亚麻根系活力与主要农艺性状的相关性研究

对亚麻根系活力与地上部主要农艺性状进行了研究,结果表明:亚麻根系的还原强度以枞形期至现蕾期最高,以后逐渐递减,其中上段根递减最快,其次为中段根,下段根比较平稳。在枞形期和快速生长期,上段和中段根的还原强度分别比下段根高出37.78%~84.6%和20.40%~45.39%,进入成铃期,三段根的还原强度几乎无差异。还原强度与单株果数、单株粒重、单株花朵数呈高度正相关,与结实率呈负相关,根系干重的增长符合Log istic生长方程,根系干重与平均增长速率、渐增期增长速率、快增期增长速率呈极显著正相关,与增长期长短关系不显著,根系干重与单株果实数,单株粒重,单株花朵数呈极显著正相关,与结实率呈显著负相关。     

覆膜对不同播期冬小麦根系生长和产量的影响

为探究覆膜对冬小麦根系生长和产量的影响,于2017—2018和2018—2019年度在冬小麦生育期设置2种栽培模式（CK: 裸地穴播,PM: 全膜穴播）和3个播种日期（0：传统播期,10：晚播10 d,20：晚播20 d）,分析了覆膜措施对不同播期冬小麦地上部和根系生长、产量及其构成,以及水分利用效率的影响。结果表明,覆膜处理有效增加了不同播期冬小麦返青期后的根长密度（RLD）、根表面积密度（RSD）、根系生物量、地上部生物量;各生育期PM0处理的RLD、RSD、根系生物量、地上部生物量均最大。覆膜对晚播冬小麦根系生长具有一定的加速作用,使得两季冬小麦PM10处理的RLD、RSD和根系生物量在返青期分别比CK0处理高2.90%、13.63%和23.04%。与CK0处理相比,两季冬小麦灌浆期 PM0、PM10、PM20处理的地上部生物量分别显著增加65.63%、75.57%和54.71%（P<0.05）。两季冬小麦覆膜处理的产量和水分利用效率均比同播期裸地处理高,其中,两季冬小麦PM0、PM10处理的产量分别比CK0处理提高28.92%、14.35%,水分利用效率分别比CK0处理提高17.87%、7.90%。此外,研究还发现,冬小麦返青期、开花期、灌浆期总RLD均与有效穗数、产量、水分利用效率呈极显著正相关关系（P<0.01）;冬小麦返青期总RSD、根系生物量均与有效穗数、产量及水分利用效率呈极显著正相关关系（P<0.01）。综上,覆膜措施通过改良土壤的水热环境,加速并促进了冬小麦根系的生长发育,进而改善了冬小麦根系对水分和养分的吸收,增加冬小麦植株的抗逆性。     

水氮耦合对郑麦9023结实期根系生理特性及产量的影响

以郑麦9023为材料,设置三个氮肥水平和两个水分处理来探讨水氮耦合下小麦根系生理特性差异及对产量的影响。结果表明:花后7~21 d,在同一水分条件下,随着施氮量的增加,根系活性、总吸收面积、活跃吸收面积及根系分泌的有机酸总量随着施氮量的增加呈先增加后降低的趋势,与200 kg·hm~(-2)(N2)相比,300 kg·hm~(-2)(N3)处理根系活性、总吸收面积、活跃吸收面积及有机酸总量分别降低了13.5%,9.0%,8.2%及20.9%;在同一氮肥水平下,与对照(-25 k Pa)相比较,水分胁迫(-60 k Pa)处理后根系总吸收面积、活跃吸收面积及有机酸总量有所增加,N3处理尤为明显。产量方面:在同一水分条件下,随施氮量的增加,小麦产量呈先增加后降低的趋势,与N1(0 kg·hm~(-2))处理相比,N2处理小麦产量平均提高72.1%,N3提高了61.4%,而N3处理比N2处理平均下降了6.6%;在同一氮肥处理下,水分胁迫后小麦产量有所增加。相关分析表明结实期根系活性、总吸收面积、活跃吸收面积及有机酸总量与产量呈显著及极显著正相关关系。说明灌浆期适度水分胁迫及N2条件下根系生理活性较强,更有利于产量的形成。     

水分胁迫下持绿型高粱根系形态及其活力研究

在盆栽条件下,研究了开花期和灌浆期干旱胁迫对持绿型高粱B35和普通高粱三尺三根系形态及其活力的影响。结果表明,与对照相比,持绿型高粱B35具有较高的根干重,较大的根冠比、总根长、根表面积、根体积、根尖数、根系还原力和相对吸收表面积,并且在水分胁迫下降幅较小。在干旱条件下,持绿型高粱B35能保持较好的根系形态和具有较高的根系活力,是持绿型高粱抗旱机制之一。     

强化栽培条件下干湿灌溉对水稻生长的影响

在中国水稻研究所试验场研究了强化栽培条件下干湿灌溉对水稻生长的影响.结果表明:在强化栽培条件下采取干湿灌溉处理,在返青期、分蘖期、孕穗期和抽穗开花期比对照分别节水1.4%、12.4%、9.0%和11.2%;水分生产效率达0.93 kg/m3,比CK处理提高34.2%;干4～5 d之后,再复水4～5 d,土壤氧化还原电位循环变化,有利于提高土壤氧化还原电位,改善土壤的通气状况,提高根系活力,促进大穗,穗粒致明显增加,单产平均提高6.9%.     

毛乌素沙地沙柳与柠条根系分布特征对比

采用土柱法对毛乌素沙地沙柳与柠条的根系进行了研究。研究表明:沙柳与柠条均为主根型植物,沙柳的水平根更为发达。三年生沙柳根系水平分布在距树基160cm范围内的土层中,距树基0～40cm范围内根系分布最多,占总根量的78.73%;柠条根系水平分布在距树基60cm范围内的土层中,占总根量的78.58%。沙柳根系垂直分布在60cm土层以上,而柠条根系垂直分布在30cm至90cm土层之间。     

磷酸二铵施肥量和单混种植对超高产大豆根系性状的影响研究

在盆栽条件下,以超高产大豆品种辽豆14、中黄35和普通大豆品种辽豆11为试材,探讨了超高产品种在不同施肥量和种植类型处理下根系的竞争力。结果表明,超高产品种和普通品种大豆的根系形态性状、根系活力和伤流成份在品种和品种×肥力互作间均存在显著差异。开花期,普通品种在不施肥条件下单播处理的根长、根表面积和伤流量较超高产品种分别高出46.3%、47.6%和27.9%,差异达显著水平。超高产品种在中肥和高肥水平下根系形态指标较高,在鼓粒期和混播处理中其根系活力、伤流量和伤流成份含量均显著高于普通品种。说明在施肥量充足时,超高产品种的根系较普通品种表现了良好的生长优势和吸收能力。     

施氮量对滴灌超高产春玉米根系时空分布及产量的影响

为探究不同施氮量对北疆滴灌超高产春玉米根系生长时空分布特征的影响,采用土壤剖面取样法大田研究了0、150、300、375和450 kg·hm~(-2)5个施氮水平对春玉米0~60 cm土层根系生长及产量的影响。结果表明,滴灌超高产春玉米根干重和根长度主要集中在0~20 cm土层,且生育期内表现为先升高而后降低变化,吐丝期达到峰值。增加施氮量显著提高各土层根干重密度和根长密度。大喇叭口期配合吐丝期施氮可明显延缓春玉米各土层根系衰老,特别是显著提高灌浆期20~60 cm土层根系活力。当施氮量在300 kg·hm~(-2)左右时,春玉米根系长势相对较好,此时农学利用率为13.8 kg·kg-1,籽粒产量为17 117 kg·hm~(-2),较缺氮处理增产32.10%。若继续增加施氮量,各土层根系参数表现为降低变化趋势,且增产不显著,农学效率明显降低。综合考虑,该地区春玉米获取超高产的适宜施氮量可确定为拔节期结合大喇叭口期配合吐丝期施氮300 kg·hm~(-2)。     

连作对马铃薯根系形态及吸收能力的影响

研究了不同连作年限对马铃薯根系形态和养分吸收能力的影响。结果表明,连作降低了马铃薯根系活力、活跃吸收面积和总吸收面积,连作3年、4年和5年的根系活力比轮作分别下降了53.71%、66.84%和66.69%,活跃吸收面积分别下降了57.6%、75.7%和75.6%,总吸收面积分别下降了51.4%、67.9%和67.6%;连作明显增加了0～0.5 mm和0.5～1.0 mm直径范围内的总根长、表面积、根体积和根尖数,连作3年、4年和5年在0～0.5 mm直径范围内的总根长和根尖数比轮作分别显著增加了24.9%、35.0%、35.4%和13.4%、21.0%、23.1%;连作1年和2年地块的块茎产量差异不显著,但连作3年后块茎产量较轮作下降了45%以上。由此可见,在当地生态环境和栽培及品种条件下连作的阈值年限可能 为2年,马铃薯根系吸收能力的下降是导致产量下降的主要原因之一,根系生长增加是马铃薯应对连作逆境的主动性适应机制。     

不同根区温度对冬小麦生长发育及养分吸收的影响

以Hoagland营养液为介质,采用自制的恒温培养系统研究了不同根区温度对冬小麦生长发育以及N、P、K养分吸收的影响。结果表明:小麦冬前至返青期低温处理明显抑制根系发育,根长、根体积、根系生物量、叶面积、地上部生物量、养分累积量均比常温处理显著降低,其中越冬前低温处理对地上部的影响大于对根系的影响,而返青期低温处理对根系的影响大于地上部;越冬前和越冬期高温促进了根系生长,但地上部生物量和养分累积量呈降低趋势,返青期高温抑制了根长和根体积的增加,但有促进地上部生长的作用。     

覆盖处理苹果细根分布与土壤物理性状响应关系研究

以12年生红富士苹果树为试材,研究黄土高原旱塬区不同覆盖措施(覆膜、覆草、覆沙)对苹果细根(直径≤2 mm)及土壤性状的影响。结果表明:地表覆盖可有效降低土壤容重,增大土壤含水量及孔隙度,增加细根数量,增大根系吸收水肥效率。覆膜处理细根水平分布范围与清耕(CK)相似,在距干0~90 cm范围内,垂直密集分布最大深度由CK的60 cm提升至40 cm,36.05%的细根分布在0~20 cm土壤表层。与CK相比,覆草、覆沙处理的细根水平分布范围由90 cm扩展至120 cm,垂直均匀分布整个土壤剖面,利于树体对深层土壤水肥的吸收利用。土壤物理性状与细根根长、表面积、根长密度呈极显著相关,覆膜处理中根径与比根长也与土壤物理性状表现出相关性。综合分析根系分布与土壤物理性状,覆草处理是陇东旱塬区苹果园较为适宜的地表覆盖模式。     

旱地休闲期间翻耕及覆盖对小麦氮素吸收、运转的影响

立足旱地小麦休闲期降水和生育期用水错位问题,连续两年（2009—2011年）在山西闻喜旱地小麦试验基地进行休闲期耕作和覆盖试验,研究不同时间深翻和不同覆盖方式的蓄保水分效果及水分与小麦植株氮素吸收运转的关系。结果表明:休闲期深翻（即麦收后45 d或15 d深翻）,渗水地膜覆盖和液态地膜覆盖较不覆盖可提高播前0~300 cm土壤蓄水量,可提高旱地小麦各生育阶段,尤其前中期氮素积累量,且麦收后45 d深翻后渗水地膜覆盖效果较好;休闲期深翻,渗水地膜和液态地膜覆盖较不覆盖可提高开花期各器官氮素积累量,尤其是麦收后45 d深翻后渗水地膜覆盖处理。渗水地膜条件下,麦收后45 d较15 d深翻可提高开花期叶片和茎秆氮素积累量,可显著提高颖壳+穗轴氮素积累量,可显著提高开花期各器官氮素对籽粒的贡献率,尤其是叶片和茎秆,从而显著提高籽粒氮积累量、成熟期氮素积累量和籽粒产量,且除开花期各器官氮素对籽粒贡献率外,渗水地膜覆盖较液态地膜覆盖效果好,籽粒氮素积累量达17%,籽粒产量达13%。两年相关分析表明,休闲期深翻渗水地膜覆盖或液态地膜覆盖,降水较少年份的旱地小麦播前3 m土壤水分与花前氮素运转关系密切,而降水较多年份与花前氮素运转关系及花后氮素积累关系均较为密切,且与花后氮素更密切。研究表明,休闲期深翻（即麦收后45 d深翻）后采用渗水地膜覆盖,有利于旱地麦田蓄积休闲期降水,提高播前3 m各土层底墒;有利于小麦各生育阶段氮素吸收积累,尤其前中期;有利于花前氮素向籽粒中运转,尤其叶片和茎秆;有利于籽粒中氮素积累和籽粒产量的提高。     

集雨栽培冬小麦田土壤水分和矿质氮

在半湿润易旱地区的关中红油土上,研究了垄上覆膜集雨栽培措施对冬小麦(Triticumaestivum)田土壤水分和矿质氮的影响。结果表明覆膜有一定的蓄水保墒效果,冬小麦返青期,0～40cm土壤贮水量覆膜处理比不覆膜处理平均多7.7mm;覆膜能使冬小麦在生长后期更有效地利用土壤深层贮水,在小麦成熟期,100～200cm土壤贮水量覆膜处理比未覆膜处理少23.8mm。覆膜有利于作物对氮肥的吸收利用,氮肥用量相同的处理,覆膜条件下的硝态氮浓度和矿质氮累积量低于不覆膜处理;施氮也可以明显增加土壤剖面中的硝态氮含量和矿质氮累积量。     

裸燕麦根系体积与表面积的变化特征

以品五(晚熟品种)和坝莜一号(早熟品种)两个裸燕麦(莜麦)品种为试验材料,对其不同时期的根系体积和根系表面积的变化动态进行了研究。结果表明:裸燕麦两个品种中后期根系总体积的变化趋势基本一致,大致可分为:拔节期到抽穗开花期的快速增长阶段、抽穗开花期至开花后10~26 d的显著下降阶段、开花后10~26d至成熟期的缓慢上升阶段。通过对裸燕麦不同时期分层根系体积和表面积的分析,30~90 cm土层中根系的继续增长导致其生育后期根系表现回升性增长特性。裸燕麦晚熟品种生育中后期根系体积、根表面积、根系干重等性状间呈极显著正相关;早熟品种除根系干重与根系表面积之间相关不显著外,其他各性状之间均呈极显著正相关关系。     

Effects of different ridge-furrow mulching systems on yield and water use efficiency of summer maize in the Loess Plateau of China

Ridge-furrow film mulching has been proven to be an effective water-saving and yield-improving planting pattern in arid and semi-arid regions. Drought is the main factor limiting the local agricultural production in the Loess Plateau of China. In this study, we tried to select a suitable ridge-furrow mulching system to improve this situation. A two-year field experiment of summer maize (Zea mays L.) during the growing seasons of 2017 and 2018 was conducted to systematically analyze the effects of flat planting with no film mulching (CK), ridge-furrow with ridges mulching and furrows bare (RFM), and double ridges and furrows full mulching (DRFFM) on soil temperature, soil water storage (SWS), root growth, aboveground dry matter, water use efficiency (WUE), and grain yield. Both RFM and DRFFM significantly increased soil temperature in ridges, while soil temperature in furrows for RFM and DRFFM was similar to that for CK. The largest SWS was observed in DRFFM, followed by RFM and CK, with significant differences among them. SWS was lower in ridges than in furrows for RFM. DRFFM treatment kept soil water in ridges, resulting in higher SWS in ridges than in furrows after a period of no water input. Across the two growing seasons, compared with CK, RFM increased root mass by 10.2% and 19.3% at the jointing and filling stages, respectively, and DRFFM increased root mass by 7.9% at the jointing stage but decreased root mass by 6.0% at the filling stage. Over the two growing seasons, root length at the jointing and filling stages was respectively increased by 75.4% and 58.7% in DRFFM, and 20.6% and 30.2% in RFM. Relative to the jointing stage, the increased proportions of root mass and length at the filling stage were respectively 42.8% and 94.9% in DRFFM, 63.2% and 115.1% in CK, and 76.7% and 132.1% in RFM, over the two growing seasons, showing that DRFFM slowed down root growth while RFM promoted root growth at the later growth stages. DRFFM treatment increased root mass and root length in ridges and decreased them in 0-30 cm soil layer, while RFM increased them in 0-30 cm soil layer. Compared with CK, DRFFM decreased aboveground dry matter while RFM increased it. Evapotranspiration was reduced by 9.8% and 7.1% in DRFFM and RFM, respectively, across the two growing seasons. Grain yield was decreased by 14.3% in DRFFM and increased by 13.6% in RFM compared with CK over the two growing seasons. WUE in CK was non-significantly 6.8% higher than that in DRFFM and significantly 22.5% lower than that in RFM across the two growing seasons. Thus, RFM planting pattern is recommended as a viable water-saving option for summer maize in the Loess Plateau of China.     

切断深层根对黍子根系及地上部营养生长的影响

采用根管土柱栽培的方法,研究了拔节期和抽穗期切断不同深度(20 cm和40 cm)根系对黍子根系整体及地上部营养生长的影响。结果表明,与不断根相比,在抽穗期和拔节期断掉20 cm或40 cm以下根系,均能导致黍子株高、旗叶叶绿素含量、旗叶SOD与POD活性、单株绿叶面积、总根活力、总根长、总根重及产量明显降低,旗叶M DA含量明显增高。抽穗期断深层根对黍子的影响大于拔节期。但同一生育时期不同深度断根处理间黍子产量差异未达显著水平,表明深层根系(40 cm以下根系)对产量的贡献更大。     

芽孢杆菌JPC-2的营养竞争测定及其对小麦根部病害的防治效果

对营养竞争拮抗测定方法进行了改进,对接法将芽孢杆菌JPC-2与小麦纹枯病菌接种于大豆麦麸(SWB)培养基上,JPC-2可在SWB培养基上迅速扩展并完全抑制小麦纹枯病菌的菌丝生长。田间试验表明,芽孢杆菌JPC-2液体菌剂(107cfu/mL,1∶100)处理种子对小麦纹枯病的冬前期防效高于扬花期防效,防治效果为61.9%,高于3%苯醚甲环唑包衣处理(用量为种子质量的0.3%);对小麦根腐病的防治效果可达46.8%,与空白对照差异显著(p<0.05);并使小麦增产73.5%,高于3%苯醚甲环唑种衣剂。芽孢杆菌JPC-2固体菌剂(106cfu/mL,225kg/hm2)沟施于土壤,再播种液体菌剂包衣(107cfu/mL,药种比1∶30)的小麦种子,对小麦纹枯病菌的冬前期防效为68.9%,扬花期防效为59.7%,小麦增产38.9%,与0.2%戊唑醇种衣剂(1∶50)增产效果相当。     

不同覆草量苹果园土壤水温效应及对树体生长的影响

将麦草覆盖应用于果园,研究不同覆盖用量22 000 kg·hm-2(T1)、33 000 kg·hm-2(T2)、44 000 kg·hm-2(T3)和清耕(CK)在整个生长期对19年生长富2号苹果园0~100 cm土壤水分、5~25 cm土壤温度、树体生长量及果实品质的影响。结果表明:在旱情较重的4—7月,3种覆草处理的平均含水量随覆草量的增加而增大,其中T2和T3处理极显著(P0.01)高于CK,高出8.98%~27.09%;且3种覆草处理0~20、20~40 cm土层的含水量极显著(P0.01)高于CK,高出9.36%~73.77%;4—8月3种覆草处理的各深度地温低于CK,4—6月份极显著(P0.01)低于CK,低出2.11℃~8.02℃;相反,9—11月份高于CK。覆草处理5~20 cm深度土温日变幅极显著(P0.01)低于CK,低出0.39℃~3.63℃。果实单果重和产量以T2处理最高,3种覆草处理每公顷产量较CK极显著(P0.01)提高,高出10.70%~20.83%;产量水分利用效率覆草处理较CK极显著(P0.01)增高,高出9.87%~20.87%。覆草对树体生长量、枝类比例影响不大。综合各种效应及投入产出比,陇东黄土高原苹果园覆草量以22 000~33 000 kg·hm-2较经济适宜。