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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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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2005-2020年山东省小麦玉米氮肥利用率分析
《山东农业科学 》 2021
摘要：通过文献分析与田间试验相结合的方法,对2005—2020年山东省小麦、玉米的氮肥效应进行统计分析。结果表明:山东省小麦平均产量和氮肥利用率分别为7 584 kg/hm2和38.4%;玉米平均产量和氮肥利用率分别为9 547 kg/hm2和34.4%。小麦、玉米的氮肥利用率逐步提高,在近5年分别达到40.6%和38.2%。小麦和玉米产量随施氮量增加,分别在151 kg/hm2和155 kg/hm2处达到平台,而氮肥利用率则显著降低。施用缓控释肥料的小麦和玉米平均氮肥利用率分别为45.7%和38.6%,均显著高于施用常规氮肥处理。山东省兼顾产量和氮肥利用率的小麦和玉米氮肥推荐量范围为150～180 kg/hm2。
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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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细胞自噬参与脱落酸介导的小麦耐盐作用
《农业生物技术学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：细胞自噬是植物受到环境胁迫时产生的一种自我防御机制.已有证据表明,细胞自噬参与小麦(Triticum aestivum)的耐盐过程,但其在耐盐中的作用及调控机理尚不清楚.本研究以耐盐小麦'德抗961'和不耐盐小麦'兰考323'为材料,通过溶酶体荧光探针和Western blot等方法进行细胞自噬水平的检测,发现盐胁迫促进两个品种小麦发生细胞自噬,但'德抗961'的细胞自噬水平明显高于'兰考323';阻断细胞自噬后,小麦幼苗的生长受到显著抑制.另外,'德抗961'中脱落酸(abscisic acid,ABA)信号途径的关键基因PYL1(pyrabactin 1)、PYL2、PYL3和SNRK2(sucrose non-fermenting related protein kinase 2)的表达量明显高于'兰考323';施加外源性ABA后,'德抗961'的细胞自噬水平明显高于'兰考323',推断ABA信号途径通过促进细胞自噬来提高小麦的耐盐性.本研究对于深入探讨小麦的耐盐机理、培育耐盐小麦新品种具有一定的理论和实践意义.
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不同仓储天数小麦的组分变化、瘤胃发酵特性及降解规律研究
《中国畜牧杂志 》 2021 北大核心
摘要：试验旨在研究不同仓储天数小麦的组成成分变化、瘤胃发酵特性及瘤胃降解规律。在小型砖混结构平房仓内对1 t袋装（每袋40 kg）小麦进行仓储,小麦初始干物质（DM）含量为89.87%,在储存1、180、360、540、720 d时检测小麦的常规营养成分、淀粉、脂肪酸、氨基酸、霉菌毒素含量,采用瘤胃发酵体外模拟和尼龙袋法分析小麦瘤胃发酵参数及干物质（DM）和淀粉的瘤胃降解率和降解参数。结果表明:随着储存时间的延长,小麦DM含量极显著降低,直链淀粉含量显著增加,支链淀粉含量显著降低,其他常规营养成分、脂肪酸和氨基酸含量没有显著变化;小麦在整个储存过程中没有检测出霉菌毒素;经过24 h体外培养后,不同储存天数小麦的产气量、发酵液pH、氨态氮（NH3-N）和挥发性脂肪酸（VFA）浓度等指标差异不显著,DM和淀粉的3、6、12、18、24 h瘤胃降解率和动态降解参数没有显著差异。由此可见,初始含水量小于10.13%的平房仓储袋装小麦2年内不易发生霉变,且平房仓储2年内袋装小麦对牛的可利用价值基本不变。
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不同耕作方式对小麦叶片净光合速率的影响
《华北农学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：为了明确少耕和翻耕对小麦产量水平发挥的影响。采用4个不同基因型小麦品种:中大穗型品种泰农18和山农24,多穗型品种济麦23和济麦44,对比研究了少耕播种（Less-tillage sowing, LT）和传统翻耕播种（Ploughing sowing, PS）对小麦群体光照强度及小麦叶片净光合速率的影响。与PS处理相比,LT处理显著改善了多穗型品种小麦群体内的光分布状况,显著增加了中下位叶片的可受光照量和叶片光合速率;比较不同穗型小麦品种冠层温度发现,LT处理下多穗型品种济麦23和济麦44群体的冠层温度较PS处理显著降低,中大穗型品种泰农18和山农24在2种耕作方式下冠层温度差距不明显,说明中大穗型小麦品种更适宜采用少耕播种技术;LT处理能够显著提高中大穗型小麦品种山农24生育中后期的植被归一化指数（NDVI）,充分发挥小麦群体的后期光合生产优势;LT处理较PS处理可显著提高多穗型品种济麦23和济麦44的产量。LT处理能够显著改善多穗型小麦品种的群体光分布特性,较PS处理更易发挥该技术的增产效果;选用分蘖成穗率较高、群体相对较大的多穗型品种更容易发挥LT处理的节本增效作用。
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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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适当晚播结合增加播量对小麦产量和抗倒性的影响
《山东农业科学 》 2021
摘要：为探索小麦-玉米集约化、全程机械化生产中小麦的适宜播期和播量,选择大面积种植的济麦22（J）和藁优5766（G）为材料,以当地传统播期和播量为对照,设置晚播10天、15天和20天共4个播期处理,并在前人研究基础上匹配各播期处理的适宜播量,研究其对小麦群体性状、产量和抗倒伏性的影响。结果表明,与对照相比,晚播降低两个品种小麦的出苗率、单株分蘖数和次生根数;晚播并合理增加播量能够不显著影响有效穗数,两品种与对照比其波动幅度分别在-4.63%～10.49%和-4.71%～4.51%之间。两品种晚播处理千粒重表现不同,3个晚播处理济麦22的千粒重均显著高于对照,而藁优5766晚播处理与对照间差异不显著;穗粒数的差异是造成产量差异的主要原因,通过匹配适宜播量可缓解晚播对有效穗数的影响,晚播15天匹配适宜的播量（济麦22和藁优5766分别为142.5、172.5 kg/hm2）能够获得显著高于其它处理的产量。晚播15天处理增加两个品种的株高和植株重心高,同时降低第二节间长,增加其厚度和干物质重,表现出高于其它处理的机械强度。综之,适宜晚播并根据品种特性匹配合理的播量能够在显著增加小麦产量的同时增强抗倒伏性,以晚播15天处理效果最佳。
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