播量和播期对苏中地区小麦生长发育及产量的影响

为确定苏中地区小麦最佳播期和播量,以获得最大产量。以春性弱筋小麦品种宁麦13为材料,采用2因素裂区试验设计,研究小麦生育期、农艺性状、叶面积指数、干物质积累量、产量及其构成等变化规律和相关指标间的相关性。研究结果显示,影响宁麦13生长和产量的主要因素是播期,其次是播量。播期显著影响小麦播种至出苗时间,播期越迟出苗越晚,播种至出苗时间最短为7 d,最长可达27 d。播期对产量、有效穗数、穗粒数影响极显著,对千粒质量影响显著,对结实率影响不显著;穗长、小穗数、第5节间长呈显著差异,第2节间长呈极显著差异,其他农艺性状差异不显著;扬花期单茎叶质量、单穗质量、LAI呈极显著差异,成熟期单茎叶质量、单穗质量差异不显著。茎秆形态特征、穗长、植株叶面积指数和干物质量,以及产量及产量构成因子之间相关性密切。总体来看,在本试验条件下,播量为300 kg/hm~2时,宁麦13在苏中地区高效种植的合理播种时间为11月中下旬;若播量为450 kg/hm~2,则在11月上旬至12月上旬均可播种。     

连续翻耕秸秆粉碎还田土壤物理性状及水稻产量

通过连续5年田间定位试验,研究了翻耕秸秆粉碎还田对稻麦两熟农田土壤物理性状、水稻产量及其构成因素的影响。结果表明,水稻收获时,翻耕秸秆粉碎还田处理能够有效降低耕层土壤容重、紧实度和土壤中固相部分所占比例,增加耕层土壤毛管孔隙度和土壤中气相部分所占比例。就水稻产量而言,翻耕秸秆粉碎还田处理较秸秆不还田处理有不同程度的提高,5年平均增产428 kg/hm~2,增幅为4.50%,主要是通过增加有效穗数和穗粒数来提高水稻产量。总之,本试验条件下,翻耕秸秆粉碎还田措施有利于改善耕层土壤物理结构,提高水稻产量。     

稻麦两熟农田径流养分循环利用模式的能值分析与生态补偿标准测算

为探讨稻麦两熟农田径流养分循环利用模式的运作可持续性和生态补偿标准,应用生产-生态系统能值测算方法,综合分析其环境安全性和运作持续性;结合生产运营实践,深入分析了基于生命周期过程的物能投入与输出,提出生态补偿依据;并基于能值收益差异估算出其持续运行的生态补偿标准。结果表明,与传统模式相比,径流养分循环模式的环境负载率降低39.62%,而能值可持续发展指数和环境安全性指数分别提高64.89%和36.73%。径流养分循环模式的生物辅助能投入增加42.16%,而污染产能降低了70.09%。养分循环模式的氮磷养分环境排放量分别降低34.85%和30.43%。同时,循环模式的净能值收益比传统模式低2.15×1016Sej·hm-2·a-1。研究表明,径流养分循环模式提高了环境安全性但降低了经济效益,其生态补偿标准应不低于4 153.78元·hm-2·a-1。     

水葫芦的生物学特征

长期观测水葫芦的生长情况,以探明水葫芦的生物学特征。结果表明,水葫芦在适宜条件下属无限生长型,每生长1张叶片平均需要有效积温52.0℃,在有效积温达544.4℃时叶片衰老死亡;单株水葫芦的分株生长与叶龄存在n-3的同伸关系,群体分株生长随有效积温的增加呈多项式曲线型增长;水葫芦从幼苗至第1次开花需要至少13张叶片的基本营养生长期,营养生长低于13张叶片时水葫芦不开花,花后植株在经过一段时间营养生长后,条件适宜时会再次开花。     

不同覆盖度水葫芦对水体环境的影响

通过设置不同覆盖度放养水葫芦的处理试验,分析其综合的环境效应,结果显示:在水面固定的情况下,水葫芦生物净产量和水体水分蒸腾量随放养覆盖度的增加而显著增加,但单位生物净产量随放养覆盖度的增加显著减少;水体沉积物、pH值、溶解氧及叶绿素含量均随放养覆盖度的增加而降低;综合考虑各因素水葫芦放养以水面的1/3覆盖度较为合理.     

南京夏季不同叶位凤眼莲叶片光合作用的日变化及其生态因子分析

利用Li-6400便携式光合作用系统,在南京夏季(2010年6-8月)晴天,分别选取人工种养凤眼莲的倒1叶、倒3叶和倒6叶,测定不同叶位叶片一天中不同时间净光合速率(Pn)等光合参数的变化,并将外界光强和气温与叶片的光合参数进行相关性分析.结果表明:凤眼莲不同叶位叶片Pn的日变化6月呈典型的单峰曲线,但是7月,8月呈现典型的双峰曲线,整个夏季凤眼莲叶片都出现了明显的中午光合作用的抑制现象——光合“午睡”现象,显示了凤眼莲为C3植物的光合特征.其中气孔导度(Gs)的日变化与Pn的日变化相似;蒸腾速率(Tr)的日变化在6月与Pn基本相似,但是7月,8月的Tr与Pn不同,呈现出单峰曲线,在15:00出现峰值;胞间CO2浓度(Ci)的日变化则与Pn的相反;而其不同叶位的Pn也存在一定差异,相对而言,倒6叶的Pn均明显低于倒1叶和倒3叶,而倒3叶的光合能力最强.相关性分析表明,不同月份影响光合的生态因子有差异.     

不同氮素累积量类型籼稻品种氮素吸收与分配特点

在水培条件下,分别以88个和122个国内外的籼稻代表品种为材料,测定植株的干物重(包括根系)、全氮含量及产量等,采用组内最小平方和的动态聚类方法对供试品种成熟期的氮素累积量进行聚类,分析不同氮素累积量类型品种间氮素吸收与分配的特点。结果表明:供试品种成熟期氮素累积量差异很大,可聚类为A、B、C、D、E、F等6类,类型间的差异均达到了显著水平。高氮素累积量类型籼稻品种氮素吸收与分配的特点为:①抽穗前、后吸收的氮素量大,抽穗后吸收的氮素比例较高,抽穗期氮素在根系中的分配比例低、在茎鞘叶中的分配比例高;②成熟期植株含氮率高,成熟期氮素在根系和穗中的分配比例较低、在茎鞘叶中的分配比例较高。     

江苏地区凤眼莲叶片光合作用对光照度和温度的响应

为太湖地区凤眼莲高产栽培技术提供技术支持,以江苏地区人工围养生长的凤眼莲群落为研究对象,在8月份其旺盛生长季节,采用LI-6400光合作用测定系统,以开放式气路测定了其不同叶位的净光合速率,以及功能叶片在不同光照度和温度时的光合曲线。结果发现,倒3~倒6叶都是成熟的光合功能叶片,其中倒4叶的最大光合速率(Pmax)、光补偿点(LCP)和表观量子效率(AQE)分别为(34.50±0.72)μmol/(m2.s)、(20.25±3.6)μmol/(m2.s)和0.053 2±0.001 4,均显著高于水稻和玉米;凤眼莲光饱和点为(2 458±69)μmol/(m2.s),也明显高于水稻,与玉米接近。认为江苏地区光合有效辐射和大气温度是限制凤眼莲生物量的重要环境因子。     

稻田消解沼液工程措施的水环境风险分析

为研究稻田消解沼液的能力及消解沼液过程中潜在的水体环境污染风险,该文通过田间定位试验,采取工程措施,监测并分析了稻田主要生育期消解沼液过程中田面水及不同深度下渗水总氮、铵态氮和硝态氮质量浓度变化情况。结果表明:1)稻田消解沼液的关键时期是施灌后的前3 d,总氮降解幅度达46.67%~78.36%,铵态氮降解幅度达47.52%~85.27%,且穗肥期消解速率大于基蘖期。施灌后3 d内若产生径流造成周边水体富营养化的环境风险较大,可采取封闭大田排水口或增加小区田埂高度5~10 cm等田间工程措施,控制地表径流产生量和产生时间,确保安全消解,实现农业面源污染源头减量减排。2)沼液消解量在200%BS处理(沼液氮量为常规施肥氮量的2倍,即沼液量705.88 t/hm2)以上,基蘖期和穂肥期对周边水体潜在的污染风险均高于常规施肥处理,100%BS处理(沼液氮量为常规施肥氮量的1倍,即沼液量352.94 t/hm2)与常规施肥处理相比潜在的环境污染风险稍低。因此,稻田工程措施消解沼液应采取少量多次的消解方式。3)稻田工程措施消解沼液对下渗水的污染风险主要集中在基蘖期,以铵态氮污染风险为主,硝态氮污染风险较小,污染程度因下渗水深度不同而有所差异。研究表明基蘖期稻田每次沼液消解量应控制在211.76 t/hm2以内,穗肥期稻田消解沼液能力较强,污染风险较小,单次消解量低于423.53 t/hm2在该试验的一个稻米生长周期内可视为安全的。该研究结果可为稻田沼液安全消解技术及农业面源污染源头减量减排技术提供理论支撑。     

高养分富集植物凤眼莲的农田利用研究

研究不同凤眼莲施用量条件下土壤养分变化以及小麦生长情况的结果表明:当凤眼莲施用量低于8.1kg·m-2,小麦出苗数不受影响;但当凤眼莲施用量超过8.1kg·m-2时,小麦出苗率显著降低。凤眼莲施用量为13.5kg·m-2时,尽管小麦出苗率显著降低,但由于具有较多的分蘖数和较高的每穗粒数,小麦最终产量与常规单施化肥处理间无显著差异。不同凤眼莲施用处理的土壤速效氮苗期差异显著,但分蘖期后处理间无显著差异;而速效磷和速效钾总体表现为随凤眼莲施用量增加而升高。此外,凤眼莲施用还可促进小麦茎秆对N、P、K的吸收和籽粒粗蛋白含量的增加。由此可见,凤眼莲是一种经济有效的农田有机肥料,其施用量以10.8～13.5kg·m-2为宜,施用后土壤N、P、K、有机质含量较高,且对产量影响不大,当季还可节约施用化学N141.75kg·hm-2、P36～45kg·hm-2,K可免施。