密度与氮肥对关中灌区夏玉米(Zea mays L.)群体光合生理指标的影响

合理的密度是玉米构建良好群体结构、优化群体光合生理功能的基础,适宜的氮肥施用量是玉米进行光合生产的营养物质保障.运用作物群体生理学的方法,采用二次饱和D试验设计,研究了关中灌区夏玉米密度与氮肥耦合和群体光合生理指标的关系及其效应,明确了在关中灌区夏播条件下,在45000～75000株/hm2的密度范围内,密度与玉米籽粒产量、总干物质积累量(DMA)、吐丝期叶面积指数(MLAI)、总光合势(LAD)、平均作物生长率(CGR)为正相关,在45000～60000株/hm2的密度范围内,密度与玉米叶片平均净同化率(NAR)为正相关,而在60000～75000株/hm2的密度范围内,密度与玉米NAR为负相关;在氮素施用量≤600.0 kg/hm2的范围内,氮素施用量与玉米籽粒产量、DMA、CGR为正相关,在氮素施用量≤260.55 kg/hm2的范围内,氮素施用量与玉米MLAI、LAD为正相关,与玉米NAR为负相关,而在氮素施用量260.55～600.0kg/hm2的范围内,氮素施用量与玉米MLAI、LAD为负相关,与玉米NAR为正相关.密度对其影响较大的指标为:籽粒产量、DMA、LAD、CGR和MLAI , 影响较小的指标为:NAR;氮肥对其影响较大的指标为:DMA、CGR、籽粒产量、NAR,影响较小的指标为:LAD和MLAI .对籽粒产量和群体生理指标的综合影响效应,密度显著大于氮肥,玉米生产中,尤其要重视合理密植.通过对回归模型的解析,筛选确定了陕单8806玉米在关中灌区夏播中,实现高产的密度与氮肥耦合优化技术方案:合理密度为61713～66177株/hm2,适宜纯氮施用量为309.88～569.02kg/hm2.     

密度与氮肥对关中灌区夏玉米（Zea mays L.）群体光合生理指标的影响

合理的密度是玉米构建良好群体结构、优化群体光合生理功能的基础,适宜的氮肥施用量是玉米进行光合生产的营养物质保障。运用作物群体生理学的方法,采用二次饱和D试验设计,研究了关中灌区夏玉米密度与氮肥耦合和群体光合生理指标的关系及其效应,明确了在关中灌区夏播条件下,在45000～75000株/hm2的密度范围内,密度与玉米籽粒产量、总干物质积累量（DMA）、吐丝期叶面积指数（MLAI）、总光合势（LAD）、平均作物生长率（CGR）为正相关,在45000～60000株/hm2的密度范围内,密度与玉米叶片平均净同化率（NAR）为正相关,而在60000～75000株/hm2的密度范围内,密度与玉米NAR为负相关;在氮素施用量≤600.0 kg/hm2的范围内,氮素施用量与玉米籽粒产量、DMA、CGR为正相关,在氮素施用量≤260.55 kg/hm2的范围内,氮素施用量与玉米MLAI、LAD为正相关,与玉米NAR为负相关,而在氮素施用量260.55～600.0kg/hm2的范围内,氮素施用量与玉米MLAI、LAD为负相关,与玉米NAR为正相关。密度对其影响较大的指标为:籽粒产量、DMA、LAD、CGR和MLAI , 影响较小的指标为:NAR;氮肥对其影响较大的指标为:DMA、CGR、籽粒产量、NAR,影响较小的指标为:LAD和MLAI 。对籽粒产量和群体生理指标的综合影响效应,密度显著大于氮肥,玉米生产中,尤其要重视合理密植。通过对回归模型的解析,筛选确定了陕单8806玉米在关中灌区夏播中,实现高产的密度与氮肥耦合优化技术方案:合理密度为61713～66177株/hm2,适宜纯氮施用量为309.88～569.02kg/hm2。     

玉米不同株型耐密性的群体生理指标研究

以紧凑型和平展型玉米不同株型的玉米品种为主要研究对象,利用作物生长分析法,系统研究了不同株型玉米品种群体内光分布,物质生产诸因素（LAI、NAR和CGR）和群体库源特征等群体生理指标与品种耐密性的关系,结果表明,群体内光分布合理与否是衡量品种耐密性的重要指标,叶面积系数（LAI）、净同化率（NAR）和作物生长率（CGR）的动态发展规律是反映耐密性的重要指标,叶面积系数（LAI）、净同化率（NAR）和作物生长率（CGR）的动态发展规律是反映耐密性的本质特征,群体库源关系协调与否是鉴定品种耐密性的一个综合指标。     

种植密度对夏玉米产量和源库特性的影响

以高产玉米品种郑单958(ZD958)和登海661(DH661)为试验材料,在4个不同区域(山东农业大学、汶口、兖州和莱州)设置22500、45000、67500、90000和112500株.hm-25个种植密度,研究了种植密度对夏玉米产量及源库特性的影响.结果表明:两品种在112500株.hm-2密度条件下玉米籽粒产量和生物产量最高,分别为19132和36965kg.hm-2,与22500和67500株.hm-2密度相比,籽粒产量分别增加了72%和48%,生物产量分别增加了152%和112%.两品种单株叶面积、最大花丝数、穗粒数和千粒重随密度增大而减小,但叶面积指数随密度增大而显著提高.收获指数与粒叶比随密度增大而显著减小,当密度超过67500株.hm-2时差异不显著,表明高密度条件下玉米通过增加群体库来提高产量.     

种植密度对北疆复播大豆光合特性及产量的影响

以大豆品种‘黑河43’为材料,于2012和2013年连续2年进行5种不同种植密度——37.5(A)、45.0(B)、52.5(C)、60.0(D)和67.5万株·hm-2(E)的田间复播试验,研究滴灌条件下密度对大豆功能叶叶绿素值(SPAD)、叶面积指数(LAI)、比叶面积(SLA)、大豆光合特性及产量构成因素的影响。结果显示:(1)密度对复播大豆苗期叶片SPAD值影响较小,苗期之后处理间差异显著,且整个生育期SPAD值均随着密度的增加而增大。(2)LAI在2年试验中均随着密度的增加而增大,均在鼓粒期左右达到峰值,处理E在2012年和2013年的最大值分别为6.24和5.56,较同期最低的处理A分别显著提高18.41%和36.17%;SLA随着密度的增加而增大,且在生长发育前期和后期处理间差异明显,中期差异相对较小。(3)叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)及气孔导度(Gs)均随着密度的增加而先增后降,且均以C处理最高,Pn、Gs在结荚期达到极值,而Tr在开花期最大;胞间CO2浓度(Ci)随着密度的增加呈现出先降后增的趋势,2012年和2013年均以C处理最低,分别为185.70和179.61μmol·mol-1。(4)各处理2年的籽粒产量均以中等密度的C处理达最高,2012年和2013年分别为3 205.0和3 142.53kg·hm-2,并分别比同年的其余处理显著高出1.42%~14.26%和1.08%~27.65%。研究表明,适宜密度的复播大豆不仅有较高的叶绿素含量,有利于群体对光能的利用,同时具有适宜的叶面积指数而不致植株郁闭,有效保证了群体内部与外界的气体交换,提高了光合速率和籽粒产量。     

不同密度混播对玉米植株13C同化物分配和产量的影响

为了探讨不同密度混播对玉米植株¹³C同化物分配和产量的影响,选用‘郑单958’(ZD)和‘登海605’(DH)为试验材料,在不同密度下(LD,67500株·hm^-2;HD,97500株·hm^-2)设置单播(SZD、SDH)与混播(M、1∶1、2∶2)处理,研究玉米品种不同密度混播对植株光合特性、¹³C同化物分配、干物质积累量和产量的影响.结果表明: 随密度增加,籽粒产量、¹³C同化物在籽粒中的分配、干物质积累量和叶面积指数均提高;而叶绿素含量和净光合速率则降低.在67500株·hm^-2下,混播较单播处理无显著优势,但在97500株·hm^-2下,两品种混播提高了叶面积指数、叶绿素含量和穂位叶净光合速率,干物质积累量增加.混播促进茎等营养器官的干物质向籽粒的转运,提高了¹³C同化物在籽粒中的分配比例.混播处理较单播产量增加,主要因为千粒重显著增加.在高密度种植条件下,混播有助于扩大光合面积,维持较高的净光合速率,提高群体干物质积累量,改善干物质的分配状况,增加同化物向籽粒的分配,最终提高夏玉米产量.可见,混播栽培可显著增加黄淮海区密植夏玉米产量.     

不同种植密度下玉米与豌豆间作对群体总产量的影响

于2014和2015年在黄土高原半干旱区全膜覆盖种植技术下,研究了不同种植密度下玉米行内间作豌豆对作物群体总产量的影响.结果表明: 2014年,当玉米株距为40和50 cm时,与不插播相比,在玉米株间插播2株豌豆显著提高了作物群体籽粒总产量;而在株距60 cm情况下,插播豌豆对作物群体总产量无显著影响.2015年,玉米株距40和50 cm情况下,与对应株距的单作玉米相比,在玉米株间插播2株豌豆对群体籽粒总产量无显著影响;但是在玉米株距60 cm的情况下,株间插播2株豌豆使作物群体籽粒总产量显著增加.导致两个试验年份之间玉米行内间作豌豆的产量效应差异的主要原因是生长季降水量在2014年较2015年充沛.综合比较,玉米株距40 cm、株间插播2株豌豆间作形式的籽粒总产量最高.此外,在玉米单作和行内间作中,籽粒总产量均随玉米株距的增大而减小.     

不同密度混播对玉米植株13C同化物分配和产量的影响

为了探讨不同密度混播对玉米植株¹³C同化物分配和产量的影响,选用‘郑单958’(ZD)和‘登海605’(DH)为试验材料,在不同密度下(LD,67500株·hm^-2;HD,97500株·hm^-2)设置单播(SZD、SDH)与混播(M、1∶1、2∶2)处理,研究玉米品种不同密度混播对植株光合特性、¹³C同化物分配、干物质积累量和产量的影响.结果表明: 随密度增加,籽粒产量、¹³C同化物在籽粒中的分配、干物质积累量和叶面积指数均提高;而叶绿素含量和净光合速率则降低.在67500株·hm^-2下,混播较单播处理无显著优势,但在97500株·hm^-2下,两品种混播提高了叶面积指数、叶绿素含量和穂位叶净光合速率,干物质积累量增加.混播促进茎等营养器官的干物质向籽粒的转运,提高了¹³C同化物在籽粒中的分配比例.混播处理较单播产量增加,主要因为千粒重显著增加.在高密度种植条件下,混播有助于扩大光合面积,维持较高的净光合速率,提高群体干物质积累量,改善干物质的分配状况,增加同化物向籽粒的分配,最终提高夏玉米产量.可见,混播栽培可显著增加黄淮海区密植夏玉米产量.     

宁夏引黄灌区土壤有机碳密度时空变化特征

利用1980年全国第二次土壤普查的102个土壤剖面(0~100 cm)和147个表层样(0~20 cm),以及2009年采集的39个土壤剖面和241个表层土样属性数据,分别计算灌区表层和剖面土壤有机碳密度,通过对比分析,研究了宁夏引黄灌区近30年来土壤有机碳储量的变化特征。结果表明:1980—2009年,宁夏引黄灌区表层(0~20 cm)土壤有机碳密度由16.57 Mg C·hm-2增至21.44 Mg C·hm-2,平均年增幅为0.98%(P0.01);剖面(0~100 cm)土壤有机碳密度平均由55.70 Mg C·hm-2增至58.49 Mg C·hm-2,平均年增幅为0.17%(P0.05);土壤类型是影响灌区土壤有机碳储量的主导性因素;灌区土壤有机碳密度与灌溉时间之间有较强的相关性(P0.01),灌溉耕作时间越长,土壤有机碳密度越高;单位面积化肥施用量、单位面积作物产量及作物种植类型对灌区土壤有机碳变化产生了重要影响;气温和降水对土壤有机碳变化影响不明显。引黄灌溉耕作对提高灌区土壤有机碳储量和降低温室气体排放具有积极的作用。     

春小麦碳同位素分辨率的替代指标研究

于2005年在宁夏灌区设3个试验点(银川2个点,惠农1个点),采用不同的灌溉方式(即充分灌溉条件和有限灌溉),在春小麦的抽穗期、灌浆期、成熟期对20份春小麦材料测定各生理及农艺指标,并对其相互关系进行统计分析研究。结果发现:不同试验处理的抽穗期旗叶碳同位素分辨率与灌浆期旗叶比叶重呈负相关,与成熟期旗叶灰分含量呈正相关;籽粒灰分含量与成熟期籽粒碳同位素分辨率呈负相关。本研究结果认为:籽粒灰分含量可作为籽粒Δ的替代指标来预测小麦基因型的蒸腾效率和产量,成熟期旗叶灰分含量及灌浆期比叶重有望作为旗叶碳同位素分辨率的替代指标。     

密度、种植方式和品种对夏玉米群体发育特征的影响

在豫北高产灌区的生产条件下,以郑单958和浚单20为试验材料,研究了不同密度和种植方式对夏玉米群体发育特征的影响。结果表明:密度和种植方式对两个品种的株高、茎粗、穗位、叶面积指数(LAI)、叶绿素含量、干物质积累量、穗部性状、籽粒产量和经济系数的影响达到极显著水平。郑单958在宽窄行种植方式和90000株/hm2的密度下产量最高,达到14236.97kg/hm2,浚单20在宽窄行种植方式和82500株/hm2的密度下产量最高,达到13333.51kg/hm2。     

施磷对间套作玉米叶面积指数、干物质积累分配及磷肥利用效率的影响

通过2011、2012年连续两年田间试验, 研究了“小麦/玉米/大豆”间套作体系中不同施磷处理（小麦0、45、90、135、180 kg P₂O₅·hm^-2, 记为WP₀、WP₁、WP₂、WP₃、WP₄; 玉米0、37.5、75、112.5、150 kg P₂O₅·hm^-2, 记为MP₀、MP₁、MP₂、MP₃、MP₄）对玉米叶面积指数、干物质积累动态和磷肥利用效率的影响.结果表明: 在玉米与小麦共生期, 施磷明显增加了玉米叶面积指数（LAI）和群体光合势（LAD）, 促进了茎、叶干物质的积累（DMA）; 玉米拔节以后LAI、LAD、生长率（CGR）和DMA均随磷肥施用量的增加呈先增加后减少的趋势, 最大值都出现在MP₂或MP₃处理; 玉米生殖生长期营养器官的干物质输出随着磷肥施用量的增加而增加.玉米籽粒产量和体系总产量均随磷肥施用量的增加先增大后减少,都以P₃处理为最高,分别为6588和11955 kg·hm^-2.玉米磷肥表观利用率（PARE）以MP₂处理最高（26.3%）,分别比MP₁（14.4%）、MP₃（19.0%）、MP₄（10.4%）处理高82.6%、38.4%和152.9%.综上,在麦/玉/豆间套作体系中,适量施用磷肥可促进玉米的生长、减轻小麦对玉米的影响,同时可提高玉米当季磷肥利用率,玉米的磷肥施用量在75～112.5 kg P₂O₅·hm^-2为宜.     

Alterations in Growth and Yield of Camelina Induced by Different Planting Densities under Water Deficit Stress

Camelina (Camelina sativa L.) is famous for its oil quality and unique fatty acid pattern. Growth and yield of crops reduced under water deficit conditions. Environmental threat such as drought or water deficit condition is the emerging problem which creates the negative impact on the growth of plants. Based upon the current situation a pot study was performed in rain out-shelter to explore the effect of different plant densities (15, 10 and 5 plants per pot) on growth and seed yield of two camelina genotypes under normal (100% WHC) and water deficit (60% WHC) conditions by using completely randomized design with factorial arrangement having three replicates. Results indicated that individual effects of plant densities and water deficit stress levels considerably influenced the growth and seed yield of camelina but interaction effects did not indicate any significant variation. Maximum values of leaf area index (LAI) and crop growth rate (CGR) were recorded in P3 treatment (15 plants per pot). However, maximum values of leaf area duration (LAD), net assimilation rate (NAR), yield and yield components were observed in the treatment P₁ (5 plants per pot). Water deficit condition (60% WHC) significantly minimized the growth, seed yield (0.82 g/m² ) and yield components of camelina genotypes. Both camelina genotypes (611 and 618) did not differ significantly under water deficit conditions.     

基于DSSAT模型的吉林省黑土作物-土壤氮循环和土壤有机碳平衡

应用DSSAT模型中的CERES-Maize作物模型和Century土壤模型,分析了作物管理参数、施肥量、土壤初始氮含量和作物桔杆还田对吉林省黑土地区玉米生长、氮循环以及有机碳氮生态平衡的影响.结果表明:在玉米目标产量为12000～15000kg.hm-2条件下,最佳施氮肥量为200～240kgN.hm-2.在该氮肥用量下,玉米地上氮吸收量为250～290kgN.hm-2,其中,120～140kgN.hm-2来自土壤,130～150kgN.hm-2来自肥料;提高氮肥用量(250～420kgN.hm-2)将导致土壤残留氮明显增加(63～183kgN.hm-2);延迟追肥时间同样导致土壤残留氮增加;当玉米秸杆还田量超过6000kg.hm-2时,模拟的土壤活性有机碳、氮可以维持当年的供需平衡.建议在吉林省中部地区黑土玉米带,化肥施氮量控制在200～240kgN.hm-2,适时追肥,秸杆还田量在6000kg.hm-2以上,以确保高产和维持土壤养分生态平衡.     

Leaf area and crop growth in relation to phenology of barley in Mediterranean environments

In a barley/livestock farming system of northern Syria, high biomass production in addition to high grain yield is desirable. The aim of this study was to assess the effect of environment and phenology on growth and yield of barley in northern Syria. Leaf area duration (LAD), specific leaf area (SLA), crop growth rate (CGR) on a thermal time basis, and biological and grain yields were compared for entries representing three contrasting development patterns: early heading spring types (pattern A), medium early heading winter types (pattern B), and late heading spring types (pattern C). The experiment was conducted in 1988/89 at two sites: Tel Hadya (TH, 250 mm precipitation) and Breda (BR, 180 mm). Cold damage occurred in winter and, especially at BR, drought stress developed in spring.At the two sites, development was similar, but yields at TH were twice those at BR. This was related to a longer LAD and a faster CGR in spring. Development pattern affected growth. A long vegetative phase (pattern B) resulted in small leaves with a low SLA in winter, probably due to a slow leaf extension rate. Since cold tolerance and profuse tillering compensated for the small leaf size, pattern B had on average a longer LAD than pattern A. Pattern C had a longer LAD than pattern A because of a longer crop duration. This long duration had a negative effect on yield, so LAD was poorly related to yield. Development in spring was associated with CGR. Pattern C had a slow CGR and low yields; pattern B had the fastest CGR, but the yield advantage over pattern A was not significant. These results suggest that early heading winter barley, which combines long LAD with fast spring CGR, may give the best performance in a barley/livestock farming system in northern Syria.     

冬小麦种植模式对水分利用效率的影响

在同一种植密度下,设3种种植模式,包括25 cm等行距平作、"20+40"大小行平作和"20+40"沟播。研究了冬小麦沟播和平作种植对产量及水分利用效率的影响。结果表明,"20+40"沟播产量显著高于平作;叶片相对含水量(RWC)、水势(Ψw)和叶片水平水分利用效率随生育进程的推进呈整体下降趋势,其中,沟播处理RWC、Ψw和叶片水平水分利用效率的平均值均显著高于等行距和"20+40"平作处理;另外,"20+40"沟播还能明显提高冬小麦田土壤贮水量,减少总耗水量,从而提高水分利用效率。灌水增加了冬小麦产量和叶片相对含水量等各水分指标,降低了水分利用效率,减小了各种植模式间差异。"20+40"沟播在灌水135 mm条件下既保障产量又较等行距节水25%。由此表明,冬小麦"20+40"沟播可改善叶片水分状况,提高水分利用效率,增加作物产量。     

Potassium requirements for growth and its related processes determined by plant analysis in wheat

Summary Potassium requirements for growth—dry matter (DM) and leaf area (LA) and related processes — relative leaf growth rate (RLGR), relative growth rate (RGR), net assimilation rate (NAR) and crop growth rate (CGR) were determined by plant analysis during the entogeny of wheat. Wheat (Triticum aestivum cv. HD 2329) plants were supplied with different amounts of K from deficient to adequate through nutrient solution. Samples were taken at specific stages for K determinations. The DM and LA were recorded at 45d, 75d and 105d. The growth related processes RGR, NAR and CGR were estimated between 30–45d, 45–75d and 75–105d. In case of RLGR the observations were carried out between 15–30d, 30–45d and 45–75d. These physiological processes and grain yield were correlated with K concentration in whole plant at 30 and 45d and top two leaves at 75 and 105d. The results indicated that k status in plants influences growth mostly through leaf area formation which inturn influences successively RLGR, RGR and CGR and finally grain yield. For vegetative growth the optimum concentration required in plants was always lower than the optimum for grain production.