设施环境调控技术

在设施环境栽培中,温度、光照、水分、气体和土壤起到非常重要的作用。分别论述了温度、光照、水分、气体、土壤等环境调控技术,以期在作物的不同生长阶段、时段,科学调控每个环境因子的参数指标,达到设施栽培的高产、高效、高创收的目标。     

浅谈高水分玉米的水分测定

在GB5 4 97- 85粮食油料检验水分测定法中 ,两次烘干法的测定原理是试样在1 0 5± 2℃中烘干 30～ 40min后称重 ,但高水分的玉米在 30～ 40min内不一定能够使其中水分降到 1 6%以下 ,针对这一情况进行分析     

水分和秸秆管理减排稻田温室气体研究与展望

水稻生产过程是人为源温室气体甲烷(Methane,CH4)和氧化亚氮(Nitrous oxide,N2O)的重要排放源,稻田中CH4和N2O的产生与排放受农事管理与环境因素影响,尤其是水分管理和秸秆还田措施,直接影响稻田土壤氧化还原状况和土壤中易分解有机质的含量,对稻田CH4和N2O的排放具有显著的影响效果。很多研究结果表明,控制灌溉、干湿交替等节水灌溉措施能显著降低CH4排放量,但同时也可能促进N2O的排放,因此如何同时减少CH4和N2O的排放量是实现稻田温室气体减排的关键所在;另外,秸秆还田在改良土壤肥力的同时也增加了外源性有机质的输入,促进了稻田CH4的排放。如何优化秸秆还田措施,并耦合水分管理以达到土壤改良和温室气体减排的双重效益对稻田系统的可持续利用至关重要。本文从水分管理、秸秆管理、以及水分和秸秆协同管理等几个方面综述了近年来稻田温室气体减排的研究进展,重点总结了国内外通过水分管理减排稻田温室气体的效果、水分与施肥耦合的减排效果、秸秆还田措施以及水分管理与秸秆还田耦合对稻田温室气体排放的影响,并对今后稻田温室气体减排的研究方向作了展望。     

不同生态类型春小麦品种的水分敏感性研究

在旱作条件下对不同生态类型春小麦品种在拔节孕穗期补充灌水 4 0 mm和 1 2 0 m m,研究了不同品种的光合速率、生物学产量、籽粒产量 ,分析了不同品种的水分敏感性。结果表明 ,水地品种高原 6 0 2、甘麦 6 30、7931对水分敏感 ,水旱兼用品种 8347、80 - 1 4 2 1中等敏感 ,旱地品种 98SN1 4 6对水分不敏感 ;敏感性品种补灌 4 0 mm后干物质水分利用效率、籽粒水分利用效率都明显高于补灌 1 2 0 mm和不补灌的处理 ;中等敏感品种不补灌处理的干物质水分利用效率、籽粒水分利用效率高于补灌处理 ;不敏感品种补灌与不补灌处理的干物质水分利用效率差异不大 ,而籽粒水分利用效率不补灌处理高于补灌处理     

混合气体的正协同效应及其应用

混合气体的耐电强度大于其中任意一种气体的耐电强度则称为正协同效应．这种效应的作用是非常重要的、以实验的方法研究了在不同电场、不同压力、不同局部压力比的条件下SF6和CCl2F2二元混合气体的电击穿特性与SF6／N2、SF6／CO2和CCl2F2三元混合气体电击穿特性之间的关系。试验结果表明在最佳混合压力比的情况下.SF6／N2／CCl2F2．SF6／CO2／CCl2F2三元混合气体的耐电强度能被提高或接近到SF6的耐电强度．同时它的成本接近于SF6／N2=50／50二元混合气体的成本。     

晋西黄土残塬沟壑区水分变化及其利用效率研究

通过定位观测 ,分析了晋西黄土残塬沟壑区土壤水分动态、土壤供水与耗水关系及林木水分利用效率。结果表明 :由于严重的水土流失及坡向的影响 ,水分分布极为不均 ,不同部位水分变化规律的总趋势是 :沟底 >沟坡下部 >塬面 >塬坡 >沟坡中上部 ;幼林地土壤水分消耗大于供给 ,水分供需矛盾突出 ,雨季水分供给充足 ,土壤贮水增加 ;不同坡向水分亏损大小顺序为 :阳坡 >半阳坡 >阴坡 ;从水分利用效率看 ,由于幼林地水分供应不足 ,林木生长不同程度受到限制 ,林木水分利用效率较低     

不同横截面及长度对牛肉干干燥及其品质的影响

为探究牛肉干规格在牛肉干制备过程中的作用,以水分含量、水分活度、水分分布及质构特性为评价指标,分析不同横截面(1.0 cm×1.0 cm、1.5 cm×1.5 cm、2.0 cm×2.0 cm、2.5 cm×2.5 cm)和不同长度(1、3、6、9 cm)对牛肉干干燥过程及产品品质的影响。研究结果表明,当横截面相同时,随着长度的增大,牛肉干水分含量和水分活度不断增大,最大值分别为49.10%和0.92。分析弛豫时间T_2发现,随着牛肉干规格增大,弛豫峰数量由3个增加为4个,水分分布发生改变。通过色差分析发现,当横截面2.5 cm×2.5 cm时,牛肉干L~*值、a~*值、b~*值较高,色泽较好。当横截面相同时,随着长度的增大,硬度、弹性、胶着性和回复性均减小,而凝聚性先增大后减小。牛肉干剪切力范围为6 676.32～24 455.17 N,当横截面1.0 cm×1.0 cm、长度1 cm时剪切力最大。     

烘烤过程中烟叶不同叶片结构含水量变化的研究

[目的]研究散叶烘烤过程中烟叶整片叶水分变化、叶片水分变化与主脉水分变化的规律.[方法]烘烤过程中每6h取1次样,编号并剥离主脉,对叶片与主脉分别采用杀青烘干法进行处理.[结果]试验表明,烘烤过程中烟叶叶片、主脉以及整片叶的失水速率表现为先慢后快的趋势,对三者进行回归分析的回归方程：y=-0.033 669 982 ＋0.405 171 159x1＋0.631 660 248x2（R2=0.949 1）.[结论]烘烤过程中叶片水分的变化相比主脉水分的变化对整片叶水分变化的影响较大.     

土壤水分状况对水稻物质积累和产量的影响

以内2优6号和Ⅱ优7954为材料,研究了不同土壤水分状况对水稻物质积累和产量的影响,结果表明:内2优6号在轻度水分胁迫下产量与对照无显著差异,在重度水分胁迫下产量显著下降,下降率为15.2%。水分胁迫使Ⅱ优7954产量提高。内2优6号对水分胁迫较Ⅱ优7954敏感。重度水分胁迫下内2优6号干物重平均下降22.0%。水分胁迫使Ⅱ优7954干物重高于对照,轻度胁迫处理平均高8.4%,重度胁迫处理平均高4.7%。水分胁迫抑制内2优6号茎鞘物质向籽粒运转,促进Ⅱ优7954茎鞘贮存物质向穗部运转。     

水分对枣棉间作复合系统产量及水分生产率的影响

为探明适宜于南疆枣棉间作复合系统合理的灌水量,设置4个水分梯度,采用随机区组试验设计,研究枣棉间作不同水分处理对枣棉间作复合系统产量及水分生产率的影响。结果表明,随着灌水量的增加,枣棉间作群体产量呈现先减小后增加再减小的趋势;灌水量5 250 m~3/hm~2处理产量最高,为2 828.9 kg/hm~2,与灌水量3 750、4 500、6 000 m~3/hm~2处理产量差异显著;不同水分处理下的水分生产率有明显差异,依次为灌水量3 750 m~3/hm~2灌水量5 250 m~3/hm~2灌水量4 500 m~3/hm~2灌水量6 000 m~3/hm~2。因此,枣棉间作最佳灌水量为5 250 m~3/hm~2。     

Straw layer burial to alleviate salt stress in silty loam soils: Impacts of straw forms

Salt stress can be alleviated by straw layer burial in the soil, but little is known of the appropriate form of the straw layer for optimal regulation of soil water and salinity because of the uncontrollability of field tests. Here, the following four straw forms with compaction thickness of 5 cm buried 40–45 deep were studied: no straw layer(CK), segmented straw(SL, 5 cm in length), straw pellet(SK), and straw powder(SF). The three straw forms(SL, SK and SF) significantly delayed the infiltration of irrigation water down the column profile by 71.20–134.3 h relative to CK and the migration velocity of the wetting front under SF was the slowest. It took longer for the wetting front to transcend SK than SL but shorter for it to reach the bottom of soil column after water crossed the straw layer. Compared with CK, the average volumetric water content in the 0–40 cm soil layer increased by 6.45% under SL, 1.77% under SK and 5.39% under SF. The desalination rates at the 0–40 and 0–100 cm soil layers increased by 5.85 and 3.76% under SL, 6.64 and 1.47% under SK and 5.97 and 4.82% under SF. However, there was no significant difference among straw forms in the 0–40 cm soil layer. Furthermore, the salt leaching efficiency(SLE, g mm~(–1) h~(–1)) above the 40 cm layer under SL was 0.0097, being significantly higher than that under SF(0.0071) by 37.23%. Salt storage under SL, SK and SF in the 40–45 cm layer accounted for 4.50, 16.92 and 7.43% of total storage in the 1-m column profile. Cumulative evaporation under SL and SF decreased significantly by 41.20 and 49.00%, with both treatments having the most significant inhibition of salt accumulation(resalinization rate being 36.06 and 47.15% lower than CK) in the 0–40 cm soil layer. In conclusion, the different forms of straw layers have desalting effects under high irrigation level(446 mm). In particular, SL and SF performed better than SK in promoting deep salt leaching and inhibiting salt accumulation on the soil surface. However, SL was simpler to implement and its SLE was higher. Therefore, the segmented 5 cm straw can be recommended as an optimum physical form for establishing a straw layer for managing saline soils for crop production.     

麦玉复种体系下秸秆还田与施氮对作物水氮利用及产量的效应研究

【目的】探究陕西关中地区麦玉复种体系下作物生产过程对秸秆还田与氮肥合理配施的响应,为实现当地粮食作物增产及资源高效利用提供理论依据。【方法】本研究于2011年10月至2016年10月,在陕西杨凌地区设置连续5年的定位试验。采用二因素裂区设计,主区为秸秆还田,设秸秆还田（S）和秸秆不还田（S0）2个水平;副区为施氮量,设常规施氮（F1）、减量施氮（F0.8）、不施氮（F0）3个水平,对冬小麦与夏玉米籽粒产量及水肥利用状况进行测定分析。【结果】秸秆还田与施氮及二者交互作用对麦玉两作物产量及其构成因素、水肥利用效率等方面有显著或极显著影响。秸秆还田较不还田处理显著提高土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量,分别达6%-14%、8%-34%、3%-5%、3%-10%;同时显著提高麦玉播种前及收获后0-100 cm土层的储水量,播种前及收获后5季均值分别增加5%-11%、12%-15%（麦）和4%-9%、11%-17%（玉）。与不施氮处理相比,施氮显著提高土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量;并显著提高了秸秆还田水平下麦玉播前及收后土壤储水量。在产量和水氮利用方面,秸秆还田较不还田处理分别显著提高了2012-2016 4季冬小麦和5季夏玉米产量,其中,冬小麦每年依次提高4%-6%、5%-10%、7%-10%、8%-12%,夏玉米依次为1%-2%、3%-6%、4%-7%、5%-8%、3%-7%;秸秆还田显著提高麦玉水分利用率WUE,5季均值分别增加4%-7%和8%-11%;并显著提高2012-2016 4季麦玉氮肥偏生产力PEPN、2012-2016 4季冬小麦和5季夏玉米农学利用率AEN。施氮较不施氮处理显著提高麦玉产量,且均以F1处理最高,冬小麦F1处理在两秸秆还田水平下分别较F0处理显著增产30%-38%（S）和29%-33%（S0）,夏玉米为21%-25%（S）和19%-22%（S0）;施氮显著提高了两作物WUE,S0水平下F1处理WUE均值最高,S水平下F0.8处理WUE均值最高;F0.8较F1处理在5季中均显著提高作物PEP_N和AE_N,5季均值最高的SF0.8处理较最低的S0F1处理分别增加31%和30%（麦）、30%和31%（玉）。经济效益方面,秸秆还田较不还田处理提高了麦玉净收益均值,分别为808-1 258元和733-1 212元;施氮较不施氮处理提高两作物净收益,施氮处理中以F0.8处理获得收益最大。麦玉5年净收益均呈现出SF0.8＞SF1＞S0F0.8＞S0F1＞SF0＞S0F0的趋势,其中SF0.8处理下净收益均值较CK分别增加3 052元和2 145元。【结论】长期秸秆还田配减量施氮在保证冬小麦及夏玉米维持较高产量的情况下,显著改善作物水肥利用情况。综合考虑作物产量、水肥利用效率及经济效益,不同处理间以秸秆全量还田配施减量氮肥处理效果最优。     

不同覆膜方式下PPC地膜降解特征分析

采用大田试验，设置无覆膜（CK）、PPC地膜双层覆盖（DF）及单层覆盖（SF）3种处理，分析玉米生长期间土壤的保温保水性能效果及PPC地膜在降解过程中结构变化。结果表明：2 a试验结果呈相同趋势，从地膜破解时间看，60 d时SF处理地膜表面产生细小裂纹后随时间推移逐渐增大至地膜破碎，而DF处理与SF处理相比较，延迟30～60 d，地膜表面出现裂纹。同时DF处理有效提高土壤温度和含水量，2018年试验中的120~150 d时，DF处理的土壤温度较SF、CK处理分别高7.30%~10.29%;DF处理的土壤含水量分别比SF和CK高5.89%~10.99%。2019年试验中的60 d、120 d和150 d时，DF处理的土壤温度与SF和CK相比，显著高5.44%~24.85%;90~150 d内DF处理的土壤含水量比SF、CK处理高8.60%~22.28%。对不同处理的地膜红外光谱吸收峰相对强度分析可知，与SF处理相比较，DF处理的C-OH、C=O、C-O-C键伸缩振动吸收峰强度下降趋势缓慢；与DF处理相比较，SF处理的数均分子量、重均分子量及力学性能的断裂伸长率、伸拉力强度明显降低。综合分析说明，双层PPC地膜覆盖方式可减缓地膜降解反应而导致的地膜破裂，进而提高土壤保温保水性能，可在实践中应用。     

二个水分因子在防火树种选择中的应用分析

经对10种乔木的含水率、水分逸出率测定分析和对6种乔木、4种灌木预引燃所需热能的估计认为,在防火树种选择中二个水分因子具有不可代替性,且水分逸出率用于树种燃烧性的评判比含水率更重要.     

桂花幼苗对不同程度水分胁迫的生理响应

以二年龄盆栽桂花为试材,研究其对不同程度水分胁迫的生理响应。结果表明:当胁迫程度加深时,桂花幼苗叶片的组织水、自由水含量及自由水和束缚水含量的比值明显降低,轻度胁迫与对照间束缚水含量无显著差异,但中度胁迫和重度胁迫与对照相比差异显著;细胞膜相对透性、MDA、可溶性糖和脯氨酸的含量随着处理时间的延长而升高,胁迫程度的加重,升高加快;在胁迫过程中,重度胁迫和中度胁迫的POD和CAT活性呈先上升后下降的趋势,但它们达到高峰的时间不同,重度胁迫在第6天达到高峰,中度胁迫在第9天达到高峰;轻度胁迫时2种酶的活性均呈上升的趋势。     

水分影响印楝素及同系物降解动力学研究

研究水分对印楝素A、6-deacetylnimbin、6-deacetylsalannin、nimbin和salannin5种同系物稳定性的影响,并建立水分影响印楝素及同系物降解动力学模型。结果表明,水能加快印楝素A及同系物的降解,且降解率随着水分含量的增加而增大。     

水稻叶片相对含水量性状的QTL定位分析

水稻耐旱性较复杂,在干旱胁迫下,叶片相对含水量的性状可以作为品种参考依据。本文利用耐旱性好的籼稻品种“绿旱1号”与粳稻品种“日本晴”构建杂交 F2群体,进行叶片相对含水量的 QTL定位分析,结果表明：在第4、6染色体上找到2个 QTL位点,分别位于标记在4-27M与4-23M之间和6-3M和RM276之间,对表型变异的贡献率范围为4.81%～6.43%。     

凤眼莲修复农村微污染小型水域研究

为了解凤眼莲对农村微污染小型水域的修复效果,以流经郑州郊区农村的十八里河河水作为对照(A组),向其添加有机质、氮磷营养物质的B、C 2组为微污染水样,采用凤眼莲静态培养,通过测定水样中化学需氧量(COD)、总磷(TP)、总氮(TN)及氨氮(NH3-N)含量,监测凤眼莲对污染水样的净化效果。结果表明,凤眼莲对水样中COD、TP、NH3-N的去除率增幅随时间增加而减小,在最初6d都表现出较高的去除率,且各指标的初始质量浓度越高,去除率亦越大;对TN的去除率增幅随时间增加表现为先增加后减小,TN的去除是一个相对缓慢的过程。在18d内凤眼莲对水样中COD、TP、TN和NH3-N的去除率分别介于69.27%～74.15%、69.20%～83.61%、71.86%～75.01%和64.26%～94.50%。可见,凤眼莲对微污染水域中COD、TP、NH3-N、TN均具有较好的净化效果,可用于修复该类水体。     

旱地玉米免耕覆盖土壤水分研究

免耕整秸秆半覆盖具有明显的保水效果。在一年一作春播玉米区，免耕覆盖抑制了土壤水分蒸发，延长了上层水分向深层分布的时间，玉米秋收后至结冻期间１００～２００ｃｍ土壤水分比不覆盖提高１～１．６个百分点；但结冻期间，土壤水分蒸发基本停止，０～１００ｃｍ土层水分差异不大；免耕覆盖明显抑制了春季返浆期的土壤蒸发，０～２０ｃｍ土层比常规耕作土壤水分含量高１～１．７个百分点；玉米生育期间，土壤水分变化规律是，封垄前覆盖与不覆盖间土壤水分差异较大，封垄后差异变小；一般情况下，随深度增加，保水效果减小。免耕本身不具保水作用；在覆盖条件下，耕翻与否对保水作用不大，不论是耕翻还是免耕都必须结合秸秆覆盖；随秸秆覆盖量的增加，土壤第一蒸发阶段持续时间增长，土壤蓄保水量增加；秸秆覆盖一方面具有保水效果，另一方面，降水通过秸秆时又要消耗一定量的水分；免耕覆盖改变了地表状况，有利于雨水的入渗，使得更多的水分下移到剖面深层，为植物利用水分提供了机会；持续干旱情况下，秸秆覆盖土壤水分蒸发量与裸露土壤几乎一样多。     

土壤水分胁迫下苗木水分参数变化的研究

应用压力室法和压力与容积相关曲线技术,测定和分析了山杏,山桃,山合欢,黄连木、君迁子、石榴的盆栽苗木在不同土壤水分胁迫条件下的有关水分参数的变化。结果表明,苗木叶水势与蒸腾速率呈指数关系,与土壤含水量呈双曲线关系。各水分参数都与苗木保持膨压能力有关,６个供试树种中,君迁子和山杏保持膨压的能力较强,石榴和山桃次之,山合欢和黄连木较弱。