低氮胁迫对不同耐低氮性玉米品种苗期生长和生理特性的影响

以4个不同耐低氮性玉米品种为材料,采用盆栽试验研究低氮胁迫对玉米苗期生长和生理特性的影响。结果表明,低氮胁迫下玉米苗期株高、叶面积、地上部干重、单株干重、氮积累量、地上部氮分配比例及叶绿素、可溶性蛋白等指标均显著下降;根冠比、根系氮分配比例、氮素生理效率、可溶性糖、MDA、脯氨酸和POD等均显著升高,根系干重在各氮水平下差异不明显。低氮胁迫下,耐低氮品种株高、叶面积、单株干重、地上部干重、根冠比、氮积累量、地上部氮分配比例、根系氮分配比例和叶绿素、可溶性蛋白、MDA变化幅度低于不耐低氮品种,而氮素生理效率、可溶性糖、脯氨酸和POD变化幅度则大于不耐低氮品种。与不耐低氮品种相比,耐低氮品种通过保持地上部氮分配比例,较高的叶绿素含量和较大叶面积来维持较强的光合生产能力;通过保持较高的可溶性蛋白、可溶性糖和脯氨酸等有机渗透物质含量和较强的POD活性来降低膜脂过氧化伤害,延缓叶片衰老,从而提高了其对低氮环境的适应性。

耕作方式对华北两熟区冬小麦生长发育和产量的影响

为了解华北地区小麦一玉米两熟区不同耕作模式对冬小麦生育进程、群体大小及产量形成的影响，2009—2011年通过田间定位试验比较了免耕（NTS）、旋耕秸秆还田（RTS）、翻耕秸秆还田（CTS）和翻耕秸秆不还田（CT）4种耕作模式对冬小麦生长发育和产量的影响。结果表明，RTS、CTS和CT处理对冬小麦生育进程、群体大小、籽粒灌浆和产量无显著影响，而NTS处理推迟了小麦生育进程，造成明显的贪青晚熟。在基本苗差异不大的情况下，NTS处理的单株分蘖显著低于其他处理，群体数量和有效穗数不足，降低了干物质积累量，最终产量最低，较CT处理有效穗数低14．4％～16．9％，产量低16．4％～18．3％。虽然NTS处理推迟了冬小麦的生育进程，分蘖少穗数不足导致减产，但其籽粒灌浆时间较长，千粒重显著高于其他处理。因此，通过增加播种量和选择分蘖能力强的品种，保证免耕小麦群体数量，是华北地区冬小麦免耕技术研究应用亟需解决的问题。

不同生态条件下氮肥对玉米氮素吸收利用及产量的影响

探明不同生态条件下氮肥对玉米氮素吸收利用及产量形成的影响,为不同生态区玉米生产合理施用氮肥提供理论与实践依据。采用裂区试验设计,研究氮肥对四川成都平原双流和川中丘陵区简阳玉米生长发育、干物质积累与分配、氮素积累与分配、氮素利用效率、产量及其构成因素的影响。生态条件和氮肥对玉米的生长发育、干物质积累与分配、氮素积累与分配、氮素利用效率、产量及其构成因素有显著影响。成都平原降水丰富,光热水集中,土层深厚,土壤肥沃使其玉米株高、叶面积指数、干物质积累量、氮素积累量和产量均高于川中丘陵区,而无效生长过多,收获指数较低,氮素利用效率、农学效率及产谷效率不高是限制该区域玉米产量进一步提高的主要因素;而川中丘陵区气候温和,雨量充沛,土层浅薄,土壤贫瘠使其玉米前期生长不足,后期养分不足,从而不利于高产,但氮肥增产幅度较大,收获指数及氮素利用效率、农学效率、产谷效率较高使其在一定的施氮水平下仍能获得较高产量。在双流等成都平原地区种植玉米可以适当降低施氮量以充分利用土壤中充足的养分,促进氮素的转运,减少无效生长,提高收获指数来获得稳产;而在简阳等川中丘陵区,则可适当增加施氮量以促进玉米前期的营养生长,保证生育后期的养分供应提高玉米的干物质和氮素积累来获得高产。

氮肥和种植密度对带状种植小麦抗倒能力的影响及边际效应

西南地区小麦以套作为主,因有效穗不足而使产量受到严重制约。本研究旨在提出该地区套作小麦高产栽培的适宜密度和氮肥施用量,提高小麦生育后期的抗倒伏能力,确保有效穗和最终产量。2009—2010和2010—2011连续两年度,选用主推品种川麦42,在纯氮120kghm-2和180kghm-22个施氮水平下,按60、120、180、240和300万株hm-2密度进行带状种植,对小麦群体发展、茎秆形态特征和倒伏机械特性进行了行间差异分析。结果表明,边行、次边行和中间行均随种植密度的增加茎蘖数和有效穗增多,但单株干物重及其在穗中的分配比例下降,茎秆质量降低。群体发展和个体质量在拔节后表现出显著的边行优势,成穗率、有效穗、单茎干物重、节间粗度、茎壁厚度、节间充实度和机械强度均以边行最优;同时密度对边行优势有显著影响,在180万株hm-2密度下,边行的有效穗基本达到饱和;密度继续增加时次边行和中间行的有效穗显著增加,并伴随株高和重心高度增加、单茎干物重降低、干物质分配在穗中的比例减小、节间充实度和茎秆机械强度急剧下降、倒伏时期提前、倒伏指数和倒伏程度增加。增加施氮量有提高中间行茎秆机械强度和降低倒伏指数、增强茎秆抗倒伏能力的趋势,但总体表现不显著。因此认为,120～180万株hm-2种植密度有利于套作小麦个体和群体质量的协调,是南方丘陵旱地带状种植小麦抗倒高产的适宜种植密度。

玉米杂交种苗期耐低氮指标的筛选与综合评价

为探明耐低氮玉米杂交种的苗期筛选鉴定方法,筛选出耐低氮能力强、可推广应用到生产上的玉米杂交种,本研究采用蛭石和珍珠岩盆栽、Hoagland营养液培养方式,以西南地区生产中应用的51个玉米杂交种为材料,对供试品种进行了2年的低氮胁迫苗期筛选试验。结果表明:低氮胁迫对各玉米品种苗期主要形态、生理指标均有显著影响,但影响的程度在指标间和品种间均有较大差异。根据相对值变异系数大小,筛选出叶面积、氮积累量、根冠比、地上部干重、根体积、根干重和单株干重7个指标作为耐低氮能力的评价指标。以7个指标归一化的变异系数为权重进行耐低氮能力模糊隶属函数综合评价,并与用全部指标(第1年为13个指标,第2年为25个指标)模糊隶属函数评价和主成分分析法评价的结果进行比较,7个指标评价结果与全部指标综合评价结果基本一致,得出的耐低氮能力强和弱的前10个品种的重合率分别达90%和80%,说明筛选指标的代表性和评价方法的可行性。本研究表明上述7个指标可以作为玉米苗期耐低氮能力评价指标,并筛选出‘正红311’、‘成单30’、‘黔北2号’等适宜于中国西南丘陵山区种植的耐低氮品种。

低氮胁迫对不同耐低氮玉米品种苗期伤流液性状及根系活力的影响

【目的】研究了低氮胁迫对不同耐低氮性玉米品种苗期生长、伤流性状及根系活力的影响,比较不同耐低氮性玉米品种对低氮胁迫响应的差异,以期为西南丘陵地区耐低氮玉米品种的选育提供理论依据。【方法】以两个耐低氮品种‘正红311’、‘成单30’和两个低氮敏感品种‘先玉508’、‘三北2号’为试验材料进行水培试验,营养液设置4个氮水平:0、0.05、0.5、5 mmol/L。测定了苗期株高等形态指标、干物质积累量、根系活力,计算了根冠比、活跃吸收面积比、伤流液中可溶性蛋白等转运速度及氨基酸/硝态氮浓度的比值。【结果】低氮胁迫下玉米苗期苗高、茎粗、叶面积、SPAD、单株干重、地上部干重、伤流强度,伤流液中可溶性蛋白和可溶性糖转运速度,氨基酸和硝态氮转运速度及浓度,根系活力,根系总吸收面积和根系活跃吸收面积均显著下降,但耐低氮品种各指标的降幅均低于低氮敏感品种。根冠比、伤流液中氨基酸/硝态氮浓度比值均显著升高,可溶性蛋白和可溶性糖浓度随胁迫时间的延长表现出先下降后升高的趋势。耐低氮品种根冠比增幅低于低氮敏感品种,而可溶性蛋白浓度的增幅高于低氮敏感品种,且低氮胁迫下耐低氮品种根系活力、伤流液中可溶性蛋白和可溶性糖浓度显著高于低氮敏感品种。【结论】耐低氮品种在低氮胁迫下能够保持较高的根系活力,进而促进了根系对营养物质的吸收和转运,提高了伤流液中各组分的浓度和转运速度,较好地维持了碳氮循环,从而有效地协调了植株地上、地下部养分和物质的分配,控制了根冠比的增加,维持了地上部的生长。

小麦/玉米/大豆和小麦/玉米/甘薯套作体系中玉米产量及养分吸收的差异

分别在四川2个玉米主产区—川中丘区射洪县和川西山区雅安市,采用单因素随机区组设计,通过3年田间试验对比研究了小麦/玉米/大豆和小麦/玉米/甘薯套作模式下玉米产量、养分吸收积累规律以及与耕层土壤养分的关系。结果表明,两种套作模式经过一年种植后,小麦/玉米/大豆套作模式下玉米产量均高于小麦/玉米/甘薯套作模式下的玉米产量,但差异不显著,第二、三年分带轮作后,小麦/玉米/大豆套作模式下玉米产量显著高于小麦/玉米/甘薯套作模式下的玉米产量,二年平均分别高出679.5 kg/hm2和839.1 kg/hm2,增产9.4%和12.6%,射洪试验点增产作用较雅安试验点显著;分带轮作后两种套作体系玉米氮素吸收积累在拔节前差异不显著,拔节后小麦/玉米/大豆套作模式下玉米氮素积累量显著高于小麦/玉米/甘薯套作模式,磷的吸收积累则相反,从拔节期到开花期,小麦/玉米/大豆套作模式下玉米磷的吸收积累均显著低于小麦/玉米/甘薯套作模式,小麦/玉米/大豆套作模式下玉米钾素吸收积累量高于小麦/玉米/甘薯套作模式;不同作物带耕层土壤养分含量差异达显著水平,2个试验点大豆带残留的硝态氮、速效氮、速效钾平均分别比甘薯带高18.4%、24.1%、6.0%,而铵态氮和速效磷甘薯带较大豆带分别高18.9%和17.1%,两种套作模式中玉米带耕层土壤养分含量差异不显著,经第二、三年分带轮作后,耕层土壤养分含量差异减小,表明分带轮作玉米能较好均衡田间养分。

低氮胁迫对耐低氮玉米品种苗期光合及叶绿素荧光特性的影响

【目的】叶绿素荧光参数经常用来评价光合器官的功能和环境压力的影响,不同玉米基因型耐低氮胁迫能力差异较大,与光合及叶绿素荧光特性对低氮胁迫的响应机制有关。本文以耐低氮能力差异较大的4个玉米杂交种为试验材料,研究了低氮胁迫对不同耐低氮性玉米品种苗期光合及叶绿素荧光特性的影响,以期明确耐低氮胁迫玉米品种的光合机制。【方法】采用二因素完全随机设计盆栽试验,因素A为不同耐低氮性玉米品种:‘正红311’、‘成单30’和不耐低氮品种‘先玉508’、‘三北2号’;因素B为不同氮素水平:正常氮CK(霍格兰完全营养液,N 15 mmol/L)、低氮胁迫LN1(N 0.5 mmol/L)、极低氮胁迫LN2(N 0.05 mmol/L)。测定了苗期单株干物质积累量,单株氮素积累量,叶片叶绿素含量与荧光特性,以及光合效率指标。【结果】低氮胁迫下玉米苗期单株干物质积累量、单株氮素积累量、叶片叶绿素含量等生理指标显著下降,但耐低氮品种的下降幅度显著低于不耐低氮品种;低氮胁迫下玉米苗净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)显著降低,胞间CO2浓度(Ci)显著升高,净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)的降幅及胞间CO2浓度(Ci)的增幅耐低氮品种均显著低于不耐低氮品种;低氮胁迫下可变荧光(Fv)、最大荧光(Fm)、PSⅡ潜在活性(Fv/F0)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ有效光量子产量(Fv'/Fm')和光化学猝灭系数(q P)等叶绿素荧光特性也均显著降低,耐低氮品种下降幅度显著低于不耐低氮品种;低氮胁迫下耐低氮品种PSⅡ实际光量子产量(ΦPSⅡ)降低,不耐低氮品种有所增加;而耐低氮品种非光化学猝灭系数(NPQ)升高,不耐低氮品种有所降低。【结论】耐低氮玉米品种能够减缓低氮胁迫对植株光合系统的影响,进而保证植株较高的氮素积累,提高叶片叶绿素含量,维持较高的PSⅡ有效光量子产量(Fv'/Fm')和光化学猝灭系数(q P),为光合作用提供充足的光能;从而保持了较高的净光合速率(Pn),保证了耐低氮品种在低氮条件下保持较高的干物质生产。

氮肥对不同耐低氮性玉米品种生育后期叶绿素含量和氮代谢酶活性的影响

主要探讨了氮肥对不同耐低氮性玉米品种生育后期叶片叶绿素含量和氮代谢关键酶活性及籽粒蛋白质含量和产量的影响,以期为西南地区不同耐低氮性玉米品种的高产高效施肥技术提供依据。采用裂区试验设计,主区为前期筛选的不同耐低氮性玉米品种:耐低氮品种正红311(ZH311)和低氮敏感品种先玉508(XY508),副区为不同施氮量:包括6个氮水平(0,90,180,270,360和450kg/hm^2)。结果表明,施氮可以显著提高玉米生育后期叶片叶绿素含量和氮代谢关键酶活性,并最终提高籽粒蛋白质含量和产量。增施氮肥对低氮敏感品种先玉508各生理指标的促进作用较耐低氮品种正红311更明显,但耐低氮品种正红311生育后期叶片叶绿素含量及氮代谢关键酶活性均显著高于低氮敏感品种先玉508,尤其是灌浆中后期和低中氮水平下,使其最终籽粒产量及籽粒蛋白质含量均显著高于先玉508,这可能是其较低氮敏感品种先玉508耐低氮能力强的重要生理机制。

氮肥对不同耐低氮性玉米品种花后物质生产及叶片功能特性的影响

为明确不同耐低氮性玉米品种花后物质生产及叶片功能特性,采用大田试验,以玉米耐低氮品种‘正红311’和低氮敏感品种‘先玉508’为试验材料,在6个氮水平下研究花后物质生产及叶片功能特性。结果表明:施氮可显著提高玉米干物质积累、叶面积指数和叶片光合速率,延缓花后叶片叶绿素含量和全氮含量的下降,抑制生育后期叶片C/N值的增加,从而提高玉米的最终产量。耐低氮品种‘正红311’花后干物质积累、叶片光合速率、叶面积指数和产量均显著高于低氮敏感品种‘先玉508’,‘正红311’较‘先玉508’平均提高30.5%、9.2%、35.0%和8.8%。两品种吐丝后叶片叶绿素含量差异显著,耐低氮品种‘正红311’平均较低氮敏感品种‘先玉508’提高4.85%。两品种吐丝后叶片氮含量差异不大,但‘正红311’和‘先玉508’吐丝?成熟期叶片全氮含量分别下降31.5%和34.9%,‘正红311’降幅低于‘先玉508’。两品种花后叶片C/N值差异显著,‘先玉508’较‘正红311’平均提高5.95%。与低氮敏感品种‘先玉508’相比,耐低氮品种‘正红311’花后叶片光合速率更高、叶面积指数更大,而叶片叶绿素含量和全氮含量降幅与C/N值增幅更低,延缓了生育后期叶片的衰老,延长了叶片的功能期,增加干物质积累和产量。施用氮肥可有效提高‘正红311’干物质积累、叶面积指数和产量,延缓其生育后期叶片C/N值升高,而‘先玉508’需要较高的施氮水平才能维持其花后叶片光合速率和全氮含量。

行数与行距配置对带状条播小麦群体及个体质量的影响

为探索四川丘陵区机播带状小麦最优行数与行距配置方式及其播种机开沟器间距设计,2010—2012连续两年度,以紧凑型品种川农27和半紧凑型品种绵麦367为材料,在带宽2m和150×104hm-2固定密度下,以传统"双三零"模式(带宽2m,20cm等行距5行)为对照,设置每带3行和行距30cm+30cm(F3-1)、每带3行和行距35cm+35cm(F3-2)、每带3行和行距40cm+40cm(F3-3)、每带4行和行距20cm+20cm+20cm(F4-1)、每带4行和行距20cm+30cm+20cm(F4-2)以及每带4行和行距20cm+40cm+20cm(F4-3)等6种配置方式,研究其对田间通风透光和群体及个体质量的影响。结果表明,种植行数由5行减少到3或4行,同时增大行距后,孕穗期倒三叶位及基部透光率显著提高,群体内部空气流通加强。通风透光条件的改善显著提升了内行群体及个体质量,但对边行的影响较小,边行优势大幅削减,内行表现为成穗率提高,有效穗增多,孕穗到乳熟期叶面积消减速率减缓,干物质积累量增多,穗粒数、单穗重及产量提高。F3-3和F4-3处理的产量超过对照,是该地区带状机条播小麦行数与行距的最佳配置方式;F3-2和F4-2处理的产量与对照相当,但内行个体质量指标优于对照,也可替代传统"双三零"模式。

氮肥对不同耐低氮性玉米品种干物质及氮素积累与分配的影响

选用前期筛选出的玉米耐低氮品种正红311和低氮敏感品种先玉508为试验材料,采用裂区试验在6个氮水平下研究不同耐低氮性玉米品种的生长发育、干物质及氮素积累与分配差异。结果表明:正红311各阶段干物质及氮素积累量和积累速率、各时期茎鞘和叶片干物质及氮素分配比例均高于先玉508,而先玉508雌穗干物质及氮素分配比例更高。与先玉508相比,正红311提高了各主要生育时期叶片干物质及氮素积累量与分配比例,降低了雌穗干物质及氮素积累量与分配比例。正红311营养器官较高的干物质及氮素积累与分配比例有利于其保持较高的养分吸收和干物质生产能力,延缓叶片的衰老和延长高光合速率使其产量显著高于先玉508。施氮可显著提高玉米株高、茎粗、叶面积、干物质积累、氮素吸收、产量及产量构成,而对干物质和氮素在各器官的分配比例影响较小。过量施氮不仅不利于玉米生长发育,还会使玉米收获指数显著降低,从而不利于产量的提高。正红311施氮量在180kg/hm2时产量最佳,而先玉508需要氮肥360kg/hm2才能充分发挥其产量潜力。因此对于耐低氮品种正红311可适当降低施氮量或在土壤贫瘠的丘陵山区种植以充分发挥其低氮条件下的产量优势,而低氮敏感品种先玉508则应适当增加施氮量或种植在肥沃土壤的地区以保证其高产稳产。

生长调节剂处理对马铃薯贮藏期萌发及氧化酶活性的影响

探究生长调节剂对马铃薯贮藏期休眠的调控效果及其生理作用机制,对保障马铃薯安全贮藏和研究马铃薯休眠机制都具有重要意义。本研究以马铃薯中长休眠期品种"川芋117"和短休眠期品种"费乌瑞它"为供试材料,赤霉素(gibberellin A_3,GA_3)、氯苯胺灵(chlorpropham,CIPC)和脱落酸(abscisic acid,ABA)为供试试剂,研究不同作用类型生长调节剂处理对不同马铃薯品种贮藏期块茎萌发动态及不同部位氧化酶活性的影响。结果表明,GA_3促进马铃薯的萌发主要表现在缩短块茎的萌发期上,"川芋117"和"费乌瑞它"较对照(control,CK)分别缩短10.42%和26.92%。而ABA和CIPC抑制马铃薯的萌发表现在延长其萌发期上,在"川芋117"上分别较CK延长10.42%和106.25%,在"费乌瑞它"上ABA处理延长23.08%,CIPC处理块茎未发芽。且ABA处理能显著降低休眠幅度,"川芋117"和"费乌瑞它"休眠幅度分别降低17.95%和29.41%,块茎萌发较整齐。马铃薯块茎在贮藏期芽周和薯肉部位的多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)和过氧化物酶(peroxidase,POD)活性均呈先升高后降低的变化趋势,其峰值出现的时间与其开始大量发芽的时期基本一致,表明PPO和POD活性的升高是块茎解除休眠开始萌芽的生理基础之一。GA_3、ABA和CIPC处理显著影响块茎芽周和薯肉PPO和POD活性,其中GA_3主要提高块茎芽周部位的PPO和POD活性,CIPC和ABA有降低未发芽块茎芽周和薯肉PPO活性的趋势,但ABA处理在块茎休眠解除过程中氧化酶活性上升,特别是"川芋117",这可能是GA_3打破休眠促进萌发、CIPC和ABA延长休眠的生理机制之一。

“麦/玉/豆”模式下氮肥运筹对玉米碳氮代谢的影响

在"麦/玉/豆"套作模式下,以玉米杂交种川单418为材料,采用两因素随机区组设计,通过2年试验研究了不同施氮量0,90,180,270,360kg纯N/hm2,和不同施氮时期即底肥∶拔节肥∶攻苞肥=5∶0∶5,3∶2∶5和5∶2∶3对玉米碳氮代谢的影响。研究结果表明,施氮量低于270kg纯N/hm2时,随着施氮量的增加,玉米叶片、茎鞘的氮素和总糖积累以及碳氮代谢关键酶硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶、蔗糖磷酸合成酶活性表现出增加趋势,超过270kg纯N/hm2时会起抑制作用,2年均以施氮量为270kg纯N/hm2时表现最优,其次是施氮量为180kg纯N/hm2,施氮量为180和270kg纯N/hm2时显著或极显著高于对照。各施氮处理叶片C/N从拔节期至乳熟期平均下降速率分别为26%,25%,21%,23%,且当施氮量为270kg纯N/hm2时茎鞘C/N保持较低水平,叶片乳熟期仍然保持高效合成能力,有利于产量形成。不同氮肥配比对碳氮代谢影响表现为3∶2∶5>5∶0∶5>5∶2∶3,氮肥后移(3∶2∶5)促进叶片和茎鞘糖、氮积累,增强硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶和蔗糖磷酸合成酶活性,与氮肥前移(5∶2∶3)相比差异显著。因此"麦/玉/豆"模式结合氮肥运筹能够协调并能明显改善玉米碳氮代谢,进而实现周年作物的可持续生产。综合总糖、氮素的积累以及碳氮代谢关键酶的表现,"麦/玉/豆"模式下以施270kg纯N/hm2,基追比3∶2∶5为最佳氮肥运筹方式。

供氮水平对不同氮效率玉米物质积累及产量的影响

在3个氮水平(N 0、150、300 kg·hm^(-20)下,采用大田盆栽试验研究氮肥对不同氮效率玉米品种干物质积累、分配及产量的影响。结果表明,氮高效品种正红311各阶段干物质积累量、积累速率均显著高于氮低效品种先玉508,尤其在3个氮水平下,成熟期氮高效品种正红311单株干物质较氮低效品种先玉508分别高37.63%、43.97%、35.28%。施氮使单株干物质积累量增加,在中低氮(B2)下正红311增加幅度大于先玉508,而在高氮(B3)处理下增幅低于先玉508;而先玉508的花前干物质贡献率较正红311高9.80%,且施氮增加了氮高效品种正红311花后物质贡献率,以及氮低效品种先玉508的花前物质贡献率。氮高效品种正红311籽粒的分配比例较先玉508低了8.07%,施氮使籽粒的分配比例增加,且氮高效品种正红311增加了14.35%,氮低效品种先玉508增加了11.53%。各处理下正红311的产量显著高于先玉508的产量,且均随施氮量的增加而增加,正红311的增产幅度显著高于先玉508,尤其是在中低氮水平(B2)下,达24.53%。氮高效品种较氮低效品种具有较高的物质生产能力,在低氮下具有较高的产量优势,而氮低效品种在高氮水平下有利于产量的发挥。

氮肥运筹对不同氮效率玉米品种干物质生产及产量的影响

为研究氮肥运筹对不同氮效率玉米品种物质积累特征与产量的影响,并探讨不同氮效率玉米品种干物质积累、分配、转运与产量对氮肥运筹响应的差异。以氮高效品种正红311(ZH311)和氮低效品种先玉508(XY508)为材料,于2015-2016年采用大田试验,在225 kg/hm2的施氮量下,设置5种氮肥运筹模式:不施肥、100%基肥、75%基肥+25%穗肥、50%基肥+50%穗肥、25%基肥+75%穗肥,同时设不施肥处理(B1)。结果表明,品种和氮肥运筹对玉米的干物质积累、分配、转运与产量及其构成均有重要影响;氮高效品种ZH311较强的根系吸收能力和较高的光合器官分配比例显著提高了其干物质生产能力,同时较低的花前干物质转运量和转运率有效地延缓其光合器官的衰老,保持较高的花后干物质生产能力,使得其产量显著高于氮低效品种XY508。提高追肥比例显著改善了玉米花后干物质生产能力和产量,但对XY508的促进作用明显高于ZH311。ZH311较XY508的产量优势随追肥比例升高而先增后减,在基肥61. 35%+追肥38. 65%时(最大达1. 48 t/hm2)。综上所述,均衡的基追比使氮高效品种ZH311保持较高的花前干物质转运和花后干物质积累,充分发挥产量优势;而较高的追肥比例能显著改善氮低效品种XY508的花后干物质生产,弥补产量的不足。

氮肥运筹对不同玉米品种氮素吸收、利用及田间氮平衡的影响

为了提高玉米产量、减少氮肥施用及提高氮肥利用效率,对氮高效玉米品种进行筛选和推广,研究氮肥管理对不同氮效率玉米品种氮吸收、利用和田间氮平衡的影响,探明氮肥运筹对不同氮效率玉米品种氮素吸收、利用及田间氮平衡的影响对于玉米的高效育种和栽培至关重要,因此,于2015-2016年在川中丘陵区开展了为期2 a的田间试验。结果表明:正红311(ZH311)在吐丝期和成熟期茎鞘和叶片氮分配比例均显著高于先玉508(XY508)。此外,ZH311花后籽粒氮积累量和花后氮籽粒贡献率显著高于XY508,而花前氮转运及花前氮转运贡献率显著低于XY508。氮高效品种ZH311营养器官中较高的氮分配比例使得其各阶段氮积累量均显著高于氮低效品种XY508,吐丝后氮素积累优势较吐丝前更明显。ZH311吐丝后氮的高效积累抑制了其吐丝前氮的转运,使得其吐丝前氮积累的转运率和对籽粒的贡献率均显著低于XY508,且ZH311的氮素吸收效率、氮素回收效率和氮素偏生产力均显著高于XY508。与XY508相比,ZH311根系能更有效地吸收和利用40~80 cm土层中的无机氮,减少氮沉降,显著减少表观氮损失,且2个品种氮素表观损失差异主要来自追肥后。综上所述,氮高效玉米品种ZH311较氮低效品种XY508不仅能提高单位面积产量,而且能减少氮损失,从而降低环境风险。

不同密度对四川盆地春、秋季马铃薯生长、产量和经济效益的影响

为构建合理的群体结构,充分利用四川盆地春、秋季光、温资源,实现马铃薯高产高效,以"川芋117"为试验材料,采用随机区组设计,研究了5个密度(分别为6×104、9×104、12×104、15×104、18×104株·hm-2)对春、秋季马铃薯干物质生产和产量的影响。结果表明:与春薯相比,秋薯植株更高,茎粗更小,分枝更少,块茎膨大期的群体叶面积较小,但后期叶面积的下降速度也较慢;春薯干物质积累量和块茎干物质分配比例均高于秋薯,因而较秋薯显著增产,平均增幅达88.5%;春薯的叶面积和总干物质积累量均随密度的增加而先增后减,密度为16.20×104株·hm-2时总干物质积累量最大;秋薯的叶面积和总干物质积累量随密度的增加而增加,总干物质积累量以18×104株·hm-2密度最高;在试验密度范围内,春薯产量与密度呈凸二次函数关系,在15.75×104株·hm-2的密度下最高,秋薯产量与密度呈递增的线性关系,在18×104株·hm-2的密度下最高;密度对春薯的单薯重影响相对较大,对秋薯的单株薯数影响相对较大;随种植密度增加,种薯成本增加,商品薯率降低,净收入也随之变化,春、秋季获得较好经济效益的密度分别为12×104和15×104株·hm-2。

种植密度对川中丘区夏玉米冠层结构、干物质积累及产量的影响

通过设置4.50×104、5.25×104、6.00×104、6.75×104、7.50×104株·hm^(-2)(分别用T1、T2、T3、T4、T5表示)5个密度,研究种植密度对玉米冠层结构、干物质积累及产量的影响,为川中丘区夏玉米高产栽培提供理论依据和技术支撑。结果表明:随种植密度增加,玉米叶面积指数显著增加,茎粗、茎叶夹角和透光率显著降低;密度每增加1×104株·hm^(-2),茎粗分别降低1.4 mm(2015年)和1.3 mm(2016年),穗下、穗上第1叶夹角分别降低3.601°、1.440°,吐丝期和灌浆中期底层透光率分别降低3.73%和2.82%;玉米单株干物质积累随种植密度增加显著降低,T5较T1在成熟期分别降低37.13%(2015年)、25.95%(2016年);而群体干物质随种植密度呈增加趋势,2016年T5较T1在吐丝后7天、成熟期分别增加了26.72%、23.41%;玉米产量随种植密度呈先增后降的变化趋势,在密度为6.00×104株·hm^(-2)下产量最高;该密度下玉米群体和个体功能达到协同增益,玉米产量构成(有效穗数、穗粒数和千粒重)协调,是产量提高的主要原因。