蓖麻花芽分化和物候期的模拟研究?

以通蓖9号、通蓖6号、通蓖5号和中东为试验材料,利用作物生理发育时间恒定的原理,系统构建了蓖麻花芽分化和物候期的机理模型。模型用Bate函数来计算相对热效应,用高斯函数来计算光周期效应,引入温度敏感性、光周期敏感性、品种早熟性和灌浆因子4个参数。运用不同地点和年份试验数据对模型进行检验,结果表明：不同品种蓖麻生长锥伸长膨大期、花梗原基分化期、小花原基分化期、花粉粒和子房形成期、花粉粒充实完成期等花芽分化阶段和出苗期、开花期、结果期和成熟期等物候期的绝对模拟误差大多都在0～5d,根均方差不超过3d。     

生物炭配施氮肥对土壤物理性质及春玉米产量的影响

在包头和通辽试验点,设0、8、16、24 t/hm^2生物炭水平及0、150、300 kg/hm^2施氮水平,研究生物炭配施氮肥对土壤物理性质及春玉米产量的影响。结果表明,在0~20 cm土层,生物炭能够显著降低土壤容重,增加土壤孔隙度,且与氮肥存在交互作用。0~20 cm和21~40 cm土层,生物炭和氮肥均可显著提高土壤含水量和蓄水量,土壤持水性随生物炭量增加呈先增后减的趋势。生物炭和氮肥均可有效降低土壤三相比偏离值。炭氮配施可显著提高春玉米产量和氮效率,包头和通辽均以8 t/hm^2生物炭配施150 kg/hm^2氮为最大值,较单施氮肥增产20.07%和15.59%。     

NaCl胁迫对大麦幼苗生长及光合特性的影响

以耐盐品系12pj-118和盐敏感品系12pj-045为试验材料,研究不同Na Cl浓度胁迫下,大麦苗期生物量、盐害指数、光合特性等变化。结果表明,随着Na Cl浓度的增加,2个品系鲜重、干重、相对鲜重和相对干重均呈下降趋势。在各盐浓度胁迫下,耐盐品系12pj-118的鲜重和干重的降幅小于盐敏感品系12pj-045,相对鲜重和相对干重均大于12pj-045,盐害指数均显著低于12pj-045,说明12pj-118的耐盐性较12pj-045好。在给定模拟光1 000μmol/(m2·s)辐射强度下,两个品系的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和叶绿素含量均随Na Cl浓度的升高呈总体下降趋势,2个品系胞间二氧化碳浓度(Ci)变化不一致。耐盐品系12pj-118在较高盐浓度胁迫下,Pn、Gs、Ci、Tr和叶绿素含量的降幅均小于盐敏感品系12pj-045。     

西辽河平原区免耕秸秆还田方式对土壤微生物群落组成的影响

  目的  针对干旱半干旱西辽河平原区农田耕层存在的土壤质量问题,揭示不同免耕秸秆还田方式对土壤微生物类群分布特征的影响。  方法  设置浅旋秸秆不还田农户模式（CK）、免耕秸秆秋覆还田（MG）、免耕秸秆秋覆春二次粉碎还田（ME）、免耕秸秆秋覆春配施秸秆腐熟剂还田（MF）、免耕秸秆秋覆春二次粉碎配施秸秆腐熟剂还田（EF）5个处理,用田间小区试验的方法,研究免耕和不同秸秆还田方式对土壤微生物群落组成的影响。  结果  0 ~ 15 cm土层中4种免耕秸秆还田方式降低细菌操作分类单元数;15 ~ 30 cm土层中MF和EF细菌操作分类单元数较高,MF中增加节杆菌属（Arthrobacter）、芽单胞菌属（Gemmatimonas）和假平胞菌属（Sphingomonas）相对丰度,EF中增加Haliangium、溶杆菌属（Lysobacter）、Subgroup_10、Alistipes和拟杆菌属（Bacteroides）相对丰度;30 ~ 45 cm土层中4种秸秆还田方式均增加细菌操作分类单元数,增加了节杆菌属、拟杆菌属、Gaiella、硝化螺旋菌属 (Nitrospira) 相对丰度,但减少了Alistipes、Escherichia-shigella相对丰度。4种免耕秸秆还田方式降低0 ~ 15 cm土层真菌操作分类单元数,但增加15 ~ 45 cm土层真菌操作分类单元数;4种免耕秸秆还田方式降低了外瓶霉属（Exophiala）和被孢霉属（Mortierella）相对丰度,秸秆还田中新出现丝状真菌柄孢霉（Podospora）、角菌根菌属(Ceratobasidium)、Archaeorhizomyces,配施秸秆腐熟剂的2个处理新出现了粉褶蕈属（Entoloma）,并增加了裂壳菌属(Schizothecium)的相对丰度。试验区能对生长环境产生较大影响的细菌比真菌多。从细菌多样性看,免耕秸秆秋覆春配施秸秆腐熟剂还田后增加了产黄菌属（Flavobacterium）、Ruminococcus__gnavus_group、Methylophilaceae相对丰度,ME和EF对产黄菌属和Methylophilaceae相对丰度增加幅度较大;从真菌多样性看,CK中Mrakia和Myceliophthora物种相对丰度较高,MF中Peristomialis和Powellomyces 物种相对丰度较高,EF中Cercophora和Scytalidium物种相对丰度较高。  结论  免耕秸秆秋覆春二次粉碎还田及其施用腐熟剂措施可增加降解纤维素功能菌及菌根真菌多样性及相对丰度,对于西辽河平原雨养区春玉米田土壤微生物多样性、丰富度的提升具有积极作用。     

生物炭配施氮肥改善表层土壤生物化学性状研究

【目的】 探讨生物炭配施氮肥对土壤碳氮、生物学性质及春玉米产量的影响,阐明生物炭配施氮肥后,土壤碳氮含量及生化性质变化规律,旨在为合理培肥、改善土壤环境、增加春玉米产量提供科学依据。 【方法】 在内蒙古西部 (包头) 和东部 (通辽) 2个试验点进行大田试验,设生物炭用量0、8、16、24 t/hm2 4个水平 (分别记作C₀、C₈、C₁₆、C₂₄) ,设施氮量 0、150、300 kg/hm2 3个水平 (分别记作N₀、N₁₅₀、N₃₀₀) ,于成熟期测产,并于收获后分3个土层 (0—10 cm、10—20 cm、20—40 cm) 测定土壤碳氮含量、微生物量及酶活性。 【结果】 生物炭和氮肥对2个试验点0—10 cm、10—20 cm和20—40 cm土层有机碳、碳氮比、微生物量及酶活性均有极显著影响 (P < 0.01) ,且两者交互作用极显著。3个土层有机碳含量以及0—10 cm和10—20 cm土层全氮含量在各施氮水平随生物炭施用量的增加而增加。施加生物炭和氮肥均能显著提高3个土层的微生物量碳、微生物量氮、蔗糖酶活性、脲酶活性以及总体酶活参数,且随炭、氮施入量的增加呈先增后减的趋势;施用生物炭后0—10 cm和10—20 cm土层的微生物量碳、微生物量氮以及蔗糖酶、脲酶活性均显著高于20—40 cm土层。生物炭配施氮肥可显著提高春玉米穗粒数、百粒重及产量,2试验点产量均以C ₈N₁₅₀最大,包头和通辽分别为15.51 t/hm2和16.43 t/hm2。通过相关分析可知,春玉米产量主要与0—10 cm和10—20 cm土层的微生物量及酶活性有关。 【结论】 适量生物炭配施氮肥能够增加土壤碳氮储量、微生物量和酶活性,改善土壤微生态环境。炭氮配施能够提高土壤肥力,减少氮肥用量,本试验中以8 t/hm2生物炭配施150 kg/hm2氮肥为最佳施肥量。      

耐盐和非耐盐大麦幼苗叶片抗氧化及抗坏血酸–谷胱甘肽循环系统对 NaCl 胁迫的反应差异

【目的】研究NaCl胁迫下,耐盐和非耐盐品系大麦幼苗叶片抗氧化系统及抗坏血酸–谷胱甘肽循环的反应差异。【方法】以耐盐品系12pj-118和非耐盐品系12pj-045为材料进行了水培试验。营养液中设定了6个NaCl浓度:0、100、200、300、400、500 mmol/L。在大麦苗生长至3叶1心时,取样分析测定叶片中活性氧代谢、抗氧化酶活性以及抗坏血酸–谷胱甘肽循环变化。【结果】随着NaCl胁迫的增加,2个品系的O_2~-产生速率、H_2O_2含量和MDA含量均逐渐增加,耐盐品系12pj-118的增幅均小于非耐盐品系12pj-045;SOD、POD、CAT、APX、GR活性、As A含量、GSH含量和As A/DHA比值均呈先上升后下降的趋势。12pj-118的SOD、POD、CAT活性在各NaCl浓度胁迫下的增幅大于12pj-045,降幅小于12pj-045;12pj-118的APX、GR活性在同一盐浓度胁迫下的增幅均大于非耐盐品系12pj-045,降幅小于12pj-045;在各NaCl浓度下,12pj-118的As A含量和As A/DHA比值较对照增幅均大于12pj-045;GSH/GSSG比值呈波状变化,12pj-118在较高NaCl浓度下,仍能够维持较高的GSH含量和GSH/GSSG比值。显示12pj-118较12pj-045有较强的耐盐性。【结论】耐盐和非耐盐品系大麦叶片抗氧化及抗坏血酸–谷胱甘肽循环系统在NaCl胁迫下的反应不同。在一定范围内,随着盐胁迫增强,耐盐品系12pj-118叶片SOD、POD、CAT、APX和GR活性、As A和GSH含量增幅均大于非耐盐品系12pj-045,降幅小于12pj-045,表明叶片抗氧化及抗坏血酸–谷胱甘肽循环系统与大麦幼苗抗盐性密切相关。     

增密种植下浅埋滴灌水氮减量对玉米根、冠物质分配与水氮利用效率的影响

为探究增密种植下浅埋滴灌水氮减量对玉米根冠特性及水氮利用效率的影响，以传统畦灌常规施氮量(300 kg·hm^-2)和常规灌溉量(4 000 m³·hm^-2)为对照（CK）,采用大田裂区试验，以传统畦灌常规灌量40%（W1）、50%（W2）和60%（W3）为主处理，以常规施氮量50%（N1）、70%（N2）和100%（N3）为副处理，研究90 000株·hm^-2密度下浅埋滴灌水氮减量玉米根系分布、干物质积累转运、产量及水氮利用效率的变化特征。结果表明，不同土层根干质量均随灌溉量、施氮量的增加而增加，W2N3和W3N3处理20～40 cm、40～60 cm土层根干质量与CK的差异均不显著。吐丝前W2N3、W3N3干物质积累量与CK的差异均不显著，吐丝后W3N3显著高于CK,2018、2019年分别较CK高出9.74%和7.62%;W2N3、W3N2茎鞘、叶片转运量与CK的差异均不显著，W3N3处理2018、2019年茎鞘、叶片对籽粒贡献率则分别较CK提高了0.37%、0.43%和0.27%、0.56%。...     

灌溉方式对西辽河平原玉米产量和水氮利用效率的影响

为科学选择适于西辽河平原春玉米生产的灌溉方式,于2018—2020年在通辽市、赤峰市、兴安盟,采用3种灌溉方式——浅埋滴灌、膜下滴灌和传统畦灌开展试验,探究其对春玉米产量和水、氮利用效率的影响。结果表明,在玉米吐丝后,通辽市和赤峰市浅埋滴灌的干物质积累量显著(P<0.05)高于传统畦灌。浅埋滴灌下,玉米茎鞘干物质转运率和转运贡献率较膜下滴灌、传统畦灌分别高9.31%、15.25%和13.45%、29.07%,叶片干物质转运率和转运贡献率分别提高15.17%、32.38%和6.93%、47.82%。在3种灌溉方式下,春玉米吐丝前、吐丝后的干物质积累量均与产量呈显著(P<0.05)正相关。总的来看,浅埋滴灌下春玉米的产量较膜下滴灌和传统畦灌平均增产3.43%和7.43%,膜下滴灌较传统畦灌平均增产3.87%。在灌溉水利用效率上,浅埋滴灌和膜下滴灌均显著(P<0.05)高于传统畦灌;在氮肥偏生产力上,除2018年兴安盟试验点外,浅埋滴灌均显著(P<0.05)高于传统畦灌。综合产量、水氮高效利用等因素,浅埋滴灌的灌溉方式为西辽河平原和拟生态区适宜的灌溉方式。