土壤质量生物学指标研究进展

本文对近年土壤微生物、土壤酶活性和土壤动物等土壤质量生物学指标研究成果进行了综合评述。土壤微生物是土壤有机组分和生态系统中最活跃的部分,被认为是最敏感的土壤质量生物学指标:微生物生物量代表参与调控土壤中能量和养分循环及有机物质转化所对应微生物的数量,但须结合多样性研究以弥补其无法反映土壤微生物组成和区系变化的缺陷;微生物群落组成和多样性动态反映土壤中生物类群的多变性和土壤质量在微生物数量和功能上的差异;土壤微生物活性体现在土壤微生物商、微生物呼吸和代谢商等方面,应考虑生物量大小与微生物种群活性间的相关关系以反映微生物种群内的差异。土壤酶活性具有极高时效性,在较短时间内就能反映出土壤质量的变化。土壤动物通常以种类的组成和数量,土壤动物区系的相对丰度、多样性或活性作为评价土壤生物质量的敏感指标。与土壤理化指标相比,土壤生物学指标更能对土壤质量的变化做出灵敏迅速的响应,因而被广泛地用于评价土壤质量。     

缺钾对水稻不同品种光合和能量耗散的影响

试验测定了钾敏感型(二九丰)和钾钝感型(原丰早)两个水稻品种在缺钾处理41.d后其剑叶的生长、光合光响应曲线、叶绿素荧光参数光响应曲线和暗弛豫动力学曲线。结果表明,缺钾降低了水稻剑叶的光合作用,显著抑制了生长。但是缺钾条件下导致两个水稻品种净光合速率(Pn)下降的主导因子并不相同。在缺钾条件下,原丰早(YFZ)剑叶的Pn随气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci)的下降而下降,但叶绿素荧光参数和叶绿素含量几乎没有变化,说明其Pn下降主要归于气孔的限制。缺钾处理41.d后,二九丰(EJF)在低光强下[500mol/(m2.s)],Pn随Gs和Ci下降,但在更强的光强下,Pn和Gs继续下降,而Ci开始上升,并在1200mol/(m2.s)处超越了对照,说明此时主导因子不单受气孔限制,还受非气孔因子限制;它的光饱和点从1200mol/(m2.s)下降到大约500mol/(m2.s);同时,其荧光参数Fv/Fm、ФPSII、qP和ETR随光强上升而迅速下降,而L(PFD)、E和PP迅速增加,NPQ在1200mol/(m2.s)光强下上升,但是在高光强下却迅速降低,甚至低于对照,而且Fm、Fv/Fm下降,Fo上升,均说明缺钾处理可能使光合机构受到了伤害,发生了光抑制。对非光化学猝灭的分析得到其中间组分qNm可能起了更大的能量耗散作用,部分激发能从PSⅡ转移到PSⅠ,降低了PSⅡ耗散能量的压力。以上结果表明,两品种对钾敏感性不同极可能也与缺钾条件下光保护能力的差异有关。     

不同氮效率水稻品种增硝营养下根系生长的响应特征

试验采用两室分根盒和溶液培养方法,研究了在增硝营养下不同氮效率水稻品种根系生长的响应特征。结果表明,在本试验条件下,与全铵培养下的根系相比,氮高效水稻品种南光在铵硝混合培养下的根系干重和氮积累量显著增加,增幅达33%和41%;同时其根系表面积、根系体积和侧根数增幅均达到显著水平,但根系长度却无明显增加。氮低效水稻品种Elio在铵硝混合培养下的根系生长差异均不显著。这表明氮高效水稻品种南光的根系生长对增硝营养的响应度强,进而促进了根系对氮素的吸收利用。从本试验的结果可推论,水稻对增硝营养的强响应度可能是水稻氮素高效吸收利用的生理机制之一。     

Effects of alternative tillage systems on soil quality and yield of spring cereals on silty clay loam and sandy loam soils in the cool, wet climate of central Norway

Tillage trials were established on a poorly drained silty loam overlying silty clay loam and on a freely drained sandy loam overlying medium sand, in 1988 and 1989, respectively. Autumn and spring ploughing and two ploughless systems were compared for 12–13 years, with three replications at each site. The ploughless treatments comprised deep versus shallow spring harrowing until 1999, and thereafter autumn plus spring harrowing versus spring harrowing only. In 6 years, treatments with and without fungal spraying of the cereal crops were included. In other years, fungicides were not used. Perennial weeds were controlled by herbicides as necessary, on nine occasions up until 2001. Average spring barley (Hordeum vulgare L.) and spring oat (Avena sativa L.) yields were similar with spring ploughing as with autumn ploughing at both sites. In treatments without ploughing, average yields on the silty loam over clay were 93% of those obtained with ploughing, and on the sandy loam over sand they were 81%. Smaller and non-significant yield differences were found between spring harrowing versus deep spring harrowing, and between autumn plus spring harrowing versus spring harrowing only. Fungal spraying increased yields markedly at both sites (25%), but there was no significant interaction between this treatment and tillage system. Oat was compared with barley in 2 years, with oat performing better under ploughless tillage. At both sites increases in penetrometer resistance occurred in the topsoil of unploughed treatments. These were considered particularly limiting on the sandy loam. On the silty loam there was an increase in surface horizon porosity in the absence of ploughing, which was associated with an increase in topsoil organic matter content. On this soil there was also a tendency toward lower penetrometer resistance at >30 cm depth on autumn plus spring harrowed soil than on ploughed soil, indicating that the plough pan may have diminished. This was supported by observations of greater earthworm activity on unploughed soil. Soil chemical analyses revealed that mineral N and plant-available P and K accumulated in the upper horizon under ploughless tillage. The percentage yields obtained in individual years with autumn as opposed to spring ploughing, were positively correlated with air temperature during 0–4 weeks after planting on the silty loam, and with precipitation during 0–12 weeks after planting on the sandy loam. In the case of yields obtained with spring harrowing only, relative to spring ploughing, positive correlations were found with 0–4 week temperature on both soil types, suggesting that low early season temperatures may limit yields under ploughless tillage.     

旱稻水分利用率与碳同位素识别值之间的关系

通过温室盆栽试验 ,分析和探讨了三个水平的土壤水分条件对分蘖期和成熟期收获的旱稻(OryzasativaL .)生物量累积、水分利用率 (WUE)、植株不同部位的碳同位素识别值 (CID)的影响 ,并了解了它们之间的相互关系。水分条件包括 :饱和含水量 (W1 )、饱和含水量的 70 %(W2 )、饱和含水量的 4 0 %(W3)。结果表明当土壤水分条件从W1降低到W2时 ,分蘖期收获的生物量降低 4 5 %左右 ,成熟期收获的生物量降低 1 6 %～ 1 9%;而当从W1降低到W3时 ,分蘖期收获的生物量降低 73%左右 ,成熟期收获的生物量降低 5 5 %～ 5 7%。然而 ,根据地上部干重计算而来的WUE(WUE 地上部 )和根据全株干重计算而来的WUE(WUE 全株 )则随土壤含水量的降低而增加 ,其增幅在分蘖期为 0 .0 7～ 0 .2 8gkg-1 ,在成熟期为 0 .0 7～ 0 .4 5gkg-1 。植株的CID值变幅为 1 7.0～ 2 0 .6 ,但植株不同部位间差别显著 ,分蘖期收获的样品CID值从小到大的顺序为 :根 <最近完全伸展叶 <叶芽 <茎秆 ;而成熟期收获的样品CID值从小到大的顺序为 :籽粒 <根 <茎秆 <旗叶。随着土壤含水量的降低 ,植株所有部位的CID值亦显著减小。叶部的CID值与WUE 地上部(和WUE 全株 )之间呈一致的负相关关系。     

辐射诱变选育特优63糯的研究

用60 Coγ射线 35 0Gy分别照射杂交稻保持系 (B系 )和恢复系 (R系 )干种子 ,M2 获得相应的糯性基因wx突变体 ,并育成糯不育系wxA和糯恢复系wxR ,组配出杂交糯稻新组合。特优 63糯与特优 63具有相似的生育期、农艺性状、产量水平和抗性。     

稻米功能性成分的生理活性及其产品开发

本文就稻谷主副产品如淀粉、碎米、米糠、米胚和稻壳等中的主要功能性成分,包括抗性淀粉、γ氨基丁酸、多磷酸肌醇、谷维素、维生素E和二十八烷醇等的生理功能及富含特定功能因子产品的开发研究进展进行了简要综述,以期为开发与研制新型功能食品提供思路。     

不同灌溉上限对温室黄瓜结瓜期生长动态、产量及品质的影响

对不同土壤灌溉上限处理、不同栽培季节温室黄瓜结果期生长发育动态、产量、品质及水分利用效率进行了研究。结果表明,90%田间持水量为黄瓜结果期较适宜的节水灌溉上限指标,较100%田间持水量灌溉上限处理而言,春茬和秋茬均单瓜重增加、品质好、产量和水分利用效率高。     

江苏沿海耕地资源量空间分布态势评价

首先采用农用地分等中自然质量分值的计算方法对江苏沿海耕地自然质量进行测算,然后在此基础上结合各乡镇耕地面积和人口数量计算人均耕地量,对江苏沿海地区耕地资源量的空间分布态势进行评价。结果表明:研究区北部、中西部和南部除少数地区外耕地质量总体较好,中东部耕地质量较差;耕地质量优良的地区人均耕地量水平较低,耕地质量较差的地区人均耕地量水平反而较高。根据评价结果,从提高土地整体利用效率、合理占用耕地、合理开发土地后备资源、污染排放源头控制与生产过程中治理相结合等几个方面提出了沿海地区耕地资源可持续利用的有效途径。     

一次性施用控释肥对水稻植株生长及产量的影响

连续两年(2002—2003年)共4季的盆栽试验,研究了几种国产控释肥一次性施用对水稻植株生长和产量的影响。结果表明,国产控释肥1一次施用(BNCRF)、国产控释肥2一次施用(BLCRF)和国产聚合物包膜尿素复混肥一次施用(BRCU)处理的水稻分蘖动态与水稻专用肥一次施用(BNRSF)和分次施用(SNRSF,对照)处理间非常接近。等养分比例的控释肥与专用肥处理间水稻株高也无明显差异。施用控释肥明显影响地上部生物量变化,在水稻生长前期BNCRF处理显著增加,BLCRF处理早稻增加,晚稻降低,而BRCU处理早、晚稻均明显降低;收获期3种控释肥处理较对照SNRSF处理均显著提高。一次性施用控释肥处理均显著增加了水稻成穗数,每穗粒数亦有增加趋势,但对粒重无明显影响;BNCRF、BLCRF和BRCU处理稻谷产量比SNRSF处理早稻分别增产10.75%、15.81%和15.91%,晚稻分别增产7.66%、4.76%和14.05%,而专用肥BNRSF处理稻谷产量与SNRSF处理无明显差异。