甘薯生长发育模拟模型的初步研究 Ⅰ.光合作用和干物质生产与分配

光合作用和干物质的生产与分配模型是作物生长模型模型中最基础的部分，在试验的基础上，以徐薯１８为例建立模型。光合作用模型以门司一佐伯的模型为基本蓝图，增加了温度因子对光合强度影响的研究，干物质分配模型打破了传统的采用分配系数的方法，引入潜在生长和实际生长的概念，根据不同的时期、不同的优先等级分配光合产物，使光合产物的分配也建立在一个动态的过程之中。模型验证结果表明，块根和拐子的模拟精度较高，茎、叶片、叶柄次之，纤维根的模拟误差较大。     

滨海重盐碱地人工栽植柽柳生长动态及生态效应

柽柳(Tamarix chinensis)是盐碱地土壤改良和植被构建的先锋物种,但仅靠柽柳的自然扩散难以在滨海重盐碱地形成灌木优势群落,对盐碱地的改良作用不明显,因此探索重盐碱地人工栽植柽柳的生态效应有重要意义。本研究以撂荒地为对照,对不同树龄的人工柽柳群落的个体生物量、碳储量动态、植物物种组成及其重要值和土壤特性进行分析,以评估重盐碱地栽植柽柳的生态效应。结果显示:3年生、5年生和7年生柽柳个体单株生物量逐渐增加,群落的植被碳密度分别为4.78 t(C)·hm 2、5.56 t(C)·hm 2和6.89 t(C)·hm 2,而对照撂荒地碳密度只有0.98 t(C)·hm 2;与对照地相比,栽植柽柳显著降低了土壤表层的含盐量,对照地土壤0～10 cm的平均盐分含量高达10.53 g·kg 1,而3年生、5年生和7年生0～10 cm土壤平均含盐量分别为3.35g·kg 1、1.86 g·kg 1和5.54 g·kg 1。栽植柽柳后土壤有机质和有效氮呈增高趋势,有效钾含量显著增加,7年生柽柳土壤0～5 cm和5～15 cm的有效钾含量分别比对照地高出65.59%和28.90%。随着柽柳树龄增加群落中草本植物的丰富度逐渐升高,对照地的草本物种只有8种,7年生柽柳群落达到15种;耐盐物种在群落中的重要值随着栽植的时间逐渐降低,盐地碱篷的重要值由34.8下降到0.7,以种子兼营养繁殖的植物如獐毛和苦荬菜的优势度逐渐增大。这证明,重盐碱地人工栽植柽柳可以快速构建灌木优势群落,固碳作用明显;同时栽植柽柳为生态系统提供了进展演替的动力,灌草结合的群落结构和稳定的群落环境不仅促进盐碱地土壤表层盐分含量的降低,也促进了物种多样性的增加和群落的进展演替,是提高滨海重盐碱地利用率的有效途径。     

咸水结冰灌溉下覆膜时间对滨海盐土水盐运移的影响

连续三年对滨海盐土进行咸水结冰灌溉和地膜覆盖基础上的水盐动态监测,并针对不同地膜覆盖时期,设置了结冰灌溉条件下融冰入渗后覆膜(MI)、播种覆膜(SI)和不覆膜(NI),以及灌前秋季覆膜(不结冰灌溉AN）和对照（不结冰灌溉不覆膜CK）五个处理,以研究咸水结冰灌溉条件下土壤水盐动态规律,以及覆膜时期对土壤水盐动态和棉花生长的影响。结果表明：咸水结冰灌溉后,随着咸水冰层的融化,地表冰层含盐量和SAR（钠吸附比）均逐渐降低,含盐量和SAR由最初的12.15g?L-1和18.7降低到入渗完成后时0.03g?L-1和1.07。三年咸水结冰灌溉和地膜覆盖的地块在相同时期和土壤深度（0-20cm）的土壤含盐量逐年降低,2006-2008年冬季灌前土壤表层盐分含量分别为19.8g?kg-1、15.4g?kg-1和12.4g?kg-1。融水入渗后土壤返盐迅速,在入渗后9天前进行地膜覆盖效果较好。咸水结冰灌溉下融冰入渗后进行地膜覆盖依然是效果最好,其棉花出苗率和籽棉产量也最高,为63.78%和3226.2kg?hm-2,其次为秋季覆膜、播种覆膜、不覆膜和对照。在三年进行结冰灌溉的基础上,尽管第四年没有进行结冰灌溉,秋季进行覆膜依然可获得较高的产量,其棉花出苗率和产量为59.63%和2695.65 kg?hm-2。即使连续进行了三年的结冰灌溉,如果没有覆膜措施或覆膜较晚的地块,依然不能获得理想的产量。     

旱稻夏季地膜覆盖栽培的生太学效应

通过旱稻夏季地膜覆盖栽培试验,研究了在高温季节地膜覆盖栽培的调温、保墒、活化土壤和抑草等作用。结果表明夏季地膜覆盖栽培５ｃｍ～１５ｃｍ地温增高２．６℃～０．９℃,且随每日的时间有所变化;１ｍ土壤含水量提高２．１６％;地膜覆盖后,土壤养分的转化和吸收加快,叶片光合速率提高,对杂草也有很好的抑制作用,地膜栽培的旱稻产量提高６８．２％。     

利用温室后墙立体育苗

蔬菜冬季育苗 ,生产上常用的方法是在温室内的地面上进行 ,经过几年的研究和实践 ,笔者利用温室后墙进行立体育苗取得了明显的效果 ,具体作法是 :用砖砌温室后墙时 ,在墙内侧按水平方向 ,每隔1ｍ留出 1块长 12ｃｍ的砖头 (砖长的 1/ 2砌在墙内 ) ,垂直方向每高 2 6ｃｍ(相当于 4层卧砖厚度 )砌 1排 ,用这些突出墙面的砖头做育苗架托。最上一排架托 (包括架托上 2 0ｃｍ)的位置 ,要在 11月初至 2月底期间的白天都能见到阳光。后墙的东西两端距山墙 1.5ｍ宽的范围内 ,因早晚有山墙遮光 ,不必留架托。如果要在已建好的温室里补做架托 ,可用直径…     

类黄酮参与调控中亚滨藜幼苗对盐胁迫的耐受性

中亚滨藜是一种典型的盐生植物,广泛分布在我国盐碱地区。前期研究中,我们发现盐胁迫显著诱导了中亚滨藜幼苗根尖类黄酮的累积,但其中的生理机理尚不完全清楚。在不同盐浓度(50 mmol·L~(-1)、100 mmol·L~(-1)、250mmol·L~(-1)、500 mmol·L~(-1)、600 mmol·L~(-1) NaCl)处理下,通过添加KNO_3(25 mmol·L~(-1)、35 mmol·L~(-1))和外源槲皮素(100 nmol·L-1 quercetin),采用植物生理学和生物化学等研究方法,分析了盐诱导的类黄酮累积在调节中亚滨藜幼苗耐盐性中的生理机理。研究结果表明,使用外源类黄酮类物质——槲皮素进行处理,一方面更加抑制了盐胁迫下幼苗主根的生长,同时还显著降低了根部H_2O_2的累积和幼苗在盐胁迫下的MDA水平,但使可溶性糖含量显著升高。这些结果表明,槲皮素通过抑制主根生长,影响了中亚滨藜根系结构;通过降低氧化伤害,提高了中亚滨藜幼苗对盐胁迫的耐受性。盐胁迫还显著诱导了中亚滨藜幼苗对硝酸盐(NO3-)的累积,使用25mmol·L~(-1)和35 mmol·L~(-1) KNO3处理,可显著诱导其幼苗根尖类黄酮的累积。这些结果表明,硝态氮可能通过影响类黄酮途径,从而参与调控了中亚滨藜幼苗的耐盐性。本研究为进一步揭示中亚滨藜耐盐的生理与分子机制,以及类黄酮参与调控中亚滨藜耐盐性的生理与分子机理提供了理论基础;同时为使用现代生物技术和农艺措施提高作物耐盐性、改良盐碱地提供了理论依据和技术支持。     

咸水结冰灌溉改良盐碱地的研究进展及展望

冬季咸水结冰灌溉技术是滨海区高矿化度咸水利用和盐碱地改良的有效手段,该项技术依据咸水结冰融化过程中咸淡水分离的基本原理,基于区域气候特点、土壤水盐运移规律以及作物生长发育规律,在冬季抽提当地高矿化度地下咸水对盐碱地进行灌溉,并在冬季低温作用下迅速冻结成咸水冰,春季咸水冰层融化过程中,咸淡水分离入渗,其中先融化的高矿度咸水先入渗,而后融化出的低矿化度微咸水和淡水的入渗对土壤盐分具有较好的淋洗作用,以上过程实现了春季土壤返盐期的土壤脱盐,结合春季地表覆盖抑盐措施和夏季降雨淋盐,土壤的低盐条件得到保持,保证了作物和植物整个生长期的正常生长。该项技术改变了滨海盐碱区土壤水盐运移特征,使春季土壤积盐期变为脱盐期,咸水结冰灌溉后,春季耕层土壤盐分由最初的12g×kg~(-1)迅速降低至4 g×kg~(-1)以下,脱盐率达到66%以上,实现了棉花、油葵、甜菜等作物在滨海重盐碱地中的种植,提高了柽柳、枸杞、白蜡等盐生植物和耐盐植物的扦插移栽成活率,咸水结冰灌溉当年便获得了籽棉产量3 t×hm~(-2)、油葵1.5 t×hm~(-2)、甜菜60 t×hm~(-2),以及90%以上的盐生植物和耐盐植物的扦插成活率,促进了滨海盐碱区盐碱地的开发、农业发展和生态环境建设。近年来,通过系统的研究,我们探明了咸水结冰灌溉过程中咸水冻融咸淡水分离规律,明确了咸水结冰灌溉对土壤盐分的淋洗效果,构建了冬季咸水结冰灌溉改良盐碱地技术体系,确立了冬季咸水结冰灌溉的灌溉时间、灌溉水量和水质等指标体系。本文在以上研究基础上,对盐碱地咸水利用的研究进展进行了总结,并对咸水结冰灌溉基本原理、影响因素以及土壤盐分淋洗效果等方面进行了概述,系统分析了冬季咸水结冰灌溉在盐碱地区农业生产、植被恢复以及咸水利用等方面的作用,并就其未来发展趋势进行了展望。     

近滨海区鲁梅克斯K-1杂交酸模的引种及耐盐性研究

通过引种试验,对鲁梅克斯Ｋ－１杂交酸模和生长发育规律、营养成分、耐盐力等进行了研究。结果表明,该杂交酸模在肥水充足的条件下,营养价值高,蛋白质含量高达２０％～３８％;繁殖力强,一年或刈割４茬～５茬,每公顷收获鲜草１５０ｔ左右。按照抗逆半衰减定义,该牧草耐盐力０．３２５％,只有抗中等盐碱。但收获携盐能力较强,从平均盐离子含量来看,每种植１ｈｍ＾２鲁梅克斯,通过牧草收割,一年可携走土壤中的盐分１５０ｋｇ～２００ｋｇ。     

旱稻夏季地膜覆盖栽培的生态学效应

通过旱稻夏季地膜覆盖栽培试验,研究了在高温季节地膜覆盖栽培的调温、保墒、活化土壤和抑草等作用,结果表明夏季地膜覆盖栽培5 cm～15 cm地温增高2.6℃～0.9℃,且随每日的时间有所变化;1 m土壤含水量提高2.16%;地膜覆盖后,土壤养分的转化和吸收加快,叶片光合速率提高,对杂草也有很好的抑制作用,地膜栽培的旱稻产量提高68.2%.     

不同盐分胁迫对中亚滨藜种子萌发及其恢复的影响

用不同浓度(0、2、4、6、12、18、28、36 g/L)的盐溶液(土壤溶液、Na2SO4及NaCl)处理中亚滨藜种子,观察其萌发率和幼芽、幼根的生长情况,进行生态阈值分析,并将盐胁迫下未萌发种子转移至蒸馏水中,观察其在胁迫解除后的恢复情况。结果表明:随盐胁迫强度的上升,种子的萌发率降低,萌发率和盐浓度之间呈显著的负相关关系。从累积发芽率和发芽指数角度考虑,均是Na2SO4的胁迫作用最小,NaCl的抑制作用略高于土壤溶液。低浓度盐分促进了幼芽和幼根的生长。盐胁迫解除之后,中亚滨藜种子仍具有很高的萌发能力,且发芽速度和整齐度提高。