根际生命共同体：协调资源、环境和粮食安全的学术思路与交叉创新

植物营养学研究近年来在植物养分高效分子机理、植物-微生物互作、根际互作与微生态调控、农田养分管理等研究领域取得了一系列原创性进展。然而,当前如何协调粮食安全、资源高效和环境可持续性仍面临巨大挑战。针对这一重大问题,本文提出"根际生命共同体(Rhizobiont)"学术思路,围绕"根际互作与养分高效"这一重大科学命题,构建"植物-根系-根际-菌丝际-土体及其微生物"根际生命共同体理论体系,突破植物-微生物、微生物-微生物关键界面互作机制,阐明根际生命共同体结构、功能及其在养分活化、吸收与利用中的作用机制,建立共同体多界面互作增效的生物学调控新途径,开辟植物-土壤-微生物交叉创新领域,根际生命共同体理论创新有助于破解粮食安全、资源高效、环境保护多目标协同的难题,支撑我国农业绿色发展。文章指出了根际生命共同体与养分高效研究的重点方向与内容,尤其是深入揭示和调控植物第二基因组——微生物组的作用正成为农业科学的研究前沿。     

作物秸秆综合利用三原则——就地、大量、简易还田

中国年产作物秸秆7.0×108 t,是一笔宝贵的自然资源.但由于利用主体方向不明确,配套措施不力,致使大量秸秆被随地焚烧,严重污染环境,影响了农业的可持续发展.本文从分析秸秆焚烧现象的严重性入手,综述了秸秆利用的现状,提出了秸秆资源利用的三项原则,并推出了一项省工节本高效的秸秆利用新技术.     

优化施肥下长江流域冬小麦产量及肥料增产效应

【目的】针对长江流域冬小麦不合理施肥带来的肥料利用率低的现状,探讨冬小麦产量分布特征及施用氮、磷和钾肥料的增产效应,为长江流域冬小麦肥料减施增效和优化养分管理措施提供依据。【方法】本文数据来源于国际植物营养研究所(IPNI)于2000—2018年在我国长江流域开展的田间试验,以及在中国知网(CNKI)数据库通过检索字段或字段组合(冬小麦、冬小麦+产量及冬小麦产量+肥料利用率等)得到的此期间关于长江流域冬小麦田间试验的论文,共1 732个田间试验。试验处理包括:优化施肥处理,农民习惯施肥,以及在优化施肥和农民习惯施肥基础上的不施氮肥、不施磷肥和不施钾肥处理,以探究长江流域各省(市)(四川、云南、贵州、重庆、湖北、安徽、江苏、浙江和上海)冬小麦在优化施肥下的可获得产量、产量反应、相对产量、农学效率和偏生产力特征。【结果】我国长江流域冬小麦优化施肥处理下的平均产量为6.6 t·hm^-2,其中安徽省平均产量水平最高,为7.3 t·hm^-2,重庆市最低,为3.6 t·hm^-2。施用氮、磷和钾肥的平均产量反应分别为2.3、0.9和0...     

水分亏缺对番茄生理特性及水分生产效率的影响

根据番茄的生长发育特点,分别以50%、60%、75%田间持水量作为苗期、开花坐果期、结果期的土壤水分下限,每个生育期的土壤水分上限设置3个水分水平,研究不同生育期水分亏缺和亏缺程度对番茄生长发育及生理特性的影响。结果表明,不同生育期的水分亏缺对番茄株高、茎粗、叶绿素相对含量、日光合及蒸腾速率变化等均有不同程度的影响,呈现明显的生长与生理补偿效应,水分胁迫处理的日光合速率峰值提前出现,蒸腾速率随水分亏缺程度的增加而减少,这有助于调控番茄无用的蒸腾耗水。通过对番茄不同生育期的灌水量和产量关系的研究得出,当全生育期灌水量为4025.80 m3/hm2时,番茄可以获得最高产量12.84×104kg/hm2。     

集雨农业雨水利用转化效率及其提高途径分析

集雨农业是指收集、存储雨水径流并将其作为农村家庭人畜饮用水、环境卫生用水和农业补充灌溉用水的农业生产活动,包括收集、存储、输送、利用等多个过程,但目前各地的集雨农业技术研究多注重单项技术研究,而没有把它们当作一个整体来进行研究,导致许多地方出现收集与存储、收集与利用、存储与输送、存储与利用等脱节的现象,使各个环节的雨水利用转化效率普遍偏低。本文首先比较系统完整地提出了集雨农业雨水利用转化效率的概念,将集雨农业的雨水收集、雨水存储、雨水输送和雨水利用等各个过程看作一个整体进行研究分析,然后结合有关试验资料提出了提高集雨农业雨水利用转化效率的途径。     

氮磷配施对旱地春小麦水分利用效率及水肥交互作用的影响

通过盆栽和多年田间定位试验,系统研究了旱地春小麦水肥交互效应和氮磷配施对土壤水分有效利用、作物蒸腾和水分利用效率的影响.结果表明,盆栽试验中水肥交互作用增产效果明显,水、肥利用效率分别提高124%和28.6%.在本试验水平下,水肥单位用量的产量互补效益为471.5∶7.0,即水肥主次效应的转换阈值为17.4%.当水分合量为19.7%,总施肥量为247.4 kg/hm2时(N:P2O3=1∶0.75),最高收入达4 970.0元/hm2.小麦收获时,施肥使0～200 cm土层有效水分利用率从44.9%提高到54.2%.N60P45、N120P90和N180P135处理较对照,蒸腾分别增加22.7、38.0和47.8 mm,蒸傲比值分别提高0.04、0.07和0.08,较对照籽粒蒸腾效率分别提高0.08、0.24和0.14 g/kg.氪磷配施提高了土壤有效水分的利用、作物的蒸腾效率和水分利用效率,提高作物的经济产量.因此,合理施肥是提高作物水分利用效率和农业生产水平的重要措施.     

中国绿洲区农业生产的水热条件及可持续利用对策

中国绿洲区光热资源丰富,在灌溉条件下,农产品品质好、产量高,农业生产在全国具有重要的地位。2005年该区人均粮食为全国平均水平的1.36倍,小麦、玉米、棉花和葡萄产量分别占全国总量的5.1%,4.2%,30.0%和23.1%。在对该区农业生产地位、农业结构特点、光温生产潜力分析的同时,利用1951-2006年区内7个气象站的逐年降水与气温资料,分析了该区水热条件的变化趋势。结果表明:20世纪90年代中国绿洲区气温普遍趋增,且增温明显,到了21世纪,除河套绿洲气温趋减外,其他绿洲区呈持续增温态势;降水的变化90年代河套、河西走廊和准噶尔盆地绿洲呈明显增加趋势。根据上述分析与政府间气候变化委员会(IPCC)预测的未来气候的可能变化,建议该区应大力发展特色农业(优质棉花、高产粮食、优质红花、优质葡萄、优质枸杞),培育、推广优质品种,兴修水利以及发展节水灌溉等。     

发酵豆粕替代鱼粉对大口黑鲈幼鱼生长、饲料利用和消化酶活力的影响

为研究发酵豆粕替代鱼粉对大口黑鲈生长、饲料效率、表观消化率和消化酶活力的影响,以枯草芽孢杆菌有氧发酵豆粕替代部分鱼粉配置5组等氮、等能的实验饲料。发酵豆粕的添加量为0%(FM组)、10%(FSM10组)、15%(FSM20组)、20%(FSM30组)、25%(FSM40组),分别替代0%、10%、20%、30%、40%的鱼粉。初始体质量(19.83±0.33) g的大口黑鲈,随机分成5组,每组3个重复,每个重复30尾鱼,每天饲喂2次(7:00和17:00),养殖75 d。结果显示：各组饲料系数无显著性差异,FSM20和FSM30组的均末重和特定生长率显著高于其他各组;各组蛋白质效率无显著性差异,FSM组的摄食量显著高于FM组,FSM40组的蛋白质沉积率和脂肪沉积率显著低于其他组;各组全鱼粗蛋白无显著性差异,在FSM20组出现最大值;FSM组的全鱼粗脂肪显著低于FM组;各组之间的蛋白质消化率和脂肪消化率无显著性差异,FSM30和FSM40的干物质表观消化率显著低于其他组;低于15%(FSM20组)替代,FSM组与FM组的蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活力无显著差异。     

甘蔗遗传转化中膦丝菌素（PPT）筛选效率的比较

从PCR检测水平评价了PPT在再生过程,再生植株喷施和体外浸泡中筛选方法的效率,结果表明PPT浸泡方式效率最高,能够准确鉴定出转Bar基因甘蔗。     

镉铅复合胁迫对茭白生理生化指标及产量的影响

以茭白的单季茭品种‘蒋墅茭’和双季茭品种‘葑红早’为试材,土壤栽培下,对Cd2+、Pb2+的单一及复合胁迫进行有机肥和无机肥处理,测定了茭白生长过程中部分生理生化指标和产量的变化。结果表明:不同肥料处理间以有机肥处理下茭白植株受Cd2+、Pb2+胁迫伤害的程度少于无机肥处理;复合胁迫下茭白受重金属离子的胁迫伤害大于单一胁迫,表现为可溶性蛋白含量和最终产量低于单一胁迫处理,脯氨酸含量等其他指标则高于单一胁迫;茭白的不同部位间相比,则以叶片中的可溶性蛋白含量低于根,其余生理生化指标则明显高于根。品种间各指标存在一定差异。