硅提高旱稻生理功能和硒耐受性的机理

【目的】研究硅酸钠与亚硒酸钠对旱稻叶片表面硅化细胞结构及其体内抗氧化物质的影响,为干旱地区富硒旱稻高产栽培提供理论依据。【方法】田间试验在新疆石河子进行,设置基施硒肥0、7.2 kg/hm² (Se0、Se)两个硒水平,基施硅肥0、250、500 kg/hm² (Si0、Si250、Si500) 3个硅水平,共计6个处理,供试硅肥和硒肥为分析纯硅酸钠和亚硒酸钠。在旱稻分蘖、孕穗、齐穗和灌浆中期,取叶片样品和根系样品测定丙二醛含量、抗氧化保护酶活性及叶片叶绿素(SPAD值)含量,齐穗期测定叶片中可溶性蛋白、可溶性糖和非酶类抗氧化物质含量,并观察叶片表面微观结构,成熟期测定旱稻稻米硒含量、产量和品质等指标,以明确施硅对旱稻生理特性、硒吸收及品质的影响。【结果】与Se0-Si0相比,施硅后水稻叶片表面松散的硅化细胞排列更加整齐均匀,形成梯状硅质体,提高了机械强度;施硅显著增加了旱稻叶片气孔开度和叶绿素含量,以Se0-Si500处理叶绿素含量最高,各生育期较Se0-Si0增加10.9%～16.9%;施硅提高了旱稻抗氧化能力,Se0-Si500处理各生...     

基于MLR和人工神经网络的新疆杨日蒸腾量估算

为解决当前旱区防护林主要树种新疆杨日蒸腾量（T_r）估算值的精确度低、估算模型泛化能力差等问题，采用7种气象因子（日照时长、风速、相对湿度、饱和水蒸气压差、最低温、最高温和日均温）的8种组合作为模型输入，构建了传统多元线性回归模型（MLR）和人工神经网络模型（BP和Elman），估算2020年生长季新疆杨T_r值，并对3种模型不同输入组合的估算结果进行比较与评价；同时基于Garson算法量化各气象因子对T_r估算值的相对贡献率。结果显示，BP和Elman模型对T_r估算值的精确度超过73.66%，在不同输入组合下人工神经网络模型估算精确度比MLR模型提高了8.45%~31.33%，其中拓扑结构为6-4-4-1的Elman模型估算值的精确度最高；气象因子饱和水蒸气压差对T_r估算值的相对贡献率最大，相对湿度次之，不同温度变量对T_r估算值的相对贡献率依次为：日均温>最低温>最高温。结果表明，所构建的新疆杨日蒸腾量的估算神经网络模型可提高对干旱地区防护林蒸腾量的估算精确度。     

盐碱胁迫对棉花生长和养分吸收的影响

选取棉花品种鲁棉研24号为研究对象，探究盐胁迫（CS,NaCl含盐量为4.43 g·kg^-1）和碱胁迫（AS,Na₂CO₃+NaHCO₃质量比1∶1，含盐量为2.03 g·kg^-1）对棉花生长、生理和养分吸收的影响。结果表明：盐碱胁迫显著抑制棉花生长，与CK相比，CS处理叶、茎、根的K/Na值分别降低86.4%、9.2%和75.0%，总生物量降低57.5%，叶片REC、MDA含量、SOD活性、POD活性、CAT活性和PRO含量分别增加74.2%、211.7%、118.9%、9.0%、134.0%和230.0%；AS处理叶、茎、根的K/Na值分别降低94.4%、91.7%和84.5%，总生物量降低58.8%，叶片REC、MDA含量、SOD活性、POD活性、CAT活性和PRO含量分别增加31.5%、208.3%、215.3%、12.4%、276.1%和264.2%;CS处理叶中Na含量提高 563.0%，N含量提高13.9%，P含量降低35.5%，K含量降低10.0%，Ca含量降低21.4%，Mg含量降低19.2%，S含量降低14.3%，Fe含量提高26.2%，Mn含量提高37.2%，Zn含量提高32.2%，Cu含量降低11.1%，B含量提高5.7%，Mo含量提高21.1%，Ni含量降低5.1%;AS处理叶中Na含量提高1 761.0%，N含量降低2.7%，P含量降低23.3%，K含量提高5.9%，Ca含量降低40.0%，Mg含量降低27.3%，S含量降低17.5%，Fe含量提高71.8%，Mn含量提高81.8%，Zn含量提高19.7%，Cu含量提高10.3%，B含量降低20.3%，Mo含量提高133.7%，Ni含量提高66.8%。棉花通过强化抗氧化酶系统和积累脯氨酸适应盐碱胁迫。盐胁迫下叶面喷施N、P、K、Ca、Mg、S、B、Fe、Cu和Ni，碱胁迫下叶面喷施N、P、Ca、Mg、S、Fe、Zn和B可以缓解盐碱胁迫对养分吸收带来的不利影响。[     

氮肥分配比例对滴灌旱稻产量及氮肥利用率的影响

【目的】 研究氮肥施用比例对旱稻产量、品质及氮肥利用率的影响,为旱稻合理施用氮肥提供理论依据。【方法】 采用小区试验,设4个处理,分别为(1)对照(不施用氮肥);(2)施氮蘖肥:穗肥=2∶8;(3)施氮蘖肥:穗肥=6∶4;(4)施氮蘖肥:穗肥=8∶2;施氮量均为120 kg/hm²,分别用CK、N(2∶8)、N(6∶4)和N(8∶2)表示。【结果】 N(6∶4)处理产量较N(2∶8)与N(8∶2)处理分别提高了17.2%和13.7%。氮肥农学利用效率N(6∶4)处理产量较N(2∶8)与N(8∶2)处理分别增加了31.9%和23.4%,氮肥偏生产力N(6∶4)处理产量较N(2∶8)与N(8∶2)处理分别增加了17.2%和13.7%。施氮显著降低了稻米的精米率与整精米率,但增加了糙米率。适当的提高穗肥比例可以显著增加稻米蛋白质的含量,有利于稻米的营养品质。【结论】 在同一施氮水平下,适当增加穗肥比例,氮肥分配比例为蘖肥∶穗肥为6∶4时可以显著增加旱稻产量及稻米品质,提高旱稻氮肥利用效率。     

水氮耦合对滴灌棉田土壤有机碳组分及酶活性的影响

【目的】研究灌水量和施氮量对滴灌棉田土壤有机碳、氮含量及有机碳库稳定性的影响，为实现新疆棉花高效生产和可持续发展提供理论依据。【方法】采用两因素三水平完全随机区组设计进行棉花田间滴灌施肥试验，设置的3个灌水量(W)分别为360 mm (低量)、480 mm (适量)、600 mm (高量)，3个施氮(N)水平分别为0 kg/hm²、300 kg/hm² (适量)和450 kg/hm² (高量)，共9个处理组合。棉花收获后，采集0—20 cm土层土壤，测定土壤有机碳(SOC)、水溶性有机碳(WSOC)、微生物生物量碳(MBC)、易氧化有机碳(EOC)和稳定态有机碳(NOC)含量，测定土壤脲酶(URE)、β-葡萄糖苷酶(BG)、N-乙酰基-β-D葡萄糖苷酶(NAG)活性。利用田间原位填埋尼龙网袋法测定各处理土壤有机物料(秸秆)分解率(OMDR)，计算土壤碳库管理指数(CPMI)。【结果】与W600N450处理相比，2015和2016年W480N300处理土壤有机碳分别提高了8.9%和10.9%,C/N分别提高了16.2%和1...