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中国作物学会——2015年学术年会

作者：孙雪芳丁在松王新兵周宝元马玮赵明中国农业科学院作物科学研究所/农业部作物生理生态与栽培重点开放实验室

【研究背景】玉米作为增产潜力的大作物在我国粮食安全中的地位日益突出,增加种植密度是当前进一步提高玉米产量的主要途径。然而,随着土壤有效耕层变浅,犁底层不断加厚,"浅、实、少"的问题日益严重,耕层障碍问题已成为密植... 详细信息

【研究背景】玉米作为增产潜力的大作物在我国粮食安全中的地位日益突出,增加种植密度是当前进一步提高玉米产量的主要途径。然而,随着土壤有效耕层变浅,犁底层不断加厚,"浅、实、少"的问题日益严重,耕层障碍问题已成为密植条件下产量进一步提高的瓶颈。相关研究表明深松可以有效地打破犁底层,是实现密植高产的关键技术之一,因此,研究密植条件下深松对夏玉米密植增产的效应及其原因,阐明深松对产量和花后物质生产的调控机制,对玉米高产潜力挖掘具有重要的理论意义。【材料与方法】本研究以高产夏玉米品种郑单958为材料,采用条带深松（SS）和常规种植（CK）两种耕作方式,种植密度为90000株ha,比较了两种耕作方式下的产量（Y）、花前花后干物质积累量（DMA）、平均叶面积（MLAI）、光合势（LAD）、花后灌浆速率、净光合速率（Pn）、叶绿素荧光参数（F/F、ΦqPSⅡ）、根系伤流量、根干重密度、土壤容重等指标。【结果与分析】试验结果表明:（1）深松后明显地提高了密植群体的产量,增加幅度达到13.74%;（2）深松增产的原因主要是促进了花后干物质积累量,增大花后花前干物质比例;（3）花后物质生产增加主要是由于花后光合性能的维持和灌浆速率的提高,具有较高的平均叶面积指数（MLAI）和光合势（LAD）分别比照提高了19.99%和20.08%,同时深松提高了花后叶片的光合功能,花后叶片的净光合速率（Pn）、叶绿素荧光（F/F、ΦPSⅡ）分别比对照提高了24.95%、42.44%和21.49%,灌浆速率增大51.71%;（4）深松对耕层指标的调控主要降低了0-30层的土壤容重,降低幅度达6.81%,深松提高了10-50cm土层的根干重密度,正向调控效应为18.17%,同时增加了花后根系伤流量。【结论】深松的时间在前期,但调控效应作用主要发生在花后;深松是通过改良土壤的物理特性,降低容重,促进深层根系生长和活力,从而调节后期光合绿叶面积和光合功能的维持,提高灌浆速率,实现花后群体生物量增加和籽粒灌浆充实度提高,进而达到增产13.74%的效果。

关键词：玉米深松产量花后物质光合性能根系

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不同耕作方式下缓释肥对夏玉米产量及氮素利用效率的影响

不同耕作方式下缓释肥对夏玉米产量及氮素利用效率的影响

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第十四届全国玉米栽培学术研讨会

作者：周宝元马玮赵明中国农业科学院作物科学研究所/农业部作物生理生态与栽培重点开放实验室北京100081

随着作物产量水平不断提高,玉米生产中氮肥过量施用、不合理施肥等现象严重,造成肥料利用率低,氮素损失和环境污染等问题.改善氮肥施用方式是提高玉米产量及氮素利用效率的重要措施之一.缓/控释肥一次施用能满足玉米在整个生育期对养分...

随着作物产量水平不断提高,玉米生产中氮肥过量施用、不合理施肥等现象严重,造成肥料利用率低,氮素损失和环境污染等问题.改善氮肥施用方式是提高玉米产量及氮素利用效率的重要措施之一.缓/控释肥一次施用能满足玉米在整个生育期对养分的需求,减少施肥的数量和次数,也减少了对环境的污染.与等养分量的普通化肥相比,缓/控释肥能够提高肥料的利用效率和作物产量.然而,其它栽培措施,尤其是耕作方式可通过调节土壤环境对作物养分的吸收及利用产生重要影响,显著提高氮肥利用效率.

关键词：

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生态条件变化对玉米生长发育及其产量形成的影响

生态条件变化对玉米生长发育及其产量形成的影响

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中国作物学会2015年学术年会

作者：周宝元王新兵马玮赵明中国农业科学院作物科学研究所/农业部作物生理生态与栽培重点开放实验室北京100081

玉米高产获得受多因子的综合影响，探明玉米生长发育与气象因子的关系，合理配置气候资源，提高资源利用效率成为进一步挖掘玉米产量潜力的重要途径。在一定的生态环境中，播期是调节玉米生育期内气象因子的重要手段。为此，本研究于201... 详细信息

玉米高产获得受多因子的综合影响，探明玉米生长发育与气象因子的关系，合理配置气候资源，提高资源利用效率成为进一步挖掘玉米产量潜力的重要途径。在一定的生态环境中，播期是调节玉米生育期内气象因子的重要手段。为此，本研究于2012-2013年在黄淮海夏玉米区进行播期模拟玉米不同生态条件试验，在3月下旬至7月下旬期间每隔15-20天设置一个播期，共八个播期，以郑单958为试验材料，研究其产量、干物质积累及产量构成因素对生态因子变化的响应机制。结果表明，播期间生态因子差异较大。

关键词：玉米生长发育生态环境产量

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深松对密植条件下夏玉米产量及其花后物质生产的调控机制

深松对密植条件下夏玉米产量及其花后物质生产的调控机制

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中国作物学会2015年学术年会

作者：孙雪芳丁在松王新兵周宝元马玮赵明中国农业科学院作物科学研究所/农业部作物生理生态与栽培重点开放实验室北京100081

[研究背景]玉米作为增产潜力的大作物在我国粮食安全中的地位日益突出，增加种植密度是当前进一步提高玉米产量的主要途径。然而，随着土壤有效耕层变浅，犁底层不断加厚，"浅、实、少"的问题日益严重，耕层障碍问题已成为密... 详细信息

[研究背景]玉米作为增产潜力的大作物在我国粮食安全中的地位日益突出，增加种植密度是当前进一步提高玉米产量的主要途径。然而，随着土壤有效耕层变浅，犁底层不断加厚，"浅、实、少"的问题日益严重，耕层障碍问题已成为密植条件下产量进一步提高的瓶颈。相关研究表明深松可以有效地打破犁底层，是实现密植高产的关键技术之一，因此，研究密植条件下深松对夏玉米密植增产的效应及其原因，阐明深松对产量和花后物质生产的调控机制，对玉米高产潜力挖掘具有重要的理论意义。

关键词：玉米深松产量花后物质光合性能根系

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条带深松对不同密度玉米群体根系空间分布的调节效应

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作物学报 2014年第12期40卷 2136-2148页

作者：王新兵侯海鹏周宝元孙雪芳马玮赵明中国农业科学院作物科学研究所/农业部作物生理生态与栽培重点开放实验室北京100081

为探究条带深松耕作（SS）对密植玉米群体根系空间分布与容纳量的调节效应,本试验设置3个种植密度（低密：4.50万株hm^-2、中密：6.75万株hm^–2、高密：9.00万株hm^–2）,以土壤免耕（NT）为对照,利用小立方原位根土取样器,通过＂3D mo... 详细信息

为探究条带深松耕作（SS）对密植玉米群体根系空间分布与容纳量的调节效应,本试验设置3个种植密度（低密：4.50万株hm^-2、中密：6.75万株hm^–2、高密：9.00万株hm^–2）,以土壤免耕（NT）为对照,利用小立方原位根土取样器,通过＂3D monolith＂根系空间取样方法,比较研究玉米个体与群体根系的空间分布对种植密度与土壤耕作方式的响应。结果表明,单株根长受种植密度影响显著,在0-50 cm土层中（每10 cm为一土层）,高密种植的单株根长较低密种植减少110.31、43.18、15.73、10.49和17.45 m;在高密种植条件下,与土壤免耕比,条带深松耕作增加20-30 cm、30-40 cm、40-50 cm土层中的单株根长13.32%、19.80%、47.20%;单株根干重与单株根长的变化一致。种植密度对群体总根长的影响不显著,却显著影响群体根系的空间分布。与低密种植比,高密种植的植株中心根长密度在0-10 cm、10-20 cm土层中分别降低3.82 cm cm^–3、0.62 cm cm^–3,但植株之间的根长密度在0-10、10-20、20-30和30-40 cm土层中分别增加1.13、0.18、0.06和0.05 cm cm^–3;在高密种植条件下对土壤进行条带深松耕作,与土壤免耕比,植株中心的根长密度在0-10 cm土层中降低16.10%,在10-20 cm、20-30 cm土层中却分别增加47.45%和13.37%,植株之间的根长密度在20-30、30-40和40-50 cm土层中分别增加50.26%、30.72%和106.15%;条带深松耕作显著提高密植玉米群体下层根系的容纳量。高密条件下条带深松耕作增加了群体根干重、深层根系量、植株间根系分布及根表面积,进而增加了地上部群体叶面积指数及地上部干重,最终促进产量显著提高。说明密植群体通过条带深松耕作改善了群体的根系空间分布,减弱了上层根系的拥挤,通过增加深层土壤根系量及植株之间根系量增加了群体根系容纳量,发挥了密植群体根系功能,实现了密植群体的高产。

关键词：夏玉米种植密度条带深松群体根系空间分布根系容纳量

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早熟油菜氮素分配特征研究

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中国油料作物学报 2014年第1期36卷 38-43页

作者：袁金展程博马霓张春雷李俊李光明中国农业科学院油料作物研究所农业部油料作物生物学与遗传育种重点实验室农业部作物生理生态与栽培重点开放实验室湖北武汉430062 湖南农业大学湖南长沙410128

通过15N标记方法研究氮素的吸收、分配、再分配与油菜早熟的内在关系。研究结果表明,早熟油菜品种中油116(ZY116)生育期比中晚熟油菜品种中双11号(ZS11)短9d,在营养生长期和生殖生长期分别短5d和4d。早熟品种ZY116在全生育期吸收的氮素... 详细信息

通过15N标记方法研究氮素的吸收、分配、再分配与油菜早熟的内在关系。研究结果表明,早熟油菜品种中油116(ZY116)生育期比中晚熟油菜品种中双11号(ZS11)短9d,在营养生长期和生殖生长期分别短5d和4d。早熟品种ZY116在全生育期吸收的氮素比中晚熟品种ZS11更多的向籽粒中转移,而中晚熟品种ZS11则是花期吸收的氮素向角果皮中转移的更多,角果期氮素从角果皮转移到籽粒的更少,均达显著水平。早熟品种ZY116在营养生长阶段吸收的氮素在后期的分配速度明显快于ZS11,如ZY116苗期吸收的氮素从花期生长到角果期时再分配速度为3.22mg/d,从角果期生长到收获期时再分配速度为3.71mg/d,而ZS11分别为2.48mg/d和3.10mg/d。

关键词：早熟油菜生育期同位素15N标记氮素分配

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施氮量对中双11号油菜农艺性状、产量品质及氮肥利用率的影响

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四川农业大学学报 2014年第3期32卷 260-264,282页

作者：吴永成马霓黄晓明彭海浪李壮牛应泽张春雷四川农业大学农学院/农业部西南作物生理生态与耕作重点实验室四川温江611130 中国农业科学院油料作物研究所/农业部油料作物生物学重点开放实验室/农业部作物生理生态与栽培重点开放实验室武汉430062 大邑县农村发展局四川大邑611330

【目的】探讨高含油量、耐密抗倒、适于机播机收的油菜新品种中双11号在成都平原的生物学性状表现及配套高产高效栽培技术。【方法】2010-2012年连续两年先后在成都平原的邛崃市和大邑县开展了不同直播密度条件下施氮量对中双11号农艺... 详细信息

【目的】探讨高含油量、耐密抗倒、适于机播机收的油菜新品种中双11号在成都平原的生物学性状表现及配套高产高效栽培技术。【方法】2010-2012年连续两年先后在成都平原的邛崃市和大邑县开展了不同直播密度条件下施氮量对中双11号农艺性状、产量品质及氮肥利用率影响的大田试验。【结果】两年不同直播密度下,株高、分枝部位和单株角果数总体上表现为随施氮量增加而升高。籽粒产量则随施氮量加大呈先增加而后下降的趋势,且在180-360kgN/hm2范围内产量差异不显著。高密度直播条件下,各施氮处理间的主花序长度和一次分枝数并无显著差异。籽粒含油量（%）随施氮量加大而下降,但在90-180kgN/hm2范围内可以维持较高的值。随施氮量增加,氮肥农学利用率（AEN）、氮肥偏生产力（PFPN）、氮肥表观利用率（REN）和氮肥生理利用率（PEN）均总体上呈下降趋势,但N180处理的氮肥利用率各指标值都相对较高;在180-450kgN/hm2范围内各施氮处理间的氮肥贡献率（NCR）均无显著差异,但它们均显著大于N90处理。【结论】在成都平原中等土壤肥力条件下,为适应机播机收,中双11号在高产（≥3 000kg/hm2）栽培措施上应适期早播（9月下旬）、高密度（36×104株/hm2）直播（条播）、合理施氮（180kg/hm2）。

关键词：中双11号油菜直播施氮量农艺性状产量品质

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长期不同施肥方式对麦田杂草群落的影响

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生态学报 2014年第7期34卷 1746-1756页

作者：蒋敏沈明星沈新平戴其根扬州大学农学院/农业部长江中下游作物生理生态与栽培重点开放实验室/江苏省作物遗传生理重点实验室扬州225009 江苏太湖地区农业科学研究所/农业部苏州水稻土生态环境重点野外科学观测试验站苏州215155

以太湖地区农业科学研究所31a的长期肥料定位试验田为材料,分别于2011—2012年小麦苗期、拔节期和收获期进行了杂草群落调查,研究杂草类型与密度的分布、杂草多样性指数的变化,并对杂草种群分布与土壤养分因子进行冗余分析。结果表明:... 详细信息

以太湖地区农业科学研究所31a的长期肥料定位试验田为材料,分别于2011—2012年小麦苗期、拔节期和收获期进行了杂草群落调查,研究杂草类型与密度的分布、杂草多样性指数的变化,并对杂草种群分布与土壤养分因子进行冗余分析。结果表明:小飞蓬、看麦娘、大巢菜、稻槎菜、通泉草是本地区小麦生长期的主要杂草类型;随着小麦的生长以及氮肥、有机肥的施入,杂草密度呈下降趋势;施入有机肥降低了麦季杂草的群落多样性指数,在小麦生长的不同时期均衡施肥的CNPK处理以及不施肥的C0处理的群落各项多样性指数能维持在一个较高的水平。RDA分析显示土壤氮含量以及有机质含量与第一排序轴相关性大,是对杂草分布影响最大的两个土壤养分因子。太湖地区稻麦两熟制条件下,长期有机无机肥料单一或配合投入可显著影响麦田杂草的群落组成,其中氮肥和有机肥的施入能显著降低杂草密度;土壤养分的差异影响田面杂草密度和优势种群,均衡施肥能降低优势杂草种群的优势地位,抑制其发生危害程度,提高农田生态系统的生产力及稳定性。

关键词：长期定位施肥稻麦两熟制麦田杂草群落多样性

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长期不同施肥方式对稻田杂草群落的影响

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生态学杂志 2014年第7期33卷 1748-1756页

作者：蒋敏沈明星沈新平戴其根扬州大学农学院/农业部长江中下游作物生理生态与栽培重点开放实验室/江苏省作物遗传生理重点实验室江苏扬州225009 江苏太湖地区农业科学研究所/农业部苏州水稻土生态环境重点野外科学观测试验站江苏苏州215155

利用太湖地区农业科学研究所31年的长期肥料定位试验田,分别于2011—2012年水稻抽穗期、结实期和收获期进行了杂草群落调查,并对杂草种群分布与土壤养分因子进行冗余分析。结果表明:随着水稻的生育进程,田间杂草密度增大,而氮磷肥的配... 详细信息

利用太湖地区农业科学研究所31年的长期肥料定位试验田,分别于2011—2012年水稻抽穗期、结实期和收获期进行了杂草群落调查,并对杂草种群分布与土壤养分因子进行冗余分析。结果表明:随着水稻的生育进程,田间杂草密度增大,而氮磷肥的配施也能有效减少试验区田间杂草的密度;牛毛毡、鸭舌草、耳叶水苋和水蕨是水稻生长期的主要杂草类型;在施入磷肥的处理中,莎草科杂草密度减少甚至消失,鸭舌草密度则增加,耳叶水苋和水蕨则是在没有施肥的处理生长最好;氮磷配施减少群落丰富度的同时能增加群落的均匀度,人为干预相对最少的处理方式有利于群落结构的稳定发展。抽穗期RDA结果显示,第1、第2排序轴特征值分别为0.901和0.080,土壤全P、有效磷、全氮、碱解氮与第1排序轴相关系数分别为-0.887、-0.816、-0.810和-0.794。太湖地区稻麦两熟制条件下,长期不同施肥方式显著影响稻田杂草的群落组成,土壤养分库的差异性影响田面杂草密度和优势种群分布,影响稻田中杂草分布的土壤养分因子主要为氮、磷和有机质,土壤钾含量对杂草的总体分布影响相对较小。

关键词：长期定位施肥稻麦两熟制稻田杂草群落生物多样性

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土壤相对含水量对冬小麦氮素积累、蛋白质组成和加工品质的影响

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麦类作物学报 2014年第9期34卷 1245-1252页

作者：王德梅赵广才常旭虹杨玉双冯金凤范仲卿亓振中国农业科学院作物科学研究所、农业部作物生理生态与栽培重点开放实验室北京100081 西北农林科技大学农学院陕西杨凌712100

为了解土壤相对含水量（SRWC）对冬小麦氮素利用和籽粒品质的影响,在防雨条件下,以高产强筋小麦品种皖麦38为材料,采用测墒补灌的方法,0-40cm土层SRWC在拔节期（J）设置65%、70%和75%3个水平,开花期（A）设65%和70%两个水平,分析了不同... 详细信息

为了解土壤相对含水量（SRWC）对冬小麦氮素利用和籽粒品质的影响,在防雨条件下,以高产强筋小麦品种皖麦38为材料,采用测墒补灌的方法,0-40cm土层SRWC在拔节期（J）设置65%、70%和75%3个水平,开花期（A）设65%和70%两个水平,分析了不同处理（分别用J65A65、J65A70、J70A65、J70A70、J75A65、J75A70）间冬小麦氮素积累、蛋白质组成和加工品质的差异。结果表明,在65%-75%范围内,随拔节期SRWC的提高,小麦开花期各器官的氮素积累量显著增加;J70A70处理的成熟期籽粒氮素积累量与J75A65和J75A70处理无显著差异,但显著高于其他处理,且其氮素收获指数最高。开花期SRWC相同时,拔节期SRWC 65%处理较SRWC 70%处理具有较高的贮藏蛋白含量和谷醇比以及较低的可溶性蛋白含量;J65A65处理的籽粒谷蛋白含量、谷醇比和贮藏蛋白占总蛋白的比例显著高于其他处理。与面粉品质和烘烤品质相比,拔节期和开花期SRWC对面团品质的调控效果明显。其中,面团形成时间和稳定时间在拔节期SRWC 65%和70%条件下随开花期SRWC的提高而降低;开花期SRWC相同时,拔节期SRWC 65%处理较SRWC 70%和75%处理提高了面团形成时间、稳定时间、沉降值、面包体积。综合以上结果,J65A65处理提高了籽粒谷蛋白和谷醇比,延长了面团形成时间和稳定时间,增加了面包体积,有利于改善冬小麦加工品质,是最佳的优质节水测墒补灌方案。

关键词：土壤相对含水量冬小麦氮素积累蛋白质加工品质

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