【目的】定量研究灌浆期弱光逆境对弱筋小麦生长和产量的影响,为应对全球气候变化造成的弱光天气事件对小麦生产的不利影响提供决策依据。【方法】以弱筋小麦品种扬麦15号、扬麦13号和宁麦9号为试材,通过设定灌浆期4个光照强度(光照强度分别为自然光强的100%、50%、34%和16%)和4个弱光持续时间(2 d、4 d、6 d和8 d)的遮阴处理试验,模拟连阴雨天气导致的弱光逆境对小麦生长和产量的影响。在定量分析试验数据的基础上,确定弱光逆境对小麦叶片光合作用、叶面积指数和经济系数的影响因子的计算方法。将上述影响因子计算公式与SUCROS模型结合,建立灌浆期弱光逆境影响小麦生长和产量的模拟模型,并使用独...

【目的】建立花后弱光逆境对弱筋小麦产量构成因素和籽粒品质影响的模拟模型,为弱光天气事件对优质弱筋小麦生产的灾损评估提供模型工具。【方法】以弱筋小麦品种扬麦15号为试材,通过设定花后3个光照强度(光照强度分别为自然光强的50%、34%和16%)和4个弱光持续时间(2 d、4 d、6 d和8 d)的遮阴处理试验,模拟连阴雨天气诱发的弱光逆境对弱筋小麦产量构成因素和籽粒品质的影响。在定量分析弱光逆境对弱筋小麦产量构成因素和氮素累积影响的基础上,确定其与籽粒品质指标的函数关系,将这些函数关系与笔者前期建立的弱光对小麦干物质生产影响模拟模型相结合,建立花后弱光逆境对弱筋小麦产量构成因素和籽粒品质影响的模...

为了解深翻与小麦灌浆的关系,以冀麦585为材料,采用大田试验研究了不同的深翻深度对冬小麦灌浆期旗叶衰老和灌浆特性及产量的影响。结果表明,深翻70 cm处理可以提高冬小麦灌浆后期旗叶SPAD值,提高叶绿素含量,延缓旗叶衰老;深翻50 cm和深翻70 cm提高灌浆期冬小麦的土壤含水量,旗叶的光合特性,延长叶片功能期;深翻处理提高灌浆后期小麦的籽粒干质量、最大灌浆速率、灌浆速率最大时的生长量和理论最大粒重,延后最大灌浆速率出现的时间;深翻30 cm和深翻50 cm处理通过提高千粒质量和收获指数来提高冬小麦的产量

为了研究粘虫不同危害程度下玉米"源库"变化特征规律、不同叶位叶片对籽粒贡献率以及虫害对玉米品质的影响。以玉米品种先玉335、郑单958、利民33为试验材料,利用去叶留叶脉的方法对灌浆期粘虫不同危害程度进行了模拟,结果表明,粘虫危害后造成"源""库"关系变化,玉米灌浆期不同部位叶以"穗三叶"对玉米籽粒库的贡献率较大,3个品种"穗三叶"平均贡献率达48.08%,其次是"穗三叶"上部2片叶、再次为玉米顶三叶。相关分析表明,粘虫咬食后"源"的减少率与玉米单株生产力减少率呈显著或极显著的正相关关系,不同危害程度下,"穗三叶"以下叶片吃光(危害较轻)、整株剩顶5片叶(危害较重)、整株剩顶3片叶(危害严重)...

在大田条件下,以青麦6号为试验材料,研究了5个灌水处理下旱地冬小麦灌浆期旗叶的光合参数、水分利用效率和产量的变化。采用开放式气路测定了小麦旗叶的净光合速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度、蒸腾速率等相关指标,并通过非直角双曲线模型对小麦旗叶的净光合速率进行模拟,得出了旗叶光响应曲线的特征参数。结果表明,在补灌小于两水的情况下,旗叶的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率都随着补灌量的增加呈上升趋势,均以拔节水60mm+灌浆水60mm(W3)的处理最高,而胞间CO2浓度、水分利用效率随着补灌量的增加呈下降趋势;而在补灌三水的情况下,在拔节水60mm+孕穗水60mm+灌浆水60mm(W4)的处理的净光合速率、...

模拟林木遮荫试验结果表明,遮荫程度每提高25％,小麦进入某个生长发育期就推迟2d左右;遮荫程度每提高10％,土壤水分(0～40 cm)蒸发就减少0.58个百分点;并且遮荫程度与小麦叶绿素含量、光合速度和蒸腾速率呈正比关系,与光能利用率和蒸腾耗水指数呈反比关系。试验结果还说明,适当遮荫对小麦的叶面积和地上部分生物量积累有促进作用,遮荫程度25％时的小麦产量仅比全光下的低1.25％,而生物量却提高7.9％。综合试验结果说明,如果不考虑林木与农作物根系竞争,在农林间作系统中,林木的遮荫程度如果不高于20％,就不会对农作物的生长和产量造成比较严重的影响,可以把它作为农林间作林木上限遮荫的一个阈值。

【目的】揭示灌浆期遮光对糯小麦和非糯小麦籽粒淀粉理化特性影响的差异,探讨籽粒淀粉组分与理化特性的内在联系。【方法】大田条件下,选用非糯小麦品种轮选987和糯小麦品种农大糯50222,分别于灌浆前期(花后1—10 d)、灌浆中期(花后11—20 d)和灌浆后期(花后21—30 d)遮去60%的光合有效辐射处理,以大田自然光强为对照(CK),研究灌浆期遮光对糯小麦和非糯小麦籽粒淀粉组分和理化特性的影响。【结果】灌浆期遮光显著降低小麦籽粒总淀粉、直链淀粉和支链淀粉含量,其中灌浆前期遮光降低幅度最大,而灌浆后期最

【目的】探讨不同时段低温冷害对玉米灌浆和产量的影响,为我国农业防灾减灾提供科学依据。【方法】基于WOFOST作物生长模型,采用数值模拟的研究方法,模拟分析了在苗期、抽雄期和灌浆期等2个发育期和3个发育期都发生不同程度低温对玉米灌浆和产量的影响。【结果】当2个发育期都发生低于下限温度2℃低温时,玉米灌浆时间推后1～6d,减产6.29%～23.56%;当发生低于下限温度4℃低温时,灌浆时间推后1～7d,减产6.82%～28.12%。当3个发育期都发生低于下限温度2℃低温时,玉米灌浆时间推后2～7d,减产10.95%～31.7%;当发生低于下限温度4℃低温时,灌浆时间推后2～7d,减产11.46%～...

1994年在河北省衡水市邓庄中加合作试验站 ,结合田间试验对不同管理措施下冬小麦的灌浆过程进行了研究。结果表明 :粒重的大小主要取决于灌浆时间和灌浆强度 ,小麦子粒的灌浆过程可用Logistic函数描述。小麦生长前期的水分胁迫有利于加快其发育过程 ,促使早抽穗灌浆。灌浆期较好的水分状况可延缓小麦的灌浆进程 ,但较大灌浆速率持续的时间较长 ,千粒重的潜力值较大。小麦的群体密度是影响收获千粒重的主要因素之一 ,随着穗密度的增大 ,灌浆速率和千粒重逐渐降低。随着施N量的增加 ,小麦的千粒重降低 ,这主要与施N的增穗作用有关。

【目的】光照是影响植物光合作用和形态建成的重要因素之一,明确弱光对小麦产量和品质的影响。【方法】以德麦9号(多穗型)和云麦53(大穗型)2个不同类型的小麦品种为材料,在大田条件下于抽穗-蜡熟期和开花-蜡熟期分别进行25%和50%的遮荫处理、同时以正常光照作为对照,研究遮荫处理对小麦产量性状及品质特性的影响。【结果】随遮荫程度增加,千粒重和容重极显著降低、小区产量显著降低,穗粒数、穗长、小穗数、结实小穗数无显著变化,而遮荫导致不实小穗数极显著增加;粉质参数的形成时间、吸水率、稳定时间、粉质质量指数和断裂时间显著升高,弱化度逐渐降低,糊化特性的最终黏度、反弹值、高峰时间和糊化温度显著增加,高峰黏度、低谷黏度和松懈值逐渐降低,籽粒蛋白、干面筋和湿面筋含量显著增加。【结论】遮荫导致千粒重、容重和产量降低,但能增强小麦粉筋力和品质、对营养品质和加工品质的形成有利。

对国际上较知名的小麦生育期模型进行比较,为作物生育期模型的改进和完善提供参考。以CERES-Wheat、APSIMWheat、WheatGrow中的生育期子模型为对象,从阶段划分、参数设置、模型算法和模拟效果等方面对其进行比较分析。结果表明:在阶段划分上,CERES-Wheat和APSIM-Wheat均以累积热时间为尺度;WheatGrow以生理发育时间为尺度,并提出以茎顶端发育为主线预测生育期。参数设置上,WheatGrow模型较CERES-Wheat与APSIM-Wheat模型增加了基本早熟性和温度敏感性参数。模型算法上,CERES-Wheat和APSIM-Wheat均以折线型函数描述温度...

为明确花后渍水对小麦籽粒灌浆特性和产量的影响。于2015-2016年小麦生长季在安徽农业大学皖中试验站以皖垦麦076和皖麦52为供试材料,采用大田试验方法,在小麦开花后设置了0(W0),3(W3),6(W6),9 d(W9)4个渍水处理,研究花后渍水对小麦旗叶光合特性、抗氧化酶活性、籽粒灌浆特性和产量及其构成因素的影响。结果表明,花后14 d,两品种W3处理旗叶净光合速率、SPAD值、丙二醛(MDA)含量和过氧化物酶(POD)活性与W0无显著差异,W6和W9处理显著低于W0,而旗叶超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性在不同品种间表现不同,皖垦麦076的W9处理旗叶SOD和CAT活性显著低于其他处理,皖麦52的W3和W6处理旗叶SOD和CAT活性显著低于W0但高于W9处理。渍水6,9 d显著降低了小麦籽粒灌浆的平均速率,不同小麦品种在渍水条件下对籽粒灌浆进程的影响程度也不同。花后各渍水处理对小麦穗数无显著差异,皖垦麦076 W3处理的穗粒数与W0无显著差异,W6和W9处理显著低于W0,而皖麦52的穗粒数表现为W3、W6和W9处理均显著低于W0,以W9处理最低,两品种千粒质量和产量均表现为W0>W3>W6>W9,渍水9 d时,两品种产量降幅分别为34.99%,40.44%。本试验条件下,开花期渍水降低了小麦旗叶光合能力,影响了籽粒灌浆进程,降低了平均灌浆速率,导致千粒质量下降,从而降低了产量。

对青海高原农田特有春小麦(Triticum aestivum)+豆科绿肥栽培模式,为揭示绿肥还田对于春小麦产量和土壤有机碳(SOC)的长期效应,本研究采用小区试验与模型相结合的方法探索适宜青海高原的绿肥还田方式。本研究采用裂区试验设计,主区为秋闲期复种绿肥翻压还田(G)和不种绿肥不还田(CK),副区为后茬春小麦化肥用量,设置100%常规施肥(F_(100),225 kg·hm~(-2)N、112.5 kg·hm~(-2)P_2O_5)、70%常规施肥(F_(70),157.5 kg·hm~(-2)N、78.75 kg·hm~(-2)P_2O_5)和不施化肥(F_0),共6个处理,基于2019-2022年的田间试验数据对反硝化-分解(DNDC)模型进行率定与验证,用验证过的模型对不同处理下土壤有机碳和小麦产量的长期变化规律进行模拟研究。结果表明:DNDC模型可以较好地模拟土壤有机碳和小麦产量,率定和验证过程中土壤有机碳模拟值和实测值的NRMSE值介于0.017-0.295,R~2介于0.763-0.924,小麦产量模拟值和实测值的NRSME值范围为0.160-0.280,R~2均大于0.75,表明模拟值和实测值具有一致性,可以用校准验证过的模型模拟0-50 cm土层土壤SOC和小麦产量;未来30年的模拟结果显示,绿肥翻压还田可以增加土壤SOC,具体表现为F_(70)+G>F_(100)+G>F_0+G>F_(100)> F_(70)> F_0;0-50 cm土层土壤SOC储量30年变化依次为172.82、136.91、65.21、-35.61、-46.70和-143.95kg·hm~(-2),产量趋势为F_(70)+G>F_(100)+>G>F_(100)>F_(70)>F_0+G>F_0,绿肥翻压还田配施化肥增产效果较好,F_0+G、F_(70)+G和F_(100)+G比无绿肥处理(F_0、F_(70)、F_(100))下小麦产量分别提高了85.7%、87.5%和20.0%;模拟的土壤有机碳含量和小麦产量具有一定的相关性。综合来看,长期复种绿肥翻压还田配施70%的化肥的固碳增产效果最佳。

该文利用IPCC AR4模式资料和基于多年观测资料生成的格点数据,建立降水、最高/最低气温的统计降尺度关系,获取华北地区高分辨率未来气候情景空间分布;利用作物模型模拟IPCC-B1情景下冬小麦生长期和产量变化。结果表明:最高/最低气温模拟结果与观测值比较,相关系数(R2)大于0.70;降水模拟结果与观测值比较,相关系数最小为0.63;IPCC-B1情景下,华北地区冬小麦生长期总体上变短,产量下降。

为明确水氮调控对春小麦(Triticum aestivum)产量的影响,研究自然降水条件下小麦产量达到最佳所需含氮量,将田间试验数据与农业生产系统模拟模型(Agricultural Production System Simulator,APSIM)结合,分别设定降水和施氮梯度为春小麦的产量变化的影响因素,并对模型予以检验。APSIM模型对春小麦产量模拟精度较高,决定系数(R2)、归一化均方根误差(NRMSE)、模型一致性指标(D)分别为0.95、27.36%和0.91。随降水量或施氮量的增加,整体产量表现出先增后减趋势;其次,在所有组合中降水增加到20%,施氮量为157.5 kg·hm~(–2)的处理较好,平均产量最高达到5 406.64 kg·hm~(–2);最后,根据产量变化曲面拟合方程得出产量最佳方案:当自然降水增加55%,施氮量增加到257.25 kg·ha~(–1),产量达到最佳,为5 988 kg·hm~(–2)。