不同含盐量土壤盐分对蒸发的影响试验研究

土壤地表蒸发是一个复杂的过程,它的正常进行受到诸多因素的影响,其中土壤盐分是蒸发的主要影响因素之一。以内蒙古河套灌区永联试验站含盐土壤为例,通过室内试验盐分含量分别为0.2%、0.6%、1.0%、5.0%的土壤水分、盐分的变化以及对蒸发的影响进行了分析。试验结果表明:实验进行的初始阶段土壤剖面中含水率变化是比较显著,地下水补给对土壤蒸发的影响较大,实验持续到第15天之后随着土壤含水率的稳定变化,土壤蒸发量慢慢下降,这个时间段土壤水分迁移主要被土壤盐分控制。实验开始的前一段时间土壤水分对盐分的影响不太明显,实验持续到15天之后,尤其是,土壤表层形成盐壳之后,土壤水分对含盐量的影响以及盐分对水分的相应反馈比较明显。同一个时间来看,盐分含量高的土壤水分比较低。不同盐分含量的土壤中随着含盐量的增加,土壤蒸发速率减小。通过分析可知土壤含盐量与蒸发量具有很好的相关性,盐分越高,相关性越好。     

The nature of soil erosion and possible conservation strategies in Ntabelanga area,Eastern Cape Province,South Africa

Soil erosion is a major land degradation problem in South Africa (SA) that has economic, social and environmental implications due to both on-site and off-site effects. High rates of soil erosion by water are causing rapid sedimentation of water bodies, ultimately leading to water crisis in SA. Lots of financial and human resources are channelled towards controlling of soil erosion but unfortunately with little success. The level of soil erosion in a particular area is governed by the site properties. Therefore, it is inappropriate to generalize data on soil erosion at a large-scale spatial context. The literature on soil erosion in SA classifies Eastern Cape Province as a high-erosion-potential area using data collected at a large-scale spatial context. Collecting soil erosion data at a large spatial scale ignores site-specific properties that could influence soil erosion and has resulted in failure of many traditional soil erosion control measures applied in the province. Moreover, scientific principles underlying the processes and mechanisms of soil erosion in highly erodible soils are missing in SA. This review was to find effective soil erosion control measures by having an insight on what happens during soil erosion and how soil erosion occurs in Ntabelanga. The literature suggested that erosion in Ntabelanga could be influenced by both the erosivity and erodibility factors though the erodibility factors being more influential. Soil permeability contrast between the horizons could be influencing the rate and nature of soil erosion. To mitigate the impact of soil erosion in Ntabelanga, efforts should aim to improve the vertical flow capacity in the B horizon. Clay spreading, clay delving, addition of gypsum, deep ploughing and mulching could aid the water permeability problems of the subsurface horizons. However for effective soil management and control option, detailed studies of specific site properties are needed. The generated information can assist in formulating soil erosion policies and erosion control strategies in the Ntabelanga area and SA at large.     

玉米氮、磷、钾、水和二氧化碳资源积累与利用的Meta分析

按照Meta分析原理,汇集近年来的玉米田间试验数据共722组,进行稳健统计、梯度和等值线分析。氮、磷、钾、水和二氧化碳共5个数据集的玉米产量中位数变化在7.91~10.61 t/hm2之间,生产百公斤玉米子粒N、P2O5、K2O、CO2、H2O的资源需求量分别为1.98、0.85、2.12、298.8 kg和44.2 m3。产量偏导数比值(资源利用效率的偏导数/积累量的偏导数)有3种表现,水与氮归为一类,产量偏导数比值大多数都在1/2以下,少数值为1,说明在大多数情况下,积累量的增产作用是资源利用效率的2倍以上,少数情况下二者作用相当;钾与磷为一类,产量偏导数比值以1最多,1/2和2次之,说明以资源利用效率和积累量的作用相当为主,但是,也有不少利用效率的作用是积累量的2倍以上,或者相反;二氧化碳绝大多数产量偏导数比值在2以上,较少部分的值为1,说明在绝大多数情况下资源利用效率的增产作用是积累量的2倍以上,少数情况下二者作用相当。当代玉米百公斤子粒的资源需求量明显下降,资源积累(消耗)量和利用效率对产量的相对重要性因二者组合所处的区域而异,不同资源因子对产量的作用格局不同。     

滴灌量对新疆高产春玉米产量和水分利用效率的影响研究

通过设置不同灌溉量处理,研究新疆滴灌高产玉米(≥15 000 kg/hm2)的需水规律及其灌溉量对产量和水分利用效率(WUE)的影响。结果表明,两年两地(伊宁县、奇台)均表现为玉米产量随着灌水量增大而显著增加,灌水量显著影响穗粒重,而对收获穗数无显著影响;相同灌水量不同基因型间的耗水量无显著差异,但同一基因型不同灌水量处理间的耗水量均表现为随着灌水量增大而显著增大;同一灌水量不同基因型的水分利用效率有差异,不同基因型间均表现出较低灌量处理的水分利用效率较高。综合考虑产量和水分利用效率,现行高产田灌溉量减少10%或20%,可在不影响产量的同时达到节水的目的。     

水氮胁迫对玉米产量和氮素吸收和运移的影响

2011~2012年在吉林公主岭试验区可移动防雨棚内进行两年微区试验,探讨水氮胁迫对玉米产量及氮素的吸收和分配的影响。结果表明,全生育期灌水300 mm情况下,玉米产量随施氮量的增加而增加;水分胁迫(灌水100 mm)情况下,玉米产量随施氮量的增加而减少。植株氮积累总量成熟期最高,氮素在营养器官中的比例最高时期是拔节期,生殖器官含氮比例最高在吐丝期,子粒的含氮百分比最高时期是吐丝后15 d。水氮胁迫条件下,氮素转运率、贡献率均下降,仅氮胁迫转运率和贡献率增加。相同灌水量情况下,子粒吸收氮素量与施氮量显著正相关;水分胁迫条件下,表观土壤水分利用效率随施氮量的增加而下降,正常供水则相反;水分胁迫下的土壤水分利用效率极显著高于正常供水。     

水分利用效率分子标记在小麦不同种质材料中的分布

高水分利用效率（Water use efficiency,WUE）是丰产性和节水性的统一。为给小麦高WUE分子设计育种提供理论依据和技术支撑,利用与WUE相关QTLs紧密连锁的8个分子标记和与叶水势紧密连锁的2个分子标记,通过PCR技术检测了其在小麦进化种质、黄淮海麦区小麦品种（系）、高代小麦新品系和F₁代共81份小麦随机材料中的分布。结果表明,在10份小麦进化种质中,有9个WUE相关分子标记的出现频率均高于70%。在27个黄淮海水旱地区代表品种（系）中,有7个WUE相关分子标记的出现频率高于85%。在44份高代品系和F₁代中,有9个WUE相关分子标记的出现频率高于90%。在晋麦47×京东8号、济麦22×运旱22-23和济麦22×长6878杂交F₁代中实现了WUE相关分子模块组装。在81份小麦随机材料中,有9个WUE相关标记的出现频率高于85%,说明这些分子标记能够稳定遗传,可用于小麦WUE分子标记辅助育种。     

越冬期测墒补灌对冬小麦光合特性和水分利用效率的影响

为了解越冬期测墒补灌对冬小麦光合特性和水分利用效率的影响,于2013-2014年小麦生长季,选用高产冬小麦品种济麦22为材料,在大田条件下,依据0~40 cm土层进行测墒补灌。设置5个试验处理,即全生育期不灌水（W0）、越冬期不灌水（W1）、越冬期补灌至土壤相对含水量70%（W2）,越冬期补灌至土壤相对含水量75%（W3）及越冬期+拔节期+开花期各灌溉60 mm（W4）,其中W1、W2和W3处理在越冬期补灌基础上于拔节期和开花期分别补灌至土壤相对含水量的65%和70%,对不同水分条件下冬小麦叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、干物质积累、籽粒产量和水分利用效率进行了分析。结果表明,小麦各生育期总灌水量为W4＞W3＞W2＞W1＞W0。在灌浆中期,小麦旗叶净光合速率、蒸腾速率和气孔导度均表现为W4＞W2、W3＞W1＞W0,拔节期、开花期和成熟期干物质积累量表现为W4＞W2＞W3＞W1＞W0;W2处理开花后干物质积累量和对籽粒的贡献率与W4处理无显著差异,均显著高于W0、W1和W3处理;各处理籽粒产量表现为W4＞W2、W3＞W1＞W0;水分利用效率表现为W2＞W1、W3＞W4＞W0。依据0~40 cm土层进行测墒补灌,小麦越冬期土壤目标相对含水量达70%的W2处理的补灌水量低于W3和W4处理,籽粒产量和水分利用效率较优,分别为8 864. 46 kg·hm^-2和22.14 kg·hm^-2·mm^-1,是高产节水的最佳灌溉处理。     

极端干旱区滴灌量对冬小麦水氮利用及根系分布的影响

为明确新疆南部极端干旱区滴灌小麦的灌水量阈值,在常规沟灌(总灌量为3 750 m·hm^-2)的基础上,设计了四种减量滴灌模式(灌水量分别为3 376、3 000、2 625和2 250 m·hm^-2),分析了滴灌量对冬小麦产量、水氮利用效率及根系分布的影响。结果表明,土壤无机氮残留量因灌水量不同而异,灌水3 376和2 625 m·hm^-2时较低;各灌水条件下土壤无机氮残留量均随小麦生育期推进先降后升,在灌浆期达到最高,而后下降。随土层深度的增加,土壤中无机氮含量也逐渐递减。冬小麦水分利用效率随灌水量的增加呈先增后降趋势,灌水量在2 250 ~3 000 m·hm^-2范围内,随灌水量的增加,水分利用效率先逐步增加,而后下降。小麦根系长度随灌水量的减少呈递减趋势,当灌水量高于或低于3 000 m·hm^-2时,小麦根系出现早衰现象。     

原生动物在环境毒理学研究中的应用

环境毒理学一直是环境科学的重要分支,其研究成果对于确定污染物生物效应、作用机理以及制定环境监测指标都有重要意义。原生动物在环境毒理学研究中具有特殊的地位和作用。本文概述了原生动物在水体监测,污水净化及土壤环境评价等方面的应用,以及作为环境毒理学研究模式生物的独特优势,对原生动物在毒理学研究中的发展前景进行了展望。     

小米吸水特性及其与蒸煮时间的相关性

为了探索不同品种小米吸水率、吸水速率与蒸煮时间之间的关系,对7个谷子品种采用离心沥水法测定了1 h内不同时间的吸水率、吸水速率,采用直接蒸煮试验测定了米粒蒸煮开花时间,通过研究吸水率、吸水速率不同变化曲线、并将其与蒸煮时间进行相关分析及聚类分析。结果表明,7个品种小米0~2 min吸水率曲线急剧上升,2~60 min基本呈2种趋势上升,其中5个品种吸水率变化呈缓慢上升的S型曲线,其余2个品种吸水率变化趋于直线上升。小米2~20 min内的吸水率、吸水速率与蒸煮时间均呈极显著负相关关系,30 min后吸水率与蒸煮时间仍为负相关,而吸水速率与蒸煮时间为正相关。小米吸水特点为前期吸水快,后期吸水慢,每个品种小米2 min吸水率均是吸水率变化陡缓转变的拐点,2 min吸水速率均是吸水速率变化的高峰值,因此小米2 min的吸水率和吸水速率可作为其吸水的2个特征值;由于小米的吸水率与蒸煮时间呈极显著负相关关系,通常蒸煮时间短的类型蒸煮品质好,因此可以把谷子2 min的吸水率或吸水速率作为快速鉴定谷子优良蒸煮品质的方法,也可作为谷子品质育种中蒸煮品质的简单筛选方法。