河北省10000kg·hm^(-2)以上冬小麦产量构成及群个体生育特性

【目的】探索河北省小麦超高产水平从9 000 kg·hm-2向10 000 kg·hm-2突破的途径,明确河北省10 000kg·hm-2以上超高产小麦的产量结构特点和各个生育时期的群体、个体特征,以及适宜的生态条件,为进一步开展可稳定实现10 000 kg·hm-2以上产量的河北省小麦超高产栽培技术体系的研究提供理论依据。【方法】于2010—2014年4个小麦生长季,在高产大田设置不同品种、氮肥基追比和追氮时期处理,结合其他超高产栽培技术措施,进行小麦超高产攻关研究。将4个生长季籽粒产量9 000 kg·hm-2以上的处理分为9 000—9 500、9 500—10 000和10 000 kg·hm-2以上3个水平,分析小麦产量从9 000 kg·hm-2提高到10 000 kg·hm-2以上,产量结构和各个生育时期群个体性状的变化,并结合土壤肥力数据和气象数据分析实现10 000 kg·hm-2以上产量适宜的生态条件。【结果】通过3个产量水平处理的比较,河北省小麦产量从90 00 kg·hm-2提高到10 000 kg·hm-2以上,公顷穗数变化较小,穗粒数在30—35粒的概率较大,粒重显著提高。产量水平从9 000—9 500 kg·hm-2提高至9 500—10 000 kg·hm-2时,干物质积累量明显增加,进一步提高至10 000 kg·hm-2以上时收获指数有所提高。穗数800万/hm2、穗粒数在30—35粒、千粒重43 g以上、成熟期干物质积累量22 000 kg·hm-2、收获指数为0.46是河北省10 000 kg·hm-2以上超高产小麦比较理想的产量结构和调控指标。10 000 kg·hm-2以上产量水平的小麦旗叶和倒2叶叶面积均小于20 cm2,孕穗期叶面积指数为7.69—8.24,均低于9 000—9 500 kg·hm-2产量水平,但花后20 d叶面积指数在4以上,花后30 d在2以上,均高于后者。小麦产量从9 000 kg·hm-2到10 000 kg·hm-2以上,土壤基础肥力和施肥量变化较小,生育期降水量和灌水量也未增加,但小麦全生育时期特别是开花至成熟阶段的积温和光照时数均有所增加。【结论】河北省实现小麦产量从9 000 kg·hm-2到10 000 kg·hm-2的突破,公顷穗数的增产潜力较小,提高穗粒数和粒重应作为主攻方向。大小适中、后期衰老缓慢的高质量群体是实现10 000 kg·hm-2超高产的保证,较高的基础肥力以及积温和光照较好的年型是实现10 000 kg·hm-2超高产的基础。

7个匍匐翦股颖抗褐斑病的初步比较及生理响应

为筛选抗病匍匐翦股颖材料,本实验对立枯丝核菌接菌侵染后的7个匍匐翦股颖材料的生理指标进行测定,通过主成分分析对其抗病性进行综合比较。结果表明,受到病原菌入侵后,植物叶片的叶绿素、可溶性蛋白(SP)、过氧化氢(H_(2)O_(2))含量下降;丙二醛(MDA)、可溶性糖(SS)、游离脯氨酸(Pro)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽还原酶(APX)含量上升。将这10个生理指标转化为4个主成分因子,计算出得分D值,评分最高的为‘光芒’。通过主成分分析法综合各项生理指标表明:7个品种匍匐翦股颖的抗病性排序为光芒>A-1>007>A4>朝阳>宣言>佳美,为后续匍匐翦股颖抗病机制的研究以及抗病新品种的培育奠定基础。

氮肥中不同硝化抑制剂DCD添加比例对棉花生长发育及产量的影响

【目的】棉花生长和品质对氮素施用量十分敏感,研究在氮肥中添加不同比例的硝化抑制剂双氰胺(DCD)对棉花生长发育及产量和品质的影响,为棉花生产提供可行的氮肥管理措施。【方法】以农大棉601为材料进行了田间试验。在施氮量240 kg/hm^2条件下,设置在氮肥中添加双氰胺比例分别为0%(CK)、1.5%(C1.5)和3%(C3)的3个处理,研究各处理棉花生长发育指标、产量和纤维品质的变化。【结果】与CK相比,C1.5处理显著提高了棉花初花期、盛铃期、吐絮期株高,蕾期、盛铃期、吐絮期茎粗,蕾期、盛铃期叶面积指数,有利于形成良好的棉花形态特征。与CK相比,C1.5处理显著提高了蕾期棉花叶片叶绿素含量,蕾期、初花期和盛花期可溶性糖含量,蕾期和初花期可溶性蛋白质含量,表明氮肥配施适量DCD对棉花蕾期生理特征(叶绿素含量、可溶性糖以及蛋白质含量)产生了显著促进作用。与CK相比,C1.5处理显著提高了初花期、盛花期主茎功能叶干物质量,初花期和盛铃期果枝叶干物质量,5个生育时期茎干物质量;蕾期、初花期和盛铃期蕾干物质量,表明氮肥配施适量DCD对棉花干物质(茎、叶、蕾)量产生了明显促升作用。但C3与CK相比,以上各指标之间多无显著差异。两年产量结果显示,C1.5处理均显著高于CK,分别增产812和324kg/hm^2;而C3处理理论产量与CK无显著差异。C1.5和C3处理的伏桃、伏前桃和秋桃棉铃纤维品质各项指标与CK均无显著差异。【结论】连续两年的田间试验表明,在不增加施氮量的前提下,在氮肥中配施1.5%双氰胺(DCD)可以调控氮素养分的供应强度和时间,不仅提高了棉花生育前期和中期株高、茎粗和叶面积指数,还增加了蕾期、花期叶片叶绿素含量、可溶性糖与可溶性蛋白质含量,提高了棉花的干物质积累和产量,对棉花纤维的品质没有显著影响。而当氮肥中DCD添加比例为3%时,有可能过度抑制了氮素的硝化反应,影响了棉花生育后期氮素的供应,削弱了DCD的有益作用。因此,在常规施氮量不变的前提下,添加1.5%双氰胺是促进棉花生长发育和提高产量的有效措施。

晚冬早春阶段增温对冬小麦光合性能及旗叶衰老的调控作用

【目的】针对华北平原北部冬小麦生长发育所需的适宜温度与环境实际温度间的矛盾,通过晚冬早春阶段性增温,研究拔节前增温及拔节后揭除塑膜相对降温对冬小麦旗叶光合性能和衰老的调控作用,以期为华北平原冬小麦通过调控温度延缓小麦衰老和挖掘产量潜力提供理论及方法依据。【方法】2015—2017年连续2个生长季在河北省农林科学院深州旱作节水农业试验站进行大田试验,以'衡观35'为试验材料,晚冬早春采用搭建温室的方法,设置覆盖2层塑膜(M2E,1月25日—3月25日)、覆盖2层塑膜(M2L,2月5日—3月25日)、覆盖1层塑膜(M1,2月20日—3月25日)、常规生产对照(CK)共4个处理,以覆盖有孔和无孔塑膜以及时间的早晚和长短来调控温度和小麦生长发育时间,由此获得了时间相同的小麦生长发育进程不同、发育进程相同而所处日期和温度不同的结果。试验过程中记录每个处理各生育期起始时间,并测定光合特性、衰老相关酶活性、产量、水分利用效率等指标。【结果】早覆盖的M2E处理的冬小麦比对照开花提前8 d,成熟提前3—4 d;灌浆期旗叶叶绿素相对含量SPAD提高17.3%、净光合速率提高30.8%、超氧化物歧化酶(SOD)活性提高23.7%、过氧化氢酶(CAT)活性提高27.2%、过氧化物酶(POD)活性提高19.4%、丙二醛(MDA)含量降低23.8%;开花时的旗叶面积增大27%,收获时籽粒产量提高22.8%,水分利用效率提高16.9%。随着增温时间的推迟和覆盖时间的缩短,上述指标与对照差异越来越小,以至于M1处理上述指标与CK均显著不差异。【结论】晚冬早春阶段增温既维持了旗叶较高的光合速率,又显著延缓了旗叶衰老,进而为灌浆提供了物质基础;既增加了小麦穗粒数,又延长了小麦灌浆时间,从而获得了高产,获得高产的同时虽然增加了耗水量但促进了水分的高效利用。晚冬早春阶段增温是华北平原北部冬小麦有效平衡热量资源供应与生长发育所需的方法,既可减轻晚冬早春冻害对小麦返青及拔节的影响,又可规避小麦生育后期干热风带来的危害。

北京市农业水资源可持续性利用评价

为探明北京市农业水资源利用演变规律,促进其可持续利用,采用主成分分析法对北京市2001—2015年农业水资源的可持续利用进行实证研究。结果表明:自2002年以来,北京市农业水资源可持续性水平持续改善,综合评价得分由2001年的0.23分提高至2015年的1.86分,15年增加7.21倍。其中,2001—2008年为快速改善阶段,2008—2015年为缓慢提升阶段。提出了提升平原区农民的节水意识、改革供水测算模式、建立奖罚分明的长效管理制度、加强节水技术的研发与成果转化、提供高水平的社会化服务体系和促进小农户节水等进一步提升北京市农业水资源可持续性利用水平的建议措施。

缓释肥分层底施对夏玉米生长、干物质积累和产量的影响

为了探明缓释肥分层底施模式的作用效果,为简化施肥技术的推广应用提供理论依据,以玉米品种鑫瑞25为试验材料,采用随机区组试验设计,设置缓释肥分层(0~15、15~30 cm土层)底施模式(M1)、普通化肥底施模式(M2)、普通化肥底施+追施模式(M3)3个处理,研究了缓释肥分层底施对玉米群体生长、干物质积累与转运、产量等的影响。结果表明,M2模式夏玉米在生育前期具有较高的群体生长率和净同化率,M1和M3模式夏玉米在生育中后期群体生长率和净同化率较高,灌浆期—成熟期M1模式的群体生长率和净同化率显著高于其他施肥模式。抽雄期之后M1模式的干物质积累量显著高于M2和M3模式。夏玉米营养器官干物质的转运率和对籽粒贡献率均表现为M2模式最高,M1与M3模式相似。M1与M3模式的穗粒数和产量差异不显著,但均显著高于M2模式。M1模式的夏玉米产量分别比M2、M3模式提高13.9%、5.2%。可见,缓释肥分层底施能促进夏玉米生育后期的生长发育,提高夏玉米后期的干物质积累量,通过增加夏玉米的穗粒数提高产量。

氮素用量及春季减灌对冬小麦光合特性和产量的调控效应

以‘保麦10’和‘石麦22’为材料,研究了氮素用量及春季减灌对冬小麦光合特性的影响。结果表明:‘石麦22’和‘保麦10’对水氮供应的响应特征存在较大差异。其中,‘保麦10’旗叶光合参数对水氮供应水平敏感,表现为高水氮(施氮225kg/hm2,春季灌水2次)较低水氮(施氮112.5kg/hm^2,春季灌水1次)的旗叶光合速率(Pn)、叶绿素含量(Chl)和叶绿素荧光参数(Fv/Fm)明显增加;而‘石麦22’光合参数对水氮供应较迟钝,上述参数在不同水氮处理下的变幅表现较小。供试品种不同水氮处理下旗叶叶绿素含量缓降期(RSP)和光合速率高值持续期(PAD)以及产量表现特征与上述光合参数的表现特征相一致。表明,抗旱品种‘石麦22’和高水肥适应品种‘保麦10’植株上位叶光合参数对水氮响应特征,在调控植株水氮适应和产量形成能力中发挥重要作用。‘石麦22’植株在低水氮供应下能维持较强光合能力,是其节水栽培下实现高产稳产的重要生理基础。

氮肥分配方式对超高产夏玉米产量及氮素吸收利用特性的调控效应

以‘郑单958’为材料,对不同施氮方式调控河北平原区超高产夏玉米产量、氮素吸收积累和利用特性的特征进行了研究。结果表明:与不施氮对照(T1)相比,各种施氮处理(T2~T5)植株的氮素累积量和产量均显著提高。各种等量施氮(375kg/hm^2)处理中,与常规施氮处理(T2,30%底施结合70%大喇叭口追施)相比,氮素后移处理T3(30%底施、50%大喇叭口追施和20%开花追施)、T4(30%底施、40%大喇叭口追施和30%开花追施)和T5(30%底施、30%大喇叭口追施和40%开花追施)生育后期各时期和阶段(开花-灌浆和灌浆-成熟)植株和茎、叶、籽粒的氮累积量增多,其中以T4植株和上述器官的增幅最大。不同处理成熟期穗粒数、粒重和产量及表现特征与各处理植株及各器官的氮素积累能力一致。此外,氮素后移处理(T3~T5)较常规施氮处理(T2)成熟期植株的氮效率参数(如氮肥利用率、氮肥农学效率、氮肥偏生产力)增大,单位籽粒吸收氮量增加,营养器官的氮素转运率降低,表明氮素后移处理(T4)通过改善生育后期氮素吸收,具有增强穗粒发育、籽粒灌浆进而促进增产和提高氮肥利用效率的作用。不同施氮处理各生育时期叶片的硝酸还原酶活性和游离氨基酸含量与植株氮素积累特性的表现特征相似,表现为T3~T5明显高于T2。本研究表明,河北平原区适宜氮素后移施氮方式(如T4)能改善夏玉米生育后期植株氮素营养,促进产量和氮素利用效率提高。

丛枝菌根真菌对草地植物生长表现的研究进展

近几年来,丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhiza fungi,AMF)在草地植被恢复重建中的应用受到广泛关注。AMF与陆地上80%植物形成共生关系。AMF从植物中获取自身所需要的能量,同时帮助植物吸收N、P等矿质营养元素,改善植物的品质,提高产量。草地植物生长时期的不同也会影响到AMF对其生长的作用。本文重点从时空特征、物候差异、养分状况和逆境胁迫的角度综述AMF对草地植物生长的影响,并对未来的工作进行了展望,旨在能够对未来草地的补播建植以及退化草地的恢复重建提供指导。

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。

不同外源激素对花铃期棉花主茎叶生理特性的影响

【目的】研究初花期(7月6日)、盛花期(7月17日)喷施不同浓度GA3(赤霉素)、BR(油菜素内酯)和6-BA(6苄基腺嘌呤)对棉花盛花期(7月17日)和盛铃期(7月31日)主茎功能叶生理特性的影响。【方法】试验设GA3、BR和6-BA3种激素处理,每种激素设2种浓度,即GA3(10和30mg·L-1)、BR(0.01和0.1mg·L-1)和6-BA(10和100mg·L-1),以喷清水为对照。测定主茎功能叶内的可溶性糖、丙二醛、叶绿素、可溶性蛋白质、内源激素含量,SOD(超氧化物歧化酶)和POD(过氧化物酶)活性。【结果】100mg·L-1的6-BA能够显著提高盛花期主茎功能叶叶绿素、可溶性蛋白质含量和SOD、POD活性,使MDA(丙二醛)含量显著降低。100mg·L-1的6-BA和30mg·L-1的GA3处理,使盛花期内源ZR(玉米素核苷)、GA3含量和ZR/ABA(脱落酸)、GA3/ABA、(ZR+GA3)/ABA值均显著高于对照。0.01mg·L-1的BR和10mg·L-1的GA3处理,盛花期主茎功能叶生理活性也有所提高。100mg·L-1的6-BA和30mg·L-1的GA3处理也显著提高了棉花盛铃期主茎功能叶可溶性蛋白质含量、GA3/ABA和GA3+ZR/ABA值,并使丙二醛含量显著降低。【结论】在本试验条件下,叶面喷施100mg·L-1的6-BA、30mg·L-1的GA3能够显著提高棉花花铃期主茎功能叶的生理活性,为生产中采用生长促进类外源激素防止棉花过早衰老提供了依据。

施氮时期对黄淮海平原夏玉米茎秆发育及倒伏的影响

【目的】针对黄淮海平原区夏玉米倒伏严重的问题,探讨不同施氮时期对夏玉米茎秆发育及倒伏情况的影响,以期为黄淮海平原区高产夏玉米氮素管理、提高夏玉米植株抗茎倒伏能力提供理论依据。【方法】以不同植株形态的玉米品种先玉335(XY,高秆低穗位型)、浚单20(XD,中秆高穗位型)和京单28(JD,中秆低穗位型)为试验材料,每个品种设种肥(N1)、苗肥(N2)、拔节肥(N3)、大喇叭口肥(N4)和抽雄肥(N5)5个施氮时期处理,以不施氮肥(N0)为对照,研究施氮时期对夏玉米茎秆形态学、解剖学和机械力学特征以及田间倒伏率的影响。【结果】施氮时期对夏玉米茎秆形态学、解剖学及机械力学特征均有显著影响(P<0.05)。N1、N2、N3处理能明显促进夏玉米茎秆发育,植株重心、穗高系数、基部第3节间长与粗、硬皮组织厚度、表皮层厚度及大小维管束数目、节间抗折力、硬皮穿刺强度和植株抗拉力均显著大于N0处理;其中,N1、N2处理夏玉米基部第3节间长粗比值显著小于N0处理,N3处理则表现出略大于N0趋势;田间倒伏率表现为N1、N2显著低于N0和其他施氮处理,N3略大于N0处理;N4处理下,夏玉米植株穗高系数、基部第3节间长与N0无明显差异,节间粗、各项解剖学及力学指标显著高于N0,节间长粗比值表现为略低于N0处理,田间倒伏率较N0显著降低;N5处理对夏玉米茎秆发育无明显影响,节间各项形态学、解剖学和力学特征与N0差异不显著,田间倒伏率随着夏玉米植株重心和穗高系数的显著降低而明显低于N0处理。从产量及产量构成因素来看,各施氮处理夏玉米穗粒数、粒重及产量均显著大于N0处理(P<0.05),其中,N3、N4处理穗粒数和粒重均处于较高水平,增产幅度最大;N1、N2处理穗粒数最多,但粒重较低,增产幅度低于N3、N4处理;N5处理虽然粒重最高,但穗粒数较其他施氮处理显著降低,最终增产幅度不大。【结论】合理的施氮时期可显著促进夏玉米茎秆基部节间发育,显著降低节间长粗比值,增强植株抗茎倒伏能力;种肥、苗肥作用最显著,但因粒重较低进而降低了增产幅度;拔节期施氮节间长增长迅速进而导致了节间长粗比值增加,植株抗茎倒伏能力降低,玉米栽培管理中应尽量避免;大喇叭口期施氮可明显促进茎粗增加,进而降低节间长粗比和田间倒伏率,同时穗粒数和粒重较高,增产幅度最大。因此,结合前人研究结果表明,采用播种或苗期少量施氮,大喇叭口期重施氮肥的分次施氮措施有利于促进夏玉米茎秆和雌穗发育,提高夏玉米产量及植株抗茎倒伏能力。关于最佳氮肥配比有待进一步系统研究。

灌水次数和施钾量对冬小麦茎秆形态特征和抗倒性的影响

为进一步明确兼顾节水高产抗倒的最佳灌水与施钾量组合,以冬小麦品种藁优2018为材料,通过二因素随机区组试验,研究了3种灌水次数(不灌溉、灌拔节水、灌拔节水和扬花水)和4个施钾量(施K_2O0、75、150和225kg·hm^(-2))对冬小麦茎秆形态特征和抗倒性的影响。结果表明,随灌水次数和施钾量的增加,小麦株高和重心高度显著增高,茎秆基部2个节间的单位长度干重、直径、机械强度和抗倒指数显著增加。而茎秆壁仅随施钾量的增加而显著增厚。小麦产量和3个产量构成因素也随灌水次数和施钾量的增加而增加,但4个施钾量之间的千粒重差异不显著,K225与K150之间的穗数、穗粒数和籽粒产量差异不显著。茎秆抗倒指数与茎秆基部第1、2节间的单位长度干重、直径呈极显著正相关,与株高、重心高度也呈极显著正相关。综合各项指标,春季在拔节期和扬花期灌2次水,施K_2O 150kg·hm^(-2)有利于实现小麦高产和钾肥高效,且茎秆抗倒性能较好。

外源NO对NaCl胁迫下棉苗主要形态和相关生理性状的影响

【目的】研究不同浓度外源NO供体硝普钠(SNP)对不同NaCl胁迫程度下棉苗生长和叶片生理性状的影响。【方法】采用水培处理,试验设2个NaCl水平(50和100 mmol.L-1),各NaCl水平下设4个SNP浓度(0、50、100和200μmol.L-1),同时设对照(0 mmol.L-1NaCl,0μmol.L-1SNP),处理10 d后测定棉苗形态指标和叶片主要生理指标。【结果】NaCl胁迫抑制棉苗生长;外源NO供体SNP进一步抑制NaCl胁迫下棉苗节间伸长,显著降低植株含水量,尤其是根和茎的含水量;SNP处理显著增加轻度盐胁迫(50 mmol.L-1NaCl)下棉苗比叶重,50—200μmol.L-1SNP处理下比叶重增加10%—18%;SNP处理提高了高盐(100 mmol.L-1NaCl)胁迫下棉苗叶片可溶性蛋白含量和叶绿素a/b值,显著提高了叶绿素a、b含量,以50μmol.L-1SNP处理效果最显著,叶绿素a、b分别增加10.9%和9.8%;SNP显著提高了NaCl胁迫下叶片SOD活性和POD活性,降低了CAT活性。【结论】外源NO能够抑制棉苗节间伸长,缓解高浓度NaCl胁迫下棉苗叶绿素的降解,增强叶片抗氧化能力,改善叶质。本试验条件下,SNP对棉苗盐胁迫的缓解作用以50—100μmol.L-1为宜,高浓度(200μmol.L-1)SNP处理加剧了盐胁迫对棉苗的伤害。

行距配置和化控对冬小麦茎秆质量和抗倒性能的影响

为明确行距配置和多效唑化控对小麦茎秆质量和抗倒性能的影响规律,采用裂区试验,研究了行距配置(12cm等行距、15cm等行距、12.5cm+12.5cm+20cm共3个水平)和多效唑化控(对照、起身期化控、拔节期化控3个水平)对冬小麦茎秆形态的影响。结果表明,株高、茎秆重心高度和节间长度基本上以15cm等行距处理的最小,12cm等行距处理的最大,这2种行距配置之间拔节期和开花以后的株高及成熟时基部节间长度差异均显著(P<0.05);而基部节间粗度、秆壁厚度、单位长度节间干重、茎秆机械强度及抗倒伏指数基本上以15cm等行距处理的最大或较大,12cm等行距处理的最小。起身期和拔节期喷施多效唑处理的小麦株高、节间长度和茎秆重心高度显著降低,基部节间粗度、秆壁厚度、茎秆机械强度有所增加,抗倒伏指数显著增大。除基部第二节间长度外,行距配置与化控互作对其他指标的影响不显著(P>0.05)。抗倒伏指数与株高、节间长度、重心高度呈极显著(P<0.01)负相关(相关系数分别为-0.42、-0.76和-0.63),与茎秆机械强度、第1和第2节间单位长度干重、第2节间秆壁厚度呈显著或极显著正相关(相关系数分别为0.97、0.42、0.64和0.64),与第2、第3节间粗度和第3节间秆壁厚度相关不显著。因此,15cm等行距种植配合起身期或拔节期多效唑化控,可提高小麦茎秆质量和抗倒性能。

播后镇压和冬前灌溉对冬小麦干物质转移和氮素利用效率的影响

为明确播后镇压和冬前灌溉对高产冬小麦干物质和氮素转移及氮素利用效率的影响,以冬小麦品种石新828和石麦12为材料,采用裂区田间试验,于开花期和成熟期,测定不同器官的干物质和氮积累量和转移量、籽粒产量、蛋白质产量、氮吸收效率和氮肥生产效率。结果表明,冬灌和镇压处理下,2个品种开花期和成熟期的干物质积累量下降,开花前各营养器官干物质的转移量、转移率及对籽粒的贡献率均降低,但开花后籽粒中的干物质积累量增加。冬灌处理小麦成熟期的总干物质积累量和产量下降。冬灌处理下,石新828开花后籽粒中的氮积累量增加,开花后氮素对籽粒的贡献率提高,但各器官的氮转移量显著降低,籽粒氮积累总量显著减少,氮吸收效率下降;冬灌对石麦12成熟期籽粒氮素积累量影响不显著。与不镇压相比,镇压处理下,2个品种开花期的氮积累总量和不同器官中的氮积累量均降低,而成熟期各器官氮积累量及分配比例的差异均不显著。镇压处理与不镇压处理相比,2个品种开花前营养器官中的氮转移量、转移率和贡献率均降低,但是开花后的氮积累量及其对籽粒氮的贡献率提高,其中,镇压的石麦12开花前氮转移量、贡献率和开花后氮积累量、贡献率与不镇压的差异达显著水平;成熟期籽粒氮素积累量的差异不显著。建议在足墒播种条件下不必进行冬灌,应根据播种前后土壤和水分条件确定是否需要镇压。

表油菜素内酯对冬小麦产量及氮素吸收、积累和分配的影响

为明确表油菜素内酯对高产小麦氮素吸收积累和产量的调控作用,以小麦品种石麦18为材料,设置起身期、起身期＋孕穗期、孕穗期3个喷施时期为主区,0~0.15mg·L^-1 4个喷施浓度为副区的裂区试验,测定小麦各器官含氮量、产量及其构成因素。结果表明,起身期或孕穗期1次喷施或起身期＋孕穗期2次喷施0.05或0.1mg·L^-1表油菜素内酯时,小麦穗粒数、千粒重和产量均提高。喷施以后植株含氮量和氮积累量增加,生育后期氮在茎和穗中的分配比例提高,氮的净吸收量和花后向籽粒的净转运量增加。其中,起身期喷施或起身期＋孕穗期2次喷施0.1 mg·L^-1表油菜素内酯的上述作用最显著,孕穗期喷施0.05mg·L^-1的上述作用最显著。在所有处理中,起身期＋孕穗期2次喷施0.1mg·L^-1的效果最明显,其次为起身期喷施0.1mg·L^-1。起身期喷施的作用高于孕穗期喷施。因此,冬小麦应用表油菜素内酯,以起身期或起身期＋孕穗期2次喷施0.1mg·L^-1为宜。

播后镇压和冬前灌溉对土壤条件和冬小麦生育特性的影响

为揭示冬灌和镇压的作用,以冬小麦品种石新828和石麦12号为材料,研究了冬灌和镇压措施对麦田土壤水热条件和冬小麦生育特性的影响。结果表明,与不冬灌相比,冬灌条件下,冬季和春季土壤含水量提高,土壤温度较稳定。与不镇压相比,镇压处理的冬前和起身期土壤含水量及冬前夜间土壤温度提高。冬灌处理冬小麦在越冬后各时期的总茎数、LAI、干物质积累量有所降低,开花期叶片光合速率显著下降,灌浆后期叶片SPAD值下降也较快,每穗总小穗数、结实小穗数、穗粒数和产量均减少。镇压使小麦开花前干物质积累量减少,但对成熟期干物质积累量影响不显著,因为开花后光合速率提高,叶片SPAD值下降较缓慢,开花后干物质积累较多。镇压处理成熟期的单位面积穗数降低,但由于穗粒数和千粒重提高,镇压与不镇压的产量差异不显著。从本研究结果看,冬灌是一项防冻保苗的有效措施,与播后镇压配合可减缓冬季低温和温度剧烈变化对小麦的不利影响。

短日照对不同叶龄红小豆幼苗的诱导效应

以中晚熟红小豆品种冀红小豆4号为材料,于2006—2008年在河北农业大学植物标本园,设置自然光周期(CK)、12h光周期处理,零叶龄(LF)～四叶龄幼苗5个处理,以CK作为对照,从对生真叶出土开始观测不同处理的生育进程、成花及生理指标,成熟时测定干物质积累、产量组分及小区产量。结果表明,短日照降低株高、茎粗并减少主茎节数,促进分枝形成,对较小叶龄植株作用明显;短日照诱导抑制植株各部位干物质的积累量,主要在真叶至第1复叶展平期间影响显著,其中对生物产量和经济产量影响最大;短日照影响生育进程,二叶龄之前的影响较为明显,不利于产量的形成。短日诱导明显缩短生长前期,另外三叶龄短日照处理可显著提高百粒重;短日照明显增强超氧化物酶(SOD)与过氧化物酶(POD)活性,增加游离氨基酸(SAA)、可溶性蛋白(SPRO)、赤霉素(GA)、细胞分裂素(CTK)与脱落酸(ABA)含量,并在一定程度上提高GA/ABA。短日照诱导对不同叶龄红小豆生长、生理及产量所产生的影响,整体趋势是生长前期效应相对显著。

限水减氮对小麦旗叶光合特性和群体干物质积累与分配的影响

为明确微喷灌条件下限水减氮对小麦旗叶光合特性、干物质积累与分配的影响,2014—2015年,在河北省石家庄市藁城区设置了灌水和施氮量的2因素裂区试验,测定小麦的相应指标。结果表明:W3处理的小麦灌浆前期旗叶的净光合速率(Pn)、最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学速率(ΦpsⅡ)比对照WCK显著降低,灌浆中后期与对照WCK(拔节期67.5mm、开花期67.5mm)相比差异不显著;成熟期干物质在籽粒中的分配量显著高于W1(拔节期67.5mm)和W2(拔节期37.5mm、开花期30mm),与WCK相比显著降低,但成熟期干物质在籽粒中的分配比例与WCK差异不显著;花前干物质转移量、转移率及对籽粒贡献率都显著高于WCK,花后干物质积累量比WCK低11.39%;成熟期生物产量和籽粒产量较WCK分别降低7.15%和7.95%,灌溉水生产效率分别提高85.69%和84.10%;水分生产效率达到25.32 kg/hm2·mm。施N 120,180和240kg/hm2的3个处理间各指标差异都不显著。综合小麦籽粒产量和水氮生产效率表现,小麦灌水拔节期37.5mm、开花期15mm、灌浆期15mm的灌溉模式(即W3处理)结合总施N 120kg/hm2为本试验条件下的最优限水减氮组合。