施肥对碱化土油用向日葵光合特性及产量的影响

在碱化土壤条件下,研究了不同施肥措施对油用向日葵光合特性及产量的影响。结果表明,运用非直角双曲线模型对净光合速率进行模拟,拟合程度高(R²>0.99)。不同施肥处理油用向日葵的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均随光合有效辐射的增加而明显提高,之后趋于平缓,而胞间CO₂浓度持续降低。无磷(NK)处理下,表观量子效率和最大净光合速率最大;无钾(NP)处理下,暗呼吸速率和光补偿点均最高;氮磷钾(NPK)全施的条件下,光饱和点、产量、生物产量和增产率均最高,千粒重以生物有机肥处理最佳,而秕粒率则以无钾肥(NP)处理最低。从回归方程看出,施肥可以提高千粒重,降低秕粒率,增加光合产物的积累,提高产量。因此,在油用向日葵灌浆初期,在增施氮肥的基础上,合理配施磷钾肥和有机肥,可从改善其光合特征的基础上提升经济产量。     

冬小麦特征光谱对其全氮和硝态氮的响应

通过田间试验,测定了不同施氮水平下冬小麦冠层在6个典型生育期地上部分全氮和硝态氮含量以及冠层光谱,系统分析了单波段反射率、可见光和近红外波段组合而成的归一化植被指数(NDVI)、比值植被指数(RVI)等8种常见植被指数与相应时期地上部分全氮和硝态氮含量的相关性。结果表明,施氮量增加,全氮、硝态氮含量、冠层近红外波段反射率都随之增加,但当施氮量增加到300 kg/hm2(一次性施入)时,上述各项指标均降低;整个生长期中孕穗期在近红外区域反射率最高,与可见光波段反射率相差最大;6个生育期单波段510~1 100 nm反射率、NDVI、RVI等8种植被指数与全氮和硝态氮含量呈显著或极显著相关,植被指数的相关性较单波段高,且与全氮的相关性明显大于与硝态氮的相关性。选择NDVI(560 nm,760 nm)和NDVI(660 nm,760 nm)可以准确拟合冬小麦地上部分全氮和硝态氮含量,对前者的拟合度0.80,对后者的拟合度0.53。     

燃煤电厂脱硫石膏改良碱化土壤种植甜高粱的施用量研究

脱硫石膏改良碱化土壤种植甜高粱的田间试验研究表明,施用脱硫石膏可以有效降低土壤碱化度、总碱度和pH值,显著提高甜高粱的出苗率和产量。但是其改良效果并不与脱硫石膏的施用量呈正相关,脱硫石膏施用量过大反而会抑制甜高粱的生长发育。当每667m2的脱硫石膏施用量为1.72～1.79t时,对降低土壤碱化度、总碱度和土壤pH的效果较好。当每667m2脱硫石膏施用量为1.75t时,甜高粱出苗率和产量最高,分别达到78.41%和1265.18kg。实现改良碱化土壤效果较好,同时能够满足甜高粱生长发育的脱硫石膏每667m2施用量为1.75。     

基于水稻冠层NDVI的土壤盐碱化信息预测研究

通过测定不同盐碱化程度土壤上覆植被光谱特征和土壤的盐碱化指标,探讨了通过上覆植被光谱与土壤盐碱化信息的关系。试验结果表明,水稻冠层归一化植被指数（NDVI）从返青期到孕穗期逐渐增大,孕穗期达到最大,然后开始下降;水稻全生育期冠层NDVI与土壤表层全盐、电导率（EC）呈显著相关（相关系数平均分别为0.608 2和0.623 9）,孕穗期相关性达到最强;除返青期外,其它时期水稻冠层NDVI与土壤Na＋＋K＋呈极显著相关关系（平均相关系数为0.564 8）;全生育期水稻冠层NDVI与土壤HCO3-,Cl-,SO24-,Ca2＋和Mg2＋的相关性很差或不稳定,所以从分蘖期到乳熟期,根据冠层NDVI可以较准确地估测土壤全盐、EC和Na＋＋K＋,但不能准确估测土壤中的其它监基离子。     

盐化土壤微生物区系及理化性状对不同改良剂的响应研究

系统分析了脱硫废弃物、专用改良剂和不同量菌肥对盐化土壤的改良效应,结果表明:单施脱硫废弃物对土壤细菌和放线菌数量影响很小,但可以有效增加真菌数量;单施专用改良剂或菌肥后微生物数量增幅相对较大,改良剂效果优于菌肥;脱硫废弃物、改良剂和菌肥同时施用可以显著增加土壤微生物数量;单施脱硫废弃物和菌肥对土壤有机质和养分含量、作物收获后的指标影响很小;3种物料同时施用则可以显著提高土壤有机质和养分含量,向日葵的株高、径粗、盘径、实粒数和百粒重都有显著增加。在施用脱硫废弃物和改良剂的前提下,菌肥施用量为45 kg hm-2的处理对盐化土壤改良效果最佳,但与施用量为30 kg hm-2的处理差异不显著。     

不同施肥长期定位试验地夏玉米冠层光谱特征研究

以黄淮海地区典型冬小麦-夏玉米轮作区的长期定位施肥试验为研究对象,筛选对氮、磷、钾三种营养元素及产量最敏感的波段和生育期,为监测不同时期作物营养胁迫情况和估产提供依据。系统分析了氮、磷、钾单一养分缺乏和两种或两种以上营养元素同时缺乏时典型生育期夏玉米冠层反射光谱特征、收获后秸秆和子粒氮、磷、钾及产量的变化规律。结果表明,缺素使冠层光谱反射率在可见光波段增加,在近红外波段降低。作物秸秆、子粒含氮量和含钾量及产量与可见光波段反射率呈负相关,与近红外区域7601~300 nm反射率呈正相关;秸秆含磷量与各反射率的相关性不明显,子粒含磷量与冠层光谱之间无明显规律。整体上,560和810 nm分别为收获期作物含氮量在可见光和近红外两个区域的敏感波段,开花期为夏玉米氮素诊断的敏感时期;夏玉米钾素在可见光和近红外区域的敏感波段分别为680和810 nm,拔节期为诊断钾素的敏感时期。整个生育期各单波段反射率与产量均呈极显著相关关系,拔节期关系最密切。说明在明确主导养分限制的前提下,利用作物冠层光谱来监测氮素和钾素的丰缺以及准确估产是可行的。     

陕北农牧交错带土地利用变化环境效应

利用1986,1993,2003年3期Landsat TM遥感影像,在构建环境评价指标体系的基础上,借助地理信息系统技术,对陕北农牧交错带1986-2003年土地利用变化环境效应进行了分析。结果表明:陕北农牧交错带耕地、未利用土地和沙地面积不断减少,主要转化为林地和草地;居民及建设用地大幅增加,水体面积不断缩减。与此相应,生态系统功能严重退化,但环境逐渐好转,主要是人文因素逐渐增强了对环境的影响程度。土地利用格局中,耕地、林地、草地和沙地是影响环境的主要土地利用类型,其中林地、草地面积的增加是改善环境的主要原因,而沙地面积大、降水稀少成为城市化快速发展和社会经济发展以及环境保护的瓶颈,是限制环境改善或导致生态恶化的重要因素。     

黄土高原作物生长季近地层干湿状况变化特征

深入分析黄土高原近地层作物生长季干湿变化及其分布特征,为应对气候变化、保护生态与自然环境提供依据。基于黄土高原气候要素资料,应用Penman-Monteith模型计算作物生长季湿润指数,研究近地层干湿特征。研究区域作物生长季湿润指数从东南向西北依次减小。作物生长季近地层干湿状况的异常空间分布可分为以下3个关键区：高原东北部区、高原南部区、高原西部区,除高原东北部区外,近地层年平均湿润指数均呈显著下降趋势,分别在1978年和1979年发生了由湿变干的显著突变。作物生长季近地层干湿状况的3个空间分区中,近地层年湿润指数存在显著的3~4年的周期振荡;高原南部和西部区域还存在显著的5~6年和7~8年的周期振荡。黄土高原干旱化趋势腹地最大,边缘次之。干旱化呈现出明显从腹地向四周扩散状态分布特征。     

龟裂碱土地下水埋深、矿化度和盐分离子年内时空变化特征研究

探明龟裂碱地浅层地下水埋深、矿化度和盐分离子年内时空变化特征,为改良利用龟裂碱地水盐调控提供科学依据。以宁夏西大滩前进农场新垦龟裂碱地61.3hm2为研究区域,通过15个观测井监测浅层地下水水位、pH值、矿化度和盐分离子月间时空动态分布规律,数据显示,区域浅层地下水埋深北高南低,东高西低;东北最高,中间最低。区域浅层地下水矿化度北低南高,东低西高;东北最低,中间最高。地下水的类型主要属于Na+-Cl-型水,属于中性偏碱类型。年内地下水水位平均为0.96m,矿化度平均2.26g/L,其中3月份地下水水位最深1.71m,矿化度最小1.01g/L;11月份地下水水位最浅0.4m,矿化度最大2.82g/L。盐分离子以Na+、Cl-、SO2-4和HCO-3为主。总体来说地下水位与矿化度成定性关系,地下水位较浅时,相应的矿化度较高,盐分离子含量也较高;地下水位较深时,相应的矿化度较小,盐分离子含量也较低。     

核桃叶水浸提液对白术幼苗生长及光合作用的化感效应

【目的】探讨不同质量浓度核桃叶水浸提液对白术幼苗生长和光合作用的化感效应。【方法】通过盆栽试验,测定0,5,50和100mg/mL核桃叶水浸提液对白术幼苗形态指标、生物量、叶绿素含量和光合作用的影响。【结果】以质量浓度0,5,50和100mg/mL核桃叶水浸提液处理后,白术幼苗株高增量分别为3.65,4.03,3.68和3.42cm;地径增量分别为2.16,2.62,2.58和2.25mm。5mg/mL核桃叶水浸提液对白术幼苗的生长表现出明显的促进作用,其单株鲜质量达到了1.425mg;50mg/mL核桃叶水浸提液对白术幼苗的单株鲜质量、地上生物量、地下生物量和单株干质量均表现出微弱的抑制作用;100mg/mL核桃叶水浸提液对白术幼苗的生长表现出明显的抑制作用,对单株鲜质量、地上生物量、地下生物量和单株干质量的抑制率分别达到了23.4%,21.7%,28.3%和23.8%。5mg/mL核桃叶水浸提液处理下,白术幼苗叶绿素含量最高,为2.016mg/g,50和100mg/mL处理下其含量均有所降低;5和50mg/mL核桃叶水浸提液对白术幼苗叶片净光合速率和气孔导度均表现出促进作用,100mg/mL处理则表现出明显的抑制作用。【结论】核桃叶水浸提液对白术幼苗的株高、地径、叶绿素含量及净光合速率和气孔导度的影响均表现出低促高抑的双重质量浓度效应,推测叶绿素含量及光合因子的改变,是核桃叶水浸提液引起白术幼苗生长产生相应化感效应的生理机制之一。