不同质地土壤中Cd胁迫对灌浆期小麦根际环境的影响

通过网室盆栽试验,研究砂土、壤土、粘土3种质地土壤上不同w(Cd)胁迫对灌浆期小麦根际环境的影响,测定小麦根的形态生理指标(根长、根系活力)、根际土壤酶活性(土壤脲酶、土壤蔗糖酶)、土壤w(Cd)及其有效态w(Cd)、小麦根和籽粒w(Cd)。结果表明,当w(Cd)≤40mg/kg时,小麦根长、根系活力和土壤酶活性均高于对照;当w(Cd)≥60mg/kg时,小麦根系生长受到抑制,土壤酶活性均明显下降。对于不同质地土壤,壤土上小麦根长、根系活力及土壤酶活性较砂土和粘土高;对w(Cd)来说,土壤w(Cd)依次为壤土>粘土>砂土,土壤有效态w(Cd)为砂土>粘土>壤土,小麦根w(Cd)为砂土>壤土>粘土,籽粒w(Cd)为砂土>壤土>粘土。说明壤土和粘土对Cd的吸附性较高,土壤中Cd的可利用性较差,因而Cd从土壤迁移到植株中较少;而砂土对Cd的吸附能力最差,进入小麦植株中也最多。因此,在壤土和粘土上种植小麦可在一定程度上减轻Cd的胁迫作用,能有效缓解Cd对小麦的毒害,而在砂土上种植小麦,Cd胁迫作用则表现的较为突出。     

不同氮吸收效率玉米品种的根系构型差异比较：模拟与应用

 【目的】研究玉米根系构型及其在土壤中的空间分布与氮吸收效率的关系,并通过根系功能-结构模型将根系构型可视化。【方法】以玉米自交系氮高效478与氮低效Wu312为材料,在田间试验的基础上,通过对种子根和不同轮次节根扫描,并以实测根长结果为参数,在改进的根系功能-结构模型的基础上对根系形态进行模拟。【结果】氮高效自交系478的种子根和每一轮节根长度、根系形态,以及根系在土壤空间中的分布都优于氮低效自交系Wu312。从模拟的角度可以看出,478根系具有较大的生长速率和分支密度。对不同轮次节根的发生、生长和衰老规律研究表明,第1～3层节根仅占总根长的很小部分,其根长分别在播种后35、57和76 d左右达到最大值,随后开始衰老;第4层以后的节根发生时间集中,与植株进入快速生长期、吸氮速率迅速增加密切相关。第4层以后节根的根长均在播种后93 d左右达到最大值,随后开始迅速衰老。【结论】玉米根系形态及其在土壤中的时空分布差异是造成氮素吸收效率差异的重要因素。以根系长度为参数,可以利用根系功能-结构模型实现不同生长发育阶段的玉米根系构型差异的可视化。     

小麦,玉米对不同类型污水中镉与铬的吸收与积累

本文研究了盆栽试验条件下各类乡镇工业污水中镉，铬二土壤－农作物系统中的分布与积累规律。试验结果表明，土壤－农作物系统吸收，积累镉，铬的规律为：土壤＞根＞茎叶＞籽粒；苗期＜拔节期＞灌浆期；小麦籽粒＞玉米籽粒。农作物对镉，铬的吸收量也加入量成正比。     

不同质地土壤夏玉米生育后期叶绿素荧光特性比较研究

在4种不同质地的土壤和2种施肥水平下,研究了夏玉米生育后期叶绿素荧光特性。结果表明:粘壤土和壤土、砂质壤土、壤质粘土上玉米的叶面积动态和产量存在显著差异。玉米生育后期各处理的叶绿素荧光参数的日变化存在明显差异,不同质地土壤玉米Fv/Fm、ΦPSⅡ、qP表现为粘壤土>壤土>壤质粘土>砂质壤土,NPQ表现为砂质壤土>壤质粘土>壤土>粘壤土,蜡熟期各处理间的差异明显大于乳熟期。施肥使各种质地土壤玉米Fv/Fm、ΦPSⅡ和qP明显提高,NPQ降低,尤其在砂质壤土上表现更为明显。     

喷灌条件下冬小麦根系分布与土壤水分条件的关系

根据喷灌水分在土壤中的分布特点，研究了不同灌水定额下冬小麦根系生长规律和分布状况．结果表明：同地面灌相比，喷灌条件下作物根系相对集中于表层，有上移现象，喷灌更适合作物生长需要，可提高水分的利用率；根长密度不论是在拔节期还是在收获时其最大值总是在20cm深度，在剖面上的垂直分布随深度增加而递减；不同灌水处理下根系的衰亡速率出现差异，灌水量大根系的衰亡速率较小，在灌水总量相近的情况下，表层能较长时间保持湿润的处理，其根系衰亡速率要小。总体根系的衰亡主要表现为表层根系的衰亡；在该试验的3个灌溉水平下，小麦拔节期和收获时各处理不同层次的根干质量无显著性差异．     

基于模拟耕作模式容重对玉米根系生长的影响

以耕层棕壤(0~20 cm)和犁底层棕壤(20~40 cm)为试验材料,采用盆栽的方法模拟翻耕、旋耕模式及不同层次容重对玉米根系生长的影响。结果表明:下层土壤容重增加导致玉米总根量显著或极显著降低,表层根量的占比升高;中层土壤容重有差异,但根量差异不显著。拔节期模拟的翻耕与旋耕模式对玉米根干质量无显著影响,拔节期至生育期末模拟翻耕处理根量高于或显著高于模拟旋耕处理。表层土壤容重为1.2 g/cm3、下层土壤容重为1.4 g/cm3时最适合玉米根系生长。     

灌溉与供磷对复合群体作物根系的调控及其产量效应

利用大田和管栽试验结合的方法,选择小麦/玉米/马铃薯和小麦/玉米两种间作模式,对灌溉与供磷条件下间作群体中作物根系时空分布的特征进行了研究。结果表明,适当的干旱有利于根系的下扎和产量的提高,严重干旱大大地降低了带田小麦和玉米的根量和产量;供磷促进根系的下扎,增加根重。供磷与不供磷相比,在小麦拔节期(玉米三叶期)小麦总根量平均高出94.66%,玉米高出67.67%;小麦灌浆期(玉米大喇叭口期)小麦高出42.08%,玉米高出124.13%;小麦收获后(玉米灌浆期)小麦高出82.58%,玉米高出61.61%。大田试验结果表明,经济产量以中灌(1050m3/hm2·次)和高磷(150kg纯P2O5/hm2)处理最高。     

基于不同土壤质地棉花根际微生物和酶活性特征分析

为了明确不同质地土壤对花铃期棉花根际微生物数量与酶活性的影响,采用池栽方式,以‘鲁研棉21’为材料,研究不同质地土壤(砂土、壤土、粘土)种植棉花在花铃期根际细菌、真菌、放线菌的数量及磷酸酶、脲酶和蔗糖酶的活性特征。结果表明,随着花铃期棉花的生长发育,3种质地土壤的根际微生物数量和酶活性均呈低-高-低动态变化的单峰曲线,其峰值分别出现在发育最盛的盛花期和盛花期后11 d。在土壤微生物数量方面,砂土整个花铃期3种微生物数量均显著或极显著低于壤土和粘土;而壤土中的微生物数量仅在初花后11 d低于粘土,其他时段均高于粘土。酶活性方面,砂土整个花铃期3种酶活性均显著或极显著低于壤土和粘土;壤土在初花至花后22 d时高于粘土,其余时段低于粘土,但差异均不显著。综上,棉花花铃期根际微生物活性受生长发育进程和土壤质地的双重影响。研究为棉花生产合理布局提供依据。     

玉米高产栽培技术

（一）土地准备1.选地（1）土层深厚。选择活土层深厚、土壤深松的地块,可使玉米的根层密、数量大,有利于形成强大的根系,提高吸水、吸肥能力,满足其生育要求。土层深厚应在60厘米以上,耕作的熟土层20～30厘米较为适宜玉米生长。（2）质地适中。土壤质地制约土壤的水、肥、气、热状况。土壤过松、过紧都有利于玉米生长。生产中最好选择质地适中的沙壤或轻壤土,如团聚体占40%、空隙度占50%、水稳性团粒占30%以上的地块。     

海宁县土壤质地图及土壤质地改良的建议

本文根据230个土壤剖面的机械组成数据绘制了海宁县土壤质地图。以耕层土壤质地类别作为制图单位,分为轻粘土、重壤土、中壤土、轻壤土和砂质土五种类型。其中以重壤土和中壤土分布面积最大。 本文将士壤质地与古文化遗址分布及杭州湾变迁的史料相对照,初步探讨了成土年龄与土壤质地分布的关系. 海宁县不同质地土壤的利用改良,应重点抓住地表排水和土体内部排水不良的粘质土、有机质含量贫乏而粗粉砂含量高的砂质土壤,对这两类土壤提出了具体的改良措施。     

山西省典型土壤施入含四环素鸡粪对玉米生长的影响

为了解四环素对玉米生长期产生的影响,通过盆栽试验研究了山西省石灰性粘壤土、石灰性砂壤土施入含四环素鸡粪对玉米生长的影响,结果表明,所测指标中,除玉米的胞间CO2浓度以外,石灰性砂壤土各处理玉米的株高、根长、茎叶重、根重、籽粒重、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、叶绿素等指标均明显低于石灰性粘壤土,两种土壤玉米的株高、根长、茎叶重、根重、籽粒重、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、叶绿素等指标在含四环素鸡粪的处理中明显低于不含四环素鸡粪的处理。四环素对玉米的生长具有明显的抑制作用。     

铜对水稻和玉米污染效应及累积规律的对比研究

通过盆栽试验,分别研究了铜在吉林省砂壤水稻土中对水稻和在草甸黑土中对玉米的污染效应及吸收累积规律。结果表明:水稻和玉米各器官对铜的累积量随土壤中铜投加量的增加而增大,其分布规律为根茎叶籽粒;在本试验浓度范围内铜对水稻的毒害作用大于玉米。以使水稻和玉米减产10%为依据,确定铜在吉林省砂壤水稻土和草甸黑土中的毒性临界值分别为187.6 mg/kg(全量)、31 mg/kg(DTPA提取量)和316 mg/kg(全量)6、1 mg/kg(DTPA提取量)。     

不同土壤质地对平邑甜茶幼苗连作障碍程度的影响

【目的】以平邑甜茶幼苗作为试材,研究不同土壤质地苹果园连作障碍发生程度及其差异机制,以便根据连作障碍可能发生的严重程度采用适宜的防治措施。【方法】取烟台莱州3种不同质地老果园土,在盆栽条件下设置连作砂壤土、连作壤土、连作黏壤土及各个质地土壤对应溴甲烷熏蒸处理,共6个处理,测定不同处理盆栽幼苗的生物量、土壤微生物数量、土壤酶活性、根系保护性酶活性、丙二醛（MDA）含量,使用实时荧光定量（qPCR）技术检测老果园土壤中主要有害真菌的数量变化。因3种土壤条件不同,故分别以3种土壤溴甲烷处理与各自连作处理上述指标的差异来表示连作障碍发生的程度,差异越大,连作障碍程度越严重。同时采用高效液相色谱法测定3种连作土壤中的酚酸类物质含量。【结果】与各自连作对照相比,黏壤土、砂壤土和壤土溴甲烷熏蒸处理植株干样质量分别提高了98.9%、87.9%和54.4%,说明黏壤土连作与溴甲烷处理差异最大,连作障碍程度最严重。与各自连作对照相比,黏壤土、砂壤土、壤土溴甲烷熏蒸处理植株的根系保护酶活性均显著提高,根呼吸速率显著增加,MDA含量明显降低。其中超氧化物歧化酶（SOD）活性分别是各自连作对照的2.63、1.80和1.53倍;过氧化物酶（POD）活性分别是连作的3.02、2.01和1.62倍,过氧化氢酶（CAT）活性分别是连作的3.25、2.61和2.11倍。黏壤土根系保护性酶差异最大,说明在连作黏壤土条件下,根系胁迫更严重。与各自连作对照相比,黏壤土、砂壤土、壤土溴甲烷熏蒸处理植株根呼吸速率分别提高了91.3%、69.4%和36.0%;MDA含量分别降低了51.3%、48.9%和33.1%。脲酶活性分别比连作降低了68.2%、64.2%和54.4%;磷酸酶活性分别比连作降低了25.6%、18.6%和8.18%。黏壤土、砂壤土和壤土溴甲烷熏蒸处理比各自连作对照真菌数量降低了85.8%、58.1%和72%,尖孢镰孢菌拷贝数比各自连作处理分别降低了87.5%、70.1%和66.3%,且连作黏壤土条件下尖孢镰孢菌拷贝数最多。连作条件下黏壤土的实测酚酸总量最高,为41.30 mg·kg ^-1。 【结论】3种不同土壤质地中,黏壤土酚酸类物质含量高、土壤中尖孢镰孢菌为主的有害真菌最多、根系胁迫最严重,最终表现为连作平邑甜茶幼苗与溴甲烷熏蒸处理的生物量差异最大,而壤土则相反。     

不同质地土壤玉米根际生物活性研究

【目的】明确不同质地土壤（砂壤、中壤、重壤）玉米生育期间根际微生物（细菌、放线菌、真菌）数量与酶（脲酶、蛋白酶、磷酸酶、转化酶、过氧化氢酶）活性的变化。【方法】采用池栽方式，以掖单22为材料，研究不同质地土壤的玉米根际微生物数量和酶活性变化，并进行相关分析。【结果】玉米播种前，砂壤中的微生物数量最多，重壤中最少；重壤中的酶活性最高，砂壤最低。3种土壤玉米根际生物活性的动态变化呈抛物线，吐丝期达最大值，此后逐渐下降。吐丝期，3种质地土壤玉米根际微生物数量均表现为中壤最多，重壤最少；5种酶活性均表现为中壤最大，砂壤最小。成熟期，玉米根际土壤细菌与放线菌表现为中壤中数量最多，重壤最少，真菌则表现为中壤最多，砂壤最少; 过氧化氢酶活性表现为重壤最高，砂壤最低，脲酶、蛋白酶、磷酸酶、转化酶表现为中壤中活性最高，砂壤最低。【结论】玉米根际生物活性受玉米生长发育进程和土壤质地的双重影响。     

耕作方式对冬小麦田土壤呼吸及各组分贡献的影响

 【目的】探讨不同耕作方式对冬小麦农田土壤呼吸组分及碳平衡的影响,比较不同耕作方式下农田的碳汇强度。【方法】试验于2006－2008年冬小麦生长季进行,共设3个处理：翻耕(CT)、旋耕(RT)、免耕(NT),采用静态箱法测定农田土壤CO2的排放速率,同时利用根去除法区分根系对土壤呼吸的贡献率,通过计算净生态系统生产力(NEP),来判断不同耕作方式下农田碳汇强度。【结果】耕作方式对冬小麦农田土壤CO2排放具有显著影响,且表现出明显的季节性排放特征,即先下降再升高,其中排放最低值出现在冬小麦越冬期。整个小麦生育期间农田CO2平均排放速率表现为翻耕＞旋耕＞免耕,其中根系呼吸所占比例平均为翻耕26.18%、旋耕29.96%、免耕36.44%。冬小麦生育期3种处理条件下,土壤呼吸中根系呼吸的贡献率波动在15%～85%,其中冬小麦拔节期农田土壤根系呼吸贡献率最高。【结论】3种耕作方式下农田土壤均表现为大气CO2排放的“汇”,但不同耕作方式下农田碳汇强弱不同,表现为免耕＞旋耕＞翻耕。     

根系分布形式和土壤质地对作物蒸腾量影响的模拟研究

根系吸水是土壤-作物系统水动力学的关键过程,作物根系的分布形式对蒸腾量的影响极大。基于数值模拟的方法对在黏壤土和砂壤土条件4种根系分布形式、不同潜在日蒸腾量条件下的土壤水分和蒸腾量进行系统研究。结果表明:对于根长30 cm的情况,在作物蒸腾过程中,根区深度范围内的土壤含水量变化明显,40 cm以下土层的水分基本不能被根系吸收利用。植物根系分布越均匀,越有利于根前期吸水,但后期吸水困难。砂壤土比黏壤土含水量的变化更快,且根区附近的土壤水分较黏壤土更易被植物根系吸收。     

放射性核素~(95)Zr在土壤中吸附的研究

应用同位素示踪技术,研究了95Zr在小粉土、黄红壤、青紫泥和海泥中的吸附。结果表明,95Zr进入淹水土壤之后,将迅速地被土壤吸附而达到吸附平衡。不同土壤有不同的饱和吸附率,就它们吸附95Zr能力来说,海泥>青紫泥>小粉土>黄红壤。还测定了吸附等温线。     

土壤质地对花生叶片衰老特性和产量的影响

采用在塑料箱中栽培的方法,研究了不同质地的土壤(沙土、壤土、黏土)对花生(Arachis hypogaea L.)叶片衰老特性和产量的影响。结果表明,花生功能叶片的净光合速率、可溶性蛋白质含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性在生育前期均表现为沙土壤土黏土,在生育后期则表现为壤土沙土黏土;叶片中丙二醛(MDA)含量在生育前期表现为黏土壤土沙土,生育后期表现为黏土沙土壤土;对产量性状而言,荚果产量、子仁产量和有效果数均表现为壤土最大、沙土次之、黏土最小。由此可知,沙土虽能够提高花生生育前期叶片的生理活性,但生育后期衰老也较快;黏土则在整个生育期均不利于花生叶片生理活性的提高;而壤土在花生整个生育期均能保持较高水平的叶片生理活性,进而提高花生的产量。     

不同土壤质地对紫花苜蓿干物质积累的影响

试验研究了不同土壤质地对紫花苜蓿总干物质积累和分配的影响.试验结果表明:壤性黏土0～60 cm土壤平均相对含水量在苜蓿整个生育期均大于粉砂性壤土和黏土,而土壤温度在结荚初期以前均大于粉砂性壤土和黏土.壤质黏土中苜蓿总干物质的积累量大于粉砂性壤土和黏土.在干物质分配过程中,苜蓿营养生长阶段主要是向光合器官中转移,壤性黏土中苜蓿叶重及所占比例均高于其它2种土壤,苜蓿生殖生长阶段干物质主要向生殖器官转移,并以叶的减少为代价.壤质黏土有利于紫花苜蓿的生长.     

矿物调理剂对稻田土壤镉形态和水稻镉吸收的影响

【目的】探索施用调理剂对稻田土壤镉形态和水稻镉吸收的影响,为调理剂的田间应用提供指导。【方法】选取一种碱性矿物源复合材料作为供试调理剂,采用水稻盆栽试验动态取样方法,研究调理剂对不同生育时期稻田土壤镉形态及镉在植株体内迁移的影响。【结果】矿物调理剂有效提高土壤pH,降低土壤有效态镉（DTPA-Cd）含量,促进土壤镉的可利用态持续向难利用态或残渣态转化。矿物调理剂显著降低水稻根系、茎叶、谷壳和糙米镉含量,且其用量分别与水稻根系、茎叶、谷壳、糙米镉含量呈显著负相关。水稻各部位镉含量与土壤DTPA-Cd、返青期土壤可交换态镉和孕穗期土壤可交换态镉呈极显著正相关,与返青期土壤可氧化态镉和孕穗期土壤可还原态镉呈极显著负相关。不同生育时期水稻根系和茎叶中镉含量的显著不同,对照处理（CK）不同生育时期根系镉含量的大小顺序为：成熟期≈返青期＞拔节期＞分蘖期＞孕穗期;茎叶镉含量的大小顺序为：返青期＞成熟期＞分蘖期＞拔节期＞孕穗期;成熟期时,与对照相比,矿物调理剂对水稻根系、茎叶、谷壳和糙米镉含量的最大降幅依次为92.0%、94.1%、86.3%、80.6%;当调理剂用量达到5 g·kg^-1土时,糙米镉含量低于食品安全国家标准（0.2 mg·kg^-1）。水稻各部位镉含量顺序为根系＞＞茎叶＞＞糙米＞谷壳。由不同生育时期镉从根系向茎叶的转运系数可知,矿物调理剂对水稻生育前期镉的阻控效果优于生育后期。【结论】该调理剂可促进土壤中高活性镉向低活性转化,抑制水稻各器官对镉的吸收富集。