深松对春玉米根系分布及氮素积累与利用的影响

2015—2016年以先玉335和郑单958为试验材料，设置深松+旋耕（S+R）和旋耕（R）2个处理，研究了深松对春玉米根系分布及氮素积累与利用的影响。结果表明：深松疏松了土壤，有利于根系的生长，促进根系下扎，深松措施下先玉335和郑单958完熟期总根干重较旋耕处理分别提高了7.35%和9.25%，其中20~40 cm土层分别提高了15.52%和24.07%，30 cm以下土层根条数和根幅明显增加。深松改善根系形态特征，增加了根系与氮素的接触机会，促进了春玉米对氮素的吸收和累积，使单位重量根系氮素吸收量明显提高，吐丝前S+R处理的先玉335和郑单958单位重量根系氮素吸收量较R处理分别提高了11.22%和12.03%，处理间差异达到了显著水平。S+R处理的氮素吸收效率先玉335和郑单958较R处理分别提高6.11~6.40 kg·kg^-1和7.17~7.51 kg·kg^-1，氮肥偏生产力分别提高了3.86~8.00 kg·kg^-1和5.40~9.86 kg·kg^-1，氮素积累量分别提高了33.73~35.66 kg·hm^-1和27.85~36.61 kg·hm^-1。与先玉335相比，郑单958对深松更为敏感。     

高产高效栽培下春玉米生育后期冠层结构及其光合特性的研究

以郑单958为供试品种，设高产高效栽培(GCGX)和农户传统栽培(CK)2个处理，于2012年和2013年连续2 a进行田间试验，测定春玉米生育后期冠层结构及其光合特性的变化规律。结果表明：吐丝期和乳熟期株高、穗位高产高效栽培略高于农户传统栽培。与农户传统栽培相比，高产高效栽培春玉米叶面积指数较大，在生育期上表现为吐丝之后更为明显，在叶位上表现为棒三叶以下叶片最为突出；不同叶位的叶倾角高产高效栽培显著小于农户传统栽培，而叶向值均显著大于农户传统栽培，在棒三叶表现最为明显；高产高效栽培生育后期净光合速率显著高于农户传统栽培，冠层光合能力极显著高于农户传统栽培。高产高效栽培下春玉米产量为14.009 t·hm^-2(2012)和13.255 t·hm^-2(2013)，均极显著高于农户传统栽培。     

紫花苜蓿生产力动态研究

2002--2005年进行紫花苜蓿生产力动态研究,发现紫花苜蓿种植不宜沿用传统轮作周期。结果表明,农田灌溉条件下草产量高峰出现在播种后的第2年,株丛密度和1级分枝数大幅下降是草产量下降的主要原因;以初花期作为刈割期,历年各茬平均草产量及其日均增长量均以第2茬最高;随生长年限的增加,紫花苜蓿返青期后延,根颈、根重和根体积增幅逐年减小。试验结果证明,农田灌溉条件下,特别是在较大的刈割强度下,粮草轮作中紫花苜蓿的种植年限不宜太长,应以3—5年为宜。     

施磷方式对高产春玉米磷素吸收与磷肥利用的影响

以高产春玉米金山27为供试品种,研究了在3个施磷水平（P2O5 100、 150和200 kg/hm2）下,不同施磷方式（分层施磷和传统施磷）对其磷素吸收、 转运和利用的影响。结果表明,同一施磷水平下,分层施磷较传统施磷方式玉米植株磷含量和磷积累量均有不同程度的提高,在完熟期差异均达到显著水平。不同施磷方式间,茎鞘、 叶片、 穗部营养体各生育时期磷含量和磷积累量差异多数不显著,但完熟期子粒磷含量和磷积累量分层施磷均显著高于传统施磷方式。 同一施磷水平下,叶片、 茎鞘和穗部营养体中磷素的转运量均表现为分层施磷高于传统施磷,但差异多数未达到显著水平。 转运率及对子粒贡献率的差异规律性不明显。磷肥吸收效率、 利用效率、 偏生产力和利用率均以分层施磷高于传统施磷方式,且差异多数达到显著水平。因此分层施磷方式能促进春玉米对磷素的吸收,可提高磷肥的吸收效率和利用效率。     

不同质地土壤玉米秸秆还田配施腐熟剂效应的研究

为研究鉴选不同质地土壤秸秆还田适宜的秸秆腐熟剂,于2017—2018年在西辽河平原灌区中壤土和砂壤土秸秆还田配施人元腐熟剂和中农绿康腐熟剂,以秸秆还田不施腐熟剂为对照,共设置6个处理,测定玉米秸秆腐解率、玉米产量、玉米根系特性和土壤化学性状,研究不同秸秆腐熟剂对玉米产量及土壤特性的影响。结果表明:不同质地土壤2种腐熟剂秸秆腐解率间无显著差异;中壤土2年各处理玉米产量及根系特性、土壤化学性状均表现为人元腐熟剂中农绿康腐熟剂秸秆还田不施腐熟剂,且中农绿康腐熟剂和人元腐熟剂显著高于秸秆还田不施腐熟剂,而2种腐熟剂处理之间无显著差异;砂壤土2年各处理玉米产量及根系特性、土壤化学性状均表现为中农绿康腐熟剂人元腐熟剂秸秆还田不施腐熟剂,且中农绿康腐熟剂显著高于人元腐熟剂和秸秆还田不施腐熟剂。2年不同质地土壤中配施腐熟剂在根系特性、土壤化学性状方面表现为砂壤土配施中农绿康腐熟剂效果优于人元腐熟剂,而中壤土配施2种腐熟剂效果无显著性差异。     

扩行距、缩株距对春玉米冠层结构及产量的影响

为探究西辽河平原地区玉米扩行距、缩株距密植增产的生理生态机制,本研究以紧凑耐密玉米品种‘农华101’和半紧凑耐密玉米品种‘伟科702’为试验材料,在6×104株·hm-2(D1)、7.5×104株·hm-2(D2)、9×104株·hm-2(D3)密度下,设置扩行距、缩株距(KH,种植行距为100 cm,D1、D2和D3株距分别为16.67 cm、13.33 cm和11.11 cm)和当地农民常规种植(CK,种植行距为60 cm,D1、D2和D3株距分别为27.78 cm、22.22 cm和18.52 cm)2种种植模式,测定玉米吐丝期、乳熟期及完熟期玉米冠层叶面积指数、茎叶夹角、叶向值、透光率和产量及其构成因素,计算叶面积衰减率,研究扩行距、缩株距种植对春玉米产量及冠层结构特性的影响。结果表明,2品种KH种植下产量均显著大于CK,以D2密度下增产最明显;生育后期2品种KH种植下叶面积指数均大于CK,且乳熟期均达显著水平,D2密度下差异最大;2品种KH种植下均表现为上部叶片茎叶夹角较小,叶向值较大,而中部叶片和下部叶片茎叶夹角较大,叶向值较小。2品种KH种植下冠层透光率各层位均大于CK,其中顶层和穗位层均达显著水平;D1密度下,除2015年吐丝期‘伟科702’外均表现为顶层穗位层底层,D2、D3密度下,除2015年乳熟期D3密度下‘伟科702’外均表现为穗位层顶层底层,且以吐丝期D2密度下差异最为明显。综上所述,在较高密度种植下KH种植模式冠层结构更为合理,产量更高;且不同品种对KH种植模式的响应存在差异,其中‘农华101’各层位叶面积指数、茎叶夹角均小于‘伟科702’;各层位叶向值、冠层透光率均大于‘伟科702’;实测产量不同密度下均大于‘伟科702’,在7.5×104株·hm-2密度下产量最大,且‘农华101’较‘伟科702’增产更为明显。     

短期玉米秸秆还田对冷凉地区土壤真菌多样性的影响

在玉米吐丝期,利用传统涂布平板法和高通量测序技术,设置常规秸秆不还田(CK)、秸秆深翻还田(SF)和秸秆旋耕还田(XG)3个处理,研究0~10 cm、10~20 cm和20~30 cm土层真菌群落丰富度、多样性和群落结构变化,揭示冷凉地区玉米秸秆还田真菌群落结构及其差异。结果表明:冷凉地区玉米秸秆还田对土壤真菌多样性的影响较大,秸秆还田土壤中可培养真菌数为SFXGCK;秸秆还田后土壤真菌优势菌群发生变化,CK优势菌为马拉色氏霉菌属、被孢霉属和葡萄孢属,XG优势菌为被孢霉属;XG和SF表层土壤中耐冷酵母菌属和被孢霉属是优势菌;SF处理20~30 cm土层优势菌为葡萄孢属。真菌菌群Alpha多样性、群落组成丰度、RDA(Redundancy analysis)和菌群相似性综合分析可知,SF和XG 0~20 cm土层菌群差异小;SF和XG均能增加10~30 cm土层真菌群落丰度。     

不同肥料对春玉米干物质积累及转运的影响

以西辽河平原地区主推品种伟科702为供试品种,通过2015、2016两年田间试验,研究侧深施复合肥+硫包衣尿素(FS)、缓释肥+硫包衣尿素(HS)和常规施肥(CK)施肥方式下,春玉米干物质积累和转运变化规律。结果表明,缓释肥+硫包衣尿素处理,春玉米产量、器官干物质积累量及完熟期子粒干物质分配比例均高于复合肥+硫包衣尿素处理和常规施肥方式;转运率及子粒贡献率均低于复合肥+硫包衣尿素处理和常规施肥方式。缓释肥+硫包衣尿素施肥及复合肥+硫包衣尿素处理方式较常规施肥处理少追肥1次,综合考虑增产效果和成本因素,一次性侧深施缓释肥+硫包衣尿素,可作为研究地区玉米推荐施肥模式。     

NaCl胁迫下外源壳聚糖对菜用大豆光合作用及叶绿体活性氧代谢的影响

采用蛭石栽培,以菜用大豆为试材,研究外源壳聚糖对NaCl胁迫下幼苗叶片光合作用及叶绿体活性氧(ROS)代谢的影响,以期探明NaCl胁迫下壳聚糖调控菜用大豆光合作用的生理机制。结果显示:NaCl胁迫下,外源壳聚糖通过诱导非气孔因素显著缓解了菜用大豆在胁迫中期(第6~12天)净光合速率(Pn)的下降;外源壳聚糖显著抑制了叶绿体O-·2的产生速率及H2O2含量的上升,显著提高了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽还原酶(GR)活性及抗坏血酸过氧化物酶(APX)在胁迫中期(第6~12天)的活性。无盐条件下,外源壳聚糖在处理早期对上述各指标产生了显著影响,中、后期该作用消失。上述结果表明:外源壳聚糖在NaCl胁迫下对菜用大豆的作用与无盐条件下不同;NaCl胁迫下,壳聚糖可诱导菜用大豆叶绿体保护酶活性及As A-GSH循环的运转速率,及时清除过量ROS,以抑制盐胁迫对光合膜的伤害,这可能是壳聚糖缓解Pn下降,进而缓解菜用大豆干质量下降的重要原因之一;外源壳聚糖的作用具有时效性。     

施钾方式对春玉米根系特征的影响

以金山27为供试品种,在150和300 kg/hm2两个施钾水平(K2O)下,研究施钾方式(一次性施入和钾肥后移)对春玉米根系特征的影响。结果表明,不同施钾水平下,根系干重随施钾量增加而增加,尤以吐丝后0~20 cm土层增加明显;同一施钾水平下,各生育时期0~40 cm土层均表现为钾肥后移方式根系干重减小。不同施钾水平下,0~20 cm土层根干重占总干重比例各生育时期均随钾肥用量增加而下降,21~60 cm土层根干重占总干重比例减小,尤以乳熟期更为明显;同一施钾水平下,钾肥后移方式0~20 cm土层根干重占总干重比例增加。不同施钾水平下,各土层根条数、最大根幅随施钾量的增加而增加,最大根幅下移;同一施钾水平下,钾肥后移方式最大根幅、根条数及最大根幅深度均减少,且随土层深度增加差异增大。