长期保护性耕作对黄土高原旱地土壤养分和作物产量的影响

通过长期定位试验,研究了黄土高原西部旱农区传统耕作措施(T)和5种保护性耕作措施免耕+秸秆覆盖(NTS)、免耕(NT)、传统耕作+秸秆还田(TS)、传统耕作+地膜覆盖(TP)和免耕+地膜覆盖(NTP)对土壤有机质、速效养分以及作物产量的影响。结果表明,经过6 a不同耕作措施后,各处理土壤有机C、NO3-N以及速效P含量均有所提高,其中有机C含量比试验初期提高了4.92%~18.05%,NO3-N含量提高了17.98%~31.08%,速效P含量提高143.04%~212.87%。各处理土壤速效钾含量均有所下降,其中以NTS和TS降幅较小,仅为2.75%和6.26%。6 a间小麦和豌豆平均产量均以NTS最高(分别为2 030 kg·hm-2和1 381 kg·hm-2),而NT最低(1 608 kg·hm-2和1 060 kg·hm-2)。传统耕作秸秆还田能促进土壤耕层肥力的提高,但产量效应不明显;地膜覆盖有些年份增产效应明显,但不利于土壤肥力的持续提高。因此,在黄土高原西部旱农区实施免耕秸秆覆盖既有利于作物产量的提高,也可以改善耕层土壤肥力。     

西藏日喀则地区马铃薯气候适宜度模型分析及其时空变化特征研究

基于日喀则地区7个国家气象站1980—2021年逐日气象数据,分析构建了高原马铃薯气温(T)、光照(S)、水分(W)、气候(C)适宜度评价模型并对其时空变化特征进行分析,结果发现：近42年日喀则地区S平均值为0.82,呈逐年弱下降趋势,T、W、C适宜度平均值分别为0.79、0.64、0.61,均呈逐年上升趋势;马铃薯全生育期的光热资源都在最合理区域(S、T≥0.7),满足了其长发育需求。W在播种～出苗期(W=0.62)、开花～成熟期(W=0.44)呈现较低水平,是制约日喀则地区马铃薯生长发育的最主要因素;T、S空间分布较均匀,且呈现自西向东、自南北向中递增趋势,W空间分布不均匀。桑珠孜区—南木林县一带地区为马铃薯综合气候适宜度高值区(C>0.6),适宜大力发展马铃薯产业。由本文建立的日尺度气候适宜度评价模型得出的年际变化和区域特征结果与实际情况比较一致,为了解气候变化下日喀则马铃薯生长发育适宜度的时空变化提供依据。     

甘肃省年有效降水次数的异常特征分析

利用1958-2001年甘肃省45个气象站的逐日降水资料,统计出年有效降水次数,通过经验正交展开(EOF)和旋转经验正交展开(REOF),研究其异常的空间结构及时间演变规律,同时利用墨西哥帽子波变换技术,对甘肃省年有效降水次数进行多时间尺度分析.结果表明:大范围区域一致性异常是甘肃省年有效降水次数的首要特征;甘肃省年有效降水次数异常区域大致分为4个关键区;从总体上看(较大时间尺度),甘肃省年有效降水次数是增加的,而从较小时间尺度看,则表现为增中有减,减中有增的复杂变化.     

河北省冬小麦田杂草群落特征

为了明确河北省冬小麦田杂草的群落组成和结构,采用倒置"W"取样法对河北省7个地区146块冬小麦田的杂草进行了调查和物种多样性测度。结果显示,河北省冬小麦田有61种杂草,隶属于21科53属,播娘蒿、打碗花、荠菜、麦瓶草和麦家公是河北省冬小麦田的优势杂草。保定地区麦田杂草群落的物种丰富度最大;沧州地区麦田杂草群落的Shannon-Wiener指数和Pielou指数最大;廊坊地区麦田杂草群落的Gleason指数、Shannon-Wiener指数和Pielou指数最小,优势草种比较突出。经聚类分析和主成分分析,河北省冬小麦田杂草群落分为3组:石家庄、保定、邢台和廊坊的麦田杂草群落中耐旱杂草的相对多度较高;沧州和衡水的麦田杂草群落中耐盐杂草的相对多度较高;邯郸的麦田杂草群落中喜湿杂草的相对多度较高。说明土壤的盐度和湿度是影响河北省冬小麦田杂草群落组成的主要生态因子。     

作物和土壤中乙酰甲胺磷及其代谢物甲胺磷消解研究

为评价乙酰甲胺磷在作物上使用的安全性,采用气相色谱法研究了不同气候条件(亚热带和暖温带)下的4种作物(甘蓝、萝卜、水稻、柑桔)和8个土壤样品(4种作物各自在两个试验地点的土壤)中乙酰甲胺磷及其代谢物甲胺磷的消解情况。结果表明:乙酰甲胺磷在作物和土壤中均可代谢产生甲胺磷,作物中的2 h甲胺磷代谢产率主要由作物种类决定。作物中乙酰甲胺磷的消解半衰期为3.1~13.5 d,甲胺磷为2.7~12.8 d;土壤中乙酰甲胺磷的半衰期为1.4~6.4 d,甲胺磷为4.5~10.7 d。土壤pH值对乙酰甲胺磷的消解影响显著,其在碱性土壤中消解较快。具有较高净辐射的气候条件会促进乙酰甲胺磷及甲胺磷在作物中的消解,因此种植在暖温带气候条件下的作物上使用乙酰甲胺磷较种植在亚热带气候条件下的具有更高的甲胺磷残留风险。乙酰甲胺磷施用在叶菜类蔬菜上可能会有较高的甲胺磷残留风险,建议叶菜类蔬菜应谨慎使用乙酰甲胺磷。     

异噁草酮对土壤微生物和土壤酶活性的影响

本试验检测了异噁草酮处理土壤后土壤中微生物群落数量和土壤酶活性变化,目的在于研究异噁草酮对土壤微生态产生的影响。结果表明:土壤中异噁草酮有效成分浓度为200、500μg/kg和700μg/kg时,促进土壤中细菌和真菌数量增长,该数量在处理7d之内就会明显变化,并且此影响随异噁草酮使用浓度的提高而增强,但异噁草酮对放线菌的数量无显著影响。施用异噁草酮后,土壤酶活性反应程度由高到低的顺序为:转化酶多酚氧化酶过氧化氢酶。本研究中异噁草酮施入土壤后,除对多酚氧化酶有明显抑制作用,且该抑制作用在短时间内可恢复外,对土壤微生物数量和土壤酶活性都有促进作用。     

红薯光合特征对土壤透气性的响应

通过盆栽试验研究了不同土壤质地和水分条件下红薯光合特性对土壤透气性的响应。结果表明:土壤透气性显著影响红薯叶片蒸腾速率和水分利用效率,随土壤透气性的增加,蒸腾速率显著降低,水分利用效率显著增加,红薯的光合作用不受土壤透气性的影响;透气性对红薯蒸腾和水分利用效率的影响与土壤质地有关,在沙土质地下,红薯的光合速率、蒸腾速率和水分利用效率均不受透气性影响,而在壤土质地下,红薯的蒸腾速率随透气性的增加显著降低,而水分利用效率显著增加;透气性对红薯光合特性的影响与生育期有关,不同生育期内,红薯光合特征对土壤透气性的响应也不同。研究表明,在分析作物对土壤透气性的响应时,需要考虑土壤质地、水分条件和生育期的影响。     

中国小麦农家品种‘老白麦’抗条锈性遗传分析

小麦条锈病是小麦生产上重要的气传叶部病害。不断发掘和利用新抗源是持续控制条锈病流行危害的重要基础研究工作。‘老白麦’是我国小麦农家品种,对我国当前主要流行小种和致病类型均表现为高抗水平。本研究采用常规杂交分析方法,对‘老白麦’及其与感病品种‘Taichung 29’的杂交后代在成株期和苗期分别接种CYR32号小种和CYR33号小种,进行抗条锈性鉴定和统计分析。结果表明,‘老白麦’对CYR33号小种在苗期和成株期均表现近免疫,其全生育期抗条锈性由1对显性基因控制;对CYR32号小种在成株期表现近免疫,苗期表现高感,成株抗条锈性由1对显性基因控制,属细胞核遗传。研究结果表明‘老白麦’至少含有2对显性抗病基因,分别控制‘老白麦’对CYR33号小种的全生育期抗性和对CYR32号小种的成株抗性。基因推导分析认为‘老白麦’对CYR33的全生育期抗性基因可能为未知新基因。建议在抗病育种中加以有效合理利用,促进小麦品种中抗病基因多样化布局。     

普通小麦-柔软滨麦草易位系M97抗条锈基因的遗传分析和分子作图

为了明确M97抗条锈性遗传规律,在苗期用7个小麦条锈菌系对M97与感病品种铭贤169的杂交后代F1、F2、F3和BC1代进行抗条锈性遗传分析,并对M97抗Sun11-4的抗条锈基因进行SSR分子标记。M97对Sun11-4和Sun11-11的抗病性均由1对显性基因控制,对CY29、CY30、CY33的抗病性由1显1隐2对基因共同控制,对CY31的抗病性由2对显性基因独立或重叠作用控制。以接种Sun11-4的F2代分离群体构建作图群体,筛选到Xwmc222、Xwmc147、Xbarc229和Xwmc339等4个与抗病基因连锁的SSR标记,其遗传距离分别为3.4、4.8、7.6和12.1 cM。将该抗病基因定位于小麦1DS染色体,且该基因不同于已知的抗条锈基因,暂命名为YrM97。用YrM97两侧遗传距离最近的2个标记Xwmc222和Xwmc147对42个黄淮麦区主栽小麦品种进行分子检测,仅有9.5%的品种具有与YrM97相同的标记位点。     

关键环境因子对桃小食心虫出土羽化动态的影响

为明确有效积温、土壤含水量对桃小食心虫Carposina sasakii Matsumura出土羽化的影响,在室内控制土壤温、湿度的条件下测定了越冬代和第1代各生命阶段的有效积温,于2010—2015年在山西省临县枣园对越冬幼虫和成虫动态进行调查,并对田间土壤温度和含水量进行系统监测。结果表明:桃小食心虫室内越冬幼虫出土积温为258.2日度;而受5月份首次有效降雨日的影响,田间出土积温存在384.2~764.6日度的年度变化。土壤含水量对越冬幼虫出土模式及出土率有显著影响。持续干旱或土壤高湿均可导致双峰现象,土壤高湿的频繁出现还可显著降低幼虫出土率。通过6年田间监测数据的分析表明,越冬幼虫首现日与有效降雨日无显著相关性,而首现日有效积温(y)与降雨日有效积温(x)呈极显著正相关,回归方程为y=0.7758x+188.16(r=0.997,P0.001)。