秸秆覆盖对沟灌水盐迁移与玉米水分利用效率的影响

为研究河套灌区盐渍化土壤垄背地膜和秸秆覆盖下的沟灌土壤水盐迁移特征,明晰沟灌作物产量及水分利用效率的变化规律,设置垄背秸秆覆盖量分别为0.3（P0.3）、0.6（P0.6）、0.9（P0.9）、1.2kg/m 2 （P1.2）和常规覆膜（DM）、裸地不覆盖（CK）6种处理,于2019年进行沟灌灌水试验,对比分析了不同秸秆覆盖量下玉米生育期前后沟断面土壤水盐分布、作物产量及水分利用效率的变化情况。结果表明：玉米苗期,覆膜和秸秆覆盖处理能显著降低作物无效耗水,保证生育后期对水分的需求;抽雄灌浆期,覆膜增温效应促进了作物生长,DM处理玉米耗水强烈,土壤储水量最低;玉米成熟期,垂直方向土壤水分运动较前期减弱。整体来看,P1.2、P0.9处理蓄水保墒效果较好（P<0.05）。沟灌灌水定额较小、盐分淋洗效果较差,且受土壤蒸发及地下水补给作用,因此造成根系层盐分累积。覆膜和秸秆覆盖处理均能有效抑制盐分聚集,P1.2和P0.9处理生育末期的土壤含盐量较初始含盐量增幅较小,分别为14.10%和24.74%。P0.9和DM处理产量和水分利用效率较CK分别提高20.01%、25.46%和11.32%、15.29%,增幅较大;过量秸秆覆盖造成播期土壤温度偏低,会影响玉米出苗,P1.2处理玉米产量和水分利用效率较DM处理略有降低,但差异不显著（P>0.05）。采用主成分分析法对沟灌秸秆覆盖下土壤保墒抑盐效果、玉米出苗、产量以及水分利用效率等因素进行综合评价,初步确定适宜的沟灌秸秆覆盖模式,建议采用0.9~1.2kg/m 2 的垄背秸秆覆盖量代替常规地膜覆盖,以减小地膜残留带来的环境污染。本研究可为灌区农业栽培提供一定借鉴。     

陇东旱塬覆膜玉米产量和氮肥利用率对秸秆还田与减氮的响应

为探索秸秆还田与减氮对旱地覆膜玉米(Zea mays)产量、土壤氮素形态及氮肥利用率(NUE)的影响,开展了连续5年的玉米连作定位试验,处理包括常规施氮(225 kg·hm-2, F)、秸秆还田(9 000 kg·hm-2, TS)、F+TS、80%F+TS、60%F+TS和不施肥+不还田(CK)。结果表明：与F+TS处理相比,80%F+TS处理显著提高玉米产量(P <0.05),表现为第2年增产率最高达22.1%,第3年开始增产率逐年降低;而60%F+TS处理前3年增产,第4年增产率减少,甚至减产。5年累积产量显著增加6.8%(P <0.05)。同时,80%F+TS处理显著提高表层(0-20 cm)土壤碱解氮含量,显著降低有机质和硝态氮含量(P <0.05),全氮含量无显著变化(P> 0.05),但显著降低了深层(20-40 cm)土壤全氮和硝态氮含量,显著增加有机质和碱解氮含量,而且80%F+TS处理也显著提高了氮肥利用率,2019和2020年较F+TS处理分别提高了23.7%和22.1%(P <0.05)。因此,秸秆还田9 000 kg·hm-2替代...     

热风干制温度对枣果微观组织结构的影响

为了研究热风干制温度对枣果微观组织结构的影响,该试验选用不同温度(35、40、45、50、55℃)热风干制枣果,利用石蜡切片、显微成像技术获得了热风干制过程中不同含水率条件下果肉细胞、空腔等结构参数的分布曲线,借助分布曲线的偏度、峰度(以鲜枣为参照)描述了微观结构参数在热风干制过程中的变化趋势,并建立了微观结构参数(果肉细胞、空腔横截面的面积比、周长比及当量直径比)与宏观干燥参数(水分比)的拟合方程。结果表明,利用微观结构参数分布曲线的偏度、峰度可较好地描述不同温度干制过程中细胞、空腔整体的变化趋势;干制过程中随着含水率的降低,果肉细胞、空腔结构参数的变化趋势均不具有一致性或连续性;不同温度相比之下,低温、高温干制过程对果肉细胞形态的改变均有较大影响,且高温(55℃)条件影响更大;不同温度热风干制过程中,由果肉细胞结构改变所引起的空腔塌缩和扩增同时存在,高温(55℃)条件对空腔的扩增、塌缩影响较大。果肉细胞,空腔结构参数比与水分比之间关系可用非线性模型描述(R2≥0.7283,Std≤25.1682%),模型可预测在不同温度热风干制过程中细胞、空腔随含水率的变化情况,研究结果可为热风干制新工艺的开发提供参考。     

黄瓜叶片衰老过程中脂滴的原位降解和液泡内降解

对黄瓜不同发育阶段叶片中的脂滴进行超微观察,以期了解衰老叶内脂滴降解的场所。结果表明,衰老叶片中部分质体小球在叶绿体内降解,降解先从小球一侧开始,向另一侧推进。衰老叶片含有胞质脂滴,有些胞质脂滴紧贴叶绿体,显示其发生与叶绿体密切相关;有些胞质脂滴与液泡密切接触,并向液泡内转运,进入液泡后发生降解。显然,黄瓜叶衰老不仅引起脂滴在液泡内降解,也引起脂滴在叶绿体内原位降解,证明液泡并不是脂滴降解的唯一场所。     

5′UTR序列对DR5GUS基因瞬时表达的影响

利用生长素响应原件(DR5)构建了DR5::GUS报告基因表达载体,并在载体构建时,对GUS的5′UTR序列进行2种设计:一种是利用载体GUS基因原有的5′UTR构建成pBI121-DR5::GUS;另一种采用植物增强表达的常用原件烟草花叶病毒(TMV)的5′端序列(Ω′)替换GUS基因原有的5′UTR序列,构建成pBI121-DR5(Ω′)::GUS。将2种载体转化根癌农杆菌后,采用烟草叶片注射浸染的瞬时表达检测法对2个载体的植物表达效果进行检测,2种载体分别转化烟草叶片2 d后,对浸染的叶盘进行GUS染色分析,pBI121-DR5::GUS的转化叶片有明显的GUS反应,而pBI121-DR5(Ω′)::GUS的转化叶片则无GUS反应。分离注射浸染部位叶盘RNA后,对GUS特异引物进行RT-PCR分析,2种转化的基因都已有效转录出RNA,但前者能翻译出相应的Ω-葡萄糖苷酸酶,后者则不能完成翻译过程,说明Ω′序列的引入并未有效提高GUS基因的表达,反而抑制了mRNA的翻译。     

不同基因型谷子叶片衰老的研究

以谷子品种‘05-61'和‘金谷3号'为材料,研究不同基因型谷子开花至成熟期叶片的叶绿素含量、酶促防御系统的保护酶SOD、CAT活性和MDA积累量的动态变化规律.结果表明,两个参试品种各功能叶片的叶绿素含量,SOD、CAT等保护性酶活性呈由高到低的变化趋势,MDA含量随着叶片的衰老而升高;与‘金谷3号'谷子相比,‘05-61'叶片防御活性氧毒害的保护酶活性高且下降缓慢,丙二醛含量低且增长缓慢,在籽粒灌浆中后期表现更为明显.研究认为,在旱作农业生产中,延缓叶片衰老,对促进糜子籽粒充实,提高谷子产量和品质具有重要作用.     

古蔺野生大茶树资源叶表型多样性研究

[目的]明确古蔺野生大茶树资源的叶表型多样性。[方法]对古蔺县139份野生大茶树资源(7个天然居群)叶片18个表型性状遗传多样性进行分析。[结果]野生大茶树资源叶片性状变异丰富,变异系数在4.42%~24.28%,其中各性状在各居群间的变异系数最大值均超过10.00%,多样性指数在0.826 1~5.194 7(其中,Simpson指数在0.826 1~1.000 0,Shannon-Weaver指数在2.413 1~5.194 7);对18个叶片表型性状进行主成分分析,前6个主成分叶面积、叶缘、叶片宽度、叶面、叶色、叶身累计贡献率达74.65%;UPGMA聚类分析结果显示,7个居群亲缘关系较近,在遗传距离2.290 0处,7个居群可分为4大类,其中居群2与居群7的遗传距离最大,为3.966 2,居群4与居群5之间的遗传距离最小,为1.932 9。[结论]该研究结果为茶树优异种质资源的收集保存、良种选育及开发利用提供了参考。     

西藏青稞灌溉定额的空间分布规律

西藏地区灌溉定额等试验数据有限,因此,基于少量实测数据,计算分析作物净灌溉定额及其空间变化规律,扩展有限数据的使用范围具有十分重要的意义。基于拉萨站实测的青稞作物系数,采用FAO提出的作物系数修正方法,得到西藏4个农业分区中代表站的青稞作物系数值。基于青稞种植区共28个站点的气象资料及4个分区的青稞作物系数及土壤水分参数等资料,采用土壤水量平衡原理计算得到28个站的青稞灌溉定额长系列值。采用克里金插值法得到西藏青稞不同水文年型灌溉定额及其主要影响因子的等值线图,分析了青稞灌溉定额的空间变化规律及其与主要影响因子的关系。结果表明,从西北到东南,青稞灌溉定额呈现逐渐减小的变化趋势,其等值线总体呈带状分布特点,并且等值线与经线趋于平行。青稞灌溉定额随着降雨量增加而降低,随气温及ET0增加而增加。     

地理加权回归模型结合高光谱反演盐生植物叶片盐离子含量

快速、无损地估算盐生植物叶片盐离子含量在植物生长监测、耐盐植物筛选和土壤盐渍化监测等方面有实用价值。该研究以新疆艾比湖保护区内盐生植物为研究对象,通过分析植物叶片盐离子(K~+、Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+))含量与冠层高光谱数据的光谱变换和二维植被指数(比值型植被指数(ratiovegetationindex,RVI)、差值型植被指数(difference vegetation index,DVI)、归一化型植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI))的相关性选取特征波段,构建基于地理加权回归模型(geographically weighted regression,GWR)的叶片盐离子含量估算模型,并与BP神经网络模型(back propagation neural network)进行对比,研究基于GWR模型估算干旱区盐生植物叶片盐离子的可行性。结果表明,选取特征波段集中表现在红及短波红外波段:K~+含量在反射率倒数的对数选取的红光区域内波段使用GWR估算效果最佳;Na~+的特征波段在光谱变换下集中于短波红外区域,二维植被指数集中在近红外、短波近红外及黄、橙、红区域,各种波段选取下GWR对Na~+的含量估算均有较好效果,但反射率对数的一阶估算效果最好;Ca~(2+)含量在反射率平方根的一阶微分下选取的短波红外波段通过GWR模型估算效果最好;Mg~(2+)含量在DVI选取的位于红光区域特征波段估算效果最佳,但使用GWR模型对Mg~(2+)的估算精度不及BP模型。分析基于GWR盐离子模型估算模型发现,含量较高的离子估算效果更好,K~+、Na~+的模型精度优于Ca~(2+)、Mg~(2+)。在使用GWR模型估算植物叶片盐离子含量时,特征波段均指向红及短波红外波段,符合植被光谱机理的响应。