林网保护区冬小麦生长过程的数值模拟

给出了一个模拟冬小麦生长过程的产量生态学模式,并对黄淮海平原林网保护区冬小麦的生长过程进行了数值模拟.模型输出变量包括作物的叶面积指数,根、茎、叶、籽等地上和地下器官生物量,以及与作物生长密切相关的土壤水分变化情况、作物水分利用率、光合/呼吸效率等生理生态因子.结果表明,由于林网地区小气候条件的改善,使得农林复合系统较之单作农田有更强的抗旱能力,在干旱的1994年,林网保护下的农林复合系统生产力较单作农田提高11.6%左右.模式输出的小麦地上部分生物量与生长监测资料十分一致.     

施用有机无机复混肥对夏玉米生长和水分利用的影响

对农业废弃物无害化处理后,添加一定的无机肥后制作成有机无机复混肥,使其肥料化资源利用.为了进一步研究有机无机复混肥的肥效,2001～2003年在夏玉米上进行了连续3年田间试验,试验结果表明,有机无机复混肥可以促进玉米生长,增加玉米生物产量1958.0～2770.5kg·hm-2,改善玉米产量结构,提高玉米籽粒产量866.0～1144.5kg·hm-2.并能降低玉米耗水系数,提高玉米水分利用效率2.680～3.399kg/ mm·hm2 .在旱地施用有机无机复混肥,可以提高旱地水资源的利用效率.     

麦秸还田耕层酚酸的时间变化及其对夏玉米幼苗生长和产量的影响

麦秸还田作为常规农业措施已应用多年。近年来 ,随着国内外对化感作用研究的日益开展 ,对此措施有了新的认识。 Kimber[7] ,Mc Calla,Duley[9] 和马永清 [2 ,5]等均报道麦秸覆盖在一些情况下会抑制下茬作物的生长 ;马瑞霞等 [1,4 ]在室内腐解麦秸 ,将提取液分离鉴定 ,发现麦秸腐解产生的酚、酸、醛、酮类化合物对玉米种子萌发有抑制作用。但这方面的报道多限于室内模拟、盆栽等试验 ,而在生产条件下表现如何 ,未见报道。本试验以酚酸为代表研究麦秸还田后土壤耕层内化感物质的时间变化 ,以及对夏玉米生长的影响 ,以期为大田生产进一步应用…     

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     

干旱对夏玉米苗期叶片权衡生长的影响

叶片是植物对干旱响应最敏感的器官之一,叶片性状变化及其权衡关系能够反映植物对资源的利用策略以及对干旱的适应对策。基于2014年6个初始土壤水分梯度的夏玉米持续干旱模拟试验研究表明,随着干旱的发展,夏玉米各叶片性状均会受到影响,但不同干旱程度的影响不一致。基于水分胁迫系数及干旱持续时间提出了干旱程度的定量表达,随着干旱的发生发展,干旱程度在0—1之间变化。当干旱程度小于0.21时,夏玉米叶片性状不会受到显著影响;0.21—0.76时,叶片性状大小受到影响,但变化趋势不会发生改变;0.76—0.91时,新叶形成补偿不了老叶脱落,有效叶片数、叶干重、绿叶面积和叶含水量等性状提前出现下降趋势;大于0.91时,叶片生长几乎停滞。夏玉米叶片性状在干旱条件下的适应性生长本质上体现了其在快速生长与维持生存之间的权衡,但不同干旱程度下,夏玉米叶片性状生长的权衡策略不同:未发生干旱时,夏玉米倾向于维持较高的代谢活性,一旦干旱程度大于0,夏玉米就会降低叶片代谢活性;当干旱程度小于0.48时,夏玉米倾向于通过迅速增加叶面积来吸收较多的能量,以获得较大的生长速率,为生殖器官的生长及产量形成储备能量;当干旱程度大于0.48时,夏玉米会减小单叶面积以减少水分散失,倾向于资源贮存以提高其生存能力。     

一级生产水平下冬小麦,夏玉米的生产模拟

通过模拟计算得到一级生产水平下冬小麦和夏玉米的累积干物质动态曲线 .两年的计算结果和实测值都比较吻合 .研究表明 ,在黄淮海平原 ,可以把亩产吨粮作为冬小麦 夏玉米一年两茬平作粮田达到一级生产水平的指标 .若用中熟夏玉米套作代替早熟夏玉米平作 ,籽粒的年产量可增加一成 .通过对不同叶面积指数下干物质产量的模拟计算 ,得到一年两茬平作的干物质产量最大可达 46t·hm- 2 ,籽粒产量 1 9.1t·hm- 2 .     

一级生产水平下冬小麦、夏玉米的生产模拟

通过模拟计算得到一级生产水平下冬小麦和夏玉米的累积干物质动态曲线.两年的计算结果和实测值都比较吻合.研究表明,在黄淮海平原,可以把亩产吨粮作为冬小麦夏玉米一年两茬平作粮田达到一级生产水平的指标.若用中熟夏玉米套作代替早熟夏玉米平作,籽粒的年产量可增加一成.通过对不同叶面积指数下干物质产量的模拟计算,得到一年两茬平作的干物质产量最大可达46t·hm^-2,籽粒产量19.1t·hm^-2.     

黑龙港流域夏玉米产量提升限制因素

从产量构成因素及物质生产着手分析了黑龙港流域夏玉米产量进一步提高的限制因子.分析结果显示:穗数、穗粒数和千粒重均与产量显著相关,说明该地区夏玉米仍有继续增产的潜力;但在再高产过程中,单纯依靠穗数增加,产量增产幅度较小,应稳定在一定适宜的密度下,注重单位面积穗粒数和粒重的提高,但在穗数确定的情况下,穗粒数相对稳定,增加粒重成为再高产重要因素.因此,采取措施增强灌浆速率和延长灌浆时间是关键,即增强或稳定叶片在花后的有效光合能力.结果表明,增加叶片数量对产量贡献很小,而改善叶片质量、提高叶片功能,进而增加花后同化物合成至关重要.因此,茎秆和叶片的质量是再高产实现的关键技术突破点.同时,提高茎秆的花前物质转运比例也有助于提高于粒重,促进产量提升.在生产实践中,进一步挖掘产量必须搞清楚地上和地下两方面的关系,但目前对“根系-土壤”复合体的结构和功能研究相对较少.不合理耕作方式造成了土壤耕层太浅,严重影响了玉米根系生长发育,使生育后期吸收功能减弱,不利于产量形成.加之,吐丝前后阴雨寡照,造成穗粒数形成决定期的“源”不足,同时也限制了灌浆速率,提前播期,躲避灾害天气或推迟收获时期,延长灌浆时间等逆境栽培措施就显得尤为重要.     

麦茬处理方式对夏玉米光合特性的影响

采用两年三点的大田试验,研究了麦茬处理方式（平茬、立茬、除茬）对机播夏玉米光合特性及其产量的影响。结果表明,不同麦茬处理方式的夏玉米光合参数存在明显差异。夏玉米Pn、Gs表现为吐丝期最大,处理间表现为平茬〉立茬〉除茬;Tr在处理间表现为除茬〉立茬〉平茬,叶片水平上的WUE表现为为平茬〉立茬〉除茬;不同麦茬处理夏玉米的产量差异显著。     

吡虫啉拌种对高产夏玉米幼苗生长及其保护酶活性的影响

通过田间小区试验,研究了吡虫啉和种子质量比分别为6∶10000、9∶10000和12∶10000拌种处理对高产夏玉米幼苗生长及其保护酶活性的影响.结果表明:药种比为6∶10000处理幼苗株高、初生根长、次生根数、地上和地下部分鲜质量分别比对照增加了2.81 cm、2.31 cm、1.71、0.30 g和8.28 g,并较其他两个处理作用效果显著.与对照相比,药种比为6:10000处理幼苗叶片和根可溶性蛋白含量分别提高了12.6％和27.9％,过氧化氢酶(CAT)活性分别提高了2.5％和11.5％,丙二醛(MDA)含量分别降低了26.3％和60.9％,超氧化物歧化酶(SOD)活性分别提高了19.7％和5.6％,谷胱甘肽转移酶(GSTs)活性分别提高了11.5％和13.2％,根过氧化物酶(POD)活性提高了31.8％.药种比为6:10000处理除对叶片POD活性没有促进作用外,能够显著提高其他相关酶的活性.     

2011-2050年黄淮海冬小麦、夏玉米气候生产潜力评价

基于区域气候模式PRECIS输出的未来B2气候情景(2011-2050年)逐日资料以及基准气候时段(1961-1990年)的逐日资料,应用农业生态区域(AEZ)模型,对2011-2050年我国黄淮海地区冬小麦、夏玉米气候生产潜力时空变化特征进行预测.结果表明:基准气候时段下,我国黄淮海地区冬小麦、夏玉米气候生产潜力的空间分布呈现一定的区域分异规律,总体均呈东南高、西北低的趋势,且同纬度地区的沿海高于内陆.1961-1990年,冬小麦、夏玉米气候生产潜力的变化幅度分别在3893 ～11000和5908～12000kg·hm-2.未来B2气候情景下,冬小麦、夏玉米气候生产潜力的年际变化很大,这与该时期作物生长发育光、温、水的匹配程度有关.冬小麦、夏玉米分别在2011-2030年和2021-2040年间气候生产潜力的增加趋势非常明显,开发潜力很大.在保持现有生产状况下,未来B2气候情景下,2011-2050年冬小麦气候生产潜力在空间上总体呈现明显的区域分异,表现为东南地区与西北地区的反向变化、沿海地区与内陆地区之间的同向变化;而夏玉米气候生产潜力的区域分异规律不明显.     

林带中阻力分布的理论与实验研究

推导了风向垂直于林带走向时林带内的阻力分布的解析式,比较了３种所面形状林带的阻力分布特点,并用风洞实验资料进行了验证,简析了在实际生产中的应用．     

黄淮海平原豫北地区农林业系统的能量研究

对黄淮海平原豫北地区农林业系统３种群落类型（沙兰杨－小麦·玉米（ＰＯＴＺ）、泡桐－小麦·玉米（ＰＡＴＺ）和苹果－小麦·花生（ＭＴＡ））进行了研究,结果表明,ＰＯＴＺ类型的年群落净固定能量为４３．６２３５×１０１０Ｊ·ｈａ－１,ＰＡＴＺ为４５．６４２６×１０１０Ｊ·ｈａ－１,ＭＴＡ为４９．６０００×１０１０Ｊ·ｈａ－１．年群落现存能量分别为５５．２１７４×１０１０,５７．７５９５×１０１０和７８．４６９９×１０１０Ｊ·ｈａ－１;群落的光能利用率分别为１．０００,１．０４７和１．１３８％．群落的能量效率分别比传统的农田系统增加１１．８３、１４．４５和２８．２５％．在农业林业系统中,苹果－小麦·花生群落类型为最佳群落类型．     

遮荫对夏玉米产量及生长发育的影响

在大田条件下研究了不同时期和不同程度遮荫对夏玉米产量及生长发育的影响.结果表明,遮荫显著降低玉米产量.不同时期遮荫对其影响不同,花粒期（从开花到成熟期）遮荫的影响最显著,农大108（ND108）和掖单13号（YD13）遮荫50%、90%处理分别减产67.5%、79.4%和82.9%和86.7%,其次是穗期（从拔节到开花期）遮荫,ND108和YD13分别减产34.1%、55.3%和47.2%、65.7%,而苗期（从出苗到拔节期）遮荫对其影响相对较小,ND108和YD13分别减产16.9%、24.5%和18.9%、24.3%.遮荫对YD13产量的影响大于ND108.遮荫时期对玉米产量的影响显著地大于遮荫程度.遮荫后两个玉米品种的生育进程都延迟,并随着遮荫程度的增加,对其影响加剧.穗期遮荫显著影响玉米的穗分化,花丝数和雄穗分枝数显著降低,对YD13的影响大于ND108.苗期和穗期遮荫显著抑制玉米叶面积、株高和茎节的生长.     

Combining ability in maize for fall armyworm and southwestern corn borer resistance based on a laboratory bioassay for larval growth

The fall armyworm, Spodoptera frugiperda (J. E. Smith), and southwestern corn borer, Diatraea grandiosella Dyar, are major insect pests of maize, Zea mays L., in the southern USA. Both insects feed extensively on leaves of plants in the whorl stage of growth. A diallel cross of seven inbred lines with different levels of susceptibility to leaf feeding damage in the field was evaluated in a laboratory bioassay for fall armyworm and southwestern corn borer larval growth. Diets were prepared from lyophilized leaf tissue of field-grown plants of the inbred lines and their 21 F₁ hybrids. One inbred line, Tx601, exhibited heavy leaf damage in field tests but showed moderate resistance in the laboratory bioassay. Both general and specific combining ability were highly significant sources of variation in the inheritance of fall armyworm and south-western corn borer larval growth in the laboratory bioassay. Tx601 showed excellent general combining ability for reduced larval growth of both species.This article is a contribution of the United States Department of Agriculture, Agricultural Research Service, in cooperation with the Mississippi Agricultural and Forestry Experiment Station. Journal No. J-8525     

砷对玉米生长、抗氧化系统及离子分布的影响

采用温室砂培试验,研究了不同浓度砷（As）处理对玉米郑单958幼苗生物量积累、光合色素含量、抗氧化系统、As及矿质离子吸收、分布的影响.结果表明：低浓度（＜2 mg·L^-1）的As刺激了玉米幼苗的生长,植株株高、主根长和生物量积累均显著增加;高浓度（＞4 mg·L^-1）As严重抑制了玉米幼苗生长.2 mg·L^-1As处理下,叶绿素a、叶绿素b和叶绿素a+b含量均达到峰值;随As处理浓度增加,叶绿素含量逐渐下降;电镜观察发现,10 mg·L^-1 As处理下,叶片叶绿体结构遭到破坏,类囊体膜溶解.根系3种抗氧化酶（SOD、POD、CAT）活性均随As浓度增加而增大;叶片3种抗氧化酶活性在8 mg·L^-1出现峰值,且对As处理的敏感性表现为POD>CAT>SOD.MDA、可溶性糖和可溶性蛋白含量与As浓度呈正相关.高浓度的As明显抑制了P、K、Ca、Fe等元素的吸收.根系对As胁迫的反应比地上部更为敏感,因此根系生长发育指标更适合作为植物As毒害的指示指标.     

不同土壤水分条件下土壤容重对玉米根系生长的影响

用玉米作为实验材料进行分根实验。种子根平分在装有土娄土的分隔的白铁皮桶中。土壤容重分 4种处理 :低容重 (两边容重都为 1 .2 0 g· cm-3 )、中容重 (两边容重都为1 .33g· cm-3 )、高容重 (两边容重都为 1 .45g· cm-3 )和混合容重 (一边为 1 .2 0 g· cm-3 ,另一边为 1 .45g· cm-3 )。土壤水分控制在高基质势 (- 0 .1 7MPa)和低基质势 (- 0 .86MPa) 2个水平。结果表明 :当植株生长在高紧实土壤或土壤基质势从 - 0 .1 7MPa降到 - 0 .86 MPa时 ,根长和根干重都显著降低 ;紧实土壤使根长降低的同时还使根的直径增大。然而 ,当植株生长在混合容重土壤中时 ,处在低容重土壤中的根系生长得到加强 ,补偿甚至超补偿高容重土壤中根系生长的不足     

黄淮海平原高产田作物群体结构特征

本文利用实测资料分析了高产田作物群体结构特征。精播高产栽培麦田春季最大蘖数12×10~6/ha,群体最大叶面积指数5.5—6.0,成穗4.5—5.25×10~6/ha。传统高产栽培麦田春季最大蘖数15—18×10~6/ha,群体最大叶面积指数6.0—6.5,成穗6.0—7.5×10~6/ha。小麦营养生长与生殖生长期叶日积比,精播高产栽培麦田是1∶0.89,传统高产栽培麦田为1∶0.73。夏玉米种植密度主要受叶倾角的影响。紧凑型玉米品种的叶倾角大于65°,种植密度7.5—8.25×10~4/ha;平展型玉米品种的叶倾角小于50°,种植密度5.25—6.0×10~4/ha。     

麦玉两熟高产农田生态系统氮素的合理调控──以山东省桓台县冬小麦套种夏玉米系统为例

探讨了麦玉两熟高产农田生态系统中化肥氮与有机肥之间的交互作用,并提出了安全合理的施N量。种植制度为冬小麦套种夏玉米,试验处理设氮肥(尿素)4个水平、有机肥(鸡粪)3个水平;采用了裂区试验设计,以有机肥为主区,氮肥为副区。结果表明在供试条件下,化肥氮与有机肥之间有显着的负交互作用;建议300kg·hm^-2作为供试条件下冬小麦套种夏玉米高产农田生态系统全年安全合理施N量.