复种绿肥补偿减量施氮导致的小麦光合效能和产量损失

【目的】探讨河西绿洲灌区复种不同绿肥对后茬减量施氮小麦产量性能的补偿效应,为小麦生产中绿肥替代部分化学氮肥提供理论依据。【方法】裂区定位试验始于2018年,主区为小麦收获后复种箭筈豌豆混播毛叶苕子(HCV)、复种箭筈豌豆(CV)、复种油菜(R)和无复种绿肥(F);副区为3个施氮量,传统施氮量N 180kg/hm²的100%(N₁₈₀)、80%(N₁₄₄)、60%(N₁₀₈)。在2020和2021年小麦主要生育期,调查叶面积指数(LAI)、光合势(LAD)、群体生长速率(CGR)与净同化率(NAR)。小麦收获后测产,计算收获指数。【结果】与对照(FN₁₈₀)相比,HCVN144处理2020、2021年小麦开花期至灌浆期的LAI提高了17.7%～31.1%,LAD提高了8.4%～9.1%,开花期至成熟期的CGR提高了33.3%～133.0%,开花期至灌浆期的NAR提高了21.2%～25.1%;2021年CVN144处理小麦苗期至灌浆期(除孕穗期)的LAI提高了10.5%～25.3%...     

绿洲灌区一膜覆两年玉米的节水潜力

西北绿洲灌区以传统覆膜方式为主的农业节水措施受水资源不足和白色地膜污染的挑战日益加剧, 地膜减量节水技术研究亟待开展。2014—2016年, 在河西绿洲灌区进行田间试验, 重点探讨不同灌水水平下, 一膜覆两年(RM)处理、少耕覆膜(RtM)和传统覆膜(CM)对玉米农田耗水特征和水分利用效率(WUE)的影响。结果表明, RM和RtM相对于CM均能显著提高玉米播前土壤贮水量, 3年平均增加41.7 mm和31.6 mm (提高15.9%和12.1%)。玉米播种到拔节初期(全生育期前40 d), 灌水水平相同时, RM较RtM和CM降低了耗水量但增加了棵间蒸发量, 且棵间蒸发量/耗水量(E/ET)显著增大, 相反从玉米拔节初期到收获期, RM的E/ET较CM降低13.2%, 即RM有利于减少玉米生育后期的无效耗水量, RtM与CM则无显著差异。灌水水平相同时, RtM水分利用效率最优, RM与CM之间无显著差异。相同覆膜方式下, 中灌水水平玉米的WUE最高, RM与CM整个生育期内的耗水量、棵间蒸发量及E/ET均无显著差异, 表明一膜覆两年具有传统覆膜方式节水增效的优点。因此, 在河西绿洲溉区, 一膜覆两年具有与每年翻耕覆新膜同等的水分利用效果, 是试验区可推广的节水、地膜减量生产技术。     

玉米根系分泌物的分离鉴定及典型分泌物的化感效应

根系分泌物是化感物质的重要来源之一,利用C2Cl2提取了水培35 d玉米幼苗的根系分泌物,并通过气相色谱和质谱联用技术(GC-MS)进行了分离鉴定,对相对丰度较高的分泌物邻苯二甲酸的生物学效应通过发芽试验进行了测试.结果表明,玉米幼苗的根分泌物主要包括烃类、苯、噻唑、酸、酮、酰胺、酯、醇和酚;根分泌物邻苯二甲酸是一种自毒作用强于他感作用的化感物质.     

不同供水水平下丁香酚和间作蚕豆对小麦光合特性的影响

研究以小麦根系分泌物丁香酚(2-甲氧基-3-烯丙基苯酚)为参试化感物质,研究了不同供水水平及间作蚕豆条件下丁香酚对小麦旗叶光合特性的影响.结果表明:丁香酚对单、间作小麦旗叶光合速率、气孔导度和蒸腾速率均具有抑制作用,且随供水水平的降低而增强;单作小麦旗叶光合速率、气孔导度和蒸腾速率日均值分别较对照降低13.29%、28.95%和21.08%,间作小麦降低7.41%、24.39%和21.07%,间作可弱化丁香酚的抑制作用.丁香酚处理下的单、间作小麦旗叶瞬时水分利用效率日均值分别提高10.37%和17.96%,且间作模式下与对照差异显著.生产实践中,通过合理间作和优化灌溉可减轻小麦连作以及小麦秸秆覆盖等产生的自毒作用.     

少耕秸秆覆盖对小麦间作玉米产量和水分利用的影响

通过田间试验,探讨了小麦少耕留茬条件下,3个供水处理对小麦间作玉米的产量及水分利用效率的影响。结果表明,留茬处理对小麦/玉米间作产量影响不显著,供水处理显著影响间作产量;留茬少耕条件下,中、高供水处理较低供水处理间作产量分别高27.24%、29.90%,未留茬条件下,中、高供水处理较低灌水处理产量分别高29.74%、35.56%。同等供水条件下,高留茬少耕处理较未留茬处理收获后土壤含水量在低、中、高供水水平下分别高4.79%、10.95%、4.28%。留茬处理对间作耗水量影响不显著,但在同种留茬方式下,间作耗水量随供水水平的提高而显著增大,高供水留茬少耕处理较中、低供水处理耗水量分别高7.73%、16.37%,未留茬高供水处理耗水量较中、低供水处理分别高9.10%、16.18%。留茬处理对间作作物水分利用效率(WUE)无显著影响,相同留茬不同供水处理的WUE在中、高供水水平之间无显著差异,而中、高供水高留茬少耕处理WUE较低供水处理分别高17.80%、11.63%,未留茬处理时中、高供水处理WUE分别较低供水间作高21.83%、16.68%。     

水氮减量对地膜玉米免耕轮作小麦主要光合生理参数的影响

地膜玉米免耕结合水氮减量对小麦稳产增产的作用已经验证,但其形成的光合生理机制研究仍比较薄弱。2018—2020年,采用裂区设计,设置地膜玉米免耕(NT)和传统耕作(CT)两种耕作方式,传统灌水(I2, 2400 m3 hm–2)和传统灌水减量20%(I1, 1920 m3 hm–2) 2个灌水水平和施纯N 225 kg hm–2 (N3)、180 kg hm–2 (N2)和135 kg hm–2 (N1) 3个施氮水平。结果表明,耕作措施、施氮水平对小麦叶面积指数、光合势、SPAD值、光合速率均有显著影响;灌水水平对光合速率影响显著。全生育期平均来看, NT较CT显著提高了小麦叶面积指数、光合势、SPAD值、光合速率,分别提高14.5%～44.1%、 13.2%～16.3%、 7.4%～9.0%、14.5%～24.2%;与I2相比,I1小麦光合速率显著降低了6.5%～13.6%。N1较N3叶面积指数、光合势、SPAD值、光合速率分别显著降低了6.4%～13.6%、7.5%～12.7%、6.0%～10.2%、7.5%～17.5%, N2与N3无显著差异。耕作措施、施氮水平、灌水水平三者均...     

民勤绿洲边缘固沙植物土壤养分及土壤生物学性质演变规律

在民勤绿洲边缘,以林龄为30a左右的不同固沙植物和不同林龄的梭梭林为研究对象,测定和分析了表层土壤的养分、微生物数量和酶活性。结果表明:随着裸沙地植被的恢复,不同固沙植物土壤的养分含量、土壤微生物数量和土壤酶活性都表现出不同程度的增加。30a生梭梭林土壤有机质、全氮含量分别是裸沙地的2.93倍和10.0倍,细菌、放线菌和真菌数量分别是裸沙地的3.36,2.84,23.98倍,土壤脲酶活性、蔗糖酶活性、磷酸酶活性分别是裸沙地的3.26,5.65,1.51倍。各固沙植物土壤养分具有低氮、低磷、高钾的特点,且全钾含量差异不显著;土壤微生物数量和除全钾外的各养分含量都以梭梭林地最大;不同林龄梭梭林土壤微生物数量、土壤过氧化氢酶、脲酶、磷酸酶活性都以30a生梭梭林最大,40a生梭梭林地土壤氮素、钾素和有机质含量、微生物数量及土壤酶活性均有所下降。相关性研究表明,不同固沙植物土壤养分与微生物数量和酶活性之间有较好的相关性,它们相互制约、互相促进,对植物生长发育和土壤质量改善具有显著作用。     

豌豆根瘤共生植株生长和光合荧光特性对水分胁迫的响应

采用盆栽法,研究3种不同水分条件下接种和不接种根瘤菌(15735菌株,Da99菌株)的2种豌豆植株(‘定豌8号’‘陇豌6号’)单株结瘤数、株高、生物量、根冠比、SPAD值、净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)、胞间CO_2浓度(C_i)和PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)的变化,以期从生长和光合荧光特性的角度明确豌豆根瘤共生植株对水分胁迫的响应机制。结果表明,根瘤共生豌豆植株的单株结瘤数、株高、生物量、根冠比、SPAD值、P_n、G_s、T_r和F_v/F_m在水分胁迫下均高于不接菌处理,而C_i表现出不同的变化,在苗期充分和轻度胁迫下根瘤共生豌豆的C_i高于不接菌处理,在重度胁迫下低于不接菌处理,接种15735菌的‘定豌8号’在花期也表现出相同规律。在花期和结荚期的轻度和重度水分胁迫下根瘤共生豌豆植株的C_i均低于不接菌处理。同时不同根瘤菌对豌豆植株在水分胁迫下的影响不同,在轻度和重度水分胁迫下,接种15735菌与2种豌豆的匹配性优于接种Da99菌,且显著促进了豌豆植株的生长。说明接种根瘤菌可以减轻水分胁迫下豌豆植株受到的光抑制程度,并提高PSⅡ反应中心的活性,从而提高豌豆的抗旱性,但不同菌与豌豆植株的匹配性不同,选择与豌豆匹配性好的根瘤菌是有效提高其抗旱性的关键因素之一。     

耕作措施对冬小麦农田土壤团聚体分布及稳定性的影响

在长期定位试验基础上研究传统耕作(T)、免耕不覆盖(NT)和免耕秸秆覆盖(NTS)3种耕作措施对土壤团聚体分布及其稳定性的影响.结果表明,3种耕作措施连续实施5年后,使耕层土壤容重显着增加,免耕秸秆覆盖显著增加了表层土壤有机质.NTS处理>0.25 mm团聚体含量(R0.25)显著高于T处理和NT处理的,同时也明显高于2004年的背景值,0-30 cm土层范围内平均较T处理和NT处理分别高14.88%和6.40%;免耕和免耕秸秆覆盖可显著改善土壤耕层(0-20 cm)团聚体的水稳定性.NTS处理0-30 cm的不稳定团粒指数(ELT)与2004年背景值比较,平均下降了1.88%.说明相对于传统耕作,免耕秸秆覆盖减少了机械的破坏作用,增加了土壤有机质含量,促进耕层团聚体形成,并提高了其稳定性.     

河西灌区绿肥对春小麦化学氮肥的替代及增产潜力初探

针对河西灌区春小麦连作普遍、对化肥依赖过高等问题,探讨麦后复种绿肥对下茬小麦的影响,以期为试区建立基于复种绿肥的化肥减量小麦生产技术提供理论依据.2018～2019年,在河西绿洲灌区设置田间试验,研究了4种绿肥翻压量(0、15000、30000、45000 kg/hm2)、2个施氮水平(0、180 kg/hm2)下的小...