三种药用甘草种子位置效应对幼苗建植特性的影响

通过对甘草属3种植物,光果甘草、胀果甘草、乌拉尔甘草植株不同部位种子的萌发特性、幼苗生长特性、叶绿素含量、叶绿素荧光参数的测定和比较,探讨了3种药用甘草植株不同部位种子的萌发策略、幼苗的生长适应性,为更清楚地认识甘草属植物种子萌发与幼苗建植策略提供科学依据。结果表明,1)光果甘草植株中、上部,胀果甘草和乌拉尔甘草植株中、下部种子具有较高的出苗率,是种子繁殖的主要保障,但存活率无差异。2)具有较高出苗率的种子萌发形成的幼苗具有较大的生物量、较长的根长,且根冠比也相对较高,其分配到地下部分生物量多于地上部分,发达的根系可增强幼苗的抗逆性和对环境的适应性;而地上部分叶片的叶绿素相对含量、可变荧光(F_v)、最大荧光产量(F_m)、PSⅡ光化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ潜在的光化学活性(F_v/F₀)和光反应阶段电子传递的速率也相对较高,荧光动力学曲线也反映出其具有较强的荧光强度、电子捕获和光能利用率,进而增强了幼苗建植能力。3)具有较低出苗率的种子萌发形成的幼苗具有较高的株高,较多的叶片数,可以通过优先占领空间和光源来维持生长。综上所述,3种药用甘草不同位置的种子具有不同种子萌发和幼苗生长策略,这对野生甘草自然种群的幼苗建植和种群更新有着重要的生态学意义。     

遮荫处理对葛根光合及抗氧化特性的影响

设置3个光照强度,研究葛根在引种栽培中对光环境变化的响应和适应性。结果显示,叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量和光合色素总量随遮荫程度的增加呈上升趋势,但叶绿素a/b变化则相反;葛根净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)和蒸腾速率(T_r)随遮荫程度的增加呈下降趋势,而胞间CO₂浓度(C_i)则随之上升;葛根叶绿素荧光参数初始荧光(F₀)、最大荧光(F_m)、可变荧光(F_v)、光合效率潜能(F_v/F₀)、最大光化学效率(F_v/F_m)和PSⅡ实际光化学效率(Φ_PSⅡ)均随遮荫程度的增加而升高。随遮荫程度的增加,葛根叶片可溶性糖、可溶性蛋白和游离氨基酸含量降低,而丙二醛含量和电导率上升;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)等抗氧化酶活性随遮荫程度的增加呈下降趋势。综合可见,严重遮荫在一定程度上对葛根生长造成胁迫,引种栽培中要防止光照强度过低对葛根的不利影响。     

葎草幼苗光合生理特性对铬胁迫的响应

以葎草幼苗为对象,采用盆栽法研究不同铬浓度(Cr³⁺)(分别为0,50,200,300,500 mmol/L)下葎草幼苗叶片光合生理特性的变化。结果表明,1)在低浓度(50 mmol/L)Cr³⁺胁迫下,植株的净光合速率(P_n)、瞬时水分利用率(WUE_i)显著高于对照,而气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)、气孔限制值(L_s)、胞间CO₂浓度(C_i)及叶绿素含量与对照无显著差异。2)在中浓度(200~300 mmol/L)Cr³⁺胁迫下,各光合参数及叶绿素含量呈下降趋势,且光下最小荧光(F_o')、光下最大荧光(F_m')、初始荧光(F_o)、最大荧光(F_m)、可变荧光(F_v)、PSⅡ的潜在活性(F_v/F_o)、最大光化学量子产量(F_v/F_m)和光化学淬灭(qP)逐渐减小,但L_s和WUE_i随胁迫浓度的加重呈先升后降的趋势,C_i呈先降后升的变化,而E_TR和丙二醛(MDA)含量则呈上升趋势,此时非光化学淬灭(qN)的变化没有规律。3)在高浓度(500 mmol/L)Cr³⁺胁迫下,P_n、T_r、L_s、WUE_i、MDA含量、叶绿素含量及qN均下降,C_i上升,且F_o'、 F_m'、F_o、F_m、 F_v、 F_v/F_o、F_v/F_m和qP也显著增加。因此,低浓度Cr³⁺在一定程度上促进葎草幼苗生长,但随着Cr³⁺浓度增加,植株的气体交换参数、MDA含量、叶绿素含量及叶绿素荧光参数等光合生理特性具有显著不利影响,尤其是在高浓度Cr³⁺胁迫下,植株的生长受到严重抑制。     

施氮量对柳枝稷叶片叶绿素荧光特性及干物质积累的影响

研究施氮量对柳枝稷叶绿素荧光特性及干物质积累的影响,对提高盐碱地柳枝稷光能利用效率及生物质产量具有重要意义。在宁夏银北地区采用大田试验,以Cave-in-Rock品种柳枝稷为供试材料,在无氮添加(0 kg·hm^-2,N₀)、施低氮(60 kg·hm^-2,N₆₀)、中氮(120 kg·hm^-2,N₁₂₀)和高氮(240 kg·hm^-2,N₂₄₀)共4个施肥水平下,比较了开花期和成熟期柳枝稷叶片叶绿素荧光参数和干物质积累动态变化,采用灰色关联度分析法对柳枝稷叶片叶绿素荧光参数与干物质积累量进行研究。结果表明:与N₀相比,在N₆₀、N₁₂₀和N₂₄₀处理下柳枝稷开花期和成熟期叶片PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ实际光化学量子效率(Φ_PSⅡ)、潜在活性(F_v/F_o)、光化学猝灭系数(qP)、非光化学猝灭系数(NPQ)和干物质积累量均显著性提高,在N₂₄₀处理下达到峰值,而热耗散量子比率(F_o/F_m)显著性降低。在柳枝稷开花期,随着施氮量的增加,柳枝稷叶片PSⅡ潜在活性(F_v/F_o)显现出先上升后逐渐下降的总趋势。在N₁₂₀处理下柳枝稷叶片PSⅡ潜在活性(F_v/F_o)最大,为3.13,较N₀处理显著提高了16.26%。柳枝稷干物质积累量随着生育时期的推进和施氮量的增加,均有不同程度的提高,其中在开花期至成熟期,干物质积累缓慢,在灌浆期达到最大,成熟后期略有降低。柳枝稷成熟期干物质积累量在N₂₄₀处理下最高,每穴干物质积累达378.13 g,较N₀、N₆₀和N₁₂₀处理显著提高了24.33%、20.09%和7.24%。灰色关联度分析结果表明,在本试验条件范围内,N₂₄₀处理下加权关联度与理想施肥水平的关联度最大,有利于促进PSⅡ的光化学活性,从而提高柳枝稷干物质积累量。     

酸胁迫对夏枯草叶绿素荧光特性和根系抗氧化酶活性的影响

为了阐明夏枯草幼苗对酸性环境的耐受性,采用不同pH值(pH=4.5、4.0、3.5、3.0)的Hoagland营养液模拟酸胁迫环境,研究酸胁迫对夏枯草幼苗叶绿素荧光特性及根系抗氧化酶活性的影响。结果表明,随着pH值下降,代表供体与受体侧参数的K点相对可变荧光(W_K)、J点相对可变荧光(V_J)和电子受体QA-被还原的最大速率(dV/dt_o)逐渐升高,光系统Ⅱ(PSⅡ)电子传递的量子效率(φE_o)降低;表示单位反应中心吸收(ABS/RC)、捕获(TR_o/RC)、热耗散(DI_o/RC)的能量逐渐增加;用于电子传递的能量(ET_o/RC)逐渐下降;表示PSⅡ的最大光化学效率(F_v/F_m)、吸收光能为基础的光合性能指数(PI_abs)、表征光系统Ⅰ(PSⅠ)的最大氧化还原活性(ΔI/I_o)及PSⅡ与PSⅠ协调性(Φ_PSⅠ/PSⅡ)随酸胁迫程度增加逐渐下降。夏枯草根系超氧化物歧化酶(SOD)与过氧化物酶(POD)活性呈下降趋势,而根系抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性先升高后降低;夏枯草叶片可溶性糖、脯氨酸含量逐渐上升。酸胁迫下,夏枯草PSⅡ反应中心受损,电子传递受阻,光系统性能及PSⅡ与PSⅠ的协调性降低,根系SOD与POD活性受到抑制,在pH 3.0处理下表现较为明显。夏枯草通过提高单位反应中心的热耗散能力来减少过剩光能对叶片光合机构的破坏,通过提高根系APX抗氧化酶及叶片渗透调节物质含量来减少酸胁迫带来的伤害。     

遮阴对大豆幼苗光合和荧光特性的影响

为了探寻不同遮阴条件下大豆幼苗叶片的光合响应机理及寻求适度的遮阴比例,本试验模拟田间玉/豆套作,以强耐阴“南豆12号”和弱耐阴“桂夏3号”2个大豆品种为材料,在不遮阴、半侧遮阴(30%,50%,70%)和全遮阴(50%)5个不同遮阴方式下,测定了不同生育期遮阴和复光后大豆幼苗叶片色素含量、光合速率和叶绿素荧光参数的变化。结果表明,随着遮阴程度增加,大豆幼苗叶片的色素含量和初始荧光强度(F₀)增加,叶绿素a/b值变小;光合速率(P_n)、最大光化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ实际光化学效率(Φ_PSⅡ)和光化学淬灭系数(qP)呈先升后降趋势,非光化学淬灭系数(NPQ)则呈先降后升的趋势。遮阴胁迫对2个大豆品种幼苗第四复叶期的影响最为显著。2个品种间比较,“南豆12号”和“桂夏3号”在弱遮阴下都能通过改变色素组分比例、促进光合电子传递等途径提高光能潜力的利用来适应弱光环境。在强遮阴胁迫下,“南豆12号”的PSⅡ反应中心抗胁迫能力更强,“桂夏3号”则不能及时耗散过剩光能,导致光合机构受到破坏。     

外源SA对盐胁迫下颠茄生理生化、氮代谢及次生代谢的影响

采用无土栽培的方式,研究0.75 mmol/L 水杨酸(SA)对100 mmol/L NaCl胁迫下颠茄幼苗生理生化、氮代谢与次生代谢的影响。结果表明,外源SA处理后:颠茄叶片叶绿素含量增多,最大光化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ的潜在活性(F_v/F_o)、PSⅡ激发能捕获效率(F_v'/F_m')、表观光合电子传递速率(ETR)、PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)、光化学猝灭系数(qP)显著升高,初始荧光(F_o)、非光化学猝灭系数(qN)明显降低;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性明显增强,丙二醛(MDA)含量明显降低;可溶性蛋白含量显著升高,脯氨酸和可溶性糖含量降低;NO3-含量增加,NH4+含量减少,谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸合成酶(GOGAT)活性提高,谷氨酸脱氢酶(GDH)活性降低;次生代谢产物莨菪碱和东莨菪碱含量显著提升。说明0.75 mmol/L外源SA能显著改善100 mmol/L NaCl胁迫下颠茄幼苗的光合性能,调节有机渗透物质含量,提高抗氧化酶活性,减小膜脂过氧化程度,以缓解盐胁迫造成的伤害。并使氮代谢相关酶活性恢复或增强,为生物碱的合成提供更多的前体物质和能量,从而直接或间接地促进了次生代谢产物的合成与积累。     

干旱胁迫下γ-氨基丁酸保护玉米幼苗光合系统的生理响应

为明确干旱胁迫下γ-氨基丁酸(GABA)保护玉米幼苗光合系统的生理响应,以郑单958为试验材料,依据玉米幼苗生长数据,选择1 mmol·L^-1为γ-氨基丁酸(GABA)供试浓度,设置空白对照(CK)、1 mmol·L^-1 GABA(G)、20%聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫(D)、20%聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫和1 mmol·L^-1 GABA(DG)4个处理开展玉米水培试验。结果表明:不同浓度GABA能缓解干旱胁迫的抑制作用,使玉米幼苗恢复生长,其中1 mmol·L^-1 GABA效果最好。干旱胁迫下,外源施用1 mmol·L^-1 GABA能显著提高叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,减少丙二醛(MDA)、超氧阴离子($O_{2}^{-}$)和过氧化氢(H₂O₂)积累,降低叶片相对电导率。此外,外源GABA能显著提高干旱胁迫下叶片内可溶性蛋白、可溶性糖和脯氨酸含量,从而提高细胞保水能力。外源施用GABA能显著降低叶片干旱胁迫下初始荧光(F₀),提高暗适应下最大可变荧光(F_v)、最大荧光(F_m)和最大光量子效率(F_v/F_m),从而降低叶片光化学损伤。在干旱胁迫第5天,与D处理相比,DG处理SPAD数值、净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)和气孔导度(G_s)分别提高8.25%、7.69%、9.13%和7.38%,胞间CO₂浓度(C_i)降低2.93%。因此,外源GABA能通过降低叶片的氧化损伤和提高细胞保水能力来改善叶片对干旱胁迫的适应能力,从而保护玉米幼苗光合系统。     

甘肃马先蒿地上部分水浸液对不同牧草发芽和幼苗生长的影响

以垂穗披碱草、中华羊茅、短芒老芒麦、青牧1号老芒麦为供试材料,研究了不同浓度的甘肃马先蒿地上部分水浸液对四种牧草种子发芽和幼苗生长的影响。结果表明：不同浓度的甘肃马先蒿地上部分水浸液对供试牧草种子的萌发、幼苗生长和根长均有显著的抑制作用（P〈0．05）;对供试牧草种子萌发、幼苗生长和根长的抑制作用随着水浸液浓度的增加而加强。抑制作用总体上表现为中华羊茅〉垂穗披碱草〉青牧1号老芒麦〉短芒老芒麦。     

甘肃马先蒿对高寒地区几种优良牧草的化感作用

研究了青藏高原退化草地常见毒杂草甘肃马先蒿地上部分水浸液对4种牧草种子萌发、幼苗生长的化感抑制作用.结果表明:甘肃马先蒿水浸液对4种牧草种子萌发和幼苗生长具有显著抑制作用,随着水浸液浓度增加,化感抑制作用不断增强;4种牧草种子萌发对甘肃马先蒿水浸液敏感性强弱顺序为:中华羊茅(Festuca sinensis)＞青牧1号...     

玄参与烟草间作对土壤细菌群落结构的影响

为研究玄参与烟草不同种植模式下对土壤细菌群落结构的影响,采用Illumina MiSeq技术测定土壤细菌,结果表明,玄参土壤细菌的丰富度和多样性高于植烟土壤,但未达显著水平,间作有降低植烟土壤细菌丰富度和多样性而提高玄参土壤细菌多样性的趋势。作物和种植模式在门和属水平上都影响着细菌丰度及优势菌排序,门水平上,植烟土壤中 Saccharibacteria显著高于玄参土壤,Gemmatimonadetes在玄参土壤中显著高于植烟土壤,Bacteroidetes在不同种植模式间差异显著;属水平上unclassified Xanthomonadaceae, norank Saccharibacteria, uncultured Gaiellales, norank SC-I-84等植烟土壤中显著高于玄参土壤,norank GR-WP33-30, norank JG30a-KF-32, Gemmatimonas, Candidatus_Solibacter, uncultured Nitrosomonadaceae, norank C0119, norank Subgroup_6, norank DA101_soil_group、norank BIrii41, Anaeromyxobacter, unclassified Xanthomonadales, uncultured Methylophilaceae, norank JG37-AG-20等玄参土壤中显著高于植烟土壤,而几乎没有菌属受种植模式影响达显著水平。主成分分析也表明作物较种植模式影响更大。因此,土壤细菌群落结构均受作物和种植模式影响,但作物影响更大,存在明显作物效应;间作土壤因作物而具有微生物群落二元结构。     

小麦/玉米/大豆套作的产量、氮营养表现及其种间竞争力的评定

采用多年大田试验研究了小麦-大豆(A1)、小麦-甘薯(A2)、玉米(A3)、小麦/玉米/大豆(A4,麦/玉/豆)和小麦/玉米/甘薯(A5,麦/玉/薯)5种种植模式的生物积累和氮素吸收特性,以探讨麦/玉/豆套作体系的种间竞争力变化规律。试验通过土地当量比(LER)、种间相对竞争力(A)、氮营养竞争比率(NCR)等指标来评定不同套作系统内的作物竞争力。结果表明,麦/玉/豆套作表现出明显的套作优势(LER＞1、A_wc<0、A_cs>0、NCR_wc<0、NCR_cs>1),玉米始终占据套作系统的优势生态位,小麦、大豆处于竞争劣势;与A1、A2、A3及A5相比,麦/玉/豆套作提高了各作物在开花期(或吐丝期)与成熟期的籽粒产量与吸氮量和地上部植株的总生物量与总吸氮量;各作物的生物量与吸氮量在处理间的变化规律为套作＞单作、大豆茬口＞甘薯茬口,以A4处理最高。麦/玉/豆套作的全年总经济产出比麦/玉/薯套作平均高28.02%。     

连作烤烟根际土壤自毒物质成分分析

本研究以连作烤烟12年的土壤为材料,分析烤烟连作条件下烤烟根际土壤自毒潜力及土壤物质成分差异,为深入揭示烟草连作障碍提供依据。结果表明,连作条件下,烤烟根际土壤对受体植物莴苣（Lactuca sativa）、烟草（Nicotiana tabacum）具有较强的化感自毒潜力。物质成分分析结果显示,未种植烤烟的对照土壤中存在7种糖类物质、14种酸类物质、16种酯类物质、1种其他类物质;而连作烤烟根际土壤中存在2种糖类物质、3种酸类物质、8种酯类物质、12种其他类物质。与对照相比,连作烤烟根际土壤中存在特有的8种与自毒作用相关的物质,如香草醛、洋地黄毒素、雪松醇、植酮、诱虫烯、β 谷甾醇、胆甾烷醇、胆甾烷 3 酮。     

连作对烤烟生长特性和光合能力的影响

研究了连作2年和连作5年对烤烟(Nicotiana tabacum)的生长及叶片的光合特性的影响。结果表明,连作2年对烤烟的生长和光合影响不大,而连作5年却明显限制了烤烟叶片的生长,减弱了叶片的光合能力。连作5年显著降低了烤烟叶片的叶绿素含量,烤烟叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)下降,但胞间CO2浓度(Ci)却变化不大,同时连作5年的烤烟叶片的表观量子效率(AQY)、光饱和点(LSP)、光饱和时最大光合速率(Pmax)、羧化效率(CE)、CO2饱和点(CSP)和CO2饱和时最大光合速率(Jmax)均比正茬低,而光补偿点(LCP)和CO2补偿点(CCP)却增加。因此,连作明显降低了烤烟叶片对光强和CO2的利用能力,说明连作5年引起烤烟叶片光合作用减弱不仅仅是由气孔因素引起的,连作还限制了叶肉细胞对CO2的利用能力。     

三种豆科作物与玉米间作对玉米生产力和种间竞争的影响

合理的种间配置是间作系统中作物获取高产,种间相互作用发挥优势的关键。本研究设置蚕豆/玉米(M/F)、大豆/玉米(M/S)和豌豆/玉米(M/P) 3种豆科作物与玉米间作模式,以及相应单作种植,通过测定单间作条件下作物产量、生物量,明确3种豆科作物与玉米间作对间作玉米生产力和间作作物种间资源竞争力的影响。结果表明,3种间作模式均具有间作优势,土地当量比(LER)均大于1,两年平均土地当量比分别为1.38 (M/F)、1.19 (M/S)、1.26 (M/P);两年结果均是M/S中玉米产量最高,至收获期,与大豆间作的玉米产量可达单作玉米产量的93.6% (2017)和71.2% (2018);M/S中玉米的穗粒数显著高于M/F和M/P中;地上部生物量及采样期平均生长速率均表现为M/S>M/P>M/F;共生期内大豆相对于玉米的资源竞争力(A_sm)随共生期推进逐渐降低,而蚕豆相对于玉米的竞争力(A_fm)和豌豆相对于玉米的竞争力(A_pm)逐渐升高;玉米单独生长时期3种间作模式玉米的补偿效应(CE)无显著差异,各间作模式两年平均CE值均小于1;因此,在本试验条件下,甘肃河西走廊灌区玉米与大豆间作是保证间作玉米稳产的有效措施。     

不同供水水平下丁香酚和间作蚕豆对小麦根系生长的互作效应

作物根系分泌物通过土壤或其他介质产生的化感作用极为普遍,与作物连作障碍密切相关,对作物根系生长和产量具有一定影响。为寻求减小作物连作障碍的途径,本研究通过盆栽试验,探讨了不同供水水平(田间持水量的75%,60%,45%)下小麦根系分泌物丁香酚(2-甲氧基-3-烯丙基苯酚)和间作蚕豆对小麦根系生长特性及产量的协同影响。结果表明,丁香酚对单、间作小麦根体积和根干重及根长生长均具有抑制作用,表现为化感负效应。随供水水平的提高丁香酚对小麦根系形态的化感效应呈减弱趋势,其中丁香酚对间作小麦根体积、根长和根干重化感效应在75%供水水平处理下较45%供水处理分别低54.69%,26.70%和18.67%,单作小麦根体积、根长和根干重在75%供水处理中所受化感抑制作用较45%供水处理分别低33.32%,49.55%和55.41%,单作和间作模式中丁香酚对75%供水处理的小麦根系形态的化感作用与45%供水处理差异显著。间作与单作小麦相比,75%供水水平下的丁香酚对间作小麦根系的化感效应小于单作小麦,并且种植模式与供水水平对根干重的交互效应显著。因此,生产实践中,通过合理的间作和优化灌溉可减轻造成连作障碍的化感负效应,进而克服连作障碍。     

西北灌区薯/豆连续套作对系统产量及土壤肥力的影响

探求马铃薯/大豆连续套作下复合群体产量优势,为实现持续高产的生产目标提供理论和技术依据。2011-2014年,在西北沿黄灌区会宁县郭城镇,选用马铃薯品种克新4号和大豆品种冀豆17作为试验材料,设置马铃薯连作(PM)、大豆连作(SM)、薯-豆轮作(P-S)、薯/豆套作连作(IC)和薯/豆套作轮作(IR)5种种植方式开展大田定位试验,研究不同种植模式连续种植4年对系统产量及产量构成的影响,分析系统生产力及土壤肥力的变化特点,进而揭示薯/豆套作系统的生产价值。结果表明, 1)薯/豆套作具有明显的产量优势,4年间,IC和IR系统产量与连作相比,分别提高了28.54%~254.07%和39.39%~283.98%,与轮作相比,分别提高了57.51%和70.81%。2011和2012年,IC与IR系统产量间差异不显著,但IC和IR与PM、SM、P-S处理间系统产量差异达到显著水平(P<0.05),2013和2014年IR系统产量均最高,分别达到9912.79和9589.90 kg/hm²,较IC处理分别提高了15.38%和8.45%,且与其他处理间均差异达到显著水平(P<0.05)。2)不同种植模式在年际间变化显著,对于PM,2012年(连作1年)与2011年(正茬)产量差异不显著,而2013年(连作2年)和2014年(连作3年)产量较2011年分别下降了22.07%和42.11%;SM和IC变化趋势与PM表现一致,连作2年后,降幅分别为31.15%~53.60%和13.91%~24.17%;对于P-S和IR而言,年际间系统产量无显著变化。3)不同种植模式对耕层土壤肥力性质指标的影响程度是:有效磷>碱解氮>全氮>全磷>速效钾>有机质>全钾>pH。较PM、SM和P-M,IC和IR连续套作4年,耕层土壤全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷和速效钾呈下降趋势,尤其是有效磷和速效钾,下降幅度分别达到26.24%~42.87%和18.48%~30.22%。马铃薯和大豆连作2年后产量显著下降,薯/豆连续套作4年(IC或IR),相对于连作或轮作具有明显的生产力优势,尤其是薯/豆套作轮作模式,基于养分吸收量的增加和养分利用效率的提高,连续4年系统产量相对稳定。     

黄腐酸改善连作马铃薯生长发育及抗性生理的研究

研究了黄腐酸对连作马铃薯幼苗生长发育、块茎营养和抗性生理的影响。结果表明,连作马铃薯幼苗生长发育受到显著抑制,而黄腐酸处理对连作马铃薯的生长发育表现出显著的促进作用;黄腐酸处理相对提高了马铃薯块茎的淀粉含量、Vc含量和可溶性蛋白含量;黄腐酸处理显著减小了连作引起的叶片叶绿素、脯氨酸和可溶性糖含量下降的幅度,相对提高了SOD和CAT活性,并降低了MDA含量和活性氧水平。黄腐酸处理减轻了连作所造成的生理障碍,从而提高了马铃薯幼苗对连作障碍的整体抗性,促进了连作马铃薯的生长发育,改善了马铃薯块茎营养。     

Response of grain yield and related agronomic traits of oilseed flax to diversified cropping rotations北大核心CSCD

This research aimed to identify a suitable planting pattern for oilseed flax production in a dry-farming region. A long-term field experiment was started in 2012 with a 4-year crop rotation cycle,designed to measure the effects on flax crop performance of previous crop,and various patterns of flax planting interval within the four-year rotation,compared with continuous flax cropping. Crop parameters measured included plant height,stem diameter,dry matter accumulation and distribution,and the experiment included six different crop rotation patterns：Flax→flax →flax→flax［（F）FFF］;Flax→wheat→potato→flax［（F）WPF］;Flax→potato→flax→wheat［（F）PFW］;Flax→ flax→wheat→potato［（F）FWP］;Flax→wheat→flax→potato［（F）WFP］and flax→wheat→potato→wheat［（F）WPW］. Results for the ninth year showed significantly increased grain yield（29. 89%-109. 57%）in crop rotation treatments compared with continuous cropping of oilseed flax. The ranking of the six tested rotations for yield was：（F）WPW>（F）FWP>（F）WFP>（F）PFW>（F）WPF>（F）FFF. The grain yield of oilseed flax was significantly affected by previous crop,frequency and years interval of flax cropping and number of years of continuous flax cropping. Yield was increased by 54. 45%-59. 29% under wheat stubble and potato stubble compared with oilseed flax stubble,and increased by 30. 66% and 109. 57%,respectively,under 50% and 25% frequencies,compared with 100% frequency. The grain yield of oilseed flax under two-year continuous cropping was higher by 29. 89% than four-year continuous cropping,and increased with increase in years interval between flax crops. Correlation analysis identified a significantly positive correlation between oilseed flax grain yield and effective capsule number,branch number and 1000-seed weight. The effective capsule number,branch number and 1000-seed weight of oilseed flax under rotation treatment were increased by 35. 88%-108. 91%,15. 47%-46. 19% and 14. 61%-16. 34%,respectively（P<0. 05）,compared with continuous cropping. In addition,the high grain yield of oilseed flax was accompanied by an increase in plant height,stem diameter and dry matter accumulation and these increases were,respectively,5. 11%-42. 24%,2. 77%-39. 92% and 31. 25%-117. 89% under the rotation regimes,compared with continuous cropping. Reduction in the number of years of continuous cropping years,change of crop stubble,decreased flax planting frequency and increased of interval between flax crops also improved flax crop performance. In summary,crop rotation improved the vigor of oilseed flax,resulting in greater plant height and stem diameter,improved dry matter accumulation and distribution,leading to increased branch number,effective capsule number and 1000-seed weight,and increase in the crop yield of oilseed flax. The results indicated that a multiple-crop rotation pattern was an effective way to avoid the yield reduction caused by continuous cropping in oilseed flax. The rotation： Flax→wheat→potato→wheat performed best among those tested and can be recommended as an appropriate cropping rotation for oilseed flax production in the dry region of northwest China. © 2022 Editorial Office of Acta Prataculturae Sinica. All rights reserved.     

三峡库区紫色土旱坡地农桑配置模式对土壤养分的影响

针对三峡库区紫色土流失严重和土壤肥力低的现状,本试验利用水土保育模式--农桑间作试验,研究横坡农作(CT)、双边桑树+横坡农作(T₁)、等高桑树+双边桑树+横坡农作(T₂)及四边桑树+等高桑树+横坡农作(T₃)4个处理对土壤养分的影响。结果表明,桑树布局小区内的土壤碱解氮、速效磷、速效钾和有机质含量均有极显著提高,且土壤碱解氮、速效磷、速效钾和有机质含量平均值大小均表现为:等高桑树+双边桑树+横坡农作(T₂)>四边桑树+等高桑树+横坡农作(T₃)>双边桑树+横坡农作(T₁)>横坡农作(CT)。4个处理的土壤碳氮比和碳磷比变化幅度分别在7~20和10~27之间,其中等高桑树+双边桑树+横坡农作(T₂)小区各个坡长的土壤碳氮比和碳磷比最大。土壤有机质、碱解氮、速效钾、碳磷比与玉米和榨菜产量具有极显著的正相关关系。可见,旱坡地农桑配置模式在一定程度上可以提高和维持土壤养分,降低上坡段土壤碳氮比和碳磷比,从而为三峡库区水土保育模式优选提供理论依据。