Effect of fertigation frequency on soil nitrogen distribution and tomato yield under alternate partial root-zone drip irrigation

Alternate partial root-zone drip fertigation (ADF) is a combination of alternating irrigation and drip fertigation, with the potential to save water and increase nitrogen (N) fertilizer efficiency.  A 2-year greenhouse experiment was conducted to evaluate the effect of different fertigation frequencies on the distribution of soil moisture and nutrients and tomato yield under ADF.  The treatments included three ADF frequencies with intervals of 3 days (F3), 6 days (F6) and 12 days (F12), and conventional drip fertigation as a control (CK), which was fertilized once every 6 days.  For the ADF treatments, two drip tapes were placed 10 cm away on each side of the tomato row, and alternate drip irrigation was realized using a manual valve on the distribution tapes.  For the CK treatment, a drip tape was located close to the roots of the tomato plants.  The total N application rate of all treatments was 180 kg ha–1.  The total irrigation amounts applied to the CK treatment were 450.6 and 446.1 mm in 2019 and 2020, respectively; and the irrigation amounts applied to the ADF treatments were 60% of those of the CK treatment.   The F3 treatment resulted in water and N being distributed mainly in the 0–40-cm soil layer with less water and N being distributed in the 40–60-cm soil layer.  The F6 treatment led to 21.0 and 29.0% higher 2-year average concentration of mineral N in the 0–20 and 20–40-cm soil layer, respectively and a 23.0% lower N concentration in the 40–60-cm soil layer than in the CK treatment.  The 2-year average tomato yields of the F3, F6, F12, and CK treatments were 107.5, 102.6, 87.2, and 98.7 t ha–1, respectively.  The tomato yield of F3 was significantly higher (23.3%) than that in the F12 treatment, whereas there was no significant difference between the F3 and F6 treatment.  The F6 treatment resulted in yield similar to the CK treatment, indicating that ADF could maintain tomato yield with a 40% saving in water use.  Based on the distribution of water and N, and tomato yield, a fertigation frequency of 6 days under ADF should be considered as a water-saving strategy for greenhouse tomato production.     

超级杂交稻育种三步法设想与实践

介绍了国内外水稻超高产育种的基本情况,提出了当前我国水稻超高产育种面临的新问题,即超级稻品种资源匮乏、部分超级杂交稻组合适应性较差、超高产水稻育种理论过于模式化等。针对当前形势,结合多年育种实践,提出了超级杂交稻育种三步法设想,即超级亲本选育——超级杂交组合选育——超级杂交制种,并详细阐述了各步骤的标准和实现其目标的技术路线。超级亲本要求综合性状优良,产量水平或库容量达到或基本达到各级区试对照杂交稻组合的水平。超级杂交稻组合的标准是品质优、适应性广、耐肥抗倒、对主要病虫害达中抗以上水平,产量水平较国家或省区试中对照增产8%左右。其选育的技术路线是通过双亲最佳组配方式,增加选择压力,注重理想株型和优良生理机能及其各性状间的高度协调。超级杂交制种产量水平根据不育系的类型来确定,其中早稻类型不育系杂交制种产量要求大面积达到3.75 t/hm2以上,中稻类型的不育系要求达到5.25 t/hm2以上。其技术路线是通过选择最佳的制种基地,选用库容量大和异交结实特性好的不育系,通过超大行比与超常规培育父本措施提高父本的花粉量,从而提高制种产量。按照超级杂交稻育种三步法的技术路线,成功选育了父本996和两用核不育系C815S两个超级杂交稻亲本,利用前者选育出适合长江中下游稻区作双季早稻种植的超级杂交早稻组合陆两优996,用后者选配出几个增产幅度大、极有应用前景的超级稻新组合。     

花生晚斑病抗性AFLP标记

以抗感晚斑病组合“中花5号×ICGV 86699”的F2分离群体为材料，经田间抗性鉴定明确抗性亲本ICGV 86699的抗性受隐性单基因或主效基因控制；AFLP分析结合BSA法筛选到与晚斑病抗性连锁较紧密的AFLP标记3个，即E35/M51、E37/M48和E41/M47，它们与抗性间的图距分别为7.40cM、7.40cM和8.67cM；所获得的3个标记间连锁紧密，位于同一连锁群上。这3个标记在具有野生种亲缘的7个抗病花生品种或材料中均能检测到，而在栽培种以多粒型为代表的抗病材料中均未检测到，表明ICGV 86699的抗性基因与栽培种花生中的抗性基因不同。这是国内外有关花生晚斑病抗性分子标记的首例报道。     

抗草甘膦转基因大豆(RRS)在黑土生态系统种植的安全性研究

为明确抗草甘膦转基因大豆(RRS)在黑土生态系统种植的安全性,经过连续3年田间和盆栽试验,分析了抗草甘膦转基因漂移(漂流)可能性.及抗草甘膦转基因大豆(RRS)在黑土区对根际牛态系统微牛物数量,氮代谢和两种土壤酶活性的影响结果表明:在自然条件理花粉漂移几乎足不可能的,但如人为加大虫媒传播(大于10头·m-2),抗草甘瞵基因的漂移概率接近0.05%,漂移距离为0.7 m RRS除对根际真菌数影响不显著外,对根际土壤细菌、放线菌、氨化和硝化细菌均表现降低趋势在大豆不同生育期,RRS除对根际上壤真菌数影响不显著外,对根际士壤细菌,放线菌,氨化和硝化细菌均表现降低趋势;RRS根际士壤细菌多样性指数与均匀度指数均低于亲本RRS-S;氨化强度与RRS-S相比差异不显著,RRS根际土壤硝化强度显著低于亲本RRS-S;RRS降低了过氧化氢酶和脲酶活性.     

大鲵幼体蛋白质的需求量

为评定大鲵幼体对饲料蛋白质的需求量,以鱼粉为主要蛋白源配制6种蛋白质水平(干样基础)的实验饲料:D1(43.7%)、D2(47.1%)、D3(51.3%)、D4(55.7%)、D5(59.9%)和D6(64.4%),饲喂初始体质量为(20.99±0.15)g的大鲵幼体92 d。结果显示,①饲料蛋白质水平对大鲵增重率有显著影响,在D4组达到最大值,较D1组增加了276.4%,且全鲵蛋白质沉积率和肌肉RNA、RNA/DNA值、胃蛋白酶、H^+-K^+-ATPase、胰蛋白酶、脂肪酶和Na^+-K^+-ATPase、肝脏超氧化物歧化酶(SOD)均在D4组达到最佳,而肝脏和肠道丙二醛(MDA)在该组均达到最低;②随饲料蛋白质水平增加,肌肉粗蛋白线性增加,全鲵脂肪线性下降,全鲵水分和粗灰分在各组间差异不显著,全鲵粗蛋白先增加后趋于稳定,在D4组达到最大;③大鲵皮肤胶原蛋白含量在D4组达到最高,较D1组增加了27.83%。研究表明,以增重率、肌肉RNA/DNA值、蛋白质沉积率和皮肤胶原蛋白含量为评价指标,通过二次回归方程分析得到大鲵幼体饲料的最适蛋白质水平为55.9%~58.3%(干样基础),该饲料蛋白质水平能显著提高大鲵幼体胃的泌酸能力、机体消化吸收和抗氧化能力,增加鲵体营养素的沉积,从而促进生长和饲料的转化;而低蛋白质水平饲料显著抑制大鲵的生长。     

一种吻蛭类大鱼蛭在大菱鲆鱼体上的感染

在山东省威海崮山育苗场发现大菱鲆成鱼及幼鱼鱼体感染寄生虫，受感染的鱼由于处于感染初期，并经过及时的处理，所占比例较低。病鱼症状为鱼体体色变黑、瘦弱、离群、不摄食甚至死亡。寄生虫寄生于大菱鲆的体表及鳃部，虫体黑褐色，全长40～50mm。经鉴定，该寄生虫属于环节动物门(Annelida)，蛭纲(Hirudinea)，吻蛭目(Rhynochobdellida Blanchard)，鱼蛭科(Piscicolidae Johnson)，鱼蛭属(Piscicola Blainville)，大鱼蛭(Pisciola magna Yang)。     

设施菜地土壤氮素运移及淋溶损失模拟评价

设施菜地因大水大肥管理方式导致的氮素淋失已成为当前关注焦点。探寻氮素淋失阻控技术需要首先探明土壤中NO_3~--N的运移和淋失过程,找到淋失阻控的关键点,从而实现蔬菜栽培高产量低环境成本。本研究以京郊设施菜地黄瓜-番茄轮作系统为研究对象,通过田间试验获取土壤温度、湿度、NO_3~--N含量等数据,对反硝化-分解(DNDC)模型进行参数校验,并以农民常规种植模式为基线情景,设置改变土壤基础性质、灌溉量、施氮量等不同情景,运用DNDC模型对设施菜地系统土壤氮素运移及淋溶损失进行定量评价。结果表明:经验证后的DNDC模型能够较好地模拟蔬菜产量、5 cm土壤温度和0～20 cm土壤孔隙含水率变化以及NO_3~--N的迁移过程,是模拟和评价氮素运移和损失的有效工具。模拟不同情景表明,设施菜地0～60 cm土壤NO_3~--N累积主要受灌溉水量和氮肥施入量的影响,此外土壤pH和土壤有机碳的变化也是影响NO_3~--N运移的重要因子。节水节肥是设施菜地氮素淋失减量的最有效方法,相比常规措施,同时减少20%灌溉量和20%施氮量可明显降低59.04%的NO_3~--N淋失量。同时,在节水节肥的基础上改变灌溉方式并提高20%土壤有机碳含量,在保证蔬菜产量的前提下,能够进一步降低69.04%的NO_3~--N淋失量。可见, DNDC模型为设施菜地NO_3~--N淋失评价和阻控提供了一个较好的解决方案。在当前重点关注减氮节水等管理措施的同时,提高土壤本身的质量,不失为一种更有效的减少设施菜地氮素淋失的途径。     

基于APSIM模型分析不同降水年型下施氮深度对旱地小麦的产量效应

氮肥深施有助于提高旱地作物产量,但施氮深度对黄土高原丘陵沟壑区旱地小麦产量在不同降水年型的影响尚不清楚.利用1990-2020年气象观测数据,基于APSIM模型和数学统计方法探讨施氮深度对不同降水年型小麦产量的影响.结果 表明:模型模拟的小麦产量和生物量模拟值与观测值相关性决定系数(R2)＞0.9、模型有效性指数(ME...     

农户休耕意愿与不同模式的补偿标准——以太行山北麓平原、黑龙港地区为例

农户是耕地利用主体,研究其视角下的休耕意愿和不同模式的受偿标准,对政策推行有实际意义。以太行山北麓平原、黑龙港地区为例,调研走访农户分别得到81份和148份有效问卷,通过统计分析、机会成本法和受偿意愿法等,研究了农户休耕意愿和不同模式的补偿标准。结果表明:（1）超过50%受访农户休耕意愿依补偿而定,两区域调整种植结构模式的接受度均高于减少灌溉次数模式。考虑到粮食安全,黑龙港地区调整为种植春玉米,水资源补给性较好的太行山北麓平原实行减少灌溉次数方式;（2）不同模式下两区域农户受偿意愿值均高于机会成本值。建议种植春玉米时补偿标准为7 500元/hm²,减灌时太行山北麓平原、黑龙港地区补偿标准分别为灌溉1次下2 504.7元/hm²,2 126.4元/hm²,灌溉2次下1 252.35元/hm²,1 063.2元/hm²。本研究从农户视角对休耕政策进行了反馈,提出不同模式下的补偿标准,为休耕政策的具体制定和实施提供借鉴。     

极端暴雨条件下黄土高原水平梯田损毁情况调查分析——以岔巴沟流域“7·26”特大暴雨为例

2017年7月25日20时至26日8时,陕西榆林市11个县区遭遇特大暴雨侵袭,我们于当年10月对位于暴雨中心的岔巴沟流域的梯田损毁情况进行了专项调查。首先通过室内Google Earth近实时影像结合GIS绘图在流域内确定梯田位置和数量,根据修建时间、利用和植被类型将这些梯田分类。在流域内空间分布均匀地选择不同类型典型梯田并进行野外实地测量,统计各类型梯田的损毁情况、损毁形式并估算各类型梯田的土壤侵蚀模数及其流域平均侵蚀模数。结果表明:岔巴沟流域梯田以≤ 4 hm²规模为主,梯田数量上占91.4%,面积上占了50.7%。暴雨造成梯田的损毁形式以田埂表层结皮脱落、田埂滑塌崩塌、田埂冲毁、田面陷穴穿洞为主,有人为干扰时会产生更加剧烈的后果。暴雨造成的梯田损毁侵蚀坑大部分为深度0~0.5 m的侵蚀。老梯田农地、老梯田乔木和老梯田草地侵蚀坑发生频率远远多于新机修梯田,保持在20~36处/100 m。新机修梯田的侵蚀测坑发生频次少,为5处/100 m,但深度可达4.8 m,后果严重。不同类型梯田损毁产生侵蚀模数差异较大,老梯田农地、老梯田草地和老梯田乔木的侵蚀模数为34 000~37 000 t/km²,新机修梯田为19 404.3 t/km²,老梯田灌木侵蚀模数最低,为5 958.4 t/km²。流域内梯田平均侵蚀模数为30 733.4 t/km²。通过本次调查,掌握不同类型梯田在极端暴雨条件下的损毁情况,为黄土高原梯田保护及修复提供数据支持。