不同灌水量下氮磷钾配施对青稞产量和品质的影响

为探明在不同灌水量下青稞氮磷钾适宜施用量和最佳配比,研究不同灌水量下氮磷钾配施对青稞产量、品质的影响, 2018 — 2019年以春性二棱青稞品种陇青1号为指示品种,在甘肃河西灌区大田栽培条件下采用裂区试验设计,设置灌水为主区、施肥为副区并采用“3414”设计进行田间试验。对青稞产量及其构成因素及品质进行方差分析的结果表明,在各灌水处理下,青稞产量构成因素各项测定指标至少与1个其他指标极显著或显著相关性;在相同氮磷钾配比下青稞平均产量全生育期灌水2次和全生育期灌水1次较全生育期不灌水分别显著增产59.5%、52.8%,灌水2次较全灌水1次增产4.4%;各灌水处理下,13个施肥处理较不施肥处理显著增产,增产率分别为不灌水0.1%～26.2%、灌水1次0.9%～28.3%、灌水2次7.8%～22.7%,且施肥处理N2P2K3、N2P2K0和N3P2K2产量始终较高;各灌水处理下,氮、磷、钾施用量和产量的三元二次回归方程均能反应青稞产量与氮磷钾三要素之间的极显著相关关系。一元二次肥料效应方程下,青稞最高产量施肥量分别为N 189.11 kg/hm2(全生育期不灌水)、186.75 kg/hm2(全生育期灌水1次)和196.50 kg/hm2(全生育期灌水2次);P2O5 61.69 kg/hm2(全生育期不灌水)、48.77 kg/hm2(全生育期灌水1次)和-27.38 kg/hm2(全生育期灌水2次);K2O 61.11 kg/hm2(全生育期不灌水)、60.60 kg/hm2(全生育期灌水1次)和77.44 kg/hm2(全生育期灌水2次)。整体而言,青稞籽粒蛋白质含量随着灌水量增加而降低,籽粒淀粉含量随着灌水量增加而升高。推荐该区春青稞生育期浇水1次,即于拔节期按1 500 m3/hm2灌入。在此水分条件下推荐的N、P2O5、K2O施用量分别为186.75、48.77、60.60 kg/hm2,此时青稞籽粒产量可达到4 355.24 kg/hm2。     

秸秆覆盖条件下水分亏缺对春青稞水分利用和产量的影响

提高水分利用效率对发展西藏高海拔地区节水农业至关重要。该文通过小区试验,研究了秸秆覆盖条件下春青稞不同生育期对水分亏缺程度的响应。试验处理包括全生育期充分灌溉处理(对照)以及苗期、拔节期、抽穗期、灌浆期和成熟期水分亏缺处理。结果表明,水分亏缺处理显著降低了春青稞耗水量和耗水强度(P0.05),且其减小程度随着亏缺程度的增加而增大。灌浆期水分亏缺对全生育期作物耗水量的影响最大,其轻、重度水分亏缺处理分别减少全生育期耗水量19.6%和24.2%;在水分亏缺处理下春青稞产量差异不显著。在试验条件下,不同水分亏缺没有导致减产,而水分利用效率提高4.64%~21.85%,节水4.96%~24.24%。当土壤水分下限控制在55%田间持水率时,对春青稞产量及构成没有产生显著不良影响且获得了较高的节水率,表明在西藏高海拔半干旱寒区,可以通过秸秆覆盖农田管理措施,使春青稞获得更大的节水空间。     

氮磷钾配施对青贮玉米生物产量和营养品质的影响

采用二次回归正交组合设计，通过田间小区试验，研究了氮磷钾配合施用对青贮玉米产量和营养品质的影响。结果表明，综合考虑青贮玉米最大生物产量和经济效益，其适宜的氮肥（N）用量范围为308．4—365．0培柑，磷肥（P2O5）适宜用量范围为100．1—117．0kg／hm^2，钾肥适宜用量（K2O）范围为65．5～89．8kg俯。不同施氮和施磷水平对青贮玉米中粗蛋白含量有一定的影响。磷和钾的施用有助于干物质含量和钙的提高。     

日喀则市青稞全籽粒抗氧化品质研究

为揭示日喀则青稞全籽粒所含酚类物质与抗氧化能力间的关系,遴选出抗氧化品质优异的品种,对13份青稞材料的酚类物质含量和抗氧化能力进行了品种间的多重比较分析、酚类物质含量和抗氧化能力的相关分析、抗氧化品质的主成分分析以及品种间的聚类分析。结果表明,按籽粒颜色可将13份青稞品种划分为棕、紫、黑三色,深色(紫色和黑色)品种中花色苷、原花青素、总黄酮和总酚含量较高,且氧化自由基吸收能力(ORAC)、铁离子还原能力(FRAP)、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基清除能力也高于浅色(棕色)品种。ORAC、FRAP、DPPH自由基清除能力与酚类物质含量之间存在显著或极显著相关性,而金属离子螯合能力(MCC)与酚类物质无显著相关性。主成分分析和聚类分析结果表明,可通过籽粒颜色来进行青稞抗氧化品质初筛,深色青稞品种尤其是黑色青稞品种籽粒抗氧化品质最高。研究青稞籽粒酚类物质抗氧化有助于完善青稞抗氧化品质评价体系,为开发青稞抗氧化功能食品筛选出抗氧化能力优异的品种。     

水分亏缺对膜下滴灌马铃薯产量的影响

在膜下滴灌条件下,探讨了马铃薯不同生育期水分亏缺对土层水分及其产量的影响。结果表明,不同生育期的水分亏缺会相对降低土壤含水量,调亏程度越大,降低越多。块茎形成期进行水分调亏(常规灌水量×60%)时薯块产量最高,为33 459.25 kg/hm2,较不进行水分调亏处理增产9.02%,说明马铃薯块茎形成期进行水分调亏既有较高的产量,又可以有效降低灌溉用水,提高灌溉水利用效率。     

不同土壤容重条件下水分亏缺对作物生长和水分利用的影响

为探究不同土壤容重和不同程度水分亏缺条件下冬小麦-夏玉米生长指标及产量的变化。采用桶栽土培法,分别设置3种土壤容重(1.2,1.4,1.6 g/cm^3)和3个土壤水分控制下限(低水分50%田间持水量、中水分60%田间持水量和高水分70%田间持水量),研究不同土壤容重和水分亏缺对冬小麦—夏玉米根系、生长指标、耗水量、产量和水分利用的影响。结果表明:随水分亏缺程度的加剧,冬小麦和夏玉米生长指标、生物量、耗水量和产量均呈降低趋势。随土壤容重增加,冬小麦生物量和产量呈先升高再降低的趋势,冬小麦耗水量和水分利用效率呈降低趋势;而夏玉米产量、耗水量和水分利用效率均呈降低趋势。试验中,1.4,1.2 g/cm^3分别为冬小麦和夏玉米生长的最适土壤容重。土壤容重与水分处理互作对夏玉米株高、耗水量和水分利用效率有极显著影响,而对冬小麦和夏玉米生物量及产量无显著影响。研究结果可为黄淮海地区作物绿色增产增效及水土资源高效利用提供理论参考。     

不同磨粉方式对青稞粉品质特性的影响

为明确不同磨粉方式制备的青稞粉之间品质特性的差异,本试验分别选用超微粉碎、石磨、工业制粉设备磨制青稞粉,比较不同磨粉方式对青稞粉基础营养成分、表观结构及粉体特性的影响。结果表明,不同磨粉方式对青稞粉的表观结构未产生较大影响,但显著影响了青稞粉的营养成分含量及粉体特性。超微青稞粉的色泽亮(L^*值为88.45)、破损淀粉含量(24.76%)高,粉体崩解值(643 mPa·s)、堆积密度(0.34 g·mL^-1)及振实密度(0.50 g·mL^-1)低,回生值(583.8 mPa·s)高、热糊稳定性较好,具有较高的溶解度(19.57%)和膨胀度(8.71%);石磨青稞粉具有较低的破损淀粉含量(11.48%)、持油能力(1.03 g·g^-1)和持水能力(7.18 g·g^-1)以及较好的冻融稳定性(析水率<66%);工业青稞粉的休止角(55.5°)、滑角(70.5°)、堆积密度(0.39 g·mL^-1)及振实密度(0.63 g·mL^-1)大,具有峰值黏度(2 407 mPa·s)高、回生值(110 mPa·s)低、溶解度(14.98%)低的特点。综上,不同磨粉方式对青稞粉的营养品质及粉体特性影响较大。本研究结果为青稞粉加工方式的选择、改良及其在青稞加工制品中的应用提供了理论依据。     

氮磷钾配施对洋葱产量和品质的影响

采用三因子二次饱和D-最优设计(310),研究了氮磷钾配施对洋葱产量和品质的影响,建立了以氮、磷、钾施用量为变量因子,洋葱产量及品质为目标函数的三元二次数学模型。通过对模型解析表明,氮、磷、钾肥对洋葱产量和品质均有显著影响,且均以磷肥的影响最大,氮肥次之,钾肥较小;当氮、磷、钾肥用量分别达430.7、449.5和1152.7 kg/hm2时,边际产量效应值降至 0。氮磷、氮钾交互对洋葱的产量也有显著影响,其互作效应最显著的区域为N 240.0～720.0 kg/hm2、P2O5 250.0～500.0 kg/hm2、K2O 600.0～1500.0 kg/hm2。本试验条件下,洋葱产量达 75 t/hm2、品质综合评分达90分以上的综合施肥方案为:N 294.0～480.6 kg/hm2、P2O5 332.8～388.5 kg/hm2、K2O 861.8～1119.8 kg/hm2,适宜的 N、P2O5、K2O施用比例约为1∶0.93∶2.56。     

基于节水高产优质目标的冬小麦适宜水分亏缺模式

为了探讨不同生育期水分亏缺对冬小麦产量和蛋白质形成的影响,同时确定出节水、高产、优质目标下冬小麦各生育期适宜的水分亏缺水平,开展了防雨棚下的冬小麦人工控水试验。该研究在返青期、拔节期、抽穗扬花期和灌浆成熟期设置2个水分亏缺水平即轻度亏水L(含水率控制在55%~60%田间持水量,相应土壤水吸力为375~448 k Pa)和中度亏水M(含水率控制在45%~50%田间持水量,土壤水吸力为586~687 k Pa);另设全生育期不亏水对照处理CK(含水率控制在65%~70%田间持水量,土壤水吸力为256~305 k Pa)。研究结果显示,同CK相比,亏水处理使得灌浆持续期缩短2.72%~15.78%,达到最大灌浆速度的时间提前2.33%~14.58%;除灌浆成熟期轻度亏水、中度亏水处理外,其他处理均使得最大灌浆速率和平均灌浆速率增加,其最大值分别为15.77%和12.09%。亏水处理没有改变蛋白质形成的基本趋势,均呈"V"字形;但亏水程度不同,蛋白质含量及产量不同,在拔节期、抽穗扬花期和灌浆成熟期,随着亏水程度加重,蛋白质含量升高,蛋白质含量最高为灌浆成熟期中度亏水处理(质量分数为14.33%),最低为拔节期轻度亏水处理(质量分数为12.88%);蛋白质产量最高为全生育期不亏水对照处理CK(1047.30 kg/hm2),最低为拔节期轻度亏水处理(802.77 kg/hm2)。结果表明,兼顾冬小麦产量与蛋白质产量的适宜亏水模式依次为:返青期轻度亏水、返青期中度亏水、灌浆成熟期轻度亏水、抽穗扬花期轻度亏水、拔节期中度亏水、拔节期轻度亏水。研究结果为相关区域冬小麦高产、优质栽培和水分调控提供理论依据和数据支持。     

氮磷钾配施对砂田西瓜产量和品质的影响

【目的】施肥不平衡是影响砂田西瓜产量和品质的主要因子。研究氮、 磷、 钾不同施肥量和配施比例对砂田西瓜产量和品质的影响,探明旱砂田西瓜高产、 优质的适宜氮、 磷、 钾施用量和配比,对提高砂田西瓜的生产效率具有重要的现实意义。【方法】本研究以中晚熟西瓜品种陇抗九号为试材,在砂田西瓜全膜覆盖栽培条件下,采用氮、 磷、 钾三因素的“311-B”D饱和最优设计,进行田间微区试验。对西瓜产量和品质结果进行二次回归拟合,建立养分回归数学模型。【结果】因素效应分析结果表明,不同因素对西瓜产量的影响以磷肥最大,氮肥次之,钾肥较小; 对西瓜品质的影响以磷肥最大,钾肥次之,氮肥较小,表明在砂田碱性土壤中,磷是影响西瓜产量、 品质的首要因素,当氮、 磷、 钾肥用量分别达231.61、 204.34、 191.78 kg/hm2时,边际产量效应值降至0。氮磷、 氮钾、 磷钾的交互作用对西瓜的产量也有显著影响,某一单一肥料施用量偏高或偏低均不利于西瓜产量的形成,而由于肥料间的交互作用,两者配施则对产量的提高有较强的促进作用。对氮而言,磷的交互效应大于钾; 对磷而言,氮的交互效应大于钾; 对钾而言,磷的交互效应大于氮,其交互作用最显著的区域为N 115.0~341.8 kg/hm2、 P2O5 86.5~298.2 kg/hm2、 K2O 101.6~298.4 kg/hm2。利用模型进行决策表明,砂田西瓜产量超过50 t/hm2的施肥方案为N 193.19~238.18 kg/hm2、 P2O5 162.41~206.72 kg/hm2、 K2O 164.85~214.53 kg/hm2; 西瓜品质综合评分在85分以上的施肥方案为N 195.96~239.44 kg/hm2、 P2O5 167.86~207.52 kg/hm2、 K2O 212.87~267.62 kg/hm2。【结论】砂田西瓜产量达50 t/hm2、 品质综合评分达85分以上的施肥方案为N 195.96~238.18 kg/hm2、 P2O5167.86~206.72 kg/hm2、 K2O 212.87~214.53 kg/hm2,适宜的N、 P2O5、 K2O施用比例约为1∶0.86∶0.98。     

圪塔涧优质高效小流域的建设经验

圪塔涧流域为黄河一级支流,地处三门峡库区,总面积29.28 km2,水土流失面积28.25 km2,占总面积96.5%。水土流失严重,年均土壤侵蚀模数5 750 t/km2,75%的地表径流和泥沙直接入库。三年试点期间,共完成水土流失治理面积16.26 km2,累计治理面积达到21.3 km2,治理程度75.4%。通过试点治理,土地利用结构与农业经济结构得到有效调整,综合效益显著。2005年,流域农民人均粮食430 kg,人均纯收入达到2 036.8元。年均土壤侵蚀模数由5 750 t/km2下降到557 t/km2。各项治理措施每年拦蓄径流123.1万m3,拦泥15.15万t,蓄水效率达到81%,保土效率达到90%。     

Mineral element concentration of two barley cultivars in relation to water deficit and aluminum toxicity

The separate and combined effects of water and Al stress on concentrations of P, K, Ca, Mg, Fe, Mn, Zn, Cu, B, Al, Sr, and Ba were determined in tops of ‘Dayton’ (Al‐tolerant) and ‘Kearney’ (Al‐sensitive) barley (Hordeum vulgäre L.) grown in an acid, Al‐toxic, Tatum subsoil (clayey, mixed, thermic, Typic Hapludult). Plants were grown 4 weeks in a plant growth chamber at high (pH 4.7) or low (pH 6.6) Al stress. During the last 2 weeks they were also subjected to low (‐20 to ‐40 kPa), moderate (‐40 to ‐60 kPa), or high (‐60 to ‐80 kPa) water stress. In general, Al stress had a greater overall effect on mineral element concentration of tops than water stress. Aluminum stress significantly decreased concentrations of P, Ca, and Mg and increased concentrations of Zn, Sr, and Ba, irrespective of the cultivar or water stress treatment. Cultivar differences in Mn concentration were observed with Al stress under all water stress conditions. In each case, Mn concentration was lower in ‘Kearney’ than in ‘Dayton’. Potassium, Ca, and Mg were lower in ‘Kearney’ than in ‘Dayton’ only at low and moderate water stress, under low Al stress, ‘Kearney’ had significantly higher concentrations of K and Ca than did ‘Dayton’ under all water stress conditions. The effects of water stress on mineral element concentration varied greatly with cultivar, Al stress treatment, and severity of water stress. Under high Al stress, increasing drought conditions from low water stress (‐20 to ‐40 kPa) to high water stress (‐60 to ‐80 kPa) significantly increased the concentrations of Ca, K, Zn, Sr, and Ba in Al‐sensitive ‘Kearney’ and reduced the concentrations of Zn, Sr, and Ba in Al‐tolerant ‘Dayton'; P and Mg concentration were unaffected by water stress. In contrast, under low Al stress, a corresponding increase in water stress significantly increased the concentrations of Ca and reduced that of P in ‘Kearney’ and increased Ca and B concentration in ‘Dayton'; Mg concentrations were unaffected in either cultivar. Thus, it appears that Al stress and water stress had opposite effects on Ca accumulation in barley tissue.     

Residuals management and environmental quality

Residuals management comprises an important part of effective environmental quality management, and the assimilative services provided by the natural environment are essential inputs into Man's production and consumption activities. The failure to appreciate the external effects of residual discharges, however, has led to excessive uses of environmental assimilative capacity. The policy choices for environmental quality management involve decisions about the wisest use of common-property environmental resources, as balanced against other social needs and the production of goods and services. Ecosystems management provides opportunities for beneficial use based upon intelligence, rather than default.     

优质樱桃番茄高效水氮耦合管理

【目的】水分和氮素是限制作物产量和品质的最重要因素,合理的水肥管理是农业生产高产高效的关键。结合同位素技术研究最优水氮耦合模式,为樱桃番茄生产中合理灌水和施氮,提高番茄果实品质及水分利用效率(WUE)提供科学依据。【方法】以樱桃番茄品种‘千禧’为试验材料,结合稳定同位素技术进行水肥耦合盆栽试验。试验设置3个灌溉水平(W)和3个氮素水平(N),灌溉水平包括90%土壤持水量(充分供水,WH),70%土壤持水量(中度水分胁迫,WM)和50%土壤持水量(重度水分胁迫,WL);氮素水平包括高氮(0.23 g/kg,NH),中氮(0.16 g/kg,NM)和低氮(0.08 g/kg,NL)。试验采用完全随机设计,共9个处理。在灌溉施肥处理60天后收获,分析测定了植株不同部位的生物量及碳、氮、氧同位素含量。【结果】在WH和WM条件下,增加氮素用量使番茄地上部干物质量和叶面积显著增加,增幅分别为19.8%~45.4%和29.4%~106.8%;相同氮素水平下,WH和WM的地上部干物质量和叶面积比WL分别增加24.7%~83.4%和17.6%~90.4%。WHNH处理干物质量和叶面积最高,WMNH处理次之,但后者耗水量低,具有最高的WUE。在WH和WM下,随着氮素用量的增加番茄植株的WUE和氮素含量同步增加。土壤水分水平下降提高了植株的WUE以及δ13C和δ18O,而WUE提高的主要原因是由于叶片气孔的优化调控,植株叶片的δ13C和δ18O可以用于表示灌溉施肥条件下长时间尺度上的WUE信息。WLNM处理提高番茄的糖分含量,而WHNM处理能降低番茄的有机酸含量,从而使番茄口感更好,提高番茄品质。【结论】中度水分胁迫和高氮处理(WMNH)能在促进番茄生长和提高氮素吸收和利用效率的同时减少水分用量,提高番茄的水分利用效率,为本试验的最优水氮耦合处理。     

Genetic diversity analysis of hulless barley from Shangri-la region revealed by SSR and AFLP markers

For adding the hulless barley resources of Shangri-la region to the global barley resource library, a basic work was done by us to assess their genetic diversity of this region. The genetic diversity of 60 hulless barley samples collected from three counties in Shangri-la region of Yunnan Province, were studied using SSR (simple sequence repeats) and AFLP (amplified fragment length polymorphism) markers. A total of 70 alleles were detected for 19 pairs of SSR primers, and 525 band containing 464 polymorphic bands were revealed for 5 pairs of AFLP primers. The value of polymorphism information content (PIC) ranged from 0.03 to 0.86 for SSR primers. The total numbers of alleles were 51, 55, 43 in three populations and the polymorphic bands were 188, 205 and 141. The genetic distances and genetic identity among the three populations showed their close relationship. The gene diversity among populations relative to the total population diversity (Gst) was 0.13 for SSR markers and 0.02 for AFLP markers and indicated that just 13 and 2% variations were among populations, respectively. The UPGMA cluster analysis revealed that all of the samples grouped randomly rather than clustered into distinct groups corresponding to their populations, row types and spring/fall types. We concluded that there was high genetic diversity in the population of Shangri-la region and the formation of diversity was related to complex environment and inhabitants’ traditional practices.     

Contribution of mineral nutrition to the response of barley seedlings to polyethylene glycol–induced mild water stress

The effect of polyethylene glycol–induced osmotic stress on the activity of nitrate reductase, glutamine synthetase, and glycolate oxidase in leaves of young barley plants grown under two nutrient‐supply regimes was studied. The activity of nitrate reductase gradually decreased after polyethylene glycol (PEG) application, while glutamine synthetase and glycolate oxidase were increased. It is speculated that the enhanced glutamine synthetase and glycolate oxidase activities are due to increased flux of metabolites through the photorespiratory cycle. Prominent increase in concentrations of free proline, reducing sugars, and free amino acids was observed. The possible contribution of these cellular solutes to the process of osmotic adjustment and the role of mineral supply is discussed. It is suggested that low N supply in combination with stress conditions switched the preferred osmolyte type from amino acids (N‐containing) to sugars (C‐containing).     

调亏灌溉对苜蓿水分利用效率和品质的影响

从高产、优质和高效的三重目标出发，在甘肃秦王川灌区通过大田试验研究了调亏灌溉对苜蓿水分利用效率和品质的影响。结果表明：轻度水分亏缺下(土壤含水率为60%～65%田间持水量)苜蓿产量较充分灌溉(土壤含水率为65%～70%田间持水量)没有显著差异，而苜蓿的水分利用效率、粗蛋白含量与其余各处理间存在显著差异，其值均达到了最大，分别达2.10 kg/m³和13406.7 ug/g。     

调亏灌溉与氮营养对玉米根区土壤水氮有效性的影响

为探索调亏灌溉与氮营养对玉米根区土壤水氮有效性的影响,采用盆栽玉米试验,研究了水分调亏时期和不同施氮量对玉米根区土壤硝态氮迁移动态和水氮利用的影响。结果表明：施氮量决定根区土壤硝态氮含量,各生育阶段的灌水量和养分吸收影响硝态氮的变化动态。调亏灌溉的玉米根区中、下层土壤硝态氮含量介于常规灌溉的高水和低水处理之间。抽穗期结束时根区中、下层土壤硝态氮含量与施氮量呈正相关关系。施氮量、调亏时期对干物质和全氮累积量影响显著。拔节期水分亏缺对干物质累积量影响最大,苗期水分亏缺影响次之,抽穗期水分亏缺影响最小。苗期亏水、高氮处理的水分利用效率最高。高氮处理的植株全氮累积量最大,是无氮处理的2.54～3.23倍。低氮调亏灌溉的氮肥表观利用效率都大于30%,比高氮调亏灌溉的高约6.6%。最佳的水氮组合为抽穗期亏水低氮处理。