渍水对四川小麦生理性状及产量的影响

采用二因素裂区设计,连续2年（2011-2012和2012-2013年）以川麦104和内麦836为对象,在小麦苗期、拔节期、孕穗期、开花期分别进行35 d的渍水处理,研究渍水对四川小麦生长和产量形成的影响.结果表明： 苗期渍水减产最大,减产10%～15%,随渍水时期的后移,对产量的影响减小.苗期渍水降低了第3～6叶SPAD值、单株分蘖力和单株成穗数,降低了有效穗数、花后干物质积累量和成熟期干物质量.拔节期渍水降低了第4～7叶SPAD值,孕穗期渍水降低了倒4、倒3、倒2叶SPAD值,拔节期和孕穗期渍水导致花后旗叶SPAD值下降,渐增期灌浆速率（R₁）和平均灌浆速率（R_mean）下降,千粒重下降.开花期渍水对产量影响较小.表明苗期渍水是四川稻茬小麦渍害临界期.     

浙北地区不同种植方式下春玉米生长发育的动态模拟

在MACROS模型基础上根据田间试验和文献资料组建了春玉米动态模拟模型,经验证模型能较好地反映不同种植方式下春玉米的生长发育过程,利用模型研究了浙北地区大麦／春玉米－晚稻种植制度中春玉米的播种日期对其生育期、产量等的影响,结果表明3月底至4月上旬是这一地区理想播种期;与单作相比,套作玉米应适当增加植株密度。     

不同空间尺度下的ALMANAC模型验证

ALMANAC模型最早作为EPIC模型的一部分,用于模拟土壤侵蚀导致的土地生产力的下降．它将试验数据的统计过程和作物生长的机理过程结合起来,是一种典型的基于过程模拟的应用型作物生长模型．如能在不同的空间尺度上验证模型的适用性,无疑会大大扩展模型的应用范围．从这一目的出发,利用美国得克萨斯州19个试验田和9个县的玉米和高粱产量资料及其相关的作物、土壤、田问管理等数据,模拟了1998年田间尺度,1989～1998年县级尺度的平均作物产量．模拟结果表明,ALMANAC模型能够很好地模拟两种不同空间尺度的作物产量,其相对误差在田问尺度上分别为8．9％(高粱)和9．4％(玉米),在县级尺度上分别达到2．6％(玉米)和—0．6％(高粱)．该模型在进行产量预测、掌握作物生长动态,指导农业生产管理和土地利用等方面具有很好的应用前景．     

华北旱地覆膜春玉米田水温效应及增产限制因子

为探求覆膜栽培春玉米旱作田土壤水温变化特征及其对玉米产量和水分利用效率(WUE)的影响,设计垄作覆膜、垄作裸地、平作覆膜、平作裸地(对照)4个处理的田间试验,对春玉米田各生育时段的土壤温度、土层水分、耗水结构及玉米产量进行了监测.结果表明：自播种到抽雄的生育前期春玉米田覆膜较裸地增温1～3 ℃,土壤积温增加155.2～280.9 ℃;延长生育期约5.9～10.7 d.自播种到成苗期覆膜保水效应显著,WUE较裸地提高81.6%～136.4%.春玉米成苗到拔节期正值该区域稳定干旱期,覆膜处理土壤供水层深达80～100 cm,干旱胁迫使WUE较对照降低17.0%～21.6%,产生奢侈耗水.春玉米小喇叭口期后进入雨季,各处理土体复水,并产生过饱渗漏,最终使收获期土体水分与播期持平,贮水丰富.垄作覆膜较裸地增产9.5%;平作覆膜不利于降水入渗而导致渍水,减产5.0%;垄作裸地与平作裸地差异不显著.以雨季前气象干旱期的土壤枯水与雨季后的土壤库水为特征的春玉米田水分供求时序失衡,限制了春玉米的高产.     

玉米生长生理生态学模拟模型

建立了玉米（Ｚｅａ ｍａｙｓ Ｌ．）生长生理生态学模拟模型（ＭＰＥＳＭ）。模型由５个子模型组成：１）气象资料形成子模型,２）水分影响子模型,３）氮素影响子模型,４）玉米发育子模型,５）玉米生长子模型。ＭＰＥＳＭ具有５个主要功能：１）模拟环境条件（气象因子、土壤湿度和氮素供应）对玉米生长和发育的影响,２）模拟玉米的发育进程,３）模拟玉米的生长过程,４）模拟玉米产量形成过程,５）玉米最优化栽培管理决策     

膜下滴灌水氮耦合对春玉米产量和水分利用效率的影响

采用二次回归正交设计,在移动旱棚水、肥精量控制条件下研究了土壤湿度和施氮量对春玉米产量、耗水量及水分利用效率的影响。结果表明:水氮耦合作用对玉米产量有显著的影响(P0.05)。产量随着土壤湿度和施氮量的升高呈先增大后减小的趋势。分析产量模型可知,当土壤湿度为田间持水量的65%~70%、施氮量为462 kg·hm-2时,玉米产量可达15142.5 kg·hm-2。玉米不同处理阶段耗水量均表现为生育前期少,中期缓慢增加,到灌浆期迅速增加的趋势。全生育期耗水量和耗水强度均随土壤湿度的升高而增大,土壤湿度是影响耗水量、耗水强度及水分利用效率的主要因素,而施氮量的影响作用较弱。     

关键发育期干旱对春玉米产量及籽粒品质的影响

为探明不同发育期不同干旱条件对春玉米产量及籽粒品质的影响,以"丹玉405"为试验材料,利用大型农田水分控制试验场,在春玉米拔节、抽雄、乳熟三个关键发育期分别开展中度和重度干旱胁迫对比试验,分析干旱对玉米产量及结构性状、籽粒含水量和品质组成的影响.结果表明:与水分适宜对照相比,其他处理下,干旱导致玉米秃尖比、籽粒氨基酸和...     

土壤水分变化对玉米苗期吸收积累镉的影响

采用土壤盆栽试验研究不同土壤水分含量对玉米苗期吸收积累 Cd的影响。试验结果表明 ,玉米生物量及其吸收 Cd量在玉米不同的生长时期差异较大。2 2 d收获时 ,玉米地上部和地下部生物量均随着田间持水量 (35 %～ 85 % )的增加而提高 ;而 16 d收获时 ,玉米生物量在田间持水量为 35 %和 85 %时比在其它水分时低许多。 16 d和 2 2 d收获时 ,玉米地上部 Cd含量在田间持水量 5 5 %时分别达到最大值 ,5 5 .4 1mg/ kg和 39.33mg/ kg;而在田间持水量 85 %时分别达最小值 ,2 7.97mg/ kg和 2 3.5 2 m g/kg。在玉米根系的影响下 ,土壤溶液 Cd含量基本上随着玉米的不断生长而降低。田间持水量为 6 5 %时的土壤溶液 Cd含量比田间持水量为 75 %和 85 %时大。玉米总吸 Cd量与水分蒸腾量之间呈极显著的线性正相关关系     

黄淮海平原林网保护区夏玉米生长过程的数值模拟

利用改进了产量生态学模型ＳＵＣＲＯＳ,对黄淮海平原林网保护区夏玉米的生长过程进行了数值模拟,并与田间监测资料做了比较,分析了影响夏玉米生长的各种生理、生态学因子,结果表明,改进后的模型能成功模拟夏玉米的生长过程,考虑病虫害、杂草影响后,模型输出的叶面积指数、器官生物量与生长监测资料十分一致。与单作农田比较,由于林网地区小气候条件的改善,夏玉米单产提高６．８％左右。播种密度、播种日期与籽粒产量关系的     

两春小麦品种竞争能力、水分利用效率及产量关系的研究

用盆栽方法测定了2个春小麦品种－地方品种和尚头与现代品种陇春－8275在5个土壤水分梯度下,单、混播时的水分消耗、水分利用效率、竞争能力和籽实产量。单播条件下,在极低水分条件下（12％）,和尚头有相对较高的产量,在水分条件较好时陇春－8275有较高的产量;在保持各水分处理条件下,地方品种和尚头较之现代品种陇春－8275消耗更多的水分,水分利用效率较低。混播条件下,各尚头有较高生物量、籽实产量及较强的竞争能力,竞争优势不受土壤水分的影响,其表现为高个体生物量品种较之低个体生物量品种消耗更多的水分,陇春－8275受到强烈的抑制,消耗较少的水分及较低的籽实产量。表明进化选择的是竞争能力,而非单播下的产量表现。可以预见,在小麦育种中选育具小根系的对水分弱竞争能力的品种将成为半干旱区今后育种的一个重要方法。     

全膜微垄沟穴播对春小麦土壤水热环境的影响及其光合和产量效应

减弱春季寒旱生境限制是提高甘肃中东部旱地春小麦产量的关键要素之一。本研究于2016—2018年在甘肃中部半干旱旱作区开展大田试验,以‘陇春35号’为供试品种,设置全膜微垄沟穴播(PRF)、全膜覆土穴播(PMS)和露地穴播(CK)3个处理,测定春小麦不同生育期0～300 cm土层的土壤含水量、0～25 cm土壤温度、叶片生物量、叶片叶绿素(SPAD)、光合速率、蒸腾速率和作物产量,从土壤水热-冠层发育-产量角度揭示PRF处理对土壤水热环境、水分利用效率(WUE)和产量的影响。结果表明: 与CK相比,PRF和PMS处理0～25 cm土层的土壤温度在苗期分别提高2.8和2.5 ℃,灌浆-成熟期分别降低1.4和0.9 ℃;0～300 cm土壤贮水量在播前-苗期分别增加59.7和41.8 mm;0～300 cm耗水量在苗期-灌浆期分别提高46.1和39.8 mm。与PMS处理相比,PRF处理的小麦苗期温度提高0.3 ℃,灌浆-成熟期降低0.5 ℃;播前-苗期0～300 cm土壤贮水量增加18.0 mm,拔节-成熟期耗水量提高13.0 mm。基于对土壤水热条件的优化,PRF和PMS处理的叶片生物量、SPAD值、苗期-灌浆期叶片净光合速率、蒸腾速率均显著高于CK,且PRF处理均显著高于PMS处理。PRF处理比PMS处理和CK分别增产9.1%和36.5%,WUE分别提高5.9%和30.8%。因此,PRF处理能提高苗期地温,降低灌浆-成熟期地温,促进春小麦苗期-灌浆期的耗水,提高了春小麦叶片SPAD值和生物量,增强春小麦苗期-灌浆期旗叶的光合功能,从而实现增产和水分高效利用,而且这一优势在欠水年份(2016和2017年)更加明显。     

寒地春玉米生长发育及产量对花前夜间增温的响应

采用田间开放式夜间增温试验方法,研究雨养农区寒地春玉米生长发育及产量对花前夜间增温的响应.结果表明:夜间增温条件下,0 ～ 10 cm耕层土壤夜间温度升高1.7℃,土壤水分略有下降;夜间增温使春玉米物候期明显提前,花前生育期缩短ld,花后生育期延长1d;夜间增温明显促进春玉米幼苗生长,提高根系长度,单株绿叶面积和棒三叶面积分别比对照提高13.5％和14.6％;与对照相比,春玉米地上生物量和籽粒产量分别显著增高8.2％和9.3％,百粒重显著增高7.1％.东北地区气候变暖尤其是日最低温度升高对春玉米的直接影响效应可能以增产为主.     

不同耕作措施下春小麦和豌豆叶水势变化及其与环境因子的关系

以长期定位试验为基础,对不同耕作措施下春小麦和豌豆叶水势的变化特征及其与环境因子的关系进行了研究,并对叶片相对含水量和水分饱和亏的变化规律进行了探讨.结果表明：豌豆在整个生育期内的叶水势都明显高于春小麦,它们在不同生育期的日变化趋势大致相同,均为清晨最高,然后随着时间的推移而下降,在持续一段低谷后逐渐回升.春小麦各处理的叶水势在拔节和抽穗期相对较高,孕穗和开花期次之,灌浆期最低;豌豆各处理的叶水势在现蕾期达到最大值,分枝和开花期次之,结荚鼓粒期最低.春小麦各处理的叶片相对含水量在抽穗期最高,拔节和开花期次之,灌浆期最低,水分饱和亏的变化正好相反;豌豆各处理的叶片相对含水量随生育进程呈下降趋势,水分饱和亏的变化也与之相反.春小麦和豌豆各处理的叶水势与土壤含水量、气温、太阳辐射、大气相对湿度、大气水势均有显著的相关关系.通径分析表明,对春小麦和豌豆叶水势日变化影响最强的气象因子分别为大气水势和大气温度.与传统耕作相比,免耕、免耕秸秆覆盖、传统耕作秸秆还田3种保护性耕作措施可不同程度地提高作物叶水势和叶片相对含水量,其中免耕秸秆覆盖的优势最明显.     

大田淹水对夏玉米叶片衰老特性的影响

选用登海605(DH605)和郑单958(ZD958)为试验材料,在大田条件下研究了不同淹水时期(三叶期、拔节期和开花后10 d)和持续时间(3 d、6 d)淹水对夏玉米叶片衰老特性的影响.研究表明: 淹水胁迫后超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)等保护酶活性以及可溶性蛋白含量较不淹水对照显著下降,而丙二醛(MDA)含量显著升高,三叶期淹水6 d后DH605和ZD958的含量较对照分别升高35.3%和34.1%.淹水胁迫后叶片叶绿素含量降低,产量显著下降.三叶期淹水6 d对夏玉米产量的影响最大,DH605和ZD958较对照分别减产32.1%和35.2%.不同生育期中,三叶期淹水造成的影响最大,拔节期次之,开花后10 d淹水造成的影响较小,且影响程度随淹水持续时间的延长而加剧.     

Seasonal changes of arbuscular mycorrhizal fungi as affected by tillage practices and fertilization : Hyphal density and mycorrhizal root colonization

The influence of tillage practices on native arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) was studied in two, consecutive years in eastern Canada, in two 11 year-old long-term tillage-fertilizer experimental field soils, a sandy loam and a clay, growing corn in monoculture. The three tillage practices were: 1) conventional tillage (CT; fall plowing plus spring disking), reduced tillage (RT; spring disking) and no-till (NT). The corn crop received either inorganic (N and K) or organic (liquid dairy manure) fertilizers. Mycorrhizal hyphal density was estimated from soil samples obtained in early spring (before disking), at the 12–14 leaf stage, at silking, and at harvest. The percentage of corn root colonization by AMF at the 12–14 leaf stage, at silking and at harvest was also determined. The sandy loam was sampled over two consecutive seasons and the clay soil over one season.Densities of total and metabolically active soil hyphae, and mycorrhizal root colonization were significantly lower in CT soil than in RT and NT soil. Lowest soil hyphal densities were observed in early spring. The levels of intra- and extraradical fungal colonization always increased from spring to silking and decreased thereafter. Spring disking had only a small and transient negative effect on hyphal abundance in soil. Fertilization did not influence mycorrhizal colonization of corn or abundance of soil hyphae in the sandy loam soil, but in the clay soil metabolically active hyphae were more abundant with manure application than with mineral fertilization. In 1992, in both soils different tillage systems had same grain yield, however, in 1993, corn yield was higher in NT compared to CT system.     

夏闲期深翻覆盖对旱地麦田土壤水分及产量的影响

于2009-2011年在山西省闻喜县邱家岭村连续两年进行田间试验,在夏闲期前茬小麦收获后15、45 d深翻,并立即采用地膜将地表全覆盖（以不覆盖为对照）,研究全年0～300 cm土层土壤水分运行规律、小麦产量形成及水分利用效率的变化规律.结果表明：夏闲期深翻后覆盖可显著提高播种前100～180 cm土壤蓄水量、夏闲期土壤蓄水效率及越冬至孕穗期土壤蓄水量,前茬小麦收获后45 d深翻较15 d更有利于提高土壤蓄水量和水分利用效率,提高穗数和产量,且丰水年效果更好.总之,夏闲期等雨后深翻、覆盖有利于纳雨蓄墒,达到增产、高效的目的.     

黄土旱塬区土壤水分状况与作物生长、降水的关系

土壤水分研究是统筹农业生产和生态环境建设的关键环节.本研究结合4年田间定位试验,通过对黄土高原南部长武旱塬冬小麦和春玉米2012—2015年土壤水分状况的研究,分析农田土壤干层形成情况、土壤水分对作物生长的影响、降水对土壤水库的影响以及作物对土壤水分状况的影响.结果表明: 降水年型是冬小麦地土壤干层形成的主导因素,年内降水分布不均是春玉米地土壤干层形成的主导因素.长武旱塬区冬小麦和春玉米一年一季的种植制度不会导致永久性干层的产生;相较于春玉米,冬小麦根系生长习性更符合黄土旱塬区土壤水分循环特征,黄土旱塬区土壤水分有效性可保证作物产量稳定;降水作用下,冬小麦土壤水库充、放水过程呈现收获期、休闲期和苗期连续充水、缓慢消耗期和大量消耗期连续失水相互交替的特点.0～300和300～600 cm土层土壤水库不一致性现象明显,以最大根深作为野外监测试验中土壤含水量的取样深度时,由于深层土壤水库负反馈作用,不同降水年型下,休闲期和苗期的蒸散均会被高估,缓慢消耗期和大量消耗期的蒸散均会被低估.冬小麦田间过渡层存在的范围为140～360 cm;作物生长的时间跨度影响土壤水库效应的发挥,土壤水库对冬小麦供水表现为年际间的调节作用,土壤水库对春玉米供水表现为季节间的调节作用.     

孕穗期渍水对冬小麦根系衰老的影响

选用耐湿性不同的３个冬小麦栽培品种,采用土柱栽培试验方法研究了孕穗期渍水逆境对冬小麦根系生长发育、＾３２Ｐ吸收、分配及根系衰老的影响。结果表明,孕穗期渍水逆境降低了地下根系干重、根系活力和根系ＳＯＤ酶活性;使根系质膜相对透性和膜脂过氧化水平（ＭＤＡ含量）提高;同时,孕穗期渍水逆境严重影响根系吸收、运输和分配＾３２Ｐ的能力,从而加速了根系衰老。