旱地小麦休闲期深翻覆盖对土壤水分及其利用效率的影响

为充分利用休闲期降水, 提高旱地麦田土壤蓄水保墒能力, 达到"伏雨春用"的目的, 本文将耕作蓄水技术与覆盖保水技术相结合, 采用大田试验研究了从前茬小麦收获后15 d或45 d进行深翻及深翻后采取渗水地膜、液态地膜覆盖对旱地小麦土壤水分及水分利用效率的影响。结果表明: 前茬小麦收获后45 d深翻较15 d深翻可显著提高小麦收获后65 d(休闲期)至316 d(孕穗期)土壤蓄水量、播前120~300 cm各土层土壤蓄水量和小麦水分利用效率。休闲期深翻覆盖可显著提高65 d(休闲期)至316 d(孕穗期)土壤蓄水量及播前0~ 300 cm各土层土壤蓄水量, 显著提高小麦水分利用效率, 且均以渗水地膜覆盖效果最好。此外, 前茬小麦收获后45 d深翻较15 d深翻可显著减小播种至拔节期60~300 cm, 拔节至开花期0~60 cm、120~240 cm, 开花至成熟期180~300 cm土壤水分减少率, 且深翻后采用渗水地膜覆盖对拔节至开花期土壤水分减少率调控效应较大。 总之, 旱地小麦休闲期等雨后深翻有利于提高土壤蓄水量与水分利用效率, 深翻后覆盖有较大的调控效应, 且采用渗水地膜覆盖效果更好。因此, 休闲期等雨后(约7月底或8月初)深翻并立即采用渗水地膜覆盖的技术是旱地麦田休闲期蓄水保墒的新途径, 且此技术可为旱地小麦高产、稳产、高效提供保障。     

不同耕作方式对旱作区冬小麦生产和产量的影响

为了筛选出适宜旱作区推广的耕作技术,在旱作大田条件下,设置一次深翻、免耕覆盖、深松覆盖、传统耕作四种耕作方式,研究了不同耕作方式下花后土壤水分和养分状况、小麦旗叶叶绿素含量、小麦旗叶净光合速率和小麦籽粒灌浆速率及产量。结果表明,免耕覆盖、深松覆盖开花期和灌浆期0～40 cm土层土壤水分含量分别比传统耕作提高了4.13%、6.23%和5.50%、9.27%,0～40 cm土层土壤碱解氮、速效磷和速效钾含量均显著高于传统耕作,为小麦开花后生长发育提供了良好的环境,从而提高了小麦灌浆中后期旗叶叶绿素含量和净光合速率,促进花后干物质积累及干物质向籽粒转运,进而提高了籽粒灌浆速率,使得籽粒产量显著提高。     

施氮量和花后土壤含水量对小麦氮代谢特性和子粒蛋白质含量的影响

在池栽条件下,研究了施氮量和花后土壤相对含水量对小麦氮代谢特性和籽粒蛋白质含量的影响。结果表明,在同一施氮量下,旗叶和子粒硝酸还原酶（NR）和谷氨酰胺合成酶（GS）活性表现为花后土壤相对含水量（Soil relative water content , SRWC）以60%～70%最高,过低（40%～50%）或过高(80%～90%)均降低NR和GS活性。旗叶蛋白酶活性随土壤相对含水量增加而降低;花后土壤相对含水量过低不利于叶片游离氨基酸含量的提高,过高则前期氨基酸合成少,后期向子粒转运不彻底。子粒游离氨基酸和蛋白质含量也随土壤相对含水量增加而降低;子粒蛋白质积累量以花后土壤相对含水量为60%～70% 时最高,过高和过低均不利于子粒蛋白质积累。在同一土壤含水量下,旗叶和子粒NR和GS活性表现为随着施氮量的增加而升高,蛋白酶活性随着施氮量增加而降低;旗叶和子粒游离氨基酸含量、子粒蛋白质含量和积累量随施氮量增加而提高,但施氮量过多,蛋白质积累量增加幅度减小。试验表明,小麦生产中可以通过施用氮肥和控制花后土壤水分含量技术,调节植株氮代谢,提高子粒蛋白质含量。     

休闲期耕作对旱地麦田土壤水分与小麦植株氮素吸收、利用的影响

于山西农业大学闻喜试验示范基地采用大田试验连续3年研究休闲期深翻、深松对0-300cm土壤水分、植株氮素吸收和运转特性、氮效率的影响。结果表明:休闲期耕作有利于蓄积休闲期降水,提高底墒,欠水年、平水年,休闲期深翻分别提高播种前0-300cm土壤蓄水量26.98%,15.67%,较深松更有利于蓄积休闲期降水,且欠水年蓄水保墒效果可延续整个生育时期,而丰水年,休闲期深松效果更佳,可提高12.25%。休闲期耕作有利于植株氮素吸收积累,欠水年、平水年,休闲期深翻更有利于氮素吸收,可延续至开花期,且欠水年效果更佳;丰水年,休闲期深松更有利于氮素吸收,可延续至生育后期。结果还表明:休闲期耕作显著提高欠水年、平水年花前氮素运转量,且深翻效果较好;丰水年,休闲期深松较深翻可显著提高花后氮素积累量及其对籽粒的贡献率。休闲期耕作可显著提高成熟期籽粒氮素积累量,显著降低平水年茎秆氮素积累量及其占整株比例,显著降低丰水年茎秆、颖壳+穗轴氮素积累量占整株比例。最终,休闲期耕作可显著提高不同降水年型氮素生产效率,且欠水年、平水年休闲期深翻较深松有利于提高氮素吸收效率,丰水年休闲期深松较深翻有利于提高氮素吸收效率、氮素生产效率。总之,休闲期耕作有利于蓄积休闲期降水,提高土壤水分贮备水平,尤其是欠水年;有利于促进植株氮素吸收,可延续至生育后期;有利于促进茎秆、颖壳+穗轴中贮存的氮素向籽粒运转,提高籽粒氮素积累量;最终,休闲期合理耕作有利于提高氮素吸收效率、氮素生产效率,且欠水年、平水年以深翻效果更佳,丰水年以深松效果更佳。     

灌水时期和施用硫锌对强筋小麦籽粒产量和品质的影响

以强筋小麦济麦20为材料,在防雨棚池栽条件下,研究了灌水时期以及施用硫肥和锌肥对小麦产量和品质的影响。结果表明,小麦生育后期灌水,有利于抑制旗叶叶绿素的降解,提高了旗叶叶片含氮量,延长了旗叶的功能期,以开花期灌水最显著;施硫肥和锌肥也能减缓旗叶的衰老。籽粒产量、容重、千粒重和穗粒数均随灌水时期的推迟而增加,以开花期灌水产量最高,各灌水处理间差异显著,总穗数以春生5叶期灌水处理最高;硫肥和锌肥处理对籽粒产量及其构成因素没有显著影响。籽粒总蛋白质含量和蛋白组分,除醇溶蛋白外,均随灌水时期的推迟而降低,以春生2叶期灌水含量最高;施硫肥能够显著提高籽粒总蛋白质含量和谷蛋白含量,锌肥作用差异不显著。在干旱条件下,春生5叶期灌水有利于强筋小麦籽粒产量和蛋白质含量的共同提高。     

旱地小麦休闲期覆盖施磷对土壤水库的调控作用

为探明休闲期覆盖配施磷肥对土壤水分运行规律、小麦产量和水分利用效率的影响,在山西省闻喜县进行了休闲期覆盖与不覆盖条件下75 kg(P2O5)·hm-2、112.5 kg(P2O5)·hm-2、150 kg(P2O5)·hm-23个施磷量的田间试验。结果表明:与不覆盖相比,休闲期覆盖后,播种—孕穗期0~100 cm土壤蓄水量显著提高,小麦播种期提高38~41 mm;增加施磷量,越冬—孕穗期土壤蓄水量提高,尤其拔节期40~100 cm土层。覆盖后,播种—拔节期土壤贮水减少量及其占整个生育期比例显著提高,拔节—开花期土壤贮水减少量增加;增加施磷量,拔节—开花期土壤贮水减少量及其比例显著提高,开花—成熟期80~100 cm土层贮水减少量显著提高。覆盖后增加施磷量,产量和水分利用效率显著提高,产量提高1 452 kg·hm-2,水分利用效率提高16%。覆盖配施磷肥条件下,拔节—开花期60~100 cm、开花—成熟期80~100 cm土层贮水减少量与产量呈极显著相关。因此认为,旱地小麦休闲期覆盖有利于蓄积休闲期降雨,提高底墒,可实现伏雨春夏用;覆盖促进小麦生育前期和中期吸收土壤水分;增施磷肥有利于提高土壤水分,促进小麦生育后期深层吸水;旱地小麦休闲期覆盖配施磷肥150 kg·hm-2有利于蓄水保墒,达到增产、高效的目的。     

少免耕模式对冬小麦花后旗叶衰老和产量的影响

小麦开花后旗叶的生理活性对产量存在显著影响.为了研究少免耕耕作体系对冬小麦旗叶衰老状况的影响,采用4种土壤耕作模式(常规耕作秸秆还田、旋耕秸秆还田、耙耕秸秆还田、免耕秸秆覆盖)在山东龙口进行了3年田间试验,研究了耕作模式对小麦产量及花后不同时期旗叶超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)和可溶性蛋白含量的影响.结果表明:与常规耕作秸秆还田模式相比,旋耕秸秆还田和耙耕秸秆还田模式旗叶衰老过程中活性氧清除系统的自动调节能力较强,SOD、POD活性变化幅度较常规耕作模式平稳;免耕覆盖模式小麦旗叶在蜡熟期MDA含量显著低于其他模式,而可溶性蛋白含量显著高于其他模式,表现出明显的贪青晚熟的特点.旋耕秸秆还田和耙耕秸秆还田模式产量与常规耕作秸秆还田差异不显著,免耕秸秆覆盖模式产量显著低于其他耕作模式.研究表明短期(1～3年)少耕耕作模式可以在该地区应用,而免耕覆盖则不适宜.     

氮肥运筹对四川丘陵旱地带状种植小麦碳素同化、运转和产量的影响

为探讨四川丘陵旱地氮肥运筹对带状种植小麦碳素同化、运转和产量的影响,以川麦42号为材料,研究不同施氮量和施氮方式对带状种植小麦植株非结构性碳水化合物(NSC)的同化和转运的影响。结果表明:施用氮肥能有效提高花后旗叶叶绿素含量,促进花后NSC的累积,提高其对籽粒NSC的贡献率,但是过量施氮不利于茎鞘中可溶性糖(WSC)向籽粒的转运,同时花后NSC积累量及其对籽粒NSC的贡献率降低,不利于籽粒中NSC的累积;氮肥分次施用能显著提高花后旗叶叶绿素含量,促进花后NSC的累积,提高花后NSC对籽粒NSC的贡献率,尤以拔节期追施效果最佳。本试验条件下,施氮量为135～180kg/hm2、施氮方式为底肥∶拔节肥=7∶3时,小麦花后旗叶叶绿素含量较高,并能维持较长的高值持续期,花后NSC积累量增加,且其对籽粒NSC的贡献率提高,籽粒中NSC积累量增加,产量最高。     

水稻生育后期剑叶氮代谢相关酶活性及动力学变化

以超级杂交稻"两优培九"为试验材料,"汕优63"和"9311"为对照,研究了水稻开花后剑叶叶片中有关氮代谢相关酶类[硝酸还原酶(NR)、谷氨酰氨合成酶(GS)、谷-丙转氨酶(GPT)、谷-草转氨酶(GOT)、谷氨酰氨脱氢酶(GDH)、蛋白水解酶(proteinase)]活性及部分酶动力学变化,同期测定了可溶性蛋白和游离氨基酸含量变化及穗部农艺性状,旨在了解超级杂交稻品种与其常规亲本及对照品种在生育后期与氮代谢相关酶活性及动力学变化的内在规律性,为杂交稻生育后期的氮代谢调控提供科学依据。结果表明,花后1周为3个品种剑叶叶片中有关氮代谢酶活性的高值持续期,接着进入速降期。不同品种间NR、GS、GPT和GDH活性及活性高值期具有显著性差异。花后1周"两优培九"具有较高的GS和GDH活性;花后7~14 d"汕优63"的NR和GS活性显著高于"9311"和"两优培九",灌浆后期其GS、GDH活性和活性高峰,也均高于和迟于其他2个品种;"9311"在开花和灌浆初期具有较高的转氨酶活性和催化活性,其氮代谢的启动早于其他2个品种。生育后期GDH和GOT的活性变化说明氧化脱氨可能是水稻体内的主要脱氨方式。生育后期NR和GS活性与其催化活性呈非线性关系,GPT在花后14 d催化活力表现最低,在灌浆后期3种酶仍具有较高的催化活力。叶片可溶性蛋白及ATPase变化说明,酶蛋白量是制约水稻生育后期有关氮代谢的酶活性和影响后期氮素代谢的重要因素之一,叶片的能量状态是影响生理活性发挥的重要限制因子。从主要酶活性变化、籽粒灌浆速率和穗部性状看,生育后期种间杂交种("汕优63")比亚种间杂交种("两优培九")具有较高的叶生理活性和较强的籽粒灌浆优势。     

氮素对不同类型玉米蛋白质及其组分和相关酶活性的影响

以普通玉米掖单22和高油含量玉米高油115为材料,测定了不同供氮水平下子粒蛋白质含量及其组分以及叶片和子粒中硝酸还原酶(NRase)、谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸脱氢酶(GDH)活性的品种差异。结果表明,玉米子粒蛋白质及其组分含量,均为高油115显著高于掖单22,其中醇溶蛋白和白蛋白含量增幅明显,且随施氮量的增加而提高。不同供氮条件下,两种类型玉米叶片中NRase、GS活性和子粒中GS、GDH活性的动态变化一致,NRase活性自灌浆初期至成熟期一直下降,GS、GDH活性呈单峰曲线,在授粉后20～30d达到高峰;增施氮肥有利于酶的活性维持较高水平。掖单22叶片中NRase活性高于高油115;叶片GS和子粒GDH活性显著低于高油115,这可能是其蛋白质含量较低的生理原因之一。     

有机肥对油菜硝酸盐含量和土壤盐分累积的影响

探讨了不同C/N的有机肥对油菜生物量、硝酸盐含量以及土壤EC的影响。结果表明:施用低量氮肥,增施M1能够增加油菜的生物量,硝酸盐含量无显著变化;增施M2、M3,能够降低油菜生物量和硝酸盐含量。当N用量为N0.067g kg-1土时(300kg hm-2),增施M1,油菜生物量和硝酸盐含量无显著变化;增施M2、M3时,显著降低生物量和硝酸盐含量。施用高氮肥,增施三种有机肥显著增加油菜生物量,硝酸盐含量无显著变化。三种不同C/N的有机肥在低量氮肥时对土壤EC的影响不显著,在高氮量时,增施M1能够增加土壤EC,增施M2、M3能够降低土壤EC。     

甘蔗体内的蔗糖积累

成熟甘蔗茎秆积累高浓度蔗糖,其蔗糖积累涉及到蔗糖的合成、分解和运输等生理过程,而调控甘蔗茎中蔗糖积累的关键性因素是存在于快速发育的茎细胞中蔗糖糖代谢相关酶的活性和蔗糖的跨膜运输能力,而不是作为源叶输出光合产物的能力和韧皮部运输蔗糖的效率。为此,本文主要从蔗糖进入茎节的途径、蔗糖在液泡中的积累及其调控等方面作了概述,并指出运用分子生物学、反向遗传学和细胞生物学手段研究有关酶基因、功能性蛋白、糖信号对甘蔗蔗糖运输和积累的作用将是今后的重要研究方向。     

Nitrogen Accumulation in Soybean Following Defoliation

The effects of defoliation on soybean [Glycine max (L.) Merr.] growth and yield have been well studied, but relatively little is known about its nitrogen (N) accumulation after defoliation. An experiment was conducted to examine soybean recovery and N accumulation following defoliation. The indeterminate cultivar (‘Tousan 69’) was planted in a greenhouse, and two defoliation treatments (no defoliation and 67% defoliation) were imposed at the R₂ stage when plants had at least one flower in the two uppermost nodes. At 0, 15, 30 and 45 days after defoliation (DAD), plants were destructively sampled to measure dry mass production, nitrogen accumulation and nitrogen fixation. Seed yield and N concentration also were measured at maturity. Neither the seed yield nor its N concentration was affected by defoliation. Although defoliation temporarily reduced soybean dry weight and N accumulation during 15 DAD, defoliated plants completely recovered their dry weight and N accumulation 30 DAD. There was little difference in N concentration between defoliated and non defoliated plants, indicating that N acquisition was restored during the recovery process. Recovery of N accumulation in defoliated plant was due to complete recovery of N₂-fixing ability and maybe related to improvement in N absorption after defoliation.     

Nutrient Accumulation in Faba Bean Varieties

Increasing the amount of nutrients in plant-based foods will help to improve the nutritional status of people in the World. Faba bean (Vicia faba L.) as a staple food in developing countries has the potential to provide many nutrients in human diets. The objective of this study was to characterize the nutrient concentrations in leaf, pod, and seed of faba bean varieties. A field study was conducted with six faba bean varieties. Variation in the elemental concentrations of nutrients and protein occurred among varieties and different parts of the plants. The highest concentrations of nitrogen, phosphorus, potassium, zinc, or copper and protein were in the seeds. However, the highest accumulation of calcium, magnesium, iron, or manganese was in the leaves. We recommend that faba bean can be considered as a valuable crop in the diet of nutrient-deficient consumers due to high concentration nutrients in edible parts of the plant.     

低镉水稻研究进展

稻米镉污染已成为全球粮食安全的一个重大问题.系统了解水稻体内镉响应基因调控机制及镉代谢的影响因素有助于推动低镉优质水稻新品种的培育.本文重点阐述了镉进入根细胞、镉从根转移至茎、从茎转移至籽粒的三种机制及主要影响因素,同时对目前已知的水稻镉代谢调控相关基因进行了综述,以期为利用分子育种技术选育低镉积累水稻品种提供参考.     

害虫体内农药积累的研究

导出了昆虫取食含药植株组织后体内农药积累的计算模型。根据悬铃术体内久效磷含量的灰色动态模型及家蚕各龄期内的取食规律。进行了理论计箅,得出了若干有指导意义的结论,据此可确定施药方式、施药时间,并可初步判断施药剂量的合理性。     

小麦植株对重金属铬吸收累积的研究

为研究重金属Cr在小麦植株吸收、积累规律,为Cr污染修复与防治提供一定的依据。试验以矮抗58为供试品种,采用大田种植和盆栽试验,测定小麦不同生育期、不同部位的Cr含量,研究小麦植株中Cr吸收和累积的动态变化。结果表明,小麦植株中Cr含量较多的部位为根,而籽粒中含量较低。Cr的吸收速率以灌浆中末期最快,其次是返青一拔节期,出苗期至分蘖期最慢。并通过测定土壤Cr含量、成熟期籽粒Cr含量等建立回归方程,以此预测籽粒中Cr的含量。     

Cadmium Accumulation in Agricultural Soils in Western Australia

Water, Air, & Soil Pollution - Phosphatic fertilizers contain appreciable concentrations of cadmium (Cd) which may elevate the Cd concentrations of soils and crops, yet the impact of Cd on...     

稻米镉关键积累时期研究

探明水稻不同生育期镉积累特征对于稻米安全生产具有重要的科学价值与现实意义,本研究采用水培试验方法,于水稻不同生育期分阶段添加外源镉,分析水稻不同生育期低浓度镉(50μg·L~(-1))胁迫下水稻每个生育期、主要部位镉含量及其内在关联。抽穗期阶段镉胁迫对水稻籽粒镉积累速率影响最为明显,最高达到3.41μg·蔸~(-1)·d~(-1)。孕穗期和抽穗期阶段镉胁迫对稻米镉积累量贡献率较高,中嘉早17号分别为40.51%、31.66%,湘晚籼13号分别为37.97%、35.46%。研究表明,孕穗期、抽穗期是控制镉米形成的关键时期,本结果可为镉超标稻田的安全生产及阻控米镉积累提供支持和科学指导。