接种根瘤菌对重茬豌豆植株生长及光合特性的影响

为研究豌豆(Pisum sativum)与根瘤菌之间的共生匹配性,筛选具有应用潜力的根瘤菌,本试验采用盆栽方式对2种不同品种豌豆(L6:'陇豌6号',D8:'定豌8号')进行正茬、重茬种植,以接种单一菌(R1:'ACCC15657',R2:'ACCC15735',R3:'Wa32')和混合菌(R4:'ACCC15657...     

少耕留茬小麦间作玉米的耗水特性

2009—2010年,通过大田试验,在不同灌水梯度下,研究了少耕和秸秆覆盖对小麦间作玉米产量、耗水特性及水分利用效率的影响,旨在为高效节水间作技术体系的构建提供新思路。研究表明：间作处理的土地当量比(LER)为1.46～1.56,间作优势明显;高灌水平与低、中灌水平相比,少耕留茬间作及传统间作中,玉米组分经济产量平均提高44.4%和9.31%,小麦组分经济产量平均提高10.22%和2.36%;少耕留茬显著提高了小麦间作玉米播种前和收获后0～120 cm土层平均贮水量。少耕留茬、间作及灌水量均是影响小麦、玉米耗水量的主导因子,将少耕留茬集成于间作,并结合中灌水处理,为提高小麦、玉米WUE的最优组合。     

绿洲灌区小麦间作玉米种植密度优化效应研究

为明确间作系统的密度效应,通过大田试验,研究了密度对小麦间作玉米产量的影响,并对密度与间作作物产量的相关关系进行了分析。结果表明,不同密度下,间作各处理的LER均大于1,表明间作具有提高土地利用效率的作用。密度与间作组分产量呈现二次曲线相关关系,且在本试验设置的密度下(小麦密度在675~900万株·hm-2、玉米密度在7.5~9万株·hm-2范围内),小麦产量随着小麦密度的增加而增加,玉米产量随着玉米密度的增加先增后降,密度为8.25万株·hm-2时可获得最大产量。小麦产量与穗数呈显著正相关关系,玉米产量与穗长、穗行数、行粒数呈显著正相关关系,因此,增加小麦密度是增加间作产量的有效途径。     

供水与地膜覆盖对干旱灌区玉米产量的影响

研究限量供水与地膜覆盖对玉米产量的耦合效应,对于充实干旱内陆灌区水资源高效利用理论具有重要意义。在甘肃河西石羊河流域通过田间试验研究了不同覆膜方式(全膜覆盖、半膜覆盖和未覆膜)和不同灌水水平(7200、6450和5700 m3 hm–2)对玉米产量的影响。结果表明,地膜覆盖方式与灌水量对玉米籽粒产量、收获指数、双穗率、穗粒数、粒重及水分利用效率有显著影响,且二者互作效应显著。全膜覆盖高、中灌水量条件下,玉米籽粒产量分别达到13 275.5 kg hm–2和12 880.5 kg hm–2,显著高于同等灌水量的半膜覆盖和未覆膜处理,增幅达7.0%~31.0%。全膜覆盖条件下,玉米水分利用效率达到16.9 kg mm–1 hm–2,较半膜覆盖和未覆膜处理分别高12.7%和6.3%,差异显著。全膜覆盖结合高灌水量玉米的双穗率、穗粒数和粒重在各处理中均表现最高,分别达到23.9%、658.6粒穗–1和36.4 g 100粒–1。全膜和半膜覆盖条件下,高灌水量处理玉米全生育期平均叶面积指数(LAI)分别达到2.8和2.7,显著高于对应低灌水处理,中等灌水量处理与低灌水量处理的平均LAI差异不显著;全膜高灌水处理0~30 cm土壤含水量和0~25 cm土层0℃积温分别达到23.9%和3717.9℃,显著高于其他各处理。通径分析结果进一步说明,地膜覆盖主要是通过提高双穗率、增加叶面积指数提高了玉米粒重和穗粒数,从而提高玉米籽粒产量,进而双穗率、平均叶面积指数的提高均可归因于耕层土壤水热状况的改善。     

玉米密植光合生理机制及应用途径研究进展

在有限土地面积上生产足够粮食保证粮食安全,关键在于提高单产。密植作为提高玉米单产的重要农艺措施,适度增加种植密度,其群体光合速率不受影响甚至有所提高,进而可以增加单产。揭示玉米密植光合生理学机理,是当前提高单产的重点研究方向。密植致使玉米光合特性发生改变,调控限制光合生理因子是有效促进玉米密植增产的关键所在,而挖掘密植增产的光合生理学潜力是玉米密植生理学基础,在保障粮食安全中发挥着重要作用。因此,本文基于前人研究成果,重点综述了光合生理研究方法与思路变迁,国内外玉米适应密植的光合生理响应和相关农艺调控途径研究现状,为光合生理研究提供理论基础与技术方法。围绕未来玉米密植生产对科技的需求,依据现代科技的发展趋势,我们认为,传统研究方法必须结合分子生物学技术挖掘光合潜力或缩小实际与理论光合速率之间的差距以实现高光效是未来玉米密植研究的主要目标。探讨光合生理功能基因差异表达对栽培措施的响应作为今后研究的重点之一,明确农艺措施与密植玉米光合相关基因表达信息的联系与互作关系,通过农艺栽培措施与分子生物学技术融合挖掘玉米密植增产的光合生理潜力,为玉米密植增产提供光合生理理论和实践支撑。     

不同供水水平下间甲酚和间作对小麦、蚕豆耗水特性及产量的影响

通过盆栽试验,研究了3个供水水平(田间持水量的45%、60%和75%)和间甲酚对小麦间作蚕豆耗水量及产量的影响。结果表明:间作总耗水量较相应单作总耗水量的加权平均低12.87%～31.56%,间甲酚对不同作物全生育期总耗水量的作用不显著,但供水和种植模式与作物总耗水量间的相关性极显著。间甲酚对小麦、蚕豆的产量均具有负效应,提高供水量可弱化间甲酚对小麦产量的负效应,但不同供水水平下间甲酚对蚕豆经济产量的化感作用差异不显著。间作生物产量和经济产量较相应单作的加权平均分别高15.3%～37.41%和5.98%～31.27%,间作同时具有弱化间甲酚对蚕豆化感负效应的作用。     

集雨补灌冬小麦套作玉米复合群体生理生态特性研究

试验研究表明补充灌溉可加大复合群体冠层 大气温差。冬小麦和玉米套作全生育期叶片平均光合速率较单作分别提高 2 77%和 2 4 85 % ,且与产量呈显著正相关。关键期补充灌溉可提高复合群体内相对湿度 ,进而提高光合速率和作物产量 ,实施适量分次补灌技术可挖掘组分潜力。     

西北内陆区农业生态系统资产负债研究——以甘肃省凉州区为例

本文以甘肃省凉州区为例,分析了其绿洲农业区1949～2005年生态系统可持续发展能力的资产负债动态变化,探究西北内陆区绿洲农业生态系统可持续发展能力,预测其可持续发展程度及未来趋势.结果表明:甘肃省凉州区农业生态系统的资产在1949～1970年为急速下降阶段,由14.14下降至4.93,下降65.13%;1970年以后为缓慢增长阶段,至2005年增长到33.33.负债自1949年以来,一直呈负增长趋势,由-0.91增长至-56.67,负增长了61.27倍.净资产也呈明显的先降后升趋势,1949～1970年,以环境资产占优势,表现为资产盈余,且呈递减趋势,至20世纪70年代初期,净资产接近于0;1970年以后,以负债量占优势,表现为资产赤字,且呈递增趋势,尤其在20世纪80年代后期以后,几乎呈直线上升,但自2000年以后,负债量有所减少.2005年凉州区农业生态系统可持续发展能力资产负债分布表的结果表明,生存、发展、环境、社会和智力5大支持系统的共30项源指标中有10项列入"资产"栏目,17项列入"负债"栏目,凉州区净资产为-23.34.本研究结果表明,凉州区农业生态系统处于不可持续状态,但其生态环境的自然资产库存量已经开始增加,人类再次向可持续发展方向迈进.     

玉米间作豌豆种间竞争互补对少耕密植的响应

通过对种间关系的研究,确定玉米间作豌豆中能否集成少耕和密植效应,对进一步优化间作技术具有理论指导意义。2016—2017年,本研究在河西绿洲灌区,以玉米间作豌豆为研究对象,设传统耕作、少耕两种耕作措施和低、中、高3种玉米密度,研究不同处理对玉米间作豌豆种间竞争力和豌豆收后间作玉米恢复效应的影响,揭示种间关系与间作产量的相关关系。结果表明,不同间作处理的土地当量比均大于1,说明本试验条件下的间作处理均具有增产优势;与传统耕作相比,少耕使玉米间作豌豆产量提高5.79%;少耕条件下,中密度间作产量较低密度、高密度处理显著提高8.37%、9.09%,说明玉米间作豌豆集成少耕和中密度具有进一步增产的优势。少耕结合中密度强化了间作豌豆对玉米的竞争力,较低密度、高密度处理的竞争力分别高36.56%、20.17%,形成间作玉米恢复效应强化的基础;豌豆收获后,少耕间作玉米具有明显的恢复生长效应,较传统耕作高10.30%~47.11%。间作群体的籽粒产量与豌豆相对于玉米全生育期内的平均竞争力呈二次曲线相关关系,当竞争力在0.25时利于间作获得高产。因此,玉米间作豌豆模式中集成少耕和密植技术,通过调控种间关系进一步挖掘间作增产潜力,少耕结合玉米中密度可作为绿洲灌区玉米间作豌豆增产的理想措施。     

复合微生物接种剂替代部分化肥对豌豆间作玉米的促生效应

通过测定16株供试菌株的固氮酶活性、溶磷量、分泌生长激素能力以及拮抗病原菌特性,筛选出5株优良促生菌,将其与1株豌豆根瘤菌(ACCC 16101)制成复合微生物接种剂,进行田间小区试验,研究复合微生物接种剂替代部分化肥对豌豆间作玉米体系生长状况及产量的影响。结果表明,复合微生物接种剂在210 d的储存期内有效活菌数均大于3.0×10⁹ cfu/mL,符合《微生物肥料》标准(NY227-94)。与使用100%化肥相比,制成的复合微生物接种剂替代20%化肥后,豌豆成熟期的根长增加3.18 cm(P<0.05),豌豆盛花期和成熟期的根系干重分别增加0.88和2.39 g(P<0.05),豌豆单株结荚数、单荚粒数、单株粒重、籽粒产量分别增加1.2个、0.5个、0.63 g、0.64 t/hm²(P<0.05);玉米开花期株高增长8.91 cm(P<0.05),玉米穗重、籽粒产量分别提高4.33 t/hm²、1.87 t/hm²(P<0.05)。复合微生物接种剂替代20%化肥使豌豆、玉米分别增收972.00元/hm²、3835.05元/hm²。