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2015年  第23卷  第5期

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综合评述
三大粮食作物产量潜力与产量差研究进展
刘保花, 陈新平, 崔振岭, 孟庆锋, 赵明
2015, 23(5): 525-534. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.141126
摘要(2520) PDF(3101)
摘要:
产量潜力和产量差的研究对揭示未来粮食增产潜力, 有针对性地制定提高作物产量的措施具有重要意义。通过总结近年发表的64篇经典文献, 本文总结了世界三大粮食作物小麦、水稻和玉米的产量潜力和产量差的研究进展, 并对定量产量潜力和产量差的4种常用方法进行了比较分析。研究表明: 1)当前全世界小麦、水稻、玉米的平均产量潜力分别为6.7 t hm-2、8.1 t hm-2、11.2 t hm-2, 农户产量分别实现了产量潜力的60%、60%、53%。2)模型模拟是目前定量评估产量潜力最为有效的方法之一, 综合使用模型模拟和高产纪录两种方法进行比较分析产量潜力结果会更加可靠; 试验产量和高产农户产量一般会低于模型模拟产量潜力, 对探索农户短期内增产潜力具有重要意义。3)优化栽培管理措施比如应用土壤 作物综合管理系统等方法是缩小产量差的有效途径。因此, 当前三大粮食作物具有较大增产潜力, 如何有效缩小产量差、提高作物产量、保证粮食安全是未来需要关注的重点。
研究报告
华北平原旱地不同熟制作物产量、效益和水分利用比较
陈素英, 张喜英, 邵立威, 孙宏勇, 牛君仿
2015, 23(5): 535-543. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.150215
摘要(1998) PDF(2277)
摘要:
针对华北平原地下水超采严重, 通过研究雨养旱作条件下不同熟制的产量、投入产出和水分利用效率, 探索华北平原缺水区雨养旱作条件下的节水种植制度, 可为地下水超采提供技术支撑。以当地主栽种植模式冬小麦和夏玉米一年2熟种植和春玉米一年1熟种植为研究对象, 通过大田试验对雨养旱作条件下冬小麦、夏玉米和春玉米3种作物构成的2种种植制度的产量、耗水、投入、产出进行分析。试验于2007-2013年在中国科学院栾城农业生态系统试验站进行, 该站为华北平原高产农区的典型代表。试验共设2个处理, T1为冬小麦 夏玉米一年2熟制, T2为春玉米一年1熟制。T1中的冬小麦生育期为每年的10月中上旬至翌年的6月中旬, 夏玉米为6月中下旬至10月上旬, 冬小麦品种大部分年份为'科农199', 夏玉米品种为'郑单958'。T2中春玉米的生育期为每年的5月中下旬至当年的9月上中旬, 品种为'农大108'、'浚单20'、'郑单958'和'先玉335'。试验区从2007年9月至2013年6月一直未灌溉, 为雨养旱作条件。研究结果表明, 雨养旱作条件下, 冬小麦产量基本稳定; 夏玉米和春玉米产量随年型不同波动较大, 尤其是夏玉米产量受播种时土壤含水量的影响较大, 很多年份由于干旱少雨, 玉米出苗时间推迟, 导致玉米产量大幅度降低。T1比T2虽然具有明显的产量优势, 增产34.1%, 但由于冬小麦生产投入较高, T1的净收益比T2低279.97元·hm-2。3种作物的生产投入中, 农资和机械投入比例最大, 劳动力投入占很小比例, 农资投入中, 化肥投入最高; 3种作物的产投比分别为1.42、2.66和3.42, 雨养旱作条件下冬小麦的产投比最低, 春玉米最高。从作物的耗水结构分析, 冬小麦生育期降雨较少, 以消耗雨季储存于土壤中的土壤水分为主, 春(夏)玉米生育期降雨较多以消耗降雨为主。目前, 生产上正在自发地压缩冬小麦的种植面积, 春玉米一年1熟种植面积迅速增加。因此, 在保证区域粮食安全的条件下, 通过调整农业种植结构可以控制水资源的过度开采, 保证农业持续发展。
灌溉量和施氮量对油用亚麻茎秆抗倒性能及产量的影响
高珍妮, 赵利, 郭丽琢, 黄冰雪, 李玥, 牛俊义
2015, 23(5): 544-553. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.141087
摘要(1719) PDF(1193)
摘要:
为明确灌水和施氮对油用亚麻(Linum usitatissimum L.)抗倒伏能力和产量的影响, 以'陇亚杂1号'为材料, 于2012-2013年以灌溉量为主处理(W1: 2 700 m3·hm-2; W2: 3 300 m3·hm-2), 施氮量为副处理[纯氮量分别为N0: 0 kg·hm-2(CK); N1: 37.5 kg·hm-2(低氮); N2: 112.5 kg·hm-2(中氮); N3: 225 kg·hm-2(高氮)], 研究灌溉量和施氮量对与油用亚麻抗倒性能相关的形态学特性、茎秆强度、抗倒伏指数及茎秆化学组分含量、产量构成因子及产量的影响。结果表明, 随灌溉量的增加, 茎秆强度和抗倒伏指数下降, 株高增加, 重心上移, 茎粗、茎壁厚度降低, 地上部干重增加, 根干重减少, 根冠比下降, 同时茎秆中纤维素、木质素、可溶性糖和淀粉的含量下降; 随施氮量的增加, 茎秆强度和抗倒伏指数先升高后降低, 株高和重心高度增加, 茎粗、茎壁厚度、根干重和根冠比先增后减, 地上部干重增加, 茎秆中各化学组分含量及产量也先增加后降低。进一步分析发现抗倒伏指数与茎秆强度、茎粗、茎壁厚度、根干重、根冠比、纤维素含量、木质素含量、可溶性糖含量及淀粉含量均呈正相关关系, 与株高、重心高度、地上部干重呈负相关关系。低灌水处理(W1)的茎秆强度、抗倒伏指数和产量分别比高灌水处理(W2)高30.55%、41.06%和0.53%, 过多灌水不利于油用亚麻茎秆抗倒伏性能和产量的提高; 中氮处理(N2)的茎秆强度分别比不施氮(CK)和高氮(N3)处理高36.8%和3.95%, 产量分别高15.9%和0.8%, 可见油用亚麻的栽培中施氮量不能过高或过低。因此, 生产上采用适宜的灌溉量和施氮量是防止油用亚麻倒伏、获得高产、提高生产效益的重要措施。在本试验区, 同等肥力土壤条件下, 以灌溉量2 700 m3·hm-2和纯施氮量112.5 kg·hm-2为宜。
旱改水对水稻幼苗生长的影响及秸秆的改良作用
闫加力, 李懋, 熊双莲, 涂书新
2015, 23(5): 554-562. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.141041
摘要(1263) PDF(1214)
摘要:
本研究以江汉平原旱改水为研究背景, 采用土壤盆栽试验和室内淹水培养相结合的方法, 以多年水稻土为对照, 研究了多年棉田土旱改水及添加秸秆(9 g·kg-1)对水稻幼苗生长和矿质元素吸收的影响以及土壤氧化还原电位和有效态铁、锰、铜、锌含量变化, 为旱改水水稻的种植提供参考。结果表明, 棉田土旱改水后, 水稻幼苗生长缓慢并出现失绿黄化症状, 其地上部干重和叶绿素含量仅分别约为水稻土处理的30%和20%。旱改水处理水稻植株Fe含量显著低于、而Cu和Zn含量则显著高于水稻土处理。棉田土旱改水土壤氧化还原电位(Eh)显著高于水稻土; 淹水处理10 d, 土壤DTPA-Fe含量仅为水稻土的7%左右, 而DTPA-Cu和DTPA-Zn含量则分别是水稻土的1.4~2.5倍和1.6~1.8倍。随着淹水时间的延长,棉田土旱改水土壤有效态铁含量逐渐增加, 有效态锰、铜和锌含量呈先升高后降低趋势;到淹水处理的第28 d,棉田土旱改水土壤有效态铁、锰、铜和锌含量与水稻土之间的差异逐渐缩小。Fe不足及Cu过量可能是导致旱改水水稻幼苗生长缓慢、失绿黄化的主要原因。旱改水条件下添加秸秆可以降低土壤的Eh值, 提高土壤DTPA-Fe含量及降低土壤DTPA-Cu和DTPA-Zn含量, 显著提高旱改水初期水稻幼苗叶绿素含量, 但对水稻生物量无显著影响。添加秸秆并不能完全消除旱改水对水稻幼苗生长的抑制作用。
抛荒对冷浸稻田土壤团聚体及有机碳稳定性的影响
张敏敏, 徐祥玉, 张志毅, 熊又升, 袁家富
2015, 23(5): 563-570. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.140994
摘要(1387) PDF(1340)
摘要:
冷浸稻田是长江流域重要的低产稻田类型之一, 近年来抛荒严重, 而抛荒对冷浸稻田土壤团聚体的影响并不清楚。本研究以连年种植的冷浸稻田(CWC)、抛荒3年的冷浸稻田(CWA3)和抛荒6年的冷浸稻田(CWA6)为对象, 分析抛荒后冷浸稻田土壤团聚体特征以及有机碳稳定性, 以期为准确评估抛荒对长期淹水土壤的结构和有机碳的影响提供数据支持。结果表明, 不论是0~25 cm土层还是25~50 cm土层, 冷浸稻田土壤<53 μm粒级团聚体占总团聚体比例均超过40%; 0~25 cm土层土壤>250 μm团聚体比例超过35%; 53~250 μm粒级团聚体比例低于20%。抛荒使0~25 cm土层<53 μm粒级团聚体占总团聚体比例显著增加, 53~250 μm粒级比例显著降低。在0~25 cm土层, 抛荒使有机碳活性指数Ⅰ(LIc-Ⅰ)在<53 μm粒级和>250 μm粒级上升高, 有机碳活性指数Ⅱ(LIc-Ⅱ)在53~250 μm和>250 μm粒级上降低;而有机碳难降解指数(RIc)在<53 μm和53~250 μm粒级上降低。土壤总有机碳随抛荒时间延长而增加。
长期深窄沟排渍对冷浸田地下水位、土壤化学特性及水稻籽粒品质的影响
王飞, 林诚, 李清华, 方宇, 林新坚, 刘玉洁, 刘启鹏, 林丽红
2015, 23(5): 571-578. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.141405
摘要(1158) PDF(1325)
摘要:
以福建省顺昌县持续运行约30年的石砌深窄沟为平台, 连续3年监测长期深窄沟排渍对冷浸田地下水位、土壤化学特性及水稻籽粒品质的影响。结果表明, 距沟75 m(CK)、25 m、15 m、5 m的冷浸田的土壤类型逐渐呈现由深脚烂泥田→浅脚烂泥田→青泥田→青底灰泥田的方向演变。距沟75 m、25 m、15 m、5 m位点的常年平均地下水位分别为5.0 cm、8.3 cm、 5.4 cm、 16.7 cm, 其中距沟5 m位点地下水位常年变幅为 62~13 cm, 变幅最大。距沟越近, 耕层土壤还原性物质则越低, 而碱解氮、速效磷与速效钾则越高, 其中距沟5 m的还原性物质总量较CK平均降低62.6%, 而碱解氮、速效磷和速效钾平均分别增加40.7%、38.8%和184.5%。距沟5 m、15 m与25 m位点的水稻籽粒氨基酸含量均显著高于CK。籽粒氨基酸含量与土壤还原性物质呈显著负相关, 而与土壤碱解氮、速效磷等显著正相关, 籽粒淀粉含量也与土壤活性还原性物质呈显著负相关。长期深窄沟排水改善了土壤理化性状, 提高了籽粒氨基酸品质。石砌深窄沟对15 m以内的土壤脱潜效果明显。
与达乌里胡枝子混播下白羊草光合对干旱及短期补水的响应
郭亚力, 李帅, 徐伟洲, 吴爱姣, 陈吉, 徐炳成
2015, 23(5): 579-588. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.141321
摘要(1437) PDF(1072)
摘要:
为揭示黄土丘陵区优良乡土草种白羊草[Bothriochloa ischaemum (L.) Keng]和达乌里胡枝子[Lespedeza davurica (Laxm.) Schindl.]混播时的光合生理特征及其与土壤水分的关系, 采用盆栽控制试验, 按照生态替代法设置了白羊草(B)和达乌里胡枝子(D)6种混播比例组合(2︰10、4︰8、6︰6、8︰4、10︰2、12︰0), 标记为B2D10、B4D8、B6D6、B8D4、B10D2、B12D0; 设置高水(80%土壤田间持水量, HW)、中水(60%土壤田间持水量, MW)和低水(40%土壤田间持水量, LW)3种水分供应条件, 并在白羊草拔节期进行短期补水处理: 即分别从中水提到高水(MHW)、低水提到高水(LHW)和低水提高到中水(LMW)。连续测定和比较了不同处理下白羊草光合生理特征--净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和水分利用效率(WUE)的动态变化。结果表明: 1)在恒定水分供应条件下, 各混播比例中白羊草叶片光合生理参数在HW处理下显著最高, LW处理下显著最低, 说明水分是限制其叶片光合作用的主要因子; 2)短期补水后, 白羊草叶片光合生理参数均是在LHW下增加幅度最大, LMW下增加幅度最小; 各混播比例中白羊草光合生理参数在MHW下恢复到稳定水平时间最快, 说明较高的补水幅度和土壤前期含水量有利于补水后叶片光合作用提高; 3)在B10D2和B8D4混播比例下, 白羊草不仅具有较高的Pn、较低的Tr和较高的WUE, 且短期补水后Pn和WUE增加幅度较大, Tr增幅较小, 说明这两种混播比例有利于改善其光合作用。综合表明, 经历短期干旱胁迫后补水, 白羊草光合生理活性出现恢复现象, 恢复速度和程度与混播比例和补水前土壤水分水平相关。
马铃薯连作栽培对土壤微生物多样性的影响
马玲, 马琨, 杨桂丽, 牛红霞, 代晓华
2015, 23(5): 589-596. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.140888
摘要(1340) PDF(1221)
摘要:
为阐明马铃薯连作对土壤微生物群落结构和功能多样性的影响, 揭示马铃薯连作障碍机制, 本试验采用BIOLOG技术结合丛枝菌根真菌(AMF)形态学鉴定方法, 就连作0(迎茬)、2 a、4 a、6 a、10 a的马铃薯田块土壤进行研究。结果表明: 土壤养分含量随马铃薯连作年限增加有一定程度下降, 其中, 连作10 a马铃薯根际土壤的全磷、速效磷、速效钾和碱解氮与连作4 a相比分别下降61.32%、26.86%、26.87%和17.24%, 但没有明显的养分亏缺和不均衡现象。土壤微生物群落结构发生了较大变化, 放线菌、真菌数量显著随连作年限的延长先增加后减少, 呈单峰型变化趋势; 细菌数量随连作年限的延长呈逐步减少趋势, 但差异不显著。连作4~6 a土壤微生物群落依然有较强的功能多样性, 培养120 h后, 连作6 a较迎茬AWCD值提高3.89%; 群落组成中随连作年限的延长以碳水化合物、氨基酸类为碳源的微生物类群代谢能力明显下降, 但代谢功能多样性趋于一致。连作马铃薯土壤AM真菌优势种发生改变, 迎茬土壤为沙漠球囊霉(Glomus deserticola), 连作2 a土壤为扭形球囊霉(Glomus delhiense)和福摩萨球囊霉(Glomus formosanum), 连作10 a土壤为球泡球囊霉(Glomus globiferum)。多元分析结果表明, 土壤微生物结构与功能多样性、AM真菌多样性变化受土壤pH、全磷含量、放线菌数量、细菌数量及土壤中以碳水化合物、氨基酸类等为碳源基质的微生物类群影响。说明长期连作栽培会影响土壤真菌、放线菌的数量, 使真菌群落中AM真菌种的多样性显著下降, 优势种发生改变, 打破了微生物群落结构与功能平衡, 引起土壤微生物群落结构与功能的失调。
煤矿沉陷区沉陷裂缝对土壤特性和作物生长的影响
许传阳, 马守臣, 张合兵, 王锐, 关中美
2015, 23(5): 597-604. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.150001
摘要(1055) PDF(1104)
摘要:
为了研究煤矿沉陷区沉陷裂缝对土壤特性和作物生长的影响, 通过野外调查和室内分析, 对沉陷裂缝周围土壤水氮含量、微生物学特性和作物生理、产量特性进行了研究。结果表明, 沉陷裂缝导致了土壤水、氮的流失。距沉陷裂缝越近, 土壤含水量和有效氮含量越低, 当距裂缝距离超过120 cm时, 沉陷裂缝对土壤含水量和有效氮含量影响不显著。土壤水肥特性改变也导致了土壤微生物特性的改变, 距沉陷裂缝越近, 土壤酶(脲酶、蔗糖酶)活性和土壤呼吸速率越低。当距裂缝距离超过90 cm时, 沉陷裂缝对土壤微生物的特性影响不显著。沉陷裂缝通过影响土壤中水分和矿物营养的含量, 进而影响到植物叶片的叶绿素含量和光合特性。当裂缝距离超过60 cm时, 沉陷裂缝对小麦叶片的叶绿素含量影响不显著。在拔节期, 沉陷裂缝对光合作用的影响主要在距裂缝0~60 cm范围内, 当距裂缝距离超过60 cm时, 沉陷裂缝对小麦光合作用的影响不显著。但到花期时, 当距裂缝距离超过90 cm时, 沉陷裂缝对光合作用的影响不显著。沉陷裂缝对小麦各产量性状也造成了不同程度的影响。在距裂缝0~60 cm范围内, 沉陷裂缝对株高、单茎重和穗粒数均有显著影响, 当距裂缝距离超过90 cm时, 则影响不显著。沉陷裂缝导致小麦穗数和产量的下降, 距裂缝越近, 小麦穗数和产量下降幅度越大, 与距裂缝120 cm处小麦相比, 裂缝边缘0~30 cm范围内小麦穗数和产量分别降低43.7%和53.3%。总之, 开采沉陷产生的裂缝(隙), 导致附近土壤水分蒸发增强和养分流失加剧, 降低了土壤质量, 影响到作物的生长, 最终导致作物产量显著降低。
干旱胁迫下调节ATP的含量对提高转玉米C4pepc水稻光合速率的影响
霍垲, 陆巍, 李霞
2015, 23(5): 605-613. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.141152
摘要(1405) PDF(1038)
摘要:
为了分析三磷酸腺苷(adenosine triphosphate, ATP)是否是限制高表达转玉米C4型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因(C4-pepc)水稻光合速率提高的限制因素, 本文以高表达的转玉米C4型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因水稻(PC)及其原种'Kitaake'(WT)作为试验材料, 喷施蒸馏水(对照)、2 mmol·L -1亚硫酸氢钠溶液、100 umol·L-1 N′-(3,4-二氯苯基)-N,N-二甲基脲[3-(3′,4′-dichlorophenyl)-1,1-dimethylurea, DCMU]和10 umol·L-1 寡霉素(oligomycin)溶液过夜处理5~6叶期水稻幼苗, 在20%(m/v)PEG-6000模拟干旱胁迫条件下, 研究不同处理对水稻叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间二氧化碳浓度(Ci)、ATP含量、玉米C4型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)活性以及光系统Ⅱ(photosynthem Ⅱ, PSⅡ)实际光化学效率(actual photochemical efficiency of PSⅡ in the light,ΦPSⅡ)的影响。试验结果表明, 喷施亚硫酸氢钠溶液提高了PC和WT在水培条件下叶片的Pn, DCMU和寡霉素溶液处理则降低了PC和WT叶片的Pn。喷施亚硫酸氢钠溶液增加了WT叶片GsCi, 但降低了PC叶片GsCi。喷施DCMU溶液增加了PC和WT叶片Ci, 但降低了叶片Gs。用20% PEG-6000模拟干旱胁迫处理后, 亚硫酸氢钠、DCMU和寡霉素溶液处理的水稻叶片Pn均下降, 喷施亚硫酸氢钠溶液处理可以减缓Pn下降的趋势, 喷施DCMU和寡霉素溶液加速了叶片Pn的下降。在20% PEG-6000处理8 h后, PC在喷施不同试剂处理下Gs差异不大, 但其Pn变化显著。进一步的研究表明不同处理下叶片中ATP含量、PEPC活性以及ΦPSⅡ出现显著变化, DCMU处理引起ATP含量、PEPC活性和ΦPSⅡ快速下降, 亚硫酸氢钠溶液处理能够减缓这些参数的下降, 喷施寡霉素降低了叶片中的ATP含量, 但是对ΦPSⅡ没有显著影响。因此认为, 在干旱胁迫条件下, PEPC的高表达能够维持较高的PSⅡ活性, 与原种相比,也产生较高含量的ATP, 来维持净光合速率的稳定。
松嫩平原盐渍化水田土壤表观电导率空间变异研究
杨帆, 安丰华, 王志春, 杨洪涛, 赵长巍
2015, 23(5): 614-619. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.141228
摘要(1571) PDF(1394)
摘要:
运用电磁感应仪EM38结合GPS定位, 以盐渍化水田为研究对象, 通过经典统计学和地统计学相结合的方法研究了盐渍土区新开水田表观电导率的空间变异特征, 分析了土壤表观电导率与土壤盐碱指标关系。结果表明, 经典统计分析土壤水平方向表观电导率(ECh)与垂直方向表观电导率(ECv)均为中度空间变异强度, 且符合正态分布。地统计分析表明, ECh和ECv均具有强空间相关性, 其变异特征主要是由结构性因素引起的, 半方差拟合最优模型为指数模型。且ECh和ECv空间分布在一定范围内存在相似性, 均表现为不同表观电导率的土壤呈斑块和条带状镶嵌分布。Pearson分析显示, 土壤表观电导率与盐碱化指标土壤电导率(EC1︰5)和碱化度(ESP)呈正相关关系(P<0.05), 相关系数大于0.8。回归分析表明, 土壤表观电导率与EC1︰5和ESP均为指数函数关系, 决定系数大于0.76。ECh与土壤盐碱化指标相关系数和决定系数均大于ECv, 因此可以用水平方向土壤表观电导率ECh来反映土壤的盐碱化程度。该研究可以为土壤盐分空间变异理论与盐碱地改良实践相结合的研究思路提供理论基础, 为盐碱地实施定位、定区清除或消减土壤盐碱的均质化改良技术提供数据支持。
16份菊芋种质苗期耐盐碱性筛选与综合鉴定
赵俊香, 任翠梅, 吴凤芝, 刘守伟, 王殿奎
2015, 23(5): 620-627. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.141306
摘要(1137) PDF(1091)
摘要:
对16份菊芋(Helianthus tuberosus L.)的耐盐碱能力进行评价, 筛选出较耐盐碱胁迫的菊芋种质, 可为盐碱地利用菊芋提供理论依据。采用盆栽试验, 以混合盐碱模拟典型盐碱胁迫环境, 在幼苗期以150 mmol·L-1混合盐碱(Na2CO3︰NaHCO3︰NaCl︰Na2SO3的摩尔比为5︰23︰9︰5)溶液处理16份菊芋种质, 研究混合盐碱胁迫对植株地上部干鲜重、地下部干鲜重、叶片脯氨酸含量、SOD活性和MDA含量等指标的影响, 通过模糊数学隶属函数法和主成分分析法对菊芋材料进行耐盐碱性综合评定, 并进行聚类分析。结果表明: 经主成分分析, 地上鲜重、全株干重和脯氨酸含量的负荷量最大, 可以作为菊芋苗期耐盐碱性筛选的主要鉴定指标。通过模糊数学隶属函数法对不同菊芋材料进行耐盐碱性排序, 不同菊芋间耐盐碱性表现出明显差异, 最后通过聚类分析, 将16份菊芋种质分为四大类, 第1类: 菊芋2号和3号在胁迫下表现良好, 耐盐碱性最好; 第2类: 菊芋4号、16号(Taiyangdao)和11号(Qingyu001)耐盐碱性较好; 第3类: 菊芋5号、6号等10份材料为中等耐盐碱类型; 第4类: 菊芋9号耐盐碱性最弱。
低浓度NaCl对水培韭菜生长、产量及品质的影响
季延海, 于平彬, 武占会, 吴震, 刘明池
2015, 23(5): 628-633. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.141280
摘要(1386) PDF(1328)
摘要:
NaCl一直以来被认为是一个胁迫因子, 且是造成植物盐害的主要因素, 而低浓度NaCl对植物生长不仅没有危害, 反而具有促进植物生长, 提高品质的作用。韭菜营养液水培作为一种新型的栽培方式, 很好的解决了韭蛆等病虫的为害。为了探究低浓度NaCl添加到营养液中对韭菜生长、品质和产量的影响, 试验设定了0 mmol·L-1(对照)、5 mmol·L-1、10 mmol·L-1、20 mmol·L-1、30 mmol·L-1 5个NaCl浓度, 研究不同浓度NaCl处理下韭菜生长、生理和产量的变化。研究结果表明, 韭菜的株高、假茎粗和叶长均以20 mmol·L-1 NaCl处理下最高, 各处理的叶片数均多于对照, 叶片宽度随着NaCl浓度的增加呈现下降趋势。低浓度NaCl增加了韭菜的光合色素含量, 10 mmol·L-1处理下叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素和叶绿素a+b含量最高。NaCl处理能有效降低韭菜中硝酸盐的积累, 各NaCl处理硝酸盐含量分别比对照下降12.42%、13.17%、15.16%和26.76%。Vc含量随添加NaCl浓度的增加表现出先上升后下降的趋势, 其中各NaCl处理含量分别比对照高12.2%、12.8%、5.1%、 15.4%, 可溶性糖与粗纤维均在10 mmol·L-1时达到最大值。产量以10 mmol·L-1处理最高, 3茬产量及总产量分别比对照处理增加6.7%、6.6%、6.9%、6.7%。综合分析认为, 韭菜营养液中添加10 mmol·L-1的NaCl, 在促进韭菜生长, 降低硝酸盐, 改善品质和提高产量上综合表现最佳。
西花蓟马生长发育及其与寄主花化学物质的关系
曹宇, 刘燕, 梁文琴, 王春, 李灿
2015, 23(5): 634-641. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.141249
摘要(1221) PDF(1365)
摘要:
为明确寄主对西花蓟马(Frankliniella occidentalis)生长发育的影响, 采用非自由选择法, 研究了西花蓟马在月季、康乃馨、百合、天竺葵及牵牛等5种植物花上的生长发育及存活差异, 及其与寄主营养物质(可溶性蛋白质、糖)、次生物质(单宁酸、黄酮和总酚)含量的相关性。结果表明, 西花蓟马在5种植物的花上不同阶段的生长发育及存活都有不同程度的显著性差异。总体来说, 西花蓟马在月季花上发育最快(整个未成熟期为11.02 d), 牵牛花上发育最慢(整个未成熟期为13.21 d); 世代存活率在百合花上最高(84%), 天竺葵上最低(76%); 寄主的营养物质、次生物质含量也存在显著性差异。相关分析表明, 西花蓟马的发育速率与寄主的可溶性蛋白质含量存在显著正相关关系(R=0.896, P=0.040), 与单宁酸(R= 0.917, P=0.01)、黄酮(R= 0.921, P=0.014)及总酚含量(R= 0.905, P=0.013)存在显著的负相关关系, 与可溶性含糖量无显著相关关系(R=0.40, P=0.505); 西花蓟马的存活率与寄主的各类化学物质均无显著相关关系。因此, 寄主花的蛋白质含量越高, 对西花蓟马的生长发育越有利, 而单宁酸、黄酮及总酚含量越高, 则不利于其生长发育。
基于RUSLE模型的黑龙江省2000-2010年土壤保持量评价
蒋春丽, 张丽娟, 张宏文, 姜春艳, 于洋, 潘涛
2015, 23(5): 642-649. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.141320
摘要(1270) PDF(1160)
摘要:
黑龙江省是我国重要的粮食产区, 同时也是东北地区重点生态保护区, 黑龙江省土壤保持量的研究对维持生态安全与可持续发展有重要作用。基于黑龙江省2000年、2005年和2010年的降雨、土壤、高程等数据, 结合GIS空间分析方法, 运用修订的通用土壤流失方程(RUSLE), 估算了2000-2010年黑龙江省土壤保持量, 并对其空间分布及变化趋势进行模拟分析。结果表明: 2000-2010年, 黑龙江省土壤保持能力整体增强, 土壤保持量增加了5.34%, 且除牡丹江和哈尔滨地区外, 各行政区的土壤保持量均有所增加; 各土地利用类型的年均单位面积土壤保持量以森林最多, 为3 384.36 t·km-2·a-1, 裸地最少, 为177.17 t·km-2·a-1, 10年来除农田和灌丛外, 各土地利用类型的单位面积土壤保持能力均增强; 2000-2010年黑龙江省高等级土壤保持量比例及低等级转化成高等级土壤保持量的面积都在提高, 黑龙江省土壤保持能力10年来趋于好转。
基于作物生产水足迹的陕西省水资源压力评价
史利洁, 吴普特, 王玉宝, 孙世坤, 刘静
2015, 23(5): 650-658. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.141312
摘要(1774) PDF(1245)
摘要:
作物生产水足迹可以反映农业生产过程中的水资源利用效率及其真实占用量, 对作物生产水足迹的量化可为各地区明确农业生产过程的用水情况, 根据当地水资源禀赋合理调整农业种植结构, 提高用水效率提供理论支撑。以陕西省为研究区域, 在构建了考虑渠系水面蒸发损失的水足迹量化方法的基础上, 对陕西省主要作物生产水足迹(WFP)进行量化, 并构建了反映水足迹与区域水资源关系的水资源压力指数(βt)和蓝水资源压力指数(βb), 分析了陕西省2000-2012年作物生产水足迹与水资源压力指数的时空分异特征。结果显示: 作物生产水足迹在作物间、区域间均有较大差异, 且在研究时段内均呈现下降趋势, 全省综合作物生产水足迹由1.382 m3·kg-1减小到0.931 m3·kg-1; 全省年均作物水足迹总量为127.39×108 m3, 绿水比例为50.22%; 陕西省βtβb多年均值分别为0.255、0.187, 渭南市、咸阳市两地βtβb分别为0.610和1.200左右, 是水资源压力最为严重的地区; 除陕南地区外, 陕西省其他区域均面临着水资源不可持续的挑战。