Efficacy of Biopreparations for Spring Wheat in the European Part of Russia against Different Backgrounds of Mineral Nutrition

The results of 26 field and microfield experiments using associative nitrogen-fixing bacteria biopreparations are generalized and analyzed. The efficiency of its use has been determined for spring wheat that is cultivated against different mineral nutrition backgrounds in the main soil types in the European part of Russia. It has been established that the inoculation of spring wheat seeds with the Rhizoagrin biopreparation combined with the PK fertilizer increases the grain yield by 23% on chernozem soils, by 14% on gray forest soils, and by 13–18% on sod-podzolic soils. The use of diazotroph biopreparation increases the coefficient of utilization of nitrogen from mineral fertilizers by 1.6 times on chernozem soils and by 1.2 times on sodpodzolic soils. In addition, the profitability of fertilizer nitrogen using seed inoculation increases by 2.2 and 1.1–1.4 times, respectively. Associative nitrogen fixation leads to the accumulation of 8–10 kg N/ha per year in sod-podzolic loamy soils and 12 kg N/ha per year in chernozem soils under spring wheat.     

Productivity and quality of grains of oat varieties bred by Nemchinovka Moscow Scientific research Institute of Agriculture at different technologies of cultivation

Under conditions of the Central Nonblack Earth Region on sod-podzolic soil, the reaction of oat varieties Yakov, Bulanyi, Zalp, Ulov, Golozernyi (line 61h) to fertilizers and crop protection agents was investigated. Among the tested varieties, Yakov variety with a yield up to 10 t/ha at high-intensive technology was allocated. Zalp and Bulanyi varieties also exceeded by productivity the standard variety (Ulov) by 0.3–0.9 t/ha. Increases of the yield depending on seeding rate changed from 12 to 64%, and the grain protein content changed from 9.8 to 17.8%. The grain protein content was the highest in the Golozernyi variety. The treatment of crops with herbicides reduced contamination by 65–95%, and application of crop protection agents promoted preservation of the yield and improved grain quality.     

2个不同耐旱性棉花品种光合特性和干物质累积对干旱的响应

【目的】 研究抗旱性不同的棉花品种叶片光合生理特性及干物质累积与分配对干旱的响应机制,为棉花抗逆栽培和耐旱性品种选育提供理论依据。【方法】 在土柱栽培的条件下,以棉花品种新陆早17号(敏旱型)和新陆早22号(耐旱型)为材料,设常规灌溉(4 500 m³/hm²,CK)、轻度干旱(2 700 m³/hm²,W1)和中度干旱(900 m³/hm²,W2)水分处理,测定棉花产量形成期叶面积、叶绿素含量、气体交换参数、叶绿素荧光参数和干物质累积与分配的变化。【结果】 2个棉花品种的叶面积、叶绿素a含量(Chl a)、叶绿素b含量(Chl b)、叶绿素总含量(Chl)、净光合速率(Pn)、气孔导度(gs)、胞间二氧化碳浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)均随干旱胁迫程度的增加显著降低,品种间以新陆早22号降幅较小。与CK相比,W1条件下2棉花品种的最大光化学效率(Fv/Fm)并未显著降低,但新陆早17号的实际光化学效率[Y(II)]和光化学猝灭系数(qP)受到抑制,且轻度和中度干旱下非光化学淬灭系数(NPQ)在盛铃期显著增加。在W1条件下,新陆早17号吐絮期的生殖器官和营养器官干物质分别比CK下降了30.44%和16.61%,新陆早22号仅下降12.50%和5.74%。CK、W1、W2条件下,新陆早22号的根冠比在盛铃期较新陆早17号高2.54%、9.56%和14.48%。【结论】 耐旱性较强的棉花品种新陆早22号通过保持更好的光合性能和较大的根冠比,来保持生殖器官干物质的累积以适应干旱胁迫。     

PEG-6000胁迫下3种外生菌根真菌的生长特性

为了解不同外生菌根真菌的抗旱能力及机制,筛选具有较强抗旱性的优良菌株。选取琥珀乳牛肝菌(sp)、粘盖乳牛肝菌(sb)、橙黄硬皮马勃(sc)3种外生菌根真菌,采用液体培养和固体培养2种方式,利用PEG-6000模拟干旱条件,研究不同干旱胁迫程度对3种外生菌根真菌生长及生理变化的影响。结果表明,在不同PEG-6000浓度下,sb菌丝生长速率一致,sp在0~21 d的菌丝生长速率较高,sc则在14~28 d才呈现速生期;轻度干旱胁迫（PEG-6000浓度为10％~20％）有利于sb和sp生物量的积累,增加sb对H⁺的分泌,并提高sb的SOD活性,降低sb的MDA含量,而sc的生长则受到PEG-6000的抑制;在PEG-6000处理下,3种外生菌根真菌的菌丝形态出现了不同程度损伤,随PEG-6000浓度升高菌丝形态损伤进一步加重,但sb菌丝形态结构完整度高于sp与sc。因此,轻度干旱胁迫利于sb的生长,3种外生菌根真菌抗旱性强弱为:sb>sp>sc。本研究结果可为外生菌根真菌抗旱机制的深入研究及抗旱菌种的筛选提供参考。     

Effect of liming and mineral fertilizers on mobile phosphorus content in sod-podzolic soils of Western Urals

The effect of liming with different levels of mineral fertilizers on the mobile phosphorus content of sod-podzolic soils is studied in field experiments. It is shown that the application of lime in a dose of 0.5 hydrolytic acidity substantially increases the content of mobile phosphates in these soils.     

不同基因型玉米品种的抗旱性及收获指数研究

在4种不同水分梯度下,对17个不同基因型玉米品种的产量、抗旱指数和收获指数进行了研究,结果表明,不同水分梯度间产量差异达到显著水平(P<0.05);在雨养条件下(耗水325.6 mm),农大108、中玉9号和东单60这3个品种的产量均值较其他14个品种的均值高出980.2 kg/hm2,增产率为27.5%;在耗水363.6,421.6,469.1 mm条件下,先玉335和郑单958这2个基因型品种的产量均值较其他15个品种的产量均值分别增加17.31%,22.17%和18.25%。各基因型品种的抗旱指数有明显差异,不同水分梯度下的抗旱指数与雨养条件下的产量水平紧密相关。先玉335的抗旱指数虽然处于中等水平,但由于其丰产性和适应性好,生产上应用广泛。由此证明,抗旱指数达到中等水平时,就可达到既有一定的抗旱性亦有较好丰产性,极端水分条件下的抗旱性没有生产意义。同时,先玉335的收获指数可达到60%左右,为研究的17个品种中最高,说明其光合同化物转化能力强。     

重庆地区新推广的几个草坪草种的抗旱性比较

[目的]对重庆地区新推广的6个草坪草种进行抗旱性比较。[方法]对试验组进行干旱胁迫处理后,每3d记录草坪外观质量,并参照NTEP9分制评价法分别评定试验组和对照组草坪外观质量。同时自干旱胁迫开始后,每3d对草种的叶片相对含水量、叶片细胞膜透性、丙二醛含量3项生理指标进行测定。[结果]6个试验草种的抗旱能力排序为马蹄金〉肯塔基早熟禾〉红三叶〉高羊茅〉紫花苜蓿〉白三叶,马蹄金和肯塔基早熟禾是适宜在重庆地区生长的草种,白三叶不适合种植在重庆地区。[结论]该试验为重庆地区建设抗旱性草坪选择草种提供了理论依据和参考。     

Analysis of the distribution of iron groups and forms in postagrogenically transformed sod-podzolic loam soils

The results of studying the content and profile distribution of iron groups and forms in sod-podzolic loam forest, arable, and fallow soils of various ages under condition of the middle and southern subzones of the taiga forest zone are given. A preliminary analysis is made of the change in character of soil formation in regraded and postagrogenic soils.     

冠菌素对冬小麦幼苗生长和抗氧化酶活性的影响

[目的]为了分析在20％ PEG模拟干旱条件下喷施浓度为1μmol/L的冠菌素对小麦幼苗形态及抗氧化酶活性等的影响.[方法]以冬小麦品种济麦22和良星99为试验材料,采用室内水培方法,设置4个处理（CK＋ QS,全营养液＋喷施清水;CK＋ COR,全营养液＋喷施COR; PEG＋ QS,PEG处理＋喷施清水;PEG＋ COR,PEG处理＋喷施COR）.[结果]在干旱胁迫条件下,与喷施清水处理相比,喷施浓度为1 μmol/L的冠菌素能显著提高冬小麦株高、根生长量、叶片相对含水量、叶绿素含量、可溶性蛋白含量以及SOD、POD和CAT的活性.此外,在正常生长条件下,喷施冠菌素也同样能起到促进小麦幼苗生长和提高抗氧化酶活性的作用.[结论]冠菌素作为一种新型植物生长调节剂对缓解干旱胁迫对冬小麦苗期生长的影响具有潜在的应用价值.     

免耕和秸秆还田对我国土壤碳循环酶活性影响的荟萃分析

【目的】探讨免耕和秸秆还田措施对我国农田土壤碳循环酶活性的影响,为有机物质转化和土壤健康提升提供科学依据。【方法】通过文献搜集,获得了目标文献56篇,建立了翻耕清茬（CT,507组）、翻耕+秸秆还田（SR,305组）、免耕（NT,291组）和免耕+秸秆还田（NTS,122组）处理对土壤碳循环酶（转化酶、纤维素酶、β-葡萄糖苷酶和多酚氧化酶）活性影响的数据库。采用数据整合（Meta-analysis）和增强回归树（BRT）的分析方法,探讨不同管理措施下土壤碳循环酶活性的差异,并量化气候特征、土壤特性和种植制度等因子对其影响程度。【结果】与CT相比,SR（28.0%）、NT（13.7%）和NTS（23.2%）处理显著增加（P<0.05）了土壤碳循环酶活性;SR、NT和NTS处理显著促进了转化酶活性,增幅分别为25.3%、16.2%和22.5%;SR处理对纤维素酶活性的增幅为36.6%。对于低土壤有机碳（SOC<10 g·kg^-1）而言,SR、NT和NTS处理对转化酶活性增幅分别为26.7%、24.2%和37.9%。在碱性（pH>7.5）土壤中,SR和NTS处理下转化酶活性分别增加了22.3%和28.7%。对于不同黏粒含量的土壤而言,黏粒含量<20%的土壤中SR和NT处理下转化酶活性分别提高了21.5%和22.3%;黏粒含量为20%—30%的土壤中SR、NT和NTS处理下转化酶活性增幅分别为26.1%、16.1%和25.3%。干旱指数较大（2—3.5和>3.5）时,SR（29.1%和20.5%）、NT（13.4%和17.0%）和NTS（9.0%和36.9%）处理均显著提高了转化酶活性。对于轮作种植制度而言,SR和NTS处理促进了转化酶活性,增幅分别为24.0%和29.4%;而在连作种植制度下,SR处理下转化酶活性提高了29.4%。对于不同试验年限而言,NTS处理对转化酶活性的提高幅度表现为：长期（>10年;39.9%）>中期（5—10年;31.7%）>短期（<5年;17.6%）;短期和中期秸秆还田（SR）均显著增强了转化酶活性,增幅分别为22.0%和27.3%。免耕和秸秆还田对转化酶活性的交互作用在SOC含量低（<10 g·kg^-1）、pH呈碱性（>7.5）、黏粒含量低（<20%）、干旱指数高（>3.5）、轮作和持续年限长（>10年）的土壤中较小。BRT分析结果表明,黏粒含量和土壤pH是影响SR处理对转化酶活性提高的主要因素,而SOC含量和干旱指数是影响免耕措施（NT和NTS）提高转化酶活性的主要因素。【结论】在我国实施免耕和秸秆还田措施,尤其是在SOC和黏粒含量较低或干旱指数较高的地区,对于转化酶活性的提高具有重要意义。     

Effect of ecological factors on ammonifying and nitrifying capacity of sod-podzolic soil

The optimal conditions for nitrifying and ammonifying processes of sod-podzolic soil in the eastern part of the Non-Chernozem Zone are given: temperature 15°C, soil moisture content 20–25%, soil density 1.1 g/cm³, and neutral pH value.     

利用高代回交导入系定位水、旱条件下影响水稻根系及产量的QTL

 严重的水资源危机使得水稻耐旱性的遗传与育种研究成为当今的研究热点之一。【目的】鉴定与水稻耐旱性直接相关的根系性状QTL,为通过根系性状QTL的标记辅助选择培育耐旱水稻品种提供标记信息。【方法】以从供体Lemont（粳稻）导入到特青（籼稻）背景的254个高代回交导入系中筛选出覆盖供体全基因组的55个回交导入系为材料,采用PVC管栽培,定位了灌溉（对照）与干旱（胁迫）条件下影响根系及产量性状的QTL以及胁迫与对照间性状差值的QTL。【结果】共检测到25个影响根长（RL）、根数（RN）、根重（RW）和单株粒籽产量（GY）的主效QTL,根据在不同环境下的表达情况,将其分为3类,第1类4个,在两种环境下均被检测到;第2类12个,只在对照条件下检测到;第3类9个,受干旱胁迫诱导,只在胁迫条件下被检测到。此外还检测到11个影响胁迫与对照条件下性状差值的QTL。【结论】在水、旱两种条件下均检测到的相对稳定的3个QTL（QRl2b、QRl8b、和QRn12）及影响两种条件下性状差值（即性状稳定性）的11个QTL可能对耐旱性有直接贡献。     

干旱胁迫对花生光合色素含量、叶绿素荧光参数及根系活力的影响

为研究花生幼苗对干旱胁迫的响应机制，以商花5号为试验材料，采用盆栽的方式研究不同强度的干旱胁迫（土壤相对含水量75%、55%、40%、25%）对花生幼苗光合色素含量、叶绿素荧光参数及根系活力的影响。结果表明：在轻度干旱（土壤相对含水量55%）胁迫下，花生幼苗叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b和类胡萝卜素含量均与对照适宜墒情（土壤相对含水量75%）差异不显著（P>0.05），但在中度干旱（土壤相对含水量40%）和重度干旱（土壤相对含水量25%）胁迫下上述指标均显著降低。随着干旱胁迫强度的增加，花生叶片初始荧光（Fo）呈现逐渐升高的变化趋势，而最大荧光（Fm）、最大光化学效率（Fv/Fm）和光化学猝灭系数（qP）呈现逐渐降低的变化规律。轻度干旱胁迫对花生幼苗根系活力影响不显著（P>0.05），而中度和重度干旱胁迫能够显著降低花生幼苗根系活力（P<0.05）。     

黄淮麦区旱肥地小麦新品种(系)苗期抗旱性初步鉴定与分类

了解黄淮麦区旱肥地小麦节水新品种系的抗旱性,有利于小麦推广和在育种中的应用。以50份近年黄淮旱肥地小麦品种系为试验材料,在15%PEG-6000(聚乙二醇)溶液模拟干旱胁迫下,测定种子发芽率、苗高、叶绿素含量的变化,并进行抗旱性评价和分类。结果表明:胁迫条件下小麦种子发芽率、苗高与其苗期抗旱性显著相关;50份材料分为4类,分别为4份高抗旱型种质(D值为0.8255～0.9980),10份抗旱型种质(D值为0.6516～0.7270),28份干旱敏感型种质(D值为0.4941～0.6354),8份干旱高敏感型种质(D值为0.3079～0.4676);相较于平均隶属函数值评价抗旱性,采用D值大小评价并结合最长距离法系统聚类分析,可以比较合理、直观地呈现分类结果。据此,实验明确了在15%PEG-6000胁迫下,发芽率、苗高可以作为评价苗期抗旱能力的主要指标;区分了50份不同品种系的抗旱性,可为抗旱节水品种选育、推广提供依据。     

不同水分胁迫方式对沙地樟子松幼苗光合特性的影响

沙地樟子松引种栽培的成功已使该树种成为中国北方沙区人工造林的首选树种, 但由于早期引种的沙地樟子松人工林出现了衰退现象, 使得人们对在干旱、半干旱沙地进行大面积樟子松造林产生疑问. 为进一步研究沙地樟子松人工林衰退问题, 该文以2年生沙地樟子松幼苗为材料, 采用盆栽控水和聚乙二醇(PEG)处理法对苗木进行水分胁迫试验,比较两种胁迫处理苗木的光合特性. 结果表明, 土壤水分胁迫与PEG模拟水分胁迫(处理1h)对2年生樟子松幼苗光合生理特征及其水分利用效率影响基本一致; 当土壤含水量为40％田间持水量时, 沙地樟子松已表现出干旱胁迫, 土壤含水量为20%田间持水量时胁迫达到最大. 10%PEG处理对2年生樟子松幼苗光合生理指标影响与对照具有相同趋势, 表明该处理未对苗木造成严重干旱胁迫. 20%与30%PEG处理对樟子松幼苗光合指标影响的趋势相同, 胁迫超过2 h后樟子松幼苗光合速率、气孔导度、蒸腾速率都降到较低值且相对稳定. 土壤含水量为20%田间持水量的胁迫对樟子松幼苗的水分利用效率几乎没有影响, 轻度(40%田间持水量)胁迫甚至增高了水分利用效率; PEG胁迫的前期(4 h之前), 苗木的水分利用效率低于对照; 在胁迫处理4 h后, 20％与30％PEG处理的樟子松的水分利用效率均超过了对照. 这表明樟子松在较低的土壤含水量下, 具有忍耐、适应干旱胁迫的能力. 另外, 不同形式的强度胁迫处理(30%PEG和20%田间持水量)的各光合特征指标相对值之间没有差异, 表明樟子松苗木在强度胁迫条件下各指标相对值已降至相当低的程度. 3种PEG浓度(10%、20%、30%)干旱胁迫处理在2 h以内的各指标的相对值与3种土壤水分胁迫处理(40%、30%、20%田间持水量)基本一致, 因此, 可以认为2 h的PEG胁迫处理与土壤水分胁迫处理(7～10 d)具有相同的效果.      

不同抗旱性花生品种的叶片形态及生理特性

【目的】筛选叶片抗旱相关性状,探索性状指标大小的评价方法,揭示不同抗旱性花生品种抗旱的叶片形态及生理机制。【方法】以12个花生品种为试验材料,在人工控水条件下,于苗期及结荚期给予干旱胁迫及正常灌水对照2个土壤水分处理,苗期处理以盆栽种植方式进行,称重法控水,结荚期处理在池栽条件下进行,测墒补灌法控水,控水期间以电动防雨棚遮雨。测定苗期干旱及正常供水对照的叶片组织结构、厚度、比叶重、叶面积、光合速率、叶绿素含量等叶片性状指标,对比分析上述叶片性状与花生品种抗旱性的关系,以性状指标大小评价不同花生品种抗旱的叶片机制,以生物量抗旱系数评价苗期抗旱性,以收获期产量抗旱系数评价结荚期抗旱性。【结果】通过2年的试验发现,干旱胁迫下,不同花生品种生物量抗旱系数及产量抗旱系数有显著差异,苗期与结荚期抗旱性基本一致。根据产量抗旱系数可将12个花生品种抗旱性分为强、中、弱3级,抗旱性强的品种为A596、山花11号、如皋西洋生,花育20号、农大818、海花1号、山花9号和79266为中度抗旱品种,抗旱性弱的品种有ICG6848、白沙1016、花17和蓬莱一窝猴。干旱胁迫改变了叶片组织结构,降低了单株叶面积、功能叶面积、气孔导度、光合速率和蒸腾速率,增加了比叶重。不同抗旱性花生品种叶片性状有显著差异,抗旱性强的品种在对照及干旱胁迫下均具有较高的叶片厚度、栅/海比、比叶重、单株叶面积、光合速率。干旱胁迫下,较大的叶片栅/海比值、比叶重和光合速率是如皋西洋生和山花11号抗旱的叶片机制;山花9号与花育20号较大的单株光合面积,A596较大的光合速率是它们重要的抗旱机制。相关分析表明,干旱胁迫下的叶片栅/海比、比叶重、单株叶面积和光合速率与品种抗旱系数的相关性达极显著水平。【结论】山花11号和79266分别可作为花生强、弱抗旱性鉴定的标准品种。花生出苗后10 d进行40%土壤相对含水量的干旱处理,持续胁迫14 d时的叶片栅/海比、单株叶面积、比叶重和光合速率可鉴定花生种质的叶片抗旱能力。正常灌水条件下,始花期的栅/海比、单株叶面积、比叶重也能反映花生叶片的抗旱级别。山花11号可作为花生叶片优异抗旱性状鉴定的标准品种。     

小麦抗旱相关农艺性状和生理生化性状的灰色关联度分析

 【目的】探讨小麦主要农艺性状和部分生理生化性状与抗旱性的关系。【方法】采用灰色关联分析（gray correlation analysis），对分别种植于干旱棚和大田自然降水两个条件下的65个小麦品种的主要农艺性状和部分生理生化性状与其抗旱指数的关联度进行分析和评价。【结果】通过灰色关联度分析确定了各性状与抗旱指数的关联度。各农艺性状和生理生化性状与抗旱指数的关联程度大小依次为：气孔导度（0.7995）、光合速率（0.7909）、蒸腾速率（0.7556）、可溶性糖含量（0.7467）、丙二醛（MDA）含量（0.7336）、游离脯氨酸含量（0.7267）、穗长（0.7102）、穗粒数（0.7095）、千粒重（0.7005）、水势（0.6959）、有效分蘖数（0.6951）和株高（0.6866）。并依据各品种的加权抗旱指数对参试品种进行了聚类分析，聚类结果可以较好的反映品种的选育及适应地区。参试品种中较抗旱的品种有洛旱6号、晋麦47、陕麦168、小偃6号等。【结论】与抗旱指数关联度最大的是和叶片气孔相关的生理生化性状，它们在作物受到干旱胁迫时所受的影响最大，与作物抗旱性关系最为密切。因而可以选用气孔导度、光合速率和蒸腾速率等生理生化性状进行小麦抗旱性的以性状为基础的选择，以提高选择效率。     

微胚乳玉米抗旱性研究

以普通玉米正大619和Y1为对照种,研究微胚乳玉米组合MEM1、MEM2、MEM3、MEM4叶片丙二醛含量、相对电导率、ASI和抗旱指数,对微胚乳玉米进行抗旱性鉴定。结果表明：在较肥土壤和瘠薄土壤里,由干旱胁迫引起的微胚乳玉米叶片丙二醛含量、ASI、相对电导率的变化规律与普通玉米一致。MEM1和MEM3在较肥土壤和瘠薄土壤里都表现出较好的抗旱性,综合抗旱性仅次于正大619。     

不同生育期干旱胁迫对马铃薯产量及品质的影响

[目的]研究不同生育时期干旱协迫对马铃薯产量及品质的影响,为综合评价马铃薯抗旱能力及马铃薯抗旱品种的选育提供理论依据。[方法]选取生产上推广的冀张薯8号和夏波蒂2个马铃薯品种,在旱棚内分区栽培,测定不同时期干旱胁迫下马铃薯块茎指标、串薯比例和产量。[结果]冀张薯8号在发棵期干旱协迫处理单株薯块数、匍匐茎数、成熟率及产量分别为3.80块、14.6条、26.03%及19608.72kg/hm2,夏波蒂分别为2.40块、7.32条、32.79%及13170.30kg/hm2,均为最低值。不同生育时期干旱协迫均增加马铃薯串薯比例,影响马铃薯的品质。生育期较长的品种冀张薯8号在薯块膨大期干旱协迫对其品质影响最大,单株串薯比为18.18%;而生育期较短的品种夏波蒂开花期则是关键的时期,单株串薯比为34.38%。[结论]不同生态型马铃薯品种各生育时期干旱胁迫对产量和品质的影响不同,发棵期干旱协迫对马铃薯块茎形成、产量影响最大。不同生育时期干旱协迫均增加马铃薯串薯比例,影响马铃薯的品质,冀张薯8号薯块膨大期干旱协迫影响最大,而夏波蒂在开花期影响最大。土壤水分过于充足降低马铃薯产量及品质。     

甘蔗抗旱性与叶片某些生理、生化性状的关系

在水分胁迫条件下测定了抗旱性不同的 3个甘蔗品种的叶片脯氨酸含量、叶细胞质膜透性和叶片丙二醛含量。结果表明,不同抗旱性品种间脯氨酸含量和质膜透性存在极显著差异,都表现出品种的抗旱性越强脯氨酸含量和质膜透性越低的趋势,而丙二醛含量没有表现出品种间的差异和一致的变化趋势。因此,可以认为叶片脯氨酸含量和质膜透性可作为甘蔗抗旱性育种的选择指标。