宁夏南部山区抗旱应灾农业技术体系的探讨

通过分析宁夏南部山区干旱气候规律及其对农业的胁迫效应，指出干旱灾害是宁南农业生产力水平低而不稳的重要原因；加强与气候条件相适应的农业技术的研究和改进，是宁南农业持续稳定发展的重要基础。结合多年来的旱地农业科技攻关研究工作，在对单项农业技术进行组装集成的基础上，建立了包括工程措施、生物措施、农艺措施、化学措施等四大措施紧密结合的宁南山区抗旱应灾农业技术体系，探讨了宁南山区抗旱应灾的主要技术策略。对于广大旱农地区提高农业系统防旱抗旱能力，实现农业高产稳产具有普遍指导意义。     

灰色灾变理论在宁南山区干旱气候预测中的应用

在分析宁南山区干旱气候特征及其对农业生产影响的基础上 ,借助灰色灾变理论分别建立了春旱、夏旱、秋旱、春夏连旱、夏秋连旱、全年旱等六种干旱类型的 GM( 1 ,1 )预测模型 ,并对 2 0 0 0～ 2 0 2 0年的干旱气候做出预测。经对 2 0 0 0年和 2 0 0 1年预测结果验证 ,吻合性良好。此外 ,提出了宁南山区抗旱防旱的综合农业措施。研究结果可对广大旱区抗旱减灾 ,促进农业生产发展提供科学指导。     

宁南黄土丘陵区旱地作物水分平衡特征与水分生态适应性研究

依据田间试验结果 ,对宁南黄土丘陵区主要作物水分平衡特征与水分生态适应性进行定量评价。结果表明 ,夏熟作物全生育期水分满足率 ,干旱年份为 5 5 9%～ 6 3 8% ,丰水年份为84 1%～ 86 4 % ;秋熟作物全生育期水分满足率 ,干旱年份为 6 7 7%～ 79 0 % ,丰水年份为92 1%～ 95 1%。水分生态适应性因作物类型和降水条件而存在差异 ,秋熟作物水分生态适应性指数高于夏熟作物 ,丰水年份的作物水分生态适应性指数高于干旱年份。旱地 6种主要作物的水分生态适应性指数排序依次为 :谷子 >马铃薯 >糜子 >胡麻 >豌豆 >春小麦。研究结果可为制定合理的旱区种植制度决策方案提供理论依据     

不同苜蓿品种头茬草土壤水分动态分析

通过对12个国内外紫花苜蓿品种头茬草土壤水分状况的分析研究,结果表明,不同品种之间头茬草土壤含水量与水分利用效率存在明显差异。头茬草不同土层深度土壤含水量变化呈现高一低一高的“V”字型变化,这种规律性变化与苜蓿根系发育特点、吸收特性有关。所有引进种的水分利用效率均大于地方品种会宁。抓好头茬草是获得苜蓿高产、优质、提高水分利用效率的关键。引进种能吸收深层土壤的水分,有较强的增产潜力和抗旱能力。     

宁南旱区生态农业建设与农业产业化研究

宁南旱区目前面临被退缩，水土流失加剧、荒漠化扩大、自然灾害频繁等生态环境问题，发展生态农业是实现此区农业可持续发展的必然选择。生态农业建设的关键技术包括调整土地利用结构，优化种植制度，强化基本农田建设，推行节水农业技术，加强水土综合治理等。在生态农业建设工程中，应注重发挥地域资源优势，培育苜蓿草产业、草食畜牧业、杂粮杂豆产业、优质淀粉产业、优质油料产业、特色林果产业、绿色农业等新型农业产业，促进生态效益与经济效益协调发展。     

西南旱地油菜间作紫云英和秸秆覆盖的生产效应

我国西南地区旱地的农田生态环境脆弱, 绿肥应用匮乏, 季节性干旱是限制油菜生产的关键因素。本研究在西南地区旱地引入冬季绿肥作物紫云英与油菜间作, 并结合秸秆覆盖, 探讨其对油菜光合特征、农艺性状、生物量、根系形态、油菜品质及产量的影响。结果表明, 间作紫云英和秸秆覆盖改善了油菜的根颈粗、叶片数、有效分枝数和单株角果数等农艺性状, 提高了油菜根系总根长、总根体积、总根表面积和平均根系直径等根系形态及蕾薹期和开花期的根、茎、叶生物量; 还提高了油菜苗期光合作用强度, 间作和秸秆覆盖处理的水分利用效率比油菜单作分别提高了31.12%和39.89%; 但对油菜品质的影响较小。间作、秸秆覆盖和秸秆覆盖下间作的油菜群体产量分别比单作提高10.30%、13.20%和40.16%。在西南地区旱地, 间作紫云英是提高油菜产量的可行途径, 而且结合秸秆覆盖的生产效益更明显。     

转ATCIPK23基因烟草植株钾素营养效率研究

通过考察转ATCIPK23基因烟草植株在不同钾浓度下钾及干物质积累的能力,研究了外源基因的导入对转基因烟草植株钾吸收能力的影响。结果表明,在低钾环境下,转基因株系具有明显的生长优势,烟株发育较快、根系发达、生物量较大、植株的含钾率也有明显提高,随着供钾量的减少,这种差异幅度逐渐增大。当供钾浓度为0.1 mmol·L^-1时,对照品种K326植株的平均钾含量为17.7 g·kg^-1,而转基因品系KA12为23.3 g·kg^-1,KA16为24.6 g·kg^-1,KA21为22.1 g·kg^-1,分别较对照品种增加了31.6%、39.0%和27.7%。钾吸收动力学研究表明,转基因植株与对照品种植株的最大吸收效率（V_max）差别不大,而最低浓度（C_min）与米氏常数（K_M）的差别较为明显。     

温室栽培中秸秆还田方式对作物生长及土壤碳氮的影响

为了探讨温室作物栽培中秸秆应用对作物生长和土壤肥力的影响,设传统耕作（CK）、秸秆覆盖地表（S）和秸秆掩埋到地下20 cm（I）3 个处理。结果表明：S 处理能显著提高南瓜叶片对光合有效辐射的响应。在小麦生长初期,各处理地上部和地下部生物量的大小均为S ＞ I ＞ CK,随着时间推移,I处理呈现减产的趋势。I 处理的小麦根总长、根表面积、根体积、根直径和叶面积均显著低于S 处理。S处理持续提高了土壤总碳含量,播种2 个月后比初始值升高了41.87%;I 处理和对照在小麦生长初期土壤总碳含量增加,但播种2 个月后土壤总碳含量开始减少,I 处理的土壤总碳含量比初始值降低8.87%。在小麦播种1 个月后I 处理和对照土壤总氮含量均有所提高,播种2 个月后3 个处理的土壤总氮含量均低于初始值。S 处理的碳氮比显著高于其他两个处理,有利于土壤碳的贮存。     

干旱胁迫下施钾水平对油菜生长特性、籽粒品质和钾素利用的影响

  【目的】  探究长期干旱胁迫下不同施钾水平对油菜生长、籽粒品质、钾素利用的影响,旨在明确不同钾肥水平下油菜通过调节生长和营养分配应对干旱胁迫的机制,为油菜抗旱栽培提供科学依据。  【方法】  以抗旱油菜品种油研57和干旱敏感品种川油36为试验材料,采用盆栽土培试验,每盆装风干土10 kg,设置K₂O施用量0、80和160 mg/kg土3个水平,并于花期开始控制土壤水分保持45%～50%最大田间持水量直至油菜收获,分别记为DK0、DK80、DK160,以施K₂O 80 mg/kg土,全生育期保持65%最大田间持水量作为对照,记为CK,对比不同施钾水平下油菜生长、产量、籽粒品质和钾素利用特征的差异。  【结果】  干旱胁迫严重抑制油菜生长,与DK0处理相比,两个油菜品种在DK80和DK160处理下根干重、总根长、根表面积、干物重和籽粒产量均显著增加。干旱胁迫导致油菜品质降低,与DK0处理相比,DK80和DK160处理下油研57籽粒油酸含量显著增加且芥酸含量显著降低。干旱胁迫引起油菜叶片早衰,花期早衰落叶钾分配比例显著增加并呈DK160 > DK80 > DK0的趋势 (P < 0.05),角果皮和茎钾分配比例大幅降低并呈DK160 < DK80 < DK0 (P < 0.05) 的趋势,导致油菜钾素利用效率显著降低。与川油36相比,抗旱品种油研57根、茎和角果皮维持较高钾分配比例,表现出更高的钾素利用效率,在干旱缺钾条件下籽粒产量和油酸含量显著高于川油36。  【结论】  干旱胁迫导致油菜根系生长受抑制,叶片早衰,进而影响产量和菜籽油品质。增施钾肥可在一定程度上缓解干旱的不利影响,提高钾素在叶片中的分配率,提高油菜籽粒中油酸含量并降低芥酸含量,从而提高籽粒品质。由于干旱胁迫引起油菜叶片早衰,大量钾素随叶片脱落未被再利用导致钾素利用效率降低。     

西南“旱三熟”地区不同保护性耕作措施对农田土壤生态效应及生产效益的影响

针对我国西南地区旱作农田土层浅薄、水土流失严重、季节性干旱多发等问题,以常规平作(T)、垄作(R)、平作+秸秆覆盖(TS)、垄作+秸秆覆盖(RS)、平作+秸秆覆盖+腐熟剂(TSD)、垄作+秸秆覆盖+腐熟剂(RSD) 6种措施作为处理,连续2年进行大田对比试验,研究不同保护性耕作措施对西南“旱三熟”种植区农田土壤生态要素、产量和水分利用效率的影响。结果表明, 保护性耕作措施可以有效地改善土壤有机质和养分状况,且对酸性土壤有一定的改良作用,其中有秸秆覆盖的4个处理显著增加了土壤有机质、全氮、全钾、碱解氮含量;可改善土壤水分状况,增强作物的抗旱节水能力,各处理0~80 cm土层2年平均贮水量排序为：RSD (258.82 mm) > TSD (252.40 mm) > RS (250.19 mm) > TS (246.66 mm) > R (239.19 mm) > T (235.87 mm);可降低7月份表层土壤温度,缓解夏季高温对玉米后期生长发育造成的伤害,其中有秸秆覆盖的4个处理对5 cm和10 cm土层温度有显著降低效应;可抑制杂草生长,具有良好的控草效应,其中TS、RS、TSD、RSD处理的杂草高度、密度和生物量均比T和R有极显著下降;可促进蚯蚓的繁殖和生长,使农田生态环境得到明显改善。总体来看,秸秆覆盖措施可以改善土壤肥力,并具有增加土壤贮水、调节土壤温度、控制农田杂草和促进蚯蚓生长的作用,垄作和腐熟剂在增加土壤贮水方面有明显效果。保护性耕作模式显著提高了作物的产量和水分利用效率,增加了经济收益。2年系统平均产量和水分利用效率排序为：RSD>RS>TSD>TS>R>T(CK),总产值和纯收入排序为RS>RSD>TSD>R>TS>T(CK)。在各处理中以RSD、RS两种模式的综合效果最好,在西南“旱三熟”种植区具有很好的推广前景。