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1989—2018年长江中下游地区粮食作物生产水足迹演变特征及影响因素

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应用生态学报 2025年

作者：孟庆好张瑛汝艳石峻侥何峰张男刘立军张耗扬州大学江苏省作物遗传生理重点实验室/江苏省作物栽培生理重点实验室/江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心

长江中下游地区是中国重要的粮食生产基地，其对维护国家粮食安全发挥着举足轻重的作用。本研究基于1989—2018年农业生产及气象数据，针对长江中下游地区6省3种主要粮食作物（水稻、小麦和玉米）的生产水足迹进行全面分析。结果表明：... 详细信息

长江中下游地区是中国重要的粮食生产基地，其对维护国家粮食安全发挥着举足轻重的作用。本研究基于1989—2018年农业生产及气象数据，针对长江中下游地区6省3种主要粮食作物（水稻、小麦和玉米）的生产水足迹进行全面分析。结果表明：研究期间，6省水稻在单产、播种面积和总产方面始终居于首位，其生产水足迹也最高，平均为588.6×108m3，而小麦和玉米的生产水足迹相对较低。在单位产量水足迹方面，6省的小麦均最高，平均为8.8 m3·kg-1，其次是玉米，水稻最低。在单位面积水足迹方面，3种作物表现相近，总体均呈下降趋势。研究区3种粮食作物总生产水足迹明显下降，从1989年的1000.79×108m3下降到2018年的281.34×108m3，其中，浙江、湖北、安徽作物生产水足迹较低。从水足迹构成来看，蓝水足迹占比最高，绿水次之，灰水最低，分别为50.1%、39.6%、10.3%。模型分析表明，经济效应、技术效应、粮食种植面积和日平均日照时数对作物生产水足迹影响较大，其中，技术效应为负向影响，其他因素为正向。本研究提出了降低生产水足迹的策略，包括推广节水灌溉技术、建设水利工程、提升肥料和农药利用效率、种植高水分利用效率品种以及制定相关政策。本研究揭示了长江中下游地区粮食作物生产水足迹变化趋势，识别了影响水足迹的关键因素，可为制定节水农业技术和水资源管理策略提供科学依据。

关键词：主粮作物水足迹农业用水长江中下游地区

有机肥与缓释肥配施对小麦产量及土壤碳储量和温室气体排放的影响

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麦类作物学报 2025年

作者：徐昊周吉鑫唐滢柯李春燕丁锦峰朱敏郭文善朱新开江苏省作物遗传生理重点实验室/扬州大学小麦研究中心江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心教育部农业与农产品安全国际合作联合实验室

为探寻最佳有机肥替代缓释肥比例,依照等施氮量原则,以扬麦34为供试材料,设置有机肥+缓释肥全部基施（M1）和有机肥基施+缓释肥基施60%+返青期追施40%（M2）两种施肥模式,以及4种配施类型[40%有机肥+60%缓释肥（4/6MN）、30%有机肥+70%... 详细信息

为探寻最佳有机肥替代缓释肥比例,依照等施氮量原则,以扬麦34为供试材料,设置有机肥+缓释肥全部基施（M1）和有机肥基施+缓释肥基施60%+返青期追施40%（M2）两种施肥模式,以及4种配施类型[40%有机肥+60%缓释肥（4/6MN）、30%有机肥+70%缓释肥（3/7MN）、20%有机肥+80%缓释肥（2/8MN）、100%缓释肥（0/10N）],同时设置5∶1∶2∶2（基肥∶壮蘖肥∶拔节肥∶孕穗肥）施用常规尿素处理（CK）和有机肥100%基施处理（10/0M）处理,分析相同施氮水平下有机肥与缓释肥不同配施比例及氮肥运筹模式对小麦产量、土壤生化性质及温室气体排放强度的影响。结果表明,在不同施肥模式下小麦产量表现为M2>CK>M1>10/0M,以M2模式的3/7MN处理增产效果最好。在相同施肥模式下,随有机肥配施比例的提高,土壤有机质、总碳含量呈先增后减趋势,土壤全氮、硝态氮和铵态氮含量呈先减后增趋势,其中M2模式下3/7MN处理对土壤养分含量的提高效果显著。缓释肥二次施用条件下3/7MN处理的土壤蔗糖酶、脲酶活性、微生物碳氮含量均最高,2/8MN处理的土壤过氧化氢酶活性最高。不同施肥模式下土壤CO2累积排放量表现为10/0M>M1>M2>CK,N2O累积排放量表现为M1>CK>10/0M>M2。与CK相比,缓释肥二次施用能有效降低全球增温潜势,降幅为4.22%。小麦收获后土壤有机碳储量较播前增加9.88%～30.17%,其中缓释肥分施处理较缓释肥一次性基施处理对土壤固碳的影响更为显著。因此,在缓释肥二次施用模式基础上配施20%～30%有机肥,可提升土壤生化性能,促进土壤碳库存,减少温室气体排放,提高小麦籽粒产量。

关键词：小麦有机肥与缓释肥配施比例土壤养分籽粒产量 CO2、N2O排放增温潜势

机插条件下籼粳杂交稻茎秆的抗倒性评价及成因分析

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农业工程学报 2014年第19期30卷 19-29页

作者：姜元华张洪程赵可许俊伟韦还和王文婷孟天瑶戴其根霍中洋许轲魏海燕郭保卫扬州大学农业部长江流域稻作技术创新中心、江苏省作物遗传生理重点实验室扬州225009

为了评价机插条件下籼粳杂交稻茎秆的抗倒性能及揭示其成因,该研究选用甬优系列具有代表性的籼粳杂交稻A为研究对象,以生产上主推的高产杂交粳稻B、常规粳稻C和杂交籼稻D为对照,采用机插小苗种植方式,设置各类型品种最适的高产栽培处理... 详细信息

为了评价机插条件下籼粳杂交稻茎秆的抗倒性能及揭示其成因,该研究选用甬优系列具有代表性的籼粳杂交稻A为研究对象,以生产上主推的高产杂交粳稻B、常规粳稻C和杂交籼稻D为对照,采用机插小苗种植方式,设置各类型品种最适的高产栽培处理,在蜡熟期系统比较分析了不同类型水稻品种茎秆抗倒伏性及主要理化特征的差异。结果表明:1)抗倒性方面,与B、C、D相比,A的弯曲力矩和抗折力得到协同提高,但在两者的综合作用下,倒伏指数表现为D>A>B>C。2)茎秆质构特征方面,A类品种基部节间的纵向载荷度、弹性、内聚性、抗弯强度等载荷能力指标以及硬度、脆度、穿刺强度、紧实度等穿刺性能的指标均高于B、C、D。3)茎秆形态与解剖性状方面,A的株高、穗高、重心高、基部节间粗度、横截面积、茎壁面积、维管束总面积、大维管束面积、小维管束面积、大维管束数目、小维管束数目均高于B、C、D;A的相对重心高度、基部节间长度小于D而高于B、C;A的基部节间秆型指数、相对茎壁面积、相对维管束面积、大维管束相对面积、小维管束相对面积均低于B、C而高于D。4)茎秆化学成分含量方面,A茎鞘中可溶性糖、淀粉、纤维素、木质素、K、Si、Ca、Cu、Zn等化学成分含量表现为低于B和C,高于D;茎鞘中N、Mg、Fe、Mn等化学成分含量表现为A高于B和C,低于D。5)相关分析表明,倒伏指数与重心高度、茎秆粗度、横截面积呈显著正相关(P长江下游地区籼粳杂交稻机械化抗倒栽培提供理论依据与技术支撑。

关键词：种植农艺质构机械栽插籼粳杂交稻水稻茎秆抗倒性

不同机械直播方式对水稻分蘖特性及产量的影响

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农业工程学报 2014年第13期30卷 43-52页

作者：许轲唐磊张洪程郭保卫霍中洋戴其根魏海燕韦还和扬州大学农业部长江流域稻作技术创新中心/江苏省作物遗传生理重点实验室扬州225009

为研究不同机械直播方式对水稻分蘖特性的影响,以常规稻常农粳7号、超级稻南粳44与杂交粳稻甬优2638、甬优7号为材料,在江苏稻麦两熟制条件下研究了水（湿润）点播和条播2种机械直播方式水稻分蘖发生和成穗特性及其对群体产量的贡献。... 详细信息

为研究不同机械直播方式对水稻分蘖特性的影响,以常规稻常农粳7号、超级稻南粳44与杂交粳稻甬优2638、甬优7号为材料,在江苏稻麦两熟制条件下研究了水（湿润）点播和条播2种机械直播方式水稻分蘖发生和成穗特性及其对群体产量的贡献。结果表明,不同直播方式对水稻分蘖发生与成穗特性有显著影响。点播和条播方式一次分蘖发生叶位均为5个,即主茎第1叶位到第5叶位;二次分蘖发生叶位以主茎第1分蘖的第1、2叶位和主茎第2分蘖的第1叶位为主。一次分蘖发生率点播方式低于条播方式,主茎第3、4叶位分蘖发生率为100%;二次分蘖发生率点播方式高于条播方式。4个品种均未见三次及三次以上分蘖发生。点播方式产量显著高于条播方式（p〈0.05）,且不同直播方式对水稻茎蘖成穗与高产利用存在差异（p〈0.05）。一次分蘖的第1~5叶位是可成穗叶位,以第1~3叶位成穗为主,成穗率50%以上,条播方式成穗率高于点播方式。主茎第1分蘖的第1叶位和主茎第2分蘖的第1叶位是二次分蘖成穗的主要叶位,但成穗率较低;点播方式成穗率低于条播方式,不同品种间存在差异。一次分蘖穗对产量贡献率在不同蘖位间存在显著差异（p〈0.05）,主茎第3分蘖生产力最高,对产量的贡献率最高,其中点播方式大于条播方式。二次分蘖穗对产量贡献率较小,点播方式高于条播方式。进一步对分蘖的穗粒构成分析表明,主茎第3分蘖穗单位面积穗数和每穗粒数较高,每穗粒数表现为主茎第3分蘖穗点播方式高于条播方式。该文明确了不同机械直播方式水稻分蘖成穗规律,为直播稻大面积高产提供了技术依据。

关键词：农业机械播种作物水稻机直播点播条播分蘖特性

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淮北地区水稻高产机械栽植方式对比

农业机械学报 2014年第12期45卷 117-125页

作者：许轲常勇张强霍中洋张洪程戴其根扬州大学农业部长江流域稻作技术创新中心扬州225009 江苏省作物遗传生理重点实验室扬州225009

以杂交粳稻＂甬优2640＂、＂甬优1640＂和常规粳稻＂连粳7号＂、＂徐稻3号＂为试验材料,于2011年和2012年研究了钵苗机插、毯苗机插和直播3种机械栽植方式的秧苗素质、生育进程、光合物质生产、温光利用、产量组成及品质。结果表明,移... 详细信息

以杂交粳稻＂甬优2640＂、＂甬优1640＂和常规粳稻＂连粳7号＂、＂徐稻3号＂为试验材料,于2011年和2012年研究了钵苗机插、毯苗机插和直播3种机械栽植方式的秧苗素质、生育进程、光合物质生产、温光利用、产量组成及品质。结果表明,移栽时钵苗机插方式秧苗素质各项指标显著高于毯苗机插方式。与钵苗机插稻相比,毯苗机插稻、直播稻各生育时期均推迟,全生育期分别缩短8-10 d和20-22 d,全生育期和不同生育阶段的积温、光照时数以及生育中后期群体生长率和净同化率显著降低。钵苗机插方式水稻产量最高,毯苗机插方式次之,直播方式最低,各栽植方式间差异显著;相同栽植方式下杂交粳稻产量显著高于常规粳稻。钵苗机插稻单位面积穗数较少,但每穗粒数和千粒质量显著提高,最终籽粒产量显著增加;杂交粳稻钵苗机插方式产量分别比毯苗机插、直播方式显著提高10.2%和23.4%,常规粳稻分别显著提高5.6%和19.3%;直播水稻的每穗粒数和千粒质量均处于较低水平。钵苗机插方式水稻籽粒品质较好。在淮北地区钵苗机插稻生育期提前,成熟早,提高了温光资源利用率,比毯苗机插和直播方式具有显著的增产优势,可作为优先选择的水稻机械化栽插方式。

关键词：麦茬水稻机械栽植产量形成温光利用

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缩节胺运筹对小麦后直播棉株型的调控效应

中国农业大学学报 2025年第2期 28-39页

作者：李涵佳芮秋治陈媛陈源张祥陈德华扬州大学农学院/江苏省作物遗传生理重点实验室/江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心

为探究小麦后直播皮棉产量1 500 kg/hm2以上的合理群体株型及缩节胺运筹方式，2020—2021年于扬州大学实验农场以‘中棉425’为材料，设计缩节胺施用量0（A1）、180（A2）、360（A3） g/hm2共3个水平，施用时期盛蕾期+初花期（施用比例1... 详细信息

为探究小麦后直播皮棉产量1 500 kg/hm2以上的合理群体株型及缩节胺运筹方式，2020—2021年于扬州大学实验农场以‘中棉425’为材料，设计缩节胺施用量0（A1）、180（A2）、360（A3） g/hm2共3个水平，施用时期盛蕾期+初花期（施用比例1∶2,B1）、盛蕾期+初花期+盛花期（施用比例1∶2∶3,B2）共2个运筹方式，同时设初花期施用缩节胺120 g/hm2（常规施用方式）为对照（CK），测定株高、主茎节间长度、果节间长度、果枝向值、叶倾角和节枝比等株型指标，分析其与皮棉产量的相关性。结果表明：缩节胺运筹对小麦后直播棉的株型、成铃、产量均有显著影响（P长江中下游棉区小麦后直播棉实现集中成铃，便于机械采收，并能获得高产。

关键词：小麦后直播棉产量集中成铃株型

迟播对小麦生长发育的影响及耐迟播小麦研究进展

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麦类作物学报 2025年

作者：黎文龙黄欣怡高健祁胡天宇褚毅泽高德荣刘大同熊飞扬州大学生物科学与技术学院江苏里下河地区农业科学研究所/农业农村部长江中下游小麦生物学与遗传育种重点实验室

近年来,由于全球气候变暖、前茬作物收获期推迟以及极端天气影响等一系列问题,小麦播种推迟,生长期缩短,严重影响小麦的高产稳产和国家粮食安全。迟播已经成为中国长江中下游麦区乃至黄淮麦区小麦产量和品质提升的主要限制因素。本文总... 详细信息

近年来,由于全球气候变暖、前茬作物收获期推迟以及极端天气影响等一系列问题,小麦播种推迟,生长期缩短,严重影响小麦的高产稳产和国家粮食安全。迟播已经成为中国长江中下游麦区乃至黄淮麦区小麦产量和品质提升的主要限制因素。本文总结了迟播对小麦生长发育的影响以及耐迟播小麦的选育概况,并认为未来主要应从生理和遗传机制、遗传改良和栽培技术三个方面开展耐迟播小麦研究,以解决小麦迟播减产问题。

关键词：小麦迟播生长发育耐迟播品种选育

机械化种植方式对不同品种水稻株型及抗倒伏能力的影响

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农业工程学报 2017年第1期33卷 52-62页

作者：邢志鹏吴培朱明钱海军曹伟伟胡雅杰郭保卫魏海燕许轲戴其根霍中洋张洪程扬州大学农业部长江流域稻作技术创新中心/扬州大学江苏省作物遗传生理国家重点实验室培育点扬州225009

为探明机械化种植方式对不同品种水稻株型及抗倒伏能力的影响,试验选用籼粳交水稻(甬优2640和甬优1640)、常规粳稻(南粳9108和武运粳27)和杂交籼稻(新两优6380和II优084)共6个水稻品种为材料,系统研究高产栽培模式下钵苗机插、毯苗机插... 详细信息

为探明机械化种植方式对不同品种水稻株型及抗倒伏能力的影响,试验选用籼粳交水稻(甬优2640和甬优1640)、常规粳稻(南粳9108和武运粳27)和杂交籼稻(新两优6380和II优084)共6个水稻品种为材料,系统研究高产栽培模式下钵苗机插、毯苗机插和机械直播方式对水稻叶形、叶姿、穗型、秆型及植株抗倒性能的影响,初步研明不同机械化种植方式下水稻株型特征与抗倒伏能力及差异。结果表明,钵苗机插水稻产量最高,毯苗机插水稻产量其次,机械直播水稻产量最低,差异显著(P长江下游稻麦两熟地区,钵苗机插能改善水稻株型,优化水稻群体结构,提升水稻抗倒性能,是实现水稻丰产、高产且低倒伏风险的较优机械化种植方式。

关键词：农业机械种植农艺水稻机械化种植方式株型抗倒伏茎秆物理性状

镁锌肥追施时期对优良食味粳稻产量及品质的影响

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中国农业科学 2018年第8期51卷 1448-1463页

作者：李军肖丹丹邓先亮朱大伟邢志鹏胡雅杰崔培媛郭保卫魏海燕张洪程扬州大学/农业部长江流域稻作技术创新中心/江苏省作物遗传生理重点实验室

【目的】旨在研究不同时期追施镁锌肥对优良食味粳稻产量和稻米品质的影响,以期为优良食味粳稻保优调优栽培提供理论依据与技术参考。【方法】大田试验条件下,以优良食味粳稻南粳9108和南粳505为材料,于基肥、蘖肥、穗肥时期分别设置镁... 详细信息

【目的】旨在研究不同时期追施镁锌肥对优良食味粳稻产量和稻米品质的影响,以期为优良食味粳稻保优调优栽培提供理论依据与技术参考。【方法】大田试验条件下,以优良食味粳稻南粳9108和南粳505为材料,于基肥、蘖肥、穗肥时期分别设置镁肥单施、锌肥单施和镁锌配施处理,并设置不施镁锌肥为CK,研究优质食味粳稻产量和稻米品质对不同时期追施镁锌肥的响应特征。【结果】随追施时期的延迟,追施镁肥处理的产量呈上升趋势,追施锌肥处理的产量呈下降趋势,而镁锌配施处理的产量则呈先下降后上升的趋势。与CK相比,穗肥时期追施镁肥和镁锌配施产量显著提高,且镁锌配施处理产量最高。穗肥时期镁锌配施处理高产的主要原因是增加了单位面积穗数,提高了千粒重,每穗粒数和结实率减少,但最终颖花量仍显著提高。对稻米品质而言,蘖肥和穗肥时期追施锌肥可以改善稻米加工品质。穗肥时期追施镁肥,加工品质和外观品质得到显著改善,蛋白质含量、消减值减少,直链淀粉含量、崩解值增加,最终黏度显著下降,食味值变优;穗肥时期镁锌配施利于加工品质和营养品质改善,但外观品质、蒸煮食味品质等指标有变劣趋势,淀粉RVA谱中最高黏度、热浆黏度、崩解值显著降低,消减值、糊化温度显著提高。【结论】优良食味粳稻穗肥时期追施镁肥具有提高产量和优化稻米品质的作用,可能是保优调优栽培途径之一。

关键词：优良食味粳稻镁锌肥施肥时期产量米质