增加光照及其与改变源库互作对大豆产量构成因素的影响

生殖生长期间的光照强度是决定大豆产量的关键环境因素.在美国麻省和中国黑龙江两地,通过在不同时期,对不同密度的大豆群体进行增加光照和改变源库处理,研究了两地产量及产量构成因素对增加光照光变化的反应.结果表明,不同时期增加光照光处理的增产效果不同,开花初期和结荚初期增加光照最为明显,花期增加光照增加单株荚粒数,而结荚初期增加光照增加百粒重.鼓粒期增加光照处理,百粒重不同品种在不同密度条件下增产不显著,说明鼓粒期后的光照条件对大豆产量及百粒重的调节有限.在不同的光照条件下,源库在产量形成中的作用不同.在自然光照条件下,剪叶处理产量下降幅度较去荚大,即源在产量形成中更加重要些,而在花期的增加光照处理条件下,库也成为影响产量的重要因子,可见,光照条件在源库关系中起着显著的协调作用.     

黄花植株三维动态生长及产量模拟模型

[目的/意义]为探究并表达环境因素对黄花各器官生长发育、形态结构和产量的影响,提出一种基于源库关系的黄花植株三维动态生长及产量模拟模型。[方法]以大同地区黄花主要栽培种植品种大同黄花为研究材料,采集黄花叶片、花葶、花蕾等形态数据和叶片光合生理参数,利用功能-结构植物模型(Functional-Structural Plant Model,FSPM)平台的三维建模技术,建立基于云量的室外地表太阳辐射模型及适配黄花的光合作用模型,同时基于黄花源库关系建立黄花光合产物碳分配模型,利用β生长函数构建黄花各器官生长模拟模型,计算黄花生长期内逐日形态数据,最终实现黄花植株三维动态生长及产量模拟。[结果和讨论]采用实测数据对模型进行检验。结果显示,室外地表太阳辐射实测值和模拟值R²为0.87;剩余标准差(Root Mean Squared Error,RMSE)为28.52 W/m²,黄花各器官模拟模型实测值和预测值R²为0.896～0.984,RMSE为1.4～17.7 cm;平均花蕾产量模拟R²为0.880,...     

长期施肥对红壤性水稻土不同土层活性有机质及碳库管理指数的影响

【目的】研究基于长期定位试验,探索长期不同施肥下红壤性水稻土不同土层活性有机质（labile organic matter (LOM)）和碳库管理指数（carbon pool management index,CPMI）变化特征,为红壤性水稻土碳库的合理管理提供依据。【方法】选取进贤红壤长期定位试验站4个典型施肥处理：（1）不施肥（CK）;（2）单施化肥（NPK）;（3）在NPK的基础上早稻施绿肥,晚稻施猪粪和稻草冬季还田（NPKSM）;（4）在NPK的基础上早稻施绿肥,稻草冬季还田（NPKS）,测定并分析0—10、10—20、20—40及40—60 cm土层土壤高活性有机质（HLOM）、中活性有机质（MLOM）、低活性有机质（LLOM）、非活性有机质（NLOM）含量以及CPMI变化特征。【结果】不同处理土壤有机质（SOM）含量均随土层加深而降低,施肥处理相对CK均明显提高了不同土层的SOM;在0—20 cm土层,SOM含量表现为NPKSM>NPKS>NPK>CK,且均以NPKSM处理最高,达到43.47 g·kg ^-1（10—20 cm）和45.09 g·kg ^-1（0—10 cm）;在20—60 cm土层,NPKSM和NPKS处理相较于CK显著提高了土壤有机质含量,但两者之间差异不显著。除NPK处理外,各处理土壤可溶性有机碳（DOC）含量随土层的加深显著降低。NPKSM和NPKS处理相较于NPK和CK,显著提高了耕层（0—20 cm）土壤DOC的含量,其中NPKSM处理最高,为35.93 mg·kg ^-1。施肥处理比CK处理提高了土壤HLOM、MLOM、LLOM含量,相同处理相同土层表现为LLOM>MLOM>HLOM,其中NPKSM和NPKS显著提高了各LOM组分含量,且随土层的加深无明显犁底层效应,这可能与活性有机质随水分下渗相关。其中,各施肥处理土壤HLOM、MLOM均随土层加深呈先升高后下降趋势,NPKSM和NPKS处理HLOM含量在20—40 cm土层中达到最高,分别为5.31和5.49 g·kg ^-1;各处理MLOM均在10—20 cm土层中达到最高,以NPKSM处理含量最高,为10.62 g·kg ^-1;而土壤LLOM含量随土层的加深而逐渐降低,在0—20 cm土层中以NPKSM处理含量最高,达到18.52 g·kg ^-1（0—10 cm）和15.93 g·kg ^-1（10—20 cm）。不同长期施肥处理提高了土壤各LOM组分的比例及碳库管理指数,在0—10 cm表层土中,NPKS和NPKSM处理相较于CK,总活性有机质比例分别提高了27.9%和29.48%,MLOM占比分别提高了7.21%和7.72%,HLOM占比分别提高了5.10%和4.96%。以不施肥处理为参照,各施肥处理碳库管理指数均大于100,且以NPKSM和NPKS处理提高效果最好,有助于提高红壤性水稻土肥力。相较于CK,单施化肥一定程度上提高了表层土壤有机质、活性有机质、可溶性有机碳及碳库管理指数。耕层（0—20 cm）土壤中3种活性有机质两两之间呈极显著正相关关系（P≤0.01）,且与总有机质、全氮、可溶性有机碳及水稻产量均呈现显著正相关（P≤0.05）。【结论】不同施肥处理土壤有机质和低活性有机质均随土层加深而降低。NPKSM处理提高土壤有机质及活性有机质含量的效果最佳,并能显著提高0—20 cm土层土壤高活性有机质和碳库管理指数,NPKS次之;而在20—60 cm土层中,NPKS处理对提高中活性有机质和碳库管理指数效果最明显。     

饲料投喂及清淤对养殖库湾水环境的影响

为探究缩减饲料投喂量及清淤对养殖库湾水环境的影响,在鲢、鳙放养密度均为20 g/m~3的基础上,设置4个处理组库湾,分别为B1(不清淤、饵料投喂减半)、B2(清淤、不投饵)、B3(清淤、饵料投喂减半)和B4(不清淤、饵料投喂正常),实验周期为9个月。结果显示:4个库湾的总氮浓度、总磷浓度、高锰酸盐指数、藻类生物量从低到高分别为B2、B4、B1、B3,B2、B1、B4、B3,B2、B1、B4、B3,B2、B1、B3、B4(P0.05),浮游动物生物量之间无显著性差异(P0.05)。由此可见,B2无论是在营养盐的控制还是在藻类的控制方面均取得了最佳的效果。作为养殖库湾,其主要功能是得到更高的鱼产量。在达到养殖水质要求的情况下,为了得到更高的鱼产量,应合理地利用饵料。因此,对于养殖用水的处理,要根据具体的水质条件,采用合理的修复方式,实现水质改善和养殖生产的双赢。     

不同小麦品种源库状况的初步研究

从源库相互作用的原理出发,提出了一种判小麦品种源库状况的方法,并以此考察了20个不同来源和特性的小麦基因型的源库状况。描述小麦基因型源库状况的源库指数X的定义域为[-1,+1]。黄淮麦区推广品种的X值一般在-0.3～+0.3之间,说阳其源库关系基本协调。X值与千粒重有较密切的直线关系,从品种的千粒重大小可大致了解其源库状况。黄淮麦区源库协调的小麦品种千粒重应为38～40g。     

甜菜个体发育规律的研究

根据甜菜叶、根生长及糖分积累特点,将甜菜个体发育过程划分为苗期、叶丛形成期、块根增长期及糖分积累期等4个生育时期;甜菜一生中形成70余片叶,以叶丛形成期发叶最快,每1.5日生1片叶。11-30片叶寿命长,达75-80天。这20片叶对产量贡献大,称为基本功能叶;光合势以块根增长期最高,600dm#+2/株·日以上;7月21日CGRt=CGRr,可将CGRt与CGRr曲线交叉时期,作为叶、根生长中心转移依据;块根增长期以前,干物质分配以叶部为主,占总干物重60%以上,其后根部占优势,至9月末达61.2%,生育中期糖分积累缓慢,后期积累快;7月20日左右,甜菜生长中心由叶部转至根部,8月末由根部转入糖分积累。     

花后喷施外源物质对小麦激素含量及源库的调节效应

研究不同粒型小麦品种花后叶面喷施GA3,6-BA等植物生长调节物质及N-P-K营养液(以下称外源物质),对小麦激素含量及源库的调节作用.结果表明,喷施GA3,6-BA,N-P-K营养液后,旗叶和子粒中内源GA3的含量增加,ABA的含量降低;大粒品系兰考8679花前物质转运率提高,花后物质积累量增加.温麦4号花前转运率降低,花后物质积累量增加;处理后大粒品系兰考8679子粒灌浆即表现出差异,中粒品种温麦4号处理后差异不明显,到灌浆盛期差异才表现出来;喷GA3和N-P-K营养液后兰考8679产量增幅最大,GA3和N-P-K之间差异不明显,喷6-BA次之,与对照相比差异显著.温麦4号喷GA3产量最高,N-P-K营养液次之,喷6-BA和对照差异不显著.     

降雨前后库滨带表层土壤养分研究

在官厅水库库滨地区对降雨前后库滨带表层土壤养分进行试验研究。结果表明,降雨前农田土壤总磷的含量最高,其次为湿生草本带,乔灌草带和挺水植物带则相对较低;土壤表层总氮的含量乔灌草带最高。降雨前后库滨带各区土壤表层的氮和磷大部分以颗粒态存在,库滨带各区表层颗粒直径<0.002 mm的土壤颗粒是颗粒态磷的主要载体,直径为0.02￣0.05 mm的土壤颗粒是颗粒态氮的主要载体。农田和乔灌草带表层土体截流了来水中的总磷,而挺水植物带则表现为总磷的释放,农田、乔灌草带和湿生草本带对总氮有去除作用,而以乔灌草带的去除效果最明显。     

高寒灌丛与珠芽蓼草地土壤有机碳的稳定性

在高山草原带选择了以珠芽蓼为主要群落组成的草地、以金露梅为主要群落组成的灌丛和以柳+金露梅为主要群落组成的灌丛,研究土壤有机碳的生物稳定性.研究结果表明,在0~30 cm土层,金露梅灌丛平均土壤总有机碳含量显著低于珠芽蓼草地,但是与柳+金露梅灌丛之间差异不显著.金露梅灌丛和柳+金露梅灌丛土壤粗有机碳、热水溶性有机碳在土壤总有机碳中的比例以及矿化有机碳与微生物量有机碳的比值显著高于珠芽蓼草地.这些结果说明灌丛土壤有机碳的生物稳定性显著低于草本珠茅蓼草地,意味着在过度放牧、砍伐和开垦等人为干扰下灌丛土壤有机碳将更加容易降低.     

施氮和不同栽培模式对半湿润农田生态系统冬小麦库特征的影响

为了探讨半湿润农田生态系统施氮和栽培模式对冬小麦库特征的影响,以冬小麦小偃22为供试品种进行大田试验,试验设施肥(不施氮和施纯氮120 kg/hm2)和4种不同栽培模式(常规栽培、地膜覆盖、垄沟栽培和垄播覆膜),研究半湿润农田生态系统施氮和栽培模式对冬小麦库特征的影响。结果表明,栽培模式和施氮及其交互作用对小麦穗数有极显著影响(P<0.01),4种栽培模式中,垄播覆膜模式穗数最多,其次为地膜覆盖,垄沟栽培模式最少;不同栽培模式间穗粒数差异显著(P<0.05),而施氮、栽培模式与施氮之间的交互作用对穗粒数影响不显著,4种栽培模式中,地膜覆盖模式穗粒数最多,垄沟栽培最小;栽培模式、栽培模式与施氮之间的交互作用对小麦千粒重的影响不显著,而施氮对千粒重的影响达到极显著水平(P<0.01),4种栽培模式中,垄播覆膜模式千粒重最大,常规栽培最小,但差异不显著;施氮有助于提高小麦收获指数,4种栽培模式中,地膜覆盖模式收获指数最高,常规栽培最小;施氮和栽培模式对小麦产量均有极显著影响(P<0.01),栽培模式与施氮之间的交互作用对小麦产量的影响显著,垄播覆膜模式的小麦产量最高,常规栽培最小,与常规栽培模式相比,垄播覆膜、垄沟栽培和地膜覆盖模式的小麦产量分别增加27%,20%和9%。综合分析认为,在施氮条件下垄沟覆膜为最优种植模式,这对农业生产中合理选择小麦种植模式以达到高产具有借鉴作用。