内蒙古绿肥综合利用现状及存在问题

绿肥(green manure)是利用栽培或野生的绿色植物体作肥料,是一种养分完全的生物肥源。专门栽培做绿肥用的作物称之为绿肥作物(green manure crop)。绿肥还具有培肥改土、作饲料、水土保持和荒坡废地修复等多种功能。如豆科的绿豆、蚕豆、草木樨、田菁、苜蓿、苕子等。非豆科绿肥有黑麦草、荞麦、肥田萝卜、满江红、水葫芦、水花生等。     

北方农牧交错带土壤风蚀沙化影响因子的风洞试验研究

土壤风蚀沙化是北方农牧交错带农牧业生产与发展的主要限制因子,通过室内风洞实验研究,定量分析了土壤风蚀率(风蚀强度)与风速及土壤水分的相关关系、土壤风蚀输沙量的空间分布规律以及翻耕后土壤风蚀的动态变化。结果表明:风蚀率与风速变化成正相关,随着风速增大,风蚀率相应增加,18m/s风速是风蚀由轻变重的一个转折点;土壤水分与风蚀率呈负相关,水分含量越高,风蚀率越小,6%含水量水平是土壤风蚀由重变轻的一个转折点。通过曲线拟合表明,风蚀率与风速成幂函数的关系,与土壤水分含量成对数函数关系。土壤风蚀空间不同高度输沙量呈单峰曲线的变化趋势,在距地面2～4cm范围内集沙量最多,80%左右的沙量集中在近地面10cm范围内。土地翻耕是加重土壤风蚀的重要因素,对于天然草场,翻耕后风蚀强度是未翻耕的66～306倍,对于旱作农田,留茬覆盖可以有效控制土壤风蚀,翻耕马铃薯地风蚀强度是留茬地的25～108倍。     

油用向日葵钾素吸收、分配和积累规律研究

为进一步提高向日葵的栽培技术及钾肥肥料利用率,试验选用油用型向日葵品种S31作为供试材料,采用田间试验和室内分析化验相结合的方法,研究了向日葵各器官对钾素的吸收、分配、积累规律及施钾肥效.结果表明:向日葵茎、叶的钾素吸收量呈现出相似的"S"型增长趋势,在出苗70 d时(终花期)钾素吸收量达到最大值;花蕾的钾素吸收量呈直线上升趋势,在110 d时(成熟期)达到最大值.向日葵钾素的日积累量呈单峰曲线变化,峰值出现在终花期;OPT处理钾素吸收速率变化幅度最大,最大值为0.194 g/(株 · d);CK处理钾素吸收速率变化幅度最小,最大值为0.112 g/(株 · d).钾素在叶片中的分配以苗期最高为 52%,到成熟期时下降到9%～16%;钾素在茎中的分配终花期时达最大值61%～66%.向日葵施用钾肥增产10%,每公斤钾增产向日葵7.17 kg,施用钾肥的利用率为35.3%,每生产1 t向日葵籽粒吸收K2O 73.9 kg.     

阴山北麓旱作区垄沟集雨种植增产机理研究

为改善旱作农田水分状况,提高作物水分利用效率(WUE),达到高产稳产的目的,在内蒙古阴山北麓地区对垄沟集雨栽培措施下食用向日葵和马铃薯的土壤水热及作物生长状况进行了研究。结果表明：马铃薯试验不同处理距地表10 cm地温变化基本上在整个生育期一直表现为：垄膜沟植>起垄沟植>垄作>平作;向日葵试验在6月中旬前不同处理距地表10 cm地温表现为：垄膜沟植>垄作>起垄沟植>平作,而到6月下旬至8月上旬起垄沟植处理温度高于垄作,表现为：垄膜沟植>起垄沟植>垄作>平作,8月中旬至9月上旬起垄沟植温度最高,表现为：起垄沟植>垄膜沟植>垄作>平作,9月中下旬又表现为：垄膜沟植>起垄沟植>垄作>平作。整个生育期,向日葵采用垄膜沟植、垄作和起垄沟植较平作积温分别增加了162.6℃?d、35.8℃?d和80.6℃?d,而马铃薯分别增加了228.7℃?d、48.6℃?d和58.7℃?d。不同作物叶面积指数呈现先增加后降低趋势,向日葵叶面积指数最高值出现在播种后100天左右,马铃薯出现在播种后90天左右,整个生育期向日葵叶面积指数大小顺序基本表现为：垄膜沟植>起垄沟植>垄作>平作,而马铃薯在播种后90天之前,叶面积指数大小顺序基本表现为：垄膜沟植>起垄沟植>平作>垄作,之后垄膜沟植叶面积指数下降明显,在收获前15天左右不同处理叶面积指数大小顺序基本表现为：起垄沟植>垄作>平作>垄膜沟植。向日葵和马铃薯增产趋势表现为：垄膜沟植>起垄沟植>垄作>平作。向日葵和马铃薯生育期耗水量均表现为：垄膜沟植<起垄沟植<垄作<平作,WUE变化趋势相同,均表现为：垄膜沟植>起垄沟植>垄作>平作。     

降解地膜覆盖对土壤环境和旱地向日葵生长发育的影响

为了减轻农田白色污染,提高旱作区农作物温度和水分利用效率,在阴山北麓进行了地膜覆盖模拟试验。研究不同覆膜处理对土壤温度、水分和旱地向日葵生长发育的影响。结果表明：覆膜处理较露地处理地温平均提高了3℃左右,日本降解膜增温作用最为明显。2009年与2010年,日本降解膜处理的向日葵水分利用效率分别为8.19、7.23 kg/(hm2?mm),表现均高于其他试验处理。从生长发育结果来看,日本膜处理的向日葵生育期较露地处理和广东膜处理有所提前,籽实产量等性状指标值与普通地膜无显著差异,但均显著高于露地处理。从地膜降解结果来看,广东膜裂解早,增温保墒作用不足;日本膜约90天分解为碎块,此时向日葵已渡过低温期,日本膜增温保墒作用良好,对向日葵增产作用显著,同时生态环保,适宜在该干旱半干旱地区推广。     

西北黄土高原旱作区不同地膜覆盖种植模式谷田水温效应及水分利用效率研究

针对西北黄土高原旱作区年降水量不足、水资源分布不均及春季大风干旱等造成的谷子产量不高、水分利用率低等生产问题,设置裸地平作种植（CK）、PE膜全覆膜起垄穴播（T1）、渗水地膜半覆膜起垄穴播（T2）和PE膜半覆膜起垄穴播（T3）4个处理,研究不同地膜覆盖种植模式对谷田播种前和收获后0~100cm土壤含水量、不同生育期0~40cm土壤含水量、0~30cm土壤温度、谷子农艺性状、产量和水分利用效率的影响。结果表明,3种地膜覆盖模式均不同程度地改善了谷子生育期内土壤的水温状况,提高了谷子的群体水分利用率、产量及相关农艺性状。4种处理播种前和收获后0~100cm土壤含水量、不同生育期0~40cm土壤含水量、0~30cm土壤温度均为T1>T2>T3>CK。3种覆膜处理的单穗重、单穗粒重、千粒重和产量均显著高于CK处理,T1和T2处理与T3处理差异显著。T1、T3和T2处理的群体水分利用率分别较CK处理提高了7.55、1.05和1.65kg/(mm·hm²)。PE膜全覆膜起垄穴播模式可作为西北黄土高原区谷子生产的高产高效栽培技术模式。     

模拟降水量条件下不同种植方式集雨效应研究

针对阴山北麓旱作区雨水蓄积利用效率低的问题,探讨本地区主要种植方式对降水的蓄积效应及降水后土壤水分变化动态。本研究采用模拟降水试验方法,对降水后农田土层水分含量的变化情况进行监测和分析,结果表明:1)在4mm降水下,粘壤土不同处理土壤贮水量显著高于对照;在12mm降水下,沙壤土不同处理土壤贮水量显著高于对照。不同降雨量粘壤土和沙壤土贮水量增量表现一致,大小顺序均为垄作全膜垄作半膜平作全膜平作半膜平作(CK)。以8mm降水为例,粘壤土各处理中,垄作全膜处理下土壤贮水增量为6.5mm,是对照的1.76倍,沙壤土各处理中,垄作全膜种植方式贮水增量是对照的3.2倍。2)垄作全膜能够将12mm以上降水蓄积在粘壤土表层,使该层土壤水分变化较小,土壤含水量基本维持在15.0%~16.5%,沙壤土蓄积雨水效果较差。3)在降水后5d内,粘壤土土壤水分变化为0~20cm土壤含水量呈降低趋势,降水后第3天该土层土壤含水量下降变缓,20~30cm土壤含水量先增加后降低,在降水后第3天达到最高,30~50cm土壤含水量均呈增加趋势;沙壤土土壤水分变化为0~30cm土壤含水量下降趋势较明显,30~50cm土壤含水量表现为先增加后降低。因此,在本地区生产条件下,垄作全膜不仅具有良好的集雨效果,而且能够将积蓄雨水主要分布于土壤表层30~50cm,从而对有限的降水资源进行再分配,提高作物的水分利用效率。     

内蒙古阴山北麓马铃薯与绿肥作物轮作研究

在旱作区进行绿肥作物与马铃薯轮作研究,结果表明,苕子和豌豆增施N、P化肥均有显著的增产效果,增产可达13.0%～36.0%。箭筈碗豆增产效果好于蒙苕一号。尽管马铃薯平衡施肥的茬口后效最好,但与绿肥作物各施磷酸二铵处理之间没有显著差异。毛叶苕子和箭筈碗豆两种绿肥作物茬口对后茬马铃薯产量基本没有影响。绿肥后茬减少施N量30%,减产不明显,说明在干旱地区种植绿肥后可以减少N肥用量30%。     

玉米秸秆还田条件下氮肥前移培肥增产效果初探

针对黄土高原地区秸秆还田氮肥施用不合理这一实际问题,于2019年在内蒙古清水河县进行秸秆还田与氮肥运筹小区试验,探究氮肥习惯施用(FN)、氮肥习惯施用配合秸秆还田(FNS)、氮肥高量施用配合秸秆还田(HNS)、氮肥后肥前移施用(RN)、氮肥后肥前移施用配合秸秆还田(RNS)下土壤养分及作物产量变化规律。结果表明：秸秆还田结合氮肥提高了土壤有机质含量,土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量显著增加,尤以RNS和HNS提升效果最佳;在产量方面,秸秆不还田条件下,氮肥后肥前移施用RN较氮肥习惯施用FN有所下降,但未达到显著差异水平,秸秆还田处理FNS、HNS、RNS较对照FN籽粒和茎秆产量分别提高5.30%、10.93%、11.41%和8.55%、13.80%、10.55% ,各处理氮肥偏生产力大小顺序为RNS＞FNS＞RN＞FN＞HNS,以RNS处理氮肥偏生产力最高。综上所述,秸秆还田结合氮肥可培肥土壤和提高作物产量,氮肥后肥前移配合秸秆还田措施效果最好,可作为一种节本增产增效栽培技术模式在内蒙古黄土高原推广应用。     

梭梭HabHLH74转录因子基因的克隆及在大肠杆菌中的表达

利用分子生物学技术从梭梭中克隆了HabHLH74转录因子基因, 在大肠杆菌中表达HabHLH74蛋白, 旨在为梭梭抗逆分子机理提供研究基础。研究结果表明：①利用RT-PCR技术成功扩增了HabHLH74的完整编码区cDNA序列, HabHLH74编码区cDNA序列长度为1 218 bp。根据HabHLH74编码区序列预测出其编码蛋白的理化性质。②成功构建了HabHLH74基因的原核表达载体pET28a（+）-HabHLH74, 并在大肠杆菌中成功表达了梭梭HabHLH74蛋白, 其分子量为43.6 kDa。③对诱导条件进行单因素试验后获得的最佳诱导表达条件：诱导剂IPTG浓度为0.5 mmol/L, 诱导温度为37 ℃, 诱导时间为6 h。④对在优化条件下诱导后的菌体进行超声破碎后发现梭梭HabHLH74蛋白主要以包涵体形式存在;降低诱导温度（16 ℃、25 ℃诱导）未能得到可溶性表达的梭梭HabHLH74蛋白。