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2011年  第19卷  第4期

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研究报告
温度和水分对黄土丘陵区3 种典型土地利用方式下土壤释放CO2 潜力的影响
张宏, 黄懿梅, 祁金花, 安韶山
2011, 19(4): 731-737. doi: 10.3724/SP.J.1011.2011.00731
摘要(2075) PDF(1808)
摘要:
为探讨影响土壤释放CO2 潜力的因素, 本研究采集黄土丘陵区3 种典型土地利用方式下(苹果园、退牧草地、辽东栎林地)的原状土壤样品, 室内进行不同温度和水分梯度的培养试验, 测定培养过程中土壤释放CO2 的速率以及土壤的理化性质, 并分析其对土壤释放CO2 潜力的影响。结果表明: 影响土壤释放CO2 速率的主要因素是温度, 指数模型Ra=aebT 可以很好地预测土壤呼吸速率随温度的变化情况。含水率对土壤呼吸速率影响不大, 但含水率对Q10 值的影响明显, 较高或较低的水分情况下都会降低土壤呼吸速率随温度变化的敏感程度。3 种土地利用方式下, 土壤释放CO2 的速率表现为: 林地土壤>草地土壤>果园土壤。土壤理化性质中, 有机碳对土壤呼吸的影响最大, 其次为有机氮; 此外微生物量碳很可能是间接影响土壤CO2 释放速率的一个因素。
氮肥优化减施对土壤-莴苣系统氮磷平衡及产量效益的影响
全智, 秦红灵, 李明德, 朱亦君, 刘新亮, 魏文学, 吴金水
2011, 19(4): 738-744. doi: 10.3724/SP.J.1011.2011.00738
摘要(1381) PDF(1305)
摘要:
采用田间小区试验, 研究了氮肥减施20%(80%N)与施肥优化[施缓释尿素并减氮20%(80%N+CRU)、氮肥减施20%并添加脲酶抑制剂/硝化抑制剂(80%N+QD)、氮肥减施20%并添加土壤调理剂(80%N+SC)]对土壤-莴苣系统氮磷平衡以及产量效益的影响。结果表明: 3 种优化减氮处理均在一定程度上降低了菜地土壤NO3--N(硝态氮)、Olsen-P(有效磷)含量及硝化率水平, 从而降低了氮磷流失进入环境的风险; 同时减氮处理还提高了土壤氮素的利用效率, 增加了蔬菜鲜样产量及菜农实际收入, 效益明显。其中, 80%N+CRU 处理降低土壤NO3--N 和Olsen-P 含量最为明显, 但该处理植株可食部分容易累积硝酸盐, 收获时莴苣茎硝酸盐含量显著高于常规施肥处理(CF)和《农产品安全质量无公害蔬菜安全要求》(GB18406.1—2001)(P<0.05); 80%N+QD 处理对各时期土壤Olsen-P 及蔬菜可食部分硝酸盐含量影响较小, 却显著降低了菜地土壤的硝化率水平(P<0.05),从而提高了养分利用效率, 同时与CF 处理相比, 该处理较大幅度增加了莴苣鲜样产量(茎21.7%, 叶7.6%)、总收入(13.0%)、实际收入(14.0%)和产投比(14.2%), 是最佳减氮优化处理。试验地80%N+SC 处理效果不稳定,与常规施肥差异不显著。兼顾经济、食用风险、生态环境等效益, 建议在高肥力菜地土壤中, 氮肥减量与脲酶抑制剂、硝化抑制剂配合施用。
间作小麦、蚕豆的产量和竞争力对供水量和化感物质的响应
郑立龙, 柴强
2011, 19(4): 745-749. doi: 10.3724/SP.J.1011.2011.00745
摘要(1301) PDF(1271)
摘要:
为了寻求解决间作群体受化感物质抑制作用的理论依据, 本研究通过盆栽试验, 探讨了不同供水水平下(田间持水量的45%、60%和75%), 小麦根系分泌物间甲酚对单作小麦、单作蚕豆、小麦间作蚕豆生物产量、经济产量和两种作物共生期间竞争力的影响。结果表明: 60%和75%供水水平下, 间作小麦生物产量和经济产量较单作显著提高, 45%供水水平下间作小麦经济产量低于单作; 不同供水水平下, 间作蚕豆的生物产量与相应供水水平的单作相比, 增加显著。间甲酚对小麦、蚕豆的产量均具有化感负效应, 间作具有一定弱化间甲酚对蚕豆化感负效应的作用。45%、60%和75%供水水平下, 间甲酚使间作小麦相对于蚕豆的竞争力较无间甲酚处理时分别提高24.82%、19.26%和79.30%; 增加供水可弱化间作小麦的相对竞争力, 无间甲酚和间甲酚处理间作小麦的相对竞争力在75%供水水平下较45%供水水平分别降低158.08%和79.67%。
红芪氮素吸收和多糖积累规律及施肥响应
蔺海明, 刘学周, 程卫东, 杨建军
2011, 19(4): 750-754. doi: 10.3724/SP.J.1011.2011.00750
摘要(1367) PDF(1310)
摘要:
田间试验研究了红芪氮素吸收分配动态和多糖含量的变化规律, 以及增施3 种水平坡缕石(P1, 750kg·hm-2; P2, 1 500 kg·hm-2; P3, 2 250 kg·hm-2)对红芪吸氮和多糖积累的影响。结果表明: 6 月下旬至7 月下旬是红芪茎叶对氮的营养临界期, 而红芪根在8 月下旬以后对氮的需求量增大, 9 月下旬至10 月下旬为氮素从茎叶向根系转移的时期, 6 月下旬至8 月下旬是红芪多糖含量的快速积累期。在红芪收获期, NPK+P3、NPK+P2 和NPK+P1 处理的全株氮素积累量分别比NPK 对照提高45.22%、29.45%和20.06%, NPK+P3 处理的茎叶氮素积累量比NPK 对照提高71.99%, NPK+P3、NPK+P2 处理的根氮素积累量分别比NPK 对照提高38.72%和26.07%;NPK+P1、NPK+P2 和NPK+P3 处理的多糖含量分别较NPK 对照提高50.74%、62.95% 和 40.63%。坡缕石配施用量对红芪吸氮的促进效果综合表现为高用量>中用量>低用量, 但其配施用量与多糖产量的关系还需进一步研究确定。
保护性耕作对土壤养分分布及冬小麦吸收与分配的影响
杨培培, 杨明欣, 董文旭, 陈素英, 胡春胜
2011, 19(4): 755-759. doi: 10.3724/SP.J.1011.2011.00755
摘要(1584) PDF(1456)
摘要:
通过田间试验研究了华北平原山前平原区不同耕作方式下土壤氮、磷、钾等养分分布及冬小麦吸收与分配变化和对产量的影响。试验设深翻耕秸秆还田(MC)、秸秆还田旋耕(X)、秸秆粉碎免耕(NC)和整秸覆盖免耕(NW) 4 种冬小麦播前土壤耕作方式。试验结果表明, 6 年的不同耕作处理对土壤养分分布及冬小麦吸收与分配有显著影响。秸秆还田旋耕可显著提高土壤表层(0~5 cm)有机质、全氮以及碱解氮、速效磷、速效钾含量,但随土壤深度增加, 提高效果呈逐渐下降趋势; 20~30 cm 土层土壤有机质、全氮和速效氮含量显著低于秸秆粉碎免耕处理。两种免耕模式(NC、NW)植株的全氮、全磷、全钾含量在苗期明显低于翻耕(MC)和旋耕(X)模式,在返青期差异最为显著。到拔节和扬花期, 免耕(NC、NW)植株的全氮、全磷、全钾含量与翻耕(MC)和旋耕(X)之间的差异逐渐减少, 并最终影响到籽粒养分的积累。
重茬烤烟的烟碱积累和分配规律研究
张吉立, 关鑫, 王晓也, 焦峰, 王鹏
2011, 19(4): 760-764. doi: 10.3724/SP.J.1011.2011.00760
摘要(1490) PDF(1309)
摘要:
烟叶生产中普遍存在重茬现象, 连续重茬对烟株发育和烟叶品质带来不良影响。为了给烟叶生产中合理选择种植方式提供理论依据, 并为今后深入研究烤烟重茬的障碍机理和合理解决烤烟重茬问题奠定基础,本试验在黑龙江省烤烟重茬较普遍的肇州县永胜乡, 采用田间小区试验, 研究了自然肥力和常规施肥条件下不同重茬年限烤烟的烟碱含量、积累与分配的关系。结果表明, 重茬烤烟移栽后3~11 周为烟碱缓慢积累期,11~17 周为快速积累期, 比新茬两个积累期晚2 周。收获时新茬烟碱积累量达到87.56 kg·hm-2(自然肥力)和128.31 kg·hm-2(常规施肥), 相同肥力下重茬烤烟积累量随重茬年限增加而显著降低。重茬烤烟根茎内烟碱分配比例随重茬年限增加而降低, 叶片中分配比例增加, 中下部烘烤烟叶烟碱含量升高, 上部叶烟碱含量降低;重茬烤烟烟碱的变化规律不因土壤肥力改变而发生变化。烤烟重茬栽培5 年后, 所有部位烟叶均未达到卷烟厂规定的优质烟叶烟碱含量标准。综合分析认为, 烤烟重茬栽培后, 烟碱积累、分配及烘烤烟叶中烟碱含量均会发生显著变化, 使烤烟烟叶质量降低, 重茬栽培不宜超过5 年。
DCD 在不同质地土壤上的硝化抑制效果和剂量效应研究
刘倩, 褚贵新, 刘涛, 王健, 冶军, 王飞, 梁永超
2011, 19(4): 765-770. doi: 10.3724/SP.J.1011.2011.00765
摘要(1561) PDF(1587)
摘要:
通过硝化抑制剂抑制土壤硝化作用是实现作物铵硝混合营养和提高氮肥利用率的重要途径之一。本试验采用室内模拟的方法, 在人工气候室(25 ℃)黑暗培养条件下, 应用新疆石灰性土壤研究了不同剂量的双氰胺(dicyandiamide, DCD)在砂土、壤土、黏土3 种不同质地土壤中对土壤硝态氮、铵态氮转化的影响及DCD 的剂量效应和硝化抑制效果。处理30 d 内, 各剂量DCD 处理对砂土的硝化抑制率为96.5%~99.4%(平均值为98.3%), 在黏土上为66.9%~85.6%(平均值为77.6%), 在壤土上为49.3%~79.4%(平均值为67.7%), 总体硝化抑制率表现为砂土>黏土>壤土。在砂土上DCD 的剂量效应不明显, DCD 用量从纯氮的1.0%增加到7.0%时, 土壤中硝态氮含量仅增加1.9~10.7 mg·kg-1(培养30 d 时); 而在壤土和黏土中, 土壤硝态氮含量随DCD 浓度的增加而显著下降, 存在明显剂量效应。这说明施用DCD 可显著抑制新疆石灰性土壤的硝化作用过程, 在砂土、壤土、黏土中DCD 的最佳浓度分别为纯氮用量的6.0%、7.0%和7.0%, 并在培养30 d 内发挥显著作用。
宁夏引黄灌区稻田氮素浓度变化与迁移特征
易军, 张晴雯, 杨正礼
2011, 19(4): 771-777. doi: 10.3724/SP.J.1011.2011.00771
摘要(1425) PDF(1142)
摘要:
过量施氮与不合理灌水是农田面源污染加剧的主要原因。为了寻求较优的水氮管理模式以促进农业生产和减少农田退水对黄河水体的污染, 在宁夏引黄灌区典型稻田中开展了不同水氮条件下稻田氮素迁移转化规律研究。结果表明: 不同水氮条件下稻田田面水NH4+-N 与NO3--N 浓度伴随施肥出现明显峰值, NO3--N 峰值出现时间较NH4+-N 晚, 且变化较平缓。3 次追肥时期和整个生育期田面水NH4+-N 平均浓度与施氮量和灌水量都呈显著相关, 田面水NO3--N 平均浓度与施氮量呈显著正相关, 与灌水量相关性不显著。稻田30 cm与60 cm 深度的直渗水NH4+-N 浓度受施肥影响较大, 与田面水NH4+-N 浓度变化规律相似, 90 cm 处直渗水NH4+-N 浓度峰值出现较为滞后, 且浓度较上层土体低, 120 cm 处直渗水NH4+-N 浓度大体呈现持续上升趋势,整个生育期直渗水NH4+-N 平均浓度与施氮量呈显著相关, 仅30 cm 处NH4+-N 平均浓度与灌水量呈负相关, 其他土层深度不显著。30 cm 与60 cm 直渗水NO3--N 浓度在首次灌水后急剧下降, 在施肥后有较小幅度上升, 90 cm 与120 cm 直渗水NO3--N 浓度下降缓慢, 仅30 cm 处NO3--N 平均浓度与施肥量显著正相关。总的结果表明减少施肥或灌水均可达到减少农田氮素淋失的目的。
咸水结冰灌溉结合改良剂对滨海盐土的改良作用
程文娟, 潘洁, 肖辉, 陆文龙, 王立艳
2011, 19(4): 778-782. doi: 10.3724/SP.J.1011.2011.00778
摘要(1343) PDF(1421)
摘要:
冬季咸水结冰灌溉是将冬季自然冷资源与滨海盐碱地区丰富的咸水资源相结合, 通过自然结冰使咸淡分离, 再利用结冰融化时咸水先流出淡水后流出会对土壤起到一定的洗盐作用的原理, 对盐碱地进行改良。本文通过大田试验, 研究了冬季咸水结冰灌溉及改良剂对天津滨海盐碱地水盐运移的影响。结果表明, 通过咸水结冰灌溉能降低根层土壤含盐量, 且灌溉水量与土壤含水量呈正相关。冬季咸水结冰灌溉初期可能会引起土壤碱化, 但随着冰层融化及时间的推移, 各处理的碱化趋势会逐渐消弱。在滨海盐土施用磷石膏能够降低HCO3-含量, 增加SO42-、Ca2+含量, 有效降低Cl-、Na+在总盐分中的比例, 且磷石膏施用量越大, 根层土壤的pH 越低、保水能力越强(7 500 kg·hm-2 磷石膏>4 500 kg·hm-2 磷石膏); 施用磷石膏和大水量的咸水结冰灌溉都能很好地促进柽柳生长,且咸水冬季结冰灌溉和施用磷石膏配合(1 350 m3·hm-2 结冰灌溉+7 500 kg·hm-2 磷石膏)效果最好。因此, 咸水结冰灌溉配合改良剂应用可有效改良滨海盐土, 改善因咸水结冰灌溉而带来的土壤碱化问题, 为早期植物萌发生长提供有利条件。
不同铵硝配比对弱光下白菜氮素吸收及相关酶的影响
黄俊, 周旭燕, 刘莉
2011, 19(4): 783-787. doi: 10.3724/SP.J.1011.2011.00783
摘要(1331) PDF(1099)
摘要:
以黑色遮阳网覆盖模仿弱光环境, 使光照强度为自然光的20%左右, 以自然光照为对照, 采用精确控制水培溶液氮素营养, 研究NH4+-N/NO3--N 比例分别为0/100、25/75、50/50、75/25、100/0 对弱光下白菜氮代谢及硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶活性的影响。结果表明, 弱光下, 白菜的鲜重及叶片总氮量以NH4+-N/NO3--N 比为25/75 时最大, NH4+-N/NO3--N 比为100/0 时最低。随弱光处理的进行, 白菜叶片中硝酸还原酶活性及谷氨酰胺合成酶活性均呈下降趋势, 但NH4+-N/NO3--N 比为25/75 时, 可维持叶片内较高的硝酸还原酶活性及谷氨酰胺合成酶活性。试验表明, NH4+-N/NO3--N 比25/75 是白菜在弱光下生长的较适宜氮素形态配比。
水肥耦合对冬小麦籽粒蛋白质及氨基酸含量的影响
郑志松, 王晨阳, 牛俊义, 张美微, 张洁, 姚宇卿
2011, 19(4): 788-793. doi: 10.3724/SP.J.1011.2011.00788
摘要(1419) PDF(1269)
摘要:
为了解不同水、肥条件下小麦籽粒氨基酸及蛋白质含量的变化, 2009~2010 年度在河南省洛阳市农业科学院以“洛旱2 号”小麦为材料, 采用防雨棚池栽种植方式, 研究了不同灌水量、施氮和施磷量及其互作对小麦籽粒蛋白质及氨基酸含量的影响。结果表明: 不同灌水量和施氮量对小麦籽粒蛋白质和氨基酸均有极显著影响(P≤0.01), 且灌水×施氮互作效应显著(P≤0.05 或P≤0.01); 而施磷对其影响不显著。小麦籽粒蛋白质和氨基酸含量均随施氮量增加而增加, 随灌水量增加而降低, 但当灌水量超过282.0 mm、施氮量超过179.2 kg·hm-2 时, 各指标的变化不再明显,蛋白质含量在高施氮量下略有下降。而必需氨基酸占总氨基酸含量的比例呈随灌水量增加而增加,随施氮量增加而降低的趋势。从不同水肥处理组合看, 蛋白质和氨基酸含量以处理组合N105P42W127[施氮量105 kg(N)·hm-2、施磷量42 kg(P2O5)·hm-2 和全生育期灌水量127 mm, 下同]最高, 必需氨基酸/总氨基酸以处理组合N30.8P126W282 最高。籽粒产量随灌水量的增加而增加, 且产量高的处理其水分利用效率也较高。综合从蛋白质及氨基酸产量看, 以处理组合N179.2P126W282 表现最好, 即施氮量为179.2 kg·hm-2、施磷量为126 kg·hm-2、灌水量为282 mm。
大气CO2 浓度升高对绿豆生长及C、N 吸收的影响
郝兴宇, 李萍, 杨宏斌, 韩雪, 林而达
2011, 19(4): 794-798. doi: 10.3724/SP.J.1011.2011.00794
摘要(1331) PDF(1998)
摘要:
研究大气CO2 浓度升高对绿豆生长及C、N 吸收的影响, 有助于了解未来气候变化下绿豆养分平衡的变化。利用FACE (Free Air CO2 Enrichment)系统在大田条件下研究了CO2 浓度升高对绿豆生物量及C、N 吸收的影响。结果表明: 大气CO2 浓度升高使绿豆叶、茎、荚、根、地上部分生物量、总生物量及根冠比增加。各发育期地上部分含N 量下降10.39%~21.06%, 含C 量增加0.41%~1.13%, C/N 增加12.23%~26.68%; 籽粒中N、C 含量及C/N 无显著变化。植株地上部分吸N 量和吸C 量分别增加1.99%~50.87%和14.43%~92.69%。未来大气CO2 浓度升高条件下, 绿豆将通过生物量的增加固定更多的C, 并增加对N 素的吸收, 未来的绿豆生产应考虑增加土壤的施肥水平以保证其养分供应。
马铃薯幼苗对根际低氧胁迫的生长响应及耐性分析
李亚玲, 孙周平, 时雪
2011, 19(4): 799-804. doi: 10.3724/SP.J.1011.2011.00799
摘要(1571) PDF(1298)
摘要:
为明确马铃薯抗湿性, 筛选耐湿品种, 本文采用盆栽淹水处理的方法, 以国内外14 个马铃薯品种资源为试验材料, 研究了低氧胁迫对植株生长的影响, 并利用湿害指数(WI)、抗逆系数(ARC)以及聚类分析方法分析了不同马铃薯品种资源幼苗耐低氧性的差异, 对14 个供试品种资源进行了耐低氧性综合评价。结果表明,与正常栽培(对照)比较, 淹水处理显著降低了“乌洋芋”、“早大白”、“Favorita”和“Vagor”品种的植株鲜重、植株干重、新叶数、株高和根系长度, 其平均抗逆系数为0.61~0.68, 这4 个品种对根际低氧胁迫敏感; 而“竹根”、“藏薯1 号”和“克新12 号”品种在低氧逆境下, 植株生长受到的抑制相对较小, 其平均抗逆系数在0.90~0.93,说明其对低氧胁迫的抗性较强; 其余7 个品种( “克新16 号”、“克新18 号”、“713NS51-5”、“717NS78-7”、“Cersa”、“458 DTO-33”和“川芋”)的平均抗逆系数在0.75~0.83,对低氧胁迫有一定的抗性。此外, 在淹水处理第8 d 时,“Vagor”和“Favorita”的湿害指数均达到3.0, 死亡率分别为47%和50%, 耐湿性最差; “克新18 号”、“乌洋芋”和“早大白”的湿害指数为2.5~2.8, 耐湿性较差; “竹根”、“克新12 号”、“藏薯1 号”和“克新16 号”的湿害指数为0.2~0.8, 耐湿性最强; 其余品种(“713NS51-5”、“717NS78-7”、“Cersa”、“458 DTO-33”和“川芋”)居中, 湿害指数为1.4~1.9。综合抗逆系数(ARC)、湿害指数(WI), 结合聚类分析的评价结果, 将供试的14 个马铃薯品种分为4大类: 耐低氧品种(“竹根”、“藏薯1 号”和“克新12 号”), 中等耐低氧品种(“克新16 号”、 “713NS51-5”、“717NS78-7”、 “458DTO-33”、“川芋”和“Cersa”), 不耐低氧品种(“克新18 号”、“乌洋芋”和“早大白”), 低氧敏感品种(“Favorita”和“Vagor”)。
限量灌溉对旱地小麦旗叶光合特性日变化和产量的影响
谭念童, 林琪, 姜雯, 刘义国, 李玲燕
2011, 19(4): 805-811. doi: 10.3724/SP.J.1011.2011.00805
摘要(1389) PDF(1355)
摘要:
在大田条件下, 以“青麦6 号”小麦为试验材料, 研究了5 个灌水处理下旱地冬小麦灌浆期旗叶光合特性日变化和产量的变化。结果表明, 5 个灌水处理净光合速率日变化曲线均为双峰曲线, 但随着灌水次数的增加, “午休”明显减弱。在灌溉低于3 水的情况下, 旗叶的净光合速率、气孔导度都随灌溉量的增加呈上升趋势,均以灌3 水(W3, 拔节水60 mm+孕穗水60 mm+灌浆水60 mm)处理最高, 而胞间CO2 浓度和气孔限制值随着灌溉量的增加呈下降趋势; 而灌溉4 水(W4, 起身水60 mm+拔节水60 mm+孕穗水60 mm+灌浆水60 mm)处理的净光合速率明显小于W3 处理, 表明过量灌溉对旱地小麦灌浆期旗叶的光合作用有消极作用。小麦产量以灌2 水(W2, 拔节水60 mm+孕穗水60 mm)处理为最高, 且在灌溉2 水以下随着灌溉次数增加而增加, 但灌1 水(W1, 拔节水60 mm)和W2 处理间产量差异不显著, 同时灌溉3 水(W3)和4 水(W4)会使产量下降, 反而低于旱地处理, 因此过多灌水不利于旱地小麦的高产。试验结果还表明, 拔节期、孕穗期和灌浆期灌溉对旱地小麦旗叶灌浆中期达到较高光合作用至关重要, 而起身水对旱地小麦光合作用无显著影响。拔节期是旱地小麦达到高产最重要的灌溉时期, 拔节~孕穗期为冬小麦需水关键期, 拔节~孕穗水对冬小麦产量和水分利用效率有重要影响。水分生产效率也随着灌水量的增加呈下降趋势。综合产量和水分利用效率因素, 以灌溉拔节水60 mm(W1)处理为达到旱地冬小麦高产的最佳灌溉模式。
土壤水分状况对温室青茄水分利用和外观品质的影响
刘浩, 孙景生, 王聪聪
2011, 19(4): 812-817. doi: 10.3724/SP.J.1011.2011.00812
摘要(1324) PDF(1046)
摘要:
为确定温室青茄优质高效的灌溉指标, 采用小区试验方法, 研究了不同生育阶段土壤水分状况对滴灌条件下温室青茄耗水量、产量、水分利用效率及果实外观品质的影响。研究结果表明, 任何时段水分亏缺均会降低青茄的耗水量; 温室青茄果实大小、坐果数以及最终产量均随水分亏缺程度的增大而减小, 产量、水分利用均与耗水量呈现良好的二次抛物线关系, 最优耗水量在307.12~339.59 mm 之间。当青茄土壤水分(占田间持水量的百分比)下限控制在苗期60%~70%、开花坐果期和成熟采摘期均为70%时, 产量及坐果率较高, 水分利用效率较佳, 可作为滴灌条件下温室青茄适宜的土壤水分控制指标。
水分调控对梨枣果实品质与投入产出效益的影响分析
李晓彬, 汪有科, 赵春红, 王颖, 张勇勇, 汪星, 张建国
2011, 19(4): 818-822. doi: 10.3724/SP.J.1011.2011.00818
摘要(1581) PDF(1228)
摘要:
本试验以梨枣为试验材料, 设置5 个灌水梯度(保持70%、60%、50%、40%的田间持水量和不灌水对照), 分别在梨枣萌芽展叶期、开花坐果期与果实膨大期各灌水2 次, 研究水分调控对梨枣果实品质的影响,并进行投入产出效益的比较分析。结果表明: (1)梨枣果实膨大期与开花坐果期是影响果实品质与经济效益的关键需水时期。(2)适当灌溉可以明显改善果实的风味品质与营养品质, 并显著提高梨枣树的果实单果重与果实收获数; 但灌水过多, 产量与品质未得到明显改善, 却增加了成本。(3)合理调控“高产”与“优质”的关键需水时期, 可以均衡达到“高产和优质”。综合分析认为: 对陕北梨枣树灌溉至田间持水量的60%比较适宜,既改善梨枣果实品质, 并显著提高经济产量。
不同地区凤眼莲的光合生态功能型及其生态影响因子
李霞, 任承钢, 王满, 丛伟, 盛婧, 朱普平, 郑建初, 严少华
2011, 19(4): 823-830. doi: 10.3724/SP.J.1011.2011.00823
摘要(1269) PDF(2369)
摘要:
以江苏省农业科学院太湖雪堰、南京和滇池白山湾的试验点内种养的凤眼莲为研究材料, 在相同种养时间内, 统一测定不同地区植株的株高和干重的变化及不同叶位光合参数和光合功能叶片的光合-光响应曲线等, 以期阐明不同生态区凤眼莲株型特征形成的生态生理机制, 并为不同地区人工放养凤眼莲的高产栽培提供理论参考和技术支持。结果表明: (1)不同地区种养的凤眼莲株型有较大差异, 滇池的为短地上部分和长根的株型, 其茎叶长/根长为0.4±0.1; 南京的为中等长度的地上部分和短根的株型, 其茎叶长/根长为7.1±0.3;太湖的为长地上部分和中等根长的株型, 其茎叶长/根长为2.0±0.2。(2)形态有差异的不同地区凤眼莲植株的光合表现存在差异, 与南京和滇池地区的相比, 太湖凤眼莲不同叶位的净光合速率(Pn) 最高(25.9~35.3μmol·m-2·s-1); 相关性分析表明, 南京凤眼莲的Pn 与其相对湿度呈极显著负相关(r=-0.831**, n=6), 滇池凤眼莲的Pn 与气孔导度呈显著正相关(r=0.769*, n=6), 太湖凤眼莲的相对湿度与叶片蒸腾速率呈显著负相关(r=-0.818*, n=6)。可见影响不同地区Pn 的外界因子有差异, 但除外界光强外, 相对湿度也是影响其Pn 高低的重要生态因子。(3)不同生态地区形态有差异的植株已形成了相应的光合潜力, 生长能力最强的太湖地区植株,光合能力也最强, Pmax 最大(36.29±1.21 μmol·m-2·s-1)且光饱和点最高(LSP, 2 350.0±69.0 μmol·m-2·s-1); 相关性分析进一步表明, 株高和光补偿点(LCP)以及茎叶长度与光饱和点均呈显著正相关, 相关系数分别为r=0.998*r=0.997*(n=10)。本研究可为不同地区利用凤眼莲净化富营养水域的高产栽培提供参考。
不同生产条件下留茬高度对水稻秸秆可收集量的影响
顾克军, 杨四军, 张斯梅, 许博, 陈涓, 张恒敢
2011, 19(4): 831-835. doi: 10.3724/SP.J.1011.2011.00831
摘要(1289) PDF(1347)
摘要:
研究水稻不同留茬高度下秸秆资源可收集量与还田量是开展水稻秸秆资源合理开发利用的基础。本文通过对江苏省境内推广的主栽水稻品种进行调查研究, 将秸秆从基部向上依次截成长度为5 cm、10 cm、5 cm、5 cm 和剩余部分5 段, 对穗部单独脱粒处理, 分别进行烘干称重, 在此基础上分析了品种类型、种植方式和产量水平对水稻秸秆资源产生量及不同留茬高度下的秸秆可收集量的影响。结果表明: 水稻秸秆量多少表现为粳型稻>籼型稻, 机插秧>人工栽插>直播>抛秧, 高产水平>低产水平的特征; 相同留茬高度下, 水稻秸秆可收集量占秸秆总量的比例在不同产量水平之间和不同品种类型之间差异不显著, 而在不同种植方式之间存在较大差异, 以抛秧稻的秸秆可收集比例最低。不同生产条件下, 水稻秸秆可收集比例随留茬高度改变而改变, 在低留茬条件下, 其变化幅度较小, 高留茬条件下, 变化幅度相应增大。在留茬5 cm 时, 其变幅为0.815~0.868; 在留茬15 cm 时, 变幅为0.668~0.732; 在留茬20 cm 时, 变幅为0.600~0.669; 在留茬25 cm 时,变幅为0.533~0.618。水稻秸秆产生量分别受品种类型、种植方式及产量水平的影响, 在留茬高度一致的条件下, 水稻秸秆可收集比例受种植方式的影响最大, 而产量水平与品种类型对其影响不显著。
不同蜂传粉对设施桃果实生长发育和品质的影响
董捷, 安建东, 黄家兴, 周志勇, 赵亚周, 邢艳红
2011, 19(4): 836-842. doi: 10.3724/SP.J.1011.2011.00836
摘要(1374) PDF(1883)
摘要:
应用意大利蜜蜂和小峰熊蜂在北京平谷区果树试验站为设施桃传粉, 以研究2 种蜂的传粉行为对设施桃果实生长发育及其品质的影响。结果表明,应用小峰熊蜂授粉, 设施桃果实在整个发育过程中的果径增长速度显著高于意大利蜜蜂授粉的果实(P<0.05)。2 种蜂授粉的设施桃果实发育历期不同,小峰熊蜂授粉区的桃果实比意大利蜜蜂授粉区的果实提前7 d 左右成熟。桃的生理落果高峰在小峰熊蜂授粉区出现2 次,而在意大利蜜蜂授粉区出现3 次。在小峰熊蜂授粉区, 距离蜂箱不同距离之间的桃座果率基本一致; 而在意大利蜜蜂授粉区, 座果率随着与蜂箱距离的增大而明显降低。小峰熊蜂授粉区桃树的平均座果率略高于意大利蜜蜂授粉区, 但二者之间差异不显著(P>0.05)。经2 种蜂传粉的设施桃果实营养品质差异不显著(P>0.05), 但二者均明显优于人工授粉组(对照)。和意大利蜜蜂授粉的桃果实相比, 经小峰熊蜂传粉后的桃果实, 单果重高, 畸形果率低(P<0.05)。本研究认为中国本土小峰熊蜂为设施桃的传粉效率优于意大利蜜蜂。
套袋对“寒富”苹果果实香气成分的影响
李慧峰, 王海波, 李林光, 吕德国, 杨建明
2011, 19(4): 843-847. doi: 10.3724/SP.J.1011.2011.00843
摘要(1447) PDF(1179)
摘要:
套袋是我国苹果生产的一项关键技术,而目前有关套袋技术的研究主要集中于果实微域环境、果皮结构、果皮抗逆能力、果实品质等方面, 很少考虑果袋对果实内质的影响。果实香气是果实内质的主要组成部分, 对果实的风味起重要作用, 但是关于果袋材质对果实风味的影响鲜见报道。研究不同材质果袋对苹果果实香气的影响, 可为有效调控果实香气、提高果实品质提供依据, 为更科学合理地选择果袋、完善套袋技术措施、研发新型果袋提供参考。本研究采用静态顶空和气相色谱/质谱联用技术, 研究了套用不同材质果袋(塑膜袋、双层纸袋、反光膜袋)对“寒富”苹果果实香气成分的影响。结果表明: 套袋降低了“寒富”苹果果实中芳香物质的总含量, 但不同材质果袋影响程度不同, 未套袋对照果实芳香物质总含量为0.792 μg·g-1, 套塑膜袋果实芳香物质总含量略低于对照, 套双层纸袋果实芳香物质总含量为对照的59.97%, 套反光膜袋果实芳香物质总含量为对照的79.67%; 套袋提高了果实中酯类物质的总含量, 降低了醇类、醛类物质的总含量; “寒富”苹果果实特征香气成分为2-甲基丁酸乙酯、丁酸乙酯、2-甲基丁酸己酯、己酸乙酯、己醛, 属于“酯香型”; 2-甲基丁酸乙酯为套塑膜袋和双层纸袋果实最重要的特征香气成分, 丁酸乙酯和2-甲基丁酸乙酯为套反光膜袋果实最重要的特征香气成分, 2-甲基丁酸乙酯和己醛为不套袋果实最重要的特征香气成分。果实套袋不利于重要香气成分(E)-2-己烯醛的生成, 这可能是导致套袋果实香味稍逊于不套袋果实的一个原因。
烟台市二熟制粮食生产技术体系的研究
于凯, 张曰秋, 韩守良, 慕美财, 单玉珊
2011, 19(4): 848-853. doi: 10.3724/SP.J.1011.2011.00848
摘要(1419) PDF(1183)
摘要:
为合理配置光、热、种等资源, 确保资源高效利用, 实现小麦-玉米二熟制周期粮食高产, 在分析山东省烟台市龙口、莱州超高产试验基点气象资料的基础上, 提出了在现有基础上将小麦播期适当推迟, 尽量把≥16 ℃ 的有效温度让给玉米, 充分挖掘生育期较长玉米品种的增产潜力, 作为二熟制小麦-玉米超高产栽培的主攻方向的观点。并设计筛选出两套分别适用于麦田套种或两茬平播的二熟制技术体系, 且经过试验把相应的适宜品种纳入体系。3 年实施结果表明, 龙口地区宜以10 月10 日→10 月10 日为周期的(迟中播小麦/套种中晚熟玉米)二熟制技术体系, 莱州宜以10 月15 日→10 月15 日为周期的(晚播独秆小麦-直播中晚熟玉米)二熟制技术体系来进行高产小麦-玉米栽培。莱州、龙口两地试验田栽培表明, 周年单产始终保持在21 000 kg·hm-2 以上; 最后一年达到≥22 500 kg·hm-2 的预期产量; 另有小面积(0.074 hm2)试验田周年单产高达24 792 kg·hm-2。实践证明, 形成的二熟制技术体系, 较好地配置了烟台地区的光、热、种资源, 充分发挥了当地的潜在生产力。
增温对河南省冬小麦产量的影响分析
成林, 刘荣花, 马志红
2011, 19(4): 854-859. doi: 10.3724/SP.J.1011.2011.00854
摘要(1366) PDF(1336)
摘要:
研究历史气候变化背景下增温对作物产量的影响是识别气候变化对农业影响的有效途径。本文利用河南省历史气候资料和冬小麦平均单产资料, 通过提取气候产量、建立不同时段回归方程的方法, 分析了河南省气候变暖对冬小麦产量的影响。结果表明: 河南省1961~1981 年冬小麦气候产量与气温距平显著相关, 1987 年以后产量波动随气温变化的相关性减弱。20 世纪80 年代中期以后河南省冬小麦全生育期气温显著升高, 增温幅度为0.81 ℃?10a-1。相对于变暖前的1961~1981 年, 1991~2000 年和2001~2007 年增温带来的单产增加量占实际增产量的15.6%~20.7%; 但显著升温后的2001~2007 年相对于1991~2000 年增温带来的增产量仅占实际增产量的1.0%, 冬小麦单产对气温的敏感性降低。
冬小麦干旱指标及干旱预测模型研究
康西言, 顾光芹, 史印山, 田国强, 谷永利
2011, 19(4): 860-865. doi: 10.3724/SP.J.1011.2011.00860
摘要(1581) PDF(1331)
摘要:
干旱是河北省冬小麦生长期内主要的气象灾害之一。准确监测、预测干旱发生程度, 可以为防灾、减灾、救灾提供科学的决策依据。本研究以位于河北省南部冬小麦区的南宫县为例, 选取1991~2007 年冬小麦全生育期农业气象观测数据及常规气象资料, 基于Jensen 模型得到冬小麦返青~拔节、拔节~抽穗、抽穗~乳熟、乳熟~成熟4 个生育阶段的水分敏感系数; 在减产百分率标准的基础上, 确定了冬小麦返青后4 个生育阶段以相对蒸散表示的轻旱、中旱、重旱、严重干旱4 个等级冬小麦干旱指标值; 并应用回归分析方法, 建立了4 个生育阶段的干旱预测模型。结果表明:考虑冬小麦不同发育阶段对水分的敏感程度, 确定的冬小麦干旱指标值比较客观地反映了干旱程度。建立的干旱预测模型均通过了0.05 的显著性检验。模型的拟合正确率70.8%, 预测正确率75.0%, 平均正确率71.4%;经简化干旱等级, 即轻旱为1 个等级, 中旱、重旱、严重干旱为1 个等级, 则模型的拟合正确率达81.3%, 预测正确率达75.0%, 平均正确率达80.4%, 模型预测结果可信。
气候变暖对甘肃省不同气候类型区主要作物需水量的影响
王鹤龄, 王润元, 张强, 牛俊义, 吕晓东
2011, 19(4): 866-871. doi: 10.3724/SP.J.1011.2011.00866
摘要(1543) PDF(1691)
摘要:
作物需水量是农田水分循环系统中最重要的因素之一。在未来温度上升1~4 ℃的情景下, 研究了气候变暖对我国甘肃省不同气候类型区主要作物需水量的影响。结果表明, 气候变暖对不同作物需水量的影响程度不同。其中对冬小麦需水量的影响最大, 对玉米和春小麦次之。当生长期内温度上升1~4 ℃时, 冬小麦需水量将增加3.05%~12.90%, 相当于13.2~81.2 mm; 玉米需水量将增加2.49%~10.80%, 相当于9.9~60.6 mm;春小麦需水量将增加2.74%~11.69%, 相当于6.7~40.0 mm。气候变暖对作物需水量的影响存在一定地域性差异。对干旱区的作物需水量影响最大, 半干旱区次之, 其次是半湿润区, 对湿润区影响不大。根据甘肃省目前的种植结构, 据此估算, 当温度上升1~4 ℃时, 将使甘肃省冬小麦的灌溉需水量增加12.43×108 m3、13.02×108 m3、13.74×108 m3 和14.65×108 m3, 玉米的灌溉需水量增加7.94×108 m3、8.32×108 m3、8.78×108 m3 和9.30×108 m3, 春小麦的灌溉需水量增加4.97×108 m3、5.16×108 m3、5.42×108 m3 和5.76×108 m3
苦豆子和披针叶黄华种子萌发和幼苗生长对干旱胁迫的响应
王进, 王桔红, 张勇, 马昭远, 颜霞
2011, 19(4): 872-877. doi: 10.3724/SP.J.1011.2011.00872
摘要(1424) PDF(1227)
摘要:
以采集于河西走廊中部荒漠边缘的苦豆子(Sophora alopecuroides L.)和披针叶黄华(Thermopsis lanceolate L.)种子为试验材料, 以不同渗透势PEG-6000 溶液模拟干旱条件, 研究了2 种植物种子萌发和幼苗生长对干旱胁迫的响应特征。研究结果显示, 随着干旱胁迫程度的加剧, 2 种植物种子吸胀速率、萌发率、萌发指数、活力指数、苗高、根长和组织饱和含水量等指标均表现出明显降低趋势, 而幼苗干重、根干重和根冠比均呈先升后降趋势。2 种植物种子萌发对干旱胁迫均较为敏感, 苦豆子和披针叶黄华种子能够萌发的最低渗透势阈值分别为-0.65 MPa 和-0.42 MPa。2 种植物因干旱胁迫未能萌发的种子复水后萌发率均较高。分析认为, 2 种植物种子萌发和幼苗生长对干旱胁迫的响应特征对幼苗的成功定植和种群的自然更新具有重要生态学意义, 但在人工栽培时保证土壤墒情应是保障建植成功的关键措施。
雷公藤根际微生物特征研究
李键, 唐佳栋, 吴承祯, 洪伟, 封磊, 宋萍
2011, 19(4): 878-882. doi: 10.3724/SP.J.1011.2011.00878
摘要(1458) PDF(1281)
摘要:
根际微生物的代谢作用, 直接促进或抑制根的营养吸收和生长, 也影响根际土壤中的物质转化, 雷公藤根系发达且多与其他树种混交栽培, 其根际微生物活性对雷公藤的生长和土壤肥力均有不可忽视的影响。以福建省泰宁县3 种不同栽培模式雷公藤林(野生雷公藤林、杉木雷公藤混交林、厚朴雷公藤混交林)为研究对象, 通过稀释平板法测定3 种不同雷公藤林分根际土壤和非根际土壤中细菌、真菌、放线菌的数量。结果表明: 根际土的微生物数量大于非根际土的微生物数量; 3 种林分, 无论是在根际土壤中, 还是在非根际土壤中, 均表现为细菌数量>放线菌数量>真菌数量; 根际微生物(R)比非根际微生物(S)更活跃, 3 种林分的3 大类微生物的R/S 数量比值均大于1; 3 种林分的微生物活性表现为厚朴雷公藤混交林>杉木雷公藤混交林>野生雷公藤林, 表明混交方式可促进雷公藤根际微生物活性。
外来植物紫茎泽兰入侵对菌根菌群落的影响
于文清, 刘万学, 万方浩
2011, 19(4): 883-889. doi: 10.3724/SP.J.1011.2011.00883
摘要(1492) PDF(2046)
摘要:
为了研究紫茎泽兰(Ageratina adenophora)入侵对土壤菌根真菌(mycorrhizal fungi, MF)群落的影响,采用嵌套PCR 技术分析了外来植物紫茎泽兰入侵生境内土著植物群落、土著植物与紫茎泽兰混生群落、紫茎泽兰单优群落中, 侵染紫茎泽兰及土著植物的MF 群落结构, 及紫茎泽兰与土著植物根围土壤中MF 群落结构。结果表明, 紫茎泽兰不同入侵进程MF 群落结构存在差异, 其中, 从土著植物群落的植物根内检测到内养球囊霉(Glomus intraradices)型克隆; 从土著植物与紫茎泽兰混生群落的紫茎泽兰根内也检测到内养球囊霉型克隆, 而在土著植物根内检测到1 个球囊霉属(Glomus sp 2)型克隆; 从紫茎泽兰单优群落的紫茎泽兰根内未检测到MF, 但从其根围土壤中检测到2 个球囊霉属(Glomus sp 1 和Glomus sp 2)型克隆。在土著植物与紫茎泽兰混生群落中, 从紫茎泽兰根围土壤中检测到4 个克隆型, 分别为毛舌菌阔孢(Trichoglossum hirsutum)、皂味口磨(Tricholoma saponaceum)、亚盖趋本菌(Xylobolus subpileatus)和翘鳞肉齿菌(Sarcodon imbricatus), 从土著植物根围土壤中也检测到4 个克隆型, 分别为小皮伞(Camarophyllopsis hymenocephala)、肉色香蘑(Lepista irina)、皂味口磨及亚侧耳(Panellus serotinus)型克隆; 在土著植物群落中, 从根围土壤只检测到皂味口磨型克隆。紫茎泽兰入侵改变了土著MF 群落结构, 其中在土著植物占据的土壤中以外生菌根真菌为主, 而外来植物紫茎泽兰则更多地积累了丛枝菌根真菌。文中讨论了紫茎泽兰改变入侵地土壤菌根菌群落及其可能对紫茎泽兰入侵的反馈。
二甲基二硫熏蒸对保护地连作土壤微生物群落的影响
王方艳, 王秋霞, 颜冬冬, 毛连纲, 郭美霞, 燕平梅, 曹坳程
2011, 19(4): 890-896. doi: 10.3724/SP.J.1011.2011.00890
摘要(1617) PDF(1311)
摘要:
随着保护地高附加值经济作物的连年栽培, 土传病害问题愈发突出, 熏蒸剂也因此得以更广泛的应用。但鉴于熏蒸剂的广谱性, 在杀死有害生物的同时, 不可避免地对非靶标生物产生一定的影响。为明确溴甲烷替代药剂二甲基二硫(dimethyl disulfide, 简称DMDS)熏蒸对土壤微生物群落的影响, 本研究在室内条件下采用BIOLOG 方法, 测定不同浓度DMDS 熏蒸对保护地连作土壤微生物群落的影响。研究结果表明: 不同浓度DMDS(170.00 mg·kg-1、85.20 mg·kg-1、42.50 mg·kg-1、21.30 mg·kg-1 和10.62 mg·kg-1)熏蒸处理对镰孢菌属(Fusarium spp.)和疫霉菌属(Phytophthora spp.)的LC50(抑制中浓度)分别为42.08 mg·kg-1 和115.15 mg·kg-1。DMDS 熏蒸后恢复培养0 d 取样, 温育120 h 时, 170.00 mg·kg-1、42.50 mg·kg-1 和10.62 mg·kg-1 的DMDS 处理土壤的AWCD 值(平均每孔颜色变化率, average well-color development, AWCD)分别比空白对照升高8.46%、6.02%、19.31%, 表明DMDS 促进了土壤微生物的生长。恢复培养14 d 后, 各处理土壤微生物的AWCD 值恢复至对照水平。多样性指数分析显示, DMDS 熏蒸后恢复培养0 d 时, 土壤微生物群落的Shannon 指数、Simpson指数均高于空白对照, McIntosh 指数与对照无显著性差异; 恢复培养7 d 后, Shannon 指数与Simpson 指数恢复至对照水平。主成分分析结果显示, DMDS 熏蒸后恢复培养0 d 时, 各处理间微生物对碳源的利用方式差异显著, 恢复培养14 d 后, DMDS 对微生物碳源利用方式的影响逐渐减弱, 恢复至对照水平。结果表明, DMDS 熏蒸处理对土壤微生物的生长具有促进作用, 影响了微生物对碳源的利用方式, 但在恢复培养14 d 后, 被干扰的土壤微生物逐渐恢复至对照水平。DMDS 熏蒸处理在有效防控土传病原真菌的同时, 不会对土壤微生物群落产生明显的扰动影响, 对环境较安全。
氟 对玉米产量品质及土壤性质的影响
崔旭, 王晓东, 樊文华, 王建明, 崔克勇
2011, 19(4): 897-901. doi: 10.3724/SP.J.1011.2011.00897
摘要(1477) PDF(1422)
摘要:
适量氟对动物和人类健康有益, 而过量氟对动物和人类健康有害。为研究氟对玉米产量品质及土壤性质的影响, 采用盆栽试验研究了添加0、100 mg·kg-1、200 mg·kg-1、500 mg·kg-1、1 000 mg·kg-1 和1 500 mg·kg-1 氟(NaF)对玉米产量、粗蛋白和淀粉含量及土壤pH、水溶性钙和微生物数量的影响。结果表明: 随氟处理浓度的增加玉米产量显著降低, 减产9.9%~85.4%; 玉米籽粒蛋白质含量显著增加, 从91.8 g·kg-1 增加到108.8 g·kg-1。加入氟100 mg·kg-1 和200 mg·kg-1 时, 淀粉含量表现为下降趋势,而当加入氟500 mg·kg-1、1 000 mg·kg-1 和1 500 mg·kg-1 时, 淀粉含量表现为上升趋势。玉米不同部位氟含量基本上随氟浓度的增加而增加, 玉米根部和籽粒含氟量与氟添加量的相关性达极显著水平, 相关系数分别为r=0.998**r=0.915**; 叶含氟量与氟添加量的相关性达显著水平, r=0.852*; 玉米不同部位氟含量的大小顺序为根>叶>叶鞘>茎>籽粒。氟浓度在200 mg·kg-1 时, 籽粒含氟量已超过无公害农产品标准1.0 mg·kg-1。石灰性土壤添加氟后, 可使土壤pH 增加,从8.05 增加到8.70; 水溶性钙含量显著下降, 由2.71 g·kg-1 下降到1.02 g·kg-1。随氟浓度的增加土壤放线菌数量显著降低, 与对照相比, 降低0.92%~65.22%; 低浓度的氟可以促进土壤细菌、真菌的生长, 而高浓度的氟可以抑制细菌、真菌的生长。
氟啶胺对土壤中蔗糖酶活性及呼吸作用的影响
骆爱兰, 余向阳
2011, 19(4): 902-906. doi: 10.3724/SP.J.1011.2011.00902
摘要(1492) PDF(1540)
摘要:
使用农药控制作物害虫和疾病可提高农业生产力, 然而农药的使用对土壤造成的污染已成为巨大且日益严重的问题。重复、广泛使用的农药进入土壤影响土壤生物、生物代谢及其生物活性, 已成为农业生态环境重要的研究内容。为了更好地了解氟啶胺对土壤微生物活性和土壤质量等潜在环境危险, 采用实验室模拟的方法研究了氟啶胺农药残留动态, 以及氟啶胺对土壤呼吸强度、蔗糖酶活性及其动力学和热力学特征参数的影响。结果表明: 高剂量(100 mg·kg-1)氟啶胺在土壤的降解速率常数最大, 氟啶胺在土壤中的半衰期范围为0.38~0.59 d。高剂量(50 mg·kg-1、100 mg·kg-1 和1 000 mg·kg-1)氟啶胺对土壤蔗糖酶表现出不同程度的抑制作用; 低剂量(1 mg·kg-1、5 mg·kg-1)处理表现为抑制-激活-抑制作用, 且波动范围较大; 10 mg·kg-1 氟啶胺对土壤蔗糖酶前期表现为抑制、后期表现为激活作用, 波动范围较大。不同浓度氟啶胺胁迫下蔗糖酶促反应的Michaelis 常数(Km)和最大反应速率(Vmax)发生改变, 但变化不大。土壤中氟啶胺浓度为1 mg·kg-1 时蔗糖酶所需的活化能(Ea)比CK 高, 其他浓度都低于CK; 5 mg·kg-1、10 mg·kg-1、50 mg·kg-1、100 mg·kg-1 和1 000 mg·kg-1 所需的活化焓变(ΔH)随氟啶胺的浓度降低而变小; 在相同温度下蔗糖酶的活化熵变(ΔS)表现为: 1 mg·kg-1G)变化差异较小; 320~330 K (开氏温度)时最大速度常数(Q10)最大, 而290~300 K 时Q10 较小。低剂量氟啶胺对土壤微生物呼吸作用的影响表现为随时间变化呈现抑制-激活趋势, 高低剂量表现为抑制作用。土壤微生物的呼吸活性因氟啶胺的加入而产生波动。本研究结果有助于进一步分析研究受农药污染土壤的质量和酶活之间的相关性。
广西和福建荔枝园土壤农药残留现状研究
姚丽贤, 黄连喜, 李国良, 杨苞梅, 何兆桓, 周昌敏, 国彬
2011, 19(4): 907-911. doi: 10.3724/SP.J.1011.2011.00907
摘要(1323) PDF(1195)
摘要:
荔枝收获完毕后在广西壮族自治区及福建省荔枝主产区采集210 个荔枝园土壤样本, 检测了甲霜灵、代森锰锌、多菌灵、溴氰菊酯、氯氰菊酯、三氟氯氰菊酯、敌百虫、乐果和敌敌畏等9 种荔枝常用农药的含量。结果显示, 多菌灵是广西和福建荔枝园土壤最常检出的农药, 检出率分别为48.1%和84.0%。广西荔枝产区土壤代森锰锌、敌百虫和乐果均未检出, 其他5 种农药检出率均低于10%。福建荔枝产区甲霜灵和氯氰菊酯检出率均为24.0%, 其他6 种农药均未检出。广西荔枝产区土壤未检出或只检出1 种农药荔枝园分别占采样荔枝园的48.6%和38.4%, 福建荔枝产区分别占56.0%和8.0%; 检出2 种农药的广西荔枝园占11.4%,福建占32.0%。广西荔枝园土壤平均含量最高的农药为氯氰菊酯(5.0 μg·kg-1), 敌敌畏次之(1.9 μg·kg-1), 其他4 种检出农药不超过1.0 μg·kg-1。福建荔枝园土壤平均含量为多菌灵(0.77 μg·kg-1)>甲霜灵(0.65 μg·kg-1)>氯氰菊酯(0.48μg·kg-1)。虽然福建荔枝园土壤农药残留比广西普遍, 但两地荔枝园土壤农药残留仍属轻微。
垂直流人工湿地出水口位置与植物种类对农村生活污水净化效果的影响
刘芬芬, 王德建
2011, 19(4): 912-917. doi: 10.3724/SP.J.1011.2011.00912
摘要(1211) PDF(1299)
摘要:
利用3 种栽种植物的美人蕉(Canna indica Linn)湿地(M)、狼尾草[Pennisetum alopecuroides (Linn.) Spreng]湿地(L)、苏丹草[Sorghum sudanense (Piper) Stapf]湿地(S)和未栽种植物的对照湿地(CK), 研究高、中、低出水口及不同植物对垂直流人工湿地污水净化效果的影响。垂直流人工湿地进水来自常熟农业生态试验站生活污水厌氧池, 以间歇式进水方式运行, 进水水力负荷为0.15 m3·m-2·d-1。结果表明: 不同出水口位置对NH4+-N(铵态氮)、NO3--N(硝态氮)、COD(化学需氧量)的去除率存在显著性差异。随着出水口位置的降低NH4+-N 的去除率显著增加, 最大去除率达到98.3%。出水口位置升高NO3--N 与COD 的去除率则显著增加, 高出水口的去除率分别达到-47.4%和64.5%。与中、低出水口处理相比, 高出水口的TN(总氮)去除率提高22.5%~27.6%。而对TP(总磷)的去除率恰恰相反, 高出水口处理TP 去除率比中、低出水口低20.6%~28.9%。3 种有植物湿地—美人蕉湿地、狼尾草湿地、苏丹草湿地对NO3--N、TN、TP、COD去除率显著高于未栽种植物的对照湿地, 分别提高74.4%~98.6%、11.3%~17.8%、8.60%~16.3%与14.1%~19.0%。3 种植物湿地之间对NO3--N、TN、TP、COD 去除效果没有显著差异。对NH4+-N 的去除效果, 美人蕉湿地显著低于其他3 种湿地。以上结果表明, 通过对垂直流人工湿地的出水口位置控制和栽种湿地植物,可以有效地改变污染物的去除效果。
引进天敌花角蚜小蜂林间扩散的研究
陈顺立, 张飞萍, 洪炳煌
2011, 19(4): 918-924. doi: 10.3724/SP.J.1011.2011.00918
摘要(1244) PDF(1082)
摘要:
为充分利用花角蚜小蜂控制松突圆蚧, 通过3 年的野外定位观察, 研究了其扩散能力、扩散后寄生率及其影响因素。结果表明: 花角蚜小蜂扩散力弱, 1 年约扩散200 m, 在林间可跳跃式扩散, 但其扩散距离总体上随时间延长而增大, 林分条件和时间的交互作用也对其扩散有极显著影响; 较大的初始放蜂量、7∶1 的雌雄配比预处理、在中坡或上坡放蜂等有利于其扩散。放蜂1 年后花角蚜小蜂对松突圆蚧雌成蚧的寄生率随扩散距离增大而显著降低, 在放蜂点及与其相距50 m、100 m、150 m 和200 m 处的寄生率分别为41.8%、34.7%、19.8%、11.0%和3.8%; 初始放蜂量和雌雄配比对该蜂扩散至100 m 处的寄生率未见明显影响。这说明, 花角蚜小蜂较强控害作用和较弱扩散力相互作用的结果不利于其野外种群的稳定, 依赖局部放蜂难以实现对松突圆蚧的持久控制, 而大面积、空间间隔合理的多点放蜂、时间间隔的有序补充放蜂是一条值得考虑的途径。最后, 就放蜂点布局、补充放蜂、蜂源采集、初始放蜂量和放蜂的雌雄配比等方面提出了完善花角蚜小蜂利用措施的建议。
喀斯特地区城乡生态经济复合系统耦合机制及对策—— 以贵州省黔西南州为例
罗昆燕, 周国富
2011, 19(4): 925-931. doi: 10.3724/SP.J.1011.2011.00925
摘要(1483) PDF(1357)
摘要:
贵州是我国碳酸盐岩分布面积最广、喀斯特强烈发育的省区之一, 喀斯特面积达120 000 km2, 近1/3 的喀斯特区已经石漠化, 有585.38 万农村人口处于贫困范围, 使贵州生态经济问题引起越来越多学者的关注。笔者以生态经济理论及系统耦合理论为基础, 收集贵州省黔西南州1994~2009 年的实际数据, 拟定评价指标体系, 利用城乡相互作用耦合模型, 对喀斯特地区城乡生态经济复合系统的相互作用关系及耦合机制进行探讨, 以揭示复合系统的物质基础及动力机制。结果表明: 黔西南州城乡生态经济综合序参量呈不断增大的趋势,且主要得益于城镇生态经济序参量的快速增长。在复合系统中城镇和乡村的地位发生了重要转变, 城镇经济显现出巨大的发展势头。人的能动作用逐渐增强。环境要素受到一定程度的损坏, 特别是乡村环境要素的改变比较明显。经计算复合系统的耦合度介于0.39~0.49 之间, 耦合协调度介于0.18~0.42 之间, 耦合水平不高,但各子系统间的协同作用逐渐增强; 乡村生态经济子系统的耦合度介于0.48~0.50 之间, 耦合协调度介于0.18~0.29 之间, 显示乡村生态环境与经济发展不相适应; 城镇生态经济子系统的耦合度介于0.15~0.50 之间,耦合协调度介于0.05~0.33 之间, 耦合水平不高, 显示城镇经济已进入快速发展时期, 给环境带来难以消化的负面影响。针对系统耦合现状及问题, 提出今后应以乡村生态经济为基础, 推进城镇生态经济的建设, 实现复合系统的良性健康发展。
基于生态足迹的黑龙江省农村能源利用动态研究
黄靖强, 尚杰, 于法稳
2011, 19(4): 932-935. doi: 10.3724/SP.J.1011.2011.00932
摘要(1564) PDF(1184)
摘要:
为了解黑龙江省农村能源消耗及效益, 将生态足迹指标应用于农村能源消耗评价中,研究1998~2007 年间黑龙江省农村能源利用动态。结果表明: 10 年间各类能源利用都明显增加, 其中电力和沼气增加最为明显,其人均消费量分别由1998 年的183.51 kWh 和0.001 m3 增加到2007 年的279.03 kWh 和2.445 m3; 对应的能源人均生态足迹也均呈增加趋势, 从1998 年的0.278 9 hm2 增加到2007 年的0.549 8 hm2,其中电力和沼气生态足迹增加明显高于其他能源类型, 这种趋势与我国农电政策的变化和对农村生物质能源扶持政策有关。能源生态效益不断增加, 从1998 年的2 472.34 元·hm-2 增加到2007 年的5 192.58 元·hm-2, 表明资源利用效率明显增加,但仍有增加的空间。农村能源消耗不断增加, 政府应从政策、资金等方面调节农村能源消耗, 扶持各类可再生能源利用技术, 加强农村生物质能源利用管理, 并通过新技术进一步提高能源生态效益。
江西省可持续发展动态分析
赵先贵, 马彩虹, 肖玲, 兰叶霞
2011, 19(4): 936-939. doi: 10.3724/SP.J.1011.2011.00936
摘要(1534) PDF(1152)
摘要:
基于生态足迹理论, 提出了生态压力指数、生态占用指数和生态经济协调指数3 个概念, 并构建了可持续发展评价模型。利用该模型对江西省1990~2007 年的生态安全、消费水平、生态与经济协调发展状况进行定量研究, 结果表明: 江西省的生态压力指数从1990 年的1.56 增高到2007 年的1.96, 17 年间生态压力指数提高25.64%, 生态环境始终处于很不安全状态(2 级); 生态占用指数从1990 年的0.79 逐年提高到2007 年的0.88, 始终属于较贫穷状态(2 级); 生态经济协调指数从1990 年的0.50 逐年降低到2007 年的0.45, 始终处于很差等级(1 级); 可持续发展指数从1990 年的0.19 逐渐降低到2007 年的0.13, 始终处于很差等级(1 级)。
沛县蔬菜生态系统能值分析
付伟, 蒋芳玲, 刘洪文, 吴震
2011, 19(4): 940-946. doi: 10.3724/SP.J.1011.2011.00940
摘要(1487) PDF(1205)
摘要:
能值分析理论是基于“任何形式的能量都来源于太阳”这一前提, 因此可将不同种类、不可比较的能量转换为同一标准, 即太阳能焦耳来进行比较。本研究应用生态系统能值分析理论与方法, 以江苏省蔬菜主产区之一的沛县为例, 采用一系列能值指标, 定量分析了该县蔬菜生态系统的环境资源基础和经济特征, 为合理开发沛县蔬菜资源, 实现沛县蔬菜可持续发展提供科学依据。结果表明: 2007 年沛县蔬菜生态系统能值投入为1.22×1021 sej, 其中工业辅助能为7.18×1020 sej, 占58.85%, 说明沛县蔬菜产业发展主要依靠工业辅助能,已走出传统农业靠自然条件发展的阶段。沛县蔬菜生态系统能值产出为3.20×1021 sej, 占农业总产出能值的39.65%, 说明蔬菜产业已成为沛县农业的重要支柱产业之一;其中, 茄果类和根茎类蔬菜能值产出较高, 分别占蔬菜能值产出的35.63%和23.63%, 而特种创汇蔬菜牛蒡和山药为蔬菜能值总产出的18.61%。沛县蔬菜生态系统能值自给率为2.67%, 低于江苏省耕地生态系统(10.12%), 说明环境资源已不是蔬菜发展的主要决定因素, 沛县蔬菜生态系统抵抗自然灾害的能力较强; 沛县蔬菜生态系统的工业辅助能值比率为58.85%, 低于江苏省耕地生态系统工业辅助能比率(73.16%); 沛县蔬菜生产的化肥使用量较高, 占工业辅助能的69.42%, 不利于蔬菜产业的可持续发展; 不过沛县生态系统的有机辅助能比率为38.61%, 高于江苏省耕地生态系统有机辅助能比率(16.72%); 沛县蔬菜生态系统的购买能值比率为97.54%, 高于江苏省耕地生态系统购买能值比率(89.88%), 表明沛县蔬菜产业发展几乎完全依赖于来自社会经济系统的购买能值, 而较高的购买能值促进了沛县蔬菜产业的迅速发展;沛县蔬菜生态系统的能值投入率为36.61, 高于江苏省耕地生态系统能值投入率(8.88), 说明沛县蔬菜产业发展迅速; 但净能值产出率仅略高于江苏省耕地生态系统净能值产出率, 可能由于能值产出较高的先进技术推广不够; 沛县蔬菜生态系统环境负荷率为1.43, 低于江苏省耕地生态系统环境负荷率(2.83), 且农药能值投入仅占0.21%, 说明沛县蔬菜产业有较强的可持续发展能力和较大的发展潜力。为促进沛县蔬菜产业综合效益的提高和可持续发展, 应进一步加强蔬菜产业基础设施及蔬菜产品加工业的建设,加大蔬菜产业的科学技术推广力度, 增强沛县蔬菜生态经济系统的产出能力。
基于GIS 的怒江流域中段生态保护重要性评价
李晖, 杨树华, 姚文璟, 王思琪, 易娜, 刘大邦
2011, 19(4): 947-953. doi: 10.3724/SP.J.1011.2011.00947
摘要(1691) PDF(1345)
摘要:
生态保护重要性标志着某个地区对维持区域生态安全的重要程度, 反映了某个地区在土壤侵蚀、生境、石漠化、地质灾害和水环境等多因子综合影响下对维持和保护区域生态环境的重要程度。本文基于地理信息系统技术, 提出多因子逻辑规则组合法, 即采用单因素叠置法与逻辑规则组合法相结合的方法, 并将生态敏感性概念延伸为生态保护重要性概念, 对怒江流域中段进行了生态保护重要性概念及其评价方法的探讨。本研究中生态保护重要性评价主要包括土壤侵蚀敏感性和生物多样性。评价结果表明: 研究区生态极度重要地区主要分布在海拔1 300 m 以上的河谷地区, 占研究区总面积的11.43%; 生态高度重要地区占研究区的比例最大, 达48.02%, 主要分布在海拔1 800~3 100 m 的地区; 生态保护中度重要地区面积占研究区总面积的35.22%, 主要分布在海拔3 100 m的地区; 生态轻度重要地区呈斑块状散布在整个研究区内, 占研究区总面积的5.29%; 生态不重要地区的面积最小, 占研究区总面积的0.04%, 主要分布在人类聚居区。生态保护重要性高的地区是整个区域生态系统保护的关键地区, 应该重点关注其生态保护、恢复和建设。
北京市水足迹计算与分析
王艳阳, 王会肖, 蔡燕
2011, 19(4): 954-960. doi: 10.3724/SP.J.1011.2011.00954
摘要(1595) PDF(1868)
摘要:
水足迹指的是在一定物质生活标准下, 生产一定人群(个体、城市或国家)消费的产品和服务所需要的水资源数量。虚拟水是指生产产品和服务所需要的“虚拟”水资源, 不是真正意义的水, 而是以“虚拟”的形式包含在产品中的看不见的水。水足迹不仅仅包括对实体水的消费, 更重要的是包含了虚拟水消费的部分。分析区域内的水足迹量及其构成, 能够从消费的角度展现对水资源的占有情况, 展现出通过产业链及产品贸易而产生的该区域对其他区域的水资源占有情况或其他区域对本区域的水资源占有情况。本研究采用基于投入产出表的水足迹计算方法, 估算了北京市2002 年的水足迹状况, 分析了水足迹构成。结果表明: 北京市2002 年水足迹为86.26 亿m3, 其中70%用于居民消费, 30%用于政府消费; 总的人均水足迹为606.21 m3, 城镇居民人均水足迹为537.69 m3, 农村居民人均水足迹为197.12 m3; 2002 年总水足迹中, 实体水消费占8%, 虚拟水消费占92%, 虚拟水净流入量为14.98 亿m3, 占总水足迹的17.4%。结果证明, 在消费结构中, 虚拟水占主要部分,实体水比例很低;受产业链和工艺的影响, 不同消费品(服务)的虚拟水含量并不相同。虚拟水流入能够降低对本区域水资源的占有, 并没有从根本上减少水资源的消耗, 只是将压力转移到了其他区域。研究结果可为节约用水模式和北京市水资源管理提供决策参考
中国养蜂业现代化发展的路径探析
柳萌, 王勇, 罗术东
2011, 19(4): 961-965. doi: 10.3724/SP.J.1011.2011.00961
摘要(1842) PDF(1591)
摘要:
养蜂业是我国传统农业, 也是现代农业的重要组成部分。蜜蜂为农作物提供授粉支持并附加产出蜂产品, 其在现代农业中的地位逐渐受到重视。养蜂业的稳定发展对促进农民增收、提高农作物产量和维护生态平衡作出了突出贡献。但我国蜂业生产及科技水平与发达国家相比仍有一定差距。本文从蜜蜂授粉对农作物生产和蜜蜂在农业生态环境监测和保护中的作用方面分析了养蜂业与现代农业发展的关系, 同时分析总结我国目前蜂业存在的问题, 包括重产品、轻授粉, 重原料和半成品生产、轻深加工开发, 重转地饲养、轻定地饲养, 重单一饲养、轻立体种养, 科技方面重实际应用、轻基础研究。在此基础上提出了我国养蜂业发展的措施, 如建立规模化昆虫授粉产业, 建立蜂业循环经济发展模式, 确立定地辅以转地养蜂方式, 进行蜂产品的深度开发和加强蜂业理论的研究等。
综合评述
农田土壤主要温室气体(CO2、CH4、N2O)的源/汇强度及其温室效应研究进展
张玉铭, 胡春胜, 张佳宝, 董文旭, 王玉英, 宋利娜
2011, 19(4): 966-975. doi: 10.3724/SP.J.1011.2011.00966
摘要(5387) PDF(6921)
摘要:
气候变化是当今全球面临的重大挑战, 人类社会生产生活引起的温室气体排放是全球气候变暖的主要原因。大气中CO2、CH4 和N2O 是最重要的温室气体, 对温室效应的贡献率占了近80%。据估计, 大气中每年有5%~20%的CO2、15%~30%的CH4、80%~90%的N2O 来源于土壤, 而农田土壤是温室气体的重要排放源。本文重点阐述了农田土壤温室气体产生、排放或吸收机理及其影响因素, 指出土地利用方式和农业生产力水平等人为控制因素通过影响土壤和作物生长条件来影响农田土壤温室气体产生与排放或吸收。所以, 我们可以从人类活动对农田生态系统的影响着手, 通过改善农业生产方式和作物生长条件来探索温室气体减排措施, 达到固碳/氮增汇的目的。对国内外关于农田温室气体排放的源/汇强度及其综合温室效应评估的最新研究进展进行了综述, 指出正确估算与评价农田土壤温室气体的源/汇强度及其对大气中主要温室气体浓度变化的贡献, 有助于为温室气体减排以及减少气候变化预测的不确定性提供理论依据。
咸水灌溉下土壤水盐动态和作物生长研究进展
杨静, 杨明欣, 董宝娣, 乔匀周, 师长海, 翟红梅, 刘孟雨
2011, 19(4): 976-981. doi: 10.3724/SP.J.1011.2011.00976
摘要(1858) PDF(2384)
摘要:
我国淡水资源短缺且分布不均, 供求矛盾突出, 合理开发利用咸水资源、增辟灌溉水源将成为解决水资源危机的重要途径之一。本文从以下几个方面对国内外咸水资源灌溉利用的研究进展进行了综述, 以期为咸水安全灌溉提供指导。(1)咸水灌溉对土壤水盐运移的影响, 主要包括咸水灌溉后不同土层土壤水盐分布规律、不同灌溉水矿化度对土壤水盐运移的影响、灌溉方式对土壤盐分积累的作用; (2)咸水灌溉对作物生长的影响, 主要包括咸水灌溉与作物产量、品质的关系; (3)咸水灌溉对作物生理变化的影响及其作用机理, 主要包括咸水灌溉对植株脯氨酸含量、抗氧化酶活性、丙二醛含量、叶绿素含量及光合作用的影响。
研究简报
海桐不同器官除草活性的研究
王霞, 罗小勇
2011, 19(4): 982-984. doi: 10.3724/SP.J.1011.2011.00982
摘要(1396) PDF(1347)
摘要: