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  • 2016年, 5卷, 第04期
    刊出日期：2024-06-19
      
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  • 宽窄行种植方式对生育后期玉米叶片衰老的影响
    王洋, 齐晓宁, 刘胜群, 宋凤斌, 朱先灿, 卜险峰
    2016, 5(04): 211-214.
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    生育后期是玉米产量形成的关键时期,但此时叶片的衰老会影响产量,延长生育后期叶片的有效光合功能,对玉米产量形成十分重要。适宜的种植方式可延缓玉米叶片的衰老。此研究在吉林省玉米种植区,探索东西垄向和南偏西20°的垄向条件下的均匀垄(65 cm)和宽窄行(160 cm+40 cm)的种植方式对生育后期玉米穗位叶的与光合和衰老有关的生理指标的影响。研究结果显示,南偏西20°的垄向的宽窄行种植方式下,生育后期玉米穗位叶的SPAD读数和非结构性碳水化合物含量高于常规均匀垄种植方式。南偏西20°的垄向常规均匀垄的穗位叶的脯氨酸含量高于宽窄行。南偏西20°的宽窄行种植方式的穗位叶的超氧化物歧化酶(Superoxidedismutase,SOD)活性和过氧化物酶(Peroxidase,POD)活性较常规均匀垄的高。因此在吉林省德惠市玉米种植区内,宽窄行种植方式有利于延缓生育后期玉米功能叶片的衰老。
  • 氮肥减施对黄淮海地区麦田温室气体排放的影响
    李新华, 朱振林, 董红云, 杨丽萍, 张锡金, 郭洪海
    2016, 5(04): 215-222.
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    为探讨玉米秸秆还田条件下,氮肥减量施用对黄淮海区域小麦田温室气体排放的影响,通过田间试验,以农民传统施氮量作为对照(CK),研究了不同氮肥减量施用条件下(比农民传统施氮量减少10%(N_1)、20%(N_2)、30%(N_3)和40%(N_4)),麦田温室气体排放量和排放强度的变化。结果表明,不同氮肥减量施用条件下,温室气体(CO_2、N_2O和CH_4)排放通量均具有明显的季节变化。氮肥减量施用显著降低了CO_2和N_2O的排放量,但对CH_4排放量影响不显著。不同氮肥减量施用条件下,CO_2和N_2O的排放量大小分别为CK>N_1>N_2>N_4>N_3和CK>N_1>N_2>N_3>N_4,且不同处理间差异显著(p<0.05)。与CK相比,N_1、N_2、N_3和N_4处理的CO_2排放量分别降低了4.9%、18.7%、36.5%和31.2%;N_2O的排放量分别降低了21.9%、32.5%、40.4%和53.5%,并且氮肥使用量与N_2O排放量间存在显著正相关关系(r=0.939p<0.05)。不同氮肥减量施用条件下,CH_4吸收量的大小为N_2>CK>N_4>N_3>N_1,但不同处理间差异不显著(p>0.05)。氮肥减量施用显著影响麦田温室气体排放强度(Greenhouse Gas Intensity,GHGI),表现为CK>N_1>N_2>N_4>N_3,且CK与不同处理间差异显著(p<0.05)。与CK相比,N_1、N_2、N_3和N_4处理的GHGl分别降低了7.7%、11.5%、34.6%和19.2%。氮肥施用量比农民传统施氮量减少10%~30%,小麦产量间无显著差异(p>0.05)。从环境和经济效益综合考虑出发,推荐氮肥最佳用量为210 kg·N·hm~(-2)(比农民传统施氮量减少30%)。在该施肥量条件下,小麦产量稳定,且温室气体排放强度最低。该研究结果可为黄淮海区域建立合理的施肥制度提供基础数据。
  • 作物防御UV-B辐射伤害的机理
    李彦生, 金剑, 王光华, 刘晓冰
    2016, 5(04): 223-233.
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    自上世纪80年代中期发现南极"臭氧洞"及平流臭氧层耗竭现象以来,有关UV-B影响生物和生态系统的研究逐渐成为气候变化研究关注的热点之一。过去40年里,针对UV-B增加对作物的潜在影响,研究者们展开了大量深入细致的研究。研究发现,自然和增强的UV-B降低作物产量的幅度一般不会超过20%,这种有限的产量损失反映了作物自身特有的防御UV-B损伤的机制。本文从植(作)物对UV-B辐射增强表现的4个层次,即植物形态、生理、生物化学和分子水平变化的光形态建成和胁迫响应,对作物防御UV-B辐射伤害的可能机制予以综述,并提出了今后需要注重研究的几个方向,旨为抗UV-B育种和农艺措施制定提供具有现实价值的信息和理论依据。
  • 不同茬口无土栽培基质水浸液对西葫芦幼苗生长及光合特性的影响
    张文斌, 许耀照, 陈修斌
    2016, 5(04): 234-239.
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    文章研究不同茬口的无土栽培基质水浸液对作物生长的影响,旨为无土栽培基质循环利用提供依据。通过分析无土栽培迎茬基质水浸液(Y1)、连茬2 a基质水浸液(Y2)、连茬3a基质水浸液(Y3)和蒸馏水(CK)处理下西葫芦幼苗生长和生理参数的变化特征,探讨了不同茬口无土栽培基质水浸液对西葫芦幼苗生长和光合特性的影响。结果表明:与CK相比Y1处理西葫芦幼苗的株高、地上部鲜/干重、地下部鲜/干重、根冠干重比、叶绿素a、叶绿素b、叶绿素(a+b)、叶绿素a/b、气孔导度(Gs)、净光合速率(Pn)、瞬时水分利用效率(WUE)、瞬时羧化效率(CE)和瞬时光能利用率(LUE)等都明显增加;Y2和Y3处理西葫芦幼苗的地上部鲜/干重、地下部干重、叶绿素a/b,蒸腾速率(Tr),Gs和细胞间隙CO_2浓度(Ci)等明显降低;Y3处理西葫芦幼苗的根冠干重、Pn、CE和LUE依次降低了33.3%、20.9%、11.1%和16.6%,且不同茬口间处理差异达显著水平(p<0.05)。由此可见,连茬3a后无土栽培基质可抑制西葫芦幼苗生长,并能降低其叶片的光合生理特性。
  • 减量化施肥对大豆和玉米产量及效益影响
    陆欣春, 韩晓增, 邹文秀, 臧静淑, 王丽娟, 杨勇, 王艳冰, 倪凤君
    2016, 5(04): 240-247.
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    为明确黑土耕地生产力、施肥情况及肥料利用率状况,本研究在逊克、爱辉、北安、海伦和巴彦进行大豆、玉米减量化施肥试验,结果表明,不施肥大豆产量为1 370kg·hm~(-2)~3 586kg·hm~(-2),变异系数达35%,2014年施肥大豆增产2%~45%,仅爱辉达到显著增产,大豆氮磷钾肥利用率偏低,分别为13.7%~20.9%、5.1%~10.5%、8.0%~20.4%2015年爱辉、逊克、北安施肥处理(NPK、N_2PK和N_2P_2K)均比对照显著增加了大豆产量,然而除爱辉外,与NPK相比增施肥料处理(N_2PK和N_2P_2K)对大豆产量及经济效益增加不显著,单一肥料经济效益氮肥高于钾肥和磷肥,其中磷肥为负效益,大豆N_2PK(N61.5kg·hm~(-2),P_2O_569kg·hm~(-2),K_2O46kg·hm~(-2)处理获得经济效益最高。施肥后玉米增产幅度更高,可达32%~148%,但不同施肥处理间玉米产量差异不显著,增施肥料未能继续增加玉米产量,玉米施磷肥经济效益高于氮肥和钾肥。总之黑土区北部大豆施肥量可减少25%,主要降低磷肥和钾肥施用量,建议为N 60 kg·hm~(-2)P_2O570 kg·hm~(-2),K_2O40 kg·hm~(-2),玉米施肥可减少30%,主要降低氮肥和钾肥施用量,建议为N 150 kg·hm~(-2)P_2O_560 kg·hm~(-2),K_2O 40 kg·hm~(-2)。
  • 玉米品种Cd富集差异研究
    王民炎, 王爱云, 贺喜全, 刘琳, 郭小丹, 周韬, 张蝶
    2016, 5(04): 248-254.
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    Cd是农田土壤主要的污染物质之一。本研究以13个玉米品种为试验材料,进行田间试验,研究了不同玉米品种对Cd富集的差异及Cd对玉米品种生物量和产量的影响。研究结果表明:不同玉米品种的生物干重和产量差异显著(p<0.05);不同玉米品种的茎叶和籽粒Cd含量差异显著(p<0.05),差异表现为茎叶>籽粒,根据GB13078-2001饲料卫生Cd中的限量标准(≤0.05 mg·kg~(-1)),茎叶Cd含量超标率为7.69%,而根据GB2762-2012食品卫生Cd中的标准(≤0.1mg·kg~(-1)),籽粒中Cd的含量全部达标;不同玉米品种植株富集能力和籽粒转运能力差异显著(p<0.05),从茎叶到籽粒富集Cd的能力较弱。筛选出的玉米品种先玉335、登海669可在湖南省中、低度土壤Cd污染地区推广种植,品种登海605、纪元101、湘农玉13可供作物修复方面的品种研究。
  • 湘东丘陵区不同母质发育底土的土壤微生物商
    魏亮, 盛浩, 潘博, 刘广花, 宋迪思
    2016, 5(04): 255-260.
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    土壤微生物商(土壤微生物生物量碳和有机碳的比值:MBC/SOC)常作为表土有机碳和肥力变化的敏感指标,但能否应用于不同母质发育的底土仍有待验证。通过选取湘东丘陵区3种母质发育的土壤(花岗岩红壤、酸性紫色土和第四纪红土红壤),挖掘土壤剖面采集土壤样品深至母质/母岩层,研究不同母质发育底土的微生物商分布和差异。结果表明,3种母质发育土壤SOC和MBC含量随剖面加深而降低,但微生物商在某些深层底土层(淀积层、母质层)升高。在酸性紫色土和花岗岩红壤底土层,微生物较易利用的溶解性有机碳(DOC)含量也出现升高现象。底土DOC/SOC的升高可部分解释微生物商的剖面分布规律。土壤MBC含量与SOC、DOC含量均呈显著正相关关系,但MBC含量与DOC含量关系更为密切。在湘东丘陵区,微生物商无法指示不同母质发育底土的SOC和肥力差异,评价底土的肥力质量还需综合考虑SOC、MBC含量等其他土壤指标。
  • 秸秆还田与作物氮素利用关系研究
    谢志煌, 李彦生, 于镇华, 刘俊杰, 王光华, 刘晓冰, 金剑
    2016, 5(04): 261-268.
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    秸秆还田改善土壤化学性质,并为作物提供养分,进而可减少化肥施用量。开展还田秸秆的氮素转化、量化秸秆的供氮能力,以及作物对秸秆氮素的利用情况等方面的研究对于全面评价秸秆还田效果是必不可少的。文章综述了秸秆还田对氮素循环和共生固氮的影响,总结了作物对秸秆氮素的利用率,以及~(15)N示踪技术在秸秆还田后的氮素转化研究中的应用。提出今后应加强典型土壤上秸秆氮转化及作物利用秸秆氮的研究,尤其是大豆共生固氮与秸秆氮利用的关系,重点解析作物根际效应对秸秆氮矿化的影响。
  • 5种茄果类蔬菜氮素经济效益最佳施用量研究
    马兰, 潘艳花, 蒋海亮, 秦嘉海
    2016, 5(04): 269-276.
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    在甘肃张掖市连续种植6~11年的日光温室内,采用田间小区试验方法,研究了5种茄果类蔬菜氮素经济效益最佳施用量。结果表明:氮素施用量与西葫芦、黄瓜、茄子、辣椒和番茄产量呈显著的正相关关系,相关系数分别为0.8388、0.8812、0.8044、0.8418和0.9058;随着氮素施用量梯度的增加,茄果类蔬菜产量在增加,但边际利润和单位氮素增产量则随氮素施用量梯度的增加而递减,出现了报酬递减律。经回归统计分析,西葫芦、黄瓜、茄子、辣椒和番茄氮素经济效益最佳施用量分别为450 kg·hm~(-2)、360 kg·hm~(-2)、240 kg·hm~(-2)、420 kg·hm~(-2)和480 kg·hm~(-2)时,理论产量分别为129.7 t·hm~(-2)、96.2 t·hm~(-2)、82.5 t·hm~(-2)、69.3 t·hm~(-2)、105.7 t·hm~(-2),统计分析结果与田间试验结果基本吻合。