保水剂和微生物菌肥配施对旱作燕麦土壤微生物生物量碳、氮含量及酶活性的影响

为探讨保水剂和微生物菌肥配施后旱作燕麦土壤微生物生物量碳、氮含量及酶活性的影响,在内蒙古黄土高原旱作农田设置不施用保水剂和微生物菌肥(CK)、保水剂和微生物菌肥配施(A)、单施微生物菌肥(B)和单施保水剂(C)4个处理,分析燕麦全生育期内0—10,10—20,20—40 cm土壤微生物生物量碳、氮含量及酶活性时空动态变化和产量变化。结果表明:(1)全生育期,土壤微生物量碳含量呈"双峰"曲线变化,峰值均出现在孕穗期和灌浆期;氮含量呈先降低后升高再降低趋势,苗期含量最高;过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶活性均呈"单峰"曲线变化,过氧化氢酶、土壤蔗糖酶峰值在孕穗期,土壤脲酶则在抽穗期。(2)除CK外,土壤微生物量碳、氮含量及过氧化氢酶、蔗糖酶和脲酶活性表现为0—10 cm10—20 cm20—40 cm,其中配施(A)对0—10,10—20 cm影响均显著(p0.05),单施(B、C)仅对10—20 cm土层影响显著(p0.05)。(3)10—20 cm土层,配施(A)与其他3个处理间差异均显著(p0.05),提高微生物量碳含量4.82%～40.28%、微生物生物量氮含量8.44%～68.66%、过氧化氢酶活性13.32%～60.16%、蔗糖酶活性10.45%～39.14%、脲酶活性12.40%～55.62%。(4)配施(A)能同时显著(p0.05)提高燕麦籽粒产量和生物产量,提高幅度分别为8.40%～20.12%和10.80%～25.09%。因此,保水剂和微生物菌肥配施在黄土高原旱作区具有较好改善土壤微生物活性效果,提高旱作燕麦产量。     

不同燕麦基因型源库关系对穗粒数形成过程的影响

为了解燕麦穗粒数形成过程与源、库特征之间的关系，连续两年以10个不同来源、熟期、穗型、株型、小穗数的燕麦品种为试验材料，测定三叶期至拔节期的幼穗分化阶段及抽穗期源库特征，采用方差分析、聚类分析、逐步回归分析等方法，分析不同燕麦基因型源库特征及对穗粒数形成过程的影响。结果表明，燕麦穗粒数形成过程存在基因型差异，幼穗分化较好品种的穗粒数较全部品种平均值高11.22%~65.43%；幼穗分化较好品种的光合势、干物质量、粒数叶比、收获指数显著高于幼穗分化较差品种，其中粒数叶比和收获指数是影响穗粒数形成的主要因素，粒数叶比和收获指数较全部品种平均值分别高0.99%~68.74%和0.85%~13.80%。综上所述，源库协调是燕麦幼穗分化良好的生理基础，可通过提高光合势和干物质量达到增源的目的，进而提高穗粒数。     

菌肥与腐熟秸秆对盐碱地燕麦渗透生理特性及产量的影响

为明确菌肥和腐熟秸秆对盐碱地燕麦渗透生理及产量的调节作用，以燕麦品种白燕2号和草莜1号为材料，分析了菌肥(F)、腐熟秸秆(S)及二者配施(FS)对燕麦不同生育时期植株K⁺、Na⁺、可溶性糖、有机酸含量及株高和产量的影响。结果表明，苗期和拔节期燕麦各器官K⁺和Na⁺积累量较高，且茎和叶的K⁺、Na⁺积累量均明显高于根部。与空白对照(CK)相比，S和FS处理均显著提高各时期燕麦根、茎、叶K⁺含量，显著降低Na⁺含量。F、S和FS处理对各时期两个燕麦品种植株可溶性糖含量也有显著影响。F处理显著增加了抽穗期和灌浆期两个品种植株总有机酸含量，尤其是草酸、乙酸、柠檬酸比例提高；S和FS处理下抽穗期燕麦植株总有机酸含量在第一年较CK显著提高，而第二年显著降低，主要是由草酸变化引起。F、S及FS处理在第二年均显著提高两个品种的籽粒、鲜草和干草产量，其中FS处理的增产效果最好。这说明腐熟秸秆配施菌肥有助于增强盐碱地燕麦植株的渗透调...     

硅对燕麦幼苗秆锈病抗病能力的作用

为探究硅在燕麦抗秆锈病过程中的生理功能,以易感秆锈病的燕麦品种‘ 坝莜1号’为试验材料,采用盆栽方法,分别浇灌含不同浓度(0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5和3.0 mmol/L)K₂SiO₃的营养液,测定燕麦幼苗秆锈病抗性,叶片光合性能,抗氧化酶活性及渗透调节物质的含量等指标。结果表明:接种秆锈菌条件下,施用1.5 mmol/L K₂SiO₃可显著提高燕麦幼苗抗秆锈病能力及叶片的光合特性、抗氧化酶活性和渗透调节能力。与0 mmol/L(CK)相比,燕麦幼苗干和鲜重分别提高90.91%和74.71%,叶片叶绿素含量提高18.67%,净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)和胞间CO₂浓度(C_i)分别提高51.47%、285.71%、285.71%和27.78%,最大荧光(F_m)、光化学效率(F_v/F_m)和光合性能指数(PI_ABS)分别提高19.62%、7.69%和5.84%,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性分别提高35.66%和28.88%,丙二醛(MDA)、可溶性蛋白及脯氨酸含量分别降低50.00%、27.45%和16.62%。总之,外源施用K₂SiO₃能提高燕麦抗秆锈病的能力,且以1.5 mmol/L为最佳浓度。     

不同基因型燕麦内源激素与灌浆期生理特性之间的关系

为探究内源激素含量对燕麦灌浆过程的影响,分别于2020和2021年,以9个不同基因型的燕麦品种为试验材料,设置大田试验,测定灌浆粒重、灌浆期光合特性、旗叶碳代谢酶(蔗糖磷酸合成酶SPS、蔗糖合酶SS)活性、生长素(IAA)、赤霉素(GA₃)、玉米素核苷(ZR)、脱落酸(ABA)含量及成熟期粒重,通过方差分析和聚类分析,探究不同基因型燕麦灌浆期生理特性、内源激素差异。结果表明：不同品种间,内源激素含量及其他生理特性差异均达显著水平(P<0.05),按照灌浆粒重,将供试的9个品种分为灌浆较强和较弱两类,其中灌浆较强品种到达灌浆盛期的时间较早,灌浆启动时间也早于其他品种;灌浆粒重拟合程度较好,灌浆过程中的净光合速率、碳代谢酶活性较高,粒重优于其他品种;灌浆较强品种单穗粒重较灌浆较弱品种高11.8%～176.5%;灌浆较强品种旗叶IAA、GA₃、ZR含量较灌浆较弱品种高12.6%～118.2%、7.2%～98.0%、21.4%～72.2%,(GA₃+ZR+IAA)/ABA较灌浆较弱品种高39.3%～311.9%。在各内源激...     

不同播期下水热因子对燕麦生长、产量和品质的影响

为了解不同播期下水热因子变化对燕麦生长、产量和品质的影响,以白燕2号裸燕麦品种为材料,于2018-2019年探究了5个不同播期（4月18、4月28日、5月8日、5月18日、5月28日）对燕麦生长、产量和品质的影响。结果表明：（1）随着播期的推后,燕麦生育期缩短5~14 d;播期每推迟10 d,营养生长期平均推迟5~9 d;燕麦拔节到抽穗期的降雨分配、全生育期降雨总量和苗期积温提高。（2）拔节到抽穗期的降雨量和整个生育期降雨总量增加有利于燕麦产量提高,分蘖到拔节期积温和拔节到抽穗期的降雨量与粗蛋白含量呈显著正相关,抽穗到灌浆期的降雨量与粗脂肪含量呈显著正相关,但灌浆到成熟期期间降雨不利于燕麦产量和品质的形成。（3）5月28日播种的燕麦生长表现最佳,株高、茎粗和籽粒产量分别较4月18日播种提高了21.57%、25.12%和24.91%;燕麦品质以5月18日播种表现最优,β-葡聚糖、粗蛋白和粗脂肪含量分别较4月18日播种平均提高了43.11%、9.22%和14.65%。总之,我国北方燕麦主产区不同的播期主要因为各生育时期的降雨量不同而影响燕麦产量和品质,其中拔节到灌浆期间的降雨量增加有利于燕麦粗脂肪和粗蛋白含量提高,燕麦全生育期总降雨量增加有利于产量形成。     

宽幅条播和种植密度对燕麦抗倒伏性及产量的影响

为明确宽幅条播对燕麦抗倒伏性和产量的调节作用及其适宜种植密度,于2019-2020年,通过裂区试验,设置2种播种方式（宽幅条播和常规条播）和三个种植密度水平［300×10株·hm^-2（D1）、450×10株·hm^-2（D2）、600×10株·hm^-2（D3）］,分析了播种方式与种植密度对燕麦植株抗倒伏性和籽粒产量的影响。结果表明,同一种植密度下,宽幅条播的燕麦茎秆机械强度、茎粗、壁厚均显著高于常规条播。在籽粒灌浆期,与常规条播相比,宽幅条播的燕麦基部第二节间机械强度在 D1、D2、D3下分别提高9.3%、11.6%和17.0%,茎粗分别增加7.3%、7.6%和7.3%,株高分别降低2.3%、1.9%和3.0%,重心高度分别下降 6.5%、7.8%和 6.0%。相比于常规条播,燕麦宽幅条播主要通过增加穗数来增产。在D1、D2、D3下,宽幅条播的两年平均产量较常规条播分别增加了8.6%、9.3%和14.5%。随着种植密度的增加,两种播种方式下燕麦茎秆机械强度、茎粗、壁厚均呈减小趋势,株高、重心高度、节间长均呈增加趋势,但宽幅条播的各指标变化幅度均小于常规条播。因此,生产中采用宽幅条播可显著提高燕麦茎秆抗倒伏能力和籽粒产量,适当增加种植密度,可实现燕麦抗倒性与产量协同提高;本试验条件下,宽幅条播燕麦达到最高产的密度为600×10 株·hm^-2。     

乳酸菌复合制剂对燕麦的促生作用研究

为了探明乳酸菌复合制剂在燕麦实际生产中的促生效果,于2021年分别在阴山北麓旱作区和黄土丘陵旱作区同时开展大田试验,设置常规施肥（A）、常规施肥+乳酸菌复合制剂（AB）、单施乳酸菌复合制剂（B）和不施肥（CK）4个处理,研究不同处理对燕麦出苗率、形态指标、干物质积累量及产量的影响。结果表明,在2个试验地中各处理变化趋势一致,与CK相比,AB处理显著提高燕麦出苗率、株高、茎粗、叶面积以及干物质积累量,黄土丘陵旱作区增幅更大。AB处理也显著提高了燕麦穗长、穗粒重、穗粒数、千粒重、生物产量及籽粒产量,黄土丘陵旱作区效果最佳。此外,2个试验地燕麦产量与出苗率、成穗率、株高、茎粗、叶面积和地上部干物质积累量呈显著或极显著正相关,其中黄土丘陵旱作区各性状与产量的相关性更高,且性状间也存在显著或极显著的相关性。     

保水材料对旱作谷子苗期生长特性及土壤水分的影响

在内蒙古清水河县进行大田试验,研究3种保水材料(聚丙烯酸钾、聚丙烯酞胺和腐殖酸)及不同施用年限对旱作谷子苗期生长特性及土壤水分的影响,筛选出适合该地区抗旱保苗的保水材料。结果表明,各保水材料处理均髓提高出苗率,2011年表现为A1>B1>C1>CK,较CK提高了7.57~12.88个百分点,2012年表现为A2>B2>C2>A1>B1>C1>CK,较CK提高了0.76~12.88个百分点,2013年表现为A3>B3>C3>A2>B2>C2>A1>B1>C1=CK,较CK提高了0.00~20.45个百分点;保水材料对谷子株高和鲜干重具有显著影响,且连续施入3年的效果优于施入2年和只施入1年的,但在株高方面,保水材料的年际效果差异不明显;保水材料可以提高0~100cm土层土壤含水量和贮水量,0~60cm各土层各处理差异明显。因此,3种保水材料均具有明显的蓄水保墒效果,提高谷子出苗率,促进谷子生长,以连续施用3年聚丙烯酸钾和聚丙烯酰胺效果最好。     

植被复垦对露天煤矿排土场土壤化学及生物学特性的影响

为探讨农牧交错带煤矿排土场不同植被复垦模式对土壤肥力的影响,以黑岱沟露天煤矿排土场不同植被类型(山杏+苜蓿(A1)、杨树+苜蓿(A2)、杨树+沙棘(A3)、杨树+披肩草+苜蓿(A4)、未复垦(CK))土壤为研究对象,通过简单相关分析和通径分析研究浅层(0—20cm)土壤化学性质和酶活性与土壤微生物量间的相关关系,揭示不同植被复垦下土壤微生物量差异的驱动因子,并采用土壤恢复指数(RI)评价不同植被复垦对露天煤矿排土场土壤质量的影响。结果表明:(1)与未复垦(CK)相比,不同植被复垦样地土壤有机质含量、碱解氮含量、土壤酶活性和微生物量均显著增加(p<0.05),但pH无明显变化规律且差异不显著(p>0.05),并且0—10cm明显高于10—20cm土层。(2)土壤微生物量碳、氮与土壤酶活性和有机质含量呈显著或极显著正相关关系,与pH和有效磷含量则均未表现出相关性。由于土壤微生物量碳和氮对有机质含量和蔗糖酶活性变化比较敏感,因此对土壤性质变化具有指示作用。(3)不同植被复垦土壤恢复指数在0—10,10—20cm土层分别表现为A3>A2>A4>A1和A3>A2>A1>A4。因此,杨树+沙棘(A3)和杨树+苜蓿(A2)复垦方式对矿区排土场土壤质量的改善较好。