稻虾轮作模式下江汉平原土壤理化性状特征研究

稻虾轮作模式在湖北江汉平原已发展近30年,对农民增产增收具有重要作用。开展不同年限稻虾轮作对土壤理化性质影响的研究,有助于科学指导该模式下的农田管理。在同一农渠范围内选择相似的稻田,分别采集水稻单作(CK)和稻虾轮作(1、3、7、13、18和23a)的3个土层深度(0～20、20～40和40～60 cm)原状土样,分析其相应的理化指标。结果显示,与中稻单作相比,长期稻虾轮作会显著降低0～20和20～40 cm土层土壤容重并提高非毛管孔隙度、毛管孔隙度和总孔隙度,而40～60 cm土层变化较小;稻虾轮作1 a后土壤pH、全氮和易氧化有机碳含量显著增加,但速效养分和阳离子交换量增幅不明显。与稻虾轮作1 a相比,轮作7～13 a稻田的土壤pH和其他各项指标均显著增加;轮作13 a以上,0～20 cm土层的pH、全氮和速效养分增幅最为明显,但20～60 cm土层的理化性质无明显变化。随着轮作年限的延长,0～20 cm土层的pH和其他各项指标均表现为:23 a18 a13a7a1a0(CK),20～40cm和40～60cm土层的pH、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾含量也有相似规律,但增幅并不明显。因此,长期稻虾轮作有助于改善耕层土壤结构、增强土壤缓冲能力和提高pH及氮、磷、钾等速效养分含量。     

缓释氧肥对花铃期棉花涝害的缓解效果初探

在湖北江汉平原地区,棉花花铃期降水较多,棉田易遭受雨涝危害,对棉花生长和产量影响较大。为探索有效缓解棉花涝害的措施,根据棉花花铃期受重涝危害的情形,模拟棉田淹水5~10 cm持续10 d,设置T1、T2两个处理,其中T1处理为受涝前不施用缓释氧肥,T2处理则于受涝前2 d每株穴施2 g缓释氧肥,涝后观察棉花生长并测定相关生理指标,成熟季节实收计产,同时以正常管理未受涝害的棉花为对照。结果表明:涝前施入缓释氧肥能显著增加受涝棉花的株高,抑制过氧化物酶活性过度升高,减少丙二醛的累积;T1处理的棉花产量为对照的43.31%,T2处理的棉花产量为对照的50.94%,可见,涝前施入缓释氧肥可显著缓解棉花涝害,减少产量损失。     

脱落酸和氮磷钾肥喷施对孕穗期、灌浆期受渍小麦的缓解效应

探究脱落酸（ABA）与氮磷钾肥配合施用对生育中后期受渍小麦生理特性及产量的减缓调控作用,为化控调节小麦生长提供科学依据。2014-2015年通过大田试验,以郑麦9023为试验材料,在孕穗期、灌浆期各设置受渍10d的水分胁迫组,于渍水结束后,喷施复配化控试剂（0.05μmol/L ABA、2%尿素和0.3%磷酸二氢钾的混合液）,以受渍处理喷施清水的小区为对照（CK）,测定叶片膜脂过氧化参数,叶绿素、可溶性蛋白含量等,并考察植株生长状况及产量。结果表明,与CK相比,孕穗期、灌浆期受渍后喷施复配化控试剂,丙二醛（MDA）含量、可溶性糖含量和过氧化物酶活性显著降低;叶绿素、可溶性蛋白含量及超氧化物歧化酶活性显著上升。孕穗期受渍,复配化控溶液使产量提高的原因主要是粒数的增加;而在灌浆期受渍,产量的提高主要是粒重的增加和不孕小穗数的减少。孕穗期受渍喷施复配化控试剂与氮磷钾肥溶液,产量分别提高17.4%和13.4%;而在灌浆期,产量相应提高5.4%和4.2%。ABA和氮磷钾肥配合喷施可缓解孕穗期受渍小麦的生理伤害,促进产量提高。     

一个玉米逆境响应基因ZmSPK1表达载体的构建及拟南芥转化

首次在玉米（Zea mays L.）中克隆了1个SnRK家族基因,命名为ZmSPK1。为了研究ZmSPK1的功能,把ZmSPK1的cDNA连接到植物表达载体pGreen0029中,通过农杆菌介导转入拟南芥（Arabidop-sis）中进行过量表达。PCR及Western-blot分析表明,ZmSPK1已经转入到拟南芥中,并且在大多数转化植株中稳定表达。     

不同施氮量对小白菜产量及硝酸盐含量的影响

通过田间试验研究不同施氮量对小白菜产量和硝酸盐含量的影响,结果表明,小白菜产量和硝酸盐含量均随着施氮量的增加而增加,呈极显著的正相关;小白菜基于产量的适宜施氮量是180kg/hm~2,而基于卫生品质的适宜施氮量≤90kg/hm~2。     

地下水浅埋区农田地下水动态模拟

在地下水浅埋区,农田地下水动态对降水、蒸发等气象因素很敏感,研究它们之间的关系对农田水管理具有重要意义。对湖北省荆州农业气象试验站1981~2005年和湖北省荆州市四湖工程管理局排灌试验站2000~2004年实测降水、蒸发、土壤水和地下水资料进行分析,建立2种数学模型以模拟不同季节地下水埋深随基本分析时段有效降水、蒸发等因素的变化情况。用后验差指标法检验模型的拟合程度,结果表明,所建立的2种模型都能较好地描述农田地下水动态受降水量、蒸发量等因素影响的变化趋势。     

麦后移栽棉氮素营养诊断与追肥模型

【目的】基于江汉平原麦后移栽棉花适宜氮素诊断指标建立追肥模型,为棉花氮素精准管理提供依据。【方法】于2019年采用田间小区试验,设置6个施氮量处理(0、90、180、270、360、450 kg N/hm²),分析蕾期、花铃期倒4叶叶绿素含量(SPAD值)、叶柄硝酸盐含量(NIT)及24个高光谱参数与前期施氮量的关系,研究麦后移栽棉适宜氮素营养诊断关键指标,结合氮肥效应函数建立氮素追肥模型。【结果】随施氮量的增加,棉花倒4叶SPAD值、叶柄NIT含量显著增大,棉花冠层光谱绿光波段形成的反射峰变缓,但当氮肥增加到360 kg/hm²时不再显著增加(蕾期NIT除外)。蕾期、花铃期倒4叶SPAD值、叶柄NIT含量、冠层高光谱参数(RSI和mND705)与前期施氮量均呈极显著一元二次方程关系(R²＞0.8,RMSE＜1),可作为江汉平原麦后移栽棉氮素营养诊断指标,以产量潜力的95%为临界值,蕾期麦后移栽棉SPAD值、叶柄NIT含量、冠层RSI和mND705临界值分别为34.802、2.307、1.526和0.549,花铃期相应为34.841、4.174、1.589和0.619。【结论】4个指标为江汉平原麦后移栽棉氮素营养诊断指标。麦后移栽棉最适宜施氮量为310.64 kg/hm²,产量潜力为4 662.53 kg/hm²。     

花铃期高温受涝对棉花的交互效应及排水指标确定

湖北平原地区棉花花铃期恰逢强降水和高温易发期,棉田易遭受雨涝和高温热害双重胁迫,研究棉花对涝和高温及其复合胁迫的响应,可为该区棉花生产防灾减灾管理提供依据。2013和2014年在可控制灌排的有底混凝土测筒中于棉花花铃期设置持续受涝和高温+受涝处理,旨在研究江汉平原棉花花铃期持续受涝和高温+受涝对其形态、生理活动及产量的影响。结果表明:常温或者高温时,花铃期淹涝3 d棉花开始显著变矮、倒4叶可溶性糖和可溶性蛋白质含量开始显著增加;常温时淹涝6 d果枝数开始显著降低,倒4叶丙二醛含量开始显著增加,而高温时是3 d;常温或者高温时,淹涝12 d倒4叶叶绿素a含量才显著降低;常温时淹涝12 d倒4叶叶绿素含量才显著降低,而高温时是15 d;花铃期受涝、高温和高温+受涝均使籽棉产量显著下降,其影响程度顺序为涝+高温胁迫涝胁迫高温胁迫,主要原因是桃数和单铃质量显著下降。若以棉花减产20%作为排水标准,假设在受涝过程中出现连续4 d的高温,则应在3.4 d内排除田面涝水,田间涝水排除后应在3 d内将地下水位降到80 cm以下。     

不同氮肥运筹对直播稻田氮素损失与利用的影响

为探讨不同类型氮肥按不同基蘖肥比例配施对直播稻田径流氮流失、氨挥发及氮肥利用率的影响,本研究开展了田间小区试验,设置了7个施氮处理,即不施氮肥的空白对照（CK）、普通复合肥（基肥）与尿素（分蘖肥）基蘖肥配比4∶6（U₄₀）和6∶4（U₆₀）、控释掺混肥（基肥）与尿素（分蘖肥）基蘖肥配比 7∶3（C₇₀）和 10∶0（C₁₀₀）、海藻多糖尿素基蘖肥配比 4∶6（H₄₀）和 6∶4（H₆₀）,每个处理设置3个重复。结果表明：径流氮流失量主要集中在基肥施入后,以铵态氮（NH⁺₄-N）为主,与U₆₀处理相比,C₁₀₀、H₆₀、U₄₀、C₇₀和H₄₀处理总氮流失量分别减少了 7.20%、13.36%、24.30%、26.41%和 35.92%;不同氮肥之间的氨挥发损失量和损失率呈现出普通复合肥与尿素配施处理>海藻多糖尿素处理>控释掺混肥与尿素配施处理;与U₆₀处理相比,U₄₀、H₆₀、H₄₀、C₇₀和C₁₀₀处理的氨挥发总损失量分别降低了 7.89%、20.81%、27.84%、42.08% 和 47.00%,C₇₀、C₁₀₀处理降低效果显著（P<0.05）;与 U₆₀、C₁₀₀和 H₆₀处理相比,U₄₀、C₇₀和H₄₀处理径流的总氮流失量分别降低了24.30%、20.70%和26.04%。氮肥后移的U₄₀、C₇₀和H₄₀处理的径流氮流失及氨挥发损失均有所降低,且不影响产量;C₇₀处理产量和氮肥农学利用率均为最高,分别为 9 116.67 kg·hm^-2和 29.64 kg·kg^-1,且氮肥表观利用率为41.99%。研究表明,C₇₀和C₁₀₀处理均能显著降低稻田径流氮流失,减少氨挥发损失,提高氮肥利用率和直播稻产量。综合考虑产量及环境影响,以控释掺混肥（基肥）与尿素（分蘖肥）按基蘖肥比7∶3配施更值得推广。     

中国棉花生产格局与施肥研究现状——基于CNKI数据计量分析

基于我国棉花产业格局和棉花种植“减肥减药”新形势,探究我国棉花种植发展、棉花生产格局转变对棉花施肥研究态势的影响。以中国知网（CNKI）数据库为信息来源,采用文献计量方法分析棉花研究文献发表量、研究机构、发表类型、来源出版物、棉花施肥研究关注领域和棉花主产区的肥料施用量。统计数据表明,近10年,我国棉花种植面积和皮棉产量持续下降,尤以长江流域棉区和黄河流域棉区减幅最大,新疆植棉优势地位显著提高。CNKI数据显示,1995－2018年国内棉花施肥研究年发文数量呈显著增加趋势。从发文机构地域来看,三大棉区均有分布,且新疆地区优势更明显;而发文类型以技术应用为主。当前棉花施肥研究仍以棉花产量、纤维品质和肥料用量为核心,并逐渐延伸到施肥技术、养分动态和环境效应。与国家推荐肥料用量相比,当前三大棉花产区的施肥用量偏高,仍有降低的空间,尤其西北内陆棉区,常规灌溉施肥用量较高,采用膜下滴灌技术可显著降低氮磷钾肥料施用量。从水资源分配和生态建设视角来看,旱作区棉花种植规模不宜过度扩大;应围绕棉花轻简化生产,在稳产和减肥条件下提高水肥利用效率。