冬小麦品种小量播种的产量效应试验

2001-2003年在北京进行了2个年度的冬小麦小量播种秋播试验.2001-2002年,在22.5kg/hm2播量中,参试品种DS 1号的最好产量是5589.0kg/hm2.2002-2003年度,在22.5kg/hm2播量处理中,京411、鲁麦21、晋麦73、DS 1号的产量分别达到8537.7、7403.7、7353.75和6836.25kg/hm2.试验中,旗叶的净光合速率、蒸腾速率、气孔阻力、CO2传导度和叶肉细胞CO2浓度表明植株的生理功能较旺盛.硝酸还原酶和超氧化物歧化酶活性较高,表明植株代谢活动较强.在产量构成因素中,这些品种的单株穗数较多.     

松嫩平原赖草无性系生长及其构件的年龄结构

赖草是长根茎型禾草,是典型的无性系植物．在松嫩平原栽培条件下,移植第1年的赖草无性系,经过一个完整生长季的营养繁殖,最多可形成215个分蘖株,在4个取样的无性系中,最大的无性系是最小的5．4倍;经过2个完整生长季最多可形成2852个分蘖株,最大为最小的2．7倍．在无性系整体水平上,2个年度间无性系扩展面积平均增长了13．2倍,分蘖株平均增长了13．3倍,根茎的累积长度平均增长了15．9倍,根茎节数平均增长了11．2倍,根茎生物量平均增长了14．7倍．无性系分蘖株由2个龄级组成,呈增长型年龄结构,并且随着无性系的生长,其增长型年龄结构更为明显．无性系的芽库均由3个龄级组成,亦呈增长型年龄结构,但随着无性系的生长,其增长型年龄结构趋于减缓．赖草无性系以形成大量的根茎顶端芽和根茎节间芽发育成分蘖株,实现无性系空间生态位的扩展和持续更新．     

宽幅播种下带间距对冬小麦衰老进程及产量的影响

在大田试验条件下以多穗型品种‘百农矮抗58’和大穗型品种‘兰考矮早八’为供试材料,研究了宽幅播种(播幅8 cm)种植方式下不同带间距7 cm(KF7)、12 cm(KF12)和17 cm(KF17)对冬小麦(Triticum aestivum)衰老进程及产量的影响。结果表明:与常规条播(行距20 cm,播幅1—2 cm)相比,宽幅带播种植方式的花后旗叶叶绿素降解缓慢,丙二醛(MDA)含量降低,抗氧化酶活性增强,成穗数和产量提高。宽幅带播下不同带间距处理间差异因品种类型而异,矮抗58品种叶绿素相对含量(SPAD)、过氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性整体呈现为KF12KF17KF7,兰考矮早八品种表现为KF7KF12KF17,而MDA变化规律则相反。试验条件下,多穗型品种矮抗58以KF12处理、大穗型品种兰考矮早八以KF7处理花后叶绿素含量高,MDA含量低,抗氧化酶活性强,叶片衰老进程缓慢,产量结构协调,最终产量最高。     

基于遗传算法的人工神经网络模型在冬小麦根系分布预报中的应用

In this study, a controlled experiment of winter wheat under water stress at the seedling stage was conducted in soil columns in greenhouse. Based on the data gotten from the experiment, a model to estimate root length density distribution was developed through optimizing the weights of neural network by genetic algorithm. The neural network model was constructed by using forward neural network framework, by applying the strategy of the roulette wheel selection and reserving the most optimizing series of weights, which were composed by real codes.This model was applied to predict the root length density distribution of winter wheat, and the predicted root length density had good agreement with experiment data. The way could save a lot of manpower and material resources for determining the root length density distribution of winter wheat.     

中国主要苜蓿品种的产量性状及其多样性研究

对28个4龄苜蓿品种单株产量性状及其相关性和变异进行了研究．结果表明,品种间单株干物质产量及各产量性状存在显著差异,其中单株干物质产量最高和较高的分别是新疆大叶(452．8g·株^-1)和甘农3号(373．0g·株^-1);叶片最宽和最长者均为新疆大叶和甘农3号;单株枝条数增加最多是第3茬,3茬单株枝条数最高和较高的品种是新牧1号、图牧2号、肇东和北疆;苜蓿株高生长高峰期在第1茬,生长最快的品种为甘农3号和新疆大叶．相关分析表明,单株干物质产量与株高及枝条数等构成因素之间存在显著或极显著相关,其中1、3茬株高及3茬单株枝条数等性状相关最好,呈显著相关的品种达19～22个,且相关系数亦最高．产量性状变异分析表明,品种内变异大于品种间变异,前者占总变异的76．0％～93．8％,而后者仅占6．1％～24．0％．各性状变异程度表现依次为3茬单株枝条数>单株干物质产量>1茬单株枝条数>2茬单株枝条数>春季株高>3茬株高>2茬株高>叶宽>现蕾期株高>叶长>1茬株高．     

酚酸类物质的抑草效应分析

运用正交旋转回归试验设计分析5种常见的化感物质替代物水饧酸、对羟基苯甲酸、肉桂酸、香草酸和阿魏酸对田间伴生杂草稗草的抑制效应．结果表明,肉桂酸对稗草根长抑制率的影响最显著。其关系函数的二次项系数为-6．18,达极显著水平,水杨酸、对羟基苯甲酸和阿魏酸对稗草根长的抑制效应趋势与肉桂酸相同,效应曲线均为“n”形抛物线;而香草酸的效应曲线则为“U”形抛物线．当水饧酸、对羟基苯甲酸、肉桂酸、香草酸和阿魏酸浓度水平分别为0．06、0．60、0．24、0．02和0．02mmol·L^-1时,混合物对稗草根长的抑制率最大,达到78．65％。     

塑料大棚渗灌灌水下限对番茄生长和产量的影响

利用土壤水分张力计监测土壤水分吸力的变化,以灌水时30cm土层的土壤水分吸力表示渗灌灌水下限,研究灌水下限为10、16、25、40和63kPa时对塑料大棚番茄生长和产量的影响．结果表明,番茄株高、生物量分别随灌水下限的增大而减小．番茄的产量和水分利用率与灌水下限间的关系曲线为抛物线,而茎粗／株高比与灌水下限间的关系曲线为三次多项式曲线．灌水下限不同,番茄的根／冠比(R／S)动态不同,番茄根系与株冠的生长状况不同．灌水下限在25～33kPa时,番茄植株生长健壮,根冠比例协调,产量大,水分利用率高．此指标作为渗灌灌水下限,灌水时土壤水分的含量比常规灌水低,灌水次数少,有利于提高保护地番茄栽培的水分利用率和劳动生产率．     

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...     

小麦目标产量设计及适宜品种选择的动态知识模型

运用知识工程和系统建模方法,在综合考虑决策点光温生产潜力、历史平均产量水平、土壤肥力、肥水管理水平和生产技术水平等诸多因子对增产系数影响的基础上,通过定量计算动态增产系数,建立了具有时空适应性的小麦目标产量设计知识模型;通过定量计算小麦品种特征值与环境因子和生产需求之间的符合度,建立了适宜品种选择的量化知识模型．利用南京、郑州、泰安、保定和太原5个不同生态点的不同年型每日气象资料以及不同历史平均产量水平、土壤肥力和肥水管理水平,对目标产量设计模型进行了实例分析;利用广州、南京、泰安、北京、哈尔滨5个不同生态点常年气象资料以及15个不同品种资料,对品种选择知识模型进行了实例分析．结果表明,所建知识模型具有较好的决策性和广泛适应性．     

宽幅播种带间距对冬小麦冠层特征及产量的影响北大核心CSCD

2010-2012连续两年在大田试验条件下以多穗型品种'百农矮抗58'为供试材料,研究了宽幅播种(播幅8cm)种植方式下不同带间距7cm(KF7)、12cm(KF12)和17cm(KF17)对冬小麦(Triticum aestivum)冠层特征及产量的影响。结果表明:与常规条播比较,宽幅播种群体叶面积指数、平均叶倾角、光截获量、相对湿度、成穗数、生物量和产量较高,而冠层开度和温度较低;2010-2011年和2011-2012年宽幅播种成穗数和产量显著高于常规条播,成穗数分别增加4.8%-16.4%和8.9%-21.0%,产量分别提高2.96%-15.94%和4.09%-14.23%。宽幅播种下随带间距增大,叶面积指数、平均叶倾角、光截获量、湿度及成穗数降低,而冠层开度和温度升高;穗粒数、千粒重、产量、生物量和收获指数以KF12最高,KF7最低。综合分析,宽幅播种下12cm带间距处理的小麦冠层结构合理,微环境适宜,产量最高,可作为该种植方式的适宜带间距。     

Agronomical traits associated with yield and yield components of winter wheat as affected by nitrogen managements

Nitrogen fertilizer is one of the key elements to increase the yield and significance of winter wheat. The experiment was established in the split zone design and was repeated three times. The nitrogen application level is set to 4 treatments, 75, 150, 225 and 300 kg ha⁻¹ are arranged in the main plot, and different nitrogen application ratios are arranged in the sub-plots, respectively 5:5 (50%+50%) and 6: 4 (60%) + 40%). Nitrogen fertilizer was applied before sowing, jointing stage, flowering stage and filling stage. The experimental plot is 12 m2 (3 m × 4 m). The results showed that under the conditions of 225 kg/hm2 nitrogen application and 60%+40% nitrogen application rate, the yield of Jintai 182 was the highest compared with other treatment groups. With the increase of nitrogen application rate, the number of ears, grains per ear, thousand-grain weight and grain yield all increase first and then decrease. Each factor reached the highest 225 N kg / hm2, 417.17, 30.74, 40.96 g and 6182.11 kg / hm2. Compared with 75 kg/hm2 topdressing fertilizer, 225 kg/hm2 is a more suitable nitrogen fertilizer application rate for winter wheat. Within a reasonable range of nitrogen fertilizer application, there is a significant positive correlation between nitrogen content and winter wheat yield. By studying the amount of nitrogen fertilizer and a reasonable ratio of base fertilizer to topdressing, the utilization rate of nitrogen fertilizer can be maximized and excessive application of nitrogen fertilizer can be avoided.     

气候变化对我国华北地区冬小麦发育和产量的影响

验证作物模型在我国华北冬小麦主产区是否适应的基础上,采用作物模型与气候模式相结合的研究方法,定量化地模拟预测了未来100年气候变化对华北冬小麦生产的影响.结果表明,从2000～2004年,华北地区冬小麦产量的模拟值与实测值的变化趋势基本一致,且生育期和产量变化不大.未来100年内华北地区冬小麦的生长期可能会有所缩短,平均缩短8.4 d;产量也会有不同程度的下降,平均减产10.1％.适当采取应对措施可以有效降低冬小麦的减产趋势.     

水氮运筹对干旱年型冬小麦旗叶生理性状及产量的交互效应

在大田条件下,探讨了不同灌水和施氮处理对冬小麦叶片生长、生理特性及产量性状的影响。结果表明,干旱年型条件下灌水和氮肥增产效应均显著,但灌水增产潜力更大,灌水两次(拔节和孕穗水),产量较高;灌水3次(拔节、孕穗和灌浆水)增产效果并不明显,氮肥全部底施产量下降,水分胁迫影响肥效发挥,降低产量,但可通过增加施氮量得到弥补,只有水氮合理搭配,才能有效协调各产量构成因素的关系,提高单位面积产量。     

冬小麦对有限水分高效利用的生理机制

通过对不同土壤供水条件下的孕穗开花期的冬小麦叶片CO₂/H₂O气体交换参数的系统测定,研究了光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、细胞间隙CO₂浓度(Ci)、叶温(Tl)与水分利用效率(WUE)间的关系。结果表明,WUE并不随Pn的增长直线增长,而是呈现出二次曲线的变化趋势;只有当蒸腾达到一定程度时,Tr才对WUE产生影响,而Tr过大时WUE则有下降的趋势;WUE与Ci呈负相关,随Ci的增加WUE呈递减趋势;叶温升高对光合和蒸腾都有促进作用,当超过了某种限度则表现为抑制作用,表明在一定温度范围内,Tl升高对水分利用不利;随Gs的增大,WUE增大到一定程度则不再增加,甚至出现一种回落趋势.     

Effects of waterlogging and drought on winter wheat and winter barley grown on a clay and a sandy loam soil

Summary The effects of winter waterlogging and a subsequent drought on the growth of winter barley and winter wheat have been examined. We used lysimeters containing soil monoliths with facilities to control the water table and a mobile shelter to control rainfall. Winter wheat was grown on a clay and on a sandy loam, but winter barley only on the clay soil. Lysimeters were either freely-drained during the winter or waterlogged with the water table 10 cm below the soil surface from 2 December until 31 March (that could occur by rainfall with a return period of 2 to 3 years). The lysimeters then were either irrigated so that the soil moisture deficit did not exceed 84 mm, or subjected to drought by limiting rainfall (equivalent to a 1 in 10 dry year in the driest area of England) so that the deficits reached maximum values of 150 mm in the clay and 159 mm in the sandy loam by harvest.Winter waterlogging restricted tillering and restricted the number of ears for all crops; grain yield of the winter barley was decreased by 219 g/m² (30%), and that of winter wheat by 170 g/m² (24%) and 153 g/m² (21% on the clay and sandy loam respectively.The drought treatment reduced the straw weight of winter barley by 75 g/m² (12%) but did not significantly depress the grain yield. For winter wheat on the clay, where the soil was freely-drained during the winter, drought depressed total shoot weight by 344 g/m² (17%) and grain weight by 137 g/m² (17%), but after winter waterlogging, drought did not further depress total or grain weight. In contrast, the winter wheat on the sandy loam was not significantly affected by drought.From these results, which are discussed in relation to other experiments in the United Kingdom, it seems that winter waterlogging is likely to cause more variation in the yield of winter barley and winter wheat than drought.     

农田秸秆覆盖对冬小麦水氮效应的影响

通过田间试验研究了杨凌红油土农田秸秆覆盖条件下冬小麦的水氮效应.结果表明,秸秆覆盖使土壤水分状况明显改善,从而使补充灌水的效果相应减小,氮肥的作用更加突出;无覆盖条件下,水氮交互效应均为负值,而秸秆覆盖时水氮有正的交互作用.旱地秸秆覆盖条件下更应重视养分的投入.无秸秆覆盖条件下小麦取得高产的基础是良好的土壤底墒和充足的氮肥.秸秆覆盖使小麦达到最高产量所需要的灌水量降低,灌水时期后延.不论有无秸秆覆盖,拔节期灌水对冬小麦籽粒产量没有显著影响.     

北方冬小麦产量灾损风险类型的地理分布

根据风险分析原理,利用北方各县市冬小麦近50年的实际单产资料和气象资料,进行冬小麦产量灾损风险评估和风险类型划分.以历年平均减产率、灾年减产率变异系数、不同减产率及其发生的概率和抗灾指数作为产量灾损风险评估指标.结果表明,产量灾损风险量化指标在北方冬麦区的分布具有明显的区域分异性和一定的连片性.在各风险评估指标的基础上构建了北方冬小麦产量灾损综合风险指数模式,提出了北方冬小麦产量灾损综合风险类型分类指标.根据分类指标将北方冬麦区划分为高、中、低3个风险类型,并进行了分类评述.分类结果表明,高风险类型主要分布在水土条件较差的陕、晋黄土高原地区和华北平原部分地区;中风险类型分布在华北平原东北部和河南南部以及太行山区;低风险类型主要分布在有灌溉条件和农业生产水平较好的华北平原的大部分地区和关中地区.     

土壤深层供水对冬小麦干物质生产的影响

采用根系研究装置研究了土壤深层供水对冬小麦干物质生产的影响 .结果表明 ,上层低湿度下层高湿度的处理在小麦灌浆期仍然保持了较高的土壤和叶片含水量 ,具有发达的根系 ,特别是 1m以下的根量在 4个处理中为最高 ,旗叶和穗的干重也最大 ,具有最大的产量潜力 .本研究表明 ,上层土壤较干下层土壤湿润有利于发挥小麦根信号的积极作用 ,平衡水分利用 ,同时通过对土壤水分的合理调节可以促进深层根的发育 ,有利于提高产量和水分利用效率 .     

灌溉量和施氮量对冬小麦产量和土壤硝态氮含量的影响

研究了大田条件下灌溉量和施氮量对小麦产量和土壤硝态氮含量的影响.结果表明:增加灌溉量,0～200 cm土层硝态氮含量呈先降后升又降的趋势.0～80 cm土层硝态氮含量显著低于对照,而80～200 cm土层硝态氮含量显著高于对照.随灌溉量的增加,土壤硝态氮向深层运移加剧,在成熟期,0～80 cm土层硝态氮含量降低,120～200 cm土层硝态氮含量升高,并在120～140 cm土层硝态氮含量出现高峰.灌溉量不变,施氮量由210 kg·hm-2增加到300 kg·hm-2,开花期、灌浆期、成熟期0～200 cm各土层土壤硝态氮含量显著升高.随灌溉量的增加,小麦籽粒产量先增加后降低,以全生育期灌溉量为60 mm的处理籽粒产量最高.增加施氮量,籽粒产量、蛋白质含量和蛋白质产量显著提高.本试验中,施氮量为210 kg.hm-2、两次灌溉总量为60 mm的处理籽粒产量、蛋白质含量、蛋白质产量和收获指数均较高,且土壤硝态氮损失少,是较合理的水氮运筹模式.