不同冬小麦品种产量和氮素吸收利用效率差异

【目的】研究新疆南疆不同冬小麦品种产量、氮素吸收利用效率的差异及对氮肥的响应,为小麦氮高效育种、氮高效品种选择及氮肥优化施用提供参考依据。【方法】设置3个施氮量,选择新疆南疆种植12个品种（系）为材料,研究不同氮肥水平下不同小麦品种的产量、氮素积累量、氮素利用率、氮素吸收效率和氮素利用效率等指标差异。【结果】随着施氮量的增加不同品种收获穗数、穗粒数增加,千粒重降低,氮素积累量和产量增加;氮素利用率、氮素吸收效率和氮素利用效率随着施氮量的增加而降低。氮素利用率较高品种为新冬40号,新冬60号,15/6317。氮高效品种达到高氮效率的途径不同,在不施氮（N_o）条件下新冬40号,新冬60号,15/6317氮素利用率高主要是氮素吸收效率和氮素利用效率的共同作用,以氮素利用效率为主;在施氮条件下新冬60号和新冬40号在氮素吸收效率高来自其较高氮素吸收能力,而15/6317氮素利用率较高是氮素吸收效率和氮素利用效率的共同作用。【结论】不同品种达到氮高效的途径不同,针对不同小麦品种的氮素吸收和利用特性进行调控,提高小麦氮素吸收和利用效率。     

酵母菌载纳米铁去除水中2, 4, 6–三氯酚的性能

以酵母菌为载体,废弃烟叶提取物为还原剂,制备酵母菌载纳米铁(TB–Fe/SC NPs),并探究其去除水中2, 4, 6–三氯酚(2, 4, 6–TCP)的性能。结果表明：负载在酵母菌上的纳米铁为粒径(77.6±16.1) nm的球形颗粒;TB–Fe/SC NPs去除2, 4, 6–TCP主要包括吸附和氧化降解2种途径,符合拟二级反应动力学模型;溶解氧和羟自由基在TB–Fe/SC NPs氧化降解2, 4, 6–TCP中起重要作用;TB–Fe/SC NPs对2, 4, 6–TCP的去除率随温度的升高而增大,随2, 4, 6–TCP初始浓度的增大而减少,而反应体系的pH值对TB–Fe/SC NPs去除2, 4, 6–TCP的影响较小;TB–Fe/SC NPs用量为1.0~3.0 g/L时,2, 4, 6–TCP的去除率随TB–Fe/SC NPs用量的增大而增大;Fe3+、Mg2+、Ca2+和SO42–能促进TB–Fe/SC NPs去除2, 4, 6–TCP的反应,HPO42–、HCO3–和腐殖酸则对反应有抑制作用,而K+、NO3–和Cl–对2, 4, 6–TCP的去除影响不明显;TB–Fe/SC NPs能在室温下稳定储存6个月以上,重复使用6次后,2, 4, 6–TCP的去除率由80.54%下降到28.75%;在25 ℃和pH=5.0的条件下,3 g/L TB–Fe/SC NPs对20 mg/L 2, 4, 6–TCP的去除率和去除量分别为(80.54±0.39)%、(5.23±0.03) mg/g。     

社会经济系统磷元素流通及其环境效应研究：以山东省栖霞市为例

为研究县级尺度的社会经济系统磷元素流通及其环境效应。以山东省栖霞市为例,基于物质流分析与灰水足迹的理论框架与方法,构建栖霞市社会经济系统磷元素流通模型,并探讨各个子系统的磷元素流动特征、利用效率、环境排放等内容。结果表明:栖霞市2018年外源总磷投入达到了11 304.24 t,其中农业种植子系统所占比例95.9%,栖霞市输出的农产品与畜禽产品所含磷元素总量仅占其磷元素投入总量的16.5%,而剩余部分磷元素主要积累在当地的农业系统土壤中;栖霞市社会经济系统的磷元素利用效率相对较低,且不同子系统之间存在明显的差异,其中农业种植子系统和畜禽养殖子系统的磷利用效率分别仅为22.4%和29.3%;栖霞市社会经济系统对当地造成了严重的水土环境风险,其中当地水体中的磷元素所造成的灰水足迹总量达到了1.1×10⁹ m³,而当地果园面临着严重的土壤污染风险。因此,有效地减少磷肥使用量、提高资源利用效率等方式,能够有效地改善当地磷元素管理能力,减少当地的环境风险,从而更好地实现区域可持续发展和生态文明建设。     

叶用莴苣叶片对LED脉冲光的光合响应模型及光能利用

为探究LED脉冲光对作物光合特性的影响,探讨在不影响作物正常生长的前提下如何进一步降低能耗,提高照光效率,选用叶用莴苣(Lactuca sative L.)为试验材料,设置5个占空比水平(20%、40%、60%、80%和100%)和14个频率水平(1、2、4、8、16、32、64、128,256、512、1 024、2 048、4 096和8 192 Hz),共计70个处理,以连续光(占空比100%)为对照,探讨不同形式脉冲光对叶片净光合速率(Pn)的影响,并构建脉冲光占空比和频率与净光合速率之间的响应模型。通过对模型边际效应、交互作用以及光能利用率(LUE)的分析得出:占空比和频率都对 Pn 增长有促进作用,随着占空比和频率的增加,Pn也随之增加并最终趋于稳定状态直至与连续光处理的Pn无显著差异;占空比越高,叶用莴苣叶片的Pn达到饱和的频率越低;当Pn达到饱和状态时,脉冲光下的LUE要显著高于连续光。综上,占空比20%、频率512 Hz为最佳占空比与脉冲光频率组合。该结果可为优化LED植物节能补光灯光源参数设计及研发提供理论支撑。     

基于能值分析的“葡萄-灵芝”复合系统的生产效率及可持续性评价

为评价“葡萄-灵芝”复合系统的生态经济效益和可持续发展能力。本研究运用能值分析,从物质流、能量流、货币流3个角度比较分析“葡萄-灵芝”复合系统和葡萄单作系统的能值投入和能值产出。结果表明:“葡萄-灵芝(头部脱袋)”(模式C₁)和“葡萄-灵芝(全脱袋)”(模式C₂)2种复合系统与葡萄单作系统(模式M)相比,净能值产出率分别提高了31.48%、34.72%,能值投资率与产投比分别提高了0.95、0.90倍与0.31、0.35倍;能值自给率与环境负载率分别下降了47.42%、46.15%与57.98%、56.75%;可更新能值率与可持续发展指数分别提高了24.69%、24.03%和2.13、2.11倍。此外,模式C₁较模式C₂的净能值产出率低2.41%,可持续发展指数高0.46%。相比葡萄单作系统,“葡萄-灵芝”复合系统具有更强的经济活力与环境可持续性,在高水平高质量管理下的设施葡萄园选择适宜的食用菌品种套作,更能体现生态果园复合模式良好的系统活力和发展潜能,虽然系统自我维持能力较弱,受经济社会影响波动较大,果菌复合模式的发展与生产效率仍有提升空间。     

灌水定额和施钾量对膜下滴灌马铃薯产量及水肥利用效率的影响

研究膜下滴灌条件下马铃薯适宜的灌溉制度及施钾方案。于2021年03—06月在山东省日照市进行灌水定额和施钾量对膜下滴灌马铃薯产量及水肥利用效率影响的试验,设置3个灌水定额W1(5 mm)、W2(10 mm)、W3(块茎膨大期前5 mm,膨大期后20 mm)和4个施钾(K₂O)水平K1(180 kg/hm²)、K2(260 kg/hm²)、K3(340 kg/hm²)、K4(420 kg/hm²),共12个处理,每个处理3个重复。结果表明:1)随着灌水定额的增大,耗水量增加,W3处理比W1和W2显著增加23.66%和16.05%。同一灌水定额下,增施钾肥有增加耗水量的趋势(除W3K2外)。2)生育期内马铃薯钾素累积量呈“S”型变化,块茎膨大期前滴灌灌水定额小于10 mm、适量增施钾肥均有利于马铃薯钾素累积。在K4施钾量下,W3处理马铃薯钾素累积最多,与W1和W2相比,钾素利用效率提高17.74%和19.48%,钾素吸收效率没有显著差异,均接近40%。3)同一灌水定额下,马铃薯产量、水分利用效率均在K3处理下获得最大值,K3处理平均产量和水分利用效率分别为32 983.2 kg/hm²和110.3 kg/(hm²·mm),比K1、K2、K4处理分别提高9.53%、5.88%、13.16%和5.91%、3.15%、15.90%。4)同一施钾量下,马铃薯产量和钾肥偏生产力均在W3处理下达到最大值(除W1K1外),W3处理下平均产量和钾肥偏生产力分别为32 294.0和118.1 kg/kg,比W1和W2处理分别提高5.84%、4.02%和8.58%、8.70%。综合考虑马铃薯产量和水肥利用效率,在本试验条件下,马铃薯较为适宜的灌水定额为块茎膨大期前5 mm,膨大期后20 mm,钾肥施用量为340 kg/hm²。     

有机无机肥配施对精量穴直播水稻产量及氮素利用的影响

为探究有机无机肥配施对精量穴直播水稻产量及氮素利用的影响,2018—2020年,选用鸡粪型有机肥进行不同比例有机肥替代化肥田间小区试验。试验采用两因素裂区设计,主区为3个杂交水稻品种,分别是宜香优1108、F优498、德优4727;副区为不同比例有机肥替代化肥,在总施氮量150 kg·hm^-2水平下,设置100%化学N肥（M1）、75%化学N肥+25%有机肥（M2）、50%化学N肥+50%有机肥（M3）、25%化学N肥+75%有机肥（M4）和100%有机肥（M5）共5个处理,以不施N肥为对照（CK）。结果表明,随着有机肥比例的增加,3个品种的每穗粒数和产量均先增加后降低。对于宜香优1108,M2处理的每穗粒数最多、产量最高,2018、2019和2020年分别较M1处理增产2.92%、5.53%和8.07%。对于F优498和德优4727,M3处理的每穗粒数最多、产量最高,3年分别较M1处理平均增产9.13%、7.33%、7.21%和2.7%、6.03%、8.69%。施肥处理中均以M5处理的产量最低。对于氮素转运率,M2和M3处理水稻的氮素转运率增加,其中,宜香优1108在M2和M3处理下氮素转运率3年平均较M1处理提高9.40%和11.41%,F优498提高9.63%和19.18%,德优4727提高9.40%和18.03%。随着有机肥比例的增加,氮素表观利用率降低,氮素收获指数、氮素农学利用率和氮肥偏生产力均先增加后减少。宜香优1108在M2和M3处理下氮素收获指数3年平均较M1处理提高5.05%和5.54%,F优498提高4.53%和8.80%,德优4727提高4.88%和8.98%。由此表明,在精量穴直播下,有机肥与无机肥的合理配施能更好地调控水稻对养分的吸收利用,从而提高产量;宜香优1108采用25%有机肥替代化学氮肥时产量最佳,而F优498和德优4727采用50%有机肥替代化学氮肥增产效果更好。     

等高反坡阶措施下玉米水分利用效率对坡耕地土壤水分变化的响应

【目的】探明坡耕地等高反坡阶措施下作物水分利用效率对土壤水分变化的响应,为云南坡耕地作物种植提供科学依据。【方法】以玉米为供试材料,在2019－2020年进行大田试验,设置等高反坡阶措施（2个不同坡度布设等高反坡阶的坡耕地样地）与原状坡耕地无处理（1个未扰动的对照样地）两种处理方式,通过野外定位监测方法,分别在玉米播种前及拔节期、抽雄期、吐丝期、灌浆期和成熟期,使用时域反射仪（TDR-300）在坡上、坡中、坡下3个坡位随机选点测定0～10 cm、10～20 cm、20～30 cm和30～40 cm土层的土壤体积含水率,并分析作物群体光合势（LAD）、叶片瞬时水分利用效率(LWUE)的相关响应。【结果】等高反坡阶措施下玉米群体光合势（LAD）高于对照样地,其中以坡中促进效果最为显著,平均增幅为19.3%,且在生长后期保持相对较高的LAD并持续较长时间;等高反坡阶样地玉米蒸腾速率（T_r）与对照样地无显著差异,但净光合速率（P_n）、叶片瞬时水分利用效率（LWUE）均高于原状坡耕地样地;等高反坡阶样地土壤水分表现为坡中＞坡下＞坡上,布设该措施后土壤水分增高,平均增幅为24.4%,同时提高了土壤水分有效性以及中效水和易效水的占比(90%);LWUE与P_n、LAD呈极显著正相关（P<0.01）,与土壤体积含水率呈显著正相关（P<0.05）。通径分析表明,P_n和土壤体积含水率对玉米LWUE起主导作用,等高反坡阶措施可以提高P_n和土壤水分,进而获得较高的LWUE。【结论】布设等高反坡阶措施可以提高坡耕地土壤水分,使玉米叶片维持较高的光合作用并保持最佳的生理状态,可以提高作物叶片瞬时水分利用效率并促进玉米生长发育,进而为玉米干物质生产奠定生理基础。     

发酵豆粕替代鱼粉对大口黑鲈幼鱼生长、饲料利用和消化酶活力的影响

为研究发酵豆粕替代鱼粉对大口黑鲈生长、饲料效率、表观消化率和消化酶活力的影响,以枯草芽孢杆菌有氧发酵豆粕替代部分鱼粉配置5组等氮、等能的实验饲料。发酵豆粕的添加量为0%（FM组）、10%(FSM10组)、15%(FSM20组)、20%(FSM30组)、25%(FSM40组),分别替代0%、10%、20%、30%、40%的鱼粉。初始体质量(19.83±0.33) g的大口黑鲈,随机分成5个组,每个组3个重复,每个重复 30 尾鱼,每天饲喂2次( 7: 00和17: 00),养殖75d。结果显示：各组饲料系数无显著性差异,FSM20和FSM30组的均末重和特定生长率显著高于其他各组;各组蛋白质效率无显著性差异,FSM组的摄食量显著高于FM组,FSM40组的蛋白质沉积率和脂肪沉积率显著低于其他组;各组全鱼粗蛋白无显著性差异,在FSM20组出现最大值;FSM组的全鱼粗脂肪显著低于FM组;各组之间的蛋白质消化率和脂肪消化率无显著性差异,FSM30和FSM40的干物质表观消化率显著低于其他组;低于15%（FSM20组）替代,FSM组与FM组的蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活力无显著差异。     

云南烟叶可持续发展规范(STP)推广成效与启示

可持续发展是烟草行业现代化的发展方向,也是增强烟草行业核心竞争力的重要主题。笔者分析了2017—2020年云南省烟叶可持续发展规范(STP)的实施情况及对云南烟叶出口量的影响,总结了领导机制的建设、专项资金的灵活使用、人才队伍的建设、数字化管理平台的构建方面的主要做法。认为云南STP的实施间接地影响了全省烟叶安全性、生产方式及生产管理理念,云南烟叶出口适销率逐年上升。结合云南烟叶生产实际,为保障STP生产管理的有效实施,提出建立STP行业标准、强化劳动用工规范、推进质量追溯、以绿色销售拉动绿色生产。