Distribution of light and heavy fractions of soil organic carbon as related to land use and tillage practice

Mass distributions of different soil organic carbon (SOC) fractions are influenced by land use and management. Concentrations of C and N in light- and heavy fractions of bulk soils and aggregates in 0–20 cm were determined to evaluate the role of aggregation in SOC sequestration under conventional tillage (CT), no-till (NT), and forest treatments. Light- and heavy fractions of SOC were separated using 1.85 g mL⁻¹ sodium polytungstate solution. Soils under forest and NT preserved, respectively, 167% and 94% more light fraction than those under CT. The mass of light fraction decreased with an increase in soil depth, but significantly increased with an increase in aggregate size. C concentrations of light fraction in all aggregate classes were significantly higher under NT and forest than under CT. C concentrations in heavy fraction averaged 20, 10, and 8 g kg⁻¹ under forest, NT, and CT, respectively. Of the total SOC pool, heavy fraction C accounted for 76% in CT soils and 63% in forest and NT soils. These data suggest that there is a greater protection of SOC by aggregates in the light fraction of minimally disturbed soils than that of disturbed soil, and the SOC loss following conversion from forest to agriculture is attributed to reduction in C concentrations in both heavy and light fractions. In contrast, the SOC gain upon conversion from CT to NT is primarily attributed to an increase in C concentration in the light fraction.     

水分胁迫对冬小麦冠层辐射截获率和利用效率的影响

冬小麦地上部生物量和最终产量都取决于冠层截获光合有效辐射(Photosynthetically active radiation,PAR)的能力以及辐射利用效率(Radiation use efficiency,RUE)的大小。目前主要的作物生长模型都是利用作物冠层PAR截获率与RUE的关系来模拟作物的干物质积累和产量形成过程。为了探讨不同生育期受旱对冬小麦冠层PAR截获率和RUE的影响,本研究开展了2个生长季(2015—2016年和2016—2017年)的冬小麦田间试验。试验设置返青+拔节受旱(Early stress,ES),抽穗+灌浆受旱(Later stress,LS)以及全生育期不灌水(Whole stress,WS)3个不同处理,另外设置充分灌水处理作为对照(CK),灌水定额为80 mm。冠层接收到的太阳辐射通过每个小区中心处安装的PAR传感器全天候、不间断测得。结果表明土壤相对含水率能够有效反映冬小麦在不同受旱处理下的缺水状态。在受旱条件下,ES、LS和WS处理的最大叶面积指数分别比CK处理低31%、15%和58%。受叶面积指数影响,CK、ES、LS和WS处理的最大冠层PAR截获率分别为90%、88%、79%和42%,WS处理显著低于其他3个处理,同时,各处理叶面积指数和冠层PAR截获率的差异导致不同的冠层消光系数,其中ES处理的消光系数低于LS处理。CK、ES、LS和WS处理2年的平均地上部生物量分别为1 532、1 410、1 403、537 g/m~2。冬小麦的作物生长速率(Crop growth rate,CGR)呈现出和地上部生物量相似的规律,二者之间具有良好的相关性(R~2=0.99)。冠层辐射截获率和地上部生物量决定了冬小麦的RUE,本研究中CK处理的RUE为3.55 g/MJ,ES和LS处理的RUE要比CK处理低22%和5%,而WS处理仅比CK处理低22%。冬小麦的RUE在整个生育期呈先增大后减小的趋势,在开花期达到峰值。营养阶段受旱引起的冬小麦RUE降低幅度更大,全生育期受旱下冬小麦RUE呈现不同的干旱响应机制,有待于进一步研究。本研究认为将消光系数和RUE作为生育期或者积温的函数来对待而非单一常数,可以帮助改善作物模型中干物质的估算精度,降低模拟结果的不确定性。     

光质对彩色甜椒幼苗生长及酶活性影响

探讨了不同光质(白光、红光、黄光、绿光和蓝光)对不同品种彩色甜椒幼苗生长及酶活性的影响。结果表明,白光和黄光培养壮苗的效果最好,蓝光和红光次之,绿光下徒长。幼苗生长过程中,白光下叶片的过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、硝酸还原酶(NR)和抗坏血酸酶(APx)活性最高,超氧化物氧化酶(SOD)活性最低,绿光下SOD活性最高。各种光质间存在差异性,白光较好。     

燕麦叶片光合速率、气孔导度对光强和CO_2的响应与模拟

为指导燕麦生产,并了解燕麦在陆地生态系统水-碳循环过程中的作用,用LI-6400便携式光合测定仪,人工控制光强和CO2浓度,在锡林郭勒盟对燕麦叶片光合速率、气孔导度进行了研究,结果表明:燕麦叶片光合速率随光强的增强而增大,可以用米氏方程对其进行描述,在自然CO2浓度下,燕麦叶片的潜在最大光合速率为18.63μmol/(m2·s);在饱和光强下,光合速率随CO2浓度的增大而增大,也可以用米氏方程对其进行描述,CO2浓度→∞时,潜在最大光合速率达到110.28 μmol/(m2·s);气孔导度随光强的增强而增大,随CO2浓度的增大而减小;气孔限制值随光强的增强而增大,气孔限制值随CO2浓度的增大迅速增大,而[CO2]>200 μmol/mol时,气孔限制值基本保持恒定.     

杂交棉标杂A1和石杂2号超高产冠层特性及其与群体光合生产的关系

在田间自然条件下, 以标杂A₁、石杂2号为材料, 研究了超高产(3 500 kg hm^-2以上)杂交棉冠层的叶面积配置、叶倾角和光分布等冠层特性的变化及与群体光合生产的关系。结果表明, 超高产条件下杂交棉叶面积指数高且持续期长, 群体叶面积配置与光分布较均匀, 花铃期冠层中部有较好的透光性, 吐絮期底部漏光损失较小, 整个冠层仍保持较高的光吸收率。超高产杂交棉不仅群体光合速率峰值高, 而且高值持续时间长, 生育后期非叶器官仍维持较高的光合能力, 特别是茎的光合贡献率为常规高产棉花的1.6~4.9倍, 这是杂交棉在生育后期能保证群体光合优势的一个重要原因。超高产杂交棉的棉铃干物质空间分布与叶分布、光分布和冠层光合分布的比例吻合程度较高, 保证了光能的有效利用, 促进同化物及时向棉铃转运, 有利于挖掘杂交棉品种的增产潜力。     

空中核爆炸对水稻的损伤及其恢复

在空中核爆炸的情况下,光辐射是损毁水稻的主要因素,光辐射可使三叶期、分蘖期水稻的叶片烧损、株高降低,其损毁程度随着距爆心距离的加大而减弱,叶片受到烧损仍然存活的植株,爆后可迅速恢复生长,叶片数、株高在较短时间内即可达对照水平,分蘖能力也不受影响。收获时大部分受损水稻的穗长、穗粒数、千粒重、平均单株分蘖数、     

轻小型移动式喷灌机组现状及其与国外的差距

节水灌溉是农业现代化的重要组成部分，发展节水灌溉、提高水的利用率是实现农业现代化的必由之路。通过对国内相关厂家的调研，初步分析了我国轻小型移动式喷灌机组的现状及其与国外先进水平之间存在的差距。在此基础上，提出了今后研究工作的具体目标。     

不同有机厩肥输入量对土壤团聚体有机碳组分的影响

土壤是重要的有机碳库,其微小变化可能引起大气CO2浓度水平的较大变异。土壤团聚体对土壤有机碳具有物理保护作用。有机厩肥的输入既可以提高土壤有机碳含量,又可以促进土壤团聚体的形成,对土壤有机碳的截获和保持有重要意义。本实验采用湿筛的方法分离土壤团聚体,并对团聚体进行有机碳组分分离。通过对连续8年施加不同量有机厩肥试验的研究发现:适量的有机厩肥施用可以显著地提高土壤的平均质量直径(MWD),改善土壤结构;过量施用有机厩肥则明显降低了>2 000μm团聚体含量。潮棕壤有机碳主要分布在250～53μm和2 000～250μm团聚体中,两者相加约占有机碳全量的73.7%～78.5%。并且随着有机碳输入量的增加,土壤有机碳主要贮存在2 000～250μm团聚体中。有机厩肥的施加明显地加快了>2 000μm团聚体的更新速率。土壤轻组分有机碳含量也随有机厩肥输入量的增加而不断增加,高量有机厩肥下占全量的22.1%。土壤固定有机碳的能力有限,存在明显的等级饱和现象。因此,在有机质匮乏的土壤施用有机肥意义重大,应尽量减少向高有机质土壤输入有机碳。     

核盘菌一些生理性状的观察

用８科１５种作物秸秆培养核盘菌所产生的菌核数量和消耗比差异很大，不同秸秆产生的菌核萌发情况也不尽相同。此外，菜瓜上产生的菌核在５～３０℃范围内均可萌发，萌发适宜温度为 ５～１５℃ ，以 １０℃ 最为适宜；菌核萌发产生子囊盘与光照强度关系密切，３００ ｌｘ时不产生子囊盘，５００ ｌｘ时菌核萌发后 １０ ｄ产生子囊盘率为 ５８． ８％，７６０ ｌｘ时菌核萌发后 ７ｄ产生子囊盘率为１００％。