生物炭对夏玉米生长和产量的影响

通过大田试验,在夏玉米（Zea mays L.）主要生育时期测定叶片叶绿素含量、净光合速率、叶面积指数（LAI）、干物质重等指标,在成熟期测定产量,分析生物炭不同施用量[0（CK）、1000 kg·hm^-2（T1）,5000 kg·hm^-2（T2）,10 000 kg·hm^-2（T3）]对夏玉米生长和产量的影响。结果表明,不同量的生物炭施用均能显著提高夏玉米产量,其中T1增产幅度最大,达8.8%;产量构成因素表现为穗粒数T3显著高于T1和CK,百粒重T1显著高于T3和CK。生物炭显著影响LAI、叶片净光合速率、叶绿素含量、干物质积累等指标,T2、T3处理能显著增加夏玉米地上部干物质重,在各生育时期分别高于对照9.2%～20.5%和11.5%～36.7%;在生长前期表现为高生物炭施用量更有利于叶面积指数的增加和光合速率的提高,但生长后期,较低量的生物炭施用更有利于叶片的持绿和光合作用的持续,而较高量的生物炭施用下生育后期植株有早衰迹象,从收获指数来看,T1收获指数达57.4%,分别显著高于T2、T3和CK8.3%、13.2%和6.5%,这表明低施用量生物炭更有利于夏玉米光合产物向籽粒的转运。综合来看,生物炭施用有利于夏玉米的干物质积累,尤其是较低的生物炭施用量更有利于后期叶片光合性能的维持和籽粒产量的提高。

冀中南地区农田生物生产力与碳截获能力时空变化分析

以6期（1985年、1990年、1995年、2000年、2005年和2008年）土地利用数据和1984~2008年的粮食产量数据为基础,对冀中南地区农田生物生产力和碳截获能力进行了估算,并对其时空差异特征及其影响因素进行了分析。结果表明：自20世纪80年以来,冀中南地区农田中生物生产力和碳截获能力表现为增强趋势,总生物量和碳截获总量分别达到0.065 Pg和0.025 Pg。农田的碳截获能力具有空间差异性。山前平原地区农田的生物生产力和碳截获能力均比较大,而在西部山区和东部低平原区表现较低。随着农田生物生产力和碳截获能力的增强,加速了碳循环和碳汇的过程。虽然农田碳截获总量很大,而且只是动态的碳库,但是如果能够合理利用必将增加农田的实际固碳能力。

小麦收获指数、生物产量和籽粒产量的稳定性分析

对９个小麦基因型在四川省７个不同生态环境下的收获指数、生物产量和籽粒产量的稳定性研究表明，这３个性状均与环境间存在极显著互作，其稳定性参数ｂ和Ｓ２ｄ因基因型不同而表现各异，收获指数受环境的影响大于籽粒产量和生物产量。在高中产环境中，收获指数等３个性状均好于低产环境。不同环境中，收获指数和生物产量都对籽粒产量有显著或极显著影响。收获指数、籽粒产量和生物产量的高低与其稳定性之间彼此独立。改良基因型的收获指数和生物产量对提高籽粒产量有显著的促进作用。

施N水平对油菜杂交种及其亲本氮素利用效率的影响

通过测定不同施N水平下油菜杂交种及其亲本各器官的干物重和含N量,研究了施N水平对油菜杂交种及其亲本氮素利用效率的影响,结果表明:①油菜的氮素干物质生产效率(NUEp)、氮素籽粒生产效率(NUEg)以及氮素收获指数(NH I)均随施N水平的增加而显著降低。②不施氮肥条件下杂交种的NUEp和NUEg与其亲本相近,在施氮量为240和360 Kg/hm2条件下显著高于其亲本。③杂交种的NH I在不施N肥和360 Kg/hm2条件下与其亲本相近,而施N量为120、240 Kg/hm2时显著高于其亲本。④NUEg比NUEp和NH I更适合作为反映油菜N素效率高低的指标。

四川小麦品种的产量潜力研究

利用自2000年以来育成的10份优良四川小麦品种,在理想栽培条件下对其产量潜力、产量构成因素、生物产量、收获指数及花后籽粒产量和茎草干重的动态变化进行研究,结果表明：①近年来四川小麦品种的产量潜力在460.11～555.88 kg/667m2.②从产量构成因素来讲,有效穗数范围为24.82 ～32.40万穗/667m2,穗粒数范围为28.1 ～40.6粒/穗,千粒重范围为42.7～54.4g,穗数是影响产量的首要因素.③生物产量范围为1081.56 ～ 1325.65 kg/667m2,收获指数范围为0.36 ～0.48,通过收获指数的改良能明显提高产量潜力.④优良四川小麦品种的灌浆特性好,灌浆快增期持续时间长,营养体生物量形成早,有利于较高粒重的形成.今后四川小麦的高产育种,应在较高穗数的条件下选择耐密性强的品种,同时注意选择收获指数高、灌浆快增期持续时间长的材料.

基因型对小麦生物产量和籽粒产量的影响

为了解基因型对小麦生物产量和籽粒产量的影响,选取7个不同基因型的小麦品种(系)作为供试材料,对其生物产量、籽粒产量与收获指数的差异进行了比较研究,并对生物产量与籽粒产量及其构成要素的关系作了分析。结果表明:不同基因型小麦的生物产量、籽粒产量和收获指数均存在差异,镇麦168的生物产量居首位,达到1656.3 g/m2,但其收获指数仅为0.45,导致其籽粒产量不高;宁麦13的生物产量较高,收获指数和籽粒产量均为最高。不同基因型小麦的籽粒产量与生物产量呈正相关关系,每穗实粒数、千粒重与生物产量相关不密切。

人工合成小麦对普通小麦农艺性状及产量潜力的改良

通过硬粒小麦（2n=4x=28,AB基因组）与节节麦（2n=2x=14,D基因组）杂交而成的人工合成六倍体小麦,已成为拓展小麦遗传基础和利用野生资源重要基因改良栽培小麦的重要桥梁和手段。利用一个分蘖力强、高抗条锈病并含1.5＋10HMW-GS的人工合成六倍体小麦材料CD780（P1）与丰产性好、适应性广、品质优良但丧失条锈病抗性的小麦品种川育12（P2）杂交,构建131个重组近交系（RILs）（F8）。2005—2006年,将RILs群体分别种植于四川省平原和川中丘陵两个生态点,研究其主要农艺性状表现及性状间的相关关系。结果表明：（1）单位面积穗数（SPM）、生物产量（BW）、籽粒生产率（GPR）、生物生产率（BPR）和籽粒产量（GY）5个性状,群体均值均超过双亲,而分蘖力（TPP）、穗粒数（GPS）、千粒重（TKW）、全生育期（DTM）和收获指数（HI）等农艺性状,群体均值处于双亲之间;（2）SPM、GPS、GPM、HI、GPR和BPR等性状与GY成显著正相关,而DTH、DTM与GY成极显著负相关,TKW与GY的相关系数近于零;TPP、RSSP、BW和PH等性状与GY间的相关性,在两个生态点之间存在明显区别。（3）131个RILs株系中有15个株系的GY显著高于栽培小麦亲本P2,增幅13.6%-27.4%;对高产株系的农艺特性及增产原因进行了分析。

连续施用无害化污泥堆肥对沙质潮土肥力的影响

【目的】研究连续施用无害化污泥堆肥对土壤肥力和环境质量的影响,为无害化污泥资源化利用提供理论依据和技术支撑。【方法】通过2013—2015年田间定位试验,每年按照当地农民施肥量在小麦和玉米季分别施用N 225 kg/hm^2、P_2O_5 86 kg/hm^2和K_2O 113 kg/hm^2 (CK)基础上,施用无害化污泥堆肥15 t/hm^2 (W1)、30t/hm^2 (W2)和45 t/hm^2 (W3),共四个处理,每个处理3次重复。小麦、玉米收获后,采集0—20 cm土层样品,测定常规土壤理化性质、重金属含量以及微生物量碳氮(SMBC、SMBN)。采用内梅罗指数法计算土壤pH、有机质、全氮、有效磷和速效钾分肥力系数IFIi,以及土壤综合肥力指数(integrated fertility index,IFI)。【结果】1)施用污泥堆肥处理IFI在试验的第三年(2015年)玉米季达到最大值,与CK相比,W1、W2和W3处理IFI分别显著提升了57.3%、95.2%和127.5%(P <0.05),说明连续施用污泥堆肥可以有效提高土壤肥力水平,其中W3处理效果最明显。2) SMBC和SMBN含量随污泥堆肥施用时间增加而增加。相同作物同一污泥堆肥施用量处理,第三年(2015年)的SMBC和SMBN含量均显著高于第一年(2013年)。W1、W2和W3处理SMBC含量在2015年小麦季达到最大值,较CK分别显著提高了109.9%、176.2%和216.8%(P <0.05);W1、W2和W3处理SMBN含量在2015年玉米季达到最大值,较CK分别显著提高了55.6%、100.5%和162.3%(P <0.05)。3)施污泥堆肥处理的土壤和植物籽粒中重金属含量分别低于国家环境质量二级标准(GB15618—1995)和国家农产品质量安全规定的限量值。根据土壤肥力分级参考标准(NY/T 391—2000),2015年玉米季W2和W3处理的土壤肥力已经达到I级,培肥作用显著,但长期大量施用导致的土壤重金属累积风险还需长期监测。【结论】施用重金属含量达到国家标准的无害化污泥堆肥,可以在短期内有效提升沙质潮土的土壤肥力质量,改善土壤微生物学特性。本试验条件下,连续施用45 t/hm^2污泥堆肥效果最显著,沙质潮土的土壤肥力质量在第三年就达到I级,此时土壤和作物籽粒中重金属含量均低于国家相关标准限值。长期大量施用是否会带来重金属累积还需继续监测。

Contribution of the ear and the flag leaf to grainfilling in durum wheat inferred from the carbon isotope signature: Genotypic and growing conditions effects

The ear, together with the flag leaf, is believed to play a major role as a source of assimilates during grain filling in C3cereals. However, the intrusive nature of most of the available methodologies prevents reaching conclusive results in this regard. This study compares the carbon isotope composition（d13C） in its natural abundance in the water‐soluble fractions of the flag leaf blade and the ear with the d13C of mature kernels to assess the relative contribution of both organs to grain filling in durum wheat（Triticum turgidum L. var.durum）. The relative contribution of the ear was higher in landraces compared to modern cultivars, as well as in response to nitrogen fertilization and water stress. Such genotypic and environmentally driven differences were associated with changes in harvest index（HI）, with the relative contribution of the ear being negatively associated with HI. In the case of the genotypic differences, the lower relative contribution of the ear in modern cultivars compared with landraces is probably associated with the appearance in the former of a certain amount of source limitation driven by a higher HI. In fact, the relative contribution of the ear was far more responsive to changes in HI in modern cultivars compared with landraces.

冬小麦选择指标初探

本试验以几个比较稳定的小麦品系为材料,比较了低播量(3.3公斤/亩)和标准播量(10公斤/亩)下的收获指数、生物产量和籽粒产量间的相互关系。结果表明,收获指数与籽粒产量和生物产量与籽粒产量之间均呈正相关,而收获指数与生物产量呈负相关。两种播量下的收获指数间简单相关系数和等级相关系数均高于籽粒产量间的相关系数,表明不同密度下收获指数的稳定性高于籽粒产量。但是,由于低播量下的收获指数与标准播量下的籽粒产量间的相关系数(r=0.70)小于两种播量下的籽粒产量间的相关系数(r=0.8),所以在密度较低的情况下选育高产类型时据收获指数选择仍不、及据籽粒产量本身的选择效果。

黄土高原旱地谷子品种地上器官干物质分配与产量形成相关性分析

提高黄土高原旱地谷子产量和资源利用效率的关键是品种适应性与形态可塑性的高效发挥。以晋谷21号(G21)、晋谷29号(G29)、长生07号(G07)和汾选03号(G03)4个黄土高原旱地主栽谷子品种为研究对象,对其地上部生物量、收获指数、产量和水分利用效率的差异进行了比较研究,结果表明:(1)收获期G03单株地上生物量较G07、G21、G29分别高出9.0%、4.9%和74.4%;收获指数较G07、G21与G29分别提高23.5%、29.4%和44.6%。(2)收获期G03单穗生物量最大,茎生物量较高,而叶生物量显著减低,相关性分析表明茎、叶生物量间呈显著正相关,而叶生物量与单穗生物量呈显著负相关。(3)G03子粒产量较G07、G21、G29分别增加了11.4%、27.3%和18.1%;水分利用效率较G07、G21、G29分别提高了11.0%,33.0%和14.2%。综上所述,紧凑株型、叶片同化物转移率较高的汾选03号在黄土高原旱地雨养农业区生物量分配更有利于实现高产和水分高效利用。