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花后高温胁迫下晚播对冬小麦灌浆特性和粒重的影响

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植物生理学报 2020年第3期56卷 479-488页

作者：费立伟代兴龙张秀初金鹏李梅郑飞娜贺明荣作物生物学国家重点实验室山东泰安271018 农业农村部作物生理生态与耕作重点实验室山东泰安271018 山东农业大学农学院山东泰安271018

本试验以大穗型小麦(Triticum aestivum)品种‘泰农18’为试验材料,设置早播(10月8日)和晚播(10月22日)两个播期,运用开放式大田增温系统实施增温,研究了花后高温胁迫下晚播对冬小麦灌浆特性和粒重的影响。结果表明:高温胁迫下晚播冬小... 详细信息

本试验以大穗型小麦(Triticum aestivum)品种‘泰农18’为试验材料,设置早播(10月8日)和晚播(10月22日)两个播期,运用开放式大田增温系统实施增温,研究了花后高温胁迫下晚播对冬小麦灌浆特性和粒重的影响。结果表明:高温胁迫下晚播冬小麦主要通过增加旗叶单位叶面积干重和单位叶面积含氮量来保持较高的叶绿素含量,延长叶片功能期;通过提高冬小麦旗叶二氧化碳扩散能力以及Rubisco占比和活性来提高光合碳同化能力,提升光合速率。与早播处理相比,花后高温胁迫下晚播小麦灌浆持续期延长了3.01 d、平均灌浆速率增加了8.64%、粒重增加了10.34%。因此,高温胁迫下小麦晚播可延长灌浆持续期、提高灌浆速率,进而增加粒重和产量,降低高温胁迫造成的减产。

关键词：冬小麦高温胁迫晚播灌浆特性粒重

播种方式与种植密度互作对大穗型小麦品种产量和氮素利用率的调控效应

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作物学报 2020年第3期46卷 423-431页

作者：郑飞娜初金鹏张秀费立伟代兴龙贺明荣山东农业大学农学院/作物生物学国家重点实验室/农业农村部作物生理生态与耕作重点实验室

为探明实现冬小麦进一步增产增效的调控途径,于2015—2016年和2016—2017年连续两个生长季,选用大穗型品种泰农18,设置2种播种方式(宽幅播种和常规条播)和7个种植密度(130×104、200×104、270×104、340×104、410×104、480×104和550... 详细信息

为探明实现冬小麦进一步增产增效的调控途径,于2015—2016年和2016—2017年连续两个生长季,选用大穗型品种泰农18,设置2种播种方式(宽幅播种和常规条播)和7个种植密度(130×104、200×104、270×104、340×104、410×104、480×104和550×104株hm–2),研究了播种方式与种植密度互作对大穗型小麦品种产量和氮素利用率的调控效应。结果表明,与常规条播相比,宽幅播种配合增密能够有效缓解单位面积穗数增加与单穗粒重降低、氮素吸收效率提高与氮素内在利用效率下降之间的矛盾,通过增加单位面积穗数和氮素吸收效率协同提高籽粒产量和氮素利用率。宽幅播种条件下获得最高产量和氮素利用率的密度为410×104株hm–2,显著高于常规条播条件下的最优密度(340×104株hm–2),且其增产增效幅度亦显著高于常规条播。综上所述,宽幅播种配合合理密植具有进一步协同提高大穗型小麦品种产量和氮素利用率的潜力。在本试验条件下,宽幅播种(苗带宽8~10 cm)与410×104株hm–2密度相匹配是大穗型小麦品种泰农18获得更高产高效的最优组合。

关键词：宽幅播种种植密度互作效应产量氮素利用率

不同播期冬小麦氮素出籽效率与氮素利用及转运的相关性

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应用生态学报 2019年第4期30卷 1151-1160页

作者：朱元刚初金鹏张秀钤太峰代兴龙贺明荣作物生物学国家重点实验室/农业部作物生理生态与耕作重点实验室/山东农业大学农学院山东泰安271018 德州市农业科学研究院山东德州253015

为探讨不同播期冬小麦氮素出籽效率与氮素利用及转运的关系,在2014—2016年2个生长季,比较了不同播期(S_1:9月24日;S_2:10月1日;S_3:10月8日;S_4:10月15日;S_5:10月22日)冬小麦氮素出籽效率、氮素利用和转运的差异及相互间的关系.结果表... 详细信息

为探讨不同播期冬小麦氮素出籽效率与氮素利用及转运的关系,在2014—2016年2个生长季,比较了不同播期(S_1:9月24日;S_2:10月1日;S_3:10月8日;S_4:10月15日;S_5:10月22日)冬小麦氮素出籽效率、氮素利用和转运的差异及相互间的关系.结果表明:籽粒产量和单位面积粒数在不同播期处理间未发生显著差异.推迟播期降低了地上部氮素积累量和穗部氮素积累量,从而降低了氮素吸收效率,但明显提高了氮素利用效率和氮素出籽效率.氮素出籽效率与氮素利用效率呈正相关,而与氮素吸收效率呈负相关,与氮素利用率无显著相关关系.氮素营养指数随播期推迟趋于最佳状态,与氮素出籽效率的改善展现出同步性.推迟播期显著降低了花前营养器官氮素转移量和花后氮素积累量,但明显改善了花前营养器官氮素转运效率.氮素出籽效率与氮素转运效率之间存在正相关关系,说明氮素转运效率的改善一定程度上有利于穗部氮素生产籽粒能力的提升.综合来看,适当推迟播期减少了氮素吸收,但提高了氮素利用效率和氮素出籽效率,改善了氮素供应状态.研究结果为本地区冬小麦生产中氮素减施增效的实施提供了理论依据.

关键词：播期氮素积累转运出籽效率冬小麦

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宽幅播种提高不同播期小麦产量与氮素利用率

农业工程学报 2018年第17期34卷 127-133页

作者：石玉华初金鹏尹立俊贺明荣邓淑珍张良孙晓乐田奇卓代兴龙山东农业大学农学院/作物生物学国家重点实验室/农业部作物生理生态与耕作重点实验室泰安271018 济宁市兖州区农业局济宁272000 泰安市肥城市农业局泰安271600

为明确在较宽播期范围内可实现小麦高产高效稳产的播种方式及其理论基础,采用宽幅播种和常规条播2种播种方式,设计10月3日(早播)、10日(传统播期)、17日(晚播)和24日(再晚播)共4个播期处理(分别用D1、D2、D3、D4表示),研究了播种方式与... 详细信息

为明确在较宽播期范围内可实现小麦高产高效稳产的播种方式及其理论基础,采用宽幅播种和常规条播2种播种方式,设计10月3日(早播)、10日(传统播期)、17日(晚播)和24日(再晚播)共4个播期处理(分别用D1、D2、D3、D4表示),研究了播种方式与播期互作对小麦产量和氮素吸收利用的影响。相对于常规条播,宽幅播种通过提高单位面积分蘖数和穗数,平均提高产量16.68%;通过提高氮素吸收效率(吸氮量/供氮量)、稳定或提高氮素利用效率(产量/吸氮量),平均提高氮素利用率(产量/供氮量)16.64%。随播期推迟,2播种方式下单位面积穗数、单穗籽粒质量分别呈降低和升高趋势,相对于D1和D2播期,宽幅条件下D3、D4播期的成熟期穗数下降比例显著低于条播,并与其单穗籽粒质量提高的比例相当,进而实现9.00 t/hm2水平的高产稳产;常规条播下晚播因穗数大幅下降导致减产,平均减产0.34 t/hm2。随播期推迟,2播种方式下氮素吸收效率和氮素利用效率分别呈降低和升高趋势,相对于D1、D2播期,宽幅条件下D3、D4播期氮素吸收效率下降的幅度与氮素利用效率提升的幅度相当,因此仍可维持较高的氮素利用率;常规条播下晚播处理氮素吸收效率下降的幅度显著高于氮素利用效率提升的幅度,进而导致氮素利用率平均降低1.01 kg/kg。相对于常规条播,小麦生产上采用宽幅播种,在高产高效的同时可实现较宽播期范围内产量和氮素利用率的稳定。

关键词：作物氮小麦播期宽幅产量氮素利用率

宽幅播种对强筋小麦籽粒产量、品质和氮素吸收利用的影响

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作物学报 2022年第3期48卷 716-725页

作者：刘运景郑飞娜张秀初金鹏于海涛代兴龙贺明荣山东农业大学农学院/作物生物学国家重点实验室/农业农村部作物生理生态与耕作重点实验室山东泰安271018 潍坊市农业科学研究院山东潍坊261061

宽幅播种与适宜种植密度合理组配能够提高小麦籽粒产量和氮素利用率。然而,在协同改善产量和氮素利用率的同时,宽幅播种对籽粒品质有何影响未见报道。本研究于2018—2019和2019—2020连续2个生长季,选用藁优5766、济麦44、泰山27、洲元9... 详细信息

宽幅播种与适宜种植密度合理组配能够提高小麦籽粒产量和氮素利用率。然而,在协同改善产量和氮素利用率的同时,宽幅播种对籽粒品质有何影响未见报道。本研究于2018—2019和2019—2020连续2个生长季,选用藁优5766、济麦44、泰山27、洲元9369等4个强筋小麦品种,设置宽幅播种和常规条播2种播种方式,研究了宽幅播种对强筋小麦籽粒产量、品质和氮素吸收利用的影响。结果表明,宽幅播种条件下,主要得益于单位面积穗数的增加,4个强筋小麦品种的单位面积粒数平均增加13.16%,籽粒产量相应提高13.39%。与此同时,宽幅播种强化了整个生育期特别是花后氮素的吸收,整个生育期小麦植株氮素积累量平均增幅为10.29%,花后氮素吸收量平均增幅为36.83%,进而提高了氮素吸收效率和氮素利用率,平均增幅分别为12.73%、13.39%。整个生育期特别是花后氮素吸收的增加,保障了籽粒氮素供应,提高了单位面积籽粒氮积累量,且其提高幅度(平均增幅为13.38%)与单位面积粒数(平均增幅为13.16%)和籽粒产量(平均增幅为13.39%)的提高幅度相近,籽粒单粒含氮量和蛋白质含量得以保持不变,籽粒蛋白质构成和籽粒品质保持稳定。综上所述,宽幅播种在提高强筋小麦籽粒产量和氮素利用率的同时,能够通过优化产量形成过程与氮素吸收转运过程的耦合匹配,保持良好的籽粒品质。

关键词：宽幅播种强筋小麦产量品质氮素利用率

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迟播对冬小麦灌浆后期高温胁迫下旗叶光合能力和产量的影响

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麦类作物学报 2020年第1期40卷 75-85页

作者：费立伟初金鹏郑飞娜孙立臣代兴龙贺明荣山东农业大学农学院/作物生物学国家重点实验室/农业部作物生理生态与耕作重点实验室山东泰安271018

为了解迟播对冬小麦灌浆后期高温胁迫下旗叶光合的调控效应,在大田条件下设置2个播期(常规播期10月8日、推迟播期10月22日)和2种灌浆期温度(开放式增温、自然温度),分析了迟播小麦旗叶光合能力的变化及其对灌浆后期高温胁迫的响应。结... 详细信息

为了解迟播对冬小麦灌浆后期高温胁迫下旗叶光合的调控效应,在大田条件下设置2个播期(常规播期10月8日、推迟播期10月22日)和2种灌浆期温度(开放式增温、自然温度),分析了迟播小麦旗叶光合能力的变化及其对灌浆后期高温胁迫的响应。结果表明,灌浆期高温降低了小麦旗叶光合速率、花后干物质生产量、粒重和产量。与常规播期相比,迟播提高了高温胁迫下小麦旗叶叶绿体类囊体膜不饱和脂肪酸指数,保持类囊体膜相对稳定,减轻高温对旗叶光合机构的损伤;增强了旗叶活性氧清除能力,保障能量传输,减少热耗散,提高光化学反应中可利用能量的分配比例,保持较高的光合系统同化力;提高了气孔导度和胞间CO 2浓度,增加光合作用底物供应。总之,迟播小麦的旗叶可在灌浆期高温胁迫下保持较高的光合能力,有利于提高粒重和产量。

关键词：冬小麦高温胁迫推迟播期光合能力粒重产量

长期定位条件下栽培模式对麦田土壤理化性质和氮素平衡的影响

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中国农业科学 2023年第12期56卷 2262-2273页

作者：郭鑫虎马静李仲峰初金鹏徐海成贾殿勇代兴龙贺明荣山东农业大学农学院/作物生物学国家重点实验室/农业农村部作物生理生态与耕作重点实验室潍坊科技学院南阳师范学院

【目的】基于2009—2010小麦生长季开始设置的长期定位试验，研究栽培模式对土壤理化性质、冬小麦氮素营养指数、麦田氮素供需平衡状况、氮素吸收利用和籽粒产量的影响，以期为进一步优化土壤-作物系统综合管理模式提供理论指导。【方... 详细信息

【目的】基于2009—2010小麦生长季开始设置的长期定位试验，研究栽培模式对土壤理化性质、冬小麦氮素营养指数、麦田氮素供需平衡状况、氮素吸收利用和籽粒产量的影响，以期为进一步优化土壤-作物系统综合管理模式提供理论指导。【方法】试验共设置当地农户模式（T1）、农户基础上的改良模式（T2）、不计生产成本的高产更高产模式（T3）和土壤-作物系统综合管理模式（T4）4个栽培模式。【结果】历经13个小麦-玉米生长季后，T1、T2、T3、T4模式小麦播前容重分别降低6.21%、9.80%、12.25%和13.56%，有机质含量分别提高21.88%、26.80%、32.05%和36.39%，全氮含量分别提高34.16%、12.38%、39.60%和20.79%，碱解氮含量分别提高47.85%、48.87%、74.49%和62.21%，速效磷含量分别提高62.73%、36.56%、297.93%和68.68%，速效钾含量分别提高14.36%、40.00%、221.20%和59.60%。0—100 cm土层无机氮积累量分别提高了33.96%、10.32%、52.77%和19.49%。pH分别从最初的7.50下降至6.28、6.68、5.35和6.64。2020—2022生长季4个栽培模式间籽粒产量和氮素的吸收利用差异显著。与T1模式相比，T2、T3、T4模式的籽粒产量分别提高14.14%、27.65%、22.52%，氮素利用率分别提高54.80%、19.97%、49.15%，氮肥利用率分别提高72.95%、37.54%、48.15%，氮素表观损失量分别降低49.76%、11.62%、44.14%，氮素表观损失率分别降低24.63%、11.62%、26.68%。T4模式开花期的整株和成熟期的穗子处于氮素供需平衡。【结论】历经13个小麦-玉米生长季后，4个栽培模式0—20 cm土层土壤酸化趋势明显，表层土壤容重降低，有机质、全氮、速效氮磷钾养分含量升高，0—100 cm土层无机氮积累量相应升高。与其他3种模式相比，T4模式更有利于实现土壤理化性状、小麦籽粒产量和氮素吸收利用的协同改善，但其氮肥利用率仍有待进一步提高，且在现有基础上仅通过降低施氮量无法实现其产量和氮素吸收利用的进一步协同优化。

关键词：土壤理化性质小麦籽粒产量氮素利用率氮素营养指数氮素平衡

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四种耐盐牧草根际盐分动态分布特征

草业学报 2011年第6期20卷 68-76页

作者：董利苹李先婷曹靖苏怡兵代立兰初金鹏兰州大学生命科学学院干旱与草地生态教育部重点实验室甘肃兰州730000 兰州大学化学化工学院甘肃兰州730000 兰州市农业科学研究中心甘肃兰州730000

本试验以引大灌区永登县次生盐渍化土壤为背景,采用盆栽根袋法对4种耐盐牧草根际和非根际土壤pH和盐分离子的分布特征进行了研究。结果表明,随培养时间的延长,土壤pH、电导率和6种主要可溶性盐离子含量降低,4种耐盐牧草根际土壤pH值低... 详细信息

本试验以引大灌区永登县次生盐渍化土壤为背景,采用盆栽根袋法对4种耐盐牧草根际和非根际土壤pH和盐分离子的分布特征进行了研究。结果表明,随培养时间的延长,土壤pH、电导率和6种主要可溶性盐离子含量降低,4种耐盐牧草根际土壤pH值低于非根际土壤,差异显著(P<0.05)。培养90d后,4种牧草根际土壤电导率均高于非根际土壤。不同培养时段内,盐分离子在根际和非根际土壤中的分布呈动态变化;除培养90d的新疆大叶外,Ca2+和Mg2+在4种牧草的培养期内均在根际土壤出现富集;在培养60d时,田菁根际土壤中K+出现亏缺,但在随后的生长周期内则出现富集,而其他3种牧草培养期间在根际土壤中K+均出现亏缺;除培养90d的新疆大叶和中兰一号外,Na+和Cl-在4种耐盐牧草的培养期内在根际土壤中均出现富集。4种牧草在同一培养时间内,6种可溶性盐离子在根际与非根际土壤之间差异显著(P<0.05)。Na+/Ca2+和Na+/Mg2+降低,表明在大部分生长期间田箐、朝鲜碱茅、中兰一号3种耐盐牧草根际聚集的盐分为NaCl,新疆大叶为MgCl2和MgSO4。

关键词：根际可溶性盐离子牧草盐渍化生物修复

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不同小麦品种产量和氮素吸收利用的差异

麦类作物学报 2017年第8期37卷 1065-1071页

作者：王晓婧代兴龙马鑫董述鑫张秀初金鹏贺明荣作物生物学国家重点实验室/农业部作物生理生态与耕作重点实验室/山东农业大学农学院山东泰安271018

为明确不同氮肥水平下不同小麦品种产量、氮素吸收和利用的差异,在大田条件下,以山东省主推的21个小麦品种为材料,研究了0、120、180、240和300kg·hm^(-2)共5个氮肥水平下不同小麦品种的产量、氮素利用率、氮素吸收效率和氮素利用效率... 详细信息

为明确不同氮肥水平下不同小麦品种产量、氮素吸收和利用的差异,在大田条件下,以山东省主推的21个小麦品种为材料,研究了0、120、180、240和300kg·hm^(-2)共5个氮肥水平下不同小麦品种的产量、氮素利用率、氮素吸收效率和氮素利用效率等指标。结果表明,氮肥、品种及两者的互作效应显著影响冬小麦籽粒产量、氮素利用率、氮素吸收效率和利用效率;氮肥水平不同则品种间的氮效率差异程度不同。大部分供试品种的氮效率类型在不同氮肥水平下的聚类结果不一致,仅临麦4号、鲁原502、泰山28和山农25在各氮肥水平下的产量、氮素利用率均较高,可划为氮高效品种。氮高效品种达到高氮效率的途径不同,临麦4号通过高氮素吸收效率、泰山28通过高氮素利用效率、鲁原502和山农25通过氮素吸收效率和利用效率共同作用实现氮高效。由此可知,应在不同氮肥水平下对冬小麦品种进行产量和氮素利用率的综合评价,以筛选出适应不同地力环境的品种和与品种特性相适应的施肥技术;在氮高效品种的选育和推广中,应针对不同小麦品种的氮素吸收和利用特性进行鉴别和调控,才能最大程度挖掘和利用其高产、高效潜力,实现增产增效。

关键词：小麦氮素利用率产量氮素吸收效率氮素利用效率