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摘要:[目的]推迟播期能够维持单位面积粒数已在前期研究中得到证实,本研究进一步探讨不同播种期冬小麦小花发育特征及分化、退化的差异性,分析植株同化物积累、分配与小花发育和结实的关系,旨在为提高小麦穗粒数以及丰富小麦高产栽培理论提供参考.[方法]试验于2014-2015年和2015-2016年连续两个小麦生长季,在山东省泰安市岱岳区大汶口镇东武村山东农业大学试验田(35°57′N,117°3′E)进行,以泰农18和济麦22为试验材料,设置9月24日、10月1日、10月8日、10月15日和10月22日共5个播期处理,观察记载小花发育过程中分化和退化数量动态以及最终结实粒数,测定开花期穗部和茎秆的干物质和氮素积累量,计算小花退化阶段整株和穗部的干物质和氮素积累速率.[结果]播期推迟条件下,单位面积可孕花数和单位面积结实粒数获得了维持,单位面积最大分化小花数明显降低,小花存活率显著提高.推迟播期明显减少了小花退化数量,小花退化速率明显降低.在小花退化阶段,推迟播期加速了整株和穗部的干物质和氮素积累,从而为开花期穗干重的维持以及干重穗茎比和氮素穗茎比的提高提供了保证.相关分析表明,开花期单位面积可孕花数分别与穗干物重、干物重和氮积累量穗茎比、整株和穗的干物质和氮的积累速率以及小花存活率均呈极显著正相关.推迟播期明显减少了有效茎蘖和无效分蘖所产生的退化小花数,尤其无效分蘖产生的退化小花数下降幅度更加明显.提高主茎在群体中同化物所占比例能够有效维持单位面积可孕花数和减少退化小花数,降低了小花死亡消耗.此外,推迟播期提高了可孕花累积生长度日生产效率,降低了退化小花累积生长度日生产效率.[结论]推迟播期明显降低了小花的退化,从而提高了小花存活率,开花期单位面积可孕花数的维持与植株同化物代谢密切相关.适期晚播提高了主茎在群体中的比重,有利于减少无效消耗和提高资源利用效率....
摘要:以冬小麦品种‘泰农18’为试验材料,设置传统农民管理习惯的农户模式(T1)、不计肥水和人工等投入以获得高产的高产模式(T2)和优化种植密度、播期、肥水管理运筹的高产高效模式(T3)3种种植模式,于2012年10月-2016年7月连续4个小麦生育季,研究了不同种植模式小麦主茎与分蘖成穗特性、不同年份的光合有效辐射截获、利用、光合产物分配等光能利用特性和产量差异,结合年际间的光、温、水等生态因子分布差异,分析了高产高效群体的稳产性能.结果表明:冬小麦不同生育时期内的光、温、降雨等生态因子的总量和各生育时期分布存在较大变异.T1、T2、T3模式主茎穗的比例分别为38.9%、58.7%、66.9%,表明T1、T2、T3模式在群体结构构建上分别是以分蘖穗为主、主茎穗和分蘖穗并重、主茎穗为主.T2模式的生物量和产量最高,T1最低,T3模式自孕穗期之后,尤其是在开花14 d后仍能维持较高的叶面积指数、光能截获率和截获量、群体光合速率,并具有较高的干物质分配能力,使其在干物质积累相对偏低的情况下仍可获得高产.T3模式花后的叶面积指数、光能截获率和截获量以及光合速率等的年际间极差、标准差、变异系数均小于T1和T2模式,由此也保证了T3模式生物产量的稳定.相关分析表明,以主茎成穗为主的T3种植模式能够有效应对年际间气候变化并实现稳产,关键是具有年际间稳定的生物产量....
[期刊论文] 朱元刚 高凤菊
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CSTPCD 北大核心
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摘要:为了明确与鲁西北地区生产水平和生态条件相适应的间作模式,选用登海605和德豆17为试验材料进行大田试验,以单作玉米(SM)和单作大豆(SS)作对照,设置玉米和大豆2∶4间作(IC1)、2∶6间作(IC2)、4∶4间作(IC3)和4∶6间作(IC4)共4个处理,分析了不同间作模式对玉米-大豆间作群体光合物质生产特征的影响.结果表明,IC3优势明显,群体籽粒产量略低于SM,但差异不显著;间作处理的土地当量比(LER)和相对拥挤系数(K)均高于单作,表明玉米、大豆在间作模式下较单作具有显著的间作优势;侵占力(A)和竞争指数(CR)的变化规律均表明在间作栽培条件下,玉米相对于大豆为竞争优势物种;间作群体经济产值显著高于SM和SS,增值范围为13.93%~22.95%,其中IC3的经济产值最高,分别比SM、SS增加4 144.46元·hm-2和3 546.88元·hm-2.间作群体具有较高的叶面积指数、群体光合势、作物生长率和净同化率,保证了较高的群体干物质积累量,但群体收获指数较低,限制了群体籽粒产量的提高.由于边际优势,间作玉米处理的单株各器官和地上部总重以及收获指数均显著高于单作处理,间作处理之间差异不显著;间作大豆与间作玉米表现规律相反,存在一定的负间作效应.因此,在本试验条件下,玉米-大豆4∶4间作模式下复合群体配置相对合理,生产优势明显.本研究为玉米-大豆间作大面积推广提供了理论依据....
摘要:运用均匀设计方法,设置6个播期和6个密度组成6个处理组合,研究其对齐黄34株高、底荚高度、主茎节数、有效分枝数、有效荚数、无效荚数、单株粒数、百粒重和产量等性状的影响。回归分析结果表明,在德州地区,齐黄34在6月10日播种、密度为21.94万株/hm2时产量最高,可达5054.9 kg/hm2。...
摘要:以登海661、郑单958为试验材料,设置麦田套种和麦收后接茬直播两种不同种植方式对比试验,研究了麦田套种玉米共生期的农田生态环境特征及对玉米苗期生长的影响.结果表明:麦田套种玉米与直播玉米相比,土壤含水量差异较小;麦田套种玉米耕层(0~5 cm)土壤的种际最高温度比直播玉米低4.8 ~5.2℃,最低温度相近,日平均温度低1.4~1.7℃,日变化较小,但均达到种子萌发要求;麦田套种玉米苗期冠层光照强度比直播显著减少,套种玉米地表光强为自然光强的4.4%~10.6%,光照不足是玉米苗弱、迟发的主要原因.与直播相比,套种玉米种子萌发出苗速度和干物质积累速度较慢,叶龄较小,叶片瘦长,株高较矮,玉米苗健壮度下降,单株叶面积较小且叶绿素含量较低;随共生期延长,玉米苗生长受抑制程度增加.在大田生产中,直播可促进种子萌发出苗,有利于夏玉米幼苗的生长发育,形成壮苗....
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北大核心 CSTPCD CSCD AJ CA CBST
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摘要:采用二次饱和D最优设计,研究了种植密度对玉米一大豆间作群体产量和经济产值的影响,并建立了以玉米和大豆密度为变量,以间作群体籽粒产量、干物质积累和经济产值为目标函数的二元二次数学模型.模型解析表明:种植密度对玉米-大豆间作群体籽粒产量、干物质积累和经济产值影响显著,玉米密度对群体各指标的影响大于大豆密度.在低密度水平下,群体籽粒产量、干物质积累和经济产值均随密度的增加而增加.群体籽粒产量达到8101.31kg·hm-2,最优措施组合为:玉米密度72023株·hm-2+大豆密度99924株·hm-2;群体干物质积累达到15282.45 kg· hm-2,最优措施组合为:玉米密度75000株·hm-2+大豆密度93372株·hm-2;群体经济产值达到23494.50元·hm-2,最优措施组合为:玉米密度73758株·hm-2+大豆密度87597株·hm-2.通过计算机模拟得出,在本试验条件下,玉米一大豆间作群体籽粒产量≥7500kg·hm-2、干物质积累≥14250 kg· hm-2、经济产值≥22500元·hm-2的最佳密度组合为:玉米种植密度58554~71547株·hm-2,大豆种植密度82217~100303株·hm-2....
摘要:用2个品种4个播期研究了夏玉米的植株性状、经济性状及对粗缩病发病率的影响.结果表明:麦田套种玉米粗缩病发生率高,收获穗数降低,限制了产量的提高;麦后晚直播,植株生长矮小,粒重严重偏低,是制约产量的重要因素;麦收后6月15日直播产量最高,是山东省夏玉米主产区最佳播期....
摘要:探明不同株高、穗位高具有超高产潜力(>15 000 kg hm-2)夏玉米品种的物质生产及光合特性,有利于密植增产.本研究在多年高产试验基础基础上(连续3年达15 000 kg hm-2)以上),选用了登海661(DH661,低秆低穗位)、登海701(DH701,中秆中穗位)和先玉335(XY335,高秆高穗位)3个具有超高产潜力的品种进行试验.在一般高产条件下,这3个品种间产量无显著差异,但干物质生产特性的模型解析表明,DH661的产量潜力高于DH701和XY335,其活跃生长期比XY335长近3周.开花后光合特征参数显示,DH661光合作用与光能利用效率明显较高,尤其是当XY335进人生理功能速衰期时(开花后28 d),DH661仍处于缓慢下降阶段,且具有较高的光合速率和光能利用效率,DH661的这一特性表明其具有更高的产量潜力....
摘要:为研究套种与直播两种种植方式对夏玉米光合生产特征和光温资源利用的影响,选取郑单958和登海661为研究对象,设置3个播期,密度为67500株·hm-2,以地上干物质积累量和作物生长速率、叶面积指数、穗位叶的单叶光合速率来评价夏玉米的光合生产特征;以Richards模型拟合籽粒灌浆过程;结合气象数据计算夏玉米光能利用率.结果表明:直播处理比套种处理籽粒产量增加1.17%~3.33%(P<0.05),但千粒重显著降低;生育期随播期提前而延长;直播条件下叶面积指数和单叶光合速率在灌浆前期显著高于套种,但灌浆后期下降较快;与套种相比,直播开花前和开花后具有较高的干物质积累量和较快的作物生长速率.Richards模型解析表明,直播处理达到最大灌浆速率的时间明显早于套种,起始势较套种高,但灌浆期、活跃灌浆期和灌浆速率最大时的生长量均低于套种;与套种相比,直播处理生育期间总积温和总辐射量分别减少150~350 ℃·d和200~400 MJ·m-2,但籽粒光能利用率较套种提高10.5%~24.7%.因此,直播较套种有优势,在夏玉米大田生产条件下,重视叶片的光合生产特征,延缓叶片衰老,有利于提高夏玉米的光能利用率,进一步挖掘增产潜力....
摘要:通过大田试验,研究了播期对登海5197群体发育及产量形成的影响.结果表明:(1)播期对拔节前总茎数的影响显著,拔节后不显著.(2)播期推迟一周出苗时间延长一天,基本苗随播期推迟而递减,叶面积系数第二播期(10月15日)最高,总茎蘖数和有效茎蘖数随播期推迟而降低,但有效茎蘖率和成穗率呈相反趋势.(3)对籽粒产量形成的Richards解析表明,第二播期比第一播期(10月8日)和第三播期(10月22日)灌浆启动较早,最大灌浆速率和起始势较高,但活跃灌浆期较短.(4)群体和单株干物质积累量在开花前表现为随播期的推迟而明显减少,开花后由于第二播期的单株干物质积累加快,成熟期第二播期的群体干物质最高.(5)随播期的推迟,穗数和千粒重逐渐降低,穗粒数和籽粒产量呈先上升后降低趋势,最高产量出现在第二播期....
摘要:为探讨不同播期冬小麦氮素出籽效率与氮素利用及转运的关系,在2014-2016年2个生长季,比较了不同播期(S1:9月24日;S2:10月1日;S3:10月8日;S4:10月15日;S5:10月22日)冬小麦氮素出籽效率、氮素利用和转运的差异及相互间的关系.结果表明:籽粒产量和单位面积粒数在不同播期处理间未发生显著差异.推迟播期降低了地上部氮素积累量和穗部氮素积累量,从而降低了氮素吸收效率,但明显提高了氮素利用效率和氮素出籽效率.氮素出籽效率与氮素利用效率呈正相关,而与氮素吸收效率呈负相关,与氮素利用率无显著相关关系.氮素营养指数随播期推迟趋于最佳状态,与氮素出籽效率的改善展现出同步性.推迟播期显著降低了花前营养器官氮素转移量和花后氮素积累量,但明显改善了花前营养器官氮素转运效率.氮素出籽效率与氮素转运效率之间存在正相关关系,说明氮素转运效率的改善一定程度上有利于穗部氮素生产籽粒能力的提升.综合来看,适当推迟播期减少了氮素吸收,但提高了氮素利用效率和氮素出籽效率,改善了氮素供应状态.研究结果为本地区冬小麦生产中氮素减施增效的实施提供了理论依据....
[博士论文] 朱元刚
作物栽培学与耕作学 山东农业大学 2019(学位年度)
[硕士论文] 朱元刚
作物栽培学与耕作学 山东农业大学 2010(学位年度)
摘要:夏玉米-冬小麦“双晚”种植方式是夏玉米.冬小麦周年高产高效的重要途径。为了进一步明确夏玉米-冬小麦“双晚”增产及资源高效利用的效应,选用2个夏玉米品种(郑单958和登海661)和1个冬小麦品种(登海5197)为研究对象,于2008-2009年在山东省莱州市登海种业股份有限公司第16试验场进行大田试验,夏玉米试验在济宁农科院和聊城农科院同时进行。比较研究了不同播期对夏玉米和冬小麦群体物质生产、叶片光合生产特性和生理特性以及周年产量形成的影响,探讨了夏玉米-冬小麦周年光温资源的分配和利用。主要研究结果如下:
   1夏玉米-冬小麦“双晚”周年产量及产量构成
   夏玉米直播处理比套种处理籽粒产量增加,收获穗数显著增加,但千粒重有所降低。通过对产量和产量构成因素的相关系数可以看出,收获穗数是产量构成的主要因子,呈显著正相关,且两个品种均达到显著水平。穗粒数和千粒重对产量均呈负相关,但穗粒数和千粒重对产量的相关系数较小且不显著。冬小麦随播期的推迟,收获穗数逐渐降低,千粒重有所增加,穗粒数和籽粒产量呈先上升后降低趋势,最高产量出现在10月15日。夏玉米改套种为直播(播期推迟至6月15日)和冬小麦晚播(播期相应推迟至10月15日)“双晚”种植方式周年产量最高。
   2夏玉米-冬小麦“双晚”周年光温资源分配利用
   直播夏玉米全生育期天数明显短于套种,其生育期内总积温和辐射总量分别比套种减少,直播夏玉米对光温资源的占有率较套种低,但光能利用率具有明显优势,尤其直播光能利用率比套种明显提高。冬小麦全生育期内,由于传统播期比晚播生育期天数要多6~11 d,因此传统播期的总积温和总辐射量要明显高于晚播,10月15R播种在全生育期内茎叶、籽粒和全株的光能利用率均高于10月8日和10月22日,表明冬小麦适当晚播可以提高光能利用率。
   夏玉米6月15日及播结合冬小麦10月15日晚播种得到的周年光能利用率和周年有效积温利用率最高,周年光能利用率和周年有效积温利用率相比其它组合分别提高3.6%~17.9%和5.1%~25.0%,说明适当推迟播期的夏玉米-冬小麦组合能提高周年光温资源利用率。
   3夏玉米-冬小麦“双晚”干物质积累和分配
   与套种相比,夏玉米直播在开花前和开花后均具有较大的干物质积累量和较快的干物质积累速率,但直播收获系数低于套种。开花期夏玉米的干物质积累分配比例最大的是茎秆,同时直播的茎秆分配比例较套种高,叶片分配比例较套种低;成熟期的干物质积累分配比例最大的的是果穗,且直播的果穗分配比例较套种降低。由各生育期茎叶分配比例与果穗分配比例的相关分析结果表明,成熟期叶片的分配比例对果穗分配比例呈显著负相关,说明直播处理成熟期叶片的干物质向果穗的转运率降低。
   冬小麦开花前干物质积累量和干物质积累速率随播期的推迟呈下降趋势;开花后,冬小麦的干物质积累量和干物质积累速率随播期的推迟呈先上升后下降趋势,10月15日播期显著高于10月8日和10月22日。全生育期,10月15 R播期的干物质积累量和干物质积累速率显著高于10月8日和10月22日。
   4夏玉米叶片光合生产特性
   开花后是籽粒产量形成的关键时期,也是植株生理功能渐衰期,玉米花后穗位叶净光合速率均表现出随生育进程逐渐降低的趋势。开花期至花后30 d,直播与套种的穗位叶净光合速率下降缓慢,且直播具有较高的净光合速率;花后30 d至收获期,穗位叶净光合速率降低较快,后期尤为明显,直播的穗位叶净光合速率下降幅度比套种大,成熟期已显著低于套种,这与叶面积指数后期的变化趋势基本一致。
   直播处理达到最大灌浆速率的时间明显早于套种,起始势较套种高;但灌浆期、活跃灌浆期和灌浆速率最大时的生长量均低于套种,通过灌浆速率特征参数对千粒重的相关分析可见,灌浆活跃期、灌浆速率最大时的生长量、最大灌浆速率对千粒重呈显著正相关,说明直播处理灌浆活跃期短、灌浆速率最大时的生长量低、灌浆速率慢,是导致千粒重较套种降低的原因。
   开花后至花后30d直播处理叶片的叶绿素a和叶绿素(a+b)含量与套种相比差异较小,但自花后30d至成熟期直播处理叶片的叶绿素a和叶绿素(a+b)含量下降较快,显著低于套种。在整个灌浆期间,直播处理叶绿素b含量均显著低于套种,而叶绿素a/b值和类胡萝卜素含量均显著高于套种。
   5夏玉米叶片衰老酶活性
   夏玉米直播处理叶片的SOD、CAT、POD活性和可溶性蛋白含量在开花至灌浆中期与套种差异显著,而后下降较套种快,成熟期显著低于套种。MDA含量表现为随生育期的推迟逐渐升高,自开花至灌浆中期MDA含量增加趋势缓慢,直播处理叶片的MDA含量均低于套种;而灌浆后期,叶片的MDA含量增加明显,直播处理的MDA含量增加幅度较套种大,成熟期已显著高于套种处理。说明直播处理灌浆后期叶片的细胞膜脂过氧化程度加剧。
   因此,通过有效调节资源配置,将冬小麦冗余的光温资源分配给C4高光效作物玉米,是提高周年高产高效的重要途径。直播较套种有优势,在夏玉米大田生产条件下,重视叶片的光合生产特征,延缓叶片衰老,有利于提高夏玉米的光能利用率,进一步挖掘增产潜力。
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