植物根际优良促生菌（PGPR）筛选及其接种剂部分替代化肥对玉米生长影响研究

通过测定植物根际促生菌株固氮酶活性、溶磷量、分泌植物生长素、对病原菌的拮抗作用及菌株生长速度,筛选出了5株具有较好促生特性的优良菌株.利用筛选的优良菌株研制复合接种剂,并于2009年和2010年进行田试,测定其部分替代化肥对玉米生长的影响.结果表明:利用筛选的优良促生菌研制的复合微生物接种剂符合《微生物肥料》NY227-94标准.施用接种剂替代20％ ～ 30％的化肥,玉米株高、地上植物量、穗长、穗粗、单位面积穗数、穗粒数和经济产量等均有提高.研制的微生物接种剂(菌肥+80％化肥),2010年大田推广使用,玉米增产9.86％,减少化肥投入、增产收入及直接经济效益分别为620.1元,hm-2、2 291.4元,hm-2和2 851.5元.hm-2.     

间作小麦留茬方式对配对玉米产量和水分利用的影响

通过大田试验,探讨了间作小麦不同留茬方式对间作玉米产量、耗水量和水分利用效率(WUE)的影响。结果表明,与单作玉米(SC)相比,间作小麦25cm高茬收割压倒处理(W/C1)、25cm高茬等量秸秆覆盖处理(W/C2)、不留茬收割处理(W/C3)间作玉米产量分别增加了12.53%、17.44%、11.27%,W/C2处理下玉米产量显著高于W/C1与W/C3处理。间作增大了玉米耗水量,小麦留茬可显著降低间作玉米的耗水量,3种间作处理玉米的耗水量较单作分别增加了12.86%、9.71%、16.95%,W/C1和W/C2处理下耗水量较W/C3处理分别降低了3.63%和6.61%。3种间作处理玉米的WUE较单作分别提高10.82%、22.92%、4.78%;其中,W/C2处理间作玉米的WUE最大,且显著高于W/C1、W/C3处理。试验条件下,小麦25cm高茬等量秸秆覆盖是该区提高间作产量和WUE的有效措施之一。     

玉米水分生理指标对覆膜比例和灌水水平的响应

为优化玉米覆盖和灌溉制度并为其提供必要的理论依据,在河西绿洲灌区,通过田间试验研究玉米各生育时期内光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)、叶水势(W_p)等水分生理指标对覆膜比例(70%覆盖和100%覆盖)与灌水水平(低、中、高)的响应特征及其与籽粒产量的相互关系。结果表明,2种覆盖比例对玉米水分生理指标和籽粒产量的影响不显著,但灌水水平影响显著,两者的互作效应显著。70%覆盖条件下,中灌水水平处理玉米生育期平均P_n、G_s、叶片水分利用效率(WUE)较低灌水处理分别提高22.5%、21.1%和56.1%,较高灌水分处理别提高44.5%、4.5%和18.5%;生育期内平均T_r为高灌水水平最大,比中、低灌水水平分别增大21.1%和43.2%;生育期平均Wp则为中灌水水平最高,在大喇叭口期比低灌水提高19.6%,在灌浆期比高灌水提高12.1%。此外,70%覆盖结合中灌水处理的玉米籽粒产量最高,比相同覆膜比例下低、高灌水处理分别提高13.1%和9.1%,但收获指数较100%覆盖中灌水处理显著降低。玉米P_n、WUE及G_s与玉米籽粒产量呈极显著正相关(P0.01)。因而,70%覆盖结合中灌水水平能优化玉米生育期内各项水分生理指标,可作为该区玉米生产的推荐模式,从而实现节水与增产。     

不同灌溉方式及间作对小麦产量及边际效应的影响

采用大田试验,研究了低、中、高灌水水平下交替灌溉间作小麦和单作小麦的产量及边行效应.结果表明:交替灌溉间作小麦在低、中、高灌水水平下的经济产量分别较单作高20.96%、28.34%、33.11%,小麦经济产量随着灌水水平的提高而增大.间作小麦在3个灌水水平下的边行产量均高于相应灌水水平下的单作小麦,间作小麦的边行优势在高灌水下更明显;小麦收获指数、千粒质量、产量在间作和单作中从边一行至边三行呈递减趋势,高灌水水平下边一行较边二行和边三行增产效果明显高于低、中灌水水平.间作是形成小麦产量和边行优势的主要原因.     

根系分泌物在不同播种模式中的化感效应研究

通过发芽试验研究了不同作物根系分泌物在不同浓度、不同组合方式下对单播和混播作物根干重和芽干重造成的化感效应。结果表明,鹰咀豆根分泌物苯甲醛是一种自毒型化感物质,小麦根分泌物间甲酚和玉米根分泌物邻苯二甲酸是他感型化感物质。间甲酚和苯甲醛组成的混合溶液,以及由3种物质组成的混合溶液对小麦、玉米、鹰咀豆根干重无明显的累加化感作用,但对芽干重具有累加化感作用。与单作相比混播能够弱化高浓度化感物质的负效应,同时可以减小化感物质对芽干重的化感作用。     

玉米专用菌肥研制及其部分替代化肥施用对玉米生长的影响

通过对前期分离自玉米根际优良促生菌（PGPR）菌株生长速度、固氮酶活性、溶磷量及分泌IAA 能力的测定,筛选获得7株优良 PGPR 菌株,将其制成玉米专用菌肥,于2013年进行田间试验,测定菌肥配施化肥对玉米叶面积与干物质积累的影响。结果表明,研制的玉米专用菌肥符合《微生物肥料》NY227-94标准。菌肥配施化肥减量15%~30%,在开花期前对玉米单株叶面积影响表现为全量化肥（A）〉85%化肥＋菌肥处理（B）〉70%化肥＋菌肥（C）〉100%菌肥（D）〉不施肥（E）;开花期后表现为：B〉A〉C〉D〉E。对干物质积累量影响在开花期前表现为：A〉B〉C〉D〉E,开花期后表现为：B〉A〉C〉D〉E。在玉米整个生育期菌肥配施减量化肥对玉米叶面积和干物质积累的影响变化是一致的。成熟期经济产量表现为：处理 B 显著高于其他处理（P 〈0.05）,比全量化肥显著提高2.7%;干草产量处理 A、B、C 间差异不显著,表现为：B〉A〉C,处理 B 比全量化肥干草产量提高2.1%;经济产量及干草产量处理 C 与 A 相比均有所下降,但差异不显著。     

大麦间作豌豆的种间竞争力及产量对施氮量的响应

通过优化种间关系对提高禾豆间作产量具有理论和实践指导意义,因此,本研究采用盆栽试验,设单作大麦(B)、单作豌豆(P)和大麦间作豌豆(P/B)三种种植模式,在不施氮(N0)、施纯N 200 mg/kg·土(N1)和400 mg/kg·土(N2)三个施肥水平,探讨了大麦间作豌豆的种间关系及其产量表现,以期为豆科//禾本科间作系统氮素高效管理提供理论依据。结果表明:施氮间作的土地当量比均大于不施氮间作处理,且均大于1,说明施氮有利于提高间作优势;与相应单作相比,N0、N1和N2施氮水平下的间作大麦的产量分别提高了28.1%、61.4%和48.5%,间作豌豆的产量分别提高了15.7%、24.2%和17.7%,间作优势明显。施氮提高了大麦相对于豌豆的竞争力,N1、N2水平下的间作大麦竞争力较N0水平下的竞争力分别增大了49.8%和95.2%。大麦间作豌豆的籽粒产量与大麦相对于豌豆的平均竞争力呈二次曲线相关关系,该竞争力在0.4时利于间作籽粒高产;适度控制共生期大麦的竞争力可提高间作产量,大麦盛花期是最有效的调控时期,N1水平的施氮量是优化间作大麦和豌豆竞争力、获取高产的适宜施氮水平。     

河西节水农业的现状评价与重点领域研究

发展节水农业是实现绿洲灌区发展现代农业和建立资源节约型社会的必然选择。研究表明,河西走廊区节水农业现状是:工程节水技术是农业节水的主流技术,农艺节水技术缺乏核心,管理节水技术与实践存在脱节,各类技术的组装集成不足。该区农业节水的重点研究领域是:以水权和水资源优化配置为核心的管理节水技术体系研究,以地面改进、保护性耕作和覆盖技术为主的农艺节水技术研究,以废水、劣质水开发利用为主的开源节水技术和设施节水技术。     

不同隔根方式下间作小麦玉米的竞争力及产量响应

通过田间试验研究了尼龙网隔根和塑料薄膜隔根对小麦间作玉米竞争优势的影响,并对间作作物竞争力与复合群体产量间的关系进行了量化分析。结果表明:小麦玉米间作群体中,小麦相对于玉米的竞争力呈先增后降趋势;隔根可降低小麦相对于玉米的竞争优势,未隔根间作处理比塑料膜隔根和尼龙网隔根间作处理的小麦竞争优势分别提高20.5%和4.9%。不隔根、塑料膜隔根和尼龙网隔根小麦间作玉米的土地当量比分别是1.46、1.20和1.39,间作群体的产量与小麦相对于玉米的竞争力呈二次曲线相关关系。适度提高小麦的竞争优势、特别是小麦开花期的竞争优势有利于间作群体整体产量的提高。     

不同供水水平下丁香酚和间作蚕豆对小麦根系生长的互作效应

作物根系分泌物通过土壤或其他介质产生的化感作用极为普遍,与作物连作障碍密切相关,对作物根系生长和产量具有一定影响。为寻求减小作物连作障碍的途径,本研究通过盆栽试验,探讨了不同供水水平(田间持水量的75%,60%,45%)下小麦根系分泌物丁香酚(2-甲氧基-3-烯丙基苯酚)和间作蚕豆对小麦根系生长特性及产量的协同影响。结果表明,丁香酚对单、间作小麦根体积和根干重及根长生长均具有抑制作用,表现为化感负效应。随供水水平的提高丁香酚对小麦根系形态的化感效应呈减弱趋势,其中丁香酚对间作小麦根体积、根长和根干重化感效应在75%供水水平处理下较45%供水处理分别低54.69%,26.70%和18.67%,单作小麦根体积、根长和根干重在75%供水处理中所受化感抑制作用较45%供水处理分别低33.32%,49.55%和55.41%,单作和间作模式中丁香酚对75%供水处理的小麦根系形态的化感作用与45%供水处理差异显著。间作与单作小麦相比,75%供水水平下的丁香酚对间作小麦根系的化感效应小于单作小麦,并且种植模式与供水水平对根干重的交互效应显著。因此,生产实践中,通过合理的间作和优化灌溉可减轻造成连作障碍的化感负效应,进而克服连作障碍。