为探究稻茬小麦深施肥“一基一追”机艺融合技术的增产增效减排机制,2021—2024年在长江下游南通稻茬麦区开展大田试验。试验采用缓释掺混肥料(SRF,N∶P_(2)O_(5)∶K_(2)O=26∶12∶12)和普通尿素(U,46%N),结合自主研发的2BFGK-12(6)260...为探究稻茬小麦深施肥“一基一追”机艺融合技术的增产增效减排机制,2021—2024年在长江下游南通稻茬麦区开展大田试验。试验采用缓释掺混肥料(SRF,N∶P_(2)O_(5)∶K_(2)O=26∶12∶12)和普通尿素(U,46%N),结合自主研发的2BFGK-12(6)260全秸秆茬地洁区旋耕智能施肥播种机和3ZF-4(200)中耕追肥机,设置7种施肥模式(30 cm+15 cm宽窄行种植):以尿素4次分施(N 240 kg hm^(-2),基肥∶分蘖肥∶拔节肥∶孕穗肥=5∶1∶2∶2,窄行基施,追肥全田撒施)为对照(CK);减氮15%(N 204 kg hm^(-2))条件下设置6种处理:M_(1)(100%SRF窄行基施);M_(2)(60%SRF窄行基施+40%U拔节期窄行撒施);M_(3)(60%SRF窄行基施+40%U返青期宽行条施);M_(4)(60%SRF窄行基施+40%SRF返青期窄行撒施);M_(5)(60%SRF窄行基施+40%SRF返青期宽行条施);M_(4+5)(60%SRF窄行基施+20%SRF返青期宽行条施+20%SRF返青期窄行撒施)。研究比较不同施肥模式对小麦产量效益、根系形态生理、氮素利用效率及N_(2)O排放的影响。结果表明,与CK相比,M_(2)~M_(5)处理提高了小麦产量(4.0%~19.0%)和经济效益(13.7%~35.7%),其中M_(4)和M_(5)处理表现最优,分别增产14.1%和19.0%,经济效益提升34.5%和35.7%。这些处理明显改善了根系特性(根干重密度增加9.7%~111.8%,根系活力和氧化力分别提高6.8%~52.0%和4.2%~44.2%),降低N_(2)O累积排放量22.6%~34.5%,提高0~20 cm土层硝态氮含量11.2%~40.0%。在氮素利用方面,M_(2)~M_(5)处理均提高了籽粒氮素积累量、花后氮素积累量及其对籽粒氮素的贡献率,氮肥利用效率指标(包括偏生产力、农学效率和表观利用率)分别显著提升了22.4%~40.0%、29.7%~74.3%和9.41~18.77个百分点。值得注意的是,M_(4)和M_(5)处理表现出最优的综合效益:N_(2)O累积排放量降幅最大(分别达27.0%和34.5%),氮肥表观利用率2季均维持在43.0%以上(均值分别为43.5%和46.8%),同时在生育后期保持较高的根系活性和耕层无机氮含量。相比之下,M_(1)处理虽然实现了最大的N_(2)O减排效果(降幅35.9%),但导致减产10.4%和经济效益下降10.8%,且氮肥利用效率呈现不稳定的年际变化特征。而优化处理M_(4+5)进一步改善了根系形态生理特性,并提高氮肥表观利用率和籽粒氮素积累量。综上,减氮15%条件下(N 204 kg hm^(-2)),缓混肥2次施用处理(M_(4)和M_(5))能实现产量、经济效益、氮肥利用效率和N_(2)O减排的协同提高,并以追肥深施处理(M_(5))效应更强。本研究为稻茬小麦缓释肥减氮优化高效应用提供重要理论依据。展开更多
四川麦区属于我国西南最重要的早熟冬麦区,单位面积有效穗数(或穗容量或单株有效分蘖)成为该麦区产量进一步提升的关键。来自湖北当阳的小麦农家种“孝感麦”具有稳定的条锈病、穗发芽抗性及多有效分蘖、多花多实等突出特点,已成为当前...四川麦区属于我国西南最重要的早熟冬麦区,单位面积有效穗数(或穗容量或单株有效分蘖)成为该麦区产量进一步提升的关键。来自湖北当阳的小麦农家种“孝感麦”具有稳定的条锈病、穗发芽抗性及多有效分蘖、多花多实等突出特点,已成为当前四川麦区小麦种质改良和创新的潜在重要基因源。在产量构成因子中,单位面积有效穗数低成为当前限制小麦品系蜀麦753产量提升的关键因子。为实现蜀麦753的产量突破与结构模式优化及产量与抗病、耐逆协同改良,本研究以多有效分蘖兼具强抗穗发芽特性且携带成株期条锈病抗性基因的小麦农家种“孝感麦”为供体、以携带全生育期条锈病抗性基因且综合性状良好的育成品系蜀麦753为受体,通过杂交、回交及连续多代自交并结合育种目标性状“分段式”选育技术,选育获得了178个蜀麦753/孝感麦育种应用高代稳定品系,旨在提升有效分蘖数量与穗容量的同时转育和聚合抗条锈病和穗发芽基因位点。表型鉴定结果表明,受体亲本蜀麦753的有效分蘖、穗粒数和小穗数改良效果显著,所有高世代品系有效分蘖均高于受体亲本,仅有4个品系小穗数低于受体亲本,平均穗粒数超过70粒。对产量相关性状进行相关性和通径分析发现,供试品系群体中有效分蘖数量与产量呈极显著正相关,表明利用“孝感麦”对蜀麦753的穗容量(或有效穗、单位面积穗数)进行遗传改良对提升产量性状具有显著效果。结合表型和基因型鉴定,获得了2份产量潜力超过8250 kg hm^(-2)的突破性新品系。结合条锈病和穗发芽基因型分析,从供试品系中筛选出1份携带Yr18+Yr24/26+Yr15且对条锈病具有广谱抗性和9份携带TaMyb10抗穗发芽等位基因的优异新品系。本研究表明,通过育种目标性状“分段式”选育技术为利用小麦农家种“孝感麦”改变四川麦区小麦新品系“蜀麦753”的产量结构、实现产量与抗病耐逆协同改良提供了有效技术方案。展开更多
山东北部沿海平原区小麦-玉米周年两吨粮超高产技术创建是中国农业大学作物化控团队和莱州市金海种业在山东省莱州市开展的一项重要农业生产示范项目。通过精选良种、合理密植及水肥一体化等措施,以期实现小麦和玉米的高产高效种植。在2...山东北部沿海平原区小麦-玉米周年两吨粮超高产技术创建是中国农业大学作物化控团队和莱州市金海种业在山东省莱州市开展的一项重要农业生产示范项目。通过精选良种、合理密植及水肥一体化等措施,以期实现小麦和玉米的高产高效种植。在2023年该地块小麦和玉米两季的种植中,现场实测每公顷的总产量达到了31,323.90 kg(折合2088.26 kg mu-1)。其中冬小麦由农业农村部组织专家测产打破了黄淮海地区小麦的单产纪录,实际产量高达13,213.35 kg hm-2(折合880.89 kg mu-1)。种植品种烟农1212每平方米穗数为692.0,穗粒数为40.1,千粒重为52.55 g,单株产量为4.74 g,收获指数为0.56,水分利用效率为3.24 kg m-3。夏玉米中金玉2513的每平方米穗数为9.1,穗粒数为584.7,千粒重为379.31 g,单株产量为206.25 g,收获指数为0.58,水分利用效率为2.86 kg m-3,实际产量为18,110.55 kg hm-2(折合1207.37 kg mu-1)。在2024年的重复试验中,小麦-玉米的实际产量继续达到30,997.00 kg hm-2(折合2065.13 kg mu-1)。本文旨在总结高产纪录小麦-玉米复种高产田生产过程的主要管理环节和高产群体的主要指标,为山东北部沿海平原区小麦-玉米复种高产提供参考。展开更多
为明确氮、磷减施对强筋小麦品种产量、品质及其土壤生物学特性的影响,本研究在大田条件下,以科兴3302、豫州118和新麦26为试验材料,于2021—2024年冬小麦生长季在河南开展氮、磷肥减施试验,分别设置常规施肥(N/P_(2)O_(5)/K_(2)O:240/1...为明确氮、磷减施对强筋小麦品种产量、品质及其土壤生物学特性的影响,本研究在大田条件下,以科兴3302、豫州118和新麦26为试验材料,于2021—2024年冬小麦生长季在河南开展氮、磷肥减施试验,分别设置常规施肥(N/P_(2)O_(5)/K_(2)O:240/135/135 kg hm^(-2))、减施氮肥(2021—2022年度为不施N,P_(2)O_(5)/K_(2)O按常规;2022—2024年度为常规施N处理下减施30%,P_(2)O_(5)/K_(2)O按常规)、减施磷肥(2021—2022年度为不施P_(2)O_(5),N/K_(2)O按常规;2022—2024年度常规施P_(2)O_(5)处理下减施30%,N/K_(2)O按常规)。结果表明,(1)土壤特性方面:第1年度减施氮、磷肥对土壤全氮、全磷和有机质含量没有显著影响,而第2年度减氮处理下成熟期根际土壤全氮、全磷含量均显著低于常规施肥。减施氮、磷肥处理下土壤硝态氮和铵态氮含量、脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性均表现下降,其中减氮处理较常规施肥显著下降。(2)产量及其构成:在减施磷肥处理下3个强筋小麦产量与常规施肥相比差异不显著,但减氮处理第1年度产量与常规施肥之间无显著差异,第2~3年度则较常规施肥显著下降。减施氮、磷肥主要通过穗数的降低影响产量,其中减氮对产量的影响效应大于减磷,且随着年际的增加,影响效应加大。(3)加工品质:减施磷肥处理下,多数小麦品种加工品质仍符合强筋或中强筋小麦标准,而减施氮肥处理下各品种蛋白质含量、湿面筋含量和沉降值多呈显著下降趋势,其中蛋白质含量平均下降0.85个百分点,沉降值降低4.49 mL,减施氮肥的影响效应大于减施磷肥。综上,在本试验生态环境和土壤肥力条件下,从保障产量、品质和提升肥料生产效率的层面而言,第1年度不施氮肥、第2年度减氮30%可以在稳定产量、品质的基础上,使氮肥偏生产力平均提高26.24%;第1年度不施磷肥、第2~3年度减磷30%,则相应使磷肥偏生产力平均提高34.45%。展开更多
文摘为探究稻茬小麦深施肥“一基一追”机艺融合技术的增产增效减排机制,2021—2024年在长江下游南通稻茬麦区开展大田试验。试验采用缓释掺混肥料(SRF,N∶P_(2)O_(5)∶K_(2)O=26∶12∶12)和普通尿素(U,46%N),结合自主研发的2BFGK-12(6)260全秸秆茬地洁区旋耕智能施肥播种机和3ZF-4(200)中耕追肥机,设置7种施肥模式(30 cm+15 cm宽窄行种植):以尿素4次分施(N 240 kg hm^(-2),基肥∶分蘖肥∶拔节肥∶孕穗肥=5∶1∶2∶2,窄行基施,追肥全田撒施)为对照(CK);减氮15%(N 204 kg hm^(-2))条件下设置6种处理:M_(1)(100%SRF窄行基施);M_(2)(60%SRF窄行基施+40%U拔节期窄行撒施);M_(3)(60%SRF窄行基施+40%U返青期宽行条施);M_(4)(60%SRF窄行基施+40%SRF返青期窄行撒施);M_(5)(60%SRF窄行基施+40%SRF返青期宽行条施);M_(4+5)(60%SRF窄行基施+20%SRF返青期宽行条施+20%SRF返青期窄行撒施)。研究比较不同施肥模式对小麦产量效益、根系形态生理、氮素利用效率及N_(2)O排放的影响。结果表明,与CK相比,M_(2)~M_(5)处理提高了小麦产量(4.0%~19.0%)和经济效益(13.7%~35.7%),其中M_(4)和M_(5)处理表现最优,分别增产14.1%和19.0%,经济效益提升34.5%和35.7%。这些处理明显改善了根系特性(根干重密度增加9.7%~111.8%,根系活力和氧化力分别提高6.8%~52.0%和4.2%~44.2%),降低N_(2)O累积排放量22.6%~34.5%,提高0~20 cm土层硝态氮含量11.2%~40.0%。在氮素利用方面,M_(2)~M_(5)处理均提高了籽粒氮素积累量、花后氮素积累量及其对籽粒氮素的贡献率,氮肥利用效率指标(包括偏生产力、农学效率和表观利用率)分别显著提升了22.4%~40.0%、29.7%~74.3%和9.41~18.77个百分点。值得注意的是,M_(4)和M_(5)处理表现出最优的综合效益:N_(2)O累积排放量降幅最大(分别达27.0%和34.5%),氮肥表观利用率2季均维持在43.0%以上(均值分别为43.5%和46.8%),同时在生育后期保持较高的根系活性和耕层无机氮含量。相比之下,M_(1)处理虽然实现了最大的N_(2)O减排效果(降幅35.9%),但导致减产10.4%和经济效益下降10.8%,且氮肥利用效率呈现不稳定的年际变化特征。而优化处理M_(4+5)进一步改善了根系形态生理特性,并提高氮肥表观利用率和籽粒氮素积累量。综上,减氮15%条件下(N 204 kg hm^(-2)),缓混肥2次施用处理(M_(4)和M_(5))能实现产量、经济效益、氮肥利用效率和N_(2)O减排的协同提高,并以追肥深施处理(M_(5))效应更强。本研究为稻茬小麦缓释肥减氮优化高效应用提供重要理论依据。
文摘四川麦区属于我国西南最重要的早熟冬麦区,单位面积有效穗数(或穗容量或单株有效分蘖)成为该麦区产量进一步提升的关键。来自湖北当阳的小麦农家种“孝感麦”具有稳定的条锈病、穗发芽抗性及多有效分蘖、多花多实等突出特点,已成为当前四川麦区小麦种质改良和创新的潜在重要基因源。在产量构成因子中,单位面积有效穗数低成为当前限制小麦品系蜀麦753产量提升的关键因子。为实现蜀麦753的产量突破与结构模式优化及产量与抗病、耐逆协同改良,本研究以多有效分蘖兼具强抗穗发芽特性且携带成株期条锈病抗性基因的小麦农家种“孝感麦”为供体、以携带全生育期条锈病抗性基因且综合性状良好的育成品系蜀麦753为受体,通过杂交、回交及连续多代自交并结合育种目标性状“分段式”选育技术,选育获得了178个蜀麦753/孝感麦育种应用高代稳定品系,旨在提升有效分蘖数量与穗容量的同时转育和聚合抗条锈病和穗发芽基因位点。表型鉴定结果表明,受体亲本蜀麦753的有效分蘖、穗粒数和小穗数改良效果显著,所有高世代品系有效分蘖均高于受体亲本,仅有4个品系小穗数低于受体亲本,平均穗粒数超过70粒。对产量相关性状进行相关性和通径分析发现,供试品系群体中有效分蘖数量与产量呈极显著正相关,表明利用“孝感麦”对蜀麦753的穗容量(或有效穗、单位面积穗数)进行遗传改良对提升产量性状具有显著效果。结合表型和基因型鉴定,获得了2份产量潜力超过8250 kg hm^(-2)的突破性新品系。结合条锈病和穗发芽基因型分析,从供试品系中筛选出1份携带Yr18+Yr24/26+Yr15且对条锈病具有广谱抗性和9份携带TaMyb10抗穗发芽等位基因的优异新品系。本研究表明,通过育种目标性状“分段式”选育技术为利用小麦农家种“孝感麦”改变四川麦区小麦新品系“蜀麦753”的产量结构、实现产量与抗病耐逆协同改良提供了有效技术方案。
文摘山东北部沿海平原区小麦-玉米周年两吨粮超高产技术创建是中国农业大学作物化控团队和莱州市金海种业在山东省莱州市开展的一项重要农业生产示范项目。通过精选良种、合理密植及水肥一体化等措施,以期实现小麦和玉米的高产高效种植。在2023年该地块小麦和玉米两季的种植中,现场实测每公顷的总产量达到了31,323.90 kg(折合2088.26 kg mu-1)。其中冬小麦由农业农村部组织专家测产打破了黄淮海地区小麦的单产纪录,实际产量高达13,213.35 kg hm-2(折合880.89 kg mu-1)。种植品种烟农1212每平方米穗数为692.0,穗粒数为40.1,千粒重为52.55 g,单株产量为4.74 g,收获指数为0.56,水分利用效率为3.24 kg m-3。夏玉米中金玉2513的每平方米穗数为9.1,穗粒数为584.7,千粒重为379.31 g,单株产量为206.25 g,收获指数为0.58,水分利用效率为2.86 kg m-3,实际产量为18,110.55 kg hm-2(折合1207.37 kg mu-1)。在2024年的重复试验中,小麦-玉米的实际产量继续达到30,997.00 kg hm-2(折合2065.13 kg mu-1)。本文旨在总结高产纪录小麦-玉米复种高产田生产过程的主要管理环节和高产群体的主要指标,为山东北部沿海平原区小麦-玉米复种高产提供参考。
文摘为明确氮、磷减施对强筋小麦品种产量、品质及其土壤生物学特性的影响,本研究在大田条件下,以科兴3302、豫州118和新麦26为试验材料,于2021—2024年冬小麦生长季在河南开展氮、磷肥减施试验,分别设置常规施肥(N/P_(2)O_(5)/K_(2)O:240/135/135 kg hm^(-2))、减施氮肥(2021—2022年度为不施N,P_(2)O_(5)/K_(2)O按常规;2022—2024年度为常规施N处理下减施30%,P_(2)O_(5)/K_(2)O按常规)、减施磷肥(2021—2022年度为不施P_(2)O_(5),N/K_(2)O按常规;2022—2024年度常规施P_(2)O_(5)处理下减施30%,N/K_(2)O按常规)。结果表明,(1)土壤特性方面:第1年度减施氮、磷肥对土壤全氮、全磷和有机质含量没有显著影响,而第2年度减氮处理下成熟期根际土壤全氮、全磷含量均显著低于常规施肥。减施氮、磷肥处理下土壤硝态氮和铵态氮含量、脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性均表现下降,其中减氮处理较常规施肥显著下降。(2)产量及其构成:在减施磷肥处理下3个强筋小麦产量与常规施肥相比差异不显著,但减氮处理第1年度产量与常规施肥之间无显著差异,第2~3年度则较常规施肥显著下降。减施氮、磷肥主要通过穗数的降低影响产量,其中减氮对产量的影响效应大于减磷,且随着年际的增加,影响效应加大。(3)加工品质:减施磷肥处理下,多数小麦品种加工品质仍符合强筋或中强筋小麦标准,而减施氮肥处理下各品种蛋白质含量、湿面筋含量和沉降值多呈显著下降趋势,其中蛋白质含量平均下降0.85个百分点,沉降值降低4.49 mL,减施氮肥的影响效应大于减施磷肥。综上,在本试验生态环境和土壤肥力条件下,从保障产量、品质和提升肥料生产效率的层面而言,第1年度不施氮肥、第2年度减氮30%可以在稳定产量、品质的基础上,使氮肥偏生产力平均提高26.24%;第1年度不施磷肥、第2~3年度减磷30%,则相应使磷肥偏生产力平均提高34.45%。
