不同种植方式对高寒旱区地膜小麦耗水特征和产量的影响

于2019—2022年在陇中高寒旱区以裸地条播为对照(CK),设置全膜覆土穴播(FM)和膜侧沟播(FS)两种覆盖方式,研究不同覆盖种植方式对冬小麦耗水特性、生长发育及产量的影响。结果表明:与CK相比,FM和FS处理播种期~拔节期0~20 cm土层土壤温度分别平均提高3.1℃和2.1℃,灌浆期分别降低0.6℃和1.0℃。覆盖能不同程度提高冬小麦各生育期0~200 cm土层土壤含水量,其中出苗期、返青期、拔节期和灌浆期提高幅度均高于20%。与CK相比,FM处理返青后冬小麦耗水量平均显著提高29.2%,返青前显著降低42.4%;FS处理返青期~灌浆期耗水量提高12.6%,返青前降低25.7%。各处理冬小麦基本苗、分蘖数、公顷穗数、穗粒数、千粒重和产量均表现为FM>FS>CK,处理间差异显著,其中FM和FS处理产量分别较CK平均提高74.7%和45.4%;处理间耗水量差异不显著;FM处理水分利用效率最大,较CK平均提高67.3%,FS次之,较CK平均提高46.1%。综上,地膜覆盖可调节土壤水分状况,改善冬小麦生长发育和成穗情况,显著提高产量和水分利用效率,其中全膜覆土穴播调节效应优于膜侧沟播,是适宜在高寒旱区地膜小麦生产中推广应用的种植方式。

不同灌溉模式对小麦冬前幼苗生长及生理特性和产量的影响

为探明不同灌溉模式对淮北地区小麦冬前幼苗生长及生理特性和产量的影响,以‘烟农19’为供试材料,设置不灌溉(W0)、播后灌溉60 mm(W1)、播种后和分蘖期每次微喷30 mm(W2)共3种灌溉模式,研究不同处理对苗期土壤水分含量变化、幼苗农艺性状、叶片生理特性、籽粒产量及产量构成的影响。结果表明,与W0和W1相比,W2维持了小麦三叶期、六叶期和越冬期土壤0~20 cm适宜的水分含量。W1和W2较W0处理促进三叶期和六叶期幼苗的生长;越冬期幼苗的分蘖数、株高、叶龄、初生根和次生根数目均表现为W2显著高于W1,二者显著高于W0。不同时期幼苗的茎+鞘、叶干质量为W2>W1>W0。W2不同生育时期群体叶面积指数显著高于W1,W0最低;六叶期W1与W2的叶片叶绿素含量无显著差异,二者显著高于W0,越冬期为W2>W1>W0。W0不同时期叶片超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶活性和丙二醛含量显著高于W1,除六叶期W1与W2的过氧化氢酶活性无显著差异外,各时期的超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性均为W2最低。成熟期小麦籽粒产量和产量构成要素均表现为W2>W1>W0。综上,播后和分蘖期利用微喷灌可以维持苗期适宜的土壤水分含量,促进幼苗生长发育,提高幼苗抗逆能力,进而有利于形成壮苗并增加产量。

放线菌剂使用方法对晚播冬小麦生长及光合性状的影响

为探究放线菌剂使用方法对晚播冬小麦生长及光合性状的影响,以长6990为供试小麦品种、娄彻氏链霉菌(D74)为供试菌剂,在大田设置T1(种子包衣+拔节期、灌浆期喷施D74菌剂)、T2(种子包衣+拔节期喷施D74菌剂,灌浆期喷施清水)、T3(种子包衣+拔节期、灌浆期喷施清水)、T4(种子不包衣+拔节期、灌浆期喷施D74菌剂)和CK(种子不包衣+拔节期、灌浆期喷施清水)5个处理(包衣中含有菌剂D74),比较分析了不同处理间小麦产量及其构成要素、表型性状、光合特性及干物质积累的差异。结果表明,放线菌剂处理下晚播小麦的产量较CK均不同程度提高,增产幅度为7.35%~25.00%,且不同处理的产量表现为T4>T1>T2>T3>CK,其中T1、T4处理与CK差异显著(P<0.05);不同处理间株高无显著差异(P>0.05),T1和T4处理的穗长、穗粒数和千粒重显著高于CK,T2处理穗粒数和千粒重也较高。在光合性状中,放线菌剂处理主要影响晚播小麦灌浆后期的光合效率。花后28~35 d,T1、T4处理的旗叶净光合速率,T1~T4处理的旗叶叶绿素相对含量(SPAD)和氮含量,T1、T2和T4处理的叶面积指数均显著高于CK。放线菌剂使用后晚播小麦的花前干物质转运量及其对籽粒产量贡献率有所降低,但不同处理间差异不显著。T1、T2和T4处理的花后干物质的积累量较CK增加了37.93%、29.42%和50.92%;花后干物质积累对籽粒产量贡献率也有所提高,但不同处理间差异不显著。综合来看,放线菌剂能够有效增加晚播小麦的光合持续能力,延缓叶片衰老,促进花后干物质积累、穗部发育和籽粒灌浆,增加穗粒数和千粒重,进而提高产量,其中放线菌剂种子包衣效果不明显,叶面喷施放线菌剂效果较突出,拔节期和灌浆期叶面喷施放线菌剂的效果最佳。

黑土禾本科杂草生长特征及其对长期施肥的响应

农田杂草防控是保证作物稳产高产的重要举措。利用始于1979年的黑土肥力长期定位试验,分析长期不同施肥措施下麦田禾本科杂草生长特征及其对土壤养分的响应,探讨利用合理施肥防控杂草的可行性。结果表明:黑土长期不同施肥处理下禾本科优势杂草为马唐和金色狗尾草,狗尾草和稗分布较少。均衡施肥对禾本科杂草抑制效果最佳,杂草密度较偏施肥处理(氮磷、氮钾、磷钾)分别减少94.4%、96.6%、98.0%。长期施氮肥(均衡施肥和偏施氮肥)可显著降低黑土农田禾本科杂草群落密度,降幅在41.5%~98.0%之间;也可显著降低黑土农田禾本科杂草生物量。禾本科杂草干重与小麦产量显著负相关,较低的禾本科杂草生物量能够反映黑土小麦的高产。优势杂草马唐、金色狗尾草密度与土壤全氮、碱解氮显著负相关,与土壤pH显著正相关。总之,长期平衡施用化肥可增加小麦产量并抑制禾本科杂草生长,对于黑土麦田防控杂草具有积极作用,但应注重调节土壤pH及氮素供应之间的平衡关系。

昆山市不同优质专用小麦品种(系)综合性状比较

为筛选出适宜昆山市种植的高产优质和综合抗性强的小麦新品种(系),选择10个优质小麦品种(系),参照苏南地区强筋、中强筋小麦绿色优质高效生产技术方案,以产量、生育特性、抗逆性等性状为依据,开展了品种比较试验。结果表明,供试优质专用小麦品种(系)产量在4779.0~6568.5 kg/hm^(2)之间,平均产量为5838.5 kg/hm^(2),不同品种(系)间产量水平差异较为明显。镇麦12号、镇麦15和镇麦18产量高于6000.0 kg/hm^(2),较对照镇麦10号分别高出9.78%、9.20%和7.52%,增产明显。其中,镇麦15产量较高且抗逆性最好,适宜在昆山市示范并推广种植。

不同氮素水平对小麦旗叶生理特性和产量的影响

为了明确氮素营养对小麦生育后期一些生理特性的影响,提高氮素利用率,本试验以豫麦49-198为材料,在河南科技大学试验农场,通过设置120,180,240和300kg/hm2四个氮素水平,系统研究了小麦抽穗后旗叶光合速率,丙二醛(MDA)、可溶性糖、脯氨酸、可溶性蛋白质含量和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性等生理性状的变化。结果表明,在一定范围内随施氮水平的增加可以显著提高可溶性糖、脯氨酸和可溶性蛋白质的含量,增加SOD、POD、CAT活性,降低MDA含量,但施氮水平超过一定水平后,各指标增幅(降幅)不明显或呈下降趋势。研究表明,在本试验条件下,施氮水平在240kg/hm2时,光合速率和可溶性糖含量等生理指标达到最大值,因此,在4个氮素处理水平中,240kg/hm2氮素处理最有利于小麦的生长发育和产量提高。

超高产小麦品种(系)生育后期光合特性的研究

以鲁原301、潍麦8号和山农62G三个具有超级小麦产量潜力的新品种(系)为材料,测定其在生育后期净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、细胞间隙CO2浓度(Ci)的日变化,以及荧光参数在不同生育期的变化。结果表明,与对照品种鲁麦14相比,3个具有超级小麦产量潜力的品种(系)在生育后期都具有较高的光合速率、较大的光合叶面积和较高的PSⅡ最大光化学效率(FvFm),并且其光合功能期长,叶绿素含量高,衰老延缓。品种鲁原301、潍麦8号和山农62G的每公顷穗数可达400～500万左右,成穗率低于鲁麦14;但穗粒数40以上,千粒重45g左右,均高于鲁麦14,产量分别比对照高出10.8%、24.3%和9.4%。

植物生长抑制剂对冬小麦茎秆特性、物质转运及产量的影响

石麦15为冬小麦节水高产型新品种,为了探明生长抑制剂对石麦15等品种的降秆防倒及产量效应,采用多效唑(paclobutrazol,PP333)和矮壮素(chlormequat,CCC)两种生长抑制剂进行春季喷施试验。结果表明,生长抑制剂影响冬小麦的茎秆生长,降低节间长度,但喷施时间较早对基部节间的影响明显,喷施较晚对较高节位的作用更大。生长抑制剂可降低茎秆干物重,促进茎秆储存物质向籽粒的转运,从而增加产量,而且表现出明显的浓度梯度效应。试验初步明确了两种抑制剂的最佳应用剂量分别为矮壮素2.250kg/hm2和多效唑0.45kg/hm2,喷施溶液量450kg/hm2。

不同小麦进化材料生育后期光合特性和产量

以二倍体野生一粒小麦(Triticumboeoticum)、栽培一粒小麦(T.monococcum)、节节麦(Aegilopstauschii)和黑麦(Secalecereale)、四倍体野生二粒小麦(T.dicoccoides)、栽培二粒小麦(T.dicoccum)、硬粒小麦(T.durum)、六倍体普通小麦(T.aestivum)‘扬麦9号’和‘扬麦158’及八倍体小黑麦(Triticale)为材料,采用盆栽试验研究了不同小麦进化材料生育后期旗叶光合特性的演变及产量的差异。结果表明,与六倍体普通小麦和八倍体小黑麦相比,二倍体和四倍体材料在开花前具有较高的光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、最大光能转换效率(Fv/Fm)和实际光化学效率(ΦPSⅡ)。开花以后,二倍体和四倍体材料受非气孔因素的影响,光合能力下降较快;除黑麦外,旗叶光合速率在开花10d后都低于普通小麦和小黑麦,胞间CO2浓度(Ci)迅速增加,Fv/Fm、ΦPSⅡ和叶绿素含量快速下降。二倍体和四倍体材料开花前单株总叶面积和旗叶叶面积较大,花后下降迅速,功能期短;单株穗数也较多,但穗粒数、千粒重、产量和收获指数却显著低于普通小麦。因此,小麦长期进化过程中,普通小麦花后较高的光合能力及较长的光合持续期是提高千粒重,进而提高产量的重要生理基础。

烟秆还田对烟草生长、产量、质量及病毒病发生的影响

通过田间试验研究了烟秆还田对烟草生长、产量、质量及病毒病发生的影响。结果表明:与对照相比,烟草秸秆还田略微提高了烟草病毒病的发病率和病情指数,略微降低了烟草株高、茎围、节距、叶数、叶长、叶宽、根鲜重、茎鲜重、叶鲜重、整株鲜重以及烤烟的产量、产值、均价、上等烟比例、上中等烟比例和感官评吸质量,略微降低了叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、光饱和点(LSP)、表观量子产量(AQY)、Rubisco最大羧化速率(Vcmax)和Ru BP再生最大速率(Jmax),但略微提高了烟草叶片的胞间CO2浓度(Ci)和光补偿点(LCP)。因此,烟草秸秆直接还田并不是一种恰当的方式,烟草秸秆必须经过充分腐熟后再施入到烟田中。

北疆超晚播小麦品种生育特性及产量比较

为探明北疆超晚播条件下,冬、春性小麦品种间生育特性及产量的差异,采用田间试验(10月31日播种,冬前不灌水),比较了6个冬性和5个春性小麦品种的生育特性及产量。结果表明,春性品种出苗率明显高于冬性品种,春性品种平均生育期(91.8d)比冬性品种(95.0d)短约3.0d;春性品种总茎数平均峰值(869.3×10^4·hm^-2)明显高于冬性品种(772.4×10^4·hm^-2);叶面积指数和干物质积累量的平均值在春、冬性品种间差异不明显;新冬41、新春6号、新春43号的产量较高,为7581.6~7935.6kg·hm^-2,获得高产的穗数为431.7×104~515.8×10^4·hm^-2,穗粒数31.6~36.3,千粒重46.8~52.8g。综合考虑产量、出苗率、成熟期等因素,初步认为新春6号、新冬41号、新春43号适合在北疆超晚播。

不同秸秆还田量对直播水稻生长特性的影响

以徐稻3号为材料进行盆栽试验,设置3、4.5、6、7.5t/hm24种秸秆还田处理,以秸秆不还田为对照,通过测定不同秸秆还田处理下直播稻的产量及产量构成、干物质重、叶面积指数、根系活性等指标,探讨不同麦秸还田量对直播水稻生长发育特性的影响。结果表明:随着秸秆还田量增加,直播水稻产量表现出先增加后降低的趋势,有效穗数随着麦秸还田量的增加而降低,结实率、千粒重表现为先增加后降低;秸秆还田量在6t/hm2时,直播水稻较对照增产17.9%,过量的秸秆还田量(7.5t/hm2)导致每穗粒数明显减少从而导致减产;秸秆还田降低直播水稻生长前期干物质的积累、叶面积指数、根系活性、根系吸收面积,提高直播水稻生长后期的根系活性、根系吸收面积、干物质的积累和叶面积指数,过量的秸秆还田会使各项指标降低,盆栽条件下适宜的秸秆还田量为6t/hm2。表明秸秆还田量为6t/hm2有利于直播稻生长发育及产量形成。

麦草全量机械还田对机插水稻产量和生长特性的影响

旨在探讨麦秸全量机械还田对机插水稻产量和生长特性的影响。以中熟华粳2号为试验材料,设小麦秸秆还田与秸秆不还田两个处理,进行机械插秧,对水稻的产量形成和生长特性进行分析。结果表明:秸秆还田处理后穗数降低,每穗穗粒数、结实率和千粒质量均高于秸秆不还田处理,产量显著提高;各生育时期的茎蘖数明显降低;干物质积累、叶面积指数、根冠比和光合速率在抽穗前低于秸秆不还田处理,抽穗后则相反。可见,秸秆还田对机插水稻具有增产效应。

麦棉两熟不同种植方式棉花生育特性及产量构成

为探明不同种植方式对麦棉两熟种植棉花生育和产量特性的影响,2009～2010年在大田条件下开展了不同种植方式试验,以麦棉套栽处理为对照,比较了不同种植方式的棉花生育特性和产量构成。结果表明,套栽处理棉花生育进程早,果节及成铃高峰期长、峰值高,四桃中晚秋桃比率仅3.2%～4.7%,霜前花率88.6%～95.7%,群体物质累积量高,营养生长与生殖生长协调。麦后棉中各处理无伏前桃,群体物质累积量均低于套栽棉。麦后棉基质和营养钵处理棉花果节形成及成铃迟于套栽棉,峰值也有所降低,晚秋桃比率11.8%～20.8%,霜前花率77.2%～90.7%,基质处理籽棉产量低于套栽处理但不低于麦后营养钵处理;麦后棉直播-中处理棉花生长迟且弱,果节及成铃峰值出现迟且峰值不明显,易造成后期无效生长,晚秋桃比率24.5%～34.0%,霜前花率较低,籽棉产量低;麦后棉直播-早处理棉花生长转化快,果节形成及成铃集中且峰值高,干物质分配于生殖器官的比例高,晚秋桃比例仅3.3%,霜前花率88.0%,籽棉产量与麦后育苗移栽相当。因此,传统套栽棉易获得高产稳产,麦后基质和营养钵移栽棉产量形成具有一定潜力,而麦后直播棉产量水平则取决于品种特性。

麦秸还田及氮肥管理技术对水稻产量的影响

以水稻武香粳14和扬粳9538为材料，大田设麦秸还田与不还田、不施氮肥、习惯施肥法（FFP）和基于叶绿素仪（SPAD）测定值的氮肥管理（SSNM）等处理。结果表明，SSNM较FFP氮肥施用量减少40．0％～41．7％，而产量平均增加3．81％。秸秆还田处理较秸秆未还田的产量平均增加2．49％。氮肥的农学利用率、吸收利用率和生理利用率均以秸秆还田高于秸秆不还田处理。与秸秆未还田或FFP相比，秸秆还田和SSNM降低了生育前期的分蘖数、叶面积指数和干物质积累（但抽穗及以后差异较小）；提高了茎蘖成穗率、结实期叶片光合速率和根系活力。说明秸秆还田和SSNM有利于生育后期群体光合生产和提高物质生产效率。秸秆还田和实地氮肥管理提高了氮收获指数和氮肥利用效率。对秸秆还田和SSNM的产量、生育特性及氮肥利用效率进行了讨论。

连麦6号产量对播期和施氮比例互作的响应

为探明播期与施氮比例互作对连麦6号产量及生长发育的调控效应,2015-2016年在连云港市农业科学院东辛试验基地,以中强筋品种连麦6号和强筋对照品种烟农19为试验材料,设置2个播期水平(10月19日和11月9日)和3个施氮比例(70∶10∶20∶0、50∶10∶20∶20和30∶10∶30∶30),研究播期和施氮比例互作对稻茬小麦连麦6号产量及生长发育的影响。结果表明,推迟播期,连麦6号和烟农19籽粒产量、穗数、LAI及花后干物质积累量均显著下降;增加中后期施氮比例,连麦6号籽粒产量、穗数、LAI、干物质积累量和旗叶SPAD值等均不同程度升高。综合来看,连麦6号在10月19日前后播种,30∶10∶30∶30施氮比例下可实现较高的产量与群体质量。

麦秸还田与实地氮肥管理对直播水稻生长的影响

大田直播粳稻品种扬粳9538,设置麦秸还田与不还田、不施氮肥、习惯施肥法(FFP)和基于叶绿素仪(SPAD)测定值的实地氮肥管理(SSNM)处理。结果表明,SSNM的氮肥施用量较FFP减少30.0%～31.3%,产量较FFP平均增加7.61%,施氮区秸秆还田的产量较秸秆未还田的平均增加2.65%。与秸秆未还田或FFP相比,秸秆还田和SSNM降低生育前期的分蘖数、叶面积指数和干物质积累,但抽穗及以后各处理间差异较小。秸秆还田增加了叶片中有机酸含量,增大了田间昼夜温湿度差;秸秆还田和SSNM处理提高了茎蘖成穗率与ATP酶活性,增加了结实期叶片的光合速率以及根系活力,有利于直播水稻生育后期群体的光合生产和提高物质生产效率。对秸秆还田和SSNM的产量和生育特性进行了讨论。

保护性耕作对绿洲灌区冬小麦产量形成的影响

2004—2007年采用田间定位试验比较了传统耕作(T)、传统耕作+秸秆还田(TIS)、免耕不覆盖(NT)、免耕秸秆覆盖(NTS)和免耕立茬(NTSS)5种耕作模式在甘肃河西绿洲灌区对冬小麦干物质积累、灌浆特性、产量构成因素及水分利用效率(WUE)的影响。结果表明,NTS和NTSS延缓了冬小麦的生育进程,延长了其灌浆持续期;NTS及NTSS在冬小麦整个生长期都有最高的干物质积累量及相对生长率(RGR),较高的主茎穗平均灌浆速率和小麦籽粒充实指数,穗粒数和千粒重也较高,最终表现为产量和WUE显著提高。与T相比较,2004—2007年NTS和NTSS平均产量分别提高18.6%和23.8%,2005—2007年NTS、NTSS平均WUE分别提高26.8%和16.1%。因此,在沙尘暴发生频繁、水资源日益匮乏的甘肃河西灌区,以免耕秸秆覆盖或免耕立茬的方式种植冬小麦是有利于小麦节水增产及农业可持续发展的种植方式。

小麦、玉米一体化垄作沟灌对冬小麦生长特性的影响

利用2012-2013年度冬小麦的田间试验资料，研究了小麦、玉米一体化垄作沟灌种植模式对冬小麦生长特性和产量的影响。结果表明：与传统平作相比，一体化垄作沟灌种植模式为冬小麦提供了更好的生长环境。各水分处理，一体化垄作种植条件下冬小麦的灌溉水量减少45mm，生育期延长243d，单株叶面积有不同程度的增大，为冬小麦制造更多的有机物创造了良好的条件，导致单穗粒重增加0．05～O．17g，最终产量增加2．09％～3．23％。在冬小麦生育期内，一体化垄作沟灌种植模式的土壤水分控制下限设置为田间持水量70％时，能够获得较好的节水增产效果。

节水条件下不同播期密度设计对不同品种冬小麦群体生长特性和产量的影响

明确适应本地区气候变化和节水需要的小麦晚播适期范围,了解不同品种特性并确定其合理的播种期和种植密度,对充分挖掘小麦品种的产量潜力是非常重要的。利用随机区组试验研究‘泰山23’和‘泰山9818’在只浇底墒水和灌浆水的情况下,在4个播期、密度组合时的产量构成变化及群体发育动态变化。结果表明:适宜的晚播期限内通过增加播量来达到高产的同时,重要的是稳定其较高的千粒重。花期、灌浆期叶面积指数和产量存在正相关关系。‘泰山23’各播期的产量顺序为B1>B2>B3>B4,第四播期产量最低,且与其他播期产量有显著差异,在当前设计密度下,宜适期早播。‘泰山9818’产量顺序为B2>B1>B3>B4,且各播期产量无显著差异,各播期均可播种。