长期留茬免耕对河西绿洲灌区春小麦产量及稳定性的影响

为探寻河西绿洲灌区春小麦高效可持续生产耕作措施,基于2004年设置的长期留茬免耕田间定位试验,针对单作小麦、春小麦/玉米、春小麦/大豆3种典型春小麦种植方式,在长期留茬免耕和传统翻耕条件下,通过分析2004－2018年小麦产量、产量构成要素及农艺性状的演变特征来诠释长期留茬免耕对春小麦产量的影响,同时分析评价产量的稳定性和可持续性,旨在为区域内春小麦的高效可持续生产提供理论依据。结果表明,单作小麦、春小麦/玉米和春小麦/大豆3种种植方式下的春小麦籽粒产量在年际间变动较大,呈锯齿状波动。与传统翻耕处理相比,留茬免耕的增产效应随种植年限的延长而不断增强,长期留茬免耕可以提高春小麦产量的稳定性和可持续性,而且间作相比单作可以更好地维持产量的可持续稳定生产能力。产量构成要素之间的叠加效应可以显著提高小麦籽粒产量,其中,2004－2012年留茬免耕主要通过显著提高穗粒数来增加小麦产量;2013－2018年,单作小麦和春小麦/大豆时,留茬免耕主要通过显著提高千粒质量来增加小麦产量,春小麦/玉米时,留茬免耕主要通过显著增加穗长来促进小麦生长,进而显著提高小麦产量。气温、降雨量和穗粒数在春小麦产量中起主要作用,收获指数和气温在春小麦产量稳定性中起主要作用,穗长和产量在春小麦产量可持续性中起主要作用。综上,留茬免耕是河西绿洲灌区单作小麦、春小麦/玉米和春小麦/大豆3种春小麦种植方式下切实可行的耕作措施。     

分蘖去留对玉米产量及其构成因素的影响

通过田间试验,研究了河西绿洲灌区玉米分蘖去留对产量及其构成因素的影响。结果表明,保留分蘖的玉米籽粒、秸秆、株高、穗位、径粗、穗长、穗粗、穗粒数、百粒重和收获指数分别高于去除处理6.71%、5.09%、5.20%、7.45%、5.82%、3.01%、2.88%、4.89%、3.48%和2.04%,但差异均未达到显著水平。可见,在河西绿洲灌区进行先玉335玉米生产时,分蘖不会造成显著减产,不需要去除。     

河西绿洲灌区灌漠土长期秸秆还田土壤肥力和作物产量特征分析

系统研究长期秸秆还田对河西绿洲灌区灌漠土壤养分的演变规律、土壤肥力特征的影响,分析作物产量及稳定性和持续性,为秸秆还田培肥土壤和资源化利用提供科学和理论依据.利用河西绿洲灌区31年(1988-2018年)的灌漠土长期定位培肥试验,开展了以秸秆与磷肥配施(SP)、秸秆与氮磷肥配施[1/2(S+N)P]、氮磷配施(NP)、不施肥(CK)为处理的田间定位试验,测定了耕层0～20 cm土壤有机质(SOM)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)、速效氮(AN)、速效磷(AP)、速效钾(AK)、pH,研究了长期秸秆还田对小麦/玉米间作体系灌漠土土壤养分演变规律和作物产量的影响.结果表明:秸秆还田第31年和逐年平均值与试验初始值相比,土壤有机质增加73.3％和25.8％,土壤全氮增加50.6％和21.7％,土壤全磷增加22.5％和3.8％,土壤全钾含量增加19.9％和38.2％;与对照(CK)相比,土壤有机质增加55.3％和20.0％;土壤全氮增加28.8％和15.9％,土壤全磷增加50.2％和13.4％;土壤全钾增加23.5％和0.2％.秸秆连续还田9年后小麦产量比对照平均降低5.8％,第10年开始小麦产量逐年增加,比对照平均增加65.9％.玉米产量在秸秆连续还田13年间比对照平均降低8.2％,之后较对照平均增加22.0％.河西绿洲灌区灌漠土长期施用秸秆或秸秆氮磷肥配施,土壤培肥效果均显著优于单施化肥,可显著增加土壤有机质含量,提升土壤肥力,秸秆与氮磷化肥配施能持续提升作物产量及其稳定性和可持续性.     

滴灌条件下不同覆盖材料对玉米产量效益及土壤水分的影响

为探明不同覆盖材料对滴灌水肥一体化条件下玉米产量和土壤水分分布的影响,以普通PE地膜和裸地为对照,分析全生物降解膜、加厚PE地膜、玉米秸秆等3种材料覆盖下对玉米产量和水分的影响。结果表明,玉米秸秆、加厚PE地膜和生物降解膜覆盖后玉米产量为13 114.5～13 708.5 kg/hm2,较普通PE地膜增产1.4%～6.0%;水分利用效率为24.17～25.11 kg/(mm·hm2),较普通PE地膜提高2.3%～3.8%。产值与效益均高于普通PE地膜,均以玉米秸秆处理最高,分别为38 383.8、24 283.8元/hm2;生物降解膜次之,分别为37 674.0、21 624.0元/hm2;加厚PE 地膜排第3,分别为36 720.6、21 570.6元/hm2。收获后覆盖处理土壤水分均呈典型的“双峰”曲线,上层含水量高于下层,对深层土壤水分影响较大。在降水量低、蒸发量高的沿黄灌区,覆膜的主要作用是减蒸保水,用可生物降解的环保型降解地膜、易回收型的加厚PE地膜或固炭培肥型的秸秆替代普通PE膜可行。     

灌淤土小麦／玉米间套不同供磷水平群体产量和根系生长形态分析

采用根箱法在不同供磷水平下,对春小麦和玉米在间作和单作情况下的产量和根系形态进行了比较研究。结果表明,适量的供磷能促进小麦、玉米产量的提高,过高反而减少。在施纯P2O50.1 g/kg土(P1)、0.2g/kg土(P2)0、.3 g/kg土(P3)的3个供磷水平下,P2水平和P3水平比P1水平总体产量增长55.09%和40.17%;籽粒产量增长51.28%和56.27%。单作小麦生物产量提高了35.89%~41.11%,穗粒重提高了21.71%~65.79%。随供磷水平的增加,整个根系根重基本上呈现出先增加后减少的趋势,但均高于低磷水平。单作小麦和间作玉米的根长在0~50 cm的土层中随供磷水平的增高,呈增长趋势,相对于低磷水平其增长幅度分别为11.78%~31.16%和39.83%~53.76%,而单作玉米根长呈先增加后减少的趋势。     

小麦/玉米带田种植模式优化效应研究

在高产田条件下,研究不同小麦/玉米带幅、小麦密度、玉米密度为变化因子的种植模式对产量的影响,结果表明,不同种植模式小麦玉米带田产量有显著的差异,间作小麦带幅1.6 m时产量最高,净增长率达26.35%,而在带幅为2.66 m(5:5)带型结构中间作玉米产量最高,其增产幅度达81.15%,总产量也最高,带田增产幅度达29.29%.相关分析得出带幅与总体产量、间作玉米产量呈极显著的正相关而与间作小麦产量则呈极显著的负相关.多元回归分析表明,单位面积穗数对间作小麦产量的贡献率最大,标准化回归系数为0.597,其次为穗粒重,逐步回归分析表明,决定间作小麦产量的最终因素为带幅、单位面积穗数、玉米密度、生物产量,这4个因素决定总体变异的0.896,决定间作玉米产量的主要因素为带幅和株高.     

运用新方法鉴定木薯抗旱相关miRNA表达差异

为更加灵敏、高效地发现新miRNA并改进其表达差异鉴定方法,对木薯（Manihot esculenta Crantz）SC124和KU50这2个品种进行了驯化和非驯化2种干旱处理方式,利用Multiplexed RT-PCR法对2个木薯品种的8个 miRNA 进行了表达差异研究。结果表明,8个miRNA具有明显的品种、组织和时序表达特异性,较为客观真实地反映了miRNA的表达模式对胁迫信号的响应。因此,Multiplexed RT-PCR法是一种快速、高效的分析miRNA表达差异的方法,在未来miRNA的研究中有着很好的应用前景。     

水肥耦合对小麦玉米带田产量效应及土壤水分动态研究

采用3414最优回归设计方案,研究了水肥耦合对小麦玉米带田产量效应及土壤水分动态规律。结果表明：不同水肥耦合模式对带田作物的产量差异达极显著水平。在灌水量4800m3/hm^2,施氮肥420kg/hm^2,磷肥120kg/hm^2的处理（W2N2P2）中,带田产量和水分利用效率达最高值,决定带田总体产量性状主要因子为氮...     

长期翻压绿肥对提高灌漠土土壤肥力和作物产量的贡献

  【目的】  研究河西绿洲灌区灌漠土长期施用绿肥培肥土壤和作物增产的机理。  【方法】  灌漠土培肥武威长期定位试验始于1988年,种植制度为小麦/玉米间作,供试绿肥为箭筈豌豆。选择绿肥磷肥配施(GP)、绿肥氮磷配施[1/2 (G+N) P]、氮磷配施(NP)、空白对照(CK) 4个处理,调查了作物产量和产量构成因素;2018年取0—20 cm耕层土壤样品,测定pH、有机质和养分含量。  【结果】  GP和1/2 (G+N) P处理均显著提高了灌漠土土壤肥力和作物产量。与试验初始值相比,GP、1/2 (G+N) P处理土壤有机质31年后分别增加了68.8%、56.6%,全氮分别增加了75.8%、56.3%,全钾分别增加了16.1%、18.0%,而全磷分别降低了20.3%、27.8%;与NP处理相比,GP和1/2 (G+N) P处理土壤有机质分别增加了29.0%、19.6%,全氮分别增加了43.3%、27.4%,全磷分别增加了18.4%、7.2%,全钾分别增加了1.7%、3.3%。GP和1/2 (G+N) P处理的小麦产量与NP处理差异显著,分别较NP处理增加305 kg/hm2、248 kg/hm2,增幅分别为8.0%、6.5%。NP和1/2 (G+N) P处理的玉米产量与GP处理差异显著,分别较GP处理增加1538 kg/hm2、1503 kg/hm2,增幅分别为20.3%、19.8%。小麦/玉米间作体系下,GP、1/2 (G+N) P处理的31年肥料贡献率(FCR)平均分别为0.53、0.59,变异系数(CV)分别为0.23、0.20,可持续性指数(SYI)分别为0.54、0.62。  【结论】  绿肥与氮磷化肥配施均能持续显著提高土壤有机质、全氮、全钾含量,提高肥料贡献率及作物产量稳定性和可持续性。小麦、玉米产量与土壤全磷和有效磷含量显著相关。因此,采用适宜绿肥用量和增加氮磷化肥用量的绿肥化肥配施方式,是甘肃河西绿洲灌区灌漠土上小麦玉米生产经济和生态效益双赢的施肥方式。     

基于农业废弃物的日光温室番茄栽培基质配方筛选研究

以番茄品种粉禧1号为指示品种,通过盆栽试验比较了不同栽培基质对日光温室番茄生长发育和产量的影响.结果表明,以玉米秸秆、腐熟牛粪、河沙、蛭石、珍珠岩、凹凸棒石粉按体积比7.0:0:1.5:0.5:0.5:0.5、3.5:3.5:0:1.0:1.0:1.0、3.5:3.5:1.0:0.5:0.5:1.0混配的栽培基质为好,...