有机物料还田和减施氮肥对麦-玉周年农田碳氮水足迹及经济效益的影响

为研究不同有机物料还田与减施氮肥处理对农田碳氮水足迹及经济效益的影响,本试验以单施化肥处理（CK,纯氮270kg·hm^-2）为对照,设置了秸秆（J）、秸秆+牛粪（JF）、秸秆+菌渣（JZ）3种有机物料还田方式,耦合减施氮肥10%（N1,243 kg·hm^-2）、20%（N2,216 kg·hm^-2）、30%（N3,189 kg·hm^-2）3个施氮水平,共计10个处理。结果表明：与单施化肥相比,有机物料还田与减施氮肥处理能够显著提高作物产量及农田经济效益,且JZN1、JN2和JFN3处理对农田经济效益的提高效果最显著;JN1、JN2、JFN2、JFN3和JZN3处理均可以有效增加农田的净碳值及碳效率,降低农田的生产氮足迹,增加其输出氮足迹,提高氮投入有效利用水平,同时降低农田水足迹。其中JFN3处理可以在保证农田经济效益的同时,显著提高其碳效率、降低生产氮足迹、提高氮投入有效利用水平、降低农田的水足迹。因此建议豫北地区采用秸秆+牛粪还田、配施纯氮189 kg·hm^-2的施肥方式。     

减氮条件下有机物料还田对麦田酶活性及其土壤碳氮含量的影响

为了研究不同有机物料还田对麦田土壤酶活性与土壤养分的影响,通过田间试验比较单施氮肥（CK,施纯氮270kg/hm ²）、秸秆还田（J,较CK减氮20%）、秸秆还田+牛粪（JF,较CK减氮20%）、秸秆还田+菌渣（JZ,较CK减氮20%）4种不同培肥处理,对麦田0~60cm土层脲酶、蔗糖酶活性与土壤有机碳、全氮含量变化进行研究。结果表明,在小麦季0~20cm土层各处理在拔节期脲酶活性最大,20~40cm土层JF处理在拔节期和开花期脲酶活性最大;在0~20和20~40cm土层JF处理在拔节期蔗糖酶活性显著高于CK处理。除J处理外,其他处理在0~20cm土层拔节期有机碳含量最大,且有机碳含量均表现为JF处理最大,其次是JZ处理;在0~20cm土层各生育时期JF处理的全氮含量均最大,且显著高于CK处理。减氮条件下有机物料还田能有效提高土壤脲酶、蔗糖酶活性,有机碳和全氮含量,并且土壤脲酶活性、蔗糖酶活性与有机碳和全氮含量均呈极显著正相关关系。综上,在减施氮肥条件下有机物料还田可以提高土壤质量。     

有机物料还田和减施氮肥对小麦氮素利用及经济效益的影响

为探讨长期有机物料还田和减施氮肥对小麦氮素利用效率及麦田经济效益的影响,本试验以常规单施氮肥处理为对照(CK),设置了秸秆还田(J)、秸秆还田+牛粪(JF)、秸秆还田+菌渣(JZ)3种有机物料还田措施,耦合减施氮肥10%(N1)、20%(N2)、30%(N3)3个施氮水平共10个处理。试验结果表明:有机物料还田处理可以使小麦增产1.90%～69.64%,各有机物料还田下小麦产量表现为JZJFJCK。JZ条件下N1水平的小麦产量最高,为10 478.04 kg·hm~(-2);JF条件下N3水平的小麦产量最高,为8 113.05 kg·hm~(-2);J条件下N2水平的小麦产量最高,为8 138.14 kg·hm~(-2),分别较CK增加了69.64%、31.35%、31.76%。各有机物料还田下小麦的经济效益与去除环境成本后的净经济效益均表现为JZJJFCK,经济效益最高的JZNI、JN2、JFN3处理分别较CK增加了123.49%、59.35%、37.72%,净经济效益分别较CK增加了186.41%、96.35%、71.94%。综上所述,有机物料还田下减施氮肥可以显著增加小麦的氮素利用效率,提升小麦的产量,从而增加麦田的经济效益与净经济效益。     

砷对小麦生长发育的影响及其污染防治途径

当土壤砷含量达到一定浓度时,会对小麦产生毒害进而危害人体健康。笔者综述了砷对小麦籽粒萌发、生长发育的影响,及其在植株中积累的特征,并探讨了小麦砷污染防治途径,以期为无砷污染小麦的生产提供参考。     

砷胁迫对小麦萌发过程中戊聚糖含量和木聚糖酶活性的影响

为探讨重金属砷胁迫下小麦幼苗生长过程中戊聚糖的累积变化规律,本试验采用室内水培方法,研究了不同浓度砷胁迫下小麦籽粒萌发、幼苗生长形态指标及籽粒、根、芽3个部位在培养7d内戊聚糖含量和木聚糖酶活性的动态变化。结果表明,≤5mg／L的砷对小麦发芽率、根长、芽长、籽粒重、芽重有促进作用,〉5mg／L的砷抑制小麦生长和发芽;随着砷浓度的升高,籽粒中戊聚糖含量呈先上升后下降的趋势,根和芽中戊聚糖含量呈下降趋势;随着砷浓度的升高,籽粒中木聚糖酶活性仍呈先上升后下降的趋势,根和芽中木聚糖酶活性则呈先下降后上升的趋势。对小麦幼苗3个部位来说,戊聚糖含量平均值大小依次为根〉籽粒〉芽,木聚糖酶活性平均值大小依次为籽粒〉芽〉根。说明≤5mg／L的砷促进籽粒中戊聚糖的积累和木聚糖酶的活性,〉5mg／L的砷则抑制之,〉5mg／L的砷对根和芽中木聚糖酶活性有促进作用。     

农村环境质量评价方法研究

通过实地考察,确定农村环境质量评价指标,然后运用特尔斐法和层次分析法相结合的方式来确定各个指标的权重值,从而建立了一套较为系统的适合于广大农村地区的生态环境质量评价体系.最后,通过分析研究国家相关标准并结合该评价体系的特点,给出了评价结果等级的分类,并以山阴县后所村为例检验指标体系.     

Cu2+、Cd2+胁迫对小麦幼根SOD活性及其基因表达的影响

采用水培试验探索不同浓度(0 mg/L、5 mg/L、30 mg/L和60 mg/L)Cu2+或Cd2+胁迫(24 h、48 h、72 h和96 h)后对小麦幼根超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响,并通过实时荧光定量聚合酶链式反应(real-time fluorescence quantitative PCR, Real-time Q-PCR)检测Cu/ZnSOD基因表达。结果表明,Cu2+胁迫处理72 h后,各处理SOD活性均较对照极显著提高(P<0.01),且30 mg/L浓度下SOD酶活性最高,是对照的3.67倍;而Cd2+胁迫处理后,幼根SOD活性整体呈现“升-降-升”的趋势,胁迫前期酶活性的降低程度与Cd2+浓度成正比,至72 h酶活性最低。Cd2+胁迫条件下Cu/ZnSOD的表达量明显高于Cu2+胁迫。不同时间Cu2+胁迫下,Cu/ZnSOD基因表达均呈现5 mg/L浓度处理高于60 mg/L和30 mg/L,表明低浓度促进而高浓度抑制该基因表达;而对于Cd2+胁迫,Cu/ZnSOD基因随浓度的升高和时间的延长呈现明显下降趋势,至96 h最低。本实验结果表明,Cu2+、Cd2+胁迫处理后浓度对基因表达的影响较大。该结果为深入探讨重金属胁迫下小麦幼根中SOD特性的研究提供理论参考和技术支持。     

黄淮海地区麦玉周年土壤肥力与玉米产量相关和通径分析

运用相关分析和通径分析方法,研究麦玉两熟制农田土壤因子与玉米产量的关系,测定麦玉周年成熟期土壤养分、微生物量碳氮、酶活性和玉米产量等指标。结果表明,土壤有机质、全氮、全磷、速效钾、速效磷、土壤微生物量碳氮和脲酶活性均与玉米产量有极显著或显著相关关系。土壤有机质对玉米产量的直接作用最大(直接通径系数P_(1y)=0.422),其次是微生物量氮(P_(6y)=0.381)和全氮(P_(2y)=0.254),三者的通径系数均为正值,表明对提高玉米产量起到促进作用。从决策系数绝对值大小可以得出,土壤有机质、全氮和微生物量氮对玉米产量的综合排序为土壤有机质微生物量氮全氮,土壤有机质的决策系数最大且为正值,说明土壤有机质是影响麦玉两熟制农田玉米产量的主要决策指标。     

小麦开花期旗叶光合特性与地上部干物质量的相关和通径分析

测定小麦开花期旗叶净光合速率、胞间CO_2浓度、蒸腾速率、最大光化学效率、叶绿素相对含量(SPAD)和成熟期地上部干物质量等指标,运用相关分析和通径分析方法,研究小麦开花期旗叶光合特性与地上部干物质量的关系。结果表明,小麦旗叶净光合速率对地上部干物质量的直接作用最大(直接通径系数P_(1y)=0.900),其次是最大光化学效率(P_(9y)=-0.377)和胞间CO_2浓度(P_(3y)=0.263),净光合速率和胞间CO_2浓度的通径系数都为正值,表明均对地上部干物质量起促进作用,最大光化学效率的通径系数为负值,表明对地上部干物质量起抑制作用。胞间CO_2浓度通过净光合速率对因变量的间接负作用较大(间接通径系数为-0.680),说明胞间CO_2浓度通过净光合速率对因变量的影响较大。从决策系数绝对值大小可以得出,旗叶净光合速率、最大光化学效率和胞间CO_2浓度对地上部干物质影响的综合排序为旗叶净光合速率最大光化学效率胞间CO_2浓度,旗叶净光合速率值最大且为正值,说明小麦旗叶净光合速率是控制植株地上部干物质量的最主要促进因子。     

化学调控剂不同施用方式对小麦抗冻性的影响

小偃22是陕西省主栽小麦品种之一,具有一定的耐条锈病性。为了明确小偃22耐条锈病性的生理机制,为利用生理指标变化进行耐病性小麦品种的鉴定提供依据,以小麦条锈菌条中32号小种接种小偃22和对照品种铭贤169,用LI6400型光合系统仪分别对小麦发病旗叶的光合作用和蒸腾作用等生理指标的日变化进行监测。结果表明,受条锈菌侵染后,小偃22和铭贤169叶片光合作用和蒸腾作用与健叶相比均有所变化,表现为光合速率降低,细胞间隙CO2浓度、气孔导度、蒸腾速率等有所升高。小偃22病叶的水分代谢较健叶的变化幅度小于铭贤169,光合速率、蒸腾速率和水分利用效率的变化幅度与铭贤169差异明显,说明小偃22感病后能维持较高的光合速率、水分利用效率和较低的蒸腾速率,起到一定的生理补偿作用,以降低条锈菌侵染造成的危害,进而起到较好的抗病保产效果。