减量灌水及有机无机肥配施对西北灌区玉米光合生理、籽粒产量及品质的影响

针对绿洲灌区玉米生产中普遍水肥投入大、利用效率低等问题,通过研究不同灌水量和有机无机肥等氮配施对玉米光合生理、籽粒产量和品质的影响,以期获得最佳的灌水水平和有机无机肥等氮配施比例。2021—2022年,在绿洲灌区采用两因素裂区试验设计,主区为2个灌水水平(传统灌水和减量20%灌水),副区为5个有机无机肥等氮配施比例(全施无机氮肥、75%无机氮肥+25%有机肥、50%无机氮肥+50%有机肥、25%无机氮肥+75%有机肥和全施有机肥),探究玉米光合生理、籽粒产量和品质对不同水氮管理模式的响应特征。结果表明,与传统灌水(I2)相比,减量20%灌水(I1)降低了玉米叶面积指数(leaf area index,LAI)、光合势(photosynthetic potential,LAD)、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs),提高了胞间CO_(2)浓度(Ci)、籽粒蛋白质含量和籽粒苏氨酸含量;有机无机肥配施对玉米光合生理指标、籽粒产量和品质都有显著影响,随有机肥比例增加,有机无机肥配施对玉米的影响会逐渐从正效应变为负效应;与传统灌水结合全施无机氮肥(I2F1)相比,减量20%灌水结合75%无机氮肥+25%有机肥(I1F2)玉米平均叶面积指数(mean leaf area index,MLAI)提高了6.9%~7.1%,总光合势(total photosynthetic potential,TLAD)无显著变化;玉米吐丝期-蜡熟期LAI提高了5.0%~11.4%,吐丝期-蜡熟期LAD提高了7.5%~9.1%。I1F2较I2F1提高了玉米抽雄期-蜡熟期叶绿素含量(chlorophyll content,SPAD)、Pn、Tr和Gs,降低了Ci。2年内I1F2较I2F1玉米增产12.0%~12.5%,籽粒中蛋白含量提高了6.9%~18.9%,籽粒中苯丙氨酸、赖氨酸、苏氨酸、色氨酸、亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸含量分别提高了29.6%~43.3%、77.7%~93.3%、49.7%~51.5%、18.4%~28.6%、39.5%~46.0%、57.4%~78.1%和35.1%~41.3%。其他处理对玉米光合生理、籽粒产量及品质指标也有一定影响,但综合2年结果,I1F2影响更显著。因此,减量20%灌水(3240 m^(3)hm^(–2))结合75%无机化学氮肥(270 kg hm^(–2))配施25%有机肥(90 kg hm^(–2))是实现西北灌区玉米高产优质生产目标的适宜水氮管理模式。

基于连续小波变换估测干旱胁迫下玉米籽粒产量

利用高光谱遥感技术监测作物水分状况和籽粒产量,对于调控作物生长、优化水分管理和改善产量形成具有重要意义。本研究玉米品种选用正红505,于2018—2019年在四川雅安和仁寿的试验田设置4个水分处理(正常水分、轻度、中度和重度干旱),分析玉米在拔节期(V6)、抽雄期(VT)和灌浆期(R^(2))的冠层含水量(canopy water content,CWC)与籽粒产量的定量关系,利用植被指数和连续小波变换对光谱反射率数据进行处理,采用线性回归方法构建CWC定量反演模型,进一步探索以CWC为桥梁建立的玉米籽粒产量的预测模型效果。结果表明,(1)利用小波特征构建的CWC估测模型的预测效果高于植被指数,V6、VT和R^(2)期分别以小波特征gaus3770,64、rbio3.31635,2和rbio3.3838,2构建的线性回归模型检验精度较高,R^(2)分别为0.770、0.291和0.233。(2)CWC与玉米籽粒产量间建立的线性回归模型均达极显著水平(P<0.01),V6、VT和R^(2)期的R^(2)分别为0.596、0.366和0.439。(3)基于光谱反射率构建的产量预测模型以V6期小波特征gaus3770,64的验证效果最好(R^(2)=0.577,RMSE=1.625 t hm^(–2)),可作为预测玉米籽粒产量的最佳时期。因此,本研究提出的“光谱反射率—冠层含水量—产量”建模方法能够实现对玉米籽粒产量的精确估测,为未来大面积监测玉米生产力提供了理论依据。

限水条件下灌水量对强筋小麦旗叶衰老特性和籽粒产量的影响

为探究灌水量对强筋小麦花后旗叶衰老和籽粒产量的调控效应,以2个强筋小麦品种(中麦998和中麦1062)为供试材料,设置0 m^(3)·hm^(-2)(W_(0))、450 m^(3)·hm^(-2)(W_(1))和900 m^(3)·hm^(-2)(W_(2))3个灌水量(拔节期和开花期各灌水50%),分析了不同处理下小麦旗叶叶绿素含量、同化物含量、丙二醛含量、抗氧化酶活性、抗衰老激素含量、蛋白质含量和籽粒产量的差异。结果表明,增加灌水量可延缓强筋小麦花后旗叶衰老。灌浆前中期旗叶叶绿素含量在不同处理间无显著差异,灌浆后期叶绿素含量在W_(2)处理下最高。W_(2)处理下小麦旗叶可溶性糖含量显著高于其他处理;旗叶可溶性蛋白含量在花后0~21 d保持较高水平,在花后21~35 d含量逐渐下降,且W_(1)处理下花后21~35 d旗叶可溶性蛋白含量较W_(0)处理显著提高。灌水量对花后0~21 d强筋小麦旗叶中游离氨基酸含量无显著影响,而在灌浆后期以W_(2)处理最高;与W_(0)处理相比,增加灌水量可显著提高旗叶过氧化氢酶活性、过氧化物酶活性和生长素含量,显著降低丙二醛和脱落酸含量,并且显著延长测定酶活性和激素含量峰值出现时间。随灌水量的增加,籽粒蛋白质含量下降,但产量显著升高。总体来看,在本试验条件下,W_(2)处理(拔节水450 m^(3)·hm^(-2)+开花水450 m^(3)·hm^(-2))能够显著延缓强筋小麦旗叶衰老,在维持较高蛋白质含量同时,获得最高籽粒产量。

氮肥对油菜开花性状和籽粒产量的影响

为探寻云南省昌宁县漭水镇油菜种植适宜的氮肥施入量,以“花油5号”为试验材料,设置了0 kg/hm^(2)、225 kg/hm^(2)、450 kg/hm^(2)、675 kg/hm^(2)、900 kg/hm^(2)五个不同的施入氮处理,比较了不同处理油菜开花性状和籽粒产量。结果表明:氮肥对油菜开花性状及籽粒产量存在显著影响。综上,在氮肥施用量为675 kg/hm^(2)时,油菜开花性状及籽粒产量表现最佳,是适宜的施肥量。

不同类型叶面肥喷施对冬小麦籽粒产量和品质的影响

【目的】研究灌浆期喷施不同类型叶面肥对冬小麦籽粒产量及品质的影响,为冬小麦叶面配方施肥及高效生产提供参考依据。【方法】以冬小麦品种新冬20号为供试材料,大田试验条件下,设吨田宝、磷酸二氢钾+尿素、光合菌肥、清水对照(CK,不施叶面肥)共4个处理,测定各处理冬小麦的籽粒产量及其构成因素、籽粒品质等指标。【结果】与CK相比,3种不同类型叶面肥均可显著提高小麦籽粒产量,增产效应大小依次为吨田宝>光合菌肥>磷酸二氢钾+尿素,增幅分别达到7.46%、6.08%、5.15%;叶面肥处理通过增加小麦穗粒重和千粒重提高小麦籽粒产量。3种类型叶面肥中,光合菌肥改善小麦籽粒品质的性能略优于磷酸二氢钾+尿素、吨田宝;与CK比较,3种类型叶面肥均显著提高了小麦粗蛋白质含量和面团稳定时间,光合菌肥还显著提高了小麦湿面筋含量。【结论】灌浆期适当施用叶面肥是冬小麦优质高产的一种有效技术措施,其中,光合菌肥对小麦籽粒产量和品质改善明显,可以应用于小麦生产。

施钾量对夏玉米氮、磷、钾吸收利用和籽粒产量的影响

于2019—2020年在山东省泰安市东平农科所以登海605(DH605)为试验材料进行大田试验,在统一氮、磷肥用量(N 225 kg hm^(-2)、P_(2)O_(5)110 kg hm^(-2))的条件下,设置5个K_(2)O施用量,分别为0 kg hm^(-2)(K0)、150 kg hm^(-2)(K_(1))、225 kg hm^(-2)(K_(2))、300 kg hm^(-2)(K_(3))和375 kg hm^(-2)(K_(4)),研究连续多年秸秆还田条件下施钾量对夏玉米籽粒产量、养分吸收转运及利用的影响。结果表明,施钾显著提高了夏玉米籽粒产量,2年均在225 kg K_(2)O hm^(-2)时增幅最高,2019年和2020年籽粒产量分别增加13.64%和15.27%;施钾显著提高了叶面积指数、生物量及干物质向穗部转运的强度,促进植株对氮、磷、钾的吸收,提高玉米氮、磷、钾积累量及花后氮、磷积累比例,但当施钾量>225 kg hm^(-2)时增效降低。玉米养分转运量随施钾量的增加也呈现出先升后降的趋势,在施钾300 kg hm^(-2)时养分转运量及其对籽粒的贡献率最高。施钾也提高了夏玉米养分利用效率。225 kg K_(2)O hm^(-2)时玉米养分收获指数,氮、磷、钾肥表观利用率和钾肥农学利用率都维持在较高水平,施钾量超过300 kg hm^(-2)后肥料利用效率则明显下降。适量施钾可促进夏玉米地上部生长,显著提高植株生物量和夏玉米氮、磷、钾素吸收效率与积累量,并优化花后养分积累与分配,提高养分转运对籽粒产量形成的贡献率,进而提高了夏玉米产量与养分利用率。综合考虑玉米产量、养分积累与转运及肥料利用等因素,本试验条件下以施钾量为225 kg hm^(-2)较为适宜。

微垄和地膜覆土对旱地胡麻生长发育及籽粒产量形成的影响

为探讨不同起垄方式和地膜覆土对胡麻生长发育及籽粒产量形成的影响,分别于2016和2017年胡麻生长季,以传统露地条播为对照(CK),研究了全膜微垄覆土穴播、全膜微垄不覆土穴播、全膜平作覆土穴播和全膜平作不覆土穴播4种种植方式对胡麻出苗率、株高、茎粗、干物质积累量、生长速率和籽粒产量的影响。结果表明:微垄方式改善了胡麻生长发育状况,出苗率显著高于CK,干物质积累量在苗期至现蕾期以微垄不覆土处理最高,盛花期至成熟期以微垄覆土处理最高,分别较CK平均高出39.3%~69.8%和36.0%~53.7%。微垄覆土模式下籽粒产量较CK显著提高26.8%。关联度分析可知,影响胡麻籽粒产量的主导因素为蒴果数和果粒数。相关分析结果显示,胡麻籽粒产量与产量构成因子、干物质积累量均呈显著正相关关系。表明微垄覆土与不覆土穴播方式均能够显著提高胡麻出苗率,促进干物质积累,增加胡麻单株蒴果数和果粒数,提高籽粒产量,是半干旱旱作农业区胡麻适宜的种植模式。

胡麻籽粒产量形成对干旱胁迫的响应及其模拟模型研究

为了进一步研究胡麻籽粒产量形成对干旱胁迫的响应,采用大田遮雨棚控水法模拟胡麻干旱胁迫,依据2019—2020年甘肃省定西市西巩驿镇的实际产量,以3个品种陇亚12号、陇亚8号、晋亚11号为材料,在苗期、枞行期、现蕾期、青果期,设置正常供水、中度干旱、重度干旱3个不同程度处理,利用气象数据、土壤数据、品种性状等构建胡麻产量响应干旱胁迫模型,并对该模型进行检验。结果表明:(1)APSIM模型模拟胡麻产量及单株蒴果数、每果粒数、单株粒质量、千粒质量的均方根误差RMAE分别为43.07 kg/hm^(2)、0.80个、0.52粒、0.03 g、0.54 g,决定系数R^(2)分别为0.82、0.78、0.83、0.81、0.83,说明模型具有较好的拟合性。(2)随着干旱胁迫的增加,不同生育时期的胡麻株高、茎粗、干物质积累量等逐渐下降,其中现蕾期的降幅最明显,对水分需求较大;在重度干旱胁迫下,胡麻各产量因子及籽粒产量与对照组差异性显著,陇亚12号产量较CK降低31.9%,陇亚8号产量较CK降低30.2%,晋亚11号产量较CK降低37.1%。关联度分析可知,影响胡麻籽粒产量的主导因子是千粒质量。相关性分析结果显示,不同生育时期的干物质积累量在干旱胁迫下与产量及构成因素有显著正相关关系。现蕾期对土壤缺水比较敏感,在此时期精准灌溉,有利于胡麻生长发育和干物质积累,促进千粒质量,提高籽粒产量,为实现胡麻合理灌溉和高效增产奠定了基础。

不同氮素水平对干旱地区冬小麦光合生理、抗氧化特性及籽粒产量的影响

为研究不同施氮量对冬小麦旗叶生理性状和产量的影响,以小麦品种庄浪13为材料,通过设置0、75、150、225、300 kg/hm^(2)5个氮素水平,测定不同施氮量下小麦花后旗叶叶绿素含量、光合速率、叶绿素荧光参数、抗氧化物质以及穗数、穗粒数、千粒质量和籽粒产量等。结果表明,在适当范围内施氮量增加可以提高小麦的叶绿素含量、光合速率、叶绿素荧光参数、抗氧化酶活性、穗数、穗粒数、千粒质量和籽粒产量,降低叶绿素a/b比值(Chl a/b)、胞间CO_(2)浓度(Ci)、非光化学淬灭系数(NPQ)和丙二醛(MDA)含量。通过相关性分析可知,气孔导度(G_(s))和实际光化学效率(Φ_(PSⅡ))与小麦穗数、穗粒数、千粒质量和籽粒产量呈显著正相关,相关系数较高(r=0.82~0.86)。在本试验条件下,当施氮量为225 kg/hm^(2)时,小麦穗数与不施氮相比增加41.29%,穗粒数增加46.09%,千粒质量增加33.43%,籽粒产量增加58.68%。因此,施氮量225 kg/hm2是提高旱地冬小麦产量的最适水平。

不同播期玉米籽粒产量和籽粒水分变化及其叶片、茎秆特性的关系研究

以郑单958、先玉335、庐玉9105、中玉303为材料,设置早播、晚播2个播期,通过2020、2021年两年田间试验,研究了不同播期下玉米籽粒产量、籽粒水分变化与其叶片和茎秆特性的相关关系。结果表明:不同玉米品种早播的GY显著高于晚播,而GW早播低于晚播。随着播期的推迟LAI呈下降趋势,适时早播有利于延缓叶片衰老过程,维持较高的LAI。早播显著增加玉米品种茎秆的RPS和BS,提高茎秆的强度,增加茎秆抗倒能力,晚播则玉米的倒伏风险增加。灌浆期玉米品种间的平均HGW呈逐渐升高趋势,而GW呈逐渐下降趋势。相关性分析显示,GY和GW之间呈负相关未达显著水平,GY与LAS、GFR、BS呈显著正相关,LSR与GY呈负相关关系。GW与LAM、BS、GFR呈显著正相关,而与LSR呈显著负相关。这表明强壮的茎秆可提高玉米抗倒能力,增加玉米籽粒产量,但造成收获籽粒含水率较高。玉米品种要达到籽粒高产量与低水分协同共存必须具有籽粒灌浆快、灌浆期长及成熟时脱水快的特点,调整播期可使高GY和低GW有效协同,以适应籽粒机械收获的要求。

磷钾肥施用量和方法对弱筋小麦籽粒产量和蛋白质含量及养分吸收利用的影响

【目的】研究不同磷、钾肥施用量和施用方法对稻茬小麦籽粒产量、蛋白质含量和氮、磷、钾素吸收与利用的影响,为稻茬小麦增产增效提供参考。【方法】2020-2021年在江苏仪征市进行小麦田间试验,种植制度为稻麦轮作,供试小麦品种为弱筋型‘宁麦33’,该地块稻麦秸秆长期全部还田。试验采用裂区设计,主区为磷肥,分别设置3个一次基施磷(P) 0、72和144 kg/hm^(2)处理(分别为P0、P1、P2)和1个基施与拔节期追施磷(P)各72 kg/hm^(2)处理(P3);钾为副区,设置3个一次基施钾(K) 0、72和144 kg/hm^(2)处理(K0、K1、K2)和1个基施与拔节期施钾(K)各72 kg/hm^(2)处理(K3)。小麦收获后,调查生物量与籽粒产量,分析植株和籽粒中氮磷钾含量和籽粒蛋白质含量。【结果】施磷、钾肥对植株氮、磷、钾养分积累量、养分利用效率、籽粒产量和蛋白质含量有显著效应和交互效应,适量的磷、钾肥(72 kg/hm^(2))配施有助于量质效协同提升,而过量施用(144kg/hm^(2))增益效应不明显,甚至对养分利用效率和籽粒品质有负面影响。P2较P1未显著影响籽粒产量、蛋白质含量和氮、钾素农学效率,但降低了磷素农学效率和偏生产力;在P0条件下,K2较K1处理提升了籽粒产量及磷钾素积累量。P3较P2处理未明显影响籽粒产量、蛋白质含量、养分利用效率,K3较K2未明显影响籽粒产量和蛋白质含量,但显著增加了氮磷生理利用效率和农学效率。具体组合处理间相比,P3K2、P1K2、P1K3组合对籽粒产量和养分利用率的提升效应要优于含P0、P2与K1的组合。【结论】施氮基础上,磷、钾肥在提高植株生理生长方面存在一定的正协同效应,磷提高钾的效果好于钾提高磷的效果;磷肥分次施用与一次性基施的效果没有显著差异,而钾肥分次施用较一次基施的提升效应明显。综合而言,弱筋小麦品种宁麦33在沙壤土且有效磷不足条件下,为实现小麦量质效协同提升,推荐采用一次基施磷素72 kg/hm^(2)和钾素一次性基施或基追施144 kg/hm^(2)配施组合。

施氮量对强筋小麦物质积累与籽粒产量的影响

为探究冀东地区强筋小麦适宜施氮量,选用2个强筋小麦品种津农7号(氮高效型)和中麦998(氮低效型)为试验材料,设置0 kg·hm^(-2)(N_(0))、180 kg·hm^(-2)(N 1)、210 kg·hm^(-2)(N_(2))和240 kg·hm^(-2)(N_(3))4个施氮量处理,研究施氮量对强筋小麦籽粒产量和干物质与氮素积累转运的影响。结果表明,在N_(0)~N_(2)处理范围内,2个强筋小麦品种的籽粒产量、花前干物质转运量和氮素转运量随施肥量增加均显著增加,N_(3)处理下2品种的籽粒产量和花前氮素转运量较N_(2)处理无显著变化,说明适量施氮可促进强筋小麦氮素转运与籽粒产量的提高。增加施氮量可促进花前干物质向籽粒的转运,津农7号的干物质转运率高于中麦998,2个品种的花后干物质对籽粒的贡献率为60.59%~77.16%,说明小麦籽粒产量主要来源于花后干物质积累。2个品种开花期与成熟期的营养器官氮素积累量和成熟期籽粒氮素积累量随施氮量的增加而增加。品种和施氮量互作对氮素收获指数、氮素利用效率和氮肥表观利用率影响显著。花后氮素积累量、氮素收获指数和氮素利用效率与籽粒产量显著相关,津农7号的花前干物质积累量与籽粒产量显著相关。综上,增施氮肥可通过提高强筋小麦穗数而增加籽粒产量,210 kg·hm^(-2)是本试验条件下冀东地区强筋小麦种植的适宜施氮量。

减氮条件下分期施钾对冬小麦籽粒产量和氮素利用效率的影响

为探究钾肥分期施用对冬小麦产量和氮素利用效率的影响,确定减氮条件下冬小麦高产高效的钾肥运筹方案,本试验选用高产强筋冬小麦品种藁优5766作为试验材料,于2018—2020年度冬小麦生长季,采用二因素随机区组设计,设置3个施氮水平:常规施氮水平(240 kg hm^(-2),N1)、减氮20%(192 kg hm^(-2),N2)、减氮40%(144 kg hm^(-2),N3),两种钾肥运筹方案:钾肥全部底施(K1)和分期施钾(底施50%、拔节期追施50%,K2)。结果表明,相同钾肥运筹方案下,N2处理的籽粒产量与N1处理无显著差异,N3处理的籽粒产量比N1处理显著降低,降幅达9.0%~11.6%。在相同施氮水平下,分期施钾可显著提高冬小麦籽粒产量和氮素利用效率。与K1处理相比,K2处理显著抑制硝态氮向深层土壤的淋溶,增加冬小麦植株氮素积累量,提高旗叶光合速率和硝酸还原酶活性、籽粒灌浆速率、穗粒数和千粒重;籽粒产量和氮素利用效率在常规施氮水平下两年度分别提高21.7%和20.2%,在减氮20%水平下两年度分别提高26.9%和26.2%,在减氮40%水平下两年度分别提高25.2%和21.1%。N3K2处理的籽粒产量、氮素吸收效率、氮素利用效率和氮肥偏生产力均显著高于N1K1处理。以上结果说明分期施钾在不同施氮水平下均能大幅度提高冬小麦籽粒产量和氮素利用效率,即使减氮40%,其籽粒产量仍显著高于常规施氮且钾肥全部底施的处理;采用192 kg hm^(-2)施氮量并配合分期施钾,冬小麦籽粒产量和氮素吸收效率最高,氮素利用效率和氮肥偏生产力亦到达较高水平,是高产高效的氮钾肥运筹方案。

浅埋滴灌条件下秸秆还田与灌溉定额对玉米光合能力及籽粒产量的影响

2021年,在内蒙古通辽市科尔沁区辽河镇东升村,采用裂区设计,以秸秆还田方式为主处理、灌溉定额为副处理,研究了秸秆还田与灌溉定额对玉米光合能力和籽粒产量的影响。结果表明:玉米籽粒产量在W2、W3处理下秸秆还田均显著高于秸秆离田,秸秆还田和灌溉定额互作对玉米穗粒数、千粒重和实测产量均无显著影响;穗位叶SPAD值均以W3最高、W2次之、W1最低,秸秆还田均显著高于秸秆离田;净光合速率随着灌溉定额的增加而升高,在秸秆还田条件下处理间差异均达到显著水平,秸秆离田条件下W3处理显著高于W1、W2处理,W1、W2处理间差异不显著;玉米叶面积指数穗位叶均表现为W3显著高于W1、W2处理,W3处理下秸秆还田与秸秆离田处理间差异达到显著水平;叶片光合能力在秸秆还田条件下处理间的差异均达到显著水平,在秸秆离田条件下,W3显著高于W1、W2处理,在W3处理下秸秆还田和秸秆离田差异达到显著水平。

孕穗期渍水对不同小麦品种根系生长和籽粒产量的影响

为给长江中下游地区小麦高产耐渍品种选用提供参考,以小麦品种扬麦25、扬麦24、宁麦13和宁麦9号为材料,分析了孕穗期连续10 d渍水处理对小麦叶面积和光合速率、地上部干物质积累、籽粒产量及其结构和不同土层(0~100 cm)根系干重的影响。结果表明,与对照(正常水分)相比,渍水处理显著降低小麦籽粒产量,降幅12%~31%,穗粒数和千粒重的减少是减产的主要原因。相比其他品种,渍水后扬麦25产量降幅小,产量构成较协调,受渍水影响轻。渍水处理显著减少小麦开花期和成熟期不同土层根系干重,其中对下层根系的影响大于上层根系;渍水也显著降低乳熟期倒三叶面积、倒二叶和倒三叶净光合速率,明显抑制成熟期地上部各器官和花后光合物质积累。在对照条件下,扬麦25的根系干重在开花期与其他品种相近,成熟期的0~20和80~100 cm土层根系干重则较高;在渍水条件下,扬麦25能在花后维持较高的上层根系生物量,成熟期的0~60 cm土层根干重占总根干重比例较高。不同水分处理下,扬麦25均具有面积大的旗叶且高的净光合速率,花后维持较久的上三叶绿色面积和积累更多的光合产物。因此,小麦花后根系生物量保持稳定(尤其是表层根系),绿叶面积较大且衰减慢(尤其是旗叶),有助于增强小麦花后光合物质积累能力,促进籽粒灌浆和单穗高产稳产,这可作为高产耐渍品种的筛选依据。

拔节期不同程度渍水对小麦根系生长和籽粒产量的影响

为给小麦耐渍稳产栽培提供参考,以扬麦25和宁麦13为材料,在拔节期设置了短期轻度渍水(SL,3 d土表下10 cm水层)、短期重度渍水(SS,3 d土表上2 cm水层)、长期轻度渍水(LL,12 d土表下10 cm水层)、长期重度渍水(LS,12 d土表上2 cm水层)处理以及对照处理(CK,保持土壤相对含水量70%~75%),研究了不同程度渍水对不同土层根系干质量和活力、地上部生长、籽粒产量及其构成的影响。结果显示,扬麦25较宁麦13具有显著高的籽粒产量、千粒质量、根系干质量、0~40 cm土层根系活力和根冠比。相比CK,SL和SS减少籽粒产量13.44%~22.45%,LL和LS减产显著增加至28.76%~37.26%,其中SL与SS间、LL与LS间籽粒产量差异均不显著。短期渍水仅轻度减少根冠生长量,且0~20 cm土层根系维持高活力,20~60 cm土层根系活力亦可恢复。长期渍水显著减少根系干质量,导致根冠生长失衡,且根系活力降低,难以恢复;上三叶易早衰,以倒三叶最明显。结果显示,渍水发生后尽快降低水位有助于土壤表层根系维持生长生理活性,降低叶片早衰风险,保障籽粒灌浆光合物质需要。

氮素水平对小麦籽粒产量和蛋白质含量的影响及其生理基础

在大田高产条件下研究了氮素水平对小麦籽粒产量和蛋白质含量的影响及其生理基础。结果表明 ,适当提高氮素水平既能增加小麦籽粒产量又能提高蛋白质含量 ,使籽粒产量和蛋白质含量达到同步增加 ,氮素水平过高虽能够提高籽粒蛋白质含量 ,但籽粒产量下降。适当提高氮素水平可以提高源器官碳素同化能力和氮素同化能力 ,又能够促进开花前暂贮于营养器官中的同化物质向籽粒中运转 ,增加籽粒中淀粉合成有关酶和氮素同化酶的活性 ,从而导致小麦籽粒产量和蛋白质含量同步增加。氮素水平过高 ,虽能促进源器官和籽粒中的氮素同化能力 ,但由于碳素同化酶和籽粒淀粉合成酶活性降低和开花前暂贮于营养器官中的同化物质向籽粒中的运转效率降低 ,而导致小麦籽粒蛋白质含量提高 ,产量下降。

残茬覆盖与耕作方式对夏玉米叶片衰老代谢和籽粒产量的影响

对小麦机械收获后残茬覆盖与不覆盖两种条件下免耕、翻耕和播种行深松3种土壤耕作方式的夏玉米开花后叶片衰老生理特性和籽粒产量进行了研究.结果表明,残茬覆盖和深松耕作的玉米叶片SOD和POD活性提高、MAD含量降低、叶绿素和可溶性蛋白质含量高、降解速度慢,维持了叶片后期较高的生理功能.最终开花后干物质生产量和玉米籽粒产量表现为:覆盖显著高于不覆盖,深松显著高于翻耕和免耕,残茬覆盖与深松结合效果最好.

花后干旱或渍水逆境下氮素对小麦籽粒产量和品质的影响

池栽试验条件下,设置渍水、干旱和对照3个水分处理,每个水分处理下设置两个施氮水平,研究了花后渍水或干旱逆境下氮素营养对两个不同类型小麦(Triticumaestivum)品种籽粒产量和品质性状的影响。结果表明,与对照相比,花后渍水或干旱处理显著降低了小麦的千粒重、穗粒数和籽粒产量。在适宜水分和干旱条件下,增施氮肥增加了小麦籽粒产量,而在渍水条件下,增施氮肥降低了产量。干旱处理提高了蛋白质含量,干、湿面筋含量,沉降值和降落值;而渍水处理则降低了小麦籽粒蛋白质含量和干、湿面筋含量。同一水分处理下,增施氮肥提高了蛋白质含量,谷蛋白/醇溶蛋白比,支链淀粉含量和支/直链淀粉比。在小麦籽粒主要品质性状上存在显著的水氮互作效应,且水分、氮肥及水氮互作效应对小麦籽粒产量和品质的影响因品种的不同而异。

土壤肥力和施氮量对小麦氮素吸收运转及籽粒产量和蛋白质含量的影响

在不同土壤肥力条件下 ,研究了施氮量对小麦氮素吸收、转化及籽粒产量和蛋白质含量的影响 .结果表明 ,增施氮肥可以提高小麦各生育阶段的吸氮强度 ,尤以生育后期提高的幅度为大认为是增施氮肥提高小麦籽粒产量和蛋白质含量的基础 .增施氮肥虽提高了小麦植株的吸氮强度 ,吸氮量增加 ,但开花后营养器官氮素向籽粒中的转移率降低 .增施氮肥不仅促进了小麦植株对肥料氮的吸收 ,而且也促进了对土壤氮的吸收 .并讨论了在高、低土壤肥力条件下氮肥合理运筹的问题 .