玉米种植密度对大豆玉米带状复合种植体系干物质养分积累与转运的影响

为探索大豆玉米带状复合种植模式下适宜的玉米种植密度,通过田间试验,研究大豆玉米带状复合种植模式(3+2)下,玉米种植密度(52500、60000和67500株·hm^(-2),分别以SM1、SM2和SM3表示)和玉米单作(MM,种植密度60000株·hm^(-2))对大豆玉米带状复合种植体系产量及玉米干物质、养分积累和转运的影响。结果表明,与单作相比,带状复合种植体系玉米产量降低5.25%~14.30%,其中SM2产量与MM差异未达显著水平,但带状复合种植体系总产值显著提高10.80%~16.71%。在复合种植模式下,与SM1和SM3相比,SM2显著提高玉米穗粒数和百粒重,延长干物质快速积累的时间,提高干物质积累最大增长速率,促进花后干物质向籽粒中转运,提高养分吸收,产量分别较SM1和SM3提高10.56%和9.67%。综上,相比较玉米单作,大豆玉米带状复合种植(3+2模式)可实现“玉米不减产或稍减产,多收一季豆”;在大豆玉米带状复合种植模式下,大丰30系列玉米的种植密度在60000株·hm^(-2)左右时可作为晋南小麦玉米一年两熟轮作区合理的密度选择,实现稳产高效。本研究可为晋南小麦玉米一年两熟轮作区推广大豆玉米带状复合种植及提高我国大豆自给率提供理论依据。

不同播种灌溉方式对夏玉米出苗、干物质积累及转运和产量的影响

设置地面灌溉常规播种(CK)、地表滴灌常规播种(DI)、地下滴灌深播(SDI)处理,研究不同播种灌溉方式对夏玉米出苗、干物质积累及转运和产量的影响,以期筛选出适宜夏玉米大田生产的播种灌溉方式。结果表明,播种后灌溉40 mm情况下,SDI处理土壤水分可以上移至种床层,下渗到距地表80 cm处,5~10、10~20 cm土层的土壤含水量分别达到田间持水量的68.69%、75.35%;CK和DI处理土壤湿润体在60 cm以上土层。SDI处理显著延长夏玉米的出苗时间,导致其苗期单株叶面积和干质量较其他处理显著降低,但其出苗率并未显著降低。在生育期间灌溉的条件下,与CK相比,SDI处理降低拔节后期和灌浆初期0~20 cm土层的土壤含水量,但增加40~120 cm土层的土壤含水量;DI处理增加拔节后期中上层土壤和灌浆初期土壤含水量。与CK相比,SDI和DI处理不仅能够促进花前干物质的转运,而且还能提高开花期和灌浆期的叶面积指数、地上部干物质积累量以及产量和水分利用效率,SDI和DI处理成熟期地上部干物质积累量、产量、水分利用效率分别提高8.51%、11.22%、11.41%和6.18%、6.38%、9.94%。SDI处理较DI处理提高了夏玉米的穗粒数和产量,但两处理间水分利用效率差异不显著。综上,地下滴灌深播未显著影响夏玉米的出苗率,并且地下滴灌能够提高中下层土壤的含水量,对花前干物质转运量及花后叶面积指数和地上部干物质积累量的提高有利,最终获得最高的产量和水分利用效率。

优化管理对小麦-玉米轮作系统植株干物质积累、转运与产量的影响

针对小麦-玉米轮作种植系统中因秸秆处理不当、肥料施用不合理造成的农田土壤退化、作物减产等问题,本研究设置6种水肥结合秸秆优化管理模式,探究其对小麦、玉米干物质积累、转运和产量的影响,以期为改善小麦-玉米轮作系统田间管理提供科学依据。试验以农民常规管理模式(漫灌+常规施肥+秸秆还田)为对照(CK),设两种水肥优化方案———滴灌+增效复混肥+稳定尿素(水肥优化Ⅰ,SS)、水肥一体+增效复混肥(水肥优化Ⅱ,SF),每种水肥优化方案下设3种秸秆处理方式———秸秆还田、秸秆还田+腐解剂(D)、秸秆不还田+秸秆炭(C),共组合为6个处理,分别标记为SS、SSD、SSC、SF、SFD和SFC。研究发现,SSC处理可有效提升玉米干物质积累和转运,花前干物质转运量、转运效率和花前干物质对籽粒的贡献率较CK分别显著提高56.6%、7.14个百分点和10.93个百分点;SS处理下小麦干物质积累量最高,其花后干物质积累量较其他处理显著增加23.2%(SSD)~115.1%(SF);SFD处理可有效促进干物质转运,其花前干物质转运效率、对籽粒的贡献率分别较CK显著提高3.04个百分点和7.08个百分点。SSC、SFD处理的玉米、小麦产量均显著高于其他处理,分别较CK显著提升21.8%、16.2%(SSC)和14.2%、23.6%(SFD)。综上,各优化措施处理中,SSC和SFD模式均能有效提升植株干物质积累并协调其向籽粒转运,提高成熟期籽粒干物质分配比例,提升小麦-玉米轮作系统下作物产量,可在生产中推广应用。

秸秆还田条件下耕作措施与施氮量对冬小麦干物质积累转运及产量的影响

为探讨黄淮海地区不同秸秆处理、耕作方式和施氮量相结合的高产高效生产技术,于2018—2020年设置2年大田定位试验。试验采用裂-裂区设计,主区为秸秆处理,分别为秸秆不还田(S0)和秸秆全量还田(S_(1));裂区为耕作方式,分别为旋耕(R)、深耕(P)和深松(B);裂裂区为施氮量,分别为135 kg/hm^(2)(N_(135))、180 kg/hm^(2)(N_(180))、225 kg/hm^(2)(N_(225))、270 kg/hm^(2)(N_(270))。结果表明,与S0相比,S_(1)开花期、成熟期和花后干物质积累量提高0.6%~17.5%、1.1%~17%和1.1%~18.5%,随施氮量的降低,小麦全生育时期干物质积累量降低2.8%~22.2%。相较于常规S_(1)+R+N_(225)模式,S_(1)+B+N_(180)模式开花期、成熟期干物质积累量分别增加10.3%、7.2%,干物质转运量、干物质转运率和干物质转运量对籽粒贡献率分别增加45.9%、35.6%和27.2%,因此籽粒产量提高10.1%。从产量构成因素分析,后者小麦单位面积穗数较前者显著提高10.8%,通径分析进一步证明S_(1)+B+N_(180)模式增产的主要原因是增加了单位面积穗数。因此,与本试验相近环境条件下,在秸秆还田基础上配合深松和氮肥适量减施是实现冬小麦高产高效生产的可行技术。

重穗型水稻品种物质积累及转运特性研究

为研究重穗型杂交水稻的物质积累及转运特性,以冈优188、菲优188、蓉18优188、金优188、福伊188、川绿优188、成丰优188等生产上广泛应用的所有乐恢188系列重穗型水稻品种为试材,以Ⅱ优838作对照,研究重穗型水稻品种干物质积累、转运与产量的关系。结果表明:乐恢188系列重穗型水稻品种之间在产量性状和物质积累方面具有显著差异,该系列组合穗大粒多,平均穗长25.33 cm,平均穗着粒数205.80粒,平均产量达10.39 t/hm^2,较对照高13.44%,差异均达显著水平;乐恢188系列品种不同生育时期营养器官干物质的积累量和抽穗后穗的干物质量均显著高于对照品种,孕穗后各生育时期营养器官干物质积累量分别较对照高31.40%、14.11%、23.52%、14.79%,抽穗和成熟期穗干重分别较对照高38.31%和19.38%。相关性分析表明,该系列品种营养生长期的物质积累与产量显著正相关,影响乐恢188系列重穗型水稻品种产量的主要因子是灌浆期穗重,因此生产上在注重前期田管的同时,必须加强后期肥水管理,保证灌浆充足。

东北典型黑土种植密度与施钾量对玉米干物质积累与产量的调控效应

为探讨东北典型黑土种植密度与钾肥用量对玉米干物质积累转运、产量及钾素利用效率的影响,在吉林省公主岭市,通过连续2 a定位试验,研究了不同密度(D1:5.5×10^(4)株/hm^(2),D2:7.0×10^(4)株/hm^(2),D3:8.5×10^(4)株/hm^(2))和钾肥用量(K0、K40、K80、K120和K160)对玉米干物质积累转运、钾素利用效率及产量的影响。结果表明,种植密度和钾肥用量的交互作用对玉米干物质积累的影响达到显著或极显著水平,其中D2密度下K120处理干物质最大积累速率和平均积累速率均为最高,并且干物质转运量和转运贡献率维持在较高水平。相同密度下,钾素回收率、农学利用率和偏生产力均随施钾量增加呈下降趋势,相同施钾量下均以D2密度最高。相同施钾量下,玉米产量以D2密度最高,2 a玉米平均产量较D1和D3分别提高6.9%,3.0%,相同密度下,施钾均显著提高了玉米产量,其中D1密度下施钾量增至80 kg/hm^(2)后增幅不再显著;D2和D3密度下施钾量增至120 kg/hm^(2)后增幅不再显著。通过线性加平台模型得出,D1、D2和D3密度下适宜施钾范围分别为72~80 kg/hm^(2),10^(4)~115 kg/hm^(2),105~116 kg/hm^(2)。而D2处理钾肥用量在较D1处理提高44.5%以及与D3处理相持平条件下,玉米产量分别提高9.8%,3.2%。钾素回收率分别提高4.1,4.9百分点。综上,在东北典型黑土区,以玉米种植密度70 000株/hm^(2),钾肥用量10^(4)~115 kg/hm^(2)较为适宜。

种植密度和播期对冬小麦品种兰考矮早八干物质和氮素积累与转运的影响

以重穗型冬小麦品种兰考矮早八为材料，研究了正常播期（10月10至12日）和适度晚播（10月24至26日）条件下，高（300万株hm^-2）、中（225万株hm^-2）、低（150万株hm^-2）密度对其干物质和氮素积累转运及籽粒产量和品质的影响。结果表明，不同播期条件下，各密度处理开花期和成熟期单茎干物质和氮素积累量均随播种密度降低而增加，适当晚播和中、低密度有利于单茎干物质和氮素积累，尤其是穗部积累量的提高。正常播期和低密度以及晚播和中等密度处理开花前营养器官贮藏干物质向籽粒的转运量和花前贮藏物质对籽粒重的贡献率显著高于其他处理。正常播期和中、低密度处理以及晚播和中、高密度处理显著提高籽粒淀粉和蛋白质的含量与产量以及籽粒产量，使小麦籽粒产量和品质同步提高。在本试验条件下，兰考矮早八兼顾高产和优质的正常播期和晚播的适宜播种密度分别为150～225万株hm^-2和225～300万株hm^-2。

小麦品种改良过程中物质积累转运特性与产量的关系

【目的】探明小麦品种改良过程中物质积累与转运特性及其与产量形成的关系,为选育高产品种、制定育种目标提供理论依据。【方法】选用32个20世纪不同年代代表性小麦品种于2007—2009年进行大田试验,分析小麦不同生育时期干物质生产与积累转运特性的演进特征及其与产量的关系。【结果】随着品种改良进程,籽粒产量和收获指数逐步提高,而20世纪60年代品种生物产量显著降低随后保持稳定;开花期叶面积、叶面积指数及旗叶光合速率逐步提高,为花后物质积累提供了物质和能量来源。品种改良显著提高了小麦拔节前和开花后物质积累量及群体生长速率,但降低了拔节至开花期积累量和生长速率;提高了花前干物质转运量、转运率及贡献率,但降低了花后干物质贡献率。小麦籽粒产量与拔节前及开花后干物质积累量、生长速率及花前干物质贡献率显著正相关,与拔节开花阶段物质积累量和生长速率及花后干物质贡献率显著负相关。【结论】品种改良提高了小麦物质生产能力和生产效率,协调了不同生育阶段物质积累,平衡了花前和花后干物质对籽粒的贡献。因此,提高拔节前营养生长、增加花后干物质积累和花前物质转运是小麦产量改良的重要物质基础,也是今后小麦高产育种的重要目标。

超高产春玉米干物质及养分积累与转运特征

以金山27为供试品种,设超高产栽培(SHY)和普通高产栽培(CK)2个处理,通过2009、2010年2年的田间试验,研究了超高产春玉米干物质及氮、磷、钾养分积累与转运特征。结果表明,超高产栽培下春玉米单位面积干物质积累量极显著高于普通高产栽培,尤以吐丝后为甚,吐丝后干物质积累率较普通高产栽培高4.5%(2009)和3.2%(2010),干物质积累对产量的贡献率较普通高产栽培高8.5%(2009)和3.9%(2010)。超高产栽培春玉米营养器官干物质转运率为15.1%(2009)和14.9%(2010),转运量对产量贡献率为16.6%(2009)和18.5%(2010),确保了协调的源库关系。超高产栽培植株吐丝后氮、磷、钾的积累率及其对子粒贡献率均显著高于普通高产栽培,其中,氮积累对子粒贡献较普通高产栽培高30.0%(2009)和16.3%(2010),磷积累对子粒贡献较普通高产栽培高10.8%(2009)和6.0%(2010),钾积累对子粒贡献较普通高产栽培高7.9%(2009)和8.2%(2010),在生育后期保持了较强的养分吸收能力。超高产栽培玉米茎鞘中氮、磷转运率均高于普通高产栽培,叶片中氮、钾转运率低于普通高产栽培。其中,超高产栽培玉米叶片氮的转运率为41.0%(2009)和42.9%(2010),对子粒氮的贡献率小于普通高产栽培,超高产栽培使叶片在玉米生育后期维持了较高的光合能力。

不同氮肥群体最高生产力水稻品种各器官的干物质和氮素的积累与转运

采用大田试验,以长江中下游地区有代表性的50个早熟晚粳品种为供试材料,设置7个氮肥水平(0、150.0、187.5、225.0、262.5、300.0、337.5 kg/hm2),得出各品种在这7个氮肥水平下出现的群体最高生产力,将该最高生产力定义为氮肥群体最高生产力。根据各品种的氮肥群体最高生产力从高到低将50个品种分为4个产量水平,对不同产量水平品种间各器官的干物质和氮素积累转运、分配等特性进行系统地比较研究。结果表明,抽穗期叶片的氮素含量和氮素积累量以及成熟期叶片和穗的干物质与氮素积累量随产量水平递减逐渐降低;拔节至抽穗阶段茎鞘的干物质积累率以及叶片的干物质和氮素积累速率也随产量水平递减逐渐降低;抽穗至成熟阶段产量大于10.50 t/hm2的水稻品种,茎鞘和叶片的干物质和氮素转运贡献率比其他产量水平低,但穗部干物质和氮素增加量却比其他产量水平高。在满足氮肥群体最高生产力的施肥条件下,拔节至抽穗阶段叶片的干物质、氮素积累速率和产量呈极显著正相关(r=0.635,r=0.539),抽穗至成熟阶段叶片的干物质转运量与产量呈显著负相关(r=-0.360),而叶片的氮素转运量与产量呈显著正相关(r=0.333)。产量大于10.50 t/hm2的水稻品种叶片的干物质和氮素积累与转运比其他产量水平品种在抽穗后表现出明显的优势,穗部物质积累与氮素积累量较高。抽穗后在保持茎鞘适宜的物质和氮素积累量的基础上,提高叶片的物质和氮素积累,进一步加大穗部的物质和氮素积累,是获得高产的保障。

玉米生产上3个主推品种光合特性、干物质积累转运及灌浆特性

以当前玉米生产主推品种郑单958、先玉335和京科968为试验材料,考察其光合特性、干物质积累与转运及籽粒灌浆特性,以揭示高产玉米品种的产量形成特性,为玉米高产生产提供依据。结果表明:(1)产量以京科968最高、先玉335次之、郑单958最低,京科968分别较郑单958和先玉335高14.55%和7.93%。(2)穗位叶净光合速率和冠层光合能力表现为京科968>先玉335>郑单958,且吐丝期>乳熟期。京科968吐丝期和乳熟期的穗位叶净光合速率分别比先玉335高7.84%和16.78%,比郑单958高22.23%和24.44%;冠层光合能力分别较先玉335高38.77%和58.41%,较郑单958高50.83%和56.49%。(3)花后干物质积累量、转移量、干物质转运率和干物质转运对籽粒贡献率均以京科968最高,分别比先玉335高13.72%、21.20%、6.32%和4.77%,比郑单958高31.87%、39.96%、18.49%和10.42%。(4)籽粒灌浆参数在不同品种间存在较大差异,京科968与先玉335的平均灌浆速率(0.73和0.75 g100-grain–1 d–1)相当,且均高于郑单958(0.67 g 100-grain–1 d–1);活跃灌浆期以郑单958(53.69 d)最长、京科968(51.02d)次之、先玉335(48.95 d)最短。(5)相关分析表明,产量与净光合速率显著正相关,与花后干物质积累量及转运率极显著正相关。京科968具有较高的光合效率、花后干物质积累量及转运率、灌浆速率及较长的灌浆持续期,是较郑单958和先玉335高产的重要原因。

不同栽培方式对免耕水稻茎鞘物质积累转运与抗倒伏能力的影响

以杂交稻Ⅱ优498为试验材料,研究宽窄行栽培、三角形强化栽培、宽行窄株栽培以及抛秧栽培对免耕栽培水稻物质积累转运及抗倒伏能力的影响,同时探讨二者之间的联系。结果显示,免耕栽培水稻抽穗前物质积累及茎鞘物质输出率与翻耕栽培水稻差异不显著,但抽穗后光合生产能力显著低于翻耕栽培水稻,使得免耕栽培水稻平均产量极显著低于翻耕栽培水稻。翻耕条件下,三角形强化栽培产量优势显著,第5节间倒伏指数较小。免耕条件下,宽窄行栽培与免耕互作不但促进了抽穗后光合生产,显著提高产量,还极大地降低植株基部倒伏风险,是各种栽培方式中对免耕适应性最佳的。本研究中,水稻植株从穗下第5节(N5)发生倒伏的可能性最高,而茎鞘各物理性状中,仅N4扁平率和N5长度既与N5倒伏指数显著相关又受栽培措施显著影响,因此,缩短N5长度,减小N4扁平率成为栽培措施增强植株抗倒伏性的切入点。无论翻耕栽培或免耕栽培,抽穗后干物质积累均与N5倒伏指数显著负相关,产量的提高并没有显著增加植株倒伏风险,相反,在翻耕条件下,产量提高有助于降低水稻植株从基部发生倒伏的风险。

长期不同施肥对水稻干物质和磷素积累与转运的影响

【目的】磷是制约黄壤生产力的重要限制因子,提高作物的磷效率是农业科学研究的热点之一。探讨不同施肥模式对水稻干物质和磷素积累与转运的影响,为黄壤稻田合理施用磷肥提供理论依据。【方法】依托22年的黄壤(水田)长期定位试验,选取其中6种施肥模式:不施肥(CK);不施磷肥(NK);平衡施用化肥(NPK);单施有机肥(M);1/2有机肥替代1/2 NP (0.5 MNP);有机肥化肥配施(MNPK)。除CK和MNPK外,NK、NPK、M、1/2 MN处理为等氮量165 kg/hm^2,施磷量依次为P2O5 0、82.5、79.4、81.0 kg/hm^2,MNPK施N330 kg/hm^2、P2O5 161.9 kg/hm^2。于水稻分蘖期、开花期及成熟期,采集水稻植株样品,分析比较各处理水稻产量、干物质和磷素积累与转移特征、磷肥吸收利用效率的差异。【结果】水稻产量、干物质和磷素积累量大小顺序均表现为MNPK> M> 0.5 MNP> NPK> CK> NK。磷素积累快速增长开始(t1)和结束(t2)时间均较干物质积累提前2~8 d和5~20 d,且磷素积累快速增长持续时间(Δt)也较干物质缩短了4~12 d,表明磷素快速吸收较干物质早,且持续时间短。处理NK、NPK、0.5 MNP、MNPK干物质最大增长速率(Vm)出现时间(t0)以及t1、t2分别比CK和M处理滞后5~10 d、1~4 d、6~16 d,Δt延长了1~14 d。各处理干物质和磷素积累的Vm均表现为M、MNPK> 0.5 MNP、CK> NPK> NK。水稻籽粒干物质积累量主要来源于花后干物质积累,磷素积累量则主要来源于花前磷素积累向籽粒的转运,各处理花后干物质积累率为29.5%~43.4%,施用化肥各处理显著高于CK和M处理,各处理花前磷素积累率为60.5%~85.6%,大小为CK> NPK、M> NK、0.5 MNP、MNPK。与NPK处理相比,M和0.5 MNP处理磷肥吸收效率、磷肥偏生产力、磷肥利用率分别显著提高了0.43kg/kg、48.9 kg/kg、40.8个百分点和0.26 kg/kg、32.2 kg/kg、25.3个百分点。【结论】黄壤地区水稻栽培中长期缺磷不利于花后干物质的积累,也不利于花前磷素的积累,严重制约水稻产量和磷吸收量的提高。在氮磷钾投入平衡前提下,长期单施有机肥可促进花前干物质和磷素的积累及其向籽粒的转运,但不利于花后干物质和磷素的积累,长期单施化肥可延长干物质和磷素积累的快速增长持续时间,但最大增长速率较小,而长期有机无机配施均较有利于促进水稻花前和花后干物质和磷素的积累,水稻产量和磷肥利用率均较高,是最合理的施肥方式。

施肥水平对冬大麦干物质和氮素积累与转运的影响

为合理利用氮肥,进一步提高大麦产量和品质,以扬饲麦3号、港啤1号、扬农啤2号和Frankin共4个品种为供试材料,研究了0(CK),90(NL),180(NM)和270kg/hm2(NH)4个氮肥水平下冬大麦干物质和氮素积累、转运及对籽粒贡献的规律。结果表明,随着施氮量的提高,大麦干物质花前积累量呈增加趋势,积累率及对籽粒的贡献率呈下降趋势,各器官的转运量在NM处理(180kg/hm2)范围内呈增加趋势,高于此范围则下降。氮素营养花前积累量和转运量各品种均呈上升趋势,花前积累率、转运率和对籽粒氮的贡献率都呈下降趋势。不同品种不同氮肥处理下大麦干物质转运量以茎秆为最大,转运率大部分以芒壳+穗轴为最高,对籽粒的贡献率以茎秆为最高。各器官氮素转运量以叶片最高,转运率以芒壳+穗轴最大,氮素转运对籽粒的贡献率以叶片最高。大麦各品种籽粒产量与施氮量呈二次曲线关系,氮素积累量与施氮量呈显著线性正相关关系。表明在本试验条件下,大麦最高产量的最佳施氮范围为212.42～261.97kg/hm2。

减氮处理对不同小麦品种干物质积累及氮素转运特性的影响

为了解低氮对小麦的氮累积量、干物质累积量、产量及氮利用率的影响,在豫北高产田常规施氮量的基础上,研究了减氮处理下小麦品种漯麦18、豫麦49-198、西农509和豫农202开花期和成熟期氮素积累量、花前和花后干物质和氮素转运、积累特性及产量和氮素利用效率的差异。结果表明,减氮处理下,漯麦18和豫麦49-198开花期和成熟期的氮素积累量均大于西农509和豫农202,且氮素积累量下降幅度均小于后两个小麦品种;4个小麦品种花前贮存氮素对籽粒的贡献率均在73.78%以上,而花后氮素积累量对籽粒的贡献率较低;4个小麦品种花前干物质转运量对籽粒的贡献率为35.05%-39.71%,而花后干物质积累量对籽粒的贡献率均高于60.29%。减氮处理后,漯麦18和豫麦49-198的产量、氮肥偏生产力和产投比均高于西农509和豫农202,产量降低幅度小于西农509和豫农202,植株氮素利用效率、氮肥偏生产力和产投比提高幅度均显著高于西农509和豫农202。说明减氮处理下种植漯麦18和豫麦49-198更有利于在获得较高产量的同时,提高氮素利用效率和经济效益,减少氮素损失。

不同绿豆品种花后干物质积累与转运特性

以夏播区高产绿豆品种冀绿2号、安9910和低产品种赤峰绿豆、泰来绿豆为材料,对开花至成熟期间植株茎秆、叶片、豆荚、籽粒等地上部各器官的干物质积累、分配与转运规律进行了研究。结果表明,绿豆开花后,植株地上部总干物质积累和籽粒干物质积累均呈近"S"型增长趋势,花后16～31d是生物产量和籽粒产量形成的关键时期;主茎开花节位叶片是籽粒充实的主要源器官,对籽粒产量的贡献率最大。不同绿豆品种间差异显著,高产品种冀绿2号和安9910各器官干物质积累和转运能力强,尤其是主茎开花节位叶片干物质合成和积累较多,具有较充足的源,加之其单株结荚数多,具有较大的库容,最终获得了较高的收获指数和籽粒产量。因此,绿豆生产中,选用库容大的多荚、大粒型品种,抓好花后田间管理,延缓主茎开花节位叶片衰老,同时采用去除无效分枝等措施增强源库间的物质运输与分配是提高籽粒产量的关键。

水肥一体化对小麦干物质和氮素积累转运及产量的影响

为探讨滴灌水肥一体化对小麦干物质和氮素积累、转运与产量的影响,于2016—2018年2个小麦生长季进行田间试验,设置3个氮(N)肥水平N1(180 kg/hm^(2))、N2(240 kg/hm^(2))、N3(270 kg/hm^(2))和3个水分(W)水平W1(生育期不灌水)、W2(生育期灌2次水)、W3(生育期灌3次水),9个处理分别为:W1N1、W1N2、W1N3、W2N1、W2N2、W2N3、W3N1、W3N2、W3N3。结果表明:连续2年,小麦植株干物质积累量在开花期和成熟期达到最大,与W1N1处理相比,W3N2处理下小麦开花期植株平均干物质积累量、成熟期植株平均干物质积累量、营养器官平均干物质转运量、平均干物质转运率和干物质转运对籽粒平均贡献率分别增加32.11%、13.34%、48.66%、56.34%、42.93%;连续2年,小麦植株氮素积累量在小麦开花期和成熟期达到最大,与W1N1处理相比,W3N2处理下小麦开花期和成熟期植株平均氮素积累量分别增加21.98%和20.30%;在小麦成熟期,与W1N1处理相比,W3N2处理下小麦茎+叶鞘平均氮素积累量、穗轴+颖壳平均氮素积累量、籽粒平均氮素积累量、营养器官平均氮素转运量、平均氮素转运率和营养器官氮素转运对籽粒平均贡献率分别增加20.19%、27.65%、35.99%、47.51%、20.91%和6.04%;连续2年,与W1N1处理相比,W3N2和W3N3处理下小麦平均产量分别增加31.88%和15.28%。研究表明,滴灌水肥一体化下W3N2处理是本试验的最优处理,能够促进营养器官干物质和氮素的积累与转运,有利于实现小麦高产高效。

钾素营养对玉米生育后期干物质和养分积累与转运的影响

为揭示钾素营养与玉米产量形成的关系,研究了3个施钾水平（K2O 0、113和225 kg/hm2）对玉米生育后期植株不同器官干重及氮、磷、钾积累和转运的影响。结果显示,施钾能显著提高玉米产量。随着施钾量的增加,玉米生育后期干物质积累的最大速率和平均速率提高,最大速率出现时间提前。玉米干物质在各器官中的分配比例随生长发育中心的转移而变化。生育后期干物质和养分由营养体向子粒转运,其中干物质和氮、磷主要来源于穗部营养体的转运,而钾则主要来源于叶片的转运。子粒中氮、磷、钾的积累量分别占总积累量的50.3%～57.1%,59.6%～67.2%和14.0%～33.3%。施钾不但能增加子粒中干物质和氮、磷、钾养分的分配比例,而且还有助于提高干物质和氮、磷、钾养分向子粒转运的转运率。氮的转运率以K1处理（K2O 113 kg/hm2）最大,为45.7%;干物质、磷和钾的转运率以K2处理（K2O 225 kg/hm2）最大,分别为7.4%、62.6%和22.4%;子粒养分中54.5%～60.6%的氮,56.0%～85.8%的磷及52.4%～100.0%的钾可以依赖于营养体的转运。

不同穗型小麦籽粒灌浆、干物质积累与转运特性及其与产量的关系

以多穗型品种矮抗58、中穗型品种百农4199和大穗型品种周麦18、周麦22为材料,研究其籽粒灌浆、干物质积累与转运特性及其与产量的关系,以期为高产小麦品种的选育提供理论依据。结果表明,干物质积累渐增期大穗型品种干物质积累量最高,表现为大穗型品种>中穗型品种>多穗型品种;快增期和缓增期中穗型品种平均灌浆速率最高,花前积累的干物质转运到籽粒的质量及对粒质量的贡献率显著高于其他穗型品种,干物质积累量实现反超,表现为中穗型品种>大穗型品种>多穗型品种。干物质积累平均速率是产量的最主要影响因素,其他对产量产生显著影响的因素表现为干物质转运量>干物质积累最大速率>干物质积累最大速率出现时的积温>干物质贡献率,另外,干物质平均积累速率、2个拐点出现的时间通过影响干物质积累最大速率出现时的积温间接地对产量产生影响。

施氮量对滴灌冬小麦干物质积累、分配与转运的影响

为明确施氮量对滴灌冬小麦干物质积累、分配、转运及产量的影响,于2013-2015年连续两个冬小麦生长季,以新冬18号为试验材料,在大田滴灌条件下,设置了0(N_0)、94.5(N_1)、180(N_2)、240(N_3)、300(N_4)、360kg·hm^(-2)(N_5)共6个施氮量处理,通过单因素随机区组试验,研究了不同施氮量下滴灌冬小麦干物质积累、分配及转运的特点。结果表明,不同施氮量处理下滴灌冬小麦单茎干物质积累量随生育进程均呈"S"曲线变化。成熟期干物质积累量、花前干物质的转运量及其转运效率、花后同化物积累量均以N_3处理最高;花前干物质转运对籽粒产量的贡献率以及籽粒产量在两年中均随施氮水平的提高呈先增后减趋势,也均以N_3处理最高,其中产量两年分别较N_0处理增产68.01%和67.39%。因此,在本试验条件下,240kg·hm^(-2)施氮量最有利于滴灌冬小麦干物质积累、转运和高产。