适宜种植密度和施氮量对提高冬小麦产量和水氮利用效率的影响

针对西北地区干旱以及不合理的施氮和种植密度导致的冬小麦产量和水氮利用效率偏低的问题,探究垄膜沟播模式下冬小麦高产和水氮高效利用的最优氮肥密度管理措施。试验设置150 kg/hm^(2)(D1)、187.5 kg/hm^(2)(D2)、225 kg/hm^(2)(D3)3个密度梯度和180 kg/hm^(2)(N1)、270 kg/hm^(2)(N2)、360 kg/hm^(2)(N3)3个施氮水平(以N计),通过2 a(2021—2022年和2022—2023年)田间试验,研究氮密互作对冬小麦生理生长、干物质累积、产量、水分利用效率(water use efficiency,WUE)和氮利用效率(nitrogen partial factor productivity,NPFP)的影响。结果表明:与当地常规氮密处理(D1N3)相比,合理增大种植密度和减少施氮量可使提高抽穗期LAI,使最大干物质累积量和累积速率分别增大147.25%和65.29%。2 a产量均在D2N2处理达到最大,平均值11911.93 kg·/hm^(2),但2 a WUE分别在D2N2和D2N3达到最高,NPFP分别在D2N2和D3N1处理最高。通过拟合分析,2021—2022年冬小麦产量、WUE和NPFP达到最大值时所对应的种植密度与施氮量分别为195.92和260.82 kg/hm^(2)、200.51和249.80 kg/hm^(2)、195.92和187.35 kg/hm^(2),2022—2023年分别为195.92和257.14 kg/hm^(2)、194.39和286.53 kg/hm^(2)、197.45和183.67 kg/hm^(2)。基于回归模型对产量、WUE和NPFP进行综合评价,最终确定种植密度180.45~190.04 kg/hm^(2)、施氮量201.66~256.67 kg/hm^(2)的组合模式为垄膜沟播冬小麦高产和水氮高效利用的氮密管理措施。研究结果可为西北地区冬小麦的高产高效栽培提供理论依据。

宽叶酢浆草对种植密度、氮肥和间作的适应特征

宽叶酢浆草是云南昆明新发现的检疫性杂草,分析环境因素对宽叶酢浆草生长繁殖能力的影响,可为研究其适应性和防治提供理论依据。利用温室盆栽试验,研究4种宽叶酢浆草母球种植密度(即2、4、6、8粒/盆)在3种施氮水平(即0、200、400 mg/kg)和2种作物(即玉米、大豆)间作下,对宽叶酢浆草鳞茎子球繁殖和生长的影响。结果表明,增加氮肥施用量可以对不同母球种植密度下子球的数量、重量及百粒重产生促进作用,即当母球密度为6、8粒/盆时,随着氮肥施用量的增加,子球数量增加;当母球密度为2粒/盆时,子球重量随着氮肥施用量的增加而显著增加;当母球密度为4、6粒/盆时,子球百粒重随着氮肥施用量的增加而增加。此外,在4种不同的母球种植密度下,当施氮水平为200、400 mg/kg时,大豆对子球数量、重量和百粒重均有促进作用。但玉米在4种不同的母球种植密度下,对宽叶酢浆草子球数量、重量和百粒重的促进作用均低于大豆的作用。这些结果表明宽叶酢浆草的生长繁殖具有较强的耐密植性和耐肥性,并且大豆、玉米的种植对其没有抑制作用反而具有一定的促进作用。由此可见,宽叶酢浆草入侵农田后对农田环境具有较强的生态适应性。

密度和施氮量对超高产冬小麦群体质量和产量形成的影响

为明确种植密度和施氮量对超高产冬小麦群体质量和产量形成的影响,以冬小麦品种石麦18为材料,于2013-2014年度在河北省藁城市进行了密度（基本苗150万、225万、300万和375万·hm^-2）和施氮量（180、240和300kg·hm^-2）的二因素裂区试验。结果表明,小麦各生育时期群体总茎（穗）数随密度的增加而增加,但4种密度下都取得了较高的穗数。越冬前至开花期叶面积指数（LAI）和干物质积累量均随密度的增加而增加,但基本苗为150万和225万·hm^-2时开花后LAI和干物质积累量都高于基本苗300万和375万·hm^-2。各生育时期（除起身期外）不同施氮量之间总茎数差异不显著。干物质积累量随着施氮量增加呈增加趋势,高施氮量下开花后LAI衰减较慢。密度对产量及其构成因素的影响均显著,施氮量仅对千粒重和产量的影响显著;密度与施氮量对千粒重和产量有显著的交互效应。基本苗150万·hm^-2、施氮量240~300kg·hm^-2处理的小麦产量最高,分别为10 308.65和10 221.98kg·hm^-2。因此,建议在低密度下适当增施氮肥。而从节本增效考虑,在高密度下应适当减少氮肥投入,以实现小麦的高产高效。

晚播条件下小麦籽粒产量、硬度与蛋白质含量对品种、施氮量和密度的响应

为明确长江中下游地区小麦晚播应对栽培措施,设计裂区试验,研究晚播小麦籽粒产量、硬度和蛋白质含量对品种、氮肥和密度的响应。结果表明,晚播条件下,3个供试品种中以扬麦16千粒质量最高,产量也最高;施氮量对穗粒数和千粒质量影响不显著,却显著影响穗数从而显著影响产量;密度对产量三要素影响显著,随密度增加,穗粒数和千粒质量降低,穗数增加,以高密度处理产量最高。品种间籽粒硬度差异显著,施氮量和密度均显著调控籽粒蛋白质含量。可见,晚播条件下宜选用千粒质量较高的品种,并控制适宜施氮量,提高播种密度,通过增加穗数,协调产量三要素,降低晚播对小麦产量的不利影响;硬度主要受品种基因型控制,受施氮量和种植密度影响较小,可作为小麦品种品质筛选的重要指标。

淮北地区高产小麦的氮肥和密度效应研究

试验采用二次饱和D-最优设计,分析了淮北地区高产小麦的氮素和密度效应,得出综合效应方程。结果表明:氮素的增产效应大于密度,二者的互作是负效应,增施氮肥能明显增加公顷穗数和穗粒数,增加密度也能增加公顷穗数,但二者增加都会使千粒重下降。施氮量269.9kg/hm2,密度在231.1万苗/hm2,产量最高达8358.3kg/hm2,此时的经济效益也最大。最理想的产量结构是穗数585.1万/hm2,穗粒数37.9粒,千粒重39.2g,最佳产量的施氮范围255.9～287.3kg/hm2,密度228.5～246.7万苗/hm2。

中粳稻播栽密度和追氮方法的扩库增源效应研究

１９９４～１９９６年选用中粳分蘖力较弱的大穗型组合８０优１２１和分蘖力强的多穗型品种西光，在合肥进行播栽密度和追氮方法试验，统计分析结果表明，中粳稻库、源形成与播栽密度和追氮方法密切相关，其有效库容和经济产量源均与稻谷产量呈线性关系。稀播少本栽的平均每穗颖花数和单位颖花量显著加大，单位有效库容扩大１６％左右，后期干物质生产量增９％～１３％。追氮采取“轻攻蘖重保花措施”使大穗型组合有效库容扩大１０．８％～１４．５％，后期增源１５．９％～２８．５％。多穗型品种采取“重攻花轻保花”措施有效库容扩大４．１％～１４．７％，后期增源６．５％～２９．７％。播栽密度和追氮方法库、源效应的交互作用极显著，多穗型品种稀播少本栽与“重攻花轻保花”配套，大穗型组合超稀播单本栽与“轻攻蘖重保花”配套。

播期、密度和氮肥对小麦白粉病定量效应的研究

本文研究了播期、密度和氮肥对小麦白粉病及产量的定量效应,组建了病情指数及产量回归数学模型,并对其进行了检验和解析,结果表明:两回归模型均在0.01水平上显著,且拟合较好;三个因子对白粉病病指的影响为:播期>氮肥>密度,对产量的影响为:播期>密度>氮肥;播期与氮肥互作对病指的影响达到0.05显著水平,播期与密度互作对病指及产量的影响分别在0.1和0.05水平上显著;早播稀植低氮措施组合有利于控制小麦白粉病,减少产量损失。最后对回归模型进行了仿真优化,提出了控病增产的栽培措施决策方案。

地力水平和种植密度对冬小麦子粒产量和氮素利用率的影响

[目的]旨在探讨不同地力水平下冬小麦子粒产量和氮素利用率对种植密度的响应并分析子粒产量和氮素利用率协同提高的途径,为制定冬小麦高产高效栽培管理措施奠定理论基础。[方法]试验在高、低两个地力条件下进行,以大穗型冬小麦品种泰农18为试验材料,设置135万、270万和405万株/hm23个种植密度,研究地力水平和种植密度对子粒产量及构成、氮素吸收效率、氮素利用效率和氮素利用率等相关指标的影响。[结果]高地力水平下子粒产量高于低地力水平,但氮素利用效率和氮素利用率均较低。各地力水平下,提高种植密度可显著提高冬小麦穗数和子粒产量,提高成熟期地上部氮素积累量和氮素吸收效率,但氮素收获指数和氮素利用效率随种植密度上升呈下降趋势,增密对子粒含氮量无显著影响。各地力水平下增密后氮素吸收效率增加的幅度远高于氮素利用效率降低的幅度,所以氮素利用率随着种植密度的提高而呈上升趋势。低地力水平下增密后子粒产量和氮素利用率提高的幅度均高于高地力地块。[结论]在高、低地力水平下,增加种植密度均可提高子粒产量和氮素利用率,有利于实现冬小麦的高产高效栽培,且低地力水平下增密后子粒产量和氮素利用率的增幅高于高地力水平。

甘蓝型黄籽油菜主要品质性状与环境效应基因型差异研究

以8个不同来源的甘蓝型黄籽油菜基因型为材料,研究了4种不同密、肥(氮素)处理条件下粒色及其它主要品质性状的变化。结果表明:不同来源的甘蓝型黄籽油菜基因型,其粒色等品质性状存在极显著差异;甘蓝型黄籽油菜的品质性状主要决定于基因遗传效应,同时密肥效应和基因型与密肥的互作效应对甘蓝型黄籽油菜的品质也有极显著影响。不同基因型甘蓝型黄籽油菜的品质性状在密肥处理间变异程度不同。

密肥调控对中、弱筋小麦生育后期旗叶生理特性的影响

以弱筋小麦扬麦9号、中筋小麦扬麦11号为试材,研究了密肥(基本苗、氮肥)调控对中、弱筋小麦生育后期旗叶生理特性的影响。结果表明:在小麦后期生长过程中,旗叶SOD活性、POD活性、叶绿素含量总体呈现下降趋势,膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)总体呈现上升趋势。本试验条件下,中筋小麦扬麦11号在120万/hm2基本苗的基础上,以240 kg/hm2施氮量、氮肥运筹5∶1∶4处理最能延缓植株的衰老,延长籽粒的灌浆时间,增强旗叶光合能力,提高籽粒蛋白质含量,从而取得优质高产;弱筋小麦扬麦9号在240万/hm2基本苗基础上,以180 kg/hm2施氮量、氮肥运筹5∶1∶4处理可以保证其品质达标的同时,增强植株后期旗叶中的SOD、POD活性,降低MDA含量,适当延缓植株的早衰,从而较好协调弱筋小麦高产与优质的矛盾。

主要栽培因子对小麦赤霉病的定量效应研究

本文采用二次回归通用旋转设计,研究了播期(X_1)、密度(X_2)和起身期施氮量(X_3)对小麦赤霉病穗腐的定量效应,建立了黄熟期病指(y)回归模型: y=17.68800-4.50047x_1-0.68735x_2+0.62739x_3-0.28125x_1x_2-1.75000x_1x_3+3.90625x_2x_3-0.34622x_1~2-0.92066x_2~2-1.67185x_3~2并对模型进行解析。结果表明,各栽培因子对赤霉病穗腐病指的效应为播期>密度>氮肥;两因子交互效应为:密度与氮肥互作(x_2x_3)>播期与氮肥互作(x_1x_3)>播期与密度互作(x_1x_2)。其中,播期(x_1)密度与氮肥互作(x_2x_3)对病指的影响均达0.05显著水平。最后对回归模型进行仿真优化,提出控制赤霉病穗腐发生程度的优化栽培方案。

氮密互作对淮北砂姜黑土区冬小麦冠层光合特性和产量的影响

为筛选出适合淮北平原砂姜黑土区小麦稳产高产栽培的氮密配置,在大田条件下以安农0711(AN0711)和烟农19(YN19)为试验材料,采用裂区设计,设置150×104、210×104、270×104和330×104株·hm-24个种植密度(分别用D1~D4代表),以及135、180、225和270 kg·hm-24个施氮水平(分别用N1~N4代表),分析了氮密互作对冬小麦冠层结构、光合特性和籽粒产量的影响。结果表明,氮密互作可改善小麦冠层结构,显著影响冠层光合特性。旗叶净光合速率和叶绿素相对含量随着种植密度的增加而降低,而随着施氮量的增加而增加,但施氮量超过225 kg·hm-2时变化均不显著。随着种植密度和施氮量的增加,叶面积指数和冠层截获光合有效辐射显著提高,且在孕穗期和开花期均以D4N4处理最大,灌浆中期均以D3N3处理最大。氮密对籽粒产量有显著的互作效应。在D3N3处理下AN0711和YN19的冠层光合能力和籽粒产量均最高,其中产量分别达到7 866.67和7 400.00 kg·hm-2。在本试验条件下,适宜的种植密度和施氮量分别为270×104株·hm-2和225 kg·hm-2。

氮密调控对冬小麦籽粒产量及氮素利用效率的影响

为探究氮肥用量和种植密度对冬小麦籽粒产量和氮素利用效率的互作效应,2017—2018年在大田定位试验条件下,以‘矮抗58’为试验材料,设置112.5、150、187.5 kg/hm^(2)3个种植密度,0、180、240、300 kg/hm^(2)4个施氮水平,研究了氮肥用量和种植密度对小麦干物质积累转运、籽粒产量及氮素利用效率的影响。结果表明,同一种植密度下,花后贮藏干物质的转运量及对籽粒产量的贡献率随施氮量的增加呈先升后降趋势,而花前趋势相反;冬小麦群体分蘖数、穗数、穗粒数和产量随施氮量的增加呈升高趋势,然而千粒重和氮肥利用效率随施氮量的增加呈降低趋势。可以通过提高种植密度来减小施氮量降低对小麦产量和氮素利用效率的负面影响。因此,适宜氮肥用量与种植密度可提高小麦籽粒产量和氮素利用效率。在本试验条件下,施氮量240 kg/hm^(2)与种植密度150 kg/hm^(2)相匹配是获得更高产高效的最优组合。

施氮量、种植密度对寒地盐碱条件下水稻产量及干物质积累的互作效应

为明确氮肥和种植密度互作对寒地盐碱条件下水稻产量及干物质积累的影响,以龙粳21为材料进行试验。结果表明,水稻产量与施氮量、种植密度均呈显著的二次曲线关系,盐碱条件下龙粳21最佳产量的单因子施氮量和种植密度分别为169.9±5.0 kg/hm^(2)和32.9±1.0丛/m^(2)。盐碱条件下中等施氮量和较高密度互作更易获得高产;高氮肥和高密度配合能够获得较高的齐穗期干物质积累量和LAI,但产量却显著下降;中等氮肥用量和中等密度配合能够获得较高的齐穗期剑叶光合速率,从而增加水稻产量。盐碱条件下高氮肥和高密度配合更易获得较多穗数,但中等施氮量和较低的密度配合更易获得大穗,氮肥和种植密度对千粒重不存在互作效应。因此,氮肥、种植密度科学合理配合,构建适宜的群体结构,才会发挥寒地盐碱地水稻的产量潜力。

密度和施氮量对强筋小麦藁优2018产量和抗倒性的影响

为明确减量播种和减施氮肥对强筋小麦品种藁优2018茎秆质量和抗倒性的影响,采用双因素裂区试验,研究了种植密度(D210,210万株·hm-2;D330,330万株·hm-2;D450,450万株·hm-2)和施氮量(N0,0kg·hm-2;N120,120kg·hm-2;N240,240kg·hm-2)对小麦倒伏高发期茎秆形态的影响,以及抗倒伏指数与茎秆形态指标的相关性。结果表明,在籽粒形成期和蜡熟期,密度由D210增加至D330,小麦茎秆重心高度显著增加,基部节间充实度、秆壁厚度、茎秆机械强度和抗倒伏指数降低;茎秆重心高度以N0最小,N240最高;基部节间秆壁厚度在3个施氮量处理间差异不显著;茎秆充实度、茎秆机械强度和抗倒伏指数随施氮量增加呈降低趋势,但在乳熟期和蜡熟期N120和N240差异不显著。相关分析表明,基部第1节间抗倒伏指数与节间粗度、充实度和第1节间秆壁厚度呈极显著正相关,与第2节间秆壁厚度相关性不显著。逐步回归分析表明,种植密度对小麦抗倒性的影响大于施氮水平。籽粒产量在不同密度处理间差异性不显著,但在不同施氮量间表现为N120和N240处理显著高于N0处理。因此,210万株·hm-2至330万株·hm-2的种植密度和120kg·hm-2的氮素水平在获得较高产量的同时具有较强的抗倒伏能力,是本试验条件下小麦抗倒高产的最优组合。

稻茬晚播小麦高产群体特征分析

为给稻茬晚播小麦高产、稳产栽培提供参考,以扬麦23为材料,在稻茬晚播(12月5日,较适播期晚约30~40d)条件下设置不同密度、氮肥施用量及运筹处理,按产量高低划分为不同产量水平群体(≥6 750kg·hm^(-2)高产;6 000~6 750kg·hm^(-2)中产;<6 000kg·hm^(-2)低产),研究了晚播小麦高产群体的产量及其结构、群体质量特征和光合特性。结果表明,稻茬晚播条件下,产量大于6 750kg·hm^(-2)小麦高产群体的平均穗数、穗粒数、千粒重分别为516×104·hm^(-2)、36粒、39.8g。通径分析表明,穗数对产量的影响最大,穗粒数与千粒重的影响较小。稻茬晚播小麦在以下条件下有利于达到6 750kg·hm^(-2)产量水平:拔节期、开花期茎蘖数在1 350×104·hm^(-2)、700×104·hm^(-2)左右,茎蘖成穗率为38%左右;开花期的干物质积累量为13 500kg·hm^(-2)左右,成熟期为18 500kg·hm^(-2)以上,花后干物质积累量大于5 300kg·hm^(-2);孕穗期、开花期、乳熟期LAI控制在7.5、5.5、3.5左右;提高花后旗叶SPAD值以及净光合速率,尤其是乳熟期。本试验条件下,稻茬晚播小麦实现高产的最佳组合为密度330×104株·hm^(-2)、施氮量225kg·hm^(-2)和氮肥运筹6∶0∶2∶2处理。

耕作与播种方式、密度和施氮量对稻茬小麦幼苗质量的影响

为了解耕作与播种方式、密度和施氮量对稻茬小麦幼苗质量的影响,在水稻秸秆全量还田条件下,比较分析了不同耕作与播种方式[旋耕两次+2BG-6A型均匀摆播机(TS1)、旋耕两次+2BFG-10(8)230型播种机(TS2)、板茬+2BMF-稻茬免耕条播机(TS3)]、密度(225×10^(4)和300×10^(4)株·hm^(-2))和施氮量(0、112.5、135和157.5 kg·hm^(-2))处理间小麦播种质量和幼苗质量的差异。结果表明,TS1和TS2的出苗率和出苗均匀度高于TS3,但TS3苗高、主茎第1~第3叶面积、单株干重和群体干物质积累量均较高,说明TS1和TS2有助于保证苗数,但幼苗质量欠佳,而TS3下幼苗质量较好,但苗数不足。密度对幼苗个体质量无显著影响,但显著提高群体质量。增加施氮量可显著提高苗高、单株叶面积、单株干重、单株次生根数、群体干物质积累量和叶面积指数,但过量施用氮肥无助于幼苗质量提升,以施氮量135 kg·hm^(-2)为宜。耕播方式、密度和施氮量对苗高、单株干重、单株叶面积、单株次生根数、群体干物质积累量和叶面积指数存在互作效应。由此可见,通过播种密度和施氮量的配套调控,可更好地发挥机械化耕播在小麦生产中的作用,有利于足苗、壮苗实现。

种植密度和氮肥运筹对2种穗型小麦生长及产量的影响

本文研究种植密度、氮肥基追比例对2种穗型冬小麦生长及产量的影响,以多穗型小麦烟农19和大穗型小麦兰考矮早8为材料,在同一施氮量条件下,设氮肥基追比例7∶3、5∶5和4∶6等3个水平,种植密度设低(187.5万株/hm^(2))、中(300.0万株/hm^(2))、高(412.5万株/hm^(2))3个水平组合互作处理进行大田试验。结果表明,多穗型小麦烟农19种植密度300.0万株/hm^(2)和氮肥基追比例5∶5互作处理、大穗型小麦兰考矮早8种植密度412.5万株/hm^(2)和氮肥基追比例7∶3互作处理有利于叶绿素含量(SPAD值)、旗叶净光合速率、群体叶面积指数、干物质积累量的提高,产量也达到最高。

施氮水平和种植密度对小麦产量和籽粒品质的影响

为探明氮密互作对小麦产量以及籽粒品质的调控效应,以江淮地区两个主推小麦品种‘宁麦13’(NM13)和‘皖西麦0638’(W38)为材料,采用裂裂区设计,主区为品种,裂区为氮肥处理,裂裂区为种植密度,设置纯施氮120 kg/hm^(2)(N1)、180 kg/hm^(2)(N2)、240 kg/hm^(2)(N3)3个氮水平,180万株/hm^(2)(D1)、240万株/hm^(2)(D2)、300万株/hm^(2)(D3)3个密度梯度,研究不同施氮水平和种植密度对小麦产量及其相关因素的影响,以及对籽粒粗蛋白含量、湿面筋含量和沉淀值等籽粒品质的影响。结果表明:随着施氮量的增加,穗数、穗粒数和湿面筋含量呈上升趋势,千粒重呈先下降后上升趋势,产量、粗蛋白含量和沉淀值呈先上升后下降趋势;随着种植密度的增加,穗数呈上升趋势,穗粒数、千粒重和沉淀值呈下降趋势,蛋白质和湿面筋含量呈先下降后上升趋势,产量呈先上升后下降趋势。在施氮量为180 kg/hm^(2),种植密度为240万株/hm^(2)时小麦产量最高,但在此栽培条件下籽粒粗蛋白含量、湿面筋含量低于施氮量为180 kg/hm^(2),种植密度为300万株/hm^(2)的栽培条件,且在后者栽培条件下,小麦产量也相对较高,两个品种表现一致。由此可见,要获得优质高产栽培,在江淮地区‘宁麦13’和‘皖西麦0638’适宜在施氮量180 kg/hm^(2),种植密度300万株/hm^(2)的条件下种植。

密肥条件对小麦中期群体质量的影响

本试验设密度和施氮量两试验因素,考察其对小麦茎蘖动态影响。结果表明各生育时期群体茎蘖数与密度、施氮水平呈极显著正相关,随密度、施氮水平的提高而增加,群体茎蘖数在不同的密度、施氮水平间总体上呈极显著差异;拔节后随着生育进程的推进,无效分蘖的退化消亡,在群体自身的调节作用下,各处理间茎蘖数与成穗数在总体上差异变小。密度和施氮量对小麦群体茎蘖数和成穗数表现一定的互作效应。