偃麦草优良无性系及其光合特性日变化规律研究

多年来利用优良单株选择法对采自新疆天山北坡的野生偃麦草开展无性系的选育研究,经过两次单株选择,初步选育并确定了生态生物学性能稳定、生产潜力大的偃麦草优良无性系。以原始群体为对照,开展了分蘖时期叶片单位面积的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、水分利用率(WUE)、光能利用率(LUE)等光合生理特性日变化规律的研究。研究结果显示,无性系和对照的Pn、Tr、Gs、Ci和WUE均呈现较一致的“双峰型”变化趋势,且存在明显的“光午休”现象,而LUE日变化进程表现为“U”字型。无性系的Pn、Tr、Gs、WUE出现第一次高峰的时间均在100∶0左右,而出现第二次高峰时均较对照由160∶0提前到140∶0左右。     

北京市畜禽及其产品生产用水评价

通过对北京市主要养殖区(县)100家养殖场进行抽样调查,采用虚拟水的理论和方法,计算出北京市主要畜禽及其产品虚拟水含量、畜禽产品虚拟水总量及其构成。结果表明,奶牛虚拟水含量(41.9 m3/kg)远远高于其他畜禽,肉鸡最小(2.1 m3/kg);畜禽产品虚拟水含量则以牛肉最高(6.9 m3/kg),牛奶最低(0.7 m3/kg);2005—2009年北京市畜禽产品虚拟水总量平均为24.6×108m3/年,其中本地水资源消耗量占26.2%,通过饲料等形式输入的外部水资源占到73.8%。基于此,实施虚拟水战略,尽可能减少本地水资源的消耗量,适当调整养殖业结构将有利于实现北京市农业水资源的可持续利用,并为区域农业进一步挖掘节水潜力提供理论依据。     

我国多熟种植制度新进展

现代多熟制在挖掘高产潜力和实现种植业多元化，高效化等方面起着重要作用本文概括性地我国近年来多熟种植生产实践与试验研究的新进展进行了总结，并提出了多熟制进一步发展面临的新问题。     

土地当量比(LER)的计算校正探讨

针对目前运用土地当量比(LER)定量评价不同种植模式下土地利用率过程中仅仅依靠作物产量进行计算所存在的弊端，提出了以作物产值、产品燃烧热或能值三种指标计算土地当量比(LER)从而衡量不同种植模式下土地利用率大小的校正方法。     

喷施新型腐植酸对谷子籽粒产量和品质的影响

为探究灌浆初期喷施新型腐植酸对谷子产量和品质的影响,以清水喷施为对照（NC）,设置腐植酸低（0.75 L/hm², 600×,LC）,中 （3.75 L/hm², 120× ,MC）,高（7.50 L/hm², 60× ,HC）3个浓度梯度,在谷子灌浆初期喷施于叶面,测定产量、穗部性状以及籽粒蛋白质、氨基酸、脂肪、碳水化合物、直链淀粉、黄色素、总黄酮、多酚等多个指标,分析谷子产量及营养品质的变化。结果表明：1） 灌浆初期叶面喷施新型腐植酸可以通过增加千粒重来增加产量,各处理的谷子产量增加幅度由高到低为HC>MC>LC>NC,MC和 HC处理分别比NC增产18.5%和19.4%,谷子增产的最适新型腐植酸浓度介于60~120 ×。2） 灌浆期喷施新型腐植酸可改善谷子籽粒品质,显著提高蛋白质、氨基酸、黄色素、多酚含量（P<0.05）。3）通过主成分分析对不同处理的多个品质指标进行综合分析,总得分由高到低为MC>LC>HC>NC,中浓度（3.75 L/hm², 120×,MC）处理对品质提升效果最好。综上,叶面喷施新型腐植酸可以提升谷子产量,改善籽粒品质,中浓度处理综合表现最好。     

耕作方式对华北冬小麦.夏玉米周年产量和水分利用的影响

在冬小麦季设置秸秆不还田翻耕(CT)、秸秆还田翻耕(CTS)、秸秆还田旋耕(RTS)和免耕秸秆覆盖(NTS)4种处理,研究耕作方式对华北小麦-玉米两熟区作物周年产量和水分利用的影响。结果表明:耕作方式对当季冬小麦产量和水分利用影响显著,对夏玉米产量和水分利用影响不大,但秸秆还田提高了夏玉米产量。RTS、CTS、CT 3个处理小麦季产量差异不显著,而NTS由于有效穗数不足,产量显著低于其他处理;与CT相比,NTS周年产量平均减产5.13%,RTS增产2.69%,CTS增产2.33%。耕作方式对当季小麦土壤水分含量影响大,而对后茬夏玉米土壤水分含量的影响较小。NTS提高了小麦季土壤水分含量,增加了土壤储水量,与CT相比,0~60 cm土壤储水量2010年和2011年分别增加39.07 mm和26.65 mm。从耗水构成来看,土壤水在冬小麦耗水中所占比例最大,其次为灌水和降水;而夏玉米耗水以降水为主,且降水中有一部分转化为土壤水储存起来。NTS提高了冬小麦季土壤储水量,降低了土壤水分的消耗,冬小麦季耗水最少。与CT相比,NTS小麦季平均节水22.40 mm,周年耗水量也以NTS最少;但NTS冬小麦产量降低导致其小麦季和周年水分利用效率均最低。从作物周年产量和水分利用的角度来看,如何提高免耕秸秆覆盖小麦季产量,进而提高周年产量,发挥其节水优势,是该耕作模式在华北地区冬小麦?夏玉米两熟区推广应用亟需解决的关键问题。     

膜下滴灌对风沙土盐分变化和棉花产量的影响

通过大田试验研究了北疆地区膜下滴灌对风沙土盐分变化和棉花产量的影响.结果表明:棉花全生育期膜下滴灌处理0-100 cm土层平均含盐量以滴头处最低.棉花窄行间次之,膜间最高.随着滴灌定额的增加,0-100 cm土层土壤盐分含量下降,且各部位土壤含盐量差异变小.滴灌量2 850 m3/hm2的处理膜内滴头处土壤脱盐明显,但棉花窄行间、膜间明显聚盐,平均积盐率12.90%;滴灌量3 900 m3/hm2的处理膜内滴头下、棉花窄行间脱盐效果好于膜间,平均脱盐率11.88%;滴灌量4 950 m3/hm2的处理不同部位土壤盐分淋洗效果均较好,平均脱盐率34.03%;灌水量4 950 m3/hm2的沟灌处理棉花行间的土壤盐分含量高于沟底,平均积盐率为25.68%.膜下滴灌各处理棉花产量比沟灌分别增加13.63%,37.65%和22.66%,水分利用效率分别增加89.18%,71.63%和23.05%.     

近60年河北省冬小麦干旱风险时空规律

干旱是造成作物减产的主要自然灾害,开展作物干旱成因机制和时空特征研究,对于稳定区域粮食生产有重要意义。本研究基于河北省内18个国家标准气象站点1958—2016年的长时间序列观测资料,采用水分亏缺指数(CWDI)作为干旱评价指标,分析了近60年来河北省冬小麦的干旱风险时空格局;通过CWDI对不同气象因子的敏感性分析,进一步探究了冬小麦干旱的成因机制。研究表明,冬小麦生育期需水量和干旱风险呈先增后减再增加的特征,在拔节–抽穗阶段的干旱风险最高,其次是抽穗-成熟阶段。冬小麦全生育期间干旱等级以重旱和特旱为主,特别在其产量形成的关键生长中后期,河北省东南部黑龙港地区面临较高的旱灾风险。冬小麦干旱受降水、气温、湿度等多种因素的影响,其中影响最大的是降水;气温是影响冬小麦生育后期干旱程度的关键因子,伴随近几十年气候变化冬小麦生长期内温度明显升高,将增加冬小麦生长期的耗水量和灌溉需求。本研究揭示了气候变化影响下河北省冬小麦干旱风险的时空演变规律,识别出了干旱灾害的高风险区和关键生育期阶段,可为优化冬小麦灌溉管理和农田防灾减灾提供参考依据。     

基子水分敏感指数的作物水分生态适应性评价

作物与水分的关系受到越来越多的关注.对作物水分生态适应性的科学评价有利于为制定合理的节水灌溉制度、确定适宜的灌水定额、作物布局以及种植结构调整提供依据.评价作物水分生态适应性应体现水分与作物产量的关系,基于这样的考虑.引入作物水分敏感指数(λi)的概念,并将其与作物各生育时期需水量、有效降水量合理地联系起来,计算出作物水分生态适应性度(WEAJ),以此为依据评价了北京地区冬小麦、夏玉米的水分生态适应性.结果表明:冬小麦、夏玉米的水分生态适应度分别为0.374和0.594,夏玉米的水分生态适应性强于冬小麦.评价体系综合反应了作物需水耗水特征、作物生育期内降需水平衡特征及水分与作物产量的关系,方法科学合理,适用于其他地区和作物.     

膜下滴灌对加工番茄水分利用效率与品质的影响

在新疆石河子研究了膜下滴灌对加工番茄耗水特征、水分利用效率和品质的影响。结果表明,膜下滴灌处理番茄总耗水量较常规沟灌降低8.37%~59.33%,总耗水量也随滴灌量的增加而增加。膜下滴灌加工番茄耗水量以盛果期最高,开花座果期次之,成熟期和苗期最低,其日耗水强度表现出先升后降的变化趋势,总体低于常规沟灌处理。与常规沟灌相比,膜下滴灌能提高番茄果实硬度、可溶性固形物、番茄红素、Vc、可溶性酸和总糖含量以及糖酸比。从节水高产灌溉的角度考虑,当地加工番茄膜下滴灌量以6150 m3/hm2较为适宜。