摘要：为明确小麦根系时空分布及其与土壤有效养分含量之间的相互关系,于2020—2021年进行大田试验,采用裂区设计,主处理为品种,分别选用大穗品种周麦30和多穗品种周麦32,副处理为种植密度,设置1.2×10^(6)、2.4×10^(6)、3.6×10^(6)苗·hm^(-2)3个密度。使用长方体铁盒(20 cm×5 cm×20 cm)在麦行上、行距1/4处、行距1/2处分别取0~20 cm和20~40 cm土层的样品。分析冬前期、返青期、拔节期、开花期、灌浆期、成熟期不同位点小麦根系形态数量性状(根长密度、平均根直径、根体积、根总表面积)及土壤碱解氮、有效磷和速效钾含量。结果表明,随着生育时期的推进,根总表面积、根长密度、根体积表现为先升高后降低的单峰曲线变化趋势;0~20 cm土层平均根直径呈“W”形曲线变化趋势,20~40 cm土层平均根直径呈“V”形曲线变化趋势。小麦根系垂直分布状况表现为:0~20 cm土层中根总表面积、根长密度、根体积均显著高于20~40 cm土层;20~40 cm土层平均根直径高于0~20 cm土层。小麦根系水平分布状况表现为0~20 cm土层的小麦根总表面积、根体积、根长密度大小均为行上>行距1/4处>行距1/2处,平均根直径在行上最大;20~40 cm土层的小麦根总表面积、根长密度、根体积水平分布较为均匀,在行距1/4处略大。0~20 cm土层,中种植密度下周麦32的根总表面积、根长密度、根体积最大,低种植密度下周麦30的平均根直径最大;随着种植密度的增加,根总表面积、根长密度、根体积在行距1/4处和行距1/2处的占比逐渐增加,其中周麦32表现更为明显。整个生育时期内,0~20 cm和20~40 cm土层的根长密度、根总表面积与土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量均呈极显著负相关关系;平均根直径与土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量均呈显著正相关关系,此外,在0~20 cm土层,根体积与土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量呈负相关关系,在20~40 cm土层,根体积与土壤有效磷含量呈极显著负相关关系。综上所述,上层(0~20 cm)麦田根系的水平分布表现为距麦行越远根系越少;而土壤有效养分含量则表现为距麦行越远养分含量越高。周麦32种植密度为2.4×10^(6)苗·hm^(-2)时根量最大;随着种植密度的增加,距麦行越远处的根量占比越大,周麦32表现尤为明显。本研究结果可为协调土壤养分供应与小麦养分需求之间的时空差异,提高土壤养分吸收利用效率提供理论依据。

摘要：为对县域小麦生产管理和潜力挖掘提供技术支撑和辅助决策,该文在小麦自然生产潜力评价流程的基础上,收集和整理了河南省8个县域的属性数据(气象、土壤和小麦资源数据)和空间数据,创建空间-属性一体化数据库,利用UML2.0、SQL Server 2000和SuperMap GIS 2008组件技术设计实现了基于GIS的小麦自然生产潜力评价系统,系统应用基于"经验-统计法"的光、温、水、土逐级衰减机制模型,定量计算了河南省8个县域的小麦自然生产潜力,通过分类统计和分级制图,分析了县域小麦自然生产潜力的空间分布规律。研究结果表明,光合、温度、水分和土壤生产潜力空间分布规律依次为:根据纬度的增加而减少,豫西>豫南>豫东南>豫北>豫中,豫南>豫东南>豫西>豫中>豫北,豫南>豫中>豫北>豫东南>豫西;小麦自然生产潜力的关键因子影响大小为土壤>温度>水分,小麦自然生产潜力相对可挖掘空间大小为水分>温度>土壤。该系统具有普适性强、独立性好等特点,为县域小麦生产管理和潜力挖掘提供技术支撑和辅助决策。

摘要：根据玉米铁蛋白ZmFer1的氨基酸序列,采用同源序列法进行序列拼接和引物设计,RT-PCR扩增获得了1个源自二叶期大麦叶片mRNA的大麦铁蛋白基因cDNA片段,HvFer1(GenBank登录号为EF440353)。HvFer1全长1023 bp,5′非翻译区56 bp,3′非翻译区202 bp,开放阅读框编码254个氨基酸。序列分析表明,此蛋白与已知植物铁蛋白高度同源,相似性介于56.7%～83.7%之间,N端具27个氨基酸的信号肽,C端(84～247)具有1个类似铁蛋白的功能域。RT-PCR表达谱分析显示,HvFer1在大麦的茎、叶、幼穗和幼根均能表达,茎和幼穗中表达量略高些。此外,HvFer1受PEG和盐胁迫的强烈诱导表达,中度铁胁迫也可不同程度地增加HvFer1的表达量。

摘要：为给高产小麦合理灌溉和氮肥施用提供科学依据,以小麦品种豫麦49-198为材料,在豫北高产麦田研究了不同水、氮处理对小麦花后植株氮素吸收、累积和转运的影响。试验采取灌水与施氮量两因子裂区设计,其中灌水为主区,设全生育期不灌水（W0）、拔节期灌1水（W1）和拔节水＋开花水灌2水（W2）3个水平;施氮量为副区,设置4个水平,即每公顷施纯氮量0kg（N0）、180kg（N1）、240kg（N2）和300kg（N3）。结果表明,W1和W2下小麦籽粒产量较W0分别提高16.6%和25.6%,蛋白质产量分别提高14.2%和19.2%。籽粒产量和蛋白质产量的提高与氮素积累和转运有关。灌水增加了茎鞘、叶片和颖轴的氮素累积量,提高了茎鞘氮素转运效率和贡献率,但减小了叶片氮素转运量、转运效率和贡献率。施氮可显著增加小麦花后植株氮素累积量及氮素转运量,进而提高小麦籽粒氮素累积量和蛋白质产量。与N0相比,成熟期N1、N2和N3籽粒氮素累积量分别增加44.9%、59.3%和60.2%,叶片贡献率分别增加60.2%、40.9%和61.5%,籽粒产量分别提高75.3%、73.5%和79.8%。水氮互作显著影响叶片氮素累积量和氮素转运效率,但对籽粒产量和蛋白质产量影响不显著。综合来看,在豫北高产条件下,不灌水或灌1水时小麦适宜施氮量为180~240kg·hm-2,灌2水时适宜施氮量为240kg·hm-2。

摘要：【目的】控释尿素受土壤温度、水分等环境条件的影响,应用效果不一。对比相同施氮量下一次性基施控释尿素与尿素分期施用,以及控释尿素和普通尿素追施对冬小麦籽粒产量、品质,氮肥利用率及综合经济效益的影响,可为控释尿素的合理施用提供理论和技术依据。【方法】采用大田试验,选用新麦26为供试材料,随机区组试验设计,调查了冬小麦籽粒产量、主要品质性状、氮肥利用率及经济效益。设两个试验,试验1:控释尿素和普通尿素各设5个氮肥水平,即N 0、120、160、200和240 kg/hm2;试验2:设不施氮肥、N 200 kg/hm2总氮量下普通尿素和控释尿素均40%返青期追施3个处理。【结果】1)与不施氮(CK)相比,控释尿素和普通尿素均可显著提高小麦籽粒产量,且随着施氮量的增加而增加,其中以分期施用普通尿素N 240 kg/hm2处理籽粒产量最高。相同施氮量下,分期施用普通尿素处理小麦籽粒产量显著高于一次性基施控释尿素处理(N 160 kg/hm2除外)。然而,返青期追施控释尿素处理小麦籽粒产量显著高于同期追施普通尿素处理,增产率达15.8%;2)相同施氮量下,分期施用普通尿素处理较一次性基施控释尿素处理的小麦籽粒容重、蛋白质含量、水分含量、湿面筋含量均有所提高,且两种尿素处理间籽粒容重在N 160 kg/hm2和N 200 kg/hm2时差异达显著水平。然而,返青期追施控释尿素处理小麦籽粒容重、湿面筋含量、蛋白质含量等品质指标显著高于同期追施普通尿素处理;3)两种尿素处理氮肥农学利用率和氮肥偏生产力随施氮量的增加而降低,在相同施氮量下分期施用普通尿素处理显著高于一次性基施控释尿素处理。此外,与分期施用普通尿素处理相比,一次性基施控释尿素处理减少了小麦拔节期追肥人工成本投入,但由于一次性基施控释尿素处理籽粒产量较低和氮肥价格较高,导致经济效益相对较低。然而,试验2结果表明,返青期追施控释尿素处理氮素利用率(氮肥农学效率、氮肥偏生产力及氮素回收率)和经济效益显著高于同期追施普通尿素处理。【结论】本研究地区较适宜的推荐氮肥施用量为N 200 kg/hm2,一次性基施控释尿素较适宜于劳力欠缺的农户,而对于个别劳力充足的农户则适宜采用分期追施普通尿素或者小麦返青期追施控释尿素的氮肥管理技术。因此,在当前农村劳动力日益减少,用工成本日益增加以及种粮比较效益持续降低的大环境下,氮素肥料合理选择和施用技术要依据实际情况而定。

摘要：【目的】探讨肥料施用方式和施钾量对土壤不同形态钾含量及小麦根系活力的影响,以期为提高土壤钾素利用效率提供技术支持。【方法】2018-2020年连续两年,采用裂裂区设计,主区为肥料(A):设20%有机肥(鸡粪)+80%氮肥(A1),100%氮肥(A2)2个水平;副区为施钾量(B):设不施钾(B1)、减量施钾80 kg/hm^(2)(B2)、常规施钾120 kg/hm^(2)(B3)、增施钾肥160 kg/hm^(2)(B4)4个水平;副副区为小麦品种(C):西农979(C1)、豫农202(C2)。分别在冬前、返青、拔节、开花、灌浆、成熟时,调查分析根际解钾微生物数量、土壤不同形态钾含量、小麦根系活力、钾素利用效率。【结果】联合方差分析结果表明,有机肥、施钾量、品种及年份对根际解钾微生物数量、土壤速效钾含量、小麦根系活力、钾素利用效率和产量的影响均达5%或1%显著水平。在小麦全生育期内,与单施化肥相比,有机肥和化肥配施条件下根际解钾微生物数量、速效钾含量、根系活力显著提高,缓效钾和矿物钾含量降低;随施钾量提高,根际解钾微生物数量、速效钾含量、根系活力、钾素利用效率提高,而施钾量过大时则有所降低;有机肥和常规施钾量配施处理的根际解钾微生物数量、速效钾含量、根系活力较其他处理显著提高,而缓效钾和矿物钾含量降低幅度最大。有机肥和钾肥配施较单施化肥处理的钾素利用效率提高2.24%,与不施钾相比,在两年中常规施钾植株钾素利用效率提高幅度最高可达75.15%,且有机肥和常规施钾配施处理下钾素利用效率提高幅度最大达4.66%。相关分析结果表明,不同生育时期根际解钾微生物数量与小麦根系活力、土壤速效钾、缓效钾或矿物钾含量呈显著或极显著正相关。【结论】有机肥和化肥配施可增加土壤根际解钾微生物数量,提高土壤速效钾含量而降低缓效钾和矿物钾含量。钾肥减施条件下,采用有机无机肥配施模式有利于提高土壤钾素利用率,增强小麦根系活力,本研究条件下,黄淮平原典型麦田的施钾策略是有机无机肥配施,K_(2)O施用量以120 kg/hm^(2)为宜。

摘要：采用田间裂区设计,主因素设置0、9.60 kg/hm^(2)2个施锌处理,副因素为0、240 kg/hm^(2)2个施氮处理,将小麦籽粒从外到内依次分为种皮、糊粉层、次糊粉层、3层淀粉胚乳过渡层和淀粉胚乳中心层等7层(F1—F7),研究不同氮锌肥处理下小麦籽粒不同层的氮、锌含量及分配比例,以期为进一步实现小麦籽粒胚乳的锌生物强化和氮锌肥的优化管理提供参考。结果表明,氮、锌在籽粒中分布不均匀,F2和F3层氮含量较高,籽粒从外到内锌含量逐渐下降,氮、锌在F7层中的分配比例均最高,分别是40.40%、26.20%,F1、F6层分配比例分别达最低。施锌对籽粒产量、氮含量及籽粒不同部位氮素累积量、分配比例无显著影响;但可显著提高籽粒锌含量49.3%,以F5层增幅最大,各层次锌累积量显著提高了50.1%~63.6%,以F7层增幅最大,籽粒各层锌分配比例无明显变化。施氮显著提高小麦籽粒产量、氮含量及籽粒不同部位氮含量和累积量,其中籽粒各部位以F3层增幅最高,F3层氮分配比例也明显提高,F1和F7层分配比例下降;施氮还显著提高籽粒及各层锌含量,其中F7层锌含量提高24.9%,并提高F7层锌分配比例14.3%,其他层锌分配比例均有所下降(F2层除外)。F7层锌含量与籽粒、F1和F5层氮含量均呈显著或极显著正相关,F7层锌含量与F1层氮含量之间的回归关系也达显著水平。综上,在小麦生长过程中,氮锌肥配施能够明显增加小麦籽粒的锌含量尤其是淀粉胚乳中心层锌的累积与分配比例,是提高小麦籽粒胚乳锌营养品质的有效途径。