生物质炭改良土壤研究进展

综述了生物质炭的生产原料和基本性质,分析了生物质炭对改善土壤理化性质的作用、改善土壤微生物环境的作用、土壤重金属和有机污染的修复作用等原理及应用,并对其在土壤改良中的应用进行了展望。     

杂交与诱变相结合提高春小麦育种效果的研究

为给小麦育种工作者提供参考,总结了30多年春小麦杂交与诱变相结合的育种进展。从1974年至今,每年将各杂交组合当代种子均分为两份,一份用⁶⁰Co γ射线80Gy辐照,另一份种子不辐照,为单纯杂交材料,两部分材料同步筛选,育成了7个新品种,其中4个成为新疆春小麦种植面积最大的主栽品种。研究表明,中低剂量γ射线辐照春小麦杂种当代干种子,能够扩大杂种后代多数农艺性状的变异范围,株高与籽粒饱满度的相关系数有所降低,为选育矮秆兼抗旱的品种提供了可能。本项目育成的新春2号、新春6号等抗旱高产品种,连续20多年在新疆春小麦中种植面积为最大,近年又育成了优质品种新春26号等。认为杂交与诱变相结合,互相补充,可显著提高育种效率。另外,CIMMYT小麦种质在新疆春小麦育种中发挥了重要作用。     

长期不同施肥处理对稻-麦轮作紫色土稻季CO~2排放的影响

为了解长期不同施肥处理对稻田土壤CO2排放的影响,采用静态暗箱法于2012年稻季对"国家紫色土肥力与肥料效益监测基地"4块试验田CO2排放通量进行了测定.这些试验田自1991年起秸秆不再还田但接受不同施肥处理,包括不施肥(R-)、单施氮肥(NR-)、单施磷钾肥(PKR-)和施用氮磷钾肥(FnR-).不同处理下试验田土壤CO2排放动态变化趋势基本一致,与土壤温度呈正相关,与土壤淹水程度呈负相关(p0.05).R-处理土壤在整个稻季的累积排放量为1 046kg C/hm2;与R-相比,NR-和PKR-的排放量略有降低,FnR-的排放量则增加了18%,表明在秸秆不还田条件下,单施氮肥或磷钾肥对稻田土壤呼吸有一定的抑制作用,氮磷钾肥配合使用则能促进土壤呼吸作用.     

新疆冬小麦不同产量群体冠层光截获与干物质分布特性分析

研究不同产量水平冬小麦群体冠层不同层次光合有效辐射(Photosynthetically Active Radiation,PAR)截获、干物质分布及产量的影响,为缩小新疆冬小麦产量差距、提高光能资源利用和高产栽培提供理论依据。试验于2018—2019年在军户和奇台两个不同试验区进行,以当地主栽品种为试验材料,采用综合管理模式模拟了超高产(SH:≥9000 kg·hm^-2)、高产(HH:7500~9000 kg·hm^-2)、农户(FP:6000~7500 kg·hm^-2)、基础(CK:≤4500 kg·hm^-2)4个产量水平。研究4个产量水平下新疆冬小麦开花期上、中、下冠层的光截获特性及干物质积累与分配特性,分析其与产量构成的相关性,探究增产途径。结果表明:产量水平高的群体在灌浆期仍能保持较高的叶面积指数(Leaf Ar?ea Index,LAI);随着产量水平的提高,冠层上、中、下层的PAR截获率和PAR截获量均提高,且总体表现为上层>中层>下层,呈现“上强下弱”的垂直分布特征,PAR透射率变化趋势与之相反;中层干物质积累量要低于上、下层干物质积累量,且上层干物质随着产量水平的升高增幅要大于中层和下层,干物质上、中、下层均与PAR截获率呈极显著相关,与籽粒产量的相关系数分别为0.97、0.90、0.78。可见花后维持较高LAI,提高光合有效辐射截获量(IPAR),增加开花后干物质积累,是实现小麦增产,缩小产量差的途径。     

不同施氮量下潮土中小麦秸秆腐解特性及其养分释放和结构变化特征

  【目的】  秸秆腐解与元素转化涉及复杂的生物化学过程，提高土壤氮素水平是加速秸秆腐解和养分释放的关键措施。研究不同施氮水平下潮土中小麦秸秆腐解特性、养分释放特征及其结构组分变化规律，深入了解秸秆腐解过程与机制，为完善作物秸秆还田技术、实现秸秆资源的高效利用及农田可持续发展提供科学依据和技术支撑。  【方法】  本试验点位于河南省原阳县，土壤类型为潮土，种植制度为小麦–玉米轮作，以小麦秸秆为研究对象，设置0 (SN0)、180 (SN1) 和240 (SN2) kg/hm2 3个氮肥用量，进行187天的秸秆包填埋试验，利用超高分辨场发射扫描电镜 (SEM)、固态核磁共振 (13C-NMR) 等方法研究小麦秸秆腐解过程中的养分释放和结构组分动态变化规律。  【结果】  1) 小麦秸秆腐解呈现前期快后期慢的特征，前两周为快速腐解期，该阶段秸秆平均腐解率为46%，整个玉米季 (100天) 秸秆平均腐解率为71%；高氮营养环境对前两周的秸秆腐解率无显著影响；从第二周开始，施用氮肥处理加速了秸秆腐解，SN1和SN2处理秸秆腐解率平均高于SN0处理6个百分点，但SN1和SN2处理间无显著差异；秸秆碳释放率与秸秆腐解率变化趋势基本一致。2) 腐解187天后，秸秆氮磷钾养分最终释放率大小顺序为钾 (96%～97%) > 氮 (52%～86%) > 磷 (29%～45%)，其中钾在前两周基本完全释放，而氮、磷释放率在后期有负增长现象。3) 纤维素、半纤维素腐解率与秸秆腐解规律基本一致，均表现出前期快后期慢的特点，而木质素则在中后期腐解较快；纤维素、半纤维素和木质素最终腐解率分别为78%～87%、86%～91%和66%～73%（187天后）。4) 扫描电镜结果显示，小麦秸秆结构逐渐遭到破坏，表面变得粗糙，断层增多，空洞增大，纤维束变得松散，形成近似网状结构；高氮处理下小麦秸秆表观结构受破坏程度大于不施氮处理。5) 核磁共振结果显示，不同有机碳官能团信号强度分布表现为:烷氧碳 (47.02%～60.13%) > 烷基碳 (11.41%～17.38%) > 双烷氧碳 (10.79%～13.31%) > 甲氧基碳/烷氮碳 (7.53%～12.02%) > 芳基碳 (2.70%～7.18%) > 羧基碳 (1.07%～2.60%) > 酚基碳 (0.75%～2.02%)；腐解过程中烷基碳、甲氧基碳/烷氮碳、酚基碳和羧基碳相对含量显著增加，而烷氧碳相对含量显著降低。6) 相关分析表明，秸秆残余物所有有机碳官能团均与腐解率、碳释放率有显著或极显著相关性；有机碳官能团中只有烷氧碳、甲氧基碳/烷氮碳与氮释放率有显著相关性；烷氧碳、双烷氧碳与纤维素、半纤维素和木质素腐解率均呈极显著负相关，羧基碳和甲氧基碳/烷氮碳均与木质素腐解率呈现极高的正相关性。  【结论】  施用氮肥能够促进小麦秸秆腐解和碳释放，其效果在秸秆还田两周后才能显现出来；在腐解过程中，秸秆残余物中代表易分解碳水化合物的烷氧碳相对含量随腐解时间延长而不断降低，且占比均高于其它碳官能团，对指示秸秆腐解进程具有重要意义；固态核磁共振技术更有利于监测秸秆腐解过程中不同有机碳官能团结构变化，从而更深刻地认识秸秆腐解机制。     

遮阴及氮肥对新疆南疆冬小麦粒重和灌浆特性的影响

为明确遮阴及氮肥对新疆南疆冬小麦籽粒灌浆特性的影响,大田条件下以‘新冬20号’为材料,设置4种遮阴处理(S_0,S_1,S_2和S_3)和4种氮肥水平(N_0,N_1,N_2和N_3),分析遮阴和氮肥互作对南疆冬小麦粒重和籽粒灌浆特性的影响。结果表明:遮阴和施氮对冬小麦千粒重的影响均达显著水平,且遮阴处理对冬小麦千粒重的影响大于施氮影响。千粒重与灌浆速率、阶段籽粒累积量呈极显著正相关。不遮阴(S_0)和轻度遮阴(S_1)处理,灌浆速率随着施氮量的增加先增加后降低,随遮阴程度的增加而降低;灌浆持续时间随遮阴程度和施氮量的增加而延长;N_2S_1处理阶段籽粒重量和千粒重高于其他处理(除N_0S_1外);在中度遮阴(S_2)和重度遮阴(S_3)条件下,灌浆速率随遮阴程度和施氮量的增加而降低,虽然快增期和缓增期持续时间有所延长,但阶段籽粒重量和千粒重随遮阴程度和施氮量的增加而降低。因此,在轻度遮阴(拔节期～抽穗期遮阴10%,抽穗期～成熟期遮阴25%)条件下,可以通过适量增施氮肥延长灌浆持续时间来弥补遮阴导致的灌浆速率下降,进而增加小麦粒重;在中度遮阴(拔节期～抽穗期遮阴20%,抽穗期～成熟期遮阴50%)和重度遮阴(拔节期～抽穗期遮阴30%,抽穗期～成熟期遮阴75%)条件下,应控制氮肥用量,拔节期追施纯氮103.5kg/hm~2以上虽然快增期和缓增期持续时间延长,但无法弥补遮阴和施氮下灌浆速率下降的不利影响,阶段籽粒重量和千粒重降低。     

柑橘高接换种需注重砧穗亲和及微肥施用

正柑橘高接换种是调整品种结构、推行新品种、提高优良品种比例、实现良种化、提高单产和品质、达到快速增产、提高经济效益的有效措施之一。近几年,处于三峡库区柑橘产业带的忠县、垫江、长寿等区县受经济因素及产业升级的驱动,数万亩夏橙等原有品种采用高接的方式更新成不知火、清见、沃柑等当前市场销售旺盛的品种。但部分果园业主一味追求经济利益而忽视了高接换种的基本要求,致使大片果园出现树势衰弱、叶     

新疆春小麦的抗干旱和水分高效利用特性研究

研究了新疆当前春小麦主栽品种和近年新审定品种的抗干旱和水分高效利用特性,通过田间干旱和充分灌溉处理小区试验的籽粒产量和主要农艺性状,计算了各品种的抗旱系数(DC)、抗旱指数(DI)、干旱产量指数(DYI)、丰水产量指数(WYI)和产量-水分高效利用指数(YHWUEI).结果表明,新疆育成的春小麦品种在干旱处理条件下的产量、抗旱性总体高于引进品种;各品种产量和农艺性状的抗旱系数(DC)与各品种干旱处理条件下的产量相关性差,各品种产量和部分农艺性状的抗旱指数(DI)与各品种干旱处理条件下的产量相关性较高,而干旱产量指数(DYI)与各品种的干旱处理产量趋势完全一致;又通过干旱产量指数(DYI)、丰水产量指数(WYI)和产量-水分高效利用指数(YHWUEI),筛选出在干旱和充分灌溉两种条件下都高产稳产,即具有水分高效利用特性的春小麦品种四个:新春2号、新春6号、新春7号和新春10号,它们的干旱产量指数、丰水产量指数和产量-水分高效利用指数都大于1.05.在多年新疆春小麦生产中,它们也都表现高产稳产、耐高温、抗干旱和适应性强,在干热风危害麦区推广面积大.