不同降水年型水分运筹对冬小麦产量及其构成的影响

为明确不同降水条件下实现小麦产量及构成提高的灌水策略,以冀麦585为试验材料,于2010—2017年小麦季设置W0 (雨养)、W1 (拔节)、W2 (拔节、开花)、W3 (拔节、开花、灌浆)和W4 (越冬、拔节、开花、灌浆) 5种灌水处理,分析了不同降水年型下降水、灌水与小麦产量及构成的关系。结果表明:(1)不灌水条件下多数年份的小麦产量在6400~6800kghm^(–2),穗数与产量显著正相关(r=0.860*);增加灌水,产量、穗粒数和千粒重增加,但每增1水增产率显著下降(由13.8%下降到1.7%)。(2)生育期总降水量及阶段降水量与产量无明显相关关系,总降水量对千粒重的影响高于其他因素;W0和W1条件下,总降水量对穗粒数的影响>穗数,增加灌水后反之,而该条件下穗粒数与拔节前降水呈显著正相关且W0下与2月1日至拔节前降水的相关性>播种到拔节前,但随灌水增加其相关性降低;除W4灌水与穗粒数和千粒重相关性>降水且相关显著以外,W1~W3条件下其相关性降水>灌水,这表明灌水缓解降水不足对穗粒数的影响。(3)前多后少年型(拔节前后降水88.2 mm+29 mm)穗粒数和千粒重最高,且3水产量最高,但与2水无差异;相对均衡年型(拔节前后降水<60mm,30~80mm)的小麦产量及构成总体偏低但相对稳定,灌水后穗粒数和千粒重增加,但影响相对较小,2~3水产量差异显著(后期降水<36mm)(增产率为10.5%和22.9%);前少后多年型(拔节前后降水<25 mm, 40~90 mm)增加灌水最高穗粒数增加1.5~7.1粒,多水处理下千粒重差异较小, 4月无有效降雨时灌溉3水较2水产量显著增加13.4%。因此,本区域小麦拔节前降水量低于60mm时(尤其低于25mm)灌溉拔节水对穗粒数增加作用明显;相对均衡年型拔节后降水低于36mm、前少后多年型4月份无明显有效降水年度灌溉3水,其他年度灌水2次可实现有限灌水下的产量最大化。

播期对小麦子粒品质和产量性状的影响

研究播期对冬小麦子粒品质和产量性状的影响,可以明确气候条件变化下产量与品质协同提高的适宜播期。2017~2019年于不同的气候年型下连续2 a在河北藁城进行大田试验,播期设9月25日、10月5日、10月15日、10月25日和11月4日5个处理,分析不同气候年型下各播期处理的小麦子粒品质和产量性状变化。结果表明:播期对子粒品质影响较大,不同气候年型规律不一致,其中,在重度干热风年型,10月5日前播种子粒灌浆充足,品质较高;而在普通的干旱年型,10月15日播种子粒品质较高,包括较高的子粒粗蛋白含量、湿面筋含量、沉淀指数、稳定时间、容重和硬度。小麦10月5~15日播种,后期旗叶叶绿素含量保持较高水平,产量和收获指数均较高。冬前≥0℃积温为410~549℃时,小麦单位面积穗数较多,穗粒数适中;积温为733℃时,小麦单位面积穗数降低;积温为279℃时,穗数和穗粒数均降低。10月15日适期晚播对小麦穗部性状影响不大;但播期继续推迟,穗部性状变差,表现为穗长明显缩短,10粒以下小穗数、不孕小穗数和不孕小穗比例增加。本试验条件下,小麦10月5~15日播种可获得较高的产量和子粒品质,该研究为气候变暖背景下冬小麦适期晚播技术提供了依据。

夏玉米12展叶期补灌的增产效应及其影响因素

为制定华北地区夏玉米稳产节灌制度,研究了夏玉米长期不同施氮量及生育期降水对12展叶期补灌的增产效应。采用两因子裂区试验,灌水量为主区,设限水(W1)和适水(W2);施氮量为副区,纯氮分别为0、60、120、180、240和300 kg/hm^(2)。结果表明施氮水平明显影响12展叶期补灌增产效应,施氮量≤60 kg/hm^(2)土壤全氮和有机质含量从第2和第4年开始逐年下降,多数年份12展叶期补灌增产效应基本消失;施氮量≥120 kg/hm^(2)土壤养分含量升高或基本维持平衡,补灌的增产效应较大。12展叶期补灌的增产效应受播种-12展叶期有效降水量的影响,该时期降水量≥136 mm时,播前灌1次水即可维持较高的产量水平;降水量<136 mm时,12展叶期补灌可优化穗粒数和千粒重,增产效果显著。综合分析,夏玉米在灌溉播前水前提下,播种–12展叶期有效降水量可作为12展叶期灌水与否的重要决策依据。

75%嗪草酮水分散粒剂对夏大豆田阔叶草的防除效果及其安全性

采用田间小区试验法研75%嗪草酮水分散粒剂对大豆田阔叶草的除草效果及安全性。结果表明,在夏大豆播后苗前喷施土壤处理75%嗪草酮水分散粒剂506.26、562.50、618.75 g/hm^(2),对杂草的鲜重总防效分别为89.2%、93.3%、94.7%,对马齿苋的鲜重防效分别为89.1%、91.3%、95.0%,对反枝苋的鲜重防效分别为98.1%、98.9%、95.4%,处理间差异均不显著;对酸浆的鲜重防效分别为46.4%、80.6%、88.6%,562.50 g/hm^(2)与618.75 g/hm^(2)处理间差异不显著,均与506.26 g/hm^(2)处理差异显著。75%嗪草酮水分散粒剂处理后,夏大豆出苗正常,苗后表现出轻微的药害症状,测产结果显示,各剂量处理与人工除草处理差异不显著,但显著高于空白对照。75%嗪草酮水分散粒剂在夏大豆田中的推荐使用剂量为562.50~618.75 g/hm^(2),该剂量下药后45 d对阔叶草的鲜重防效为93.3%~94.7%,且对夏大豆安全。

氟噻草胺在大豆田的除草效果和安全性

为了明确氟噻草胺在大豆田的应用效果,2016年和2017年在河北省进行田间小区试验,研究氟噻草胺的除草效果和安全性。结果表明,在大豆播后苗前使用氟噻草胺进行土壤处理,能够有效防除禾本科杂草和部分小粒种子阔叶杂草,对铁苋菜的防效较低,对杂草的鲜重防效高于株数防效。使用氟噻草胺后,大豆生长正常,产量较空白对照有显著性增加。推荐氟噻草胺在大豆田的使用剂量为630~810 g a.i./hm^2,该剂量下药后28 d对杂草的合计鲜重防效达84.9%~92.0%,且对大豆安全。氟噻草胺的杀草谱和防效与乙草胺相近,可以作为乙草胺的替换产品在大豆田使用。

52%精异丙甲草胺·丙炔氟草胺悬乳剂防治花生田一年生杂草的效果及其安全性评价

2017年和2018年采用田间小区药效试验的方法,评价52%精异丙甲草胺·丙炔氟草胺悬乳剂对花生田一年生杂草的防治效果和对花生的安全性。结果表明,52%精异丙甲草胺·丙炔氟草胺悬乳剂能有效防除河北省花生田一年生杂草,如马唐、牛筋草、马齿苋、反枝苋、酸浆等,适宜剂量为780~975 g a.i./hm^(2),对杂草鲜重总防效为88.2%~100.0%,防效均高于丙炔氟草胺和精异丙甲草胺2个单剂。52%精异丙甲草胺·丙炔氟草胺悬乳剂对花生出苗、生长和发育无影响,产量比空白对照增产30%以上,该药剂在花生播后苗前施药对花生安全。

植物生长调节剂对小麦灌浆期干热风的缓解效应

为筛选抗干热风的植物生长调节剂,缓解灌浆期高温低湿对小麦叶片功能的损害,2018~2020年以小麦品种山农28和师栾02-1为试材,采用温室增温除湿鼓风的方式,研究了3种植物生长调节剂(天达2116、旱地龙和艾富莱)对灌浆期小麦生理指标和产量的影响。结果表明:3种植物生长调节剂均可提高小麦旗叶的SPAD值、净光合速率(Pn)、有效光量子产量(QY)、光化学量子效率(Fv/Fm)和相对含水量,增大冠气温差,提高千粒重和产量。其中,喷施天达2116效果最好,与磷酸二氢钾对照(CK_(1))和清水对照(CK_(2))相比,小麦旗叶SPAD值分别提高9.7%~28.8%和6.5%~16.9%,Pn提高23.9%~49.3%,QY分别提高1.8%~8.9%和5.2%~5.6%,Fv/Fm分别提高2.0%~5.2%和3.0%~5.8%,相对含水量分别提高4.1%~8.2%和3.7%~8.1%,冠气温差分别提高1.2~4.6℃和0.5~1.8℃,千粒重分别增加0.7~1.4 g和1.1~1.8 g,产量分别提高7.3%~9.6%和5.9%~13.4%。在小麦生育中后期喷施2次天达2116,可显著增强叶片生理活性、降低冠层温度,有效缓解灌浆后期干热风对小麦造成的伤害程度,明显提高千粒重和产量。