行距及间作对箭筈豌豆与燕麦青干草产量和品质的影响

在我国西北地区,普遍应用燕麦与箭筈豌豆间作生产饲草。为了研究不同间作模式的增产效果,2009—2010年在吉林省白城市采用两因子完全随机区组设计,研究了2种行距(A1：33 cm;A2：16.5 cm)和3种种植方式(B1：燕麦单作;B2：箭筈豌豆单作;B3：燕麦箭筈豌豆1∶1间作)对饲草产量、品质的影响。结果表明,行距减小播量增大时,作物单株重量减小,饲草总产量提高13%;行距减小播量不变,燕麦单株重量增大,饲草总产量提高29%;B3饲草产量比B1提高24%,比B2提高30%;B3粗蛋白产量比B1高1倍,比B2低20%;间作使燕麦的株高、单株重和粗蛋白质含量提高,使箭筈豌豆的株高增加,单株重、含氮量降低,节数减少,分枝减少。采用行距16.5 cm、燕麦播量87.5 kg hm^–2、箭筈豌豆播量75 kg hm^–2的燕麦与箭筈豌豆间作处理,全年两茬饲草产量为19.8 t hm^–2,粗蛋白产量为2.43 t hm^–2,可作为白城及气候相似地区饲草生产的基本模式。     

黑龙港低平原地区绿豆高产品种筛选

品种筛选与引进是提高作物产量的重要方法之一。通过大田试验,对黑龙港低平原地区引种的32个绿豆品种进行产量和农艺性状测定;采用平方Euclidean距离法,对参试绿豆品种进行了聚类分析。结果表明:白绿11号、白绿13号、绿豆522、大鹦哥绿935、大鹦哥绿985、JL2012-15、BL13-615、BL13-637、BL13-645、BL13-653、BL13-667、吉绿3号、吉绿4号、洮绿218、中绿1号和蒙清绿豆聚为一组,属高产品种。该组品种具有主茎分枝数多,主茎节数、单株荚数、单荚粒数、荚长均适中的高产特性,平均产量为1 563.39 kg/hm~2,其中BL-637产量最高,达到了1 912.20 kg/hm~2。在黑龙港地区引进种植白绿11号、白绿13号、绿豆522、大鹦哥绿935、大鹦哥绿985、JL2012-15、BL13-615、BL13-637、BL13-645、BL13-653、BL13-667、吉绿3号、吉绿4号、洮绿218、中绿1号和蒙清绿豆具有较大的增产潜力。     

草原2号杂花苜蓿浸提液对4种牧草种子萌发的影响

通过研究草原2号杂花苜蓿(Medicago varia cv. caoyuan No.2)浸提液对4种牧草种子萌发的影响,探索利用生物检测法初步确定其与自身及其他3种牧草间化感作用。用草原2号杂花苜蓿根、茎、叶水浸提液处理草原2号杂花苜蓿、蒙古冰草(Agropyron mongolicum Keng)、扁穗冰草(Agropyron cristatum (L.) Gaertn.)和红豆草(Onobrychis viciaefolia Scop.)的种子,测定其发芽率、苗高、根长,利用生物检测法确定草原2号杂花苜蓿对受体植物的化感效应。结果表明:草原2号杂花苜蓿的自毒性及化感作用存在浓度效应,即不同浓度的根、茎、叶浸提液对不同受体植物种子萌发、幼苗高度、根长影响效果不同,其叶浸提液对扁穗冰草和蒙古冰草种子发芽的抑制效应小于草原2号杂花苜蓿和红豆草;其叶、茎、根浸提液对蒙古冰草、扁穗冰草的苗高、根长的促进作用大于红豆草和草原2号杂花苜蓿;根据试验结果,初步认为草原2号杂花苜蓿与蒙古冰草、扁穗冰草混、间播效果要比与红豆草混、间播和单一连播杂花苜蓿效果好。     

不同节水措施对马铃薯生长及水分利用的影响

结合地膜、保水剂和滴灌系统,研究其在不同土壤基质势下对马铃薯生长及水分利用的影响。结果发现:土壤20 cm处不同土壤基质势下,露地未施保水剂处理有较好的生长势和较高产量,地膜覆盖并施用保水剂处理能提高大中薯率、商品薯率和灌溉水利用率;土壤基质势在-20 kPa及-25 kPa下,马铃薯生长势、产量及块茎商品性差异不大,但较低的土壤基质势会削弱保水剂的保水性能。试验结果表明:晚播春马铃薯不适宜在整个生育期内覆盖地膜,采用保水剂与滴灌系统相结合可以达到节水增产的目的。     

长期施肥管理对红壤稻田土壤微生物量碳和微生物多样性的影响

【目的】土壤微生物在地球化学循环及维持土壤肥力和作物产量方面发挥了重要作用,为了研究长期不同施肥制度对土壤肥力状况的影响,明确施肥制度与土壤微生物的关系。【方法】采用土壤熏蒸和磷脂脂肪酸分析方法,研究了湖南宁乡不施肥处理、施用化肥、常规施肥、秸秆还田、30%有机肥+化肥和60%有机肥+化肥6个长期肥料定位试验的土壤微生物量碳及磷脂脂肪酸。【结果】与不施肥对照相比,施用化肥、秸秆还田及有机肥与化肥配合施用可以显著的提高土壤微生物量碳及总磷脂脂肪酸的量。长期施用化肥后,群落中含有iC15:0的微生物明显增多,长期施用有机肥和秸秆还田后,群落中含iC15:0微生物明显减少,而含aC15:0微生物则显著增加。通过对21种测得磷脂脂肪酸进行主成分分析,结果表明,前两个主成分可以解释总变异的87.6%。除C12:0和C15:0外,大部分的非饱和脂肪酸和环式脂肪酸的变异可以在第一主成分中反映出来。从肥料处理的主成分分析结果看,第一主成分及第二主成分可以解释肥料处理变异的89.8%,相比较而言,化肥处理和常规施肥处理相互间的差别较小,60%有机肥处理与秸秆还田处理几乎重合。【结论】不同施肥处理对土壤微生物量碳和微生物多样性有重要影响,肥料处理差异可以在微生物结构与多样性变化上得以体现。     

灌溉定额对夏播裸燕麦产量和品质的影响

在大田条件下,采用随机区组设计,研究了不同灌溉定额对夏播裸燕麦白燕8号籽粒产量、籽粒品质、籽粒矿质元素含量和饲草品质的影响。结果表明,夏播裸燕麦灌溉定额为150mm的滴灌处理(W4)时籽粒产量最高,其次为W5(180mm)、CK(200mm)、W3(120mm)、W2(90mm)、W1(60mm)。灌溉定额较小的W1、W2、W3三处理的产量构成三要素均受到一定程度的影响,尤其是穗粒数和公顷穗数显著减少,造成产量显著降低。灌溉定额为120mm的滴灌处理(W3)品质最好,粗蛋白、粗脂肪和β-葡聚糖含量分别比传统灌溉处理(CK)提高4.53%,8.58%和18.29%,差异显著(P<0.05)。W3处理籽粒中钾、锌、铁、铜、锰含量均显著高于传统灌溉,钙、镁含量差异不显著。W3处理有较高的可消化干物质和相对饲用价值,分别比传统灌溉处理提高3.37%和9.28%,差异显著(P<0.05)。     

保水剂和施肥量对沙地燕麦生产的影响

为给保水剂在沙地燕麦生产中的应用提供依据,在吉林白城雨养贫瘠沙地条件下,采用完全随机设计,研究了不同施肥水平下保水剂对燕麦秸秆和籽粒产量、品质及土壤养分的影响。结果表明,在4个复合肥（NP₂O₅ K₂O:151515）施用量（375、300、225和150 kg·hm^-2）下,与对照相比,施用保水剂（60 kg·hm^-2）使燕麦平均秸秆产量、籽粒产量、地上部和地下部生物量分别增加38.58%、22.60%、32.02%和24.59%,差异均显著（P<0.05）;叶、茎、籽粒平均粗蛋白含量分别增加0.65、4.09和2.58个百分点,相对饲用价值分别增加13.28、7.6和18.57个百分点;相对增加了耕层土壤养分（全N、速效P、速效K）含量,对0~10 cm土层影响显著。肥料施用量显著影响燕麦秸秆产量、籽粒产量、地上和地下部生物量、植株粗蛋白含量和0~30 cm土层养分含量。施用保水剂可显著提高籽粒产量平均肥料利用效率29.6%。60 kg·hm^-2保水剂和375 kg·hm^-2肥料施用量组合下燕麦产量最高,品质最优。     

豆科作物与禾本科作物轮作研究进展及前景

豆科作物与禾本科作物轮作是可持续农业的重要种植技术,也是我国传统农业的精华。利用豆科作物与禾本科作物轮作对于减少农业生产对化学氮肥与农药的依赖、保护农田生物多样性、提高资源利用效率有重要的意义。本文针对当前农业发展现状与存在的问题,提出推行豆科作物与禾本科作物轮作的重要性。从豆科作物与禾本科作物轮作的增产效应、作物增产的氮效应、对农田病虫草害的控制及增加农田的生物多样性等方面论述了国内外豆科作物与禾本科作物轮作的研究进展,明确围绕豆科作物与禾本科作物应当研究的重点。提出了豆科作物与禾本科作物轮作所面临的主要挑战及未来可取得突破的主要领域,如协调作物茬口,开发推广豆-禾轮作田间综合管理技术,提高轮作综合效应;利用长期定位试验,研究轮作响应的农业生态前沿问题;评价轮作生态环境效应,建立轮作生态补偿机制等。本文重新审视豆科作物与禾本科作物轮作体系的作用及前景,对于保障农业可持续发展具有重要意义。     

长期施肥和灌溉对土壤细菌数量、多样性和群落结构的影响

【目的】通过对华北地区一年两熟种植模式下冬小麦生长季不同施肥和灌溉处理下土壤细菌群落的研究,揭示长期不同施肥和灌溉制度下土壤细菌数量、多样性和群落结构的变化规律。为科学施肥和灌溉,提高农田地力和维持土壤微生物多样性等提供依据。【方法】依托中国农业大学吴桥实验站,选取长期施肥和灌溉定位试验的6个处理冬小麦收获后耕层土壤为研究对象,分别为化肥+不灌溉（CI0）、化肥+拔节期灌溉（CI1）、化肥+拔节期灌溉+灌浆期灌溉（CI2）、有机肥+不灌溉（MI0）、有机肥+拔节期灌溉（MI1）和有机肥+拔节期灌溉+灌浆期灌溉（MI2）。借助荧光定量PCR技术和Illumina Miseq高通量测序平台,以16S rRNA基因为标靶,研究长期不同施肥和灌溉制度对土壤细菌数量、多样性和群落结构的影响,并分析细菌数量、多样性和群落结构变化与土壤理化性质的相关性。【结果】灌溉显著提高了土壤含水量和土壤pH,施有机肥比施化肥显著提高了土壤有机碳含量。不同处理细菌16S rRNA基因拷贝数为每克干土4.34×109-1.39×1010。灌溉显著提高了细菌数量,化肥和有机肥处理分别提高了1.17-1.60和0.76-1.93倍。多样性指数结果表明灌溉显著影响细菌群落α多样性指数,施肥对细菌群落α多样性指数的影响均不显著。门水平上,18个样品共获得39个类群,其中变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）、酸杆菌门（Acidobacteria）和拟杆菌门（Bacteroidetes）为优势类群,相对丰度共占77.22%-86.28%。不同处理间放线菌门（11.09%-27.01%）、拟杆菌门（5.45%-12.13%）和Saccharibacteria（2.41%-3.77%）的相对丰度差异显著。灌溉显著降低了放线菌门和Saccharibacteria的相对丰度,化肥和有机肥处理分别降低了36.48%-48.03%、22.17%-33.67%和15.21%-45.54%、13.40%-23.97%。层次聚类和主成分分析结果显示施肥和灌溉对细菌群落结构都产生影响,相同灌溉次数处理的细菌群落结构相似,而相同施肥处理间细菌群落结构差异较大,表明灌溉对细菌群落结构的影响强于施肥。此外,土壤含水量、土壤pH、全氮含量和有机碳含量与细菌数量、α多样性指数和群落结构存在一定的显著相关关系。【结论】灌溉显著改变了细菌数量、多样性和群落结构,施肥对细菌数量和群落结构的影响较小。土壤含水量和土壤pH是造成土壤细菌数量、多样性和群落结构差异的主要原因。     

施氮量及间作对燕麦、向日葵生产力及土壤硝态氮累积的影响

为研究不同施氮量及间作对燕麦、向日葵生产力以及燕麦收获后土壤硝态氮累积量的影响,在吉林西部半干旱地区开展大田试验,设置不同施氮量处理(0、50和100kg/hm2),测定燕麦、向日葵产量、吸氮量及土壤硝态氮含量。结果表明:燕麦‖向日葵带状间作具有产量优势及较高的氮吸收效率,土地当量比及氮素吸收当量比范围分别为1.20~1.37和1.20~1.30。施氮量为100kg/hm2时,间作燕麦、向日葵籽粒产量、地上部生物量以及地上部吸氮量均为最高,分别为4.40和6.65t/hm2,12.81和12.40t/hm2以及182.78和192.12kg/hm2,其中间作燕麦地上部生物量、吸氮量较单作燕麦显著提高17.20%~35.39%;间作向日葵籽粒产量及地上部吸氮量较单作向日葵显著提高22.78%~46.15%。间作显著降低燕麦收获后间作燕麦边行0~60cm土壤硝态氮累积量,显著增加间作向日葵边行土壤硝态氮累积量。因此,100kg/hm2是该地区燕麦‖向日葵带状间作的较优施氮量。