花期前后不同干旱过程对玉米抗旱生理反应的影响

本试验对盆栽玉米分别进行了正常供水；花前水分胁迫、花后正常供水；花前正常供水、花后水分胁迫共3种水分处理，在玉米生长的拔节期、喇叭口期、花期及成熟期进行了生理特性测定，研究了花前花后水分胁迫对根系伤流量、生长参数、活力及叶片生理特性的影响。结果表明，花期是玉米开始衰老的关键时期。正常供水条件下，玉米的根系伤流液量、根系活力、CAT活性、POD活性及膜透性呈现上升趋势，在开花期达到高峰后开始下降。花前水分胁迫条件下，根系活力减弱，保护酶活性较低，MDA含量显著增加。花后水分胁迫条件下，玉米保护酶活性有大幅的减弱，花前水分胁迫对玉米生长的影响是花后补充供水难以恢复的。     

耕作措施与秸秆还田对小麦-玉米轮作体系土壤质量的影响

通过在陕西关中平原地区连续7年的田间定位试验,运用多元方差分析及因子分析法比较评价了冬小麦-夏玉米轮作体系下4种耕作措施(深松、旋耕、免耕、传统耕作)及2种秸秆管理措施(玉米秸秆还田、不还田)对土壤质量的影响。结果表明:玉米收获后0~20 cm土壤容重免耕处理最大,旋耕、翻耕处理次之,深松处理最小;秸秆还田0~10 cm土壤容重较不还田处理降低2.33%,达显著水平。小麦、玉米收获后0~20 cm土壤养分组、有机质环境组及酶活性组指标变量受不同耕作措施的影响均大于受秸秆管理措施的影响。传统耕作两季土壤质量均最差。深松、旋耕有一定后效,且有机质养分因子得分较高,免耕则相反。综合土壤质量、作物产量及经济效益,玉米秸秆还田/深松/旋耕/播种小麦-小麦秸秆高留茬/免耕/播种玉米模式适宜在该区推广。     

秸秆还田下减量施氮对作物产量及养分吸收利用的影响

秸秆还田条件下,采用多年田间定位试验研究了N肥减量施用对作物产量、养分吸收利用以及土壤表观N平衡的影响,旨在为关中小麦／玉米一年二熟轮作区合理施用N肥提供依据。结果表明：与常规施N处理（玉米季施氮187．5 kg·hm－2,小麦季施氮150 kg·hm－2）相比,2008—2011年三年中,15％减N、30％减N两个处理均未显著降低作物籽粒与秸秆产量;2010—2011年生长季中,15％减N处理降低了作物秸秆N、P、K周年总吸收量,增加了籽粒N、P、K周年总吸收量,其中籽粒P周年总吸收量增加达显著性水平;30％减N处理显著降低了籽粒N和秸秆N、K周年总吸收量,降幅分别为12．9％、41．9％、18．5％,在小麦收获后,30％减N处理的N素盈余量只有11．3 kg·hm－2,有潜在缺N危险。综合考虑产量、养分吸收利用及土壤表观N平衡,在秸秆还田条件下,15％减N处理的施N量（即玉米季施氮159 kg·hm－2,小麦季施氮127．5 kg·hm－2）为本地区最佳N肥用量。     

小麦和小黑麦籽粒的营养品质及其相关性分析

【目的】研究小麦和小黑麦籽粒中的矿质元素、蛋白质和植酸含量及其相关性,为提高小麦籽粒中微量元素的有效利用率提供科学依据。【方法】选取不同小麦主产区的31种面包型小麦(Triticumaestivum L.)和6种小黑麦(Triticosecale Wittmack)品种,分析了籽粒中全磷、全钾、微量元素、蛋白质及抗营养因子植酸的含量及其相关性。【结果】不同小麦品种间籽粒矿质元素、蛋白质和植酸含量均存在差异,其中锌、铁、植酸含量的变异较大,全磷、全钾以及蛋白质含量相对较稳定。小黑麦籽粒中微量元素含量不高,而植酸含量相对小麦品种而言较高。不同地区间各小麦和小黑麦品种籽粒中主要矿质元素含量较低且变异较大,新疆、青海等西北地区品种籽粒中植酸含量较高。所有供试品种籽粒中植酸与锌的物质的量之比均高于20;植酸与多种矿质元素含量呈显著正(或负)相关,且锌、铁含量间呈显著正相关。【结论】供试小麦品种籽粒中微量元素含量较低且变异大,因此通过生物强化提高的潜力较大;目前栽种的小麦和小黑麦品种的植酸与锌的物质的量之比高于20,这影响了锌的生物有效性,亟需降低;不同地区间小麦和小黑麦籽粒中主要矿质元素及植酸含量存在显著差异,选育品种时应考虑地区因素;另外,籽粒中锌、铁含量呈显著正相关,表明二者含量可以同时被提高。     

接种微生物条件下牛粪+麦秸堆腐过程有机组分的动态变化

大量排放的畜禽粪便若利用不当则会对环境构成威胁,经微生物发酵、制成高效有机肥料是粪肥与秸秆综合利用的一种重要方式.试验以牛粪添加不同比例的小麦秸秆为原料,在接种和非接种微生物的条件下进行堆腐.研究了腐解过程有机组分及腐殖物质的动态变化.结果表明,随着腐解进行,乙醇溶性组分含量逐渐降低;水溶性组分含量先升高再降低;半纤维素和纤维素含量随腐解进行呈现一定波动,但总体旱降低趋势;木质索含量呈增加趋势;全碳含量降低,腐殖物质碳占全碳的比例逐渐增加,H/F比值逐渐升高.秸秆的加入比例越高越有利于木质素的积累,牛粪所占比例越大则越有利于腐殖物质的形成.接种微生物可促进有机物料中各有机组分的分解,并有利于腐殖物质的形成.     

滴灌水溶肥对大棚黄瓜产量及品质的影响试验

黄瓜生产采用水肥一体化技术追施水溶性肥料既可提高肥料利用率、缓解土壤连作障碍,又可提高黄瓜的产量和品质,有利于实现农作物农药化肥“双减”目标。为了给水溶性肥料在黄瓜生产上的合理施用提供依据,作者开展了水溶性肥料对大棚黄瓜产量和品质的影响试验。试验结果表明,大棚黄瓜生产采用水肥一体化设施施用妙达大量元素水溶性肥料和盖美高中量元素水溶性肥料较常规施肥增产效果显著,黄瓜品质也有所提升。虽然水溶性肥料处理的成本增加了,但黄瓜利润较复合肥处理增加了3.8%。建议可在大棚黄瓜生产中推广使用水溶性肥料。     

添加石灰和秸秆对塿土有机碳固持的影响

【目的】研究作物秸秆与石灰配施对土壤CO₂排放、土壤有机碳（SOC）固持、土壤无机碳（SIC）转化的影响机制,以及SOC固持对初始SOC含量的响应。【方法】--采用室内恒温培养试验及稳定同位素技术（¹³C）,选用经16年不同碳氮水平管理,且长期进行冬小麦-夏休闲种植的2个供试土壤样品:S₀N₀土壤（不进行秸秆还田+不施用氮肥）和S₁N₁土壤（高量秸秆还田+高量施用氮肥:240 kg·hm^-2）,将S₀N₀土壤和S₁N₁土壤分别在添加秸秆（12 g·kg^-1）或不添加秸秆以及添加石灰（3 g·kg^-1）或不添加石灰的情况下于25℃黑暗条件中培养120 d。【结果】未添加秸秆和石灰时,S₁N₁土壤的CO₂累积释放量比S₀N₀土壤高出42.9%;添加等量秸秆不仅提高了S₀N₀土壤和S₁N₁土壤的CO₂累积释放量（81.6%,70.4%）,而且S₀N₀土壤CO₂累积释放量的增加幅度高于S₁N₁土壤,这说明秸秆的添加对初始SOC含量低的土壤即S₀N₀土壤的原SOC矿化影响更大。但是无论添加秸秆与否,石灰的加入使S₀N₀土壤和S₁N₁土壤的CO₂累积释放量分别降低了428.11和528.52 mg·kg^-1。与空白土壤相比,添加秸秆使S₀N₀土壤和S₁N₁土壤的SOC含量分别提高了2.95和3.19 g·kg^-1;但是与单独添加秸秆相比,同时添加秸秆和石灰使S₁N₁土壤的SOC显著降低了1.36 g·kg^-1,而对S₀N₀土壤的SOC含量没有影响。利用¹³C稳定同位素技术发现,添加秸秆能促使新形成SOC;其中,S₀N₀土壤中新形成的SOC含量比S₁N₁土壤高出0.77 g·kg^-1;然而与单独添加秸秆相比,同时添加石灰和秸秆后新形成的SOC与其相差无几,说明石灰的加入对秸秆的腐解不会造成影响。在S₀N₀土壤和S₁N₁土壤中,添加秸秆使SOC净固持量分别提高了3 066.3和2 480.53 mg·kg^-1;同时添加石灰和秸秆对S₀N₀土壤的SOC净固持量无显著影响,但是S₁N₁土壤的SOC净固持量则呈现下降的趋势。石灰的加入使S₀N₀土壤和S₁N₁土壤的CO₂释放量分别降低了469和529 mg·kg^-1,同时使SIC含量分别提高了443和566 mg·kg^-1。【结论】初始SOC含量低的土壤具有更高的固碳潜力;添加钙源能够与土壤CO₂通过化学反应生成无机碳—碳酸钙的方式从另一个角度达到土壤固碳减排的目标。     

作物残体与其生物炭配施对土壤有机碳及其自身矿化率的提升

【目的】本研究通过探讨小麦和玉米残体与其生物炭配施对土壤各组分有机碳及其自身有机碳矿化的影响,揭示其在土壤固碳和培肥方面的效应,为农田有机物资源合理利用提供理论支撑。【方法】采用室内恒温培养试验,共设置小麦或玉米残体(根茬、秸秆)和秸秆制成的生物炭单施(WS、WR、WB、MS、MR、MB),配施(WS+WB、WR+WB、MS+MB、MR+MB)以及对照(CK)构成的11个处理,培养期间测定土壤CO2释放量,培养结束后测定土壤总有机碳(TOC)、可溶性有机碳(DOC)、微生物量碳(MBC)、颗粒有机碳(POC)以及粗细颗粒有机碳含量(CPOC、FPOC)。【结果】添加玉米有机物料对土壤TOC、MBC、POC、CPOC和FPOC含量的增加作用普遍高于添加小麦有机物料。添加小麦或玉米秸秆对土壤TOC、POC、CPOC、FPOC含量的增加作用均高于添加根茬。单独添加生物炭,作物残体与生物炭配施和单独添加作物残体处理分别在培养的第4、8、21 d有机碳矿化速率最大,为有机碳矿化快速期,之后矿化速率减缓并逐渐趋于稳定。单独添加作物残体其有机碳累积矿化率最大,达到30%~46%;与对照相比,添加有机物料的各处理均显著增加了土壤TOC含量,其中添加生物炭处理土壤TOC含量增幅最大;单独添加小麦和玉米生物炭处理,土壤TOC含量分别显著增加34.4%和36.5%,但其有机碳累积矿化率仅为3%左右,土壤FPOC含量及敏感性指数在单独添加生物炭处理最高;小麦和玉米残体与其生物炭配施处理,土壤MBC和CPOC含量分别显著增加80.2%~199.2%,且其有机碳累积矿化率为12%~19%,介于生物炭和残体单施之间,土壤CPOC含量及敏感性指数均表现为配施处理最高。【结论】单独添加作物残体能够较好地补充土壤养分,但CO2释放量显著高于单施生物炭及配施处理;单独添加生物炭其有机碳累积矿化率较低,短期内对土壤养分的补充作用较小。作物残体与其生物炭配施可以较好地克服各自单独施用的弊端,尤其是玉米秸秆与其生物炭配施,在保证作物养分供应的同时能增加土壤碳库储量,对土壤肥力提升效果更好。     

低磷胁迫对熊猫豆生殖生长及某些生理特性的影响

在水培条件下研究了低磷胁迫对熊猫豆形态学及一些生理特性的影响.结果表明:低磷胁迫下,熊猫豆根、茎、叶及全株磷含量减小,开花期和成熟期延迟;叶面积减小,正常供磷条件下第一、第二和第三片三出复叶分别比低磷组高出21.38％、19.24％和26.76％;低磷条件下植株生物量减小,但根冠比显著增加至对照组1.5倍;根系活力和硝酸还原酶活性减小;但是低磷环境下其根系和叶片酸性磷酸酶(APase)活性显著增加,根系APase活性增加至220％;但根、叶的膜透性几乎没有变化.因此熊猫豆适应贫瘠可能主要是通过较大根系的构建,具有比较高的膜稳定性及提高酸性磷酸酶的活性而实现的.     

小麦-玉米轮作体系中秸秆还田方式对土壤肥力及作物产量的影响

【目的】探讨小麦-玉米轮作体系下不同秸秆还田方式对土壤肥力和作物产量的影响,旨在为促进小麦-玉米连续轮作区的农业可持续发展提供理论依据。【方法】在陕西关中地区,于2008-2010年采用2年4季的田间定位试验,以玉米秸秆不还田-小麦秸秆不还田为对照（CK）,比较玉米秸秆覆盖还田-小麦秸秆高留茬还田（T₁）、玉米秸秆直接还田-小麦秸秆高留茬还田（T₂）、玉米秸秆直接还田-小麦秸秆直接还田（T₃）3种秸秆还田方式对土壤碳储量、养分含量及作物周年产量的影响。【结果】与CK相比,3种秸秆还田方式下耕层（0～20 cm）土壤总有机碳储量（C_T）、土壤活性有机碳储量（C_L）、土壤碳库管理指数（CMI）及土壤全磷、硝态氮、速效钾含量和作物周年产量均增加。3种秸秆还田方式对C_T、C_L及CMI的影响表现为T₃>T₂>T₁;对作物周年产量的影响则表现为T₂>T₃>T₁;对土壤养分的影响无明显规律性,但是对速效钾含量的影响表现为T₂>T₃>T₁。【结论】综合考虑,在陕西关中小麦-玉米轮作体系中,玉米秸秆直接还田-小麦秸秆高留茬还田模式（T₂）是较优的耕作方式。