甘蓝、菜豆和玉米不同轮作组合对淡褐土细菌群落和作物产量的影响

为研究不同连作、轮作组合对土壤细菌群落和作物产量的影响,选择北方旱地常见种植作物甘蓝(C)、菜豆(B)和玉米(M),以3种作物轮作下甘蓝-玉米-甘蓝(CMC)、菜豆-玉米-甘蓝(BMC)、甘蓝-甘蓝-甘蓝(CCC)、甘蓝-玉米-菜豆(CMB)、菜豆-玉米-菜豆(BMB)、菜豆-菜豆-菜豆(BBB)、甘蓝-甘蓝-玉米(CCM)、甘蓝-菜豆-玉米(CBM)、菜豆-菜豆-玉米(BBM)、菜豆-甘蓝-玉米(BCM)共10种轮作组合为对象,利用IlluminaHiSeq高通量测序平台,基于16S rRNA基因序列扩增子测序,研究10种轮作模式下耕层土壤细菌群落结构和多样性的变化,分析其不同变化对作物产量的影响。结果表明:各处理间细菌OTU数目差异较小,丰富度间没有差异;前茬种植作物为甘蓝时,CCC处理特有OTU数为2,BMC处理特有OTU数为1;前茬种植作物为菜豆时,BBB处理无特有OTU,CMB处理轮作特有OTU数为1;前茬种植作物为玉米时,CCM、CBM、BCM处理均有1个特有OTU。BCM处理的土壤细菌丰富度指数(Ace指数和Chao1指数)显著低于CCC处理,但CCC、BCM处理与其余处理间无显著差异;与CCC处理相比,BCM处理的Ace指数降低了2.6%,Chao1指数降低了2.5%。CMC、BMC、CCC、BMB、CCM、BBM处理的土壤细菌多样性指数(Shannon指数)较CBM处理显著提高了3.3%~3.6%。与连作相比,CBM处理土壤细菌相对丰度和群落结构变化最大,BCM处理次之;与CCC处理相比,轮作能够降低土壤细菌丰富度和土壤细菌多样性。CMB和BMB处理细菌优势门(相对丰度>10%)为变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes),其余处理细菌优势门为变形菌门、酸杆菌门、拟杆菌门、厚壁菌门(Firmicutes);各处理相对丰度最大的门是变形菌门(25.0%~31.1%)。与连作相比,CBM处理显著降低酸杆菌门、绿弯菌门、放线菌门相对丰度,显著提高拟杆菌门相对丰度。属水平相对丰度聚类热图显示,CMC、BBB、CCM处理与BMC、BBM、BCM处理土壤细菌群落相似性较高,CCC、CMB、BMB处理与CMC、BMC、BBB、CCM、BBM、BCM处理群落相似性次之,CBM处理与其余9种处理细菌群落差异最大。前茬种植作物相同时,各处理产量均无显著差异,其中CMC、BMB、BBM处理产量最高。综合而言,菜豆-菜豆-玉米为最优轮作组合。     

海冰水盐分浓度及灌溉次数对土壤水分和棉花产量的影响

为了探讨环渤海地区海冰水灌溉技术,于2008年采用微区试验,研究了海冰水不同盐分浓度（1、3、5、7、9 g/L）和不同灌溉次数对土壤水分及棉花产量的影响。结果表明,采用海冰水灌溉能明显提高土壤水分含量,尤其以播种前灌溉和苗期灌溉效果最佳,当每次灌溉量为450 m3/hm2时,与不灌溉相比,土壤含水率增幅为22.85%～31.32%,可以有效缓解棉田春季旱情。不同处理的棉花,以盐分质量浓度1 g/L海冰水、灌溉3次的处理的产量、平均果枝数以及单颗棉桃质量3项指标均为最高,比不灌溉处理增产38.63%;其次为盐分质量浓度3 g/L海冰水灌溉2次的处理,增产率为 29.8%。随灌溉水矿化度增加,产量呈现递减趋势,盐分质量浓度为9 g/L、灌溉3次的处理与不灌溉处理相比出现显著减产,减产率为28.48%。综合考虑海冰水长期灌溉效应及海冰脱盐技术,建议采用盐分质量浓度3 g/L海冰水进行棉田灌溉,降雨正常年份以播种前和苗期2次灌溉为宜,每次灌水量450 m3/hm2,并要注意配合必要的灌溉和排水措施。     

长期施氮、磷、钾化肥对玉米产量及土壤肥力的影响

以1990年建立的国家褐潮土土壤肥力与肥料效益长期监测基地(北京昌平站)的长期肥料定位试验为研究平台,研究了不同施肥制度对玉米产量和土壤肥力的影响。结果表明,长期均衡地施NPK肥或NPK与有机肥配施,可以显著提高玉米产量和土壤有机质、全氮、全磷、速效氮、速效磷、速效钾等肥力指标,并能提高土壤微量元素的含量;而不均衡施肥(N、NK、NP、PK)导致相应的营养元素的耗竭。相关分析表明,在褐潮土上增施磷肥和有机肥对提高玉米产量具有重要的作用。     

聚乙烯地膜降解过程与机理研究进展

为探讨聚乙烯地膜的降解过程及影响因素,从聚乙烯材料的分子结构与特性入手,结合国内外最新研究进展,系统论述了聚乙烯分子的降解过程、产物、机理与作用因素。文章指出聚乙烯分子较高的结晶度与相对分子质量、较强的疏水性与分子间作用力是导致其难以降解的主要因素;其中,聚乙烯分子间共价键的氧化断裂是整个降解过程的限速反应。环境中较强的光能、热能、机械作用力等能够促进聚乙烯分子键的氧化断裂,使聚乙烯分子非结晶区及小型结晶区域解聚成亲水性低聚物或小分子,并最终在微生物作用下完全分解为CO_2、H_2O、CH_4、生物质等微生物代谢产物。深入系统开展聚乙烯分子降解机理的系统研究,不仅可以科学评价残留地膜对环境的影响,而且能够指导聚乙烯地膜配方改进,降低聚乙烯地膜残留污染。     

山西中晚熟区春玉米宜粒收品种筛选试验

2016年在山西忻州开展适宜粒收春玉米品种筛选试验,以先玉335为对照,对12个品种的抗倒性、灌浆、脱水特性及收获期籽粒含水率、产量、机收质量进行分析评价,旨在筛选出山西中晚熟区种植的适宜粒收的春玉米品种。结果表明,和育301、先玉1622的倒伏倒折率分别为2.4%,2.5%,灌浆速率均高于对照;生理成熟期(授粉后65d),和育301籽粒含水率为19.3%,先玉1622籽粒含水率(28.5%)高于对照,但其生理成熟后籽粒脱水速率高,在生理成熟后10 d籽粒含水率为24.48%,二者均达到适宜籽粒机收的水平;和育301、先玉1622的产量较对照分别增加9.1%,6.2%,且在大田机收条件下,其籽粒破碎率分别为4.3%,4.9%,籽粒含杂率分别为1.0%,0.6%,总损失率分别为2.2%,1.9%,符合《玉米收获机械技术条件(GB/T 21961—2008)》中规定的要求。和育301、先玉1622这2个品种倒伏倒折率低、籽粒灌浆快、生理成熟后脱水快、破损率和杂质率低、产量高,为山西中晚熟玉米区适宜粒收的品种。     

地膜覆盖导致旱地玉米减产的负面影响(简报)

通过对地膜覆盖导致旱地玉米减产的实例分析表明,覆膜处理提高了土壤温度,生育期明显提前,但在玉米抽雄前后遭受了重伏旱,影响了玉米正常授粉,最终导致玉米严重减产,连续两年减产率分别为73.6%和12.9%.试验区地膜覆盖玉米在抽雄前后受重伏旱的频率为15.9%,可能受"卡脖早"而导致减产的后果不容忽视.因此在半干旱地区应根据具体条件来合理选择和应用地膜覆盖.     

水分胁迫下梨、枣和葡萄叶片中甜菜碱含量的变化

 本研究表明, 在水分供应充足的条件下, 梨、枣和葡萄3 种果树叶片中均含有甜菜碱, 其中枣最高, 梨次之, 葡萄最低; 轻度水分胁迫诱导了梨成龄叶中甜菜碱水平增高将近1 倍; 枣和葡萄叶片中的甜菜碱水平对水分胁迫基本没有响应; 梨在水分胁迫下诱导的甜菜碱主要是由叶片独立合成的。     

苗期干旱和施肥对棉花生长发育的影响

以晋棉21号为试材,采用盆栽试验、大田仿真的方法,研究了棉花苗期水分干旱胁迫和施肥互作对棉花生长发育的影响。结果表明:①苗期干旱水分胁迫对控制棉花主茎生长速度、降低主茎高度、培育壮苗有明显作用;②棉花苗期水分干旱胁迫持续10~20 d,能有效减少6月份以前早期花蕾的脱落率,结果导致棉花群体吐絮高峰提前10 d左右,在施肥不足情况下,7月底以前形成的早期幼铃脱落率较高,但增加施肥具有降低脱落率的明显效果;③晋中为特早熟棉区,9月1-21日采收的棉花铃重、衣分和衣指相对较高,品质相对较好,通过苗期水分干旱胁迫与施肥技术的合理搭配,能使棉花吐絮高峰期集中在9月上、中旬,提高棉花优质铃比率,是晋中地区棉花高产优质栽培,充分发挥优质品种增产潜力的关键措施。     

不同移栽时期对山西早熟区春玉米生长及产量的影响

为了探索在山西早熟区无膜种植玉米的新模式及明确该地区玉米育苗移栽的适宜移栽时期,采用完全随机区组设计大田试验,以覆膜直播为对照,分析比较了不同时期露地移栽对玉米生育进程、株高、成熟期棒三叶叶面积与产量及其构成因素的影响。结果表明:各时期移栽玉米的生育进程均慢于对照。移栽具有降低株高与减小成熟期棒三叶叶面积的效应。在本试验条件下5月1日移栽玉米产量与对照无显著差异,较覆膜直播(CK)仅减少了7%。在早熟地区采用育苗移栽方法无膜种植玉米时必须注意当地晚霜对玉米幼苗的伤害,可以认为在该地区适宜的移栽时期应当是在当地晚霜之后抓紧时间尽早移栽。     

长期不同施肥制度对土壤微生物生物量碳、氮、磷的影响

通过设置在北京昌平区的长期肥料定位试验,研究16年的长期不同施肥制度下,土壤微生物生物量碳、氮、磷的状况。试验设置冬小麦-夏玉米复种连作和小麦-玉米→小麦-大豆复种轮作2种不同种植制度以及长期撂荒处理(CK0),其中冬小麦-夏玉米复种连作种植制度(种植方式Ⅰ)包括4个施肥处理,分别为:对照(CK,不施肥,但种植作物)、氮磷钾(NPK)、氮磷钾+猪厩肥(NPK+M)、氮磷钾+玉米秸秆(NPK+S);小麦-玉米→小麦-大豆复种轮作种植制度(种植方式Ⅱ)包括1个施肥处理为氮磷钾+种植方式Ⅱ(NPKF)。试验结果表明:1)长期撂荒土壤的有机质和全氮的含量、微生物量碳(SMB-C)和氮(SMB-N)均显著高于2种不同种植制度的农田土壤,但土壤微生物生物量磷含量较低;2)2种不同的种植制度中,施肥处理(NPK、NPKM、NPKS和NPKF)农田的土壤养分含量、微生物量生物量碳、氮、磷均高于不施肥但种植的农田(CK),与CK相比,NPK、NPK+M、NPK+S和NPKF处理的微生物量生物量碳增加了26%、70%、36%和46%,微生物量生物量氮增加了92%、251%、130%和159%,以及微生物量生物量磷增加了519%1...