有间接作用,较高的iPAs含量、IAA含量和蔗糖转化酶活性利于胚乳细胞的增殖和籽粒物质积累,但高ABA含量却起相反作用。籽粒ATPase活性、ATP含量和籽粒灌浆速率高值持续期随玉米产量潜力的提高而增加。

我国北方玉米品种个体产量潜力与氮利用效率研究

采用大田试验,在低密度条件下,研究了我国北方1990年以来大面积种植的50个玉米主栽品种个体产量潜力和N利用效率.探测分析和正态分布检测结果表明,单株籽粒产量(GY)、千粒重(KW)、单株生物产量(AB)、籽粒收获指数(HIG)、N利用效率(NUE)和N收获指数(HIN)6个指标分别符合正态分布N(265.1,44.502)、N(322.3,36.912)、N(515.8,64.732)、N(0.514,0.062)、N(43.0,5.372)和N(0.643,0.062),其变化范围为GY198.35～345.22g/株、KW241.50～391.82g/1000粒、AB402.34～712.84g/株、HIG0.39～0.63、NUE31.18～57.35kggrain·kg-1N和HIN0.47～0.74.相关分析表明,产量与NUE高度正相关(偏相关系数0.471,P=0.01),而籽粒千粒重与NUE呈显著性负相关(Pearson相关系数-0.427,P=0.002).对GY和NUE进行分层聚类,将北方玉米品种划分为高产高NUE型、低产低NUE型和中间型,目前高产高NUE型玉米品种相对较少,仅占24%.

水稻的产量潜力与株型演变

在简要分析中国50年来水稻单产变化及其原因的基础上 ,重点阐述了直立穗型水稻群体生理生态特性、株型演变趋势及与产量潜力的关系 。

三大粮食作物产量潜力与产量差研究进展

产量潜力和产量差的研究对揭示未来粮食增产潜力,有针对性地制定提高作物产量的措施具有重要意义。通过总结近年发表的64篇经典文献,本文总结了世界三大粮食作物小麦、水稻和玉米的产量潜力和产量差的研究进展,并对定量产量潜力和产量差的4种常用方法进行了比较分析。研究表明:1)当前全世界小麦、水稻、玉米的平均产量潜力分别为6.7 t-hm-2、8.1 t-hm-2、11.2 t-hm-2,农户产量分别实现了产量潜力的60%、60%、53%。2)模型模拟是目前定量评估产量潜力最为有效的方法之一,综合使用模型模拟和高产纪录两种方法进行比较分析产量潜力结果会更加可靠;试验产量和高产农户产量一般会低于模型模拟产量潜力,对探索农户短期内增产潜力具有重要意义。3)优化栽培管理措施比如应用土壤-作物综合管理系统等方法是缩小产量差的有效途径。因此,当前三大粮食作物具有较大增产潜力,如何有效缩小产量差、提高作物产量、保证粮食安全是未来需要关注的重点。

作物产量潜力及其提高途径探讨

本文分析了迄今为止学术界对如何提高作物产量潜力方面的研究 ,重点指出作物的种植效益已经开始下降 ,进一步提高作物的产量和产量潜力已经变得越来越困难 ,作物的产量潜力是有极限的 ;提出了作物产量的“系统潜力”理念 ,将提高作物产量潜力的途径归纳为育种手段、栽培措施、优化投入、控制逆境和改善环境

利用ORYZA2000模型分析北京地区旱稻产量潜力及需水特征

在模型验证的基础上,利用ORYZA2000模型分析表明,北京地区旱稻产量潜力30年平均为8573kghm-2,变化范围为6747～11278kghm-2,年际间变异系数为16.3%。而雨养产量的多年平均值为4084kghm-2,变化范围223～8018kghm-2,年际间的变异系数高达51.1%。产量潜力与雨养产量之差表明北京地区旱稻尚有一定的增产潜力。旱稻全生育期需水量的多年平均值为713mm,年际间变异为8.5%。其中,出苗—穗分化阶段由于持续时间长,需水量最大,占全生育期的49.7%。全生育期的平均需水强度为5.3mmd-1,需水强度最大的时期为穗分化—开花阶段,平均为5.5mmd-1。北京地区生育期内的降水量不能完全满足旱稻的需水要求,50%的年份水分亏缺量在250mm以上,水分亏缺量多年平均值为226mm,年际间变异较大,变异系数高达81.4%。

玉米高产之路与产量潜力挖掘

通过1949-2005年玉米产量变化资料,分析了我国玉米单产提高的主要原因,估算了我国玉米产量潜力;提出了玉米产量潜力实现的限制因素及挖掘潜力的对策。

吉林省玉米超高产研究进展与产量潜力分析

在吉林省玉米主产区最优生产条件下 ,采用最佳技术措施 ,创建出小面积单产超过 10 0 0 kg的超产田 ,初步明确了所需土壤、气候条件及超高产群体的主要生育指标 ,对主产区现阶段最高产量潜力进行了分析 ,并提出了研究途径 。

基于Hybrid-maize模型的吉林省不同生态区玉米产量潜力研究

为挖掘玉米产量潜力,进一步提升玉米综合生产能力,利用在东北地区已验证的Hybrid-maize模型及多年气象数据对吉林省不同生态类型区[东部湿润生态区(桦甸)、中部半湿润生态区(公主岭)、西部半干旱生态区(乾安)]不同品种、播期和密度及其相互组合下的玉米产量潜力进行模拟,并对影响玉米高产稳产的因素进行定量分析,同时考虑产量潜力变异情况及品种本身的生产特性,构建了吉林省不同生态区玉米高产体系。研究结果表明:1)改变播期是一项重要的增产措施,不同生态区的表现不同,湿润区应选择早播,播种日期在4月20日左右较适宜,而半湿润和半干旱地区应尽量晚播,适宜播期应在5月中旬左右。2)不同生态区对密度的容纳能力表现为湿润区(桦甸)>半湿润区(公主岭)>半干旱区(乾安),3个地区的适宜密度分别为90 000株·hm^(-2)、80 000株·hm^(-2)和75 000株·hm^(-2)左右。3)选用生育期更长的品种表现出了较高的增产潜力,生产上应根据不同区域生态条件,尽量选择晚熟品种,在当前播期条件下半湿润和半干旱地区品种生育期内需要的有效生长积温(GDD)可增至1 600℃以上。4)与当前生产技术相比,将播期、密度、品种三者优化组合,高产体系长期平均产量潜力可增产14.39%~29.23%。本研究可为吉林省玉米高产措施的正确应用提供理论依据,为玉米产量大面积提升提供技术参考。

新疆春小麦主栽品种产量潜力研究初报

选择不同时期新疆春小麦种植面积最大的主栽品种和近期推广品种共5个,对它们产量潜力和农艺性状进行了研究。结果表明:新育成品种的产量潜力显著提高,成熟期提前,株高明显降低,生物学产量和单位面积穗数基本保持稳定,每穗粒数有所增加,千粒重和收获指数大幅度提高;对品种来源分析表明,CIMMYT小麦种质在以往新疆春小麦品种改良中起了决定性作用。

新疆主栽和新育成春小麦品种产量潜力及其构成因素对产量的影响

【目的】研究新疆主栽和近年新育成春小麦品种的产量潜力及其构成因素,为春小麦产量育种提供依据。【方法】在较好的肥、水以及控制病虫害和倒伏的条件下,研究20世纪70年代以来新疆不同时期种植面积最大的4个主栽和近年新育成的3个春小麦品种的产量潜力及其构成因素,并对品种的产量潜力和生产中的实际产量进行对比分析。【结果】随着品种的更替,品种的产量潜力和实际产量均显著提高;主穗粒重、主穗粒数、千粒重、收获指数显著提高;株高显著降低,生育期呈缩短趋势。【结论】新疆春小麦高产育种的重点是:通过增加主穗粒数,稳定千粒重,提高穗粒重和收获指数,株高稳定在85～90cm。

4种典型土壤上玉米产量潜力的实现程度及其因素分析

土壤条件是否或在多大程度上限制了我国玉米产量潜力的实现是亟需回答的科学问题。本文选择我国4个玉米主产区的典型土壤(黑龙江黑土、陕西黑垆土、河南潮土和四川紫色土)进行了实证研究。结果表明:不同土壤条件下玉米产量潜力的实现程度不同,黑龙江852农场、陕西长武、河南温县与四川简阳4个试验点在设定的高产栽培管理条件下获得的产量分别为10.7 t.hm 2、14.1 t.hm 2、9.2 t.hm 2与6.7 t.hm 2,分别实现了当年光温水条件下该栽培体系产量潜力的92%、104%、84%与78%。相关分析表明,土壤容重与产量潜力实现程度呈显著负相关,根干重密度与产量潜力实现程度呈显著正相关。土壤物理(容重)与肥力(有机质含量)条件对玉米根系的生长和产量潜力的实现有显著影响。对土壤容重和有机质含量分析表明,黑龙江852农场黑土土壤容重适中,土壤有机质含量高,耕层有机质为69.3 g.kg 1,陕西长武黑垆土土壤容重最小,耕层容重为1.15 g.cm 3,土壤质地为壤质土,两地的土壤条件有利于根系生长,玉米根量较大,0～40 cm横向分布广泛,有利于产量潜力的实现,分别实现92%和104%产量潜力;河南温县潮土10 cm以下土壤容重大,尤其10～20cm的犁底层容重最大为1.53 g.cm 3,土壤有机质含量较低,四川简阳紫色土土壤有机质含量较低,整个土体容重较高,并且土壤黏重,两地的土壤性状不利于根系生长,分别实现了产量潜力的84%和78%。因此,应根据各主产区的土壤状况进行针对性的土壤改良与培肥,为实现玉米产量潜力与大面积均衡增产奠定基础。

作物产量潜力极限研究

应用模型模拟方法研究近5 0年来主要作物产量演变趋势结果表明,作物长期进化过程中产量演变遵循S曲线增长规律,目前主要作物产量处于S曲线驻点(最快增长值点)左右,种植效益已开始下降,进一步提高产量日益困难,作物产量将不断接近其极限,多数作物未来产量潜力极限约为目前产量的2～3倍。提高作物产量潜力途径主要包括加强农田水利建设、提高作物育种手段、强化作物栽培措施。

玉米鲁单50产量潜力、适宜密度和饲用价值的研究

在高产条件下研究了鲁单 5 0不同密度群体的产量潜力 ,结果表明 ,群体产量潜力因密度提高而增加 ,同时 ,空秆率上升 ,败育粒数增加。在本试验条件下 ,获得最高产量为 9399 82kg/h ,适宜的密度范围是 7 5～8 1株 / 。最高产量密度时最大LAI为 5左右 ,生殖生长期LAD为 2 10 70万 ·d·hm-2 。收获后的秸秆有较高的饲用价值 ,子粒品质优良。

河北省不同生态条件下冬小麦产量潜力及限制因素研究

在品种确定后，小麦产量将在一定程度上取决于环境条件。辩识小麦生产的光、热、土、水等生态条件及进一步明确影响产量的限制因素对制定相应的栽培技术有重要指导意义。本文应用ＦＡＯ推荐的方法估算了河北省小麦主产区昌黎、丰润、黄骅、固安、定州、藁城、阜城和临漳等八个代表性县市的小麦光热、光热水、光热土和光热水土产量潜力值，并依据自然降水和土壤养分资料估算了小麦生育期间逐月水分的产量限制系数及土壤中速效氮磷钾的产量限制系数。依此提出不同地区进一步挖掘小麦增产潜力的主攻方向。

杂交水稻三角强化栽培(SRI)产量潜力分析

用 3个不同熟期的杂交水稻组合,采用强化栽培 (SRI)与“三角丛植”方式和超高产施肥的集成技术,在贵阳 (海拔1 140m)的试验结果与常规栽培(CK)的结果比较,有效穗和颖花数增加达极显著。早熟组合黔两优 58产量达 11 437. 5kg/hm2,比CK增产 14. 66%;晚熟组合汕优 63产量为 10 717. 5kg/hm2,比CK增产 10. 52%;中熟组合金优 431产量达 12 837. 0kg/hm2超高产水平。为贵州杂交水稻提高单产初步探索出一条有效的技术途径。