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基于标准化降水蒸散指数研究干旱对北京地区作物产量的影响

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中国农业大学学报 2013年第5期18卷 28-36页

作者：明博陶洪斌王璞中国农业大学农学与生物技术学院北京100193

利用华北平原冬小麦-夏玉米一年两熟种植典型区域北京地区1962—2011年逐月降水、温度资料计算多尺度标准化降水指数(SPI)和标准化降水蒸散指数(SPEI),分析干旱对作物产量的影响。结果显示:1)在过去50年内,SPI与SPEI所评判的干旱演变有... 详细信息

利用华北平原冬小麦-夏玉米一年两熟种植典型区域北京地区1962—2011年逐月降水、温度资料计算多尺度标准化降水指数(SPI)和标准化降水蒸散指数(SPEI),分析干旱对作物产量的影响。结果显示:1)在过去50年内,SPI与SPEI所评判的干旱演变有巨大的不同,SPEI对气候变暖的响应是造成上述现象的主要原因。2)1990—2011年干旱指数与作物产量的关系显著(P<0.05),短时间尺度的SPI3-8和SPEI3-8与玉米气候产量呈曲线关系,所建立的回归方程可以解释60.0%和60.1%的玉米产量变异,适宜的干湿状态在-0.8到3.2(SPI)和-0.9到2.1(SPEI)之间。3)长时间尺度的SPI24-5和SPEI24-5与冬小麦气候产量呈线性相关,可以解释其51.8%和51.2%的产量变异。研究结果符合北京地区玉米以雨养为主、冬小麦以地下水补灌为主的实际情况。4)利用12或24个月尺度的干旱指数判断区域水分状况,可以帮助决断冬小麦返青后的灌水次数和灌水量,在防范产量风险的同时,提高水资源的利用效率。本研究表明,选择适合的时间尺度和月份的SPI和SPEI可以用来评价华北平原旱涝状况对农业生产的影响。降水量缺乏仍然是导致北京地区作物减产的主要因素。但华北平原由于气温升高导致干旱化的趋势明显,未来研究华北平原干旱对作物产量的影响,需更加注重运用综合了降水和蒸散因素的干旱指数,以提高评价干旱对产量影响的准确性。

关键词：谷物产量华北平原干旱 SPI SPEI

离心力对蚕豆叶片质外体汁液中磷酸己糖异构酶活力的影响

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植物生理学通讯 2002年第2期38卷 153-155页

作者：林杉陶洪斌赵紫娟中国农业大学植物营养系北京100094

采用真空灌注离心法提取蚕豆叶片质外体汁液 ,通过测定不同离心力条件下叶片和叶片质外体汁液中磷酸己糖异构酶 (HPI)活力 ,判断蚕豆叶片质外体提取液是否受到细胞渗出物污染的结果表明 ,采用的适宜条件为 :离心温度≤ 4℃ ,离心力 5 0 ... 详细信息

采用真空灌注离心法提取蚕豆叶片质外体汁液 ,通过测定不同离心力条件下叶片和叶片质外体汁液中磷酸己糖异构酶 (HPI)活力 ,判断蚕豆叶片质外体提取液是否受到细胞渗出物污染的结果表明 ,采用的适宜条件为 :离心温度≤ 4℃ ,离心力 5 0 0～ 80 0×g ,离心时间 8min。此条件下所获得的蚕豆叶片质外体汁液没有或很少受到细胞质的污染。

关键词：质外体磷酸己糖异构酶离心力叶片蚕豆酶活力植物

打孔称重法与复印称重法和长宽校正法测定水稻叶面积的方法比较

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植物生理学通讯 2006年第3期42卷 496-498页

作者：陶洪斌林杉中国农业大学农学与生物技术学院中国农业大学资源与环境学院北京100094

打孔称重法是基于相近叶位叶片的比叶重(单位面积叶片重量)相对恒定的原理,通过测定采样区植物叶片干重和少量叶片比叶重计算叶面积和叶面积指数的方法。比较试验结果表明:打孔称重法与长宽校正法和复印称重法测定的水稻叶面积呈极显著... 详细信息

打孔称重法是基于相近叶位叶片的比叶重(单位面积叶片重量)相对恒定的原理,通过测定采样区植物叶片干重和少量叶片比叶重计算叶面积和叶面积指数的方法。比较试验结果表明:打孔称重法与长宽校正法和复印称重法测定的水稻叶面积呈极显著相关;打孔称重法和复印称重法所测定的叶面积指数平均值经统计检验差异不显著。2种方法均能很好地表征不同处理间叶面积指数的差异。

关键词：打孔称重法叶面积水稻

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淹水解除后玉米幼苗形态及光合生理特征恢复

生态学报 2009年第7期29卷 3977-3986页

作者：梁哲军陶洪斌王璞中国农业大学农学与生物技术学院北京100193 山西省农科院棉花研究所山西运城044000

以郑单958为试验材料,在盆栽条件下研究了淹水及淹水解除后玉米幼苗根系、叶片形态、光合生理及植株的恢复生长。结果表明:(1)淹水总体上抑制玉米幼苗根系生长,短期淹水(7d)导致根系总长度、根系表面积、根系体积均显著降低,随着淹水时... 详细信息

以郑单958为试验材料,在盆栽条件下研究了淹水及淹水解除后玉米幼苗根系、叶片形态、光合生理及植株的恢复生长。结果表明:(1)淹水总体上抑制玉米幼苗根系生长,短期淹水(7d)导致根系总长度、根系表面积、根系体积均显著降低,随着淹水时间延长(14d)玉米根系产生大量不定根,使得根系总长度、根系表面积、根系体积显著升高(P<0.01);(2)淹水条件下叶片生长同样受到抑制,玉米叶面积、叶型指数和可见叶片数均显著下降;(3)淹水条件下玉米幼苗的光合性能下降,光合色素总含量降低,但短期淹水(7d)后叶绿素a/b值提高;气孔限制(Ls)是淹水7d植株光合速率下降的主要因素,而非气孔限制则是淹水14d植株光合速率下降的主要因素。(4)淹水处理7d、14d后的玉米幼苗均能够恢复生长,但恢复生长速率随淹水时间延长而降低;在恢复生长过程中,光合生理指标恢复早于形态恢复,强光对于淹水后幼苗恢复生长具有明显的抑制效应。

关键词：玉米淹水光合生理恢复生长

基于CERES-Maize模型的华北平原玉米生产潜力的估算与分析

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农业工程学报 2008年第4期24卷 30-36页

作者：戴明宏陶洪斌廖树华王利纳王璞中国农业大学农学与生物技术学院北京100094

在对DSSAT4.0中CERES-Maize模型进行参数校正和验证的基础上,进一步利用华北地区具有代表性的10个气象站30年(1976～2005年)的气象资料以及华北地区典型的土壤数据展开模拟。结果表明,在一年一季的生产条件下,华北平原各地区玉米多年平... 详细信息

在对DSSAT4.0中CERES-Maize模型进行参数校正和验证的基础上,进一步利用华北地区具有代表性的10个气象站30年(1976～2005年)的气象资料以及华北地区典型的土壤数据展开模拟。结果表明,在一年一季的生产条件下,华北平原各地区玉米多年平均光温生产潜力为13.53～22.56t/hm2;各地区玉米产量在4月下旬至6月中旬的播期范围内均呈随播期的延迟而增加的趋势,对这一趋势和各气象指标进行相关分析表明,在华北北部主要驱动因子是灌浆期平均日辐射量,而华北中南部主要驱动因子是灌浆期的温度。华北平原自北向南,优化播期呈逐渐推迟的趋势:北部怀来地区5月上旬播种较为适宜,北京、乐亭和天津地区以5月下旬至6月初播种产量最高;中南部以6月中上旬播种(夏播)较适宜。

关键词： CERES-Maize 春玉米华北平原产量潜力播期

不同施氮量下夏玉米冠层结构及光合特性的变化

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中国农业科学 2008年第9期41卷 2624-2632页

作者：吕丽华赵明赵久然陶洪斌王璞中国农业大学农学与生物技术学院/农业部作物栽培与耕作学重点实验室中国农业科学院作物科学研究所北京市农林科学院玉米研究中心

【目的】试验通过氮肥调控,塑造高效冠层,确立不同夏玉米品种高效冠层与氮肥调控的定量化关系指标。【方法】设置4个施氮水平(0、90、180、270kg·ha-1),研究不同施肥量对夏播玉米CF008、郑单958、金海5号冠层结构和光合特性的影响。【... 详细信息

【目的】试验通过氮肥调控,塑造高效冠层,确立不同夏玉米品种高效冠层与氮肥调控的定量化关系指标。【方法】设置4个施氮水平(0、90、180、270kg·ha-1),研究不同施肥量对夏播玉米CF008、郑单958、金海5号冠层结构和光合特性的影响。【结果】3个品种夏玉米在施氮量90或180kg·ha-1下冠层光合性能和产量较高。在灌浆前期,群体光合势(LAD)和叶面积指数(LAI)在施氮180或270kg·ha-1条件下显著较高,之后为90或180kg·ha-1下较高,说明,高氮条件下生育前期冠层内透光率较低,冠层结构较不合理,导致生育后期叶片提早衰老,使后期光合性能和产量降低。【结论】由此得出在施氮量90或180kg·ha-1下构建的冠层较合理,其中冠层与氮肥调控的定量化关系指标为:群体透光率在吐丝期和灌浆中期分别达12.56%～17.87%和13.13%～19.73%;最大LAI达5.76～6.75,成熟期仍然保持在2.09～3.68;吐丝期中上层叶片Pn达35μmol·m2·s-1左右;吐丝后的群体LAD较高,郑单958和金海5号达210m2·d·m-2左右;产量达10688～11461kg·ha-1。

关键词：夏玉米氮肥叶面积指数透光率净光合速率

旱稻297非结构性碳水化合物的生产与产量构成因子的关系

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作物学报 2010年第12期36卷 2135-2142页

作者：魏凤桐陶洪斌王璞中国农业大学农学与生物技术学院北京100193

以旱稻297为试验材料,比较了在不施氮肥和150 kg hm^-2的施氮量下旱稻297非结构性碳水化合物的生产能力、运转特点及其与产量构成因子的关系,分析了旱稻297氮肥投入与碳水化合物生产和产量形成间的关系。试验结果表明,开花前储藏的非结... 详细信息

以旱稻297为试验材料,比较了在不施氮肥和150 kg hm^-2的施氮量下旱稻297非结构性碳水化合物的生产能力、运转特点及其与产量构成因子的关系,分析了旱稻297氮肥投入与碳水化合物生产和产量形成间的关系。试验结果表明,开花前储藏的非结构性碳水化合物对产量的贡献率为32%-54%,施氮降低了开花前非结构性碳水化合物对产量的贡献率,相对而言开花后光合产物对产量的贡献率略有提高;开花前非结构性碳水化合物的转移效率为48%-65%,施氮后转移效率略有降低;总体而言,施氮降低了开花前后分配给单个籽粒的非结构性碳水化合物的数量,导致千粒重降低;在一定的范围内,随着开花期叶片中可溶性糖浓度的提高,结实率显著提高,但是随着穗中淀粉浓度的提高,结实率显著降低。因此,施氮后非结构性碳水化合物积累不足和转移效率降低同时限制了千粒重和结实率的提高,而叶片中可溶性糖浓度偏低和穗中淀粉浓度偏高限制了结实率的提高,是限制产量提高的主要原因。此外,旱稻297花后光合产物生产能力较低,是限制产量提高的又一原因。

关键词：旱稻氮非结构性碳水化合物千粒重结实率转移效率贡献率

施氮量对夏玉米碳、氮代谢和氮利用效率的影响

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植物营养与肥料学报 2008年第4期14卷 630-637页

作者：吕丽华陶洪斌王璞赵明赵久然鲁来清农业部作物栽培与耕作学重点实验室中国农业大学农学与生物技术学院北京100094 中国农业科学院作物科学研究所北京100081 北京市农林科学院玉米研究中心北京100089 中国农业大学吴桥试验站河北吴桥061800

本试验研究了施氮量（0、901、80、270 kg/hm^2）对夏播玉米CF008、金海5号和郑单958碳、氮积累、运转及氮肥利用的影响。结果表明,3个品种的茎叶碳、氮积累量,成熟期地上部总氮量均为在施氮量180 kg/hm^2或270 kg/hm^2下较高,但是最终... 详细信息

本试验研究了施氮量（0、901、80、270 kg/hm^2）对夏播玉米CF008、金海5号和郑单958碳、氮积累、运转及氮肥利用的影响。结果表明,3个品种的茎叶碳、氮积累量,成熟期地上部总氮量均为在施氮量180 kg/hm^2或270 kg/hm^2下较高,但是最终碳、氮运转率,氮素吸收效率,氮素利用效率和氮肥利用率均在施氮量90 kg/hm^2下较高。本试验中,碳运转率与产量呈正相关,氮运转率与氮肥利用率呈正相关,表明较高的碳、氮运转率可以促进产量和氮肥利用率的提高。本研究在施氮量90 kg/hm^2下,CF008和金海5号茎鞘的C/N值在吐丝期和成熟期分别为22.1-122.91、35.66-54.23,叶片的C/N值分别为4.32-5.11、9.06-10.57;在施氮量90-180 kg/hm^2下,3个品种夏玉米产量达到了10688-11461 kg/hm^2;CF008和金海5号的氮肥利用率达到了31.55%-49.33%,而郑单958的氮肥利用率仅为15.11%-19.20%。

关键词：夏玉米氮肥碳、氮代谢碳氮比氮肥利用率

不同施氮量对旱稻297产量构成因子影响的研究(Ⅰ)——产量构成、干物质生产与氮素吸收

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中国农业大学学报 2011年第1期16卷 30-35页

作者：魏凤桐陶洪斌王璞中国农业大学农学与生物技术学院北京100193

本试验研究了不同施氮量下旱稻297产量形成的特点,以期探明施氮量达到一定水平后,限制产量进一步提高的原因。结果表明:旱稻297在0、75和150kg/hm2的施氮量下,2年平均产量分别是2.8、3.5和3.5t/hm2。其中,75和150kg/hm2施氮处理产量显... 详细信息

本试验研究了不同施氮量下旱稻297产量形成的特点,以期探明施氮量达到一定水平后,限制产量进一步提高的原因。结果表明:旱稻297在0、75和150kg/hm2的施氮量下,2年平均产量分别是2.8、3.5和3.5t/hm2。其中,75和150kg/hm2施氮处理产量显著高于不施氮处理,75和150kg/hm2处理间差异不显著。施氮可以显著提高有效穗数和穗粒数,千粒重和收获指数在氮素处理间差异不显著,但是施氮后结实率呈降低趋势,尤其是150kg/hm2处理的结实率显著低于不施氮处理,同时150kg/hm2处理的分蘖成穗率较低。干物质积累在灌浆中期达到最大,开花后干物质生产能力较低,施氮对花后干物质累积没有显著影响。分蘖盛期的吸氮量与最高分蘖数和穗粒数的相关分析表明,分蘖盛期适宜的氮累积能够促进分蘖的增加和穗形成时期单株穗粒数的增加。因此,在现有的施氮措施下,75和150kg/hm2处理间产量差异不显著;与75kg/hm2处理相比,150kg/hm2处理的分蘖成穗率和结实率降低导致单位面积的实粒数差异不显著,同时,花后干物质生产能力较差是限制旱稻297在150kg/hm2处理下产量提高的原因。

关键词：旱稻氮有效穗结实率籽粒产量