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高光效小麦群体提高氮素吸收利用和产量的机理
《植物营养与肥料学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：[目的]研究通过调整小麦种植密度构建高光能利用效率群体,促进群体氮素积累、分配和转运的效果和机理,为充分利用光能提高小麦产量提供理论依据.[方法]试验于 2018-2019 年在安徽省濉溪县和蒙城县进行,以分蘖能力强(安 1302)和弱(皖垦麦 0622)的品种为材料,设置 180×104 株/hm2(D1)、240×104 株/hm2(D2)、300×104 株/hm2(D3)、360×104 株/hm2(D4)4 个种植密度,调查了群体籽粒产量、光合有效辐射截获率和截获量、光合有效辐射转化率,以此为基础,将小麦群体分为光效率高、中、低 3 个类型,比较了不同光效率类型群体的叶面积指数、花前氮素积累和转运量、花后(乳熟期)氮素积累量.[结果]品种、密度及其互作效应显著影响小麦群体的光能利用率和籽粒产量.高光效型群体的光能利用率和籽粒产量分别达 1.4%和9.7 t/hm2,分别比中、低效型群体提高 5%、14%和 1%、5%.不同群体间开花期、乳熟期光合有效辐射截获率、开花期至乳熟期光合有效辐射截获量差异不显著,高光效型群体开花期至乳熟期光合有效辐射转化率高于中、低效型群体,达 2.34 g/MJ.高光效型群体开花期、乳熟期叶面积指数及开花期茎秆叶鞘、叶片、单位叶面积氮素积累量均不同程度高于其他类型群体,分别达 7.24、4.53 及 63.9 kg/hm2、79.5 kg/hm2 和 143.78 μg/cm2.此外,高光效型群体中群体和单茎花前氮素转运量分别为 129 kg/hm2 和 15 mg,均显著高于中、低效型群体,主要为茎秆+叶鞘和叶片氮素转运量较高,各营养器官间氮素转运率差异不显著,且高光效型群体成熟期个体营养器官仍保持较高的氮素积累量.[结论]高光效型群体开花期茎秆+叶鞘、叶片以及单位叶面积氮素积累量高,提高了开花期的叶面积指数,有利于光能的吸收和利用.虽然高光效型群体茎秆+叶鞘和叶片中的氮素转运量较高,其花后营养器官的氮素积累量依然较高,有助于维持花后较大叶面积指数,有效提升花后光合有效辐射转化率,获得更高的小麦籽粒产量.
关键词： 小麦 光能利用率 光能资源利用 氮素吸收 叶面积指数 产量
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基于生产托管服务的农业科技成果转化新模式探析
《安徽农业科学 》 2024
摘要：加速农业科技创新成果转化是推进现代农业发展的主要动力,对推动乡村产业振兴具有重要现实意义.系统阐述了目前安徽省农业科技成果转化的主要模式,并综合分析了成果转化过程中存在的成果属性、转化动力、转化机制及农技推广模式等方面的问题.结合新阶段对科技创新和成果转化联动发展以及农业生产托管高质量发展的要求,提出了基于农业社会化服务的农业科技成果转化模式的理论框架,并以安徽颍州农业社会化服务科技创新基地为例,分析了农业生产托管服务在推进科技创新和促进成果高效转化方面的正向作用,阐述了农业科研院所、农技推广系统、托管组织等主体在科技创新与成果转化中的联动协作机制.提出了一条可行的农业科技成果转化新模式——基于生产托管的农业科技成果转化模式,以期为推动农业科技创新成果转化、助力农业新技术推广到位、助推乡村振兴提供参考依据.
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氮肥运筹对稻茬麦区弱筋小麦生理特性、品质及产量的调控效应
《麦类作物学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为探索有效改善弱筋小麦生理特性、品质和产量的氮肥运筹方式,于2016—2017年设置不同施氮量N0(0kg·hm~(-2))、N1(120kg·hm~(-2))、N2(180kg·hm~(-2))、N3(240kg·hm~(-2))和不同基追比(7∶3、6∶4、5∶5)试验,研究不同施氮量和基追比对小麦光合效应、产量及品质的影响。结果显示,相同施氮量下,基追比为6∶4时,小麦的叶绿素含量、叶面积指数、冠层叶绿素密度、光合速率均最高;相同基追比下,施氮量增加120 kg·hm~(-2)(N1比N0、N3比N1)能显著提高小麦的叶绿素含量(灌浆中期基追比6∶4除外)、叶面积指数、冠层叶绿素密度和光合速率。施氮量为120kg·hm~(-2)和180kg·hm~(-2)时,3个基追比下小麦籽粒的蛋白质含量、湿面筋含量、沉淀值(N2下基追比5∶5的处理除外)和硬度指数均符合弱筋小麦国家标准;施氮量为240kg·hm~(-2)时,基追比5∶5处理的籽粒蛋白质含量、湿面筋含量和沉淀值均不符合弱筋小麦国家标准,且各基追比间的品质指标差异不显著。总体上,施氮量相同时以基追比6∶4最利于高产,但施氮量为240kg·hm~(-2)时小麦籽粒的蛋白质含量、湿面筋含量和沉淀值均不符合弱筋小麦国家标准,因此,施氮量180kg·hm~(-2)左右、基追比6∶4是安徽省稻茬麦区适宜的氮肥运筹方式。
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不同施肥模式对砂姜黑土团聚体特征及有机碳的影响
《中国农学通报 》 2019 CSCD
摘要：采集32年砂姜黑土长期定位试验不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、单施有机肥(M)、有机肥与化肥配施(MNPK)和高量氮肥下有机肥与化肥配施(HMNPK)处理耕层土壤,研究砂姜黑土区麦玉轮作系统中总有机碳、团聚体组成及不同粒径团聚体中有机碳含量对长期不同施肥模式的响应.结果表明:长期不同施肥方式显著影响土壤不同粒径团聚体分布及其有机碳含量.有机肥施用对表层土(0~10 cm)中1~0.5、0.5~0.25 mm干筛团聚体和<0.25 mm微团聚体含量的提高有促进作用.耕层土壤水稳性团聚体主要分布在1~0.5、0.5~0.25 mm和<0.25 mm粒径中,施肥处理对各粒级水稳性团聚体含量没有显著影响.长期施肥显著提高了表层土1~0.5 mm和0.5~0.25 mm干筛中团聚体有机碳含量,HMNPK的增幅最高.施用有机肥对提高土壤水稳性团聚体有机碳含量有积极作用,尤其对1~0.5、0.5~0.25 mm和<0.25 mm粒径水稳性团聚体有机碳含量的提高有显著影响,且均为M处理提高幅度最大.砂姜黑土区麦玉轮作条件下,长期有机肥施用可提高砂姜黑土土壤总有机碳含量、中团聚体数量以及有机碳含量,有利于改善土壤物理性状、提升地力.
关键词： 砂姜黑土 长期施肥 施肥模式 土壤团聚体 土壤有机碳
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多穗型品种华成3366减氮增密绿色增产稳产技术研究
《华北农学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为揭示减氮下利用多穗型品种增加密度实现绿色增产稳产的可行性,研究了4种氮水平与3种种植密度互作对小麦根系、光合、品质及产量的影响。结果表明,相同氮水平下根长、根表面积、平均根直径受密度影响不显著,根体积和根尖数受密度影响显著,相同密度下N1(传统施氮量)根长、根表面积、根体积、根尖数显著高于N3(70%N1)。相同密度减氮15%(N2,85%传统施氮量)小麦孕穗期旗叶面积不会显著降低,而减氮30%会显著降低。叶绿素含量受密度影响不显著,D1(180万株/hm~2)和D3(360万株/hm~2)密度下N1叶绿素含量显著高于N3。同一氮水平下,密度增加光合速率、气孔导度、蒸腾速率降低,胞间CO2浓度上升,D1、D2(270万株/hm~2)、D3下N1比N3光合速率和气孔导度显著增加20. 03%,18. 44%,17. 36%和24. 11%,20. 40%,19. 76%。籽粒蛋白质、淀粉、湿面筋含量及沉降值受密度影响不显著,N1与N3间蛋白质含量和沉降值差异显著,而淀粉、湿面筋含量差异不显著。相同氮水平下,增加180万株/hm~2基本苗显著提高小麦各生育期群体干物重,施氮量由N1降到N3群体干物重显著降低,N2D3和N3D3群体干物重高于或相当于N1D1和N1D2,N3D3群体干物重高于或相当于N2D1和N2D2。N1、N2、N3下D3比D1产量在2016,2017年显著增加了11. 83%,11. 42%,14. 03%和5. 52%,10. 31%,10. 88%,N3D2和N3D3产量高于或相当于N1D1。研究得出,减氮15%~30%下密度增加90~180万株/hm~2基本苗可获得高于或相当于其对应未减氮处理的生物和经济产量。
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淮北地区小麦主栽品种对低温胁迫的响应及抗寒性评价
《中国农学通报 》 2018
摘要：为给安徽淮北地区小麦安全生产提供指导,以当地主栽品种为材料,研究不同播期条件下小麦植株对低温胁迫的响应,结合自然低温下田间冻害情况及产量表现等,对主栽品种的抗寒性进行初步评价。结果表明,返青期-12℃以下时品种的抗寒性急剧下降;播期间小麦植株的抗寒性表现为:晚播>适播>早播;电解质渗出率均随温度的降低逐渐增大;地域间抗寒性差异明显;不同区域育成品种抗寒性强弱表现为山东省>河南省>安徽省;筛选出一批抗寒高产品种,如‘良星66’、‘山农20’、‘济麦22’、‘烟农19’等,可作为安徽淮北地区早播条件下种植的理想品种。
关键词： 淮北地区 小麦 早播 低温 产量 抗寒性 品种筛选 安徽省
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小麦光合特性及产量构成对长期不同土壤培肥模式的响应
《麦类作物学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为筛选出适宜于砂姜黑土的最佳土壤培肥模式,基于小麦光合、产量和收获指数,研究了不施肥(CK)、单施化肥(NPK,施氮量525 kg·hm~(-2))、单施有机肥(M,折合的施氮量也为525 kg·hm~(-2))、等氮有机无机肥配施(MNPK,有机肥和化肥中施氮量相同,总氮量为525 kg·hm~(-2))和高氮有机无机肥配施(HMNPK,有机肥和化肥中施氮量相同,总氮量为840 kg·hm~(-2))五种方式长期培肥后不施肥条件下土壤的养分后续供应能力差异。结果表明,不施肥条件下MNPK和HMNPK处理间小麦旗叶面积和叶绿素含量差异不显著,但二者均显著高于M和NPK处理,M处理的旗叶面积和叶绿素含量略高于NPK处理,CK的旗叶面积和叶绿素含量显著低于其他处理。MNPK和HMNPK处理的光合速率、气孔导度、蒸腾速率和叶绿素荧光参数F_m、Φ_(PSⅡ)、F_v/F_m、ETR、q_P优于M和NPK处理,M处理的光合速率和叶绿素荧光各参数总体表现优于NPK处理。M处理的穗粒数、经济产量和生物产量比NPK处理分别显著增加了10.0%、10.6%和7.6%,MNPK和HMN-PK处理间经济产量和生物产量差异不显著,但皆高于NPK和M处理,其中MNPK和HMNPK处理的经济产量和生物产量分别比NPK处理显著增加26.3%、15.9%和20.6%、14.0%,CK的穗数、穗粒数、经济产量和生物产量显著低于其他处理。HMNPK和MNPK处理间收获指数差异不显著,但二者高于NPK和M处理,M处理收获指数比NPK处理增加了3.0%。小麦旗叶面积、叶绿素含量、光合速率和实际光化学效率与每盆经济产量和生物产量皆呈极显著直线正相关。由此得出,在培肥土壤基础肥力和养分后续供应能力方面,有机肥与化肥配施优于单施有机肥和单施化肥,单施有机肥优于单施化肥,且有机肥与化肥配施下增加施氮量的效果不明显。
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长期定位施肥对砂姜黑土小麦根系性状和根冠比的影响
《麦类作物学报 》 2017 北大核心 CSCD
摘要：为了解长期定位施肥下砂姜黑土区小麦根系的生长发育状况,研究了5种长期不同施肥模式对该区小麦根系性状和根冠比的影响。结果表明,长期单施有机肥(M)小麦的总根长、总根表面积、总根体积、总根尖数、总根分叉数、根干重皆高于长期单施化肥(NPK),其中,开花期M处理小麦的总根体积、总根尖数、总根分叉数、根干重显著高于NPK处理,根直径M与NPK处理间差异不显著。长期有机肥与化肥配施传统施氮量(MNPK)与有机肥与化肥配施高施氮量(HMNPK)处理间小麦的总根长、总根表面积、平均根直径、总根体积、总根分叉数差异皆不显著,而MNPK处理小麦的总根尖数和开花期的根干重显著高于HMNPK处理。长期有机肥与化肥配施相对于长期单施化肥和有机肥可以明显改善小麦根系性状,其中,开花期MNPK和HMNPK处理小麦的总根长、总根表面积、总根体积、总根尖数、总根分叉数显著高于NPK和M处理,而MNPK和HMNPK处理小麦的平均根直径与M处理差异不显著。长期不施肥(CK)小麦的根系性状各指标显著低于其他各施肥处理。拔节期CK处理小麦的根冠比最低,其次为HMNPK,NPK、M、MNPK处理间的根冠比差异皆不显著,开花期HMNPK处理小麦的根冠比最低,其次为MNPK。研究认为,在改善根系性状方面,长期有机肥与化肥配施的效果最优,其次为长期单施有机肥、长期单施化肥;有机肥与化肥配施下施氮量偏高并不利于根系的改善,增加施氮量会降低根冠比。
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长期不同施肥模式下砂姜黑土小麦根系和光合的差异性研究
《华北农学报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：为明确长期单一施肥模式效果间的差异,研究了5种长期定位(34年)施肥模式对砂姜黑土小麦根系和光合的影响。结果表明,CK(不施肥)的根系性状表现最差,MNPK(有机肥与化肥配施等氮)与HMNPK(有机肥与化肥配施高氮)的总根长、总根表面积、总根体积和总根尖数显著高于NPK(单施化肥)和M(单施有机肥)处理,NPK与M间的总根表面积、平均根直径、总根体积差异不显著。长期有机肥与化肥配施(MNPK和HMNPK)相对于长期单施化肥(NPK)和有机肥(M)能提高小麦上3叶的长宽。在孕穗期,MNPK的光合速率、气孔导度和蒸腾速率最高,但与HMNPK差异不显著;在灌浆中期(MNPK与HMNPK发生倒伏),NPK和M处理的光合特性表现优于有机肥与化肥配施处理MNPK和HMNPK,MNPK的光合特性亦优于HMNPK(倒伏最重)。在孕穗期,有机肥与化肥配施相对于长期单施化肥和有机肥利于小麦叶绿素荧光参数的改善;灌浆中期,M处理的叶绿素荧光参数表现最优,MNPK的ΦpsⅡ、Fv/Fm、ETR、qP显著高于HMNPK。总根长、总根表面积、平均根直径、总根体积、总根尖数皆与光合高效叶片长宽及产量呈显著或极显著正相关关系;根系性状、产量与光合特性、叶绿素荧光参数Fm、ΦpsⅡ、Fv/Fm、ETR、qP呈显著或极显著正相关关系,与胞间CO_2浓度、Fo、qN呈极显著负相关关系。研究得出,有机肥与化肥配施虽有利于小麦根系及高效光合叶片长宽的改善,但有机肥与化肥配施高氮下遇特殊天气由于肥力较高易发生倒伏,造成光合速度的下降。
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长期不同施肥模式对砂姜黑土可培养微生物数量和酶活性的影响
《生态环境学报 》 2016 北大核心 CSCD
摘要：以砂姜黑土长期定位土壤培肥试验(1981年—)为依托,研究了长期不施肥CK、长期单施化肥NPK、长期单施有机肥M、长期有机肥与化肥配施MNPK(等氮)和HMNPK(高氮)对砂姜黑土可培养微生物数量和酶活性的影响,揭示砂姜黑土微生物数量和酶活性对不同施肥模式的响应机制,以期为改善砂姜黑土肥力和质量提供科学依据和理论支持。结果表明,CK细菌、真菌、放线菌和固氮菌数量明显低于其它施肥处理,灌浆中期M细菌、放线菌和固氮菌数量显著高于NPK,而真菌数量在M与NPK间差异不显著。MNPK和HMNPK细菌、真菌和放线菌数量显著高于NPK和M,其中灌浆中期MNPK比NPK和M分别增加了47.0%、21.1%、32.1%和23.2%、11.7%、20.2%。MNPK与HMNPK细菌、真菌和放线菌数量在灌浆中期差异皆不显著,而固氮菌数量MNPK显著高于HMNPK。灌浆中期M转化酶、脱氢酶、酸性和中性磷酸酶、蛋白酶活性显著高于NPK,分别增加20.9%、22.1%、17.7%、18.4%、10.0%。长期有机肥与化肥配施相对于长期单施有机肥和化肥可以明显提高土壤转化酶、脱氢酶、酸性和中性磷酸酶、蛋白酶活性。HMNPK的脱氢酶活性显著高于MNPK,而转化酶、酸性和中性磷酸酶、蛋白酶活性与MNPK差异不显著。土壤中转化酶、脱氢酶、酸性和中性磷酸酶、蛋白酶活性皆与细菌、真菌、放线菌呈显著正相关关系,与固氮菌正相关不显著。有机肥与化肥配施最利于提高砂姜黑土微生物数量和酶活性,其次为单施有机肥,有机肥与化肥配施下增加施氮量对土壤微生物数量和酶活性提高作用不大,甚至导致固氮菌数量的下降。
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