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  • 2020年, 9卷, 第01期
    刊出日期：2024-06-19
      
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  • 除草剂药害的预防和消减措施研究
    张梦杰, 王洋, 杨小琴, 宋凤斌, 齐晓宁, 刘胜群, 孙露莹, 卜险峰, 王彦国
    2020, 9(01): 1-12.
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    化学除草剂的不合理使用会造成除草剂药害频繁发生,影响作物生长,降低产量,威胁食品安全,破坏生态平衡。本文综述了近年来预防和消减除草剂药害的几种有效措施,评述了各种措施的研究进展和局限性,展望了未来智能除草的发展方向。除草剂复混使用可以扩大杀草谱,减少长效残留除草剂的使用剂量,但有时也会产生拮抗作用。添加生物炭可以有效吸附土壤中残留的除草剂,但是否会对土壤和生态环境造成危害仍不确定。添加腐植酸可以有效减少除草剂残留和提高除草剂药效。施加安全剂等助剂可以保护作物种子、增强作物抗性和减少作物药害。生物除草剂能在消灭杂草的同时减少抗性杂草的出现,但研发应用任重道远。微生物降解残留除草剂受微生物种类和环境因素影响较大。抗性品种培育可以减少除草剂使用,但基因手段的安全性问题仍然备受争议。智能除草方式可以定时、定量、定位消灭杂草,提高作物安全性,减少除草剂污染。
  • 冻融作用对植物生理生态的影响
    华璐, 于晓菲, 王啟光, 丁珊珊, 王国平
    2020, 9(01): 13-21.
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    土壤冻融作用是指由于土壤温度变化而出现的反复冻结和解冻过程,是季节性冻土区和多年冻土区常见的自然现象。冻融作用不仅会影响土壤理化性质、生物地球化学循环,而且还会通过生境胁迫或土壤环境改变影响植物的生理生态过程,从而可能对冻土广泛分布地区的植被生态系统生产力产生重要影响。本文分别论述了土壤冻融作用对植物生理生态的直接和间接影响,总结了不同气候环境条件下植物物候、光合作用、细胞膜和渗透调节物质、生产力和和群落组成、根系生长等的生理生态表现,并对目前土壤冻融与植物生理生态领域存在的不足进行了分析。提出应加强冻融作用对植物生理生态的长期影响研究,并从分子生物学角度探讨其机理等研究冻融胁迫对植物影响的建议。
  • 3种寄生真菌发酵液对大豆胞囊线虫4号生理小种毒力研究
    许艳丽, 鲁建聪, 宋洁
    2020, 9(01): 22-30.
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    镰孢菌(Fusarium spp.)、厚垣轮枝菌(Verticillium chlamydosporium)和淡紫拟青霉菌(Paecilomyces lilacinus)在连作大豆田中普遍存在。本研究从大豆田土壤中分离了这3个属的真菌,实验室条件下探讨了3个属12个菌株的发酵液对大豆胞囊线虫4号生理小种胞囊、卵孵化抑制作用和对大豆胞囊线虫2龄幼虫的致死作用。结果显示,3个属12个菌株的发酵液对大豆胞囊线虫4号小种都具有抑制作用,抑制其胞囊和卵孵化,并对二龄幼虫具有致死作用。12个菌株发酵原液对胞囊孵化抑制率在50. 6%～85. 6%,对卵孵化抑制率在51. 3%～69. 7%,稀释5倍、10倍、20倍和50倍发酵液也对胞囊孵化和卵孵化也具有抑制作用。12个菌株发酵液对大豆胞囊线虫2龄幼虫均具有致死作用,原液在处理1h就开始出现致死毒性,48 h到72 h致死作用达到高峰。供试菌株中以镰孢菌的F-9菌株、淡紫拟青霉菌的P-E菌株和厚垣轮枝菌V-25菌株发酵液对大豆胞囊线虫抑制作用显著。该结果可为开发大豆胞囊线虫生防菌提供依据。
  • 大豆灰霉病和黑斑病拮抗菌株的筛选和鉴定
    吉丽, 田磊, 卢宝慧, 田春杰
    2020, 9(01): 31-39.
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    生物防治病虫害是当前农业可持续发展的重要方向之一。大豆灰霉病(Botrytis cinerea)和黑斑病(Alternaria tenuissima)是大豆上的主要病害,为了控制灰霉病和黑斑病对大豆的危害,通过生物防治的方法,采用土壤稀释法从江西省东乡野生稻根际土壤中分离获得64株拮抗菌,经反复筛选及平板对峙法测定菌株A2、A6、A10、F7和G6对大豆灰霉病菌和黑斑病菌有稳定拮抗作用。通过菌株发酵滤液和化学农药抑菌效果比较,菌株发酵液的抑菌率远超化学农药,其中拮抗菌的发酵滤液对灰霉病最佳抑制率达91. 7%,对黑斑病最佳抑制率在60. 9%～87. 0%之间;而灰霉病特效素和苯醚甲环唑对灰霉病和黑斑病的最佳抑制率仅为68. 0%和47. 3%。根据菌株的生理生化特征及16S r DNA分子鉴定,5株菌分别为米修链霉菌(Streptomyces misionensis)、绛红产色小单孢菌(Micromonospora purpureochromogenes)、圈卷产色链霉菌(Streptomyces ansochromogenes)、链霉菌(Streptomyces sp.)和类芽孢杆菌(Panenibacillus sp.)。本研究为大豆灰霉病和黑斑病的生防菌开发和利用提供了一定的支撑。
  • 纳米氧化锌对玉米种子萌发及根系碳代谢的影响
    孙露莹, 宋凤斌, 李向楠, 朱先灿, 刘胜群, 王洋, 齐晓宁
    2020, 9(01): 40-49.
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    作为一种纳米金属氧化物,纳米氧化锌(ZnO nanoparticles,ZnO NPs)因其独特的物理性质和较大的比表面积,逐渐在农业领域得到应用。为了探究纳米氧化锌对玉米生长的影响,设置了7个不同浓度的纳米氧化锌悬浮液(10 mg·L~(-1)、20 mg·L~(-1)、50 mg·L~(-1)、100 mg·L~(-1)、200 mg·L~(-1)、500 mg·L~(-1)和1 000 mg·L~(-1)),采用震荡浸种的方法,研究了纳米氧化锌对种子萌发及玉米碳代谢的影响。结果表明,低浓度(20 mg·L~(-1)、50 mg·L~(-1)和100 mg·L~(-1))纳米氧化锌缩短了种子发芽的时间,提高了种子的平均发芽速度,其中,浓度为50 mg·L~(-1)时,平均发芽速度最快。玉米种子的发芽率、发芽势、发芽指数及活力指数均随着纳米氧化锌浓度的升高呈先升高后降低的趋势,并在50 mg·L~(-1)时达到最高;低浓度(50 mg·L~(-1)和100 mg·L~(-1))的纳米氧化锌显著增加了根系及胚芽的生长和伸长,这有利于生物量的积累。此外,纳米氧化锌(50 mg·L~(-1))显著增加了根系己糖激酶和脲苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶活性,降低了醛缩酶活性,为种子萌发生长提供代谢产物和能量。50 mg·L~(-1)纳米氧化锌震荡浸种促进了糖酵解代谢和细胞壁的生物合成过程,有利于促进种子萌发,提高幼苗活力。
  • 荒漠绿洲灌区甜高粱“近甜1号”水肥配置及其适应栽培模式
    康建军, 赵文智, 杨荣, 周宏
    2020, 9(01): 50-60.
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    为了研究沙荒地糖用型甜高粱"近甜1号"(BJ0601)适应性以及探索其栽培技术,在河西走廊荒漠绿洲灌区开展了"近甜1号"甜高粱平地覆膜不同灌水量(4～8次,播前600 t·hm~(-2),生育期1 200 t·hm~(-2)·次~(-1))和施肥量(苗期施尿素150 kg·hm~(-2)作为基肥,生育期设置低、中和高3种施复合肥N-P2O5-K2O处理,即分别为225 kg·hm~(-2)、450 kg·hm~(-2)和675 kg·hm~(-2))耦合试验,并找出最佳的水肥需求条件;在此基础上探讨了栽培措施(平地/垄沟覆膜)和种植方式(1株·穴~(-1)、2株·穴~(-1)和3株·穴~(-1))对甜高粱生长发育、生物产量、茎秆含糖量、种子产量和质量等的影响。结果表明:甜高粱对沙荒地具有很强的适应性,灌水量为7 800 t·hm~(-2)(播前600 t·hm~(-2),生育期7 200 t·hm~(-2))、施肥量为600 kg·hm~(-2)(苗期施尿素150 kg·hm~(-2),生育期施复合肥450 kg·hm~(-2))是甜高粱平地覆膜获得高产的最佳水肥耦合条件,可使其地上生物产量鲜重和干重达80. 7 t·hm~(-2)和28. 2 t·hm~(-2),茎秆可溶性糖含量达30%以上,籽粒产量达2 053 kg·hm~(-2),本区域甜高粱全生育期的灌溉极限阈值为4 800 t·hm~(-2),高/低水肥均不利于甜高粱生物产量和种子产量的提高。在最佳水肥耦合条件下,合理的耕作措施和种植方式更有利于甜高粱生物产量、茎秆含糖量和种子产量的提高;且与平地覆膜种植方式相比,垄沟作种植效果更为明显。以最佳水肥耦合条件为标准,甜高粱平地覆膜高产栽培收获茎秆、种子、茎秆和种子双收应分别采取的株距×行距为:23 cm×40 cm的2株·穴~(-1)、1株·穴~(-1)和1株·穴~(-1)栽培模式;垄沟覆膜高产栽培应采取株距×垄宽×垄高为:23 cm×30 cm×25 cm的2株·穴~(-1)、1株·穴~(-1)和1株·穴~(-1)栽培模式。平地覆膜和垄沟覆膜的栽培技术模式能够在荒漠绿洲灌区沙荒地推广,具有广泛的应用前景。
  • 过量施肥无益于大麦甘啤7号产量和品质形成
    柳小宁, 包奇军, 张华瑜, 潘永东
    2020, 9(01): 61-67.
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    以啤酒大麦甘啤7号为参试品种,在甘肃省黄羊镇进行两年试验,设置4个施肥处理:分别为A (N285 kg·hm~(-2)+P_2O_5 285 kg·hm~(-2))、B (N 240 kg·hm~(-2)+P_2O_5 240 kg·hm~(-2))、C (N 195 kg·hm~(-2)+P_2O_5 195 kg·hm~(-2))和当地常规施肥处理D (N 150 kg·hm~(-2)+P_2O_5 150 kg·hm~(-2)),其中处理D为对照,研究了施肥量对优质高产啤酒大麦甘啤7号产量、品质和肥料利用率的影响。结果表明,随着施肥量增加,产量除了处理C较对照增产(增幅仅为1. 34%)外,其余处理均减产,而且随着施肥量增加减产幅度增大,籽粒蛋白质含量升高、千粒重和饱满度(腹径≥2. 5 mm)降低;氮素农学效率和氮肥偏生产力均降低。增量施肥不利于产量形成,降低了肥料的利用率。因此,优化施肥,控制肥料的零增长是实现甘啤7号高产优质的主要途径。
  • 盐碱胁迫下水稻籽粒中磷积累及与其他元素间的关系研究
    李景鹏, 谷亚娟, 杨福
    2020, 9(01): 68-73.
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    矿质元素如磷(P)、钾(K)、钠(Na)、钙(Ca)、镁(Mg)、铁(Fe)、锰(Mn)和锌(Zn)等是作物生长发育所必需的,其中P是作物所需的3大营养元素之一,同时作物吸收的各矿质元素之间存在一定的相关性和依存关系。在大田条件下,以吉农大511、松粳14、龙稻11及松粳12水稻品种为研究对象,分析了盐碱胁迫下不同水稻品种稻壳及糙米中的全磷(TP)含量及TP与其他矿质元素之间的关系。结果表明,盐碱胁迫显著降低了糙米中TP的含量(P <0. 05),同时也表现出品种间的差异;盐碱胁迫影响了稻壳和糙米中TP与其他矿质元素间的关系;无论盐碱还是非盐碱胁迫下对糙米中TP含量贡献最大的均为Mg元素。
  • 腐解秸秆和脱硫石膏添加对苏打盐渍土淋洗脱盐效率的影响
    廖栩, 杨帆, 王志春, 管清杰, 何明良, 安丰华, 杨洪涛, 赵丹丹, 朱文东
    2020, 9(01): 74-82.
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    苏打盐渍化土壤胶体吸附大量交换性Na~+,造成土壤团聚体崩解,粘粒分散,阻塞土壤孔隙。改良苏打盐渍土需两步:一是提供钙源替换交换性Na~+,二是排出盐分。本文研究了腐解玉米秸秆和脱硫石膏不同改良组合对苏打盐渍土淋洗脱盐效率影响。结果表明,所有改良处理均能改善土壤入渗,入渗速率大小为:脱硫石膏>脱硫石膏+腐解秸秆>腐解秸秆>对照;含脱硫石膏处理显著提高土壤饱和导水率(Ks),在短时间内腐解秸秆处理不能改善土壤导水性,在70 d后才有效果;腐解秸秆处理土壤含水率最高,材料保水性好;淋出液化学性质显示,各改良处理均能促进钠离子的淋洗;土壤化学性质显示,淋洗后各处理土壤盐分均显著下降;脱硫石膏和脱硫石膏+腐解秸秆处理与对照相比,土壤pH降低更显著;各改良处理土壤可溶性钠离子含量显著低于对照,并且土壤中可溶性钙镁等二价阳离子显著高于对照;各改良处理土壤钠吸附比(SAR)均显著低于对照组。
  • 盐渍土土壤溶液1.43GHz复介电常数计算模型的构建与检验
    宫燕, 刘宝江, 宋开山
    2020, 9(01): 83-93.
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    土壤中的可溶性盐离子是限制作物生长的因素之一,土壤复介电常数是测定土壤可溶性盐的一个重要指标。本文利用谐振腔技术,测量了4种电解质水溶液的介电常数,给出了25℃时Na~+、Cl~-、SO_4~(2-)、CO_3~(2-)和HCO_3~-5种离子的复影响因子。利用各离子的复影响因子,可以将计算溶液介电常数实部的Collie介电模型直接用于计算土壤溶液的复介电常数。为了检验模型的准确性,本文还模拟配制了氯化物型、硫酸盐型和苏打型共41种多离子的土壤溶液,并用单一的电解质NaCl、Na_2SO_4和NaHCO_3水溶液的影响因子来分别替代复杂的氯化物型、硫酸盐型和苏打型盐渍土土壤溶液的复合影响因子。将改进后的Collie介电模型计算介电常数值与模拟配制的41种土壤溶液的测量结果进行相关性分析t检验,其P均为0. 85以上(大于0. 05),无显著性差异,两组数据获得了很好的一致性。因此,本研究结果对于建立微波遥感监测盐渍土壤和盐湖水体的盐度的介电模型奠定了坚实的物理基础和实用基础。
  • 基于最适空间插值的崇州市典型农田土壤重金属污染特征分析与评价
    袁宏, 赵利, 薛勇
    2020, 9(01): 94-101.
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    以崇州市典型农田为研究对象,运用地统计学分析方法和最适空间插值理论模型,调查与分析了研究区土壤重金属污染状况与特征,并运用加权内梅罗指数评价进行了土壤环境质量评价。结果表明:(1)研究区农田土壤As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn平均值均超过了四川土壤背景值(1990年),其中Cd最为严重,Cd平均值(0. 42 mg·kg~(-1))达到背景值的5. 32倍;(2)对照《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB15618-2018)中农用地的风险筛选值,研究区农田土壤存在As、Cd污染风险,超过污染风险筛选值的样品数分别达到了样品总量的4. 0%、42. 0%,但是,8项重金属均未超过风险管制值,说明研究区土壤重金属状况对农产品质量安全、农作物生长或土壤生态环境存在风险;(3)经过变异函数拟合,研究区农田土壤As、Cd的最适模型分别为指数模型、高斯模型,经过空间插值分析和质量评价表明,研究区大部分区域处于警戒线和轻度污染等级风险水平。