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  • 2020年, 9卷, 第02期
    刊出日期:2024-06-19
      

  • 全选
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  • 赵怀玉, 林鸿宣
    2020, 9(02): 103-113.
    随着工业化的快速发展,土壤盐碱化的问题严重制约着作物的产量及种植范围,成为阻碍农业发展亟待解决的问题。植物的盐碱胁迫主要是指土壤中的中性盐以及碱性盐离子对植物的生长发育过程中产生不利影响的一种非生物胁迫。盐碱胁迫与碱胁迫都会改变植物体内外的渗透平衡,引起离子毒害与氧化毒害等,p H所形成的碱胁迫危害往往大于中性盐所造成的危害,碱胁迫会改变植物体内的p H,并降低植物对营养元素的吸收、特别是可溶性铁。本文总结了盐碱胁迫对植物的危害,植物对盐碱胁迫的感知,通过活性氧(ROS),SOS途径,多种植物激素,表观修饰等一系列方式来响应并适应环境的盐碱胁迫,最终降低盐碱胁迫对植物的危害以及植物响应盐胁迫与碱胁迫过程中存在的共同分子机制。
  • 景宇鹏, 林春野, 赵沛义, 李秀萍, 赵强, 刘宇杰, 刘梅, 妥德宝, 王丽君, 杨晓
    2020, 9(02): 114-125.
    在内蒙古河套灌区重度盐渍化土壤上种植湖南稷子、田菁、高丹草、草木樨、燕麦5种植物,研究其对盐渍化土壤的生物改良效果。结果表明:5种植物均能不同程度降低土壤容重,增加土壤孔隙度,且土壤容重降幅与对照差异显著。与对照相比,种植田菁、湖南稷子、高丹草土壤容重分别下降4. 1%、3. 4%、4. 1%,土壤总孔隙度分别增加5. 9%、4. 0%、3. 8%,毛管孔隙度分别增加7. 1%、5. 9%、4. 2%。5种植物均能有效降低土壤盐碱化程度,提高土壤肥力水平,其中,种植田菁、高丹草、湖南稷子耕层土壤全盐、碱化度下降较为显著,土壤全盐分别下降了15. 8%、18. 8%、15. 0%,碱化度分别下降28. 6%、28. 6%和26. 1%;种植田菁提高土壤养分含量最为显著,土壤有机质、全氮、解氮、速效磷、速效钾分别提高了65. 4%、68. 4%、43. 9%、43. 6%、36. 4%。改良效果依次为:田菁>高丹草>湖南稷子>草木樨>燕麦,建议在河套灌区重度盐渍化土壤上生物治理模式以种植田菁为主,湖南稷子和高丹草为辅。
  • 李冠男, 黄立华, 黄金鑫, 张海英, 杨靖民
    2020, 9(02): 126-135.
    针对我国东北松嫩平原西部苏打盐碱地大规模开垦种稻过程中稻米品质较差的实际问题,开展了水稻结实初期不同叶面肥喷施对稻米品质影响的田间试验研究。试验在正常氮磷钾肥料施用基础上,进行不施叶面肥对照(CK)、锌铜叶面肥调控(ZC)、镁素叶面肥调控(MG)、微生物叶面肥调控(MF)、微生物+镁素叶面肥调控(MF-MG)和微生物+锌铜叶面肥调控(MF-ZC) 6种处理。结果表明,5种不同叶面肥喷施处理均显著提高了稻米加工、营养和食味品质,其中ZC和MG的综合表现较好,MF处理部分降低了稻米的外观品质,MF-MG和MF-ZC组合处理的效果略低于ZC或MG的单独处理。综合来看,盐碱地稻田短期内微量元素配合微生物菌剂调控稻米品质提升效果不理想,微量元素单独调控是提升盐碱地稻米品质的重要措施。
  • 林春野, 刘希涛
    2020, 9(02): 136-140.
    以色列自然淡水资源极度短缺,几十年来污水农业灌溉极为普遍。但是长期的污水灌溉已经导致钠盐在土壤中的积累,进而导致土壤结构、稳定性、导水率等物理性质和肥力的下降。1993年-2011年,污水等高盐水灌溉导致以色列土壤钠吸附比从6升高到9,升高了近50%。因此本世纪初发展了污水脱盐农业利用模式,以期从根本上解决污水灌溉引发的土壤盐化问题。纳滤和反渗透技术用于污水脱盐处理,处理费用比海水淡化低,具有较好的应用前景。以色列的污水处理经历了常规二级处理、三级处理及脱盐处理发展阶段,处理后的污水经过渗滤塘渗入地下储存,渗滤过程中污水得到进一步净化,农业需水时抽取该地下水灌溉,最终实现安全可持续大规模的污水农业利用。我国可借鉴以色列的经验,在淡水资源短缺和土壤盐碱化严重的地区,开展污水和地下咸水淡化利用研究,探讨土壤盐碱化防治的途径。
  • 郭晓丽, 何朋, 戴闪闪, 李禄军
    2020, 9(02): 141-149.
    土壤有机碳矿化是影响土壤碳循环及碳库大小的重要过程之一。冻融循环是东北黑土区初春和秋末普遍存在的自然现象,对土壤有机碳矿化有重要影响。而冻融循环条件下,土壤水分和氮素水平的变化对土壤有机碳矿化的影响还不明确。本研究以东北地区典型黑土为研究对象,采用室内模拟培养试验,设置4个处理:60%土壤田间持水量(WHC)+不添加氮、80%WHC+不添加氮、60%WHC+添加氮和80%WHC+添加氮,研究了冻融循环条件(-10~10℃)下土壤水分、氮添加及其交互作用对土壤无机氮含量、微生物量和有机碳矿化的影响。结果表明,与冻融前相比,经过19天的冻融循环后,水分和氮添加对土壤NO_3~--N含量均没有显著影响,而氮添加显著提高了土壤NH_4~+-N含量。在冻融循环条件下,土壤含水量变化对土壤微生物量碳(MBC)和微生物量氮(MBN)含量的影响并不显著;氮添加显著增加了60%WHC含水量条件下的土壤MBC含量和80%WHC含水量条件下的土壤MBN含量。在整个冻融循环期,融化期和冻结期的土壤有机碳的矿化量分别占总矿化量的54%和46%。水分添加抑制了融化期的土壤有机碳矿化作用,而氮素和水分同时添加处理显著促进了冻结期的土壤有机碳矿化。在整个冻融循环期,土壤含水量与氮添加对土壤有机碳矿化量有显著的交互影响,无论是否有氮添加,水分添加对土壤有机碳矿化均无显著影响;氮添加显著降低了60%WHC条件下的土壤有机碳矿化量,而在80%WHC条件下,氮添加对土壤有机碳矿化无显著影响。因此,土壤含水量和氮素水平对冻融循环条件下黑土有机碳矿化有重要的影响。
  • 张海晶, 王少杰, 罗莎莎, 田春杰
    2020, 9(02): 150-158.
    秸秆还田是农作物秸秆资源综合利用最有效和最主要的途径,可分为直接还田和间接还田两种方式。土壤微生物是土壤生态系统的重要组分,是驱动土壤元素生物地球化学循环的引擎,对于维持系统的稳定性和可持续性具有重要作用。秸秆还田通过改变土壤水、热状况,调整C/N,进而影响微生物群落结构与多样性。不同秸秆还田方式对土壤理化性状的影响效果不同,对土壤微生物产生的影响亦不同,而土壤微生物群落的改变也反作用于秸秆的降解过程。本文主要综述了秸秆覆盖还田、粉碎深翻还田以及生物质炭还田3种主要方式对土壤微生物的影响,从土壤酶活性、微生物数量、微生物群落结构与多样性以及微生物功能几个方面进行探讨,以期为高效秸秆还田方式选择和秸秆还田过程中微生物作用机制探索研究提供理论依据。
  • 胡娟, 陶冬雪, 周道玮
    2020, 9(02): 159-165.
    为提高玉米单产,本研究以65 cm单垄常规种植方式为对照,研究98 cm大垄双行种植方式对玉米生长发育的影响。结果表明,与65 cm单垄种植方式相比,98 cm大垄双行种植方式玉米单位面积有效穗数和群体干物质量分别显著增加28. 8%和13. 6%,而产量仅增加3. 6%。大垄双行处理玉米植株全N、全P和全K的养分积累量较对照处理分别增加9. 9%、7. 6%和11. 9%。大垄双行处理显著影响玉米根系构型,较对照处理总根长、根表面积、平均直径、根体积及分叉数显著增加。此外,大垄双行处理顶层叶面积指数较对照处理增加20. 6%,顶层透光率降低15. 3%。98 cm大垄双行种植方式的优势,有待于深入探讨。
  • 杨小琴, 王洋, 齐晓宁, 孙露莹, 张梦杰, 宋凤斌, 刘胜群, 李向楠, 朱先灿
    2020, 9(02): 166-177.
    为探明高光效种植模式下玉米间作平菇对玉米穗位叶光合及关键酶活性的影响,以良玉99为供试材料,于2017-2018年研究了间作玉米穗位叶的光合作用参数、荧光动力学参数、5种光合作用相关关键酶活性及玉米最终产量。结果表明:米菇间作显著提高了玉米农田群体内空气湿度和CO2浓度,改善了玉米田间的小气候;在一茬菇(7月21日)时期,米菇间作下的玉米穗位叶的最大光化学效率(Fv/Fm)显著高于单作玉米;二茬菇(8月11日)时期,米菇间作处理下的玉米穗位叶的净光合速率(P_N)显著高于单作玉米,同时提高了玉米穗位叶苹果酸脱氢酶(MDH)、苹果酸酶(NADPME)、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)、丙酮酸磷酸双激酶(PPDK)、核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶(Rubisco)活性、可溶性蛋白、可溶性糖和淀粉含量,其中,MDH活性显著高于单作玉米,这为玉米灌浆成熟期光合产物的积累奠定了基础;相对于单作,2017年、2018年米菇间作下玉米净增产量分别为376 kg·hm-2和325 kg·hm-2,土地当量比分别为2. 5和2. 4,表现出明显的间作产量优势。
  • 刘胜群, 高士波, 王小影, 宋凤斌
    2020, 9(02): 178-183.
    秸秆深翻还田显著影响土壤性状,但作为玉米秸秆还田的重要方式之一,秸秆深翻还田是否影响玉米幼苗根系和地上部的生长还有待深入研究。因此,本文研究了吉林省东部湿润冷凉地区秸秆深翻还田条件下4个玉米品种(鸿福玉1号,德美亚1号,先达101和先玉1219)苗期地上部和根系性状,包括玉米幼苗的株高、根系数量、绿叶面积、叶片SPAD值以及干物质质量等。研究结果显示,与未秸秆深翻还田处理相比较,秸秆深翻还田条件下4个供试玉米品种幼苗的株高、先达101和先玉1219地上部干物重以及德美亚1号的根系数量均显著增加。而4个品种玉米叶片的绿叶面积和SPAD值并未受到显著影响。
  • 曾斌, 付从贵, 李素敏, 赵晓雷, 彭勃, 何瑞, 钱芳, 王奕
    2020, 9(02): 184-190.
    穗部性状对于鲜食玉米育种具有重要意义,尤其是秃尖长度和籽粒大小。本研究采用不完全双列杂交NCⅡ设计,对5个甜糯双隐自交系17HN79、17HN84、17HN88、17HN97、17HN98的穗行数、穗行粒数、穗长、穗粗、秃尖长度及籽粒大小等6个穗部性状的一般配合力(GCA)和特殊配合力(SCA)及遗传率参数进行分析。结果表明:6个穗部性状的广义遗传率在65. 5%~97. 0%之间,狭义遗传率在29. 3%~64. 0%之间,穗长和籽粒大小主要由非加性基因作用为主,而穗粗、穗行数、穗行粒数和秃尖长度受加性基因作用为主。甜糯双隐自交系17HN98在穗长、穗行粒数、籽粒大小和减少秃尖长度方面表现较高的一般配合力相对效应,是具有较好鲜食玉米育种应用价值的甜糯双隐自交系。结合一般配合力、特殊配合力及穗部性状综合表现,筛选出17HN98/100、17HN98/107和17HN98/109三个表现突出的鲜食玉米杂交组合。
  • 刘一诺, 敖曼, 李波, 关义新
    2020, 9(02): 191-202.
    紫外线-B (UV-B)是影响植物生长发育的重要环境压力因子。UV-B辐射强度变化对植物生态系统造成的影响,已成为国内外研究热点。本文从UV-B辐射对植物形态发育、光合作用、次生代谢和抗氧化系统以及遗传物质的影响等方面,对国内外研究现状进行了简要述评。对UV-B辐照调节植物形态发育、改善植物品质、提高果实保鲜能力、增强植物抵抗生物胁迫能力和诱变育种的机制及其应用前景进行了深入探讨与展望。
  • 臧丹丹, 范丽莉, 邵玲玲, 赵恒田, 周克琴
    2020, 9(02): 203-209.
    蓝靛果忍冬因其耐低温、花青素含量高,果实可以鲜食或加工,叶片具有一定的保健作用,被作为"第三代水果",具有极好的发展前景;本文介绍了蓝靛果忍冬分类、生境、分布等情况;比较详细的评述了育种、栽培、加工的现状,重点分析了存在的问题,提出对策;并对产业化前景进行了简要阐述,旨在为蓝靛果忍冬资源的产业化发展提供理论依据。