基于气候阻力的温室黄瓜蒸腾速率模拟

在北方地区玻璃温室内，观测黄瓜生长期叶温与温室内微气象因子，利用基于能量平衡方程和水汽扩散理论的叶-气温差方程计算植株气孔阻力(ri)，结合同期气候阻力(r^*)和边界层阻力(re)进行分析，结果发现：不同天气条件下ri/re的比值与r^*/re比值之间呈极显著正相关关系，晴天时：ri/re=1.207(r^*/re)-0.326(n=328，r=0.8055)，阴天时：ri/re=0.169(r^*/re)+0.278(n=222，r=0.8076)。根据此拟合方程，以r^*/re代替ri/re代入修正后的P-M公式中计算温室黄瓜的蒸腾速率，与直接代入ri值的计算结果比较，结果晴天与阴天条件下的相对误差均<10%，一致性指数达0.96以上，说明利用拟合方程建立的模型模拟效果很好。此模型能够直接利用气象数据计算温室作物气孔阻力并进而计算蒸腾速率，使温室作物蒸腾速率的计算更简单方便，该文结果对同类温室和作物有参考价值。     

Penman-Monteith模型模拟Venlo型温室黄瓜植株蒸腾

准确模拟温室作物蒸腾对于制定科学合理的灌溉制度及温室环境调控具有重要意义,该研究基于2017年秋冬季和2018年春夏季Venlo型温室黄瓜生育期内微气象数据、黄瓜生长发育指标和植株蒸腾,对Penman-Monteith(PM)模型中关键参数—冠层阻力和空气动力学阻力进行研究。通过分析黄瓜叶片孔阻力与温室内气象因子的响应关系,构建了由黄瓜有效叶面积指数及叶片孔阻力模拟冠层阻力的子模型;采用基于风速的Perrier对数法和基于温室对流类型的热传输系数法计算温室内低风速环境下的空气动力学阻力,并评价不同方法的适用性。结果表明:叶片孔阻力与太阳辐射呈指数关系(R~2=0.89),可通过观测温室内太阳辐射计算黄瓜叶片孔阻力;应用热传输系数法确定空气动力学阻力时,温室内对流类型绝大多数时间为混合对流;2种方法计算的温室内空气动力学阻力变化幅度均较小,Perrier对数法计算的春夏季和秋冬季空气动力学阻力平均值分别为388和383 s/m,热传输系数法计算的空气动力学阻力平均值分别为141和158 s/m;基于2种空气动力学阻力计算方法,PM模型模拟的植株蒸腾与实测值均具有较好的一致性,但采用Perrier对数法计算空气动力学阻力时,PM模型低估了植株蒸腾,春夏季和秋冬季拟合线斜率分别为0.87和0.91;而采用热传输系数法计算空气动力学阻力时,PM模型可更准确的模拟该地区温室黄瓜植株蒸腾,春夏季和秋冬季拟合线斜率分别为1.00和0.94,R~2分别为0.91和0.95,均方根误差分别为46.15和12.45 W/m~2。该研究结果为实现PM模型在Venlo型温室环境的准确应用提供了参考。     

干旱季节不同耕作制度下红壤-作物-大气连续体水流阻力变化规律

确定水流阻力不仅有助于定量土壤栕魑飽大气连续体（SPAC）描述的水分传输过程，而且对建立减少水流阻力的节水农业措施，解决红壤区季节性干旱有重要意义。本文研究了不同耕作制度下作物气孔阻力日变化及其与蒸腾速率、土壤基质势、作物叶水势的关系，并分析了水流阻力的分布及其日变化规律。结果表明气孔阻力和蒸腾速率受作物种类和耕作制度影响，气孔阻力随着70cm土层以上土壤基质势的变化而变化；SPAC中叶气系统水流阻力为109～1010S，是作物体水流阻力的1000倍，而后者又是70cm以上土层土壤水流阻力的100倍；作物体水流阻力大小顺序为：大豆＞花生＞玉米＞甘薯，除甘薯外，其它作物体水流阻力有明显的日变化；此外，耕作制度也影响作物体水流阻力。     

半干旱黄土地区幼龄侧柏叶蒸腾的数学模型

 通过人工控制水分,形成单株幼龄侧柏的不同土壤水分梯度环境。在自然环境下对侧柏叶片定时、定位进行蒸腾速率及林冠层的光照、空气温度、空气湿度、叶水势和土壤水分等因子的同步观测。蒸腾速率与各个因子的相关分析表明:黄土半干旱地区侧柏蒸腾速率η_t/(μg·cm^-2·s^-1)与光照强度E/(μmol·m^-2·s^-1)、空气饱和差p_v/kPa、叶水势Ψ/kPa、气温t/℃的关系可以分别表示为:η_t=>αE_b,η_t=αp_vb,η_t=αψ^b,η_t=αt²+bt+c;侧柏的蒸腾速率η_t与气孔阻力R_s/(s·cm^-1)和土壤含水量W/％有密切关系,可以分别表示为:η_t=α+bW+cW₂+dW₃,R_s=α+bW+cW₂+dW₃。用气温、空气饱和差、叶水势3个因素建立了半干旱黄土地区幼龄单株侧柏蒸腾速率的非线性指数预测模型:η_t=0.6950_exp（0.03158t-14.2492/p_v+0.7606/Ψ）,经检验获得了满意的数值模拟结果。     

长江中下游Venlo型温室番茄蒸腾模拟研究

该文针对目前国际上计算作物蒸腾速率的通用Penman-Monteith方程(P-M方程)存在的所需参数即作物叶片气孔阻抗不易获取的问题，首先通过春季和冬季Venlo型温室小气候和番茄(Lycopersicon esculentum Mill.)叶片气孔阻抗以及植株蒸腾量的实验观测，分析并量化番茄叶片气孔阻抗与温室小气候因子之间的关系。然后将其与P-M方程结合，模拟计算了春冬两季温室内番茄作物的累积蒸腾量，并用实测植株蒸腾量检验了模拟的效果。结果表明，在长江中下游地区的春季，两个供试番茄品种叶片气孔阻抗r_s与光合有效辐射PAR的关系为11205/(5.28+PAR)。将该函数关系与P-M方程相结合模拟计算的春冬两季温室内番茄的蒸腾量与实测值的吻合度较高。春季番茄蒸腾量模拟值与实测值之间的决定系数为0.97，标准误为5.50 mm，冬季番茄蒸腾量的模拟值与实测值之间的决定系数为0.99，标准误为1.21 mm。本研究建立的番茄叶片气孔阻抗与太阳辐射的定量关系，解决了在长江中下游地区用P-M方程计算番茄蒸腾速率时所需模型参数(叶片气孔阻抗值)难以获取的困难，为P-M方程在温室番茄水分管理中的实际应用奠定了基础。     

夏玉米农田SPAC系统水分传输势能及其变化规律研究

试验测定华北平原夏玉米农田SPAC系统不同界面的水势,并计算水流传输阻力结果表明,大气水势和叶水势均呈明显日变化,最大值出现在日出前;大气水势日变幅最大,土壤水势主要受土壤含水量的影响而日变化较平缓。夏玉米植株由下部至上部呈逐渐降低的水势梯度,水流在SPAC系统传输过程中不同界面间存在明显的水势梯度和较大的阻力,从叶片至大气的阻力远大于由土壤至叶片的传输阻力,证明从叶片至大气阻力对限制与调节作物水分散失强度和数量具有关键作用。     

基于随机样本的神经网络模型估算参考作物腾发量

参考作物腾发量(ET₀)是计算作物需水量、制定灌溉制度和进行水资源管理的主要参数之一。计算参考作物腾发量(ET₀)的方法众多，为规范ET₀的求法，联合国粮农组织(FAO)推荐采用修改的Penman-Monteith方法。该文指出不需要收集长序列气象资料，而以随机样本建立学习速率和动量因子自适应的BP神经网络模型估算参考作物腾发量(ET₀)的方法，并且与FAO推荐的Penman-Monteith法计算值对比分析，结果表明：利用随机样本建立的的BP神经网络模型可以很好的反映气象因子(最高温度、最低温度、最大湿度、最小湿度、净辐射和风速)与参考作物腾发量(ET₀)的非线性函数映射关系，并且取得了良好的估算效果，给出了国家自然科学基金重点项目研究区内蓝旗试验站2004年的时间尺度为日、十日参考作物腾发量(ET₀)的计算及对比分析过程。     

增施CO2气肥对温室结球莴苣光合作用影响的综合模型研究

为探讨不同温度和光照条件下增施CO₂气肥对温室作物生长的影响，应用红外线CO₂气体分析仪测定方法，对不同CO₂浓度下结球莴苣光合作用速率的变化进行了深入系统的研究，并分别建立了低温条件下和中、高温条件下增施CO₂气肥对光合作用速率影响的综合模型。研究结果表明，在一定范围内，随着光照度提高和温度上升，增施CO₂气肥对于光合作用的促进效果提高，但是超过饱和点后会有负的效应。本实验条件下，结球莴苣光合作用最佳的生态因子组合为：光照度897.3 μmol·m^-2·s^-1，温度28.9℃，CO₂浓度2160 μL/L，此时的净光合速率(CO₂)Pn为36.0 μmol·m^-2·s^-1。     

长江中下游地区Venlo型温室空气温湿度以及黄瓜蒸腾速率模拟研究

根据温室能量和质量平衡的物理学原理，建立了一个以温室外气候条件(太阳辐射、温度、湿度、风速等)为驱动变量，以温室结构、温室覆盖材料、温室内作物(高度、叶面积指数)为参数的温室小气候模拟模型，并利用上海Venlo型温室的三季试验数据对模型进行了检验。结果表明：模型能较好地预测中国长江中下游地区Venlo型温室内夏季和冬季空气温度、湿度以及作物蒸腾速率。模型对该地区夏干季节(2001年8月，三伏天)、夏湿季节(2002年6月下旬至7月中旬，梅雨季节)和冬季(2002年1月27日~2月5日)温室内空气温度、湿度以及作物蒸腾速率预测值与实际观测值的决定系数(R²)和标准误(SE)分别为：0.89，0.75，0.52；1.1℃，4.4%，0.040 g·m^-2·s^-1；0.80，0.84，0.77；1.5℃，4.4%，0.018 g·m^-2·s^-1；0.84，0.59，0.73；1.6℃，6.0%，0.012 g·m^-2·s^-1。该研究为进一步探讨温室环境的优化调控提供了理论依据和决策支持。     

极端干旱区葡萄SPAC系统水流阻力规律研究

在极端干旱条件下,以成龄无核白葡萄为研究材料,采用滴灌技术研究不同水分处理下气孔阻力连日变化及其与蒸腾速率、土壤水势、叶水势的关系,并分析水流阻力的分布及变化规律。结果表明：各水分处理在灌水后均随着时间的推移,蒸腾速率缓慢下降,其中高水处理的蒸腾速率最大,低水居中,中水最低,气孔阻力与蒸腾速率的变化趋势相反,表现为随灌水时间的延伸而增大;气孔阻力随着叶水势的减小而增大,呈显著负相关关系,且在高水与中水处理中,气孔阻力仅与20cm土层以上土壤水势呈极显著相关,而低水处理气孔阻力与20-30cm土层土壤水势呈极显著相关;在各水流阻力中,叶-气系统水流阻力最大,占该连续体中水流总阻力的98.8%～99.0%,植株体内水流传输阻力次之,占该连续体中水流总阻力的1.0%～1.2%。不同水分处理SPAC系统中的水流阻力变化规律一致,均为叶-气系统水流阻力最大,植株体内水流传输阻力次之,而土壤阻力最小,占该连续体中水流总阻力的比例小到可忽略不计。     

江苏省麦田猪殃殃对苯磺隆的抗性水平及靶标抗性机理研究

为了明确江苏省麦田猪殃殃对主导除草剂苯磺隆的敏感性差异及其抗性机制,采用整株生测法测定了采自江苏省小麦田的28个猪殃殃(Galium aparine L.)种群对苯磺隆、苄嘧磺隆、氯氟吡氧乙酸、2甲4氯钠、唑草酮的敏感性,分析了代表性种群乙酰乳酸合酶(acetolactate synthase, ALS)的离体活性及其基因位点突变状况。结果表明,28个种群中,23个种群对苯磺隆有2.18~17.10倍的相对抗性,18个种群对苄嘧磺隆产生了交互抗性,所有种群对氯氟吡氧乙酸、2甲4氯钠、唑草酮均敏感。LHQ-2和JYS-1种群的相对抗性倍数高于14,ALS酶离体活性达到敏感种群DHX-2的250倍以上,其第197位由脯氨酸突变为苏氨酸;WJQ-2种群的相对抗性倍数为10.39,ALS酶离体活性是敏感种群DHX-2的41.45倍,其第376位由天冬氨酸突变为甘氨酸;RGS-1种群的相对抗性倍数为8.82,ALS酶离体活性是敏感种群DHX-2的15.27倍,其第574位由色氨酸突变为亮氨酸。抗苯磺隆的猪殃殃种群比例呈现由苏南到苏北逐渐增加的趋势,苯磺隆和苄嘧磺隆间存在交互抗性,靶标酶ALS活性增强及其基因位点突变是抗性产生的主要原因。本研究结果为江苏省麦田猪殃殃的精准防控提供了理论依据和技术支撑。     

Mechanical and hydraulic resistance relations in crust-topped soils

The formation of soil surface crusts leads to increased mechanical and hydraulic resistances. In this study, changes and relationships of both resistances under simulated sprinkle irrigation (or rainfall), and sprinkle followed by flooding, were examined. Results indicated that a silt-loam soil developed a thicker surface crust than a clay soil for any given kinetic energy (KE). Crusts as thick as 3.9 and 2.6 mm formed on the silt-loam and clay soils, respectively. Mechanical resistance, R_m, increased with increasing KE, where the effect was greater in the silt-loam and was attributed to intrinsic resistance and crust thickness. Steady-state infiltration rate (i) was much lower in crusted clay than crusted silt-loam soil. Changes of both R_m, and i closely followed changes in crust thickness (z_c). Thicker crusts showed more resistance against external force than thinner crusts, due to more extended particle interlocking. Obtained functions indicated that the effect of thickness on strength was more significant in the lower range of crust thickness. The effect of z_c on i strongly followed a negative power function for both soils, with higher i in the silt-loam soil.     

重庆缙云山典型林分的林地土壤抗蚀抗冲性能

 为给三峡库区水土保持型植被建设提供一定依据,采用水浸实验和放水冲刷实验,对三峡库区重庆缙云山4种典型林分（针阔叶混交林、常绿阔叶林、楠竹林和灌木林）林地土壤的抗蚀抗冲特征进行研究。结果表明:林地土壤抗蚀指数为农地土壤的1.3～1.9倍。各林分林地土壤抗蚀指数的顺序为灌木林最大（78.4）,其次为混交林（63.1）和楠竹林（63.3）,阔叶林最小（53.3）。抗蚀指数随着土层的增加而减弱。不同林分的抗蚀指数与时间的动态模拟关系为二次幂函数曲线,相关系数0.9以上。林地土壤抗蚀指数与其相关因子非毛管孔隙度、毛管孔隙度、稳渗率、有机质含量关系最密切。林地土壤抗冲系数为常绿阔叶林最大（2.719）,其次为针阔混交林（2.431）和灌木林（2.024）,楠竹林地土壤抗冲系数最小（1.096）。除楠竹林外,各林分林地土壤抗冲系数大于农地（1.21.9倍）。林地土壤抗冲系数与土层厚度关系最密切。     

Evaluation and management of acetyl-CoA carboxylase inhibitor resistant littleseed canarygrass (Phalaris minor) in Pakistan

A field survey was conducted for the sampling of Acetyl-CoA carboxylase (ACCase) inhibitor resistance littleseed canarygrass, a major weed of wheat, from Punjab, Pakistan in 2014 for confirmation of resistance. The surveyed regions encompassed four different cropping systems including rice–wheat, maize–wheat, cotton–wheat and mixed cropping. Dose–response assay was conducted for confirmation of resistance. Efficacy of herbicide mixtures including clodinafop–propargyl, metribuzin, pinoxaden and sulfosulfuron at a range of doses was investigated to manage littleseed canarygrass. Results revealed that all populations were resistant to fenoxaprop except PM-BWL-2. The higher level resistance (6.5) was found in populations collected from rice–wheat cropping system. The tested herbicide mixtures at 75% and 100% of the recommended dose of each mixture component provided the effective control of resistant littleseed canarygrass. Mixtures at 50% provided more than 80% control and reduced growth and seed production potential of surviving plants. The confirmation of ACCase inhibitor resistance as the first case of herbicide resistance in Pakistan, leads us to discourage use of ACCase inhibitor herbicides alone. However, herbicide mixtures at 75% and 100% of the recommended dose are suggested to manage this weed for sustainable wheat production in the surveyed cropping systems.     

Tetracycline resistance genes persist in soil amended with cattle feces independently from chlortetracycline selection pressure

Antibiotic residues and antibiotic resistance genes originating from animal waste represent environmental pollutants with possible human health consequences. In this study, we addressed the question whether chlortetracycline (CTC) residues in soils can act as selective pressure enhancing the persistence of tetracycline (TC-r) resistance genes in grassland soils receiving cattle feces. We performed a soil microcosm experiment, using 3 grassland soils with different management history, which were incubated with feces from conventionally raised dairy cows. The microcosms included treatments with a low dose (0.2 mg kg⁻¹), a high dose (100 mg kg⁻¹) and no CTC. The presence and abundance of TC-r genes tet(O), tet(Q) and tet(W) and the intI1 gene coding for class 1 integrase were assessed with real-time PCR after 0, 14, 28, 56 and 86 d of incubation. The genes tet(Q) and intI1 persisted in all feces-containing treatments for at least 28 d, and tet(W) and tet(O) for at least 86 d, though they went close to limits of quantification after 14–28 d in most cases. The soil, but not the dose of CTC, significantly affected the gene persistence. Concluding, certain TC-r genes originating from cattle feces may persist in soil for several months independently from antibiotic selection pressure.     

化学抗旱剂在农作物上应用试验研究

植物化学抗旱剂是一种多功能植物抗旱生长营养剂,在我省不同类型地区对粮食、蔬菜、果树等作物进行化学抗旱剂应用试验,通过对作物生理、生态和产量方面的观测分析,提出不同作物化学抗旱剂的应用技术和效果,以正确指导化学抗旱剂在农业抗旱、节水中的大面积推广应用,促进我省农业经济的可持续发展。     

几个甘蔗新品种的抗旱性和抗寒性比较研究

以G11为对照，通过电导率极值、束缚水／自由水之比、脯氨酸、丙二醛等生理生化指标对来自台湾、美国、日本以及广西自育的7个甘蔗新品种进行抗旱性和抗寒性比较研究。结果表明：T20和T22抗旱性最强，T23、T16、G17、G11抗旱性中等，CP80／1827、NL8抗旱性最弱；G17、T16、T20及对照种G11抗寒性较强，T22抗寒性中等，其它品种抗寒性较弱。     

植物耐盐生理生化研究进展

综述了近年来耐盐植物地上部分K /Na ,SNa ·K 渗透调节 ,光合作用 ,盐激蛋白 ,Na /H 逆向转运蛋白 ,激素调节 ,膜抗氧化酶和ATP酶等方面耐盐性生理生化研究进展及其对选育培育耐盐植物新品种的重要性。