脱硫石膏与聚谷氨酸配施对盐碱化土壤的改良效果

[目的] 探究脱硫石膏与聚谷氨酸（γ-PGA）配施对盐碱化土壤的改良效果,为改良西北地区盐碱化土壤提供理论和技术依据。[方法] 通过土柱模拟淋溶试验和盆栽模拟生长试验,从促进盐分淋洗,降低土壤含盐量,降低土壤pH值,改善土壤养分状况,促进作物生长的角度对脱硫石膏和γ-PGA配合施用对盐碱地的改良效果进行研究。[结果] 脱硫石膏与γ-PGA配施能进一步降低淋后土壤的pH值,提高Na⁺淋洗;可降低淋洗后HCO₃^-和Cl^-的含量,但提高淋洗后土壤SO₄^2-,Ca²⁺和Mg²⁺含量;有效降低淋后土壤钠吸附比（SAR）值。盆栽试验表明脱硫石膏与γ-PGA配施可显著增加玉米的株高、叶面积和干重,其中生长30 d时该处理玉米干重达到最大值,较对照处理增加了54.40%,较单施脱硫石膏和γ-PGA处理分别增加了40.27%和29.47%。此外,脱硫石膏与γ-PGA配施植株收获后土壤的pH值更低,且土壤N,P,K养分含量和土壤酶活性更高。[结论] 脱硫石膏和γ-PGA配施能起到较好的互补增效作用,进一步促进了土壤离子交换,降低了pH值,提高了土壤养分含量,促进了作物生长。     

小麦近缘染色体异附加系的磷效率及其机理研究

磷素缺乏是限制小麦高产的重要原因,而小麦近缘野生种往往表现出更好的耐低磷胁迫特性。本研究以通过盆栽实验初步筛选出来的9个磷高效的外缘染色体异附加系小麦为供试材料,以它们的亲本中国春(CS)为对照,在水培条件下对异附加系小麦在苗期的磷效率(包括磷吸收和磷利用效率)以及与磷效率有关的生理机制进行了研究。结果表明:(1)有6个外缘染色体异附加系材料(0226、0232、0244、0278、0282、0291)在水培条件下表现出了高磷效率;(2)在这6份磷高效的外缘染色体异附加系材料中有两份材料(0226和0232)在低磷条件下酸性磷酸酶的活性以及草酸和琥珀酸的分泌量都显著高于其亲本CS,而且在低磷条件下这两份材料的Cmin显著低于CS,说明这两份材料中添加的外缘染色体中包含与磷高效有关的基因,因此这两份外缘染色体异附加系可作为小麦育种材料,进而选育出高产的磷高效小麦品种。     

不同品种高粱幼苗在干旱复水过程中的生理生态响应

干旱适应能力不仅包括干旱胁迫期间的抗旱能力,也包括水分胁迫解除之后的恢复能力。以8个高粱品种为材料,采用盆栽称重控水法对高粱幼苗进行干旱及复水处理,通过测定生物量、相对含水量、水势、渗透势、光合参数等生理指标的变化分析不同品种高粱抗旱能力和旱后复水恢复能力的大小及其与干旱适应性的关系,并筛选出能有效指示干旱适应能力的生理指标。结果显示,干旱胁迫条件下,“辽杂21”生物量与对照相比无显著差异,抗旱能力较强;“甘蔗籽”和“Moench.cv.Gadambalia”高粱生物量分别下降38%、34%,抗旱能力较差。各品种高粱的相对含水量、水势、渗透势、叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度等均有所下降,复水后,这些生理指标恢复到对照水平,各品种开始恢复生长。由各生理指标与抗旱能力、旱后复水恢复能力和干旱适应能力之间的相关分析结果表明,高粱的干旱适应性与复水恢复性呈显著正相关(r=0.85),与抗旱性的相关系数是0.46,复水恢复能力在高粱干旱适应性中起着更重要的作用。高粱的抗旱性和旱后复水恢复性具有不同的生理基础,在干旱胁迫期间维持较高的净光合速率、较低的蒸腾速率有助于提高抗旱性,维持较高叶片相对含水量有助于提高旱后复水的恢复能力,叶片相对含水量、净光合速率可以作为筛选高粱干旱适应性的生理指标。     

干旱胁迫下氮肥对玉米叶片衰老影响及与碳氮平衡的关系

以玉米品种兴民18为研究材料,设置高氮和低氮两个氮水平,通过盆栽人工控水的方式进行干旱和复水处理,分析干旱胁迫下氮肥对玉米叶片衰老和叶片碳氮平衡的影响,研究碳氮平衡和叶片衰老及抗旱性的关系。研究结果表明,在干旱胁迫下,高氮处理下增加了玉米对干旱的敏感性,加快了干旱胁迫下玉米叶片的衰老进程;干旱胁迫下碳氮比显著升高,说明碳氮平衡可能参与了干旱诱导的叶片衰老调控。在干旱胁迫及复水条件下,干旱条件下高氮处理的碳氮比相较于低氮处理增加幅度更大,碳氮平衡受干旱破坏程度更严重,说明高氮并不能增加干旱胁迫后下部衰老叶片中的氮浓度,也不能缓解干旱胁迫引起的碳氮失衡。干旱胁迫下高氮导致碳氮失衡加剧,可能是高氮增加了玉米对干旱的敏感性和叶片加速衰老的原因之一。     

普通小麦品种籽粒矿质元素含量分析

山西省中部地区是山西小麦生产的重要地区,了解该区当前主栽小麦品种和骨干亲本的籽粒中矿物元素含量的基因型特点,对进一步选育富含铁、锌等元素的新品种具有指导作用。采用电感耦合等离子发射光谱仪(ICP-AES)分析了17个小麦品种的铁、锌、锰和铜元素含量。结果表明,供试材料中4种元素含量的变化范围较大,铁、锌、锰和铜的平均含量分别为38.19 mg/kg、29.30 mg/kg、38.44 mg/kg和6.89 mg/kg。其中,‘河东乌麦526’、‘京冬8号’和‘冬黑10号’的铁含量大于45 mg/kg,‘太10604’的锌含量最高为42.98 mg/kg,‘河东乌麦526’和‘冬黑10号’锰含量高于45 mg/kg,‘晋麦66’和‘冬黑10号’铜的含量较高,均高于8.50 mg/kg。籽粒中锰与铁、锰和锌元素含量间呈显著相关,其中锰和锌含量间呈极显著相关,相关系数为0.69,其他各元素间相关不显著。可以从小麦主栽品种中筛选高矿质元素含量的基因型,‘河东乌麦526’、‘京冬8号’、‘冬黑10号’和‘太10604’ 4个品种可作为进行籽粒富含铁、锌矿质营养小麦遗传改良的亲本。     

半干旱地区补充灌溉对冬小麦根系及耗水特征的影响北大核心CSCD

通过田间定位试验分析了不同生育期补充灌溉对冬小麦根系及土壤水分耗损特征的影响。试验共设4个处理,分别为雨养不灌溉（W0）、拔节期灌水30 mm（W1）、孕穗期灌水30 mm（W2）及拔节期灌水30 mm＋孕穗期灌水30 mm（W3）。试验结果表明：在平水年,拔节期—开花期冬小麦耗水量占整个生育期耗水量的42%,在丰水年下降到29%。而补充灌溉仅在平水年型下提高了拔节—开花期的耗水比例,减弱了分蘖的两极分化,增加了开花期冬小麦群体数量,实现了增产,其中又以W1及W3效果最为显著。综合2 a数据,灌水实现了增产但并未有效提高产量水分利用效率（WUE）。究其原因可能是,在半干旱地区,冬小麦增产增效的关键在于生育后期对深层土壤水分的利用,而补充灌溉并没有增加冬小麦深层根系,反而降低了对土壤深层水分的利用程度,从而导致产量增加但水分利用效率（WUE）并未同步提升。     

降解地膜和渗水地膜覆盖对中国北方主要旱地作物产量和水分利用效率效应的Meta分析

[目的] 明确降解地膜和渗水地膜的最佳适宜区域、适宜作物，以及和普通地膜的效应差异，为降解地膜和渗水地膜的应用提供理论指导。[方法] 通过文献检索，分析整理关于降解地膜和渗水地膜的田间试验研究成果，进行了Meta分析。[结果] 降解地膜覆盖的所有作物产量及水分利用效率均显著高于无覆盖；和普通地膜比，降解地膜覆盖下玉米减产，棉花增产，对其他作物产量无差异；在降雨量小于500 mm时，降解地膜覆盖下作物产量低于普通地膜，而降雨量高于500 mm时产量无显著差异。渗水地膜覆盖下玉米、小麦、谷子和高粱等作物的产量和水分利用效率均显著高于无覆盖；和普通地膜比，渗水地膜覆盖下玉米和谷子产量及水分利用效率高于普通地膜，尤其是谷子增产效果显著。在降雨量小于500 mm的地区，渗水地膜和普通地膜比增产显著，高于500 mm则无差异。降解地膜生育后期的土壤温度低于普通地膜，而渗水地膜在低温下增温效果优于高温，且整个生育期温度更适合作物需求。[结论] 降解地膜在降雨量大于500 mm的短生育期作物上基本可以替代普通地膜，但是在长生育期作物上及降雨量较低地区应用有风险；而渗水地膜应该优先在降雨量低于500 mm地区的短生育期高叶面积指数作物上应用。     

超表达水稻MGD基因(OsMGD)烟草植株的耐低磷胁迫能力

【目的】研究超表达OsMGD基因烟草植株在低磷条件下的生长情况,为明确OsMGD基因对植物耐低磷胁迫的影响机理奠定基础。【方法】通过构建表达载体pGWB2-OsMGD和农杆菌介导的转化方法,获得超表达OsMGD基因烟草植株,用磷浓度为5μmol/L的HS营养液对转基因烟草植株进行低磷处理后,研究转基因烟草植株MGD活性、脂质和脂肪酸含量、叶绿素含量、根系鲜质量、根冠比和磷含量的变化情况。【结果】超表达OsMGD基因烟草植株中MGD活性增加了1~3.5倍;在转基因烟草植株中,半乳糖脂(MGDG和DGDG)、磷脂和总脂肪酸含量均显著高于野生型植株,但是转基因烟草植株中的脂肪酸组分与野生型相比无显著差异。低磷处理后,转基因烟草植株的生长情况明显优于野生型植株,转基因烟草植株中叶绿素含量、根系鲜质量和根冠比均显著高于野生型;在正常和低磷条件下,转基因烟草植株中的磷含量与野生型相比无显著差异。【结论】超表达OsMGD基因能增加烟草植株的细胞膜脂含量,使植物体内累积大量半乳糖脂和磷脂,从而提高了烟草植株耐低磷胁迫的能力。     

不同水氮水平对马铃薯产量和水氮利用效率的影响

为了给马铃薯生产提供科学合理的水氮管理依据,以品种"大西洋"脱毒组培苗为材料,通过3个水分水平(90%,70%和50%的土壤田间持水量)和3个氮肥水平(不施氮,施N 0.2 g·kg~(-1),施N 0.4 g·kg~(-1))完全组合的盆栽试验研究了不同水氮水平对马铃薯产量和水氮利用效率的影响。结果显示:在同一水分水平下,中氮处理的块茎产量、整株生物量和水氮利用效率明显高于低氮和高氮处理;在同一施氮量下,随着土壤含水量的增加,马铃薯的块茎产量、整株生物量和氮肥利用率明显提高。在9种水氮组合方式下,正常水分和中氮处理下的块茎产量、整株生物量、氮肥农学利用率和氮肥偏生产力最高,分别为273 g·株~(-1)、359 g·株~(-1)、52.5 g·g~(-1)和143.9 g·g~(-1)。这说明90%的田间持水量和0.2 g·kg~(-1)土有利于马铃薯植株获得较高的产量和水氮利用效率。此外,中氮下较高的整株生物量和较低的收获指数说明:适量施用氮肥增加产量主要是因为其增加了整个植株同化物的积累,而非增加了同化物向块茎的分配。     

宁南山区生态产业的现状、问题及高质量发展对策

[目的]分析宁南山区生态产业发展现状和面临的问题,探索解决有关问题的对策,为该地区未来生态产业发展提供参考,并支撑区域生态保护和高质量发展。[方法]开展了大量的实地调查和研究,并多次组织相关专家学者、政府管理部门工作人员进行座谈和讨论,走访了一些企业员工及农民,查阅了有关文献资料,系统地总结了宁南山区生态产业的现状,分析其面临的主要问题,并探讨了相应的发展对策。[结果]近年来,宁南山区在生态建设方面取得了显著成效的同时,已经形成了旱地粮食作物生产、草畜业、特色经济林果、冷凉蔬菜及中草药5大主要生态产业。该区生态产业特色明显,主导产业初具规模且发展态势良好;草畜业、冷凉蔬菜经济效益较好,对提高农民收入和区域脱贫贡献较大,未来发展前景良好,因而发展潜力较大。然而,该区在部分领域还存在生态建设和生态产业发展脱节,生态产业布局和资源匹配不尽合理,产业发展的关键技术未能突破,科技支撑能力薄弱,产业人才缺乏等问题。[结论]未来该区域应加强产业布局优化和空间规划工作,协调有关政策法规;破解生态产业发展的关键技术限制因素,提高产业发展水平;发展新型生态产业,注重探索生态资源的开发利用;破解人才困局,解...