国家自然科学基金(31360315)
- 作品数：29 被引量：165H指数：10
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- 水氮耦合对土壤水分时空分布与胡麻耗水特性及产量的影响被引量：17
- 2019年
- 为明确水氮耦合效应对陇中黄土高原半干旱丘陵沟壑区胡麻耗水特性的影响,筛选出适宜当地的灌水量和施肥量,采用三因素裂区试验设计,以轮选2号(V1)、定压22号(V2)2个胡麻品种为主区,3个灌水量0(W1)、1 200(W2)和1 800 m^3·hm^(-2)(W3)为副区,3个氮肥梯度0(N1)、60(N2)和120 kg·hm^(-2)(N3)为副副区,研究水氮耦合对胡麻不同生育时期的耗水特性、产量及水分利用效率的影响。结果表明,灌水量和施氮量主要影响100 cm以上土层土壤含水量,表现为W3>W2>W1,N3>N2>N1,成熟期0～100 cm土层平均土壤含水量W3较W2、W1分别高9.04%和30.93%,N3较N2、N1分别高5.96%和9.68%;品种、灌水、氮肥对产量有显著影响,V2较V1增加8.94%,W3、W2较W1分别增加40.35%和27.42%,N3、N2较N1分别增加13.86%和8.50%,除VXN外,各处理两因素间交互作用显著(P<0.01),而三因素间交互作用不显著;农学利用率随着灌水量、施氮量的增加而下降,偏生产力随着灌水量的增加而增加,随着施氮量的增加而下降。综合评价水氮互作效应对胡麻耗水特性、产量、水分利用效率及肥料利用效率的影响,建议在试验区条件选择V2品种、灌水为1 800 m^3·hm^(-2),施氮量为60 kg N·hm^(-2)。综上,适宜的水氮耦合模式在增加旱地胡麻籽粒产量、促进土壤水分吸收的基础上,能够保证胡麻的高产高效。本研究结果为旱区胡麻高产栽培技术提供了理论依据。
- 崔政军崔政军剡斌高玉红牛俊义赵邦庆吴兵李瑛
- 关键词：胡麻水肥耦合耗水特性水分利用效率
- 基于APSIM的胡麻光合生产与干物质积累模拟模型被引量：5
- 2018年
- 作物光合生产与干物质积累模拟模型是作物生长模型的核心,在已有作物光合作用和干物质积累模型基础上,采用辐射利用率,考虑环境因子对光合速率的影响、呼吸作用消耗同化量,构建基于生理生态过程的胡麻光合生产与干物质积累模拟模型。通过不同肥料、播种方式、种植密度及氮磷水平的初步检验,模型具有较好的模拟效果和较强的适用性。不同肥料设置,干物质积累模拟值的RMSE值为0.3486~1.9538 g·株^(-1),平均为1.0467g·株^(-1),决定系数R^2取值范围在0.6311~0.9832,平均为0.8532;3种播种方式的干物质积累模拟值的RMSE值为0.5685~1.1164 g·株^(-1),平均为0.8692 g·株^(-1),决定系数R^2取值范围在0.8745~0.9662,平均为0.9282;7种种植密度干物质积累模拟值的RMSE值为0.0807~0.2086 g·株^(-1),平均为0.1584 g·株^(-1),R^2取值范围在0.9677~0.9965,平均为0.9869;12种氮磷水平模型检验模拟值的RMSE值为0.0952~1.2375 g·株^(-1),平均为0.4000 g·株^(-1),R^2取值范围在0.8964~0.9959,平均为0.9700。最后对APSIM模型和Aqua Crop模型在现有研究基础上对不同氮磷水平胡麻生物量的模拟进行了简单对比。研究结果为进一步构建胡麻生长模型奠定基础,为应用模型分析胡麻生长及制定生产决策提供依据。
- 李玥武凌高珍妮牛俊义
- 关键词：胡麻光合生产干物质积累
- 不同轮作序列对旱地胡麻土壤有机碳稳定性的影响被引量：15
- 2018年
- 为了探索陇中黄土高原半干旱丘陵沟壑区胡麻轮作序列对土壤碳库的影响,2012-2016年通过4年定位试验,以连作为对照,研究了不同胡麻频率下的轮作序列(F:休闲;PWFW:25%Flax、马铃薯-小麦-胡麻-小麦;WFWP:25%Flax、小麦-胡麻-小麦-马铃薯;FWPF:50%Flax、胡麻-小麦-马铃薯-胡麻;WPFF:50%Flax、小麦-马铃薯-胡麻-胡麻;FFFF:100%Flax、胡麻-胡麻-胡麻-胡麻)对土壤团聚体、总有机碳(TOC)、土壤颗粒有机碳(POC)、土壤微生物碳(MBC)和氮(MBN)的影响。结果表明,休闲、不同轮作序列和低胡麻频率显著增加了0～30cm土层<0.25mm粒级的土壤团聚体含量、TOC和POC含量,而随胡麻频率的增加三者的含量呈下降趋势。其中,25%Flax处理下土壤团聚体含量较播前和休闲处理分别显著增加了2.02%～4.04%和9.56%～11.73%;土壤有机碳(SOC)较连作显著增加5.95%～7.48%。50%Flax处理下胡麻位置对土壤SOC影响显著,且轮作(FWPF)显著高于连作(WPFF)。0～60cm土层土壤SOC含量表现为休闲>播前≈25%Flax>50%Flax>100%Flax。与连作相比,轮作显著提高了0～10cm土层土壤TOC和POC含量,呈现表层富集现象。土壤POC含量表现为25%Flax≈休闲>50%Flax>100%Flax。此外,轮作换茬显著增加了土壤MBC含量,且随着胡麻频率的增加,0～30cm土层土壤MBC含量逐渐降低。与播前、休闲、轮作相比,连作显著降低土壤微生物碳氮比,50%Flax(WPFF)轮作序列和土层深度对土壤有机碳和微生物量的互作效应显著。综合来看,休闲可以显著改善土壤理化性状,25%胡麻频率的轮作序列利于保持土壤团聚体稳定性,增加土壤TOC、SOC和POC含量,而50%Flax轮作序列(WPFF)能够提高土壤微生物量和微生物碳氮比。表明25%胡麻频率的轮作序列均可维持土壤有机碳的稳定性,是旱地胡麻比较理想的轮作序列。
- 刘栋崔政军崔政军剡斌高玉红吴兵谢亚萍张中凯
- 关键词：旱地胡麻土壤有机碳土壤微生物量土壤团聚体
- 灌溉量和施氮量对油用亚麻茎秆抗倒性能及产量的影响被引量：12
- 2015年
- 为明确灌水和施氮对油用亚麻(Linum usitatissimum L.)抗倒伏能力和产量的影响,以‘陇亚杂1号’为材料,于2012—2013年以灌溉量为主处理(W1:2 700 m3·hm-2;W2:3 300 m3·hm-2),施氮量为副处理[纯氮量分别为N0:0 kg·hm-2(CK);N1:37.5 kg·hm-2(低氮);N2:112.5 kg·hm-2(中氮);N3:225 kg·hm-2(高氮)],研究灌溉量和施氮量对与油用亚麻抗倒性能相关的形态学特性、茎秆强度、抗倒伏指数及茎秆化学组分含量、产量构成因子及产量的影响。结果表明,随灌溉量的增加,茎秆强度和抗倒伏指数下降,株高增加,重心上移,茎粗、茎壁厚度降低,地上部干重增加,根干重减少,根冠比下降,同时茎秆中纤维素、木质素、可溶性糖和淀粉的含量下降;随施氮量的增加,茎秆强度和抗倒伏指数先升高后降低,株高和重心高度增加,茎粗、茎壁厚度、根干重和根冠比先增后减,地上部干重增加,茎秆中各化学组分含量及产量也先增加后降低。进一步分析发现抗倒伏指数与茎秆强度、茎粗、茎壁厚度、根干重、根冠比、纤维素含量、木质素含量、可溶性糖含量及淀粉含量均呈正相关关系,与株高、重心高度、地上部干重呈负相关关系。低灌水处理(W1)的茎秆强度、抗倒伏指数和产量分别比高灌水处理(W2)高30.55%、41.06%和0.53%,过多灌水不利于油用亚麻茎秆抗倒伏性能和产量的提高;中氮处理(N2)的茎秆强度分别比不施氮(CK)和高氮(N3)处理高36.8%和3.95%,产量分别高15.9%和0.8%,可见油用亚麻的栽培中施氮量不能过高或过低。因此,生产上采用适宜的灌溉量和施氮量是防止油用亚麻倒伏、获得高产、提高生产效益的重要措施。在本试验区,同等肥力土壤条件下,以灌溉量2 700 m3·hm-2和纯施氮量112.5 kg·hm-2为宜。
- 高珍妮赵利郭丽琢黄冰雪李玥牛俊义
- 关键词：油用亚麻灌溉量施氮量抗倒性
- 施氮量对胡麻产量相关生理因子、品质和氮肥利用率的影响被引量：10
- 2017年
- 在北方旱地地区,研究了氮肥施用量对重要油料作物胡麻产量、品质和氮肥利用率的影响,以期为胡麻合理施肥提供依据。结果表明,与不施肥相比,施氮量在90 kg·hm^(-2)时,平均增产27.35%,单株果数、每果粒数、单株产量和蛋白质含量分别增加23.1%,7.47%,48.9%和14.0%;施用氮肥缩短了出苗-开花时间,延长了籽粒灌浆时间,提高了氮肥的表观利用率,但对千粒重和胡麻籽粒含油率影响不显著。氮肥促进了胡麻生长发育和氮的吸收,但是氮肥生理利用率随氮肥施用量的增加而显著下降。施氮量在90 kg·hm^(-2)时,能较好地协调胡麻高产与氮肥合理利用的关系。
- 王斌谢亚萍牛小霞牛俊义
- 关键词：胡麻生理因子氮肥利用效率
- 胡麻生理生化代谢指标对干旱胁迫的响应及其模拟模型的研究被引量：3
- 2022年
- 为进一步研究胡麻生理生化代谢指标响应干旱胁迫时对胡麻产量的影响,采用盆栽控水法模拟胡麻干旱胁迫,依据2013—2014年甘肃省定西市西巩驿镇胡麻试验数据,建立并检验胡麻干旱胁迫模型,模拟干旱胁迫时对胡麻生理生化指标及产量影响,利用均方根误差(RMSE)和决定系数(R^(2))描述模型拟合度。结果表明:(1)模型产量模拟值的RMSE为41.3159~155.6685 kg·hm^(-2),平均值为80.1837 kg·hm^(-2);R^(2)为0.8929~0.9894,平均值为0.9387,该模型具有较好的拟合度、可行性也较强。(2)在重度干旱胁迫下,抗氧化代谢指标——超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)中,CAT活性表现趋势为下降,终花期POD活性增幅(26.09%~28.00%)最大;渗透调节的3种物质含量均显著上升,其中脯氨酸增幅最大,达236.22%。(3)呈现出极显著相关性的各指标有3组,分别是脯氨酸与叶绿素、丙二醛和CAT活性;可溶性蛋白与丙二醛和CAT活性;POD活性与SOD活性。胡麻生理生化指标响应不同程度干旱胁迫与胡麻的产量有极强的关联,此模型的建立是对胡麻生理生化指标响应干旱胁迫的科学补充,进一步为胡麻的高效生产管理及农业生产系统提供理论依据和支持。
- 康佳李玥康亮河
- 关键词：胡麻干旱胁迫生理生化
- 基于APSIM的胡麻陇亚杂1号的生育时期模拟模型被引量：6
- 2015年
- 胡麻生育期的长短,除主要由品种遗传特性决定外,还受试验区气候条件和水肥管理因素的影响,为了准确模拟胡麻作物的生育时期,为胡麻生长模型的构建奠定基础,本研究以农业生产模拟系统APSIM为平台,结合2个研究区2年的大田试验数据,以积温法为基础,充分考虑品种对春化和光周期反映的遗传特性,构建了胡麻生育时期模拟模型。回归分析显示,模型模拟天数与实际观测天数之间的误差较小,RMSE最大2.18d,最小只有0.33d,平均1.08d,同时,在99%的置信区间内的决定系数范围是0.81≤R2≤0.99。研究结果表明,胡麻生育时期模型APSIM-Oilseed flax具有较好的模拟效果。模拟结果与试验数据一致表明,降水量对生育期天数形成正效应,气温对生育期形成负效应,实际日照时数与生育期为负效应;氮素水平对旱区胡麻生育期的影响不显著,而对水地胡麻生育期影响明显,氮素过量导致胡麻营养生长期延长5~7 d,氮素亏缺可使胡麻生育期缩短4~6 d;水分胁迫严重时导致胡麻整个物候期缩短7~10 d;水分供应过剩,影响胡麻根部呼吸,破坏其生理机制,导致倒伏早衰。胡麻生育时期的模拟对开展作物生理生态研究,安排合适的农作制度具有重要意义。
- 李玥牛俊义吴兵谢亚萍剡斌
- 关键词：胡麻APSIM积温春化光周期
- 氮磷配施对旱地油用亚麻水分利用效率及产量的影响被引量：2
- 2014年
- 为了给旱地农业水肥管理以及科学施肥提供参考依据,通过田间试验研究了油用亚麻氮磷配施后土壤水分分布及其对产量和水分利用效率的影响。结果表明,施肥对土壤含水量有较大的影响,在中氮和高氮水平下,油用亚麻各生育时期100 cm以下各土层含水量均表现为施磷处理高于不施磷处理;在子实期高氮施磷处理的土壤贮水量显著高于其他不施磷肥处理,分别高4.38%、3.37%和3.66%;氮、磷单一施用时,土体供水的贡献率均偏向于某一土层,而氮磷配施时,各个土层土体供水贡献率都表现适中;高氮施磷处理的籽粒产量和水分利用效率均显著高于其他处理,分别达1062.50 kg/hm2和2.60 kg/（mm·hm2）,产量较其他处理增加8.12%~16.76%;WUE分别较其他处理提高7.31%~15.77%。
- 张中凯吴兵令鹏剡斌崔政军谢亚萍李亚娇牛俊义
- 关键词：油用亚麻氮磷水分利用效率
- 胡麻籽粒产量形成对干旱胁迫的响应及其模拟模型研究被引量：2
- 2023年
- 为了进一步研究胡麻籽粒产量形成对干旱胁迫的响应,采用大田遮雨棚控水法模拟胡麻干旱胁迫,依据2019—2020年甘肃省定西市西巩驿镇的实际产量,以3个品种陇亚12号、陇亚8号、晋亚11号为材料,在苗期、枞行期、现蕾期、青果期,设置正常供水、中度干旱、重度干旱3个不同程度处理,利用气象数据、土壤数据、品种性状等构建胡麻产量响应干旱胁迫模型,并对该模型进行检验。结果表明:(1)APSIM模型模拟胡麻产量及单株蒴果数、每果粒数、单株粒质量、千粒质量的均方根误差RMAE分别为43.07 kg/hm^(2)、0.80个、0.52粒、0.03 g、0.54 g,决定系数R^(2)分别为0.82、0.78、0.83、0.81、0.83,说明模型具有较好的拟合性。(2)随着干旱胁迫的增加,不同生育时期的胡麻株高、茎粗、干物质积累量等逐渐下降,其中现蕾期的降幅最明显,对水分需求较大;在重度干旱胁迫下,胡麻各产量因子及籽粒产量与对照组差异性显著,陇亚12号产量较CK降低31.9%,陇亚8号产量较CK降低30.2%,晋亚11号产量较CK降低37.1%。关联度分析可知,影响胡麻籽粒产量的主导因子是千粒质量。相关性分析结果显示,不同生育时期的干物质积累量在干旱胁迫下与产量及构成因素有显著正相关关系。现蕾期对土壤缺水比较敏感,在此时期精准灌溉,有利于胡麻生长发育和干物质积累,促进千粒质量,提高籽粒产量,为实现胡麻合理灌溉和高效增产奠定了基础。
- 刘莹莹李玥吴兵
- 关键词：胡麻APSIM籽粒产量干旱胁迫
- 旱地胡麻不同氮磷配施后磷素转运分配和磷肥的利用效率被引量：5
- 2016年
- 针对旱地胡麻(油用亚麻)施肥不合理的问题,以陇亚杂1号为材料,研究不同氮磷配施水平对油用亚麻磷素营养转运分配和磷肥利用效率的影响,以期科学地调控氮磷肥,为黄土高原丘陵沟壑区旱地胡麻的实际生产提供理论依据。试验设2个施氮(纯N)水平:75kg·hm^(-2)(N1)、150kg·hm^(-2)(N_2);2个施磷(纯P_2O_5)水平:75kg·hm^(-2)(P1)、150kg·hm^(-2)(P2),共4个施肥处理(N_1P_1、N_1P_2、N_2P1和N_2P2),以不施氮磷肥为对照(N0P0)。结果表明:不同施肥水平条件下,胡麻不同生育时期各器官磷素养分积累量的变化趋势基本一致,且在盛花至完熟期积累的最多。叶片是胡麻磷素转移的主要器官,N_2P1处理比N_1P_1、N_1P_2和N_2P_2处理磷素转移量增加72.52%、43.52%和25.03%(P<0.05);籽粒中38.07%~51.88%的磷素是由叶片转运而来,不同施肥水平下以N_2P1处理的叶片中磷素对籽粒磷素的贡献率最大,比N0P0处理增加36.28%(P<0.05)。胡麻各器官中磷素的分配比例以籽粒最多,占40.11%~45.86%;茎秆次之,占31.34%~36.36%。与N0P0处理相比,N_1P_1、N_1P_2、N_2P_1和N_2P_2处理的胡麻籽粒产量分别显著增加18.95%、32.26%、50.41%和38.29%。在N_2P1水平下,胡麻植株磷素收获指数、磷肥农学利用效率和表观利用率均最高,分别为45.86%、6.54kg·kg^(-1)和21.51%。结合产量和磷肥利用效率,在本试验条件下,氮、磷分别为150kg·hm^(-2)和75kg·hm^(-2)的高氮低磷配施是实现旱地胡麻高产高效的最佳施肥处理。
- 吴兵高玉红李玥剡斌崔政军张中凯牛俊义
- 关键词：氮磷配施
