科研产出
单季麦秸还田促进小麦-玉米周年碳效率和经济效益协同提高
《中国农业科学 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：目的】优化小麦-玉米周年秸秆还田方式,实现系统碳效率及经济效益协同提高,促进小麦-玉米周年可持续生产。【方法】基于8年小麦-玉米周年秸秆还田长期定位试验,分析小麦、玉米秸秆双季还田(D)与小麦秸秆单季还田(S)对作物秸秆产量和碳投入量的影响,明确不同碳投入量对小麦-玉米周年产量及其稳定性和可持续性的影响;系统分析碳效率与经济效益对小麦-玉米周年不同碳投入量的响应特征。【结果】(1)D和S处理的年均秸秆还田量分别为13.54和5.43 t·hm~(-2);D处理投入土壤中的根系和根茬生物量分别为3.04和2.14 t·hm~(-2),较S处理均无显著差异(P>0.05);S处理的根系、根茬和根系分泌物碳投入量分别为1.34、0.97和1.35 t·hm~(-2),较D处理没有显著差异(P>0.05)。(2)S处理的资源和农田管理碳投入量为1.73 t C·hm~(-2),较D处理减少51.29 kg C·hm~(-2);S处理的农田碳总投入量为9.00 t C·hm~(-2),较D处理的12.30 t C·hm~(-2)显著减少了26.82%(P<0.05);S处理的年均秸秆碳投入量为2.31 t C·hm~(-2),较D处理减少了60.85%,秸秆投入量的差异是造成农田碳投入差异显著的主要因素。(3)S处理的年际平均玉米产量为7.29 t·hm~(-2),较D处理减少了5.48%,D处理的小麦和周年产量为7.76和15.05 t·hm~(-2),分别较S处理减少5.67%和0.26%;S处理的作物周年产量稳定性和可持续性指数分别为0.19和0.63,较D处理没有显著性差异(P>0.05)。(4)S和D处理的周年籽粒碳产出量分别为6.27和6.25 t C·hm~(-2),植株碳产出量分别为15.96和15.74 t C·hm~(-2),均没有显著差异(P>0.05)。S处理的碳生产效率和碳生态效率分别为0.69 kg·kg~(-1)和1.77 kg·kg~(-1),较D处理分别显著增加60.47%和39.37%(P<0.05)。(5)小麦季,S处理的年际平均产值和年际平均净收益分别为1.89万元/hm~2和0.72万元/hm~2,与D处理相比均没有显著差异(P>0.05);玉米季,S处理的年际平均产值和年际平均净收益分别为1.91万元/hm~2和0.81万元/hm~2,较D处理分别增加了0.38万元/hm~2和0.39万元/hm~2;小麦-玉米周年,S处理的年际平均产值和年际平均净收益为3.80万元/hm~2和1.56万元/hm~2,较D处理分别显著增加14.81%和51.54%(P<0.05)。【结论】小麦秸秆单季还田在不显著影响小麦-玉米周年籽粒产量以及产量稳定性和可持续性的前提下,减少了玉米秸秆的碳投入量,促进了碳效率和经济效益的协同提高。
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种植密度和播期对冬小麦籽粒品质影响的模拟研究
《中国农业科技导报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：种植密度和播期是影响冬小麦籽粒品质的2个重要因素，为量化种植密度和播期对冬小麦籽粒品质的影响，构建种植密度和播期对冬小麦籽粒品质影响的模拟模型，以济麦44为材料于2019—2020和2020—2021年度开展了种植密度和播期试验，分析了种植密度和播期对冬小麦籽粒主要品质参数的影响规律。结果表明，在10月10日播期内，随着种植密度增加，小麦粗蛋白含量、湿面筋含量和面团吸水率均先增大后减小，出粉率逐渐减小，而面团稳定时间先减小后增大；在10月20日播期内，随着种植密度增加，小麦各品质指标均先减小后增大；在10月30日播期内，小麦粗蛋白含量、湿面筋含量和面团吸水率均先增大后减小，而出粉率和面团稳定时间则先减小后增大；随着播期延迟，籽粒蛋白质含量和面团吸水率先减小后增大，湿面筋含量和出粉率逐渐减小，而面团稳定时间则逐渐增大。通过引入种植密度和播期影响因子，构建了种植密度和播期对冬小麦籽粒品质影响的模拟模型。经2020—2021年度冬小麦生长季试验数据检验，根均方差（RMSE）、绝对误差（da）和绝对误差(dap)占实测值比率均显示模拟值和实测值有较高的一致性，所建模型可较好地模拟种植密度和播期对冬小麦籽粒品质的影响。
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山东省强筋小麦品质评价及与气象因子关系分析
《中国农业科学 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]明确山东省强筋小麦品质分布特征,分析关键气象因子对小麦品质参数的影响.[方法]以优质强筋小麦济麦44为材料,2018—2020年在山东省44个县区获取296组籽粒样品,评价了其品质参数在山东省的分布特征,采用逐步回归的方法分析了不同生育期光、温、水等气象因子与小麦品质参数之间的关系,利用地理信息系统(GIS)对品质参数及其影响因子进行了空间可视化分析,并探究了优质强筋小麦在山东省可能性优势分布区域.[结果]不同年份,不同区域间各品质参数存在差异,两年强筋达标率表现为最大拉阻力>吸水率>容重>稳定时间>蛋白质含量>拉伸面积>湿面筋含量,变异系数表现为稳定时间>拉伸面积>最大拉阻力>湿面筋含量>蛋白质含量>吸水率>容重.容重在鲁西和鲁西北地区整体高于其他地区,随经度升高而降低,主要受返青—拔节期降雨量的影响;蛋白质含量受开花—乳熟期≥5℃积温正向影响,2018—2019年从西南向东北增加,2019—2020年从西北向东南增加;鲁东地区湿面筋含量较高,这与该地区小麦开花—乳熟期降雨量多极显著相关;拔节—开花期最高气温的负效应与播种—越冬期降雨量的正效应,综合影响了稳定时间高值的分布与区域变化;拉伸面积从鲁西向鲁东逐渐降低,主要与返青—拔节期≥5℃积温显著正相关;最大拉阻力总体表现在东西方向低而中部高,主要与开花—乳熟期≥5℃积温显著负相关.综合分析显示在鲁东和鲁南地区种植强筋小麦的优质可能性强于鲁中和鲁北地区,鲁西地区最低.[结论]鲁东和鲁南地区是山东省强筋小麦优势种植区域,优质可能性最大.返青—拔节期、拔节—开花期以及灌浆期高温都不利于小麦面团流变学参数;开花—乳熟期积温与蛋白质含量正相关;播种—越冬期降雨有利于面团稳定时间的增加,当开花—乳熟期降雨量低于14.5 mm时不利于湿面筋含量达到强筋标准,而返青—拔节期降水不利于容重提高.强筋小麦生产中建议视天气状况适当浇灌越冬水和灌浆水,推迟返青—拔节期灌水时间.
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牛场粪水施用对华北小麦/玉米产量及氮损失的影响
《农业环境科学学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为探讨牛场粪水施用对作物产量、氮素利用率和氮素损失的影响,本研究以小麦和玉米为研究对象,在华北地区进行了田间试验,以不施氮肥为对照（CK）,遵循等氮量原则,设置4个氮肥处理:常规化肥（撒施,CF）、粪水化肥配施（化肥撒施,粪水浇灌,CSF）、粪水浇灌（CS）和粪水深施（CSD）。结果表明:施氮肥处理相比不施氮肥显著增加了作物产量和氮素损失。相比常规化肥处理,施用粪水处理不会降低小麦籽粒和青贮玉米产量,且施用粪水能提高作物氮素利用率,CSD处理的效果最好。相比CF处理,CSF和CS处理不管在小麦季还是在玉米季都会增加氨挥发量,在小麦季分别增加了5.6%和27.1%,在玉米季分别增加了7.8%和14.7%。CSD处理相比CF处理则会降低氨挥发量,小麦季和玉米季分别减少了15.3%和12.6%。不管在小麦季还是在玉米季,相比化肥处理,施用粪水都能显著降低氮淋失量;与CF处理相比,CSF、CS和CSD处理的小麦季的氮淋失量分别减少了38.5%、66.7%和35.8%,玉米季的氮淋失量分别减少了22.6%、39.2%和57.8%。研究表明,粪水深施是华北地区在保证作物产量的情况下,提高氮素利用率和降低氮素损失的有效措施。
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喷施木醋液与有机水溶肥协同对小麦抗干热风的影响
《中国土壤与肥料 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为了检验木醋液与有机水溶肥协同作用能否提高小麦抗干热风的能力。采用盆栽试验,通过模拟干热风胁迫,研究了叶面肥、木醋液、木醋液+含海藻酸水溶肥（木+海肥）、木醋液+含腐植酸水溶肥（木+腐肥）对小麦产量、叶绿素、养分、抗氧化酶等指标的影响。结果表明:与清水处理相比,叶面肥、木醋液、木+海肥、木+腐肥处理的产量、穗粒数、千粒重分别增加1.15%～26.57%、5.36%～23.00%、0.88%～7.99%;木醋液、木+腐肥处理的秸秆重分别增加7.43%和14.76%;木醋液、木+腐肥处理的根重分别增加27.26%和13.89%;木+腐肥处理的叶绿素含量最高,增幅为0.88%～3.94%;木醋液处理的秸秆氮、磷含量分别增加9.20%和11.11%;叶面肥、木醋液、木+海肥、木+腐肥处理的籽粒氮、磷、钾含量增幅分别为2.19%～6.57%、13.04%～23.91%、9.68%～12.90%;5月11日的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）活性增幅分别为9.09%～18.15%、1.08%～15.30%,丙二醛（MDA）含量降低0.94%～11.69%。说明木醋液与有机水溶肥协同能够提高小麦抗干热风的能力,主要表现在提高小麦产量、生物量及氮磷钾向籽粒的转移,提高SOD、POD活性,降低MDA含量。在产量、生物量、叶绿素、SOD、POD、MDA方面,木醋液+含腐植酸水溶肥效果最好;在促进养分向籽粒转移方面木醋液+含海藻酸水溶肥效果最好。
关键词： 木醋液 含海藻酸水溶肥 含腐植酸水溶肥 小麦 干热风
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缓控释氮肥减施对冬小麦产量和氮素利用效率的影响
《山东农业科学 》 2021
摘要：本试验以济麦22为供试品种,设置6个氮肥梯度处理,即施氮量（N）分别为0（T1）、72（T2）、126（T3）、180（T4）、234（T8）、250（T9） kg/hm2,其中优化施氮（T4）和传统施氮（T8和T9）为对照,并设置等量优化施氮量的一次性基施硫加树脂尿素（T5）、树脂包膜尿素（T6）和热固树脂尿素（T7）3个缓控释氮肥处理,研究缓控释氮肥减施对冬小麦产量及氮素利用效率的影响。结果表明,传统施氮处理T8的产量最高,缓控释肥处理T6增产效果最好,与T8无显著差异,较T1和T4分别增产137.1%和9.2%。与T4相比,T6处理降低春季无效分蘖数,获得较高的公顷穗数或穗粒数;与T8相比,T6处理提高小麦营养器官贮藏干物质向籽粒运转的效率,公顷穗数虽略有降低,但可通过增加千粒重来保证冬小麦获得较高产量。T6较T8处理显著降低0～40 cm土体土壤硝态氮含量49.5%,氮肥农学利用效率、氮肥偏生产力和氮肥生理利用效率分别增加30.5%、30.6%和59.4%。因此,本试验条件下,纯氮量180 kg/hm2的树脂包膜尿素一次性基施可提高小麦产量和氮肥利用率,降低土壤硝态氮含量,达到高产、高效、节肥的目的,适合在该区域推广应用。
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面条、面包优质兼用小麦研究进展
《中国粮油学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：小麦是我国重要的口粮作物,面条、面包优质兼用小麦更适合我国国情,淀粉理化特性改良是当前选育优质兼用小麦品种的关键。本文综述了选育优质兼用小麦的重要性、可行性以及淀粉理化特性对面条、面包品质的影响及其调控,以期为小麦品质遗传改良提供参考。兼用优质小麦蛋白和面团特性接近优质面包小麦,淀粉理化特性明显优于优质面包小麦,与优质面条小麦相近,具体表现为直链淀粉含量较低,支链淀粉短链比例较高,中链比例较低,小淀粉粒比例较高,中型淀粉粒比例较低,淀粉糊化和膨胀特性好。淀粉理化特性主要源于品种差异,受一系列淀粉合成酶的调控,并受环境因素的巨大影响,因此应进一步加强遗传育种和栽培研究。
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土壤和叶面施锌对小麦农艺性状、籽粒产量和对锌、铁及硒微量元素浓度的影响
《农学学报 》 2021
摘要：锌（Zn）是动植物和人体必需的微量元素,能预防肺炎等疾病和提高人体免疫功能。小麦作为中国主要粮食作物,为满足人体对锌的营养需求,提高小麦籽粒锌含量十分必要。为给优质富锌小麦生产提供理论依据和技术支撑,通过在田间条件下进行土壤和叶面施锌试验,研究其对小麦农艺性状和籽粒产量的影响,尤其是对籽粒锌浓度的生物强化效果,以及对籽粒中其他2种有益微量元素（铁和硒）的影响规律。结果表明:土施锌肥使小麦穗数从447.0万穗/hm2增加到511.5万穗/hm2,增幅14.4%。土壤和叶面施Zn使得小麦籽粒产量从5419.5～6250.5 kg/hm2增加到6372.0～6811.5 kg/hm2,增幅5.2%～17.6%,对籽粒铁和硒浓度均无显著影响,有效提升籽粒Zn浓度,从34.0～39.6 mg/kg提高到44.6～46.6 mg/kg,增幅17.7%～32.9%,达到世界卫生组织等机构和科学家所推荐的生物强化目标值（40～50 mg/kg）。因此,土壤和叶面施Zn提高小麦产量的同时,可以提升籽粒锌营养品质,是实现小麦提质增效的有效途径,建议大面积推广应用。
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含木醋液水溶肥对干热风胁迫下小麦生长的影响
《土壤 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为明确在干热风胁迫下含木醋液水溶肥（简称木肥）对小麦生长的影响,以济麦22为研究对象,采用盆栽试验,通过设置清水、木肥、市购水溶肥（简称市购）、含海藻酸水溶肥（简称海肥）4个处理,研究了干热风胁迫3 d情况下,木肥对小麦生长、抗氧化酶活性、养分吸收的影响。结果表明:与清水处理相比,木肥处理使小麦产量、穗数、穗粒数、千粒重分别提高24.22%、8.85%、9.95%和6.07%;秸秆、根生物量分别增加16.58%和11.84%;叶绿素含量提高2.41%～8.92%;籽粒氮含量提高6.28%;干热风胁迫处理后第1天（5月7日）所取叶片的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性分别提高6.14%、105.32%、45.91%,丙二醛（MDA）含量降低6.76%。市购、海肥、木肥处理间相比,海肥处理的产量、穗粒数、千粒重和根重均最高,木肥处理的穗数、秸秆重最高,海肥、木肥处理的叶绿素含量基本显著高于市购处理,干热风胁迫处理后第9天（5月15日）所取叶片海肥处理的叶绿素含量显著高于木肥处理;海肥、木肥处理的秸秆钾含量高于市购处理,海肥处理的根钾含量高于市购处理,海肥、木肥处理的籽粒氮、磷、钾含量均高于市购处理;海肥、木肥处理的SOD、POD、CAT活性、5月7日所取叶片的MDA含量均高于市购处理。综合各项结果,在轻干热风胁迫3 d情况下,含木醋液水溶肥能显著提高小麦产量和穗粒数,主要原因是促进了小麦籽粒氮的吸收及干物质的累积,提高了小麦叶片合成叶绿素的能力,提高了抗氧化酶活性,降低小麦叶片膜脂过氧化程度,进而提高了小麦抗干热风的能力。
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