播种方式对黄淮海麦区西部冬小麦氮素利用与产量形成的影响

为探索黄淮海麦区最优播种方式,明确不同播种方式对冬小麦产量和氮效率的影响差异及其机制,本研究于2016—2019年连续3个生长季在黄淮海麦区西部的晋南地区设置宽幅匀播(WSS)、探墒沟播(FS)、立体匀播(TDUS)3种优化播种方式和常规条播(CDS,对照)开展田间试验。结果表明：2016—2019年3个冬小麦生长季的温度、光照、降水等气象要素存在较大的年际及年内变化;与常规条播相比,优化播种方式下,得益于单位面积穗数增加,3个生长季小麦籽粒产量分别提高18.3%～55.5%、8.6%～22.3%、10.9%～39.5%。氮素吸收率显著提升5.8%～57.1%,花前氮素转运比显著提高3.0%～15.3%,氮效率显著提高7.9%～35.7%。综合气象要素与大田数据构建结构方程模型发现,优化播种方式可以通过减少极端低温对小麦群体大小的负面影响,提高群体氮素积累速率和花前氮素转运量,确保高穗数群体籽粒氮素的供应量,实现高产高效栽培。在气象因子均衡的2016—2017年生长季,宽幅匀播、探墒沟播和立体匀播均提高了群体氮素积累量与转运量,并优化了产量构成因子,进而实现了高产高效;在气象因子分布不...     

施用纳米碳对烤烟氮素吸收和利用的影响

为明确纳米碳在提高烤烟氮素吸收利用方面的效果,在盆栽条件下,研究了纳米碳不同用量对烤烟根系生长发育、干物质积累和氮素吸收利用的影响。结果表明,在常规肥料中添加纳米碳能够促进烤烟根系生长发育,明显提高烟株根系活力和单株根系生物量,增加植株干物质积累量。施用纳米碳增加了烤烟植株成熟期各器官氮素含量和积累量,而未明显影响氮素在植株不同器官的分配。施用纳米碳不仅增加了植株对肥料氮的吸收量,还增加了对土壤氮的吸收量,这与其促进烤烟根系生长发育、提高根系吸收能力有密切关系。纳米碳无论做基肥还是做追肥,均显著提高了氮肥利用率,提高幅度分别达到14.44%和9.62%,有效降低了氮素土壤残留和损失。     

不同生育时期增铵营养对小麦生长及氮素利用的影响

通过两年的田间试验,研究了不同生育时期增铵营养(EAN)对小麦生长和氮素利用的影响.结果表明,田间增铵营养促进了小麦植株的生长和氮素吸收.其中基肥、分蘖期、拔节期EAN提高了小麦的干物质积累量、地上部氮积累量、有效穗数、叶面积指数、叶片叶绿素含量以及小麦的籽粒产量;孕穗期EAN效果不明显;全生育期EAN在促进生长方面的效果并无明显优势,但可有效降低土壤N₃^--N的淋溶损失.与对照相比,EAN提高了氮流效率和吸收效率,但以拔节前处理最为明显.拔节期EAN主要在于改善后期的叶片光合性能,并促进同化物向籽粒的再分配,而基肥和分蘖期EAN主要在于提高有效分蘖数.     

限水减氮对关中平原冬小麦氮素利用和氮素表观平衡的影响

研究限水减氮对冬小麦产量、氮素利用率和氮素表观平衡的影响,探讨限水减氮管理模式在关中平原冬小麦生产中的可行性,可为实现关中平原灌区冬小麦生产的稳产高效和环境友好发展提供科学依据.本研究于2017-2018和2018-2019年连续2年在陕西杨凌地区进行小麦田间裂区试验,灌水量为主处理,设置两个灌溉水平,1200 m3·...     

水分和氮素运筹对冬小麦生育后期光合特性及产量的影响

在大田条件下,进行了不同水分和氮素运筹对冬小麦生育后期光合特性及产量影响的研究。结果表明：适当增施氮素有利于提高旗叶的叶绿素含量(Chl)、PSⅡ潜在活性(Fv／Fo)及PSⅡ光化学的最大效率(Fv／Fm),而减少荧光非光化学猝灭系数(qN),从而提高光合速率(Pn)和产量。但水分不足或过多,均会影响氮素对光合性能的改善,进而影响水分及氮素的效率和产量的形成。     

施氮水平对2种穗型冬小麦品种产量及氮素吸收利用的影响

在大田高产栽培条件下,以大穗型小麦品种‘兰考矮早八’和多穗型品种‘豫麦49-198’为材料,研究了4个施氮水平下2种穗型冬小麦品种的籽粒产量、氮素吸收和氮肥利用效率。结果显示:随着施氮水平的提高,2种穗型小麦植株地上部生物量(返青期、拔节期除外)、籽粒产量和籽粒蛋白质产量均呈先增加后降低的趋势并都显著高于对照(不施氮),且均以180 kg.hm-2施氮处理最高,而2品种小麦各生育期植株氮素积累量和成熟期籽粒蛋白质含量却逐渐增加,且大都显著高于对照;2品种小麦的氮肥利用率、土壤氮贡献率以及氮收获指数均表现出180 kg.hm-2>90 kg.hm-2>360 kg.hm-2的趋势,且不同氮肥处理间均存在极显著差异(P<0.01)。研究表明,2种穗型冬小麦品种在试验条件下施用纯氮180 kg.hm-2可获得较高籽粒产量、蛋白质产量和氮收获指数。     

嫁接与施氮对甜瓜产量和氮素吸收、利用的影响

通过裂区设计田间试验,主区为2种栽培方式(嫁接栽培和自根栽培),副区为4个施氮水平(0、120、240、360 kg N·hm^-2),研究了栽培方式和施氮量对甜瓜产量和品质、氮素运移和分配,以及氮素利用率的影响.结果表明: 嫁接栽培的甜瓜商品瓜产量较自根甜瓜提高了7.3%,可溶性固形物含量降低了0.16%～3.28%;生长前期嫁接栽培甜瓜氮素累积量较自根栽培低,结果后嫁接栽培氮素累积量显著升高,收获时植株氮素累积量较自根栽培增加了5.2%,果实中的氮素累积量提高了10.3%;嫁接栽培植株氮素向果实的转移量较自根栽培提高了20.9%,嫁接栽培果实中的氮素分配率在80%以上,自根栽培的分配率在80%以下;在同一施氮水平下,嫁接栽培的甜瓜氮素吸收利用率较自根栽培提高了1.3%～4.2%,氮素农学效率提高了2.73～5.56 kg·kg^-1,氮素生理利用率提高了7.39～16.18 kg·kg^-1;从商品瓜产量、氮素吸收量和氮素利用率综合考虑,施氮量240 kg·hm^-2为本区域嫁接甜瓜较适宜的氮素用量.     

水分亏缺和施氮对冬小麦生长及氮素吸收的影响

利用管栽试验研究了不同生育期,水分亏缺和施氮对冬小麦生长及氮素吸收的影响.结果表明：任何生育期水分亏缺都会影响冬小麦的株高、叶面积、干物质累积及对氮素的吸收.冬小麦对水分亏缺的敏感期为拔节期,其次为开花期、灌浆期和苗期.苗期干旱后复水对后期生长有显著的补偿效应,开花期适度干旱后复水对生物量形成和氮素吸收有一定的补偿作用,拔节期干旱对小麦的生长影响明显.相同氮肥处理下, 与不亏水处理比较, 苗期水分亏缺、拔节期水分亏缺、开花期水分亏缺、灌浆期水分亏缺的根系氮素积累量分别平均降低25.82%、55.68%、46.14%和16.34%,地上部氮素积累量分别平均降低33.37%、51.71%、27.01%和2.60%.在相同水分处理下冬小麦含氮量、累积吸收氮量都表现为高氮处理（0.3 g N·kg^-1FM）>中氮处理（0.2 g N·kg^-1FM）>低氮处理（0.1 g N·kg^-1FM）.水分逆境条件下施用氮肥对冬小麦植株生长和干物质累积及氮吸收具有明显的调节效应.     

不同生育时期增铵营养对小麦生长及氮素利用的影响

通过两年的田间试验,研究了不同生育时期增铵营养(EAN)对小麦生长和氮素利用的影响．结果表明,田间增铵营养促进了小麦植株的生长和氮素吸收．其中基肥、分蘖期、拔节期EAN提高了小麦的干物质积累量、地上部氮积累量、有效穗数、叶面积指数、叶片叶绿素含量以及小麦的籽粒产量;孕穗期EAN效果不明显;全生育期EAN在促进生长方面的效果并无明显优势,但可有效降低土壤NO3^--N的淋溶损失．与对照相比,EAN提高了氮流效率和吸收效率,但以拔节前处理最为明显．拔节期EAN主要在于改善后期的叶片光合性能,并促进同化物向籽粒的再分配,而基肥和分蘖期EAN主要在于提高有效分蘖数．     

不同氮素形态及水分胁迫对水稻苗期水分吸收、光合作用及生长的影响

采用室内营养液培养, 聚乙二醇(PEG6000)模拟水分胁迫处理、HgCl2抑制水通道蛋白活性的方法, 在3种供氮形态下(NH4+-N/ NO 3--N为100/0、50/50和0/100), 研究了水稻苗期水分吸收、光合及生长的状况。结果表明, 在非水分胁迫下, 水稻单位干重吸水量以单一供NO3--N处理最高, 加HgCl2抑制水通道蛋白活性后, 单一供NO3--N、NH4+-N和NH4+-N/ NO3--N为50/50处理的水稻水分吸收分别下降了9.6%、20.7%和16.0%; 但在水分胁迫下, 单一供NO3--N的处理水分吸收量显著降低, 低于其它2个处理, 加HgCl2抑制水通道蛋白活性后, 水分吸收量分别降低了1.0%、18.8%和23.5%。在2种水分条件(水分胁迫与非水分胁迫)下, 净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和细胞间隙CO2浓度等指标均以单一供NH4+-N处理最大,NH4+-N/ NO3--N为50/50处理次之, 单一供NO3--N处理最小。HgCl2处理结果表明, 不同形态氮素营养能够影响水稻幼苗根系水通道蛋白活性。在2种水分条件下, NH4+-N/ NO3--N为50/50处理的生物量(干重)均最大。本研究为水稻苗期合理施肥以壮苗提供了理论依据。     

冬小麦不同生育时期水分亏缺胁迫对叶片保护酶系统的影响

利用盆栽试验研究了施Ｎ（底肥）与不施Ｎ条件下冬小麦不同生育时期水分有限亏缺对叶片保护酶系统的影响,结果表明,在无底肥条件下,３个生育时期水分亏缺均使保护酶系统活性有所降低,而在有底肥时酶活性多数则升高,各保护酶活性与ＭＤＡ相关分析表明,苗期ＳＯＤ活性与ＭＤＡ呈极显著负相关;拔节却是ＰＯＤ活性与ＭＤＡ呈极显著负相关;在灌浆期ＳＯＤ、ＰＯＤ、ＣＡＴ与ＭＤＡ含量均无显著相关性,但ＭＤＡ在叶片中累积至较高水平。各生育期水分处理叶片绿素含量与ＭＤＡ含量达极显著负相关。这些说明在不同生育时期,受水分亏缺和供的,保护酶系统各酶的变化有明显差异。其生理作用也有差异。     

不同生育时期水分有限亏缺对冬小麦产量及其构成因素的影响

利用温室盆栽试验研究了施Ｎ与不施Ｎ（施肥）条件下不同生育阶段水分有限亏缺对冬小麦产量及其构成因素的影响。结果表明,在小麦苗期、拔节期、灌浆期进行水分亏缺胁迫处理。对其经济学产量,生物学产量,每盆有效穗数、每穗粒数、千粒重等影响达显著或极显著水平。苗期和灌浆期为水分亏缺不敏感期,拔节期为亏缺敏感期。在施底肥条件下拔节期水分亏缺使每穗粒数、千粒重显著减少,或低于对照水平。从补偿角度看,苗期是生物学产量     

不同施氮量对麦田土壤水稳性团聚体和N2O排放的影响

过量施氮可破坏农田土壤结构,增加温室气体排放量。为揭示不同施氮量对土壤团聚体和N₂O排放的影响,于2018—2020年基于氮肥定位试验,设置秸秆原位还田条件下施氮 0 (N₀)、120 (N₁₂₀)、180 (N₁₈₀)、240 (N₂₄₀)、300 (N₃₀₀)、360 kg·hm^-2 (N₃₆₀) 6个处理,研究不同施氮量对麦田土壤N₂O排放、土壤充水孔隙度(WFPS)、土壤温度、硝态氮、铵态氮含量、水稳性团聚体的组成及稳定性的影响。结果表明: 土壤N₂O排放量与氮肥用量之间呈显著正相关关系,WFPS与施氮量之间无显著相关关系,0~10 cm土壤温度随氮肥施用量的增加而显著降低,土壤硝态氮、铵态氮含量与氮肥施用量间存在显著正相关关系。随氮肥施用量的增加,直径>2 mm的水稳性团聚体含量降低,直径<0.5 mm的水稳性团聚体含量增加,土壤水稳性团聚体的粒径也逐渐减小。氮肥施用量与团聚体平均重量直径(MWD)、几何平均直径之间呈显著负相关关系,但与分形维数之间并无显著相关性。MWD (x)与N₂O排放通量(y)之间的拟合方程为:y=3928.3e^-2.171x (R²=0.55,P<0.001),表明当MWD减小时,N₂O排放量将会剧烈升高。可见,麦田施氮量的增加会降低0~10 cm土壤温度,增加土壤硝态氮和铵态氮含量,减小耕层土壤水稳性团聚体的平均粒径,降低团聚体的稳定性,增加N₂O的排放量。     

保水剂用量对小麦不同生育期根系生理特性的影响

在河南禹州试验基地进行田间试验,研究了保水剂不同施用量（0、30、60、90 kg·hm^-2）对两个冬小麦品种（郑麦9694和矮抗58）根系生理生化特征、生物量及产量的影响,以探明保水剂对不同生育阶段冬小麦根系的作用机理.结果表明：施用保水剂降低了冬小麦根系质膜透性和可溶性糖含量,提高了根系活力.在各生育期,郑麦9694根系质膜透性降低幅度均大于矮抗58;除90 kg·hm^-2处理外,矮抗58的根系活力均显著大于郑麦9694.在孕穗期和灌浆期,郑麦9694的可溶性糖含量降低幅度显著大于矮抗58.在各生育期内,60 kg·hm^-2处理的两品种质膜透性和可溶性糖含量均最小,90 kg·hm^-2与60 kg·hm^-2处理差异不显著.随保水剂用量的增加,郑麦9694的根系活力显著提高,而矮抗58 在60 kg·hm^-2处理下最高.施用保水剂还提高了小麦根系生物量,在拔节期和孕穗期,矮抗58的根系生物量大于郑麦9694;而在灌浆期,矮抗58在60 kg·hm^-2和90 kg·hm^-2处理下根系生物量显著低于郑麦9694.郑麦9694和矮抗58产量均以60 kg·hm^-2处理增幅最高.综上,保水剂对郑麦9694的作用效果较矮抗58显著,并以60 kg·hm^-2施用量为佳.     

Changes of dehydrin profiles induced by drought in winter wheat at different developmental stages

Two cultivars of winter wheat (Triticum aestivum L.) differing in their drought tolerance (KTC86211 and ND7532) were subjected to a progressive soil water stress and recovery at four developmental stages. Dehydrins with molecular masses of 45 and 37 kDa were constitutively accumulated during all stages in both genotypes. The 28 kDa dehydrin accumulated exclusively at seedling stage in both genotypes. The 49 and 40 kDa dehydrins accumulated at both tillering and jointing stages but showed a genotype-specific pattern. The content of most dehydrins increased with decreased soil moisture and then decreased during recovery. These results suggest that accumulation pattern of dehydrins during water stress was related to the genotype and developmental stage.     

施钾量和施钾时期对小麦氮素和钾素吸收利用的影响

利用¹⁵N示踪技术,研究了施钾量和施钾时期对高产小麦氮素和钾素吸收利用的影响.结果表明： 0～20 cm土层土壤速效钾含量为118.5 mg·kg^-1时,一次性基施钾肥未提高植株的氮、钾积累量;速效钾含量为79.0 mg·kg^-1时,施钾显著提高了植株的氮、钾积累量.采用分期施钾时（1/2基施、1/2拔节期追施）,随施钾量增加,小麦吸收的肥料氮和土壤氮量及追施氮肥在土壤中的残留量均增加,肥料氮的损失量降低.分期施钾显著提高了植株的氮、钾积累量、吸收效率和生产效率,当施钾量为135 kg·hm^-2时,与一次性施钾相比,分期施钾促进了植株对追肥氮和土壤氮的吸收,提高了追施氮肥在土壤中的残留量.结果还表明：施钾提高了小麦的籽粒产量、蛋白质含量和湿面筋含量;分期施钾处理优于一次性施钾处理,以K45+45（45 kg·hm^-2基施、45 kg·hm^-2拔节期追施）处理最优.过多施钾使小麦产量和品质趋于降低.     

Effects of silicon on defense of wheat against oxidative stress under drought at different developmental stages

The effects of silicon application before sowing on the drought-induced oxidative stress and antioxidant defense in wheat (Triticum aestivum L.) were investigated. Drought stress was applied by withholding watering till sampling at booting or filling stage. Application of Si increased the water potential of drought-stressed plants at filling stage, whereas it did not at booting stage. The superoxide dismutase (SOD) activity was inhibited and peroxidase (POD) activity was enhanced by drought at booting stage, and no differences were observed due to the Si treatment. At filling stage, however, application of Si increased the SOD activity and decreased the POD activity of drought-stressed plants. The catalase (CAT) activity was slightly increased by drought only in the absence of Si and at booting stage. The activity of glutathione reductase (GR) was not greatly influenced. Application of Si did not change the contents of H₂O₂, total soluble protein and protein carbonyl of drought-stressed plants at booting stage, whereas at filling stage, it decreased the content of H₂O₂ and protein carbonyl and increased the content of total soluble protein. The content of thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) and the activities of acid phospholipase (AP) and lipoxygenase (LOX) in drought-stressed plants were also decreased by application of Si at both stages.     

种植密度和施氮水平对小麦吸收利用土壤氮素的影响

2011-2013小麦季,在大田条件下设置2个氮肥水平(180和240kgN· hm-2)和3个种植密度(135、270和405万·hm-2),并将15N-尿素分别标记在20、60和100 cm土层处,研究种植密度-施氮互作对小麦吸收、利用土壤氮素及硝态氮残留量的影响.结果表明:种植密度从135万·hm-2增加至405万·hm-2,小麦在20、60和100 cm土层的15N吸收量分别增加1.86、2.28和2.51 kg·hm-2,地上部氮素积累量和吸收效率分别提高12.6％和12.6％,氮素利用效率降低5.4％;施氮量由240 kg N·hm-2降至180 kg N·hm-2,小麦在20、60 cm土层的15N吸收量分别降低4.11和1.21 kg·hm-2,在100 cm土层的15N吸收量增加1.02 kg·hm-2,地上部氮素积累量平均降低13.5％,氮素吸收效率和利用效率分别提高9.4％和12.2％.施氮180kg N·hm-2+种植密度为405万·hm-2处理与施氮240 kg N·hm-2+种植密度为270或405万·hm-2处理相比,其籽粒产量无显著差异,深层土壤氮素的吸收量显著提高,氮素吸收效率和利用效率分别提高13.4％和11.9％,O～ 200 cm土层的硝态氮积累量及100～ 200 cm土层硝态氮分布比例降低.在适当降低氮肥用量条件下,通过增加种植密度可以促进小麦吸收深层土壤氮素,减少土壤氮素残留,并保持较高的产量水平.     

地面覆盖和保水剂对冬小麦生长和降水利用的影响

在河南省西部丘陵旱耕地上,研究了保水剂（0、45、60 kg·hm^-2）、秸秆覆盖（3000和6000 kg·hm^-2）和地膜覆盖（＜0.005 mm）对冬小麦生长发育、土壤水分和降水利用的影响.结果表明：3种措施均能促进冬小麦生长,改善土壤水分和养分状况,提高冬小麦产量和降水利用效率,特别是保水剂与秸秆覆盖、保水剂与地膜覆盖相结合效果更显著.与对照相比,不同措施使冬小麦不同生育期土壤含水量提高0.1%～6.5%,拔节期前地膜覆盖处理保墒效果最佳,拔节期后保水剂处理保墒效果较佳,扬花期和灌浆期墒情最差.不同措施使冬小麦产量比对照提高2.6%～20.1%,并以秸秆覆盖+保水剂处理最佳,增产14.2%～20.1%;其次为地膜+保水剂处理,平均增产11.9%.不同措施降水利用效率存在相同趋势,比对照提高0.4～3.2 kg·mm^-1·hm^-2.表明地面覆盖和保水剂的应用改善了农田土壤水分状况和养分状况,提高了降水利用率,从而促进了冬小麦分蘖,提高了穗粒数和千粒重.