基于GIS的山东省≥0℃热量资源时空变化特征分析

利用1961—2015年山东省17个气象站点和山东省周边12个气象站点的日平均气温资料和该区域的DEM(数字高程模型)数据,采用混合插值方法和线性倾向估计方法,对山东省≥0℃初、终日、持续日数和积温的时空变化特征进行分析。结果表明,山东省≥0℃初日的空间分布呈现南部早、北部晚、山区早和平原地区晚的特征;≥0℃终日的空间分布呈现南部、沿海地区晚和中部、北部地区早的特征;≥0℃持续时间的空间分布为南部、沿海地区长,中部山区、内陆及北部地区短;≥0℃积温空间分布特征为由西南向东北逐渐降低。近55年来山东省17个气象站≥0℃初日均呈现提前趋势,平均气候倾向率为2.74d/10a,且除烟台外,其他站点的提前趋势均达到显著水平;≥0℃终日的变化未呈现明显的规律,且所有站点的变化趋势均未达到显著水平;≥0℃持续时间和积温均呈现增加趋势,其气候倾向率分别为4.33d/10a和65.86(℃·d)/10a,且除菏泽、兖州、日照、青岛、烟台和威海的≥0℃持续时间的变化未达到显著水平外,其余站点≥0℃持续时间和积温的变化趋势均达到显著水平。

基于GIS的山东省籽粒机收夏玉米最晚生理成熟期的时空分布特征分析

利用1991—2019年山东省境内17个气象站点和周边11个气象站点的日平均气温资料和该区域的DEM(数字高程模型)数据,采用混合插值方法和线性倾向估计方法,对山东省冬小麦越冬始期和籽粒机收夏玉米最晚生理成熟期的时空变化特征进行分析。结果表明:山东省冬小麦越冬始期的空间分布呈现北部早、南部晚和山区早、沿海地区晚的特征,整体上呈现由北向南向东逐渐推迟的趋势,除中部高海拔地区外其它地区的冬小麦越冬始期变化范围为11月24日至12月10日。山东省籽粒机收夏玉米最晚生理成熟期的空间分布也呈现北部早、南部晚和山区早、沿海地区晚的特征,除中部高海拔地区外山东省籽粒机收夏玉米最晚生理成熟期的变化范围为9月24日至10月8日。1991—2019年间,山东省17个气象站点冬小麦越冬始期的平均气候倾向率为0.62 d/10a,总体呈推迟趋势;籽粒机收夏玉米最晚生理成熟期的平均气候倾向率为1.13 d/10a,总体也呈推迟趋势。

山东省≥0℃和≥15℃终日的时空变化特征分析

选取山东省境内17个气象站1986—2015年的逐日平均气温数据,采用线性倾向估计方法和空间插值方法,对山东省≥0℃终日和≥15℃终日的时间和其间的积温的时空变化特征进行分析。结果表明:山东省≥0℃终日的空间分布呈现南部和沿海地区晚、中部和北部地区早的特征;近30年来山东省17个气象站点≥0℃终日的变化均未达到显著水平。山东省≥15℃终日的空间分布呈东部沿海地区晚、中部地区早的特征;近30年来山东省17个气象站点≥15℃终日的变化总体呈推迟趋势。山东省≥0℃终日至≥15℃终日期间活动积温的空间分布特征为西南地区高、东北地区低,呈现出由西南向东北逐渐降低的趋势;近30年来≥0℃终日至≥15℃终日期间活动积温变化均未达到显著水平。

种衣剂处理对低温胁迫下花生种子萌发及幼苗生长和生理特性的影响

花生播种期易受低温胁迫,为明确种衣剂处理对低温胁迫下花生种子萌发、幼苗生长和生理特性的影响,以常温(25℃)处理为对照(CK),设8℃和10℃两个低温胁迫处理,各温度下设种衣剂包衣和清水浸润对照两种处理方式,研究种衣剂处理对低温胁迫下花生种子活力、幼苗干物质积累、根系形态特征和光合生理的影响。结果表明,相对于常温处理,8℃低温胁迫处理显著降低了花生种子发芽势(5.9%)、发芽率(7.7%)、发芽指数(11.0%)、种子活力指数(6.9%)和幼苗叶片SPAD值(11.4%),同时对幼苗根系生长产生抑制作用,其根长、根表面积和根体积较25℃常温和10℃低温胁迫处理分别显著降低50.0%~50.2%、44.9%~48.1%、48.2%~48.5%,但8℃低温胁迫处理对花生幼苗地上部和地下部干物质积累、最大光化学效率及胞间二氧化碳浓度、气孔导度、净光合速率和蒸腾速率等光合参数均无显著影响;种衣剂处理显著提高了8℃低温胁迫下花生种子的发芽势(8.2%)、活力指数(10.9%)和花生幼苗根长(45.1%)及根表面积(38.4%),但对10℃低温胁迫和常温处理均无显著影响,同时,种衣剂处理还显著提高了常温处理下花生幼苗干物质积累、最大光化学效率和功能叶片光合特性以及10℃低温下地上部干物质积累和最大光化学效率,但对8℃低温胁迫无显著作用。综上,花生种子萌发和幼苗根系生长对低温胁迫的响应更加显著,而种衣剂处理可以通过改善上述指标缓解低温胁迫,改善轻度低温胁迫和常温处理下花生幼苗生长的干物质积累和光合生理。

滴灌水肥一体化下施氮量和追氮时期对夏玉米籽粒品质及淀粉糊化特性的影响

为探究黄淮海平原东部地区滴灌水肥一体化条件下,不同施氮量及追氮时期组合对夏玉米籽粒品质、淀粉糊化特性和产量的影响,选用玉米主推品种‘郑单958’为试验材料,设置施氮量180 kg/hm2(N1)和210 kg/hm2(N2)两个氮肥处理水平及拔节期+大喇叭口期(W1)、拔节期+开花期(W2)、拔节期+大喇叭口期+开花期(W3)3个不同追肥时期组合。结果表明:拔节期+大喇叭口期+开花期追肥处理(N1W3、N2W3)籽粒淀粉含量、粗蛋白含量、可溶性糖含量和产量显著高于其他处理,籽粒粗脂肪含量显著低于其他处理。相关性分析表明:籽粒支链淀粉含量与峰值黏度、谷值黏度、崩解值、最终黏度、回复值、粗蛋白含量、可溶性糖含量呈显著正相关,与糊化温度、峰值时间、粗脂肪含量呈显著负相关。增加追氮频次改善籽粒直链淀粉与支链淀粉的比例和淀粉的糊化特性,提高了籽粒品质。N1W3与N2W3相比,籽粒品质与淀粉糊化特性差异不显著,但是N1W3处理减少氮肥的投入,节约投入成本,为本试验的推荐处理。

不同玉米品种籽粒灌浆与脱水特性的差异性研究

黄淮海区域夏玉米收获期籽粒含水率高、粒收质量差等问题突出,成为制约该区域玉米全程机械化发展的瓶颈。本研究对不同夏玉米品种籽粒灌浆与脱水特性差异进行分析,以期为黄淮海夏玉米籽粒机收品种筛选与推广提供理论依据。试验以粒收品种迪卡517(DK517)、京农科728(JNK728)和穗收品种郑单958(ZD958)为材料,分析其籽粒灌浆进程参数、脱水参数及产量等指标。结果表明,籽粒灌浆期JNK728的百粒重均高于DK517、ZD958,生理成熟期的百粒重较其分别增加31.79%、 22.33%。与ZD958相比,DK517、JNK728籽粒灌浆起始势(R_(0))两年平均值分别增加89.71%、69.12%,灌浆活跃期(P)两年平均分别增加21.62%、21.83%;DK517的籽粒含水量始终低于JNK728、ZD958,生理成熟期的籽粒含水量比同时期JNK728、ZD958分别减少33.12%、25.69%;DK517籽粒总脱水速率、生理成熟后平均脱水速率两年平均分别比JNK728、ZD958高5.62%、7.15%和60.74%、47.49%。相关性分析结果表明,生理成熟后平均脱水速率与籽粒总脱水速率极显著或显著正相关。2020年,DK517产量最高(10 275 kg/hm^(2)),比ZD958、JNK728分别显著增加14.17%、23.38%,2021年JNK728、DK517分别比ZD958显著增产22.53%、10.96%。两年平均产量表现为DK517> JNK728> ZD958。可见,粒收品种DK517和JNK728具有较长灌浆活跃期和较高灌浆起始势以及较高籽粒总脱水速率等特征,并且,DK517表现为生理成熟前、成熟后平均脱水速率均较高,而JNK728的快速脱水优势主要表现在生理成熟前。

花生种子受低温胁迫后萌发幼苗生长及生理特性研究

花生收获期易受低温胁迫,为研究低温胁迫对不同成熟度花生种子萌发、幼苗生长和叶片生理特性的影响,以青花7号花生品种为材料,以十成熟(完熟)未受低温胁迫的种子为对照(CK),研究了九成熟2℃低温胁迫(T1)、九成熟-1℃低温胁迫(T2)、十成熟2℃低温胁迫(T3)和十成熟-1℃低温胁迫(T4)处理下种子萌发幼苗的最大光化学效率(Fv/Fm)、干物质积累和内源激素含量变化。结果表明:与CK相比,低温处理的种子萌发后幼苗Fv/Fm受到抑制,且种子成熟度越低,受低温胁迫的影响越明显;出苗后10~18 d,T1和T2处理幼苗地上部干物质重均显著低于CK,各低温处理下幼苗地下部干物质重与CK均无明显差异,但在22~26 d均显著高于CK;各处理下GA3、ZR、IAA和ABA含量随幼苗生长的变化趋势一致,但各取样时期的内源激素含量因胁迫温度和成熟度不同表现出明显差异,在出苗后10 d,T1-T4处理下萌发幼苗的(IAA+GA3+ZR)/ABA比值较CK分别降低12.82%、25.64%、25.64%和38.46%,而出苗后26 d,较CK分别提升47.62%、42.11%、60%和46.34%;温度对GA3、ZR、ABA和(IAA+GA3+ZR)/ABA比值影响极显著,对Fv/Fm值影响显著,成熟度对GA3和ZR影响极显著;(IAA+GA3+ZR)/ABA比值与幼苗干物质积累呈较强正相关,与根冠比和Fv/Fm呈现负相关。基于本研究,建议在低温冷害多发区,花生应在充分成熟后收获,以避免低温胁迫造成种子质量下降和幼苗生长受限。

优化管理对小麦-玉米轮作系统植株干物质积累、转运与产量的影响

针对小麦-玉米轮作种植系统中因秸秆处理不当、肥料施用不合理造成的农田土壤退化、作物减产等问题,本研究设置6种水肥结合秸秆优化管理模式,探究其对小麦、玉米干物质积累、转运和产量的影响,以期为改善小麦-玉米轮作系统田间管理提供科学依据。试验以农民常规管理模式(漫灌+常规施肥+秸秆还田)为对照(CK),设两种水肥优化方案———滴灌+增效复混肥+稳定尿素(水肥优化Ⅰ,SS)、水肥一体+增效复混肥(水肥优化Ⅱ,SF),每种水肥优化方案下设3种秸秆处理方式———秸秆还田、秸秆还田+腐解剂(D)、秸秆不还田+秸秆炭(C),共组合为6个处理,分别标记为SS、SSD、SSC、SF、SFD和SFC。研究发现,SSC处理可有效提升玉米干物质积累和转运,花前干物质转运量、转运效率和花前干物质对籽粒的贡献率较CK分别显著提高56.6%、7.14个百分点和10.93个百分点;SS处理下小麦干物质积累量最高,其花后干物质积累量较其他处理显著增加23.2%(SSD)~115.1%(SF);SFD处理可有效促进干物质转运,其花前干物质转运效率、对籽粒的贡献率分别较CK显著提高3.04个百分点和7.08个百分点。SSC、SFD处理的玉米、小麦产量均显著高于其他处理,分别较CK显著提升21.8%、16.2%(SSC)和14.2%、23.6%(SFD)。综上,各优化措施处理中,SSC和SFD模式均能有效提升植株干物质积累并协调其向籽粒转运,提高成熟期籽粒干物质分配比例,提升小麦-玉米轮作系统下作物产量,可在生产中推广应用。

不同花生轮作模式对土壤酶活性的影响

通过探究不同花生轮作模式对耕层土壤酶活性的影响,为改善土壤理化性状、提高作物生产效率提供科学依据。针对水田和旱地两种起始田,在长江中下游地区设小麦—花生和油菜—花生两种轮作模式,以花生连作为对照,开展3年定位试验,探究不同轮作模式对0~20 cm和20~40 cm土层土壤脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性的影响。研究发现,起始田块及种植模式对土壤酶活性均有极显著影响。在旱地起始田下,与花生连作相比,油菜—花生轮作模式提高了0~20 cm土层土壤过氧化氢酶(6.5%)和脲酶(4.7%)活性;在水田起始田,小麦—花生轮作模式土壤碱性磷酸酶敏感性最低(-17.2%~-6.6%),与花生连作和小麦—花生轮作相比,油菜—花生轮作提高了0~20 cm土层土壤过氧化氢酶活性(4.7%~4.8%);相同种植模式相同土层深度下,四种土壤酶活性均表现为水田高于旱地,而同一起始田相同种植模式,土壤酶活性表现为0~20 cm土层高于20~40 cm土层,且以水田起始田,花生连作下碱性磷酸酶活性的表现最为明显(129.6%);除0~20 cm土层过氧化氢酶活性外,土壤脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性均表现为花生连作>油菜—花生轮作>小麦—花生轮作。综上,起始田块类型和种植模式均可显著改变土壤酶活性,花生连作更有利于土壤酶活性的提高,这可能与其休闲期较高的杂草生物量和多样性有关。

施氮部位对花生生长、氮素积累和产量的影响

本研究旨在探索结荚层和根系层施氮对花生生长、氮素积累和产量的影响。通过模拟大田试验,在花针期采用相同氮素施用条件下,比较了不同施肥方式的效果。结果表明,在结荚期,结荚层施肥比对照处理的株高和第一对侧枝长显著提高12%和9%以上;与对照相比,结荚层和根系层施肥均可以提高花生总果针数,其中2022年结荚层比根系层处理的总果针数重显著提高了5.97%;在饱果成熟期,结荚层施肥比对照处理的株高显著提高10%以上;与对照相比,结荚层和根系层施肥均可以提高花生第一对侧枝长和总果针数;结荚层和根系层施肥处理的根、茎、叶、果针、荚果等干物质积累量和氮素积累量均比对照处理显著提高;与对照组相比,结荚层施肥处理单株果重、单株果数、饱果数、百果重比对照组普遍提高20%以上;结荚层施肥植株单株果重和单株果数均显著高于根系层施肥15%以上。综上,本研究证明,在结荚层追施氮肥有利于花生生长、氮素积累和提高花生产量。

花生几丁质酶基因的克隆及抗病性验证

为了探讨花生几丁质酶在抵御真菌性病害中的作用,克隆了花生几丁质酶基因并通过遗传转化验证了该基因的功能。以花生品种花育23号基因组DNA和RNA为模板,通过PCR及RT-PCR扩增分别获得长度为1 779 bp的花生几丁质酶基因DNA序列及795 bp的全长cDNA序列。DNA及cDNA序列比对结果表明,该基因包含3个外显子和2个内含子,内含子剪切符合"GT……AG"规则,其cDNA序列被命名为Ah-Chi,编码265个氨基酸,Gen Bank注册号为HQ439775。利用NCBI在线Blast进行序列比对,结果表明,该蛋白产物与水稻、玉米、紫花苜蓿、大豆、拟南芥的相关蛋白的同源性分别达到83%,83%,72%,58%,49%。用Ah-Chi替换掉植物表达载体pCAMBIA1301上的Gus基因,成功构建了植物过表达载体pCAMBIA1301-Ah-Chi。利用农杆菌介导法将pCAMBIA1301-Ah-Chi转化花生胚小叶外植体,获得再生小苗,经嫁接移栽获得再生植株。利用PCR扩增筛选获得转基因阳性植株,RT-PCR扩增结果表明,转基因植株中Ah-Chi基因表达量增加。用黑斑病菌接种转基因植株和非转基因对照植株离体叶片7 d后,发现非转基因植株叶片褐化及坏死程度较为严重,而转基因植株叶片褐化及坏死程度相对较轻,初步说明转基因植株抗病性增强。

干旱胁迫对不同品种小麦旗叶光合特性及产量的影响

为筛选适于山东省旱作区栽培的优良小麦品种,在大田雨养条件下,以‘冀麦5265’、‘鲁麦13’、‘济麦22’、‘临麦6号’、‘青麦6号’5个小麦品种为试验材料,利用叶绿素仪和光合仪分别测定了旗叶SPAD值及净光合速率、蒸腾速率等光合作用相关指标和产量。结果表明:干旱胁迫使小麦旗叶SPAD值降低,‘济麦22’和‘临麦6号’的SPAD值相对较高,说明叶绿素含量较高,叶片持绿性好,旗叶制造光合产物的能力强,抗旱性强。干旱胁迫使小麦旗叶光合速率降低,‘济麦22’降低较多,‘青麦6号’降低较少,‘青麦6号’抗旱性较‘济麦22’更强。干旱胁迫下‘鲁麦13’‘、青麦6号’能在较高的蒸腾速率下保持较高的光合速率。综合考虑,水分充足条件下‘冀麦5265’和‘济麦22’适合本地区推广栽种,在干旱条件下‘鲁麦13’和‘青麦6号’产量较稳定。

不同轮作模式对土壤活性碳组分及矿化的影响

为研究不同花生轮作模式下土壤活性碳库变化,在大田条件下进行定位试验。试验以春花生一年一作(CP)为对照,设置4种轮作种植模式:春花生→冬小麦-夏玉米两年三作(P→W-M)、冬小麦-夏玉米一年两作(W-M)、冬小麦-夏花生一年两作(WP)、冬小麦-夏花生→冬小麦-夏玉米两年四作(W-P→W-M),共计5个处理,研究不同种植模式下土壤有机碳及土壤可溶性有机碳、微生物生物量碳等活性碳组分含量变化和碳矿化特征。结果发现:相较于CP模式,P→W-M模式显著提高了0~40 cm土层有机碳(52.7%~53.3%)、可溶性有机碳(13.3%~344.8%)及微生物生物量碳含量(25.3%~101.4%),W-P模式显著提高了0~40 cm土层有机碳(39.3%~46.8%)及0~20 cm土层可溶性有机碳(271.4%)、微生物生物量碳含量(44.3%),W-P→W-M模式则显著降低了20~40 cm土层各碳组分含量。各种植模式土壤有机碳矿化速率均符合一级动力学模型。CP和W-P模式具有较低的潜在矿化有机碳库,W-M和W-P→W-M模式显著提高了潜在矿化有机碳库与土壤有机碳的比值。研究表明,P→W-M和W-P模式可提升土壤有机碳和活性碳组分含量,有效降低土壤潜在矿化有机碳量,提高土壤有机碳的固持。

化肥减施配施微生物菌肥对盐碱地土壤质量及玉米产量和品质的影响

本试验设置不施肥(CK)、单施化肥(CF)、减施20%化肥+微生物菌肥(CF1)、减施30%化肥+微生物菌肥(CF2)、减施50%化肥+微生物菌肥(CF3)共4个处理,研究化肥减施与微生物菌肥配施对盐碱地土壤质量和玉米产量、品质、经济效益及肥料养分利用效率的影响。结果表明,与CF相比,化肥减施+微生物菌肥处理均降低了土壤pH值和含盐量,降幅分别为5.42%~6.87%和9.18%~20.77%;CF3处理的土壤有机质、微生物总量、微生物量碳含量及过氧化氢酶、脲酶和碱性磷酸酶活性均高于CF处理,增幅依次为19.49%、90.83%、44.24%、42.86%、31.36%和23.13%,其中土壤微生物总量、微生物量碳含量及脲酶和碱性磷酸酶活性达显著水平;以CF2处理的玉米产量、粗蛋白含量、经济效益和肥料农学利用效率最高,分别为7 712.8 kg·hm^(-2)、10.15%、15 755.8元·hm^(-2)和7.11 kg·kg^(-1),较CK增幅依次为38.08%、8.32%、20.83%和58.35%。综上,化肥减施与微生物菌肥配施可改善盐碱地土壤理化环境与生物学性状,提升玉米产量和品质,提高经济效益及肥料养分利用效率。本试验条件下以减施30%化肥+微生物菌肥处理效果较好。

黄河三角洲甜高粱高产高效组合栽培措施研究

本试验以甜高粱品种中科甜438为材料,研究裸地、地膜覆盖2种方式下不施肥和施有机肥、无机肥、无机肥+复合微生物菌剂共4种施肥水平对甜高粱产草量、营养品质和经济效益的影响,旨在为盐碱地甜高粱高效种植提供理论依据与技术指导。结果表明:与CK相比,覆膜和施肥处理均能缩短甜高粱的生长周期,改善农艺性状,提高产量、品质和经济效益。各处理中,覆膜条件下无机肥+复合微生物菌剂配施(MF;)增产增收效果显著,青贮产量、粗蛋白含量、相对饲用价值和经济效益分别为61.92 t/hm;、 8.15%、134.05、12 709元/hm^(2),均高于其它处理,比CK分别增加157.14%、23.67%、20.94%和175.86%,均达显著水平。综合认为,覆膜条件下无机肥+复合微生物菌剂配施是黄河三角洲盐碱地区甜高粱高效优质生产的适宜组合栽培措施。

肥密耦合提高玉米全生育期茎倒抗性

为了探明肥密耦合对玉米茎倒抗性的影响,本试验设置3个施肥量[N、P_(2)O_(5)、K_(2)O用量分别为78.0、112.5、57.0kg/hm^(2)(F1),132.0、139.5、90.0kg/hm^(2)(F2),186.0、168.0、124.5kg/hm^(2)(F3)]和3个密度(6.0万、7.5万、9.0万株/hm^(2))处理进行组合试验,采用遵循结构力学原理的抗茎倒指数作为茎倒抗性的评价指标,并分5个生育时期使用田间原位拉力仪测试茎秆抗弯折力。结果表明,同一密度不同施肥量处理各指标的变化趋势为:6.0万株/hm^(2)密度下抗茎倒指数、弯折力矩和风合力矩均随施肥量的增加而增加;7.5万株/hm^(2)密度下F2处理抗茎倒指数及其组分在3个施肥量中平均表现最优;9.0万株/hm^(2)密度下各施肥量处理抗茎倒指数的变化在各生育时期之间有所不同,而弯折力矩和风合力矩均随施肥量的增加而降低。相同施肥量下,玉米抗茎倒指数、弯折力矩整体上均随密度的增加而呈降低趋势,各生育时期表现基本一致;风合力矩则随密度变化的趋势略有不同。生育时期对抗茎倒指数及其组分的影响最大且远大于其它因素,其效应量分别为0.43、0.30、0.72。综合来看,增加密度的同时适当提高施肥水平才能使玉米植株既可保证产量又可获得更高的抗茎倒指数。本研究结论可为今后玉米的高产栽培提供理论和数据支撑。

玉米茎秆力学性状的边际效应研究

以3个抗倒性不同的玉米品种为试材,分别设置施钾处理,以不施钾为对照,测定南起第1、3、5、7行玉米基部第三节间的抗弯折力、弯折功、截面惯性矩等力学性状,以及纤维素等3种化学组分,并测定植株的产量性状。结果表明:茎秆截面惯性矩、抗弯折力和弯折功的行序间差异达到统计显著水平,行序的总贡献率分别达到19. 5%、27. 5%和18. 7%;钾肥对截面惯性矩的作用达到统计显著水平,总贡献率为4. 1%;品种对抗弯折力和弯折功的作用达到统计显著水平,总贡献率分别为5. 5%和10. 5%;行序对钾含量作用总贡献率最大为9. 9%并达到统计显著水平;行序×钾肥互作对纤维素含量的作用总贡献率最大为12. 6%并达到统计显著水平;品种对木质素含量作用总贡献率为10. 8%并达到统计显著水平;产量性状上,品种的作用占绝对优势,并达到统计显著水平。综之,随行序的增大,玉米茎秆的力学性能下降,从第3行开始各性状基本稳定,所以,为保证茎秆力学数据的准确性和对群体的代表性,玉米田间小区试验至少应从第3行进行取样。

分层施肥对花生光合特性、产量及籽仁品质的影响

为探索适宜分层施肥方案,推进花生绿色生产,在田间条件下,以青花7号花生品种为供试材料,以农民常规施肥(750 kg·hm^(-2))和深松施肥为对照,系统研究二层和三层施肥下,常量施量、减肥10%和20%对花生光合特性、产量及品质的影响。结果表明,分层施肥可提高花生功能叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度,降低胞间CO_(2)浓度,促进植株光合作用的进行;分层不减肥和分层减肥10%均显著提高了花生荚果产量、百果重、百仁重、双仁果率和出仁率,即使减肥20%,花生荚果产量在数值上仍略高于常规施肥;分层施肥改善了花生籽仁品质,提高了蛋白质、脂肪含量和油亚比。综上,分层施肥对花生光合特性、产量及籽仁品质有明显促进作用,相同施肥层次下,改善效果随施肥量降低而下降;相同施肥量条件下,二层与三层施肥效果相当。综合考量田间操作和实施效果,本试验条件下,推荐较优分层施肥方式为二层不减肥或减肥10%。

化肥减量配施生物肥对花生衰老特性、干物质积累及肥料利用效率的影响

不合理施肥已成为限制花生产量提高和品质改善的重要因素之一。为制定花生减肥增效施肥方案,本研究采用黑曲霉菌生物肥替代部分化肥,设6个施肥处理,系统研究了化肥减量并配施菌肥对花生衰老特性、干物质积累和肥料利用效率的影响。研究发现,化肥减量10%配施黑曲霉菌生物肥可显著提高花生功能叶片抗衰老相关酶(SOD、POD、CAT)的活性、明显减低MDA含量、延缓叶片衰老,增加中后期干物质积累、保障荚果产量,可提高植株养分回收利用效率、显著提升肥料农学利用率和偏生产力。花生衰老特性指标与各部位干物质量均呈显著或极显著相关关系,与植株养分积累及肥料利用效率间也呈现一定的相关性。综上,化肥减量配施黑曲霉菌生物肥可作为实现花生绿色、高质、高效生产的有效措施。

施钙量对不同花生荚果发育时期光合碳在植株-土壤系统分配的影响

探究施钙对不同花生荚果发育时期光合碳在植株-土壤系统分配的影响,有利于改善钙肥管理,提升花生产量和土壤有机碳含量。本研究选用普通大花生品种‘花育22’,设置CaO 0、75、150和300 kg hm^(-2)4个施钙梯度,分别记为T0、T1、T2、T3,于盆栽条件下研究施钙量对花生产量和不同荚果发育时期光合碳在花生植株-土壤系统中分配的影响。结果表明,不同施钙量对花生植株总干物质积累无明显影响。适宜施钙量可显著降低花生千克果数和千克仁数,提升花生出仁率、饱果率和荚果产量,在2018年和2019年,T2处理荚果产量较T0可分别提升17.5%和25.1%。基于施钙量与花生荚果和籽仁产量的拟合分析发现,当钙肥施用量为165 kg hm^(-2)和173 kg hm^(-2)时,可分别获得最高的花生荚果和籽仁产量。适宜施钙量可明显提升鸡咀幼果期和荚果膨大期花生植株光合^(13)C的积累量,提升各荚果发育时期^(13)C在花生籽仁中的分配比例,其中,在荚果定型期和籽仁充实期,T2和T3处理下^(13)C在花生籽仁中的分配比例分别可达33.4%~37.2%和38.7%~40.0%。适宜施钙量还可提高花生植株光合^(13)C在土壤中的分配比例,最高可达52.6%(T2),但随着花生荚果发育进程的推进,此分配比例逐渐降低。综上,适宜施钙量可调控不同花生荚果发育时期光合^(13)C在植株-土壤系统的分配,显著提升花生产量和光合^(13)C在花生籽仁和土壤中的分配比例;本研究条件下,推荐适宜施钙量(CaO)为173 kg hm^(-2)。