2,4-表油菜素内酯对甜高粱和青贮玉米幼苗耐涝性的影响

为探讨2,4-表油菜素内酯(2,4-epibrassionolide,EBR)对饲草作物种子萌发及幼苗耐涝性的影响,本文研究了甜高粱(Sorghum saccharatum Moench)和青贮玉米(Zea mays)种子萌发及幼苗理化指标对EBR引发种子的响应。结果表明,当EBR浓度为0.01μmol·L^-1时,两种植物的胚芽和胚根长均显著高于其它浓度处理(P<0.05),且在高浓度时(10μmol·L^-1)胚芽和胚根长均显著低于其它浓度处理。水涝胁迫后,两种植物均表现为株高和干重显著下降(P<0.05),其中甜高粱株高下降幅度(平均26.25%)大于干重(11.66%),而青贮玉米干重下降幅度(43.82%)大于株高(20.13%)。EBR引发种子显著提高了水涝胁迫下植株的株高和干重、抗氧化酶活性和游离脯氨酸含量(P<0.05),降低了丙二醛含量(P<0.05)。综合分析认为,引发通过增加抗氧化酶活性及游离脯氨酸含量,降低膜脂过氧化,最终提高饲草作物幼苗在水涝胁迫下的株高和干重。     

布吉河流域污水截流倍数与河流水

截流倍数与河流水质关系研究中主要影响因素有降雨径流条件、城市分流制比率、污染物入河量、河流水力条件及水质目标等。面源污染作为雨季随径流进入河道的污染物，是需研究的一个重要因素，在目前合流制（或混流制）占较大比例的排水体制下，面源污染占点源污染的比例小，但由于其突发性，也不容忽视。     

分层破胚剥皮玉米不同部位营养成分富集特征

为明确玉米籽粒营养成分的分布差异及不同部位富集特征,应用快速缓苏、微量着水半湿法分层破胚剥皮技术,结合靶向代谢组学方法,对郑单958玉米不同部位的营养成分及基础代谢物质进行分析与比较。结果表明玉米籽粒不同部位的淀粉、脂肪、矿物元素和膳食纤维等营养物质含量存在显著差异（P<0.05）。该研究中的玉米内皮层可能主要由种皮、糊粉层及部分外胚乳构成,该部位营养成分的种类及含量均较为丰富,其中水溶性膳食纤维含量显著高于其他部位（P<0.05）,可作为玉米水溶性膳食纤维的提取分离来源。K、P和Mg元素是玉米中含量最高的矿物元素,主要存在于胚芽中,Fe、Zn、Mn和Cu元素在胚芽和玉米皮层中均有较多分布,精制加工会导致这些矿物元素的损失。玉米胚芽中水解氨基酸种类较其他部位丰富且含量较高（P<0.05）,甜味氨基酸占总游离氨基酸含量的24.49%,高于玉米皮层部位、显著高于胚乳部位。研究结果为玉米营养健康食品的创制、玉米精深加工及相关专用装备的研发提供参考。     

间距对红枣间作苜蓿土壤团聚体有机碳、全氮及产量的影响

2020—2021年通过大田试验,以红枣单作(CK)和苜蓿单作(AM)为对照,设置3种间距的红枣间作苜蓿种植模式:M1(间距0.5 m)、M2(间距1 m)、M3(间距1.45 m),研究了不同间距配置下红枣间作苜蓿土壤团聚体有机碳、全氮及产量的变化特征。结果表明,土壤机械稳定性团聚体以大团聚体为优势团聚体,主要集中在0.25～1 mm粒级,变幅为23.26%～28.01%;较之CK处理,M1、M2、M3间作处理0～60 cm土层≥0.25 mm土壤机械团聚体含量和水稳定性团聚体含量分别提高了12.84%、16.46%、13.75%和42.57%、43.50%、32.13%。间作处理显著提高了0～60 cm土层土壤机械稳定性团聚体和水稳定性团聚体平均质量直径,分别比CK提高了19.53%、23.58%、14.29%和21.31%、21.50%、10.80%。不同种植模式下有机碳、全氮含量大小排序分别为M1>M2>AM>M3>CK、M2>M1>AM>M3>CK。不同粒级团聚体中<0.25 mm微团聚体有机碳、全氮含量最高,1～2 mm粒级有机碳、全氮含量最低;M1、M2处理显著提高了0～60 cm土层土壤有机碳、全氮含量。AM处理鲜草产量最高并显著高于其他处理,各间作处理中M2产量最高,M3产量最低;间作苜蓿对红枣产量无影响。间距1 m的红枣间作苜蓿处理优化了土壤结构及养分,且保证了作物产量之间的平衡,为最适的苜蓿间距配置模式。     

盐碱草甸植被退化对土壤硝化作用强度的影响

为了解不同退化阶段盐碱草甸草原土壤硝化作用强度特征及其影响因素,采用空间代替时间的方法,以松嫩平原盐碱草甸草原植被退化过程中4种典型植物群落为对象,以未做处理为参照,设置刈割、施氮和刈割同时施氮3种处理,测定了土壤的硝化作用强度(NI)、pH值、电导率(EC)、含水量(SMC)和有效磷(OP)、硝态氮(NO^-₃-N)、铵态氮(NH+4-N)及全氮(TN)的含量。结果显示:(1)土壤NI与pH值、电导率、含水量、OP和NO^-₃-N呈极显著正相关关系(p<0.01);通过逐步回归分析的方法得出土壤NI的重要影响因子,重要影响因子对土壤NI影响强弱表现为:pH值>有效磷含量>含水量>硝态氮含量,并推断土壤硝态氮含量可作为土壤NI的一个重要表征参数。(2)未作处理时,星星草群落与碱蓬群落土壤硝化作用强度分别为13.4,13.5 mg/(kg·h),显著高于羊草群落和退化羊草群落的5.0,2.5 mg/(kg·h),刈割和施氮处理分别使星星草群落土壤NI提高96.88%,253.77%,混合处理使其提高413.70%,显著高于其他3种植物群落,由此可见,在人为刈割和施氮肥的干预下,星星草群落土壤铵态氮可能更易转变为硝态氮,氮素流失的风险也更大,因此可认为星星草群落处于盐碱草甸退化过程中的关键阶段。     

基于SaltMod模型的河套灌区解放闸灌域土壤盐分综合调控措施

为了探究河套灌区解放闸灌域土壤盐分的综合调控措施,以河套灌区解放闸灌域为例,基于SaltMod模型研究了灌溉水矿化度、咸淡水混合比例、排水沟深度以及渠道衬砌水平对作物根层土壤盐分的影响。结果表明:根层土壤盐分随着灌溉水矿化度的增大而增加,1.0 g/L的地表微咸水较适合本研究区灌溉;淡水(黄河水)和地下微咸水(矿化度为2.2 g/L)混合灌溉比为1∶1时,既增加了地下微咸水的利用且地下水埋深下降到2 m左右的相对稳定平衡状态;当排水深度在1.5~2.0 m,渠系利用系数达到0.7时,根层盐分显著降低,适当提高排水深度和渠系水利用系数可以有效减少高矿化度灌溉水对土壤盐分累积的影响。研究结果为河套灌区解放闸灌域制定合理的土壤盐分综合调控措施提供了科学的理论依据。     

8个绣球品种耐热性综合评价与耐热指标筛选

夏季高温已成为制约绣球引种与园林应用的首要限制因子,为构建绣球品种耐热性评价体系并筛选耐热品种,本研究以8个绣球品种为材料,对其高温半致死温度（HLT₅₀）及其高温胁迫下热害指数（HII）进行观测,通过测定44 ℃/33 ℃（昼/夜）高温胁迫6 d后的14项生理生化指标,采用多元统计分析方法对其耐热性进行综合评价。结果表明：通过主成分分析法将原有14项指标转化为4个彼此独立的综合指标,利用隶属函数法得到各品种的综合评价值（D值）,通过聚类分析将8个绣球品种分为3个类群,耐热型包括‘花手鞠’与‘头花’;中等耐热型包括‘爱莎’‘含羞叶’‘小町’和‘纱织小姐’;不耐热型包括‘银边’与‘灵感’。在此基础上采用逐步回归法建立了以游离脯氨酸（Pro）含量、叶绿素（Chla+Chlb）含量、类胡萝卜素（Car）含量、叶绿素a/b值（Chla/Chlb）、超氧化物歧化酶（SOD）活性、相对含水量（RWC）与可溶性糖（SS）含量7个指标为变量的耐热性评价模型。此外,HLT₅₀与HII也可作为鉴定绣球品种耐热性的可靠方法。本研究可为绣球品种在南方城乡园林中的应用推广以及耐热型绣球品种选育提供理论依据。     

中国北方主要农区农田氮磷淋溶特征与时空规律

中国北方黑土区、潮土区和褐土区是我国农业主产区,大水大肥问题尤为突出,氮磷淋溶是全国典型的地下水污染来源。然而,中国北方主要农区农田氮磷淋溶特征和时空规律尚不清楚。本文利用田间原位监测和文献荟萃分析方法,系统分析了中国北方主要农区285个监测点年的4种主要种植模式(春玉米、冬小麦-夏玉米、露地蔬菜、保护地蔬菜)农田氮磷淋溶特征与时空规律。研究结果表明,中国北方4个主要种植模式的平均氮和磷淋溶强度分别为:保护地蔬菜117.5 kg(N)·hm~(-2)和0.74 kg(P)·hm~(-2),露地蔬菜51.7kg(N)·hm~(-2)和0.10kg(P)·hm~(-2),冬小麦-夏玉米轮作49.9kg(N)·hm~(-2)和0.07kg(P)·hm~(-2),春玉米30.7kg(N)·hm~(-2)和0.09kg(N)·hm~(-2)。与粮田相比,蔬菜田的高水肥投入决定了其较高的氮磷淋溶量。受土壤质地以及区域间水肥管理差异的影响,同一种植模式下,总氮淋溶强度为黑土区褐土区潮土区。农田氮磷淋溶年际间变化主要受降雨强度的影响,总氮淋溶量与降雨强度呈正线性相关关系,尤其前一年无淋溶事件发生背景下,下一年的淋溶量会急剧增加。空间尺度上,潮土区和褐土区是氮素淋溶的主要风险区。值得注意的是一些蔬菜种植面积尤其是保护地蔬菜种植面积占比较大的省份表现出较高的氮磷淋溶风险。综上,北方主要农区农田氮磷淋溶风险以氮为主,磷的淋溶风险也不容忽视。潮土区和褐土区是氮素淋溶的主要风险区。区域尺度上,氮磷淋溶主要来自粮田,但菜田面积越大,氮磷淋溶风险越高。     

咸海中下游流域水质空间分布特征及其与土地覆被的关系

中亚咸海流域的资源和环境问题一直是全球关注的热点。为揭示咸海流域水环境变化及其成因,本文利用2019年中下游流域21个采样点水质数据,通过主成分、聚类和秩次等多元统计分析方法相结合,分析了水体的基础理化属性、氮磷营养元素、其他元素和离子等20种指标的空间分布特征,辨识了该流域主要水质类型、空间分布及成因,探索了不同空间尺度土地覆被类型对水质类型的影响。结果表明:1)电导率、总溶解性固体物质和离子浓度越往河流下游数值越高,其中在咸海最大;不同形态磷元素浓度在阿姆河中游较高,硝态氮浓度在锡尔河较高;碳元素浓度也在阿姆河,特别是阿姆河下游三角洲地区较高。2)所有采样点水体根据水质指标相似性聚类可划分为3种综合性水质类型。第1类型为水质指标浓度均偏低的水体,分布在锡尔河中游和咸海;第2类型为氮磷营养元素浓度偏高的水体,分布在阿姆河中下游;第3类为碳元素和离子浓度均偏高的水体,分布在咸海。第1和2类型水体的元素浓度主要受荒漠地区岩石风化过程控制,阴阳离子来源于硅酸盐岩和蒸发岩的风化;第3类型水体主要受气候干燥导致的蒸发-结晶过程控制,阴阳离子除来源于硅酸盐岩和蒸发岩的风化外,还受碳酸盐岩风化影响。3)当各采样点缓冲区半径从0.5 km增加到10 km时,对第1类型水质浓度变化影响显著的土地覆被类型逐渐从荒地变为水域、灌木、草地和农田与植被混合,其中水域的影响最大;第2类型水质浓度变化与土地覆被类型无显著性关系;对第3类型水质浓度变化影响显著的土地覆被类型从水域变为水域、农田与植被混合等,其中水域的影响最大。因此,咸海流域水质浓度变化与当地干旱缺水和蒸发剧烈等气象条件以及土地覆被类型有密切关系。为改善咸海中下游流域水环境状况,在增加中下游河道流量和咸海的补给,减弱下游和咸海蒸发-结晶作用的同时,还需加大河岸带的植被修复和退耕还林还草,特别是在阿姆河和锡尔河中下游农业区、咸海等地区。     

不同播期春玉米生理成熟后倒伏特征及其影响因素

山西中南部光热资源丰富,适宜春玉米生产的播期范围较宽,如何通过播期调整适应区域气象及生产特点实现高产抗倒,是该区域推广应用玉米机械粒收技术的重要问题。为此,于2019年在山西省农业科学院东阳试验示范基地,以前期筛选出的密植高产宜机收玉米品种‘金科玉3306’和当地主栽玉米品种‘中地88’为材料,比较分析了5个播期(4月16日、4月23日、4月30日、5月7日、5月14日)下生育时期、生理成熟后倒伏及产量的变化情况,并探讨了影响倒伏的主要生物学及力学因素。结果表明:‘金科玉3306’生理成熟后倒伏率不同播期之间没有显著差异,其中后4个播期倒伏率始终为0;而‘中地88’随着播期推迟,生理成熟后倒伏率显著增加(P0.05)。根据拟合方程,‘中地88’ 4月30日、5月7日和5月14日播种,立秆脱水期每推迟10 d,倒伏率分别增加1.3、2.4和3.2个百分点。通过抗倒性能影响因素分析,第3～4节节长、穗位高系数、重心高度可作为评价抗倒性的负效应指标,第4节单位长度干重、第3节抗弯折强度和单位长度湿重可作为评价抗倒性的正效应指标。随着播期推迟,两个品种生物产量和经济产量都表现出先显著增加后降低的趋势。推荐4月30日左右为该区域实现高产抗倒,推广玉米机械粒收技术的适宜播种日期。