自然干旱胁迫对米槁生理生化的影响

以贵州省罗甸县米槁为研究对象,进行盆栽控水自然干旱22 d及复水15 d处理,研究米槁叶片的相对含水量、水分饱和亏、游离脯氨酸含量、可溶性蛋白质含量、可溶性糖含量、淀粉含量、丙二醛(MDA)含量、过氧化物酶(POD)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性的变化趋势。结果表明:随着干旱时间的延长,米槁叶片的游离脯氨酸、可溶性蛋白质、可溶性糖、MDA含量在一定范围内都呈明显升高趋势,复水后降低;SOD、POD、CAT变化趋势比较一致,都呈先上升后下降趋势。可见土壤含水量直接影响植物各项生理指标,从而影响植物的正常生长发育。     

传统耕作结合秸秆地膜双元覆盖是提高渭北旱塬春玉米产量和养分吸收的有效措施

  【目的】  在干旱半干旱地区,实现雨养农业作物持续增产的关键因素是提高作物养分利用效率。研究黄土高原旱作农业区长期不同耕作、覆盖措施对春玉米产量和养分吸收的影响,为黄土塬区可持续的农田管理提供参考。  【方法】  保护性耕作定位试验位于中国科学院黄土高原农业生态试验站,始于2003年。设有4个传统耕作和4个免耕处理,具体为传统耕作 (CT)、传统耕作+地膜覆盖 (CP)、传统耕作+秸秆覆盖 (CS)、传统耕作+地膜+秸秆覆盖 (CPS)、免耕 (NT)、免耕+地膜覆盖 (NP)、免耕+秸秆覆盖 (NS)、免耕+地膜+秸秆覆盖 (NPS)。调查分析了2007—2016年玉米产量和玉米养分吸收特性。  【结果】  4个传统耕作处理中,CP处理玉米籽粒平均产量比CT处理提高了24.4%,氮素和钾素养分利用效率最高;CS处理玉米平均生物产量比CT处理提高了39.4%,玉米茎秆养分吸收量最高,特别是总吸钾量提高了101.7%;CPS处理籽粒平均产量最高 (9381.6 kg/hm2),总吸氮量和吸磷量分别比CT处理提高了63.2%和123.7%。4个免耕处理中,NP处理籽粒平均产量比NT处理提高了25.8%,NS处理比NT处理降低了3.9%;CPS处理平均籽粒产量、生物产量、植株总吸氮量和总吸磷量最高。相同覆盖处理下,传统耕作的平均籽粒产量、生物产量、氮磷总吸收量均高于免耕。平水年地膜覆盖增产效果最好 (27.0%～37.4%),干旱年秸秆覆盖增产效果最好 (3.5%～8.5%),丰水年则以地膜秸秆双元覆盖增产效果最大 (31.6%～38.1%)。  【结论】  黄土高原旱地条件下,传统耕作对玉米的增产效果好于免耕。采用传统耕作结合地膜秸秆双元覆盖提高了玉米籽粒产量,增加了玉米地上部养分吸收量,在不同气候年份下对玉米增产效果均较好,且年际间变异幅度较小,是渭北旱塬增加玉米养分吸收,提高籽粒产量的最佳田间管理措施。     

河三角洲地区棉田地膜残留特征研究

为准确掌握黄河三角洲地区棉田土壤残膜的分布特征、科学制定棉田地膜污染防治对策,在黄河三角洲棉花主产区东营市开展了棉田地膜调查与残留监测研究,选择5个典型棉田进行取样,测定土壤中的残膜数量、分布密度及残膜面积等.结果表明:20年以上棉田的土壤地膜残留量为18.84～53.53 kg/hm2,地块间差异较大.地膜残留密度22.5万块/hm2～34.0万块/hm2,残膜大小差异较大;25 cm2以上的残膜占残膜总块数的94.1％,100 cm2～500 cm2的残膜占一半以上,500 cm2以上的大片残膜约占21％.黄河三角洲棉区,土壤中地膜残留以”残块大、厚度薄、回收难”为主要特征,并具有向深土层迁移的可能,生态风险较高.     

冷冻贮藏杀青叶对绿茶品质影响的研究

名优茶生产具有很强的季节性,其品质尤以春茶较佳,春季是名优茶生产的高峰期。而品质最佳的名优茶生产往往集中在清明节前后几天,产量非常有限。显然,延长明前茶的生产期,对众多茶叶企业具有重要意义。本研究通过冷冻贮藏杀青叶,探讨贮藏过程中杀青叶生化成分与感官品质的变化,以试图延长明前茶的生产期。     

黄土高原旱区长期施肥条件下土壤钾素形态空间分布特征及有效性研究

在黄土高原南部旱地长期肥料定位试验的基础上研究了土壤钾素空间分布特征及其有效性.结果表明:长期施肥后土壤中特殊吸附性钾(SAK)和非特殊吸附性钾(NSAK)储量增加,但水溶性钾(WSK)和非交换性钾(NEK)则有明显的下降,单施N水溶性钾下降了48.24%,单施P下降32.32%,NP配施和NPK配施分别下降10.61%和17.93%,非交换性钾降幅为8.56%～24.91%.增施钾肥可以缓解因长期施肥作物生长所携出的钾素,增加耕层土壤中的水溶性钾、非特殊吸附性钾及特殊吸附性钾.相关分析结果表明,土壤不同形态钾素对速效钾的重要性依次为WSK＞NSAK＞SAK>NEK,土壤速效钾与水溶性钾、非特殊吸附性钾呈显著相关,与特殊吸附性钾和非交换性钾无显著相关性.     

黄土旱塬长期施肥条件下小麦钾素营养和肥料利用率的研究

[目的]为了给黄土旱地经济合理施肥、粮食增产提供科学依据。[方法]在长期定位试验的基础上,研究了不同施肥对小麦产量、各生育期钾素营养和肥料利用率的影响。[结果]不同施肥小麦增产效果差异显著。单施氮肥小麦增产75.3%,单施磷肥小麦产量则降低24.7%,NM、PM、NPM配施小麦增产75.9%~92.9%;小麦钾素的吸收主要集中在生长发育前期,孕穗期以后因泌钾现象多表现为负吸收,施用有机肥,特别是无机肥与有机肥配施,促进小麦吸钾作用明显,小麦植株各器官含钾量明显提高;单施N肥、NP配施小麦钾素的吸收量、吸收速率较高,单施有机肥及有机无机肥配合施用小麦钾素吸收量和吸收速率比对照也有明显提高;单施N肥小麦氮肥利用率较高为76.73%,单施P肥小麦磷肥利用率较低仅为14.20%,NP配施与单施P肥相比,吸磷量、吸钾量分别增加112.53%和79.36%。施用有机肥可以显著提高作物氮、磷、钾吸收量,但肥料利用率却不高。[结论]施用有机肥以及有机无机肥配合施用,可以明显促进小麦对氮、磷、钾养分的吸收,提高小麦产量。     

钻井废弃物对黄土区谷子和高粱产量和品质的影响

为了探明钻井废弃物处置场地对其上作物生长的利弊,将长庆油田钻井废弃物回填法处理后井场生长的谷子和高粱作为研究对象,研究钻井废弃物对谷子和高粱产量、重金属含量、作物品质和氨基酸的影响。结果表明,钻井废弃物处理场上生长的谷子和高粱Pb、Cd、Cr、As和Hg等重金属含量处于安全范围内;与对照相比,钻井废弃物生长谷子和高粱产量增加明显,谷子产量增加了585 kg·hm^-2,高粱产量增加了900 kg·hm^-2。与对照相比,对谷子和高粱品质提升较小钻井废弃物对谷子和高粱必需和非必需氨基酸均有增加作用,但增加效果不明显。两种作物的必须氨基酸中的赖氨酸含量增加较多,非必需氨基酸中天冬氨酸和谷氨酸增加较多。因此,本试验中钻井废弃物可以明显的增加作物产量,对作物氨基酸含量增加较小,重金属未超标,符合安全标准。     

遮阴处理对米槁幼苗生理特性的影响

以1年生米槁幼苗为主要研究对象,采用室内试验的方法,设置3个光照处理,研究光照对米槁幼苗生理生化指标的响应机理,以期为米槁大规模栽培种植提供一定理论指导。结果表明,同一试验期间,米槁幼苗的可溶性糖、可溶性蛋白、游离脯氨酸的含量和3种抗氧化酶的活性,随着透光率的降低呈先下降后上升趋势,并且所有生理指标都在中度遮阴处理下出现了最小值。同一胁迫时期,叶片相对含水量随透光率的降低呈先增大后减小趋势,在中度遮阴处理下出现了最大值。同一处理在不同试验阶段,各生理指标的变化趋势略有差异,这可能由于气温和空气湿度的原因,直接影响到植物的生长状态。研究表明,米槁在中度遮阴下生长最好,具有一定的耐阴性。     

黄土高原长期施肥对小麦产量及肥料利用率的影响

为给旱地小麦合理施肥提供依据,在20年长期定位试验的基础上,研究了不同施肥处理对小麦产量及肥料利用率的影响。结果表明,化肥能显著提高小麦产量,单施磷肥产量增加85．8kg／ha,增幅6．8％;单施氮肥增产352．8kg／ha,增幅28．0％;氮磷配施增产2262．2kg／ha,增幅179．7％。有机肥处理增产显著,单施有机肥增产1954．2kg／ha;在施有机肥的基础上,施氮肥增产9．8％,施磷肥增产17．1％,施氮磷肥增产15．5％。长期化肥单施肥料利用率较低,单施氮肥的氮肥利用率为16．0％,单施磷肥的磷肥利用为7．0％。氮磷配合施用,小麦吸氮、磷、钾量显著增加,氮、磷肥利用率分别增加21．2和6．9个百分点。氮、磷和有机肥处理的小麦吸氮量比氮磷处理增加18.2kg/ha,吸磷量增加4.1kg/ha,吸钾量增加8.3kg/ha。     

黄土高塬沟壑区综合治理试验示范成果评述与高质量发展研究展望——以陕西省长武县王东沟小流域30 a多治理实践为例

[目的]研究黄土高塬沟壑区典型小流域综合治理的成效以及生态文明建设时期面临的问题,旨在为该区域高质量发展提供理论支持和实践经验。[方法]以陕西省长武县王东沟小流域综合治理试验示范研究实践为例,基于1986年以来的监测和研究资料,总结分析了该流域30 a多来不同时段在生态环境、土地生产力和农民经济收入等方面的变化。[结果]王东沟小流域综合治理过程存在明显的阶段性。①综合治理阶段(1986—1995)。以提高土地生产力为突破口,重点提高粮食产量和人均经济收入。同时从塬面到沟道综合整治水土流失,合理开发利用土地。②生态保护阶段(1996—2005)。更新与升级粮果管理措施,保护和改善生态环境,进一步稳定和提高了土地生产力。③高质量发展试验示范研究阶段(2006—2019)。以王东沟小流域为试点,从发展绿色高效技术的角度进行研究和示范,探索适合小流域内涵式高质量绿色发展的技术体系,为黄土高塬沟壑区的高质量发展奠定基础。[结论]为实现黄土高塬沟壑区的高质量发展,必须在生态文明理念指引下,重点研究流域生态管理和技术创新体制和机制建设,在总体控制水土流失基础上,保障人居环境的生态性,社会经济系统发展的可持续性以及流域生态系统结构和功能的和谐与完整性。