限量补灌对旱地冬小麦灌浆期旗叶光响应及产量的影响

在大田条件下,以青麦6号为试验材料,研究了5个灌水处理下旱地冬小麦灌浆期旗叶的光合参数、水分利用效率和产量的变化。采用开放式气路测定了小麦旗叶的净光合速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度、蒸腾速率等相关指标,并通过非直角双曲线模型对小麦旗叶的净光合速率进行模拟,得出了旗叶光响应曲线的特征参数。结果表明,在补灌小于两水的情况下,旗叶的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率都随着补灌量的增加呈上升趋势,均以拔节水60mm+灌浆水60mm(W3)的处理最高,而胞间CO2浓度、水分利用效率随着补灌量的增加呈下降趋势;而在补灌三水的情况下,在拔节水60mm+孕穗水60mm+灌浆水60mm(W4)的处理的净光合速率、气孔导度都明显小于补灌一水和两水的处理,而胞间CO2浓度、蒸腾速率却明显大于补灌一水和两水的处理,同时水分利用效率也是所有处理中最低的,表明过量的补灌对旱地小麦灌浆期旗叶的光合作用有消极作用。产量虽然以W3处理的产量为最高,但是除去对照处理,其他4个处理之间产量差异不显著。综合考虑产量、水分利用效率等因素,以拔节水60mm(W1)的处理为达到旱地冬小麦高产的最佳补灌模式。

氮磷配施对“济麦22”小麦产量及品质的影响

通过田间试验研究了氮磷配施对超高产冬小麦"济麦22"产量及磨粉品质、糊化特性、面团流变学特性及烘焙品质等的影响。结果看出,容重、出粉率与磨粉品质呈显著正相关;峰值粘度和峰值时间对面粉糊化特性影响显著;湿面筋含量、沉降值与面团流变学特性指标呈显著或极显著正相关,且对烘焙品质的影响显著。产量和品质的大部分指标随施氮磷量的增加而发生显著变化,氮磷肥对产量和品质的互作效应显著。施N 300 kg/hm2、P 150kg/hm2处理可获得超高产,且容重、出粉率、湿面筋含量、沉降值及面团稳定时间均显著高于其它处理,表现出较好的磨粉品质和烘焙品质。表明在本试验条件下,该施肥量是济麦22优质超高产的最佳施肥模式。

华北平原小麦-玉米两熟制节水潜力与灌溉对策

利用详细校正的农业系统模型可以综合土壤、气候及作物等因素综合评价节水灌溉制度,为农田水分优化调控提供理论和技术支持。该文利用根系水质模型(RZWQM-CERES)模拟分析了华北平原2个代表性站点(禹城和栾城)小麦-玉米两熟制下作物产量、农田蒸散和灌溉需水量多年的变化特征(1961-1999),结果表明栾城站小麦季农田最大蒸散量与灌溉需水量多年平均分别为632和496mm,明显高于禹城站,而玉米季最大蒸散量相近,分别为395和384mm。2个站点灌溉需水量都集中在小麦季(3-5月),但在栾城站播种期(6、10月)灌溉需水量较高。由于2站点气候和土壤条件的差异,作物产量对水分胁迫的响应特征明显不同,在获得相似目标产量时,禹城站灌溉需水量低于栾城站。以作物水分胁迫指数为基础的节水灌溉制度模拟评价表明2个站点冬小麦水分敏感期为孕穗期,但播前灌溉的产量效应差异明显。综合以上结果初步建立了2个站点高效用水和环境友好型的节水灌溉策略。

根系水质模型中土壤与作物参数优化及其不确定性评价

农业系统模型参数优化存在很高的不确定性,是模型应用研究的重点和难点。该研究利用自动优化程序PEST(parameter estimation software)对根系水质模型(root zone water quality model,RZWQM)中土壤参数(土壤水力学参数和根系生长参数)和作物遗传参数进行了优化,结果表明PEST优化模拟结果明显优于传统试错法的校正结果,且具有较高的参数优化效率。模型参数优化不确定性评价表明校正数据和参数初始值的选择、土壤水力学参数估算方法、不同类型参数间的相互作用以及优化目标方程(误差来源计算)都明显影响模型模拟结果。以上过程中土壤水力学参数优化值差异较小,但其土壤水分特征曲线却明显不同。通过以上评价分析提高了RZWQM相关参数优化结果的可靠性及其模拟功能,降低了模型参数优化的不确定性,为PEST优化其他模型参数提供了重要支持。

大气干旱对黑河中游灌区玉米叶片气体交换特征的影响

在大气干旱与不干旱条件下,以甘肃张掖玉米自335号品种为研究对象,对玉米苗期叶片的光合速率、蒸腾速率、气孔导度、水分利用效率对大气干旱与不干旱条件下光强的响应及光合特性指标间相关性进行研究。结果表明:在低光照强度(<1200μmol.m-2.s-1)下,光合速率均随光强的增大而增大,在高光强强度(>1200μmol.m-2.s-1)下,这种增长趋势逐渐减弱。蒸腾速率随光照强度的增大而增加,当光强超过1200μmol.m-2.s-1时不干旱的蒸腾速率趋于稳定(10.79 mmol.m-2.s-1),而干旱处理蒸腾速率继续增加,且两者间差异显著。大气干旱条件下的气孔导度低于不干旱条件,且随着光强的增大,两者的差异逐渐减小。水分利用效率均随光强的增大而增大,增大到一定程度后稳定在某一定值左右,大气干旱条件下的水分利用效率低于不干旱条件。光合速率与蒸腾速率以及气孔导度因气体交换的同步性具有良好的耦合性,但大气干旱对蒸腾速率的影响相对于对光合速率的影响更强烈。

氮磷肥配施对超高产冬小麦灌浆期光合日变化及产量的影响

在大田超高产条件下,研究了氮磷肥配施对超高产冬小麦济麦22灌浆期光合日变化及产量的影响.结果表明:对照(不施氮磷肥)和低氮低磷处理(N、P分别为225和75 kg.hm-2)的净光合速率(Pn)日变化均呈双峰曲线,有明显的光合"午休"现象,而合理的氮磷处理(N2P2,N、P分别为300和150 kg.hm-2)可以减弱甚至使光合"午休"现象消失;"午休"现象的产生是气孔因素与非气孔因素共同作用的结果.随施肥量增加,小麦的Pn、气孔导度(Gs)、气孔限制值(Ls)和蒸腾速率(Tr)均逐渐增强.磷素对小麦光合作用的影响程度小于氮素,当施磷量超过150 kg.hm-2时,小麦Pn随施磷量的增加程度有所减缓,甚至下降,各处理中以N2P2处理Pn、Gs和水分利用效率与对照差异最显著.表明氮肥对超高产小麦光合日变化有较大的调节作用,磷肥次之,而氮磷肥配施对Pn、Gs、Tr存在极显著的互作效应.当N、P分别为300和150 kg.hm-2时有利于提高超高产冬小麦的Pn和产量.

非石灰性潮土水肥耦合对夏玉米产量效应的影响

通过水、氮、钾3个因素的耦合作用,研究了对夏玉米产量效应的影响。结果表明:当灌水量2 700m3/hm2、施氮量270 kg/hm2、施钾量180 kg/hm2时,夏玉米产量最高,为12 053.32 kg/hm2。由三元二次回归方程得出,水、氮、钾的最佳用量为灌水量3 069 m3/hm2、施氮量285 kg/hm2、施钾量176.4 kg/hm2,最佳产量为12 111.6 kg/hm2;3个因素对产量影响的顺序为水>氮>钾。水氮耦合、水钾耦合对产量的影响显著,且均为正效应。

长期定位施用化肥对作物氮素吸收利用的影响

基于连续进行33年的长期定位试验,利用15 N示踪,研究长期施用化肥对冬小麦-夏玉米轮作中氮吸收利用的影响。结果表明,长期氮磷肥配施氮素利用率最高,为55.63%,与对照相比较提高了13.2%;其次为氮磷钾肥配施,氮素利用率为55.21%;氮磷钾肥配施处理氮素损失率最低,为8.71%。长期单施氮肥和氮钾肥配施的处理氮素利用率最低,分别为36.21%、34.53%,损失率高达38.63%、38.31%。