干旱胁迫下腐植酸对燕麦光合特性和内源激素的影响

【目的】研究腐植酸（HA）对干旱胁迫下燕麦叶片光合参数与内源激素的影响,为燕麦的抗旱种植提供理论指导。【方法】以燕麦品种‘燕科2号’为材料,采用盆栽试验,分别在正常供水（田间持水量75%）、中度干旱胁迫（田间持水量45%）、重度干旱胁迫（田间持水量30%）3个水分条件下喷施HA,以喷施等量清水的处理为对照（CK）,研究干旱胁迫下喷施HA后燕麦株高、单株叶面积、叶片光合参数(净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）、蒸腾速率（T_r）、胞间CO₂浓度（C_i）)和内源激素(生长素（IAA）、赤霉素（GA）、玉米素核苷（ZR）、脱落酸（ABA）)的变化。【结果】干旱胁迫下燕麦生长受到显著抑制,喷施HA后燕麦株高和单株叶面积均显著增加;叶片P_n、G_s和T_r显著提高,而C_i显著降低;IAA、GA和ZR显著增加,而ABA显著下降;上述指标均以重度干旱胁迫时喷施HA效果最优。P_n、T_r分别与IAA、GA和ZR极显著正相关,与ABA极显著负相关;C_i与IAA极显著负相关;G_s与ZR和GA极显著正相关,与IAA显著正相关,与ABA极显著负相关。【结论】干旱胁迫条件下喷施腐植酸可以通过调控叶片光合参数和内源激素含量,延缓燕麦衰老,促进其生长发育。     

秸秆配施膨润土对旱作农田土壤有机碳及其活性组分的影响

为明确秸秆配施膨润土对旱作农田0～40 cm土层土壤有机碳(SOC)、活性有机碳组分及其分配比例和碳库管理指数的影响,于2019—2021年在内蒙古清水河县一间房试验基地连续3年进行田间定位试验。分别设置不施膨润土和秸秆(CK)、单施秸秆(T1)、单施膨润土(T2)和秸秆配施膨润土(T3)4个处理。结果表明:土壤SOC及活性碳组分在年际间表现为先降低后升高[除颗粒有机碳(POC)含量]的变化趋势,不同土层间表现为10～20 cm > 0～10 cm > 20～40 cm;各处理均提高了0～40 cm土层土壤有机碳及其活性组分含量,秸秆配施膨润土效果优于单施。与CK相比,在0～40 cm土层,T3处理土壤SOC、可溶性有机碳(DOC)、易氧化有机碳(LOC)和POC 3年平均提高了7.16%～9.63%、12.35%～18.05%、15.55%～41.97%和100.73%～127.90%,同时提高了不同土层DOC/SOC、LOC/SOC和POC/SOC以及土壤碳库管理指数;土壤SOC及各组分之间均呈显著正相关关系,以LOC相关系数最大,表明LOC可较好地反映出SOC的变化情况。可见,在旱作区采取秸秆配施膨润土措施能够显著提高土壤SOC及其活性组分含量以及碳库管理指数,对土壤肥力提升、质量改善具有重要意义。     

缩行配施保水剂对滴灌燕麦群体特征和产量的影响

为探索适应于滴灌燕麦的高效栽培技术,于2019-2020年通过裂区试验,设置20 cm(A,常规等行距种植)、15 cm(B,带状种植)和10 cm(C,带状种植)3种行距作为主区,以及22.5 kg·hm^-2(Y)、0 kg·hm^-2(N)2个保水剂施用水平作为副区,分析行距和保水剂对滴灌燕麦群体数量、群体质量和产量水平的影响。结果表明,适度缩小行距能够促进燕麦群体结构形成、群体质量提升以及产量的增加,过度缩小行距则会抑制燕麦生长。在不施用保水剂条件下,AN和BN处理间燕麦群体结构、群体质量及产量基本上差异不显著;施用保水剂后差异显著,与AY处理相比,BY处理分蘖期总茎数、分蘖数、分蘖成穗率、株高、叶面积指数、抗倒伏指数和籽粒产量2年平均分别提高1.93%、4.48%、4.40%、3.37%、9.43%、6.87%和16.65%。同种行距下,保水剂的施用能不同程度促进燕麦群体结构形成、群体质量提升以及产量的增加,整体以行距为15 cm的带状种植表现更优;与BN处理相比,BY处理的基本苗数、分蘖盛期总茎数、总分蘖数、分蘖成穗率、株高、叶面积指...     

腐植酸对干旱胁迫下燕麦叶片碳同化酶活性及产量的影响

为明确腐植酸对干旱胁迫下燕麦叶片碳同化酶活性和产量的影响,以燕麦品种燕科2号为试验材料,采用盆栽方式,分别在正常供水(田间最大持水量75％)、中度和重度干旱胁迫(分别为田间最大持水量45％和30％)3个水分条件下喷施腐植酸(HA)和等量清水(CK),分析了不同处理下燕麦叶片中碳同化酶活性、干物质积累量和籽粒产量.结果表...     

缩行带状种植和保水剂对滴灌燕麦籽粒和饲草品质的影响

为建立适应于优质燕麦栽培的高效滴灌种植方式,于2019—2020年设置主区等行距20 cm种植(TW)、带状种植行距15(FI)和10 cm(TE)3个种植方式水平和副区施用22.5(Y)和0 kg/hm²(N)2个保水剂水平的裂区试验,测定燕麦籽粒品质和饲草品质指标。结果表明:1)种植方式、保水剂和二者交互作用均能显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)影响滴灌燕麦籽粒粗蛋白、粗脂肪、β-葡聚糖含量和秸秆酸性洗涤纤维(ADF)、中性洗涤纤维(NDF)、可消化干物质(DDM)、潜在干物质采食量(DMI)和相对饲用价值(RFV)。2)与TW相比,FI的施用保水剂(Y)栽培方式使燕麦籽粒粗蛋白、粗脂肪、β-葡聚糖含量、DDM、DMI和RFV分别提高4.77%、8.00%、16.95%、1.93%、1.02%和2.97%,但NDF和ADF含量分别降低2.04%和5.84%。TE中2种保水剂处理的燕麦籽粒和秸秆品质指标均显著低于TW。3)与不施用保水剂处理(N)相比,FI中施用保水剂处理(Y)可显著提高燕麦籽粒粗蛋白、粗脂肪、β-葡聚糖含量、DDM、DMI和RFV,而在TW和TE中2种保水剂处理间差异均不显著。综上,采用带状种植行距15 cm(FI)配施22.5 kg/hm²(Y)保水剂的种植方式可以实现内蒙古自治区滴灌燕麦籽粒品质和饲草品质的提升。     

北方农牧交错区不同播期和刈割期对燕麦饲草产量和品质的影响

为明确不同播期和刈割期对燕麦（Avena sativa L.）饲草产量和品质的影响,本研究以粮饲兼用燕麦品种‘白燕2号’为材料,于2018-2019年在内蒙古农牧交错区进行了5个播期和3个刈割期的田间试验。结果表明：推迟播种可获得相对较高的燕麦饲草产量和品质,但推迟播种提高了中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量,其中酸性洗涤纤维含量受年份和刈割期影响较大;燕麦饲草粗蛋白含量受刈割时间影响显著（P<0.001）,在抽穗期含量最高;燕麦饲草产量在灌浆期达到最大;生育期间积温对燕麦饲草生长影响显著,拔节到抽穗期的积温增加不利于燕麦饲草产量和品质的形成,但出苗到分蘖间的积温增加可提高粗脂肪和酸性洗涤纤维的含量。总之,在北方农牧交错区种植燕麦饲草‘白燕2号’,在5月中下旬之间播种,在灌浆期刈割,可获得相对优质高产的燕麦饲草。     

秸秆配施微生物菌肥对盐碱地土壤及作物盐分含量的影响

为探究秸秆与微生物菌肥对盐碱地土壤和作物盐分含量的影响,试验于内蒙古达拉特旗重度盐碱地,分别设不施秸秆不施微生物菌肥(CK)、秸秆单施(G)、微生物菌肥单施(F)、秸秆配施微生物菌肥(GF)4个处理,分别种植燕麦、高丹草、黍子、油用向日葵4种作物,分析秸秆配施微生物菌肥对盐碱地土壤和作物盐离子浓度及盐分含量的影响。结果表明,与CK相比,秸秆配施微生物菌肥能显著降低土壤含盐量,提高作物生物量及作物体内盐离子积累量,其中土壤全盐量在种植油用向日葵的土壤中最低,为4 400.41 mg/kg,较CK显著降低了13.85%;作物生物量及盐离子积累量以秸秆配施微生物菌肥处理下的高丹草最大,生物量和盐离子积累量分别较CK提高了68.32%,108.28%。此外,秸秆配施微生物菌肥增强了各作物对盐离子的选择吸收能力,配施处理下燕麦对Mg²⁺、Cl^-、SO₄^2-有较强吸收能力,分别较CK提高50.51%,72.74%,56.39%;高丹草对Ca²⁺有选择吸收能力,较CK提高76.01%;油用向...     

控释氮肥减量对糜子产量、氮素利用及土壤氮含量的影响

针对黄土高原旱作区糜子生产中氮肥种类单一、肥料利用效率低的问题,本试验以当地习惯施氮尿素N 120kg/hm²(TN)为对照,设置控释氮肥N 120kg/hm²(T1)、108kg/hm²(T2)、96kg/hm²(T3)、84kg/hm²(T4)、72kg/hm²(T5)和不施肥(T0)七个处理,探究不同控释氮肥处理下土壤全氮、微生物量氮、硝态氮和铵态氮含量的变化规律,分析糜子成熟期氮素积累分配、氮素利用效率及产量对控释氮肥的响应,以期为建立旱地糜子控释氮肥一次性基施轻简栽培技术提供支撑。结果表明：与施用尿素相比,等量控释氮肥可以提高糜子抽穗期和成熟期土壤全氮、微生物量氮、硝态氮和铵态氮含量分别达0.38%~5.51%、1.76%~7.63%、5.41%~11.80%和4.04%~14.77%,其中硝态氮和铵态氮含量两年均显著高于TN,随着控释氮肥减量糜子田各形态氮素均呈降低趋势,减氮量达20%以上时土壤硝态氮和铵态氮含量均显著低于TN处理。施用控释氮肥可以提高糜子成熟期氮素积累量1.97%~3.21%,增加糜子氮素向籽粒中的分配比例0.55%~1.18%,控释氮肥减量20%以上时糜子氮素积累量显著低于尿素全量基施处理。与普通尿素相比,控释氮肥提高了糜子氮肥表观利用率、氮肥偏生产力及氮肥农学利用率,增幅分别为3.29%~4.59%、3.88%~4.14%和5.01%~7.63%,其中氮肥偏生产力处理间差异达显著水平,随着控释氮肥减量糜子氮肥表观利用率、氮肥偏生产力及氮肥农学利用率均呈上升趋势。施用控释氮肥通过增加单位面积穗数和穗重显著提高了糜子产量两年分别达3.88%和4.47%,控释氮肥减量20%以下时糜子产量与尿素差异不显著。相关性分析结果表明,糜子氮素积累量与产量呈极显著正相关,氮素利用效率指标与土壤硝态氮含量相关性最强。综上所述,施用控释氮肥较尿素可显著提高糜子生育中后期土壤供氮能力,促进糜子对氮素的吸收利用进而增加产量,且在适量减氮20%时并未显著降低糜子产量,因此控释氮肥在糜子生产中有较大的应用前景及减氮潜力。     

施氮量对裸燕麦源库生理特性和茎鞘NSC积累与转运的影响

为探究施氮量对燕麦源库生理特性和茎鞘间非结构性碳水化合物(NSC)积累和转运的影响， 2021年和2022年选取穗粒数差异大的两个裸燕麦品种坝莜1号（穗粒数多）和定莜8号（穗粒数少）为试验材料，设置0、100和200 kg·hm^-2 3个施氮水平，测定和分析了不同氮素供应条件下燕麦叶片光合指标、粒叶比、茎鞘NSC积累量(TMNSC)、NSC表观转运量(ATMNSC)及其对籽粒产量表观贡献率 (ACNSC)的差异。结果表明，施氮对2个燕麦品种的籽粒产量具有增加效应，其中在施氮100 kg·hm^-2时产量最高。在100 kg·hm^-2施氮处理下，坝莜1号的旗叶面积、SPAD值、P_n和籽粒产量两年平均值较不施氮处理分别提高57.57%、80.70%、101.68%和40.15%，定莜8号分别提高43.70%、44.33%、69.49%和37.36%；坝莜1号的ATMNSC、ACNSC和粒叶比两年平均值较不施氮处理分别增加767.25 g、1.96倍和54.55%，定莜8号分别增加859.52 g、8.26倍和43.25%。综合以上结果，增施氮肥对两品种均有显著正向影响，坝莜1号表现出更优的源、库活性，从而获得更高的穗粒数，达到增产目的；定莜8号则表现出更优的源-库关系，增大库器官对源物质的“拉力”，促进NSC由茎鞘向籽粒的转运，弥补生育前期光合能力较弱导致的同化物质生产的不足，从而促进源库协调，提高籽粒产量。     

外源γ-氨基丁酸缓解燕麦幼苗盐碱胁迫的生理效应

为探究外源γ-氨基丁酸（GABA）对燕麦耐盐碱性的影响，以燕麦白燕2号为试验材料，在混合盐碱（NaCl∶Na₂SO₄∶NaHCO₃∶Na₂CO₃摩尔比为1∶9∶9∶1）胁迫下叶面喷施不同浓度GABA，测定燕麦幼苗叶绿素含量、荧光参数、渗透调节物质及抗氧化酶活性的变化，同时对幼苗生长缓解效应进行综合评价。结果表明，外源喷施4~6 mmol·L^-1 GABA可显著提高盐碱胁迫下燕麦幼苗的叶绿素含量和光系统Ⅱ反应活性，促进光合作用；在盐碱胁迫下，与喷施清水相比，燕麦幼苗叶面喷施不同浓度GABA后，脯氨酸（Pro）、丙二醛（MDA）和可溶性糖（SS）含量分别下降了14.7%~29.7%、28.2%~54.4%和1.8%~11.8%，超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性分别提高了17.9%~58.3%、4.4%~33.4%和8.3%~19.1%。经隶属函数法综合评价得出，叶面喷施GABA提高燕麦幼苗耐盐碱性的最佳浓度为6 mmol·L^-1。以上结果说明，叶面喷施适宜浓度的GABA能够提高燕麦幼苗光合能力和抗氧化酶活性，降低渗透调节物质含量，提高燕麦幼苗的抗盐碱能力，有效缓解盐碱胁迫对幼苗生长带来的伤害。