膜下灌水量对棉瓜套作模式下棉花叶片光合特性和产量的影响

以棉花甜瓜间作模式为研究对象,分析土壤水分变化对间作棉花叶片光合特性和产量的影响。结果表明,间作棉花中65%水分处理的叶绿素和类胡萝卜素质量分数相对较高,相同水分条件下间作棉花的叶绿素和类胡萝卜素质量分数均高于单作。间作棉花叶片的Pn、Gs和Ci均为65%处理的最高。间作棉花的Fm、Fv/Fo、ΦPSII大于单作,而NPQ小于单作,说明间作相比单作有更高的PSII光化学效率。65%处理的NPQ低于其他两个处理,有助于光合作用的提高。单作和间作条件下棉花的产量均在65%水分处理时较高,75%和55%处理的产量有所降低。     

土壤水分对玉米秸秆还田腐解率、土壤肥力及小麦籽粒蛋白质产量的影响

为提高玉米秸秆还田效果,通过防雨棚微区控水设施,研究了土壤水分对还田玉米秸秆腐解、土壤肥力及小麦籽粒蛋白质产量的影响,3个土壤水分水平分别为田间持水量的50%～55%(干旱)、60%～65%(轻旱)和70%～75%(适宜水分)。结果表明,小麦季还田玉米秸秆腐解速率表现为"快-慢-快"的变化趋势。随着土壤水分含量的增加,秸秆量减少率逐渐增加。秸秆腐解前期(0～70 d),干旱条件下秸秆量累计减少率、氮素释放率显著降低(P0.05);成熟期,不同土壤水分条件下秸秆量累计减少率及氮素释放率分别为66.50%～69.51%和75.88%～77.31%,不同土壤水分处理间差异不显著。与播前相比,成熟期不同处理0～25 cm耕层土壤有机质含量基本表现为降低趋势,但秸秆还田(RS)处理土壤有机质含量下降幅度较对照(CK)显著降低。与CK相比,RS处理0～25 cm耕层土壤有机质含量显著提高(16.1%～17.2%);不同生育时期土壤0～25 cm耕层的碱解氮含量显著提高(11.65%～23.10%);小麦籽粒蛋白质含量略有降低,籽粒蛋白质产量显著降低(4.63%)。在秸秆还田条件下,干旱处理的小麦籽粒蛋白质含量均显著高于轻旱和适宜水分处理。综上,还田玉米秸秆的腐解和氮素释放需要较好的土壤水分条件;土壤水分适宜时进行秸秆粉碎翻压还田有利于提高土壤有机质和碱解氮含量;干旱条件下秸秆还田导致小麦籽粒产量和蛋白质产量均显著降低。     

不同年代主栽冬小麦品种蜡质含量与生理指标的关系

为明确不同水分处理下不同年代主栽冬小麦品种在生育后期蜡质含量与主要生理指标的关系,选择建国以来河南中北部麦区不同年代主栽的6个冬小麦品种为试验材料,设置三个水分处理：W0,返青后不灌水;W1,拔节期灌水;W2,拔节和灌浆期分别灌水,研究了不同灌水下灌浆期冬小麦旗叶蜡质含量、气体交换参数以及籽粒产量和水分利用效率等指标变化。结果表明：旗叶表面蜡质含量与光合速率、蒸腾速率、叶水势和籽粒产量极显著负相关,与叶片温度呈极显著正相关,与叶片WUE和产量水平WUE相关不显著。在品种更替过程中,冬小麦旗叶蜡质含量先增加后降低,20世纪70—80年代品种蜡质含量最高,比其它年代品种高14.4%～86.9%,而籽粒产量比90年代后品种降低6.6%～23.0%,叶片WUE比其它年代品种降低11.8%～17.9%,产量水平WUE比90年代后品种降低6.8%～22.0%。水分胁迫增加了旗叶表面蜡质含量,使得旗叶光合速率降低,CO₂同化作用减弱,同化产物输出减少,最终引起籽粒产量降低。     

不同年代主栽冬小麦品种蜡质含量与生理指标的关系

为明确不同水分处理下不同年代主栽冬小麦品种在生育后期蜡质含量与主要生理指标的关系,选择建国以来河南中北部麦区不同年代主栽的6个冬小麦品种为试验材料,设置三个水分处理：W0,返青后不灌水;W1,拔节期灌水;W2,拔节和灌浆期分别灌水,研究了不同灌水下灌浆期冬小麦旗叶蜡质含量、气体交换参数以及籽粒产量和水分利用效率等指标变化。结果表明：旗叶表面蜡质含量与光合速率、蒸腾速率、叶水势和籽粒产量极显著负相关,与叶片温度呈极显著正相关,与叶片WUE和产量水平WUE相关不显著。在品种更替过程中,冬小麦旗叶蜡质含量先增加后降低,20世纪70—80年代品种蜡质含量最高,比其它年代品种高14.4%～86.9%,而籽粒产量比90年代后品种降低6.6%～23.0%,叶片WUE比其它年代品种降低11.8%～17.9%,产量水平WUE比90年代后品种降低6.8%～22.0%。水分胁迫增加了旗叶表面蜡质含量,使得旗叶光合速率降低,CO₂同化作用减弱,同化产物输出减少,最终引起籽粒产量降低。     

硅调控植物耐盐碱机制研究进展

盐碱胁迫会抑制植物的光合作用和正常生长发育,而硅对盐碱胁迫下植物的生长有重要调节作用。国内外研究结果表明,添加外源硅能有效促进盐碱胁迫下植物的光合作用,减少水分散失并促进有机渗透调节物质的合成,还能抑制植物体内积累过多的Na~+,使K~+/Na~+维持在平衡水平,从而缓解渗透胁迫;同时能提高植物体内相关抗氧化酶的活性,促进抗氧化物质合成,抵御氧化胁迫,达到提高植物耐盐性的目的。本文对这些研究结果进行了综述,并建议将现代遗传学、分子生物学、基因组学、蛋白质组学、代谢组学和传统生理生化手段结合起来,从更深层次揭示硅调控植物耐盐碱性的机理。     

中国小麦优势区域生产格局及施肥现状研究

为了解中国小麦种植优势区域生产格局变化和小麦施肥研究现状，科学指导小麦生产管理，依托中国知网（CNKI）数据库、中国农村统计年鉴及2022年国家科学施肥指导意见，对中国小麦产量与施肥研究相关数据进行整合分析。结果表明，2011-2021年中国小麦种植面积持续稳定在2 400万hm²，小麦总产量和单产除2016-2018年有所波动外，其余年间均表现为稳步增产趋势。根据文献研究和各地区小麦总产量占比，将小麦主产区划分为西北、华北、西南和长江中下游4大麦区。2018-2021年华北冬小麦区年均种植面积、总产量和单产均最高，分别为1 210万hm²、7 806万t和6 104 kg·hm^-2，其中河南省各项指标稳居第一。文献资料关键词共现情况显示，近年来小麦产量、肥料利用率和栽培技术依然是国内小麦施肥研究重点。2012-2022年小麦施肥研究文献年发表量均在230篇以上，其中2021年为383篇。文献发表量趋势表现为2012-2014年逐年上升，2015-2022年有不同程度波动，其中华北麦区的研究机构分布广泛，总发文量占全国49.4%，其次是西南麦区。另外，统计数据显示小麦施肥研究论文类型以基础与应用基础研究为主，偏重技术推广应用。对比2012-2022年文献中实际施肥量与国家推荐施肥量，各麦区氮磷钾肥用量普遍下降，化肥减施和化肥替代效果明显，但部分地区或农户仍存在不合理施用氮磷钾肥的现象。总体而言，2012-2021年小麦优势区域生产格局稳定向好，化肥施用量仍需不断优化。