粮食作物生态-经济优势及作物布局调整研究

以和林县公喇嘛乡大林坝村为研究系统,通过建立作物高产效益、生物量、等价产量、稳产性能、产值、光辐射时间效率、光能利用率、积温时间效率与积温生产率、降水时间效率与降水生产率、农田有机质补偿力等因素的隶属函数关系,用Fuzzy向量A和Fuzzy矩阵R根据B=A·R的关系,分析了该村主要粮食作物生态经济优势,并由此确定调整比例的数学关系,结合生产实际,提出了粮食作物布局的调整方案,为农业建设的作物初级生产力调控提供了理论与技术依据。     

追氮时期对饲用燕麦茎秆理化特性和抗倒性的影响

为了明确不同追氮时期对燕麦茎秆形态学特征、理化物质构成的影响及其与倒伏性的关系,本研究以2个饲用燕麦（Avena sativa L.）品种为材料,在大田条件下设置不同追氮时期处理,测定燕麦植株形态学、茎秆理化特性、抗倒性和产量指标。结果表明：随追氮时期后移,2个品种株高、基部节间和穗下节间长度、重心高度和倒伏率呈降低趋势,植株茎粗、茎秆鲜重、机械强度、茎秆中钾、硅、木质素含量在孕穗期追氮达到最高,可溶性糖含量在抽穗期追氮达到最高。与不施氮处理比较,孕穗期追氮处理‘蒙燕1号’和‘蒙特’品种的植株茎秆机械强度提高62.29%和42.72%,茎秆抗倒指数分别提高59.18%和45.58%,干草产量分别提高40.85%和19.22%（P<0.05）。综上,茎秆钾和硅元素、木质素及可溶性糖含量与燕麦抗倒伏性密切相关,在孕穗期追施氮肥有利于提高燕麦抗倒性能并获得较高饲草和种子产量。     

不同品种青贮玉米形态特征及生育进程的变化

对6个不同青贮玉米品种形态特征指标和生育进程进行了系统观测,结果表明,供试的六个青贮玉米品种,在株高、穗位高、总叶数、穗位叶叶序以及乳熟期绿叶面积的品种间差异达到显著或极显著水平。科试1号、东陵白和金坤9号总叶片数最多,均显著高于其他品种。乳熟期绿叶面积以科试1号最高,达2.3m2/株,显著高于其它供试品种。多分蘖品种科试1号与植株高大品种在所有供试品种中,植株综合性状表现较好,这是其形成较高生物产量的形态学基础。科试1号和东陵白适宜在呼和浩特地区大面积推广种植。     

不同灌水量下喷施腐植酸对燕麦光合特性及产量的影响

研究旨在明确不同灌水量下喷施腐植酸对燕麦光合特性及产量的影响。在防雨棚池栽条件下,以蒙农大燕1号为试验材料,在3种不同灌水量（60、120和180mm）处理下,于孕穗期和开花期分别在叶面喷施腐植酸（HA）和等量清水（WT）,CK为不喷施处理,分析测定燕麦植株形态、光合参数及产量构成因素等指标。结果表明,在60mm和120mm灌水量下,HA处理的株高、单株叶面积、气孔导度（G_s）、净光合速率（P_n）和蒸腾速率（T_r）均显著提高（P<0.05）,胞间CO₂浓度（C_i）降低,60mm灌水量下各指标增幅高于120mm灌水量;P_n平均分别提高了43.4%和36.3%,单株叶面积平均分别提高了54.3%和34.7%（P<0.05）;与CK相比,喷施HA后籽粒产量显著提高,60mm和120mm灌水量下增产率分别达22.7%和18.0%,穗长和单穗粒数均显著增加（P<0.05）;而WT处理对植株形态、光合参数和产量等指标无显著影响。180mm灌水量,HA处理P_n和单株叶面积较CK和WT显著增加,籽粒产量提高幅度不显著。综上,在较低灌水量下喷施腐植酸可以改善燕麦光合能力,促进籽粒灌浆并提高籽粒产量。     

轮作条件下免耕对黄土高原旱作土壤水分入渗特性的影响

为明确免耕轮作对旱作农田土壤水分入渗时空特征的影响,2005-2010年,在内蒙古清水河县进行了3种轮作模式(燕麦-大豆-玉米,大豆-玉米-燕麦,玉米-燕麦-大豆)下免耕留低茬(NL)、免耕留高茬(NH)、免耕留低茬覆盖(NLS)、免耕留高茬覆盖(NHS)和常规耕作(T)5种耕作方式对土壤水分入渗特性影响的研究。结果表明:免耕、轮作,特别是两者的叠加效应能明显提高土壤入渗能力,其中免耕结合燕麦-大豆-玉米模式对土壤入渗性能的改善作用最好。当0～20cm土壤质量含水率较高(低)时,土壤水分初始入渗率较低(高),而土壤水分稳定入渗率与质量含水率呈相同变化趋势,且随土层加深,土壤水分稳定入渗率整体呈降低趋势。轮作2个周期后NL、NH、NLS和NHS分别较T,土壤初始入渗率降低了18.60%、24.93%、27.31%和29.95%,土壤稳定入渗率提高了22.22%、34.61%、82.05%和104.70%。可见免耕轮作能明显改善土壤水分入渗特性。     

适当保水剂施用和覆盖促进旱作马铃薯生长发育和产量提高

为明确保水剂、秸秆覆盖及行间覆膜等抗旱保水措施对旱作马铃薯渗透调节物质、质膜体系等生理特性的影响和对产量的作用效果,以夏波蒂品种马铃薯为材料,设对照、秸秆覆盖、行间覆膜、单施保水剂、秸秆覆盖加施保水剂、行间覆膜加施保水剂6个处理田间试验。结果表明:各处理的马铃薯叶片细胞质膜透性苗期较大,而后呈先降后升趋势;丙二醛、脯氨酸含量随生育期推进呈逐渐增加趋势;可溶性糖含量呈"单峰"曲线变化。行间覆膜加施保水剂、单施保水剂、秸秆覆盖、秸秆覆盖加施保水剂处理较好地缓和了土壤的干旱情况,有效降低了马铃薯叶片中的渗透调节物质和质膜体系。马铃薯生育后期,至淀粉积累期,各处理脯氨酸含量、可溶性糖含量、质膜透性和丙二醛含量变化较为稳定,行间覆膜加施保水剂处理脯氨酸含量、可溶性糖含量、质膜透性和丙二醛含量较对照分别减少15.57%、6.90%、42.79%和17.69%,单施保水剂处理分别减少2.31%、5.17%、10.62%和8.04%,秸秆覆盖处理分别减少28.45%、3.45%、51.63%和25.58%,秸秆覆盖加施保水剂处理分别减少25.14%、12.07%、49.17%和22.58%,降低干旱胁迫程度明显。马铃薯成熟收获期,秸秆覆盖及其加施保水剂处理各土层的土壤含水率变化相对稳定;0～20cm土层加施保水剂处理的土壤含水率相对高于不加保水剂处理。秸秆覆盖、秸秆覆盖加施保水剂、单施保水剂及行间覆膜加施保水剂处理显著增加了马铃薯产量和商品薯率(P<0.05)。总体上,秸秆覆盖处理较有效地缓和了土壤旱情,秸秆覆盖加施保水剂、单施保水剂和行间覆膜加施保水剂处理作用效果也较好,降低了干旱胁迫程度,促进了马铃薯的生长发育、产量提高。     

免耕轮作对内蒙古地区农田贮水特性和作物产量的影响

2005—2011年,在内蒙古清水河县进行了免耕留高茬覆盖(NHS)、免耕留低茬覆盖(NLS)、免耕留高茬(NH)、免耕留低茬(NL)和常规耕作(T)5种耕作方式与3种轮作模式(燕麦-大豆-玉米、大豆-玉米-燕麦和玉米-燕麦-大豆)对土壤贮水特性和作物产量影响的研究。结果表明,不同免耕轮作处理中以免耕留茬覆盖结合燕麦-大豆-玉米轮作模式对土壤贮水量的提高程度最大,增幅为常规耕作的35.66%~41.63%。不同免耕轮作模式均能提高作物水分利用效率和作物产量,且作物产量高低与降雨量的变化趋势一致。第一个轮作周期后NHS、NLS、NH和NL分别较T作物水分利用效率增加43.77%、31.45%、26.74%和13.91%,作物产量增加29.68%、27.69%、18.05%和15.66%。第二个轮作周期内由于干旱比较严重,免耕方式结合燕麦-大豆-玉米模式效果较轮作第一个周期有所下降,但NHS、NLS、NH和NL仍分别较T作物水分利用效率增加29.83%、20.51%、6.18%和3.15%,作物产量增加17.52%、13.60%、4.33%和1.95%。因此,在土壤水分基本来源于自然降水的内蒙古旱作区,免耕轮作能够提高土壤蓄水保墒能力,增加作物产量,尤其以免耕秸秆覆盖结合燕麦-大豆-玉米模式效果最佳。     

植物生长营养液对燕麦生长和产量的影响

为明确植物生长营养液对燕麦生长及产量的影响,研究了燕麦拔节期、抽穗期和灌浆期喷施相同量不同稀释倍数的植物营养液后燕麦株高、干物质积累量、产量及产量构成因素的变化。结果表明:不同稀释倍数的营养液均可以缩短燕麦生育期,其中500倍稀释液与对照相比可提前7d成熟;各营养液处理的燕麦株高、干物质积累量和叶面积在抽穗期、灌浆期和成熟期均高于对照,各指标均随着稀释倍数的增加先升高后降低;喷施植物营养液后燕麦穗数、穗粒数、千粒重和产量均增加,喷施500倍稀释液后,燕麦穗数、生物产量和子粒产量与其他处理间差异均达显著水平,子粒增产达15.9%。     

燕麦对盐碱胁迫的响应机制及缓解措施研究进展

土壤盐碱化的日益严峻,直接制约着农牧业的健康发展,培育耐盐碱作物或饲草是解决这一矛盾的有效途径。燕麦是重要的粮饲兼用作物,具有一定的耐盐碱性。研究燕麦的耐盐碱机制,对开发和有效利用盐碱地有重要的现实意义。文章从种子萌发、光合特性、抗氧化酶系统、渗透调节物质、离子吸收分布和分子机制等角度综述了燕麦对盐碱胁迫的响应机制,并概述了目前缓解燕麦盐碱胁迫的可行措施,展望了未来的研究趋势。     

抗旱保水材料在内蒙古黄土高原早作区的蓄水保墒增产效应研究

针对黄土高原干旱日益加剧的现状,水分成为作物生长的直接限制因子.在内蒙古清水河县通过大田对比试验,以不施保水材料为对照(CK),比较4种保水材料-75 kg/hm2 PAA(A)、75 kg/hm2 PAM(B)、1 500 kg/hm2腐植酸(C)、18 000 kg/hm2膨润土(D)在保水、增产效应方面的研究,筛选出更适宜该地区气候条件和土壤类型的保水材料.结果表明:5种处理对该地区的保水增产效应依次表现为A＞B＞D＞C＞CK,且以A、B两种保水材料的保水增产效应极显著高于其他几个处理.在苗期10～20 cm土层土壤质量含水率A、B、C、D分别较CK提高了42.04％、32.08％、7.06％、14.69％;土壤贮水量分别提高了18.04％、13.80％、6.74％、4.06％;玉米产量A、B、C、D分别较CK提高了19.48％、15.22％、2.64％、7.82％;水分利用效率分别提高了20.61％、15.17％、2.81％、8.77％;生育期间A、B、C、D分别较CK节水4.36％、3.19％、0.44％、1.63％.可见4种保水材料在该地区具有显著的蓄水保墒增产效应,对提高当地土壤生态环境有重要意义.