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2016年  第24卷  第10期

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综合评述
南方稻区杂交中籼稻高产品种的库源结构及其优化调控规律研究进展
徐富贤, 熊洪, 张林, 朱永川, 刘茂, 蒋鹏, 郭晓艺, 周兴兵
2016, 24(10): 1285-1299. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.160424
摘要(970) PDF(819)
摘要:
探明水稻高产品种的库源结构, 对指导育种实践具有普遍意义。在大面积水稻生产中, 利用品种自身的库源特征及种植地的生态和土壤肥力关键指标及其与高产栽培技术的相关性, 确定品种高产优质高效栽培模式, 不仅可节省因种栽培所需的人力、财力, 还可加快新品种示范、推广进程。本文根据已报道资料, 结合笔者20余年的研究结果, 综合分析了杂交水稻高产品种的库源特征及其因种优化调控规律的研究进展。主要内容包括: (1)水稻高产品种的穗粒数以160~220粒为佳, 这类品种在协调了“库”与“源”矛盾的同时, 还较好地利用了基部绿叶的光合生产能力; 大穗型品则应通过适当增施粒肥, 充分发挥下部叶片的光合功能以提高结实率和千粒重。(2)采用扩“库”增“源”的高产栽培策略, 增施氮肥以补充光合源, 从而保证在高粒叶比情况下有较好的籽粒充实度。旱育秧比当地湿润育秧的增产量与海拔高度呈极显著正相关, 与当地湿润育秧的产量水平呈极显著负相关; 水稻高产高效氮肥施用量与地理位置和土壤肥力呈极显著线性关系。氮后移的增产效果与稻田地力呈显著负相关关系, 并通过提高穗粒数和千粒重而增产。建立了以齐穗期剑叶SPAD值(X)预测粒肥高效施用量(Y)的简便适用新方法, Y=30.798X+1 340.9, r=0.954 7**。形成了水稻高产与蓄水相结合的水分管理技术。(3)水稻高产栽插密度分别与施氮量和不同品种之间的穗粒数呈极显著负相关关系; 每穗粒数偏少的品种更适宜强化栽培, 生产上以选择传统栽培条件下的穗粒数不超过170粒的中小穗型品种为宜。前氮后移增产量(Y)与杂交组合穗粒数(X)的关系可表述为: Y=2 607.911.02X (R2=0.630 8), 穗粒数≤237粒可作为采用前氮后移施肥法的杂交品种的选择指标。有待进一步补充和完善的研究内容主要有: 适应机插、机收的杂交水稻品种“库”“源”结构, 杂交水稻前期苗情诊断与高产高效施肥技术, 杂交水稻倒伏的早期监测与预防技术, 和杂交水稻减氮增产高效技术。
研究报告
不同生物质炭输入水平下旱作农田温室气体排放日变化研究
宋敏, 蔡立群, 齐鹏, StephenYeboah, 张仁陟, 罗珠珠, 潘占东, 卢廷超
2016, 24(10): 1300-1309. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.151318
摘要(1295) PDF(1338)
摘要:
在陇中黄土高原干旱半干旱区, 采用小区定位试验, 对不同生物质炭水平(0 t?hm-2、10 t?hm-2、20 t?hm-2、30 t?hm-2、40 t?hm-2、50 t?hm-2)下农田土壤温室气体(CO2、N2O和CH4)的日排放通量及其影响因子进行连续观测, 并确定1 d中不同生物质炭处理水平下的最佳观测时间。结果表明: 6个生物质炭输入水平处理下, 春小麦地土壤CH4、N2O和CO2通量变化趋势与气温日变化轨迹大体一致, 均表现为白天排放量大于夜间, 并在4:00—5:00时, 出现对CH4通量的吸收峰, 以及N2O与CO2的排放低谷; 全天内各处理CH4平均排放通量依次为: 10.14 ug·m-2·h-1、7.82 ug·m-2·h-1、6.57ug·m-2·h-1、0.10 ug·m-2·h-1、1.05 ug·m-2·h-1和2.89 ug·m-2·h-1, N2O平均排放通量依次为: 288.79 ug·m-2·h-1、201.78 ug·m-2·h-1、157.14 ug·m-2·h-1、112.06 ug·m-2·h-1、154.60 ug·m-2·h-1和164.02ug·m-2·h-1, CO2平均排放通量依次为: 85.44 mg·m-2·h-1、80.91 mg·m-2·h-1、76.49 mg·m-2·h-1、65.29 mg·m-2·h-1、67.19 mg·m-2·h-1和69.10 mg·m-2·h-1; 当生物质炭输入量小于30 t?hm-2时, 土壤CH4、N2O、CO2排放通量随其输入量增加而显著减小, 但当其输入量超过30 t?hm-2时, 3种温室气体排放通量则呈显著增大趋势; 当生物质炭输入水平为30 t?hm-2时, 春小麦土壤全天表现为CH4的吸收汇, 其余各水平处理下的土壤表现为CH4的弱排放源; 6种处理水平下, 全天春小麦地土壤表现为N2O、CO2的排放源。0~5 cm的土壤温度及水分(y)与生物质炭输入量(x)回归方程分别为y=0.017 6x+16.585 (R2=0.302 6, r=0.55, P<0.05)和y=0.056 5x+13.626 (R2=0.815 1, r=0.903, P<0.05), 生物质炭输入量与0~5 cm的土壤水分呈显著正相关关系; 无生物质炭输入处理下3种温室气体的吸收或排放通量与地表温度及5 cm地温均呈显著正相关关系, 其他各处理也表现出不同程度的正相关关系。因此, 当生物质炭输入水平为30 t?hm-2时, 更有利于CH4、N2O和CO2 3种温室气体的增汇减排; 生物质炭输入水平差异引起的土壤温度及水分差异可能是不同生物质炭处理CH4、N2O和CO2日排放通量产生差异的主要原因; 由矫正系数及最佳时段温室气体排放量与累积排放量回归分析可得, 3种温室气体的最佳同期观测时间为8:00—9:00。
活化腐植酸–尿素施用对小麦–玉米轮作土壤氮肥利用率及其控制因素的影响
刘艳丽, 丁方军, 张娟, 戚兴超, 谷端银, 吴钦泉, 李成亮
2016, 24(10): 1310-1319. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.160258
摘要(1590) PDF(771)
摘要:
腐植酸尿素是近年来的一种新型有机无机复合肥料, 其增产效应显著, 但是在小麦玉米轮作中该肥料的利用率和环境调控因素尚不清楚。本研究通过田间定位与室内培养试验, 以不施肥处理(Control)和单施尿素处理(Urea)为对照, 研究腐植酸尿素直接掺混处理(U+HA1)、腐植酸尿素活化处理(U+HA2)和腐植酸尿素活化催化处理(U+HA3)对小麦和玉米生长、土壤理化性质、氮肥利用率和土壤氮转化及土壤脲酶含量的影响。研究结果表明: 活化腐植酸尿素处理的小麦、玉米籽粒产量分别较Urea处理增产15%~28%和8%~10%。活化腐植酸尿素施用显著地降低土壤容重、pH和土壤颗粒粒径的中位粒径, 提高了土壤的比表面积、电导率、有机碳含量和矿质态氮含量。小麦季活化腐植酸尿素处理下氮肥回收利用率较Urea处理显著增加, 增加幅度为37%~91%, 玉米季的增加幅度为78%~93%。活化腐植酸尿素处理下小麦和玉米的氮肥农艺利用率和偏生产力均较Urea处理高。此外, 回归分析表明活化腐植酸尿素的氮肥当季回收利用率随土壤硝化比率、有机氮的矿化量及脲酶含量的增加而降低, 而随土壤颗粒比表面积的增大而提高。本研究结果明确了腐植酸尿素活化处理对小麦、玉米的增产效果较好, 可改善土壤理化性质, 其中腐植酸尿素活化催化处理(U+HA3)的效果最好。研究结果为活化腐植酸尿素肥料的深入研发与推广提供基础资料。
贵州黄壤小白菜生长、品质、光合特性及氮素利用对新型肥料的响应
赵欢, 张萌, 秦松, 安江勇, 王正银, 肖厚军
2016, 24(10): 1320-1327. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.160384
摘要(1129) PDF(877)
摘要:
为探究不同新型肥料对贵州省酸性黄壤小白菜产量、品质、光合特性及肥料利用的影响, 同时筛选出适合贵州黄壤施用的新型肥料产品, 以贵州酸性黄壤为基础, 通过盆栽试验设置对照(CK, 不施氮肥)、西洋复合肥(常规施肥)、保水型功能性肥和稳定性缓释肥4个处理, 研究了新型肥料对小白菜产量、品质、光合特性以及养分吸收利用的影响。结果表明: 施用保水型功能性肥和稳定性缓释肥可显著增加小白菜播种后34 d的生物量, 较常规施肥处理相比鲜重分别增加4.16%和22.28%, 干重分别增加41.55%和62.35%; 施用新型肥料还可以改善小白菜的营养品质, 与常规施肥处理相比, 保水型功能性肥可显著降低硝酸盐含量18.61%, 而还原性糖、Vc和游离氨基酸含量分别增加25.74%、130.95%和16.91%; 而稳定性缓释肥则使硝酸盐、还原糖和Vc含量分别提高26.68%、15.35%和50.00%, 但是游离氨基酸含量则较常规施肥相比降低14.43%; 而且新型肥料还增强了小白菜叶片的光合能力(净光合速率Pn、气孔导度gs、胞间CO2浓度Ci以及蒸腾速率Tr), 其中以稳定性缓释肥处理的小白菜光合能力最佳, 且气孔因素是导致净光合速率增加的主要原因。施用新型肥料小白菜对氮素的吸收显著增加, 氮肥利用效率显著提高, 新型肥料处理的氮肥农学效率(AEN)、偏生产力(PFPN)、生理利用率(PEN)和表观利用率(REN)平均分别为48.30 -1、59.85-1、95.46 -1和52.79%, 以稳定性缓释肥处理的氮肥利用效率最佳, 尤其是氮肥表观利用率达66.66%。此外, 相关性分析结果显示, 小白菜产量与叶片净光合速率Pn、气孔导度gs以及蒸腾速率Tr均呈显著正相关关系, 说明提高小白菜叶片的气体交换参数PngsTr可以增加小白菜产量; 同时小白菜叶片氮含量与氮肥生理利用率和氮肥表观利用率存在极显著相关性, r值分别为0.937和0.978, 表明增加小白菜叶片氮含量可以提高小白菜对氮肥的利用效率。综上所述, 新型肥料对贵州酸性黄壤上小白菜的生物增产效应以及光合特性提高等效果显著, 可为将来在贵州农业生产中推广应用提供参考和理论依据。
种植密度和播种方式对盐碱地花生生长发育、产量及品质的影响
张智猛, 戴良香, 慈敦伟, 杨吉顺, 丁红, 秦斐斐, 穆国俊
2016, 24(10): 1328-1338. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.160388
摘要(1150) PDF(1034)
摘要:
以耐盐品种‘花育25号’为材料, 通过田间小区试验, 设置18.0万穴·hm-2 (M1)、19.6万穴·hm-2 (M2)、21.4万穴·hm-2 (M3)、23.5万穴·hm-2 (M4)、26.0万穴·hm-2 (M5)5个单粒精播播种方式下的种植密度和双粒穴播播种方式下的11.6万穴·hm-2 (M6)、13.0万穴·hm-2 (M7)、14.7万穴·hm-2 (M8)3个种植密度, 研究种植密度和播种方式对盐碱地花生主要农艺性状、产量和品质的影响, 探讨盐碱地花生适宜的种植密度和播种方式。结果显示, 1)土壤盐碱胁迫较大程度地抑制了花生植株的生长发育, 与非盐碱地花生相比, 盐碱地花生主茎高和侧枝长明显降低, 仅分别为25.6 cm和29.0 cm左右。2)单粒精播方式下, 在19.6~26.0万穴·hm-2 范围内, 主茎高和侧枝长在饱果期前随种植密度的增加显著降低; 荚果膨大前和饱果期后, 单粒精播方式下一、二次分枝数显著高于双粒穴播, 且在M2~M4密度范围内, 其基部茎长随密度增大而缩短但差异不显著。基部茎长和茎粗的变化主要发生在结荚期前, 且以茎的伸长速度快于横截面积增大速度, 生育后期基部茎长和茎粗均趋于稳定。3)盐碱地花生叶片和茎+叶柄光合产物快速积累期主要在花针期和荚果膨大期, 叶片最大生长速率(Vm)只有茎+叶柄Vm的一半, 叶片快速生长早于茎+叶柄5 d左右, 且双粒穴播方式下叶片和茎+叶柄最大生长速率出现的时间(Tm)明显滞后于单粒精播方式。单粒精播方式下盐碱地花生地上部营养器官Vm随种植密度增加表现为“抛物线型”变化, M4处理下的叶片和茎+叶柄的Vm最大, 分别为0.492 5 g.株-1和0.878 3 g.株-1。4)种植密度对盐碱地花生各生育时期光合产物的积累影响较为显著, 但对各时期各器官中分配率的影响差异较小。盐碱地花生光合产物分配规律与非盐碱地花生基本一致, 生育前期光合产物主要分配在茎和叶片等营养器官中, 至饱果期约1/3以上的光合产物分配于荚果中。5)种植密度对单粒精播方式下荚果产量有显著影响, 但对各处理下的籽仁可溶性糖、蛋白质、脂肪和油酸/亚油酸(O/L)等影响不大。中轻度盐碱土区, 采用单粒精播的播种方式时, 适宜的种植密度为19.0~23.5万株·hm-2
硝酸盐反射仪和SPAD法对玉米氮素营养诊断的比较
夏文豪, 刘涛, 关钰, 王进, 褚贵新
2016, 24(10): 1339-1346. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.160182
摘要(842) PDF(656)
摘要:
精准的营养诊断是了解作物氮素营养及推荐施肥的基础。本文在田间滴灌条件下利用SPAD叶绿素仪(SPAD-502 Plus)和硝酸盐反射仪(RQ flex10)两种诊断方法对玉米关键生育时期的氮素营养诊断进行研究, 旨在筛选出适宜的诊断方法, 并依据诊断值建立滴灌玉米不同生育时期的施肥模型。试验设置0 kg(N).hm-2(N0)、225 kg(N).hm-2(N225)、330 kg(N).hm-2(N330)、435 kg(N).hm-2(N435)和540 kg(N.hm-2(N540) 5个施氮水平, 在不同生育时期测定了玉米叶片SPAD值和叶鞘NO3含量, 并分别与施氮量、植株全氮含量、产量进行方程拟合, 比较两种诊断方法对玉米氮素营养的响应。研究结果表明: 1)玉米叶片SPAD值和叶鞘NO3-含量均随施氮量的增加而显著升高, 且在拔节期对施氮量的响应最敏感。叶鞘NO3- 含量对施氮量变化的响应较SPAD值大, 其与施氮量及玉米产量的拟合度均高于SPAD值, 说明硝酸盐反射仪法对滴灌玉米氮素丰缺的反应更灵敏。2)玉米全氮含量与叶片SPAD值呈显著线性关系, 而与叶鞘NO3- 含量则以线性加平台表示。当叶鞘NO3-含量小于186 mg?L-1时, 植株全氮与NO3- 间呈显著线性相关; 当叶鞘NO3- 含量大于186 mg?L-1时, 植株全氮随NO3- 含量增加趋于不变。3)本农作区滴灌玉米最佳经济施氮量为402.5 kg·hm-2, 对应的玉米产量为17 049 kg·hm-2。玉米拔节期、抽雄吐丝期和灌浆期的临界叶鞘NO3- 含量分别为729.3 mg?L-1、536 mg?L-1和81.2 mg?L-1。SPAD叶绿素仪和硝酸盐反射仪均可对滴灌玉米进行氮素营养诊断, 但硝酸盐速测值能更敏感地反映氮素丰缺状况, 基于硝酸盐反射法进行作物氮素营养诊断及推荐施肥具有较好的准确性与适用性。
不同基因型水稻苗期氮营养特性差异及综合评价
陈晨, 龚海青, 张敬智, 徐寓军, 郜红建
2016, 24(10): 1347-1355. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.160130
摘要(911) PDF(877)
摘要:
氮肥过量施用, 不仅造成氮肥大量流失, 还增加了农业生产成本, 对生态环境带来了巨大的威胁。筛选氮高效基因型水稻品种是提高氮素利用效率、降低环境污染的有效途径。本文利用营养液培养方法, 研究了55个水稻品种(系)在相同供氮水平(40 mg.L-1)、不同供氮形态(NH4+-N和NO3-N)条件下苗期吸收与积累氮素的差异。并采用隶属函数法将评价指标进行标准化, 基于氮效率综合值, 运用分层聚类热图分析, 进行55个水稻品种氮效率类型的划分, 为氮高效水稻品种的筛选提供依据。在NH4+-N和NO3-N培养下, 不同水稻品种的整株生物量、茎叶生物量、根系生物量、根系氮含量、茎叶氮累积量差异性显著, 变异系数分别在0.69~0.80和0.57~0.74之间。通过因子分析发现, 在NH4+-N和NO3-N培养条件下的主成分情况相同, 第1主成分由整株生物量、茎叶生物量、根系生物量、整株氮累积量、茎叶氮累积量、根系氮累积量决定, 主要为反映植株的生物量及氮素累积量指标; 第2主成分由不同器官的氮含量决定。综合水稻苗期氮素吸收累积变异特征及因子分析, 将整株生物量、茎叶生物量、根系生物量、茎叶氮累积量作为水稻苗期氮高效综合评价指标。根据隶属函数法计算出的氮效率综合值和采用欧氏距离平方拟合的分层聚类热图, 55个供试水稻品种可分为氮高效型、氮中效型、氮低效型3大类, 分别占供试品种总数的10.91%、27.27%、61.82%。在NH4+-N和NO3–-N供应条件下, 初步确定‘广两优3905’、‘甬优9号’、‘中籼2503’、‘Ⅱ优602’、‘两优766’和‘深两优1813’为氮高效型品种。
栽培年限对新建日光温室番茄生长及土壤供氮能力的影响
王士超, 陈竹君, 蔡红明, 周建斌
2016, 24(10): 1356-1363. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.160153
摘要(963) PDF(833)
摘要:
为评价栽培年限对新建日光温室土壤供氮能力的影响, 采用盆栽生物耗竭试验和间歇淋洗好气培养法相结合的方法研究了陕西杨凌不同年限新建日光温室(温室建造前的大田及温室建造后第2年和第3年取样)耕层(0~20 cm)土壤供氮能力的变化。结果表明: 随着温室栽培年限的增加, 番茄生物量和吸氮量与温室栽培前相比均显著增加, 其中栽培年限为第2年和第3年的番茄株高、茎粗、地上及根系生物量、叶片SPAD值均显著高于温室建造前, 而第2年和第3年间各指标无显著差异; 第2年和第3年温室的番茄吸氮量分别是建造前大田的2.53倍和3.01倍; 与种植前土壤相比, 第3年温室土壤有机质、全氮和速效养分含量均显著增加, 第2年及第3年温室土壤可矿化氮量分别是建造前大田的2.84倍和2.96倍, 说明随栽培年限的增加, 温室土壤供氮能力显著增强。相关分析表明, 土壤有机质、全氮、初始矿质氮及累积矿化氮量与番茄吸氮量间呈极显著正相关关系, 其中以土壤累积矿化氮量与番茄吸氮量间的相关系数最大, 说明这些指标均可用于评价土壤供氮能力。随栽培年限的增加, 日光温室土壤供氮能力显著提高, 生产中应随温室栽培年限增加适当降低氮肥用量。
天津市农田氮肥施用氨排放量估算及分布特征分析
孙猛, 徐媛, 刘茂辉, 展先辉, 刘佳泓, 张莹, 张骥
2016, 24(10): 1364-1370. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.160496
摘要(1151) PDF(1016)
摘要:
氮素是作物生长的必要营养元素, 氮肥施用过程中, 会导致氨的挥发, 而氨是形成可吸入颗粒物的重要前体物, 为了解天津市农田氮肥施用过程中氨的排放, 为天津市空气污染治理提供技术支撑, 通过获取天津市不同农作物的不同氮肥种类施用量, 依据国家环保部推荐的排放因子法和天津市的年均温度, 对天津市农田氮肥施用过程中氨的排放量进行了估算和时空分布特征分析。结果表明, 2014年天津市农田氮肥施用氨排放量为17 999.91 t, 排放强度为3.27 t.km-2; 从氮肥种类上看, 尿素是最大排放源, 贡献率为83.13%, 其次是碳铵(13.83%), 其他氮肥占比为3.04%; 从农作物类型上看, 蔬菜是最大的排放源, 贡献率为38.91%, 其次是玉米(29.43%)和小麦(19.66%), 其他作物占比为12.00%。氨的排放系数具有明显的时间特征: 中午高, 夜间低; 8月份最高, 1月份最低。在各区县中, 武清区氨排放量最大, 贡献率为27.06%; 津南区氨排放量最小, 贡献率为1.14%; 另外, 宝坻区和蓟县的氨排放量也较高, 贡献率分别为20.71%、17.86%。氨具有较强的空间分布差异性, 在有氮肥施用的农田排放较高, 其他区域排放较低。因此在控制天津市农田氮肥施用氨排放中应加强对武清区、宝坻区、蓟县等区县6—8月份蔬菜种植过程中尿素的科学施用。农田氨的时空分布特征可为天津市空气污染的防治提供科学依据。
基于物质流分析的农业土地利用系统氮素效应分析——以湖南省桃江县为例
袁承程, 刘黎明, 付永虎, 殷冠羿, 周德
2016, 24(10): 1371-1381. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.160327
摘要(988) PDF(874)
摘要:
为系统分析和评价农业土地利用环境效应, 了解农业系统中物质循环规律, 提高物质利用效率, 本文采用物质流分析方法, 通过构建区域尺度农业土地利用系统的物质流分析框架和评价指标体系, 以湖南省桃江县为案例区, 综合评价了该区域农业土地利用系统中氮素利用效率及环境健康状况。结果表明: (1)1980—2013年, 桃江县农业土地利用系统生产输入氮素量和环境输入氮素量显著增加, 2013年比1980年分别增加了1.2倍和0.4倍; 其中, 生产输入方式是桃江县氮素输入总量的主要来源, 占2013年总输入量的77%。(2)1980—2013年, 桃江县氮素输出总量逐年波动增长, 而产品输出氮素量却增加不多, 但环境输出氮素量比1980年增长了1.4倍。(3)与此同时, 桃江县农业土地利用系统氮肥投入强度逐年增长, 至2013年其值达到328.4 kg.hm-2, 超过了警戒值(250.0 kg.hm-2); 此外, 桃江县氮素物质利用效率逐年降低, 物质生产效率还处于较低水平, 还需进一步采取措施, 调整农业结构, 提高农产品附加值。(4)1980—2010年桃江县农业土地利用系统生态稳定性和环境健康质量逐年恶化, 然而, 在2010—2013年桃江县的环境健康质量有所好转, 其氮素养分负荷由2010年的208.8 kg.hm-2回落至2013年的154.1 kg.hm-2
DMPP增强碳酸氢铵防控辣椒疫病的效果与机制
曹云, 王光飞, 郭德杰, 马艳, 罗德旭, 孙玉东, 汪国莲
2016, 24(10): 1382-1390. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.160322
摘要(890) PDF(930)
摘要:
为增强氨杀灭土壤病原微生物、防控作物土传病害的效果, 采用室内培养和盆栽试验的方法, 研究了硝化抑制剂DMPP和(或)碳酸氢铵预处理潮土15 d, 对土壤理化性质和土壤细菌、真菌、氨氧化菌、辣椒疫霉菌数量的影响以及对辣椒疫病的防效, 并对辣椒疫病的发病率与土壤理化及微生物学性状进行相关性分析, 为开发新的防控辣椒疫病的技术提供依据。结果表明, 施加DMPP的土壤铵态氮含量显著高于对照, 而土壤pH、硝态氮和亚硝态氮含量显著低于对照。碳酸氢铵和DMPP配合施用处理土壤15 d, 土壤细菌amoA基因拷贝数和辣椒疫霉菌ITS基因拷贝数分别降低34.9%(P>0.05)和93.8%(P<0.05); 土壤16S rRNA基因拷贝数比未添加DMPP处理高出54.7%(P<0.05); DMPP对土壤氨氧化古菌amoA基因拷贝数无显著影响。栽植辣椒28 d后, DMPP和碳酸氢铵配合施用处理的辣椒疫霉菌ITS基因拷贝数最低(2.1×105 copies·g-1), 其次为DMPP (15.4×105 copies·g-1); 对照辣椒根际疫霉数量最高(37.1×105 copies·g-1), 分别比碳酸氢铵处理、DMPP处理和DMPP和碳酸氢铵配合施用处理高0.4倍、1.4倍和16.8倍。碳酸氢铵或DMPP处理过的土壤栽植辣椒28 d后, 对照辣椒疫病发病率最高(95.00%), 仅施用碳酸氢铵处理发病率次之(85.00%), DMPP和碳酸氢铵配合施用处理的发病率最低(32.20%), 其防治效果达66.11%。辣椒疫病的发生率与土壤电导率、硝态氮含量、疫霉菌数量正相关, 与土壤pH、铵态氮含量、细菌及真菌数量负相关。综上, 碳酸氢铵和DMPP配合施用降低潮土氨氧化细菌的数量, 从而增加铵态氮而降低硝态氮含量, 提高了土壤pH, 进而降低土壤疫霉菌数量, 因而能有效防控辣椒疫病。
灌溉方式对优质晚稻褐飞虱及其主要天敌种群动态的影响
李超, 刘洋, 陈恺林, 方宝华, 汤文光, 周学其, 张玉烛, 陈松
2016, 24(10): 1391-1400. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.160386
摘要(875) PDF(689)
摘要:
优质晚稻米以其良好的口感而备受消费者欢迎, 灌溉方式作为优质晚稻的重要栽培措施之一, 研究其对褐飞虱及其主要天敌种群动态的影响, 找出一种能够有效降低褐飞虱发生的灌溉方式, 从而减少化学农药用量, 提高优质晚稻稻米品质, 对实现提质增效意义重大。本研究设置长期灌溉、间歇灌溉、湿润灌溉及非充分灌溉4种灌溉方式, 研究不同灌溉方式在两种害虫防治方式(生物防治和化学防治)及防虫网全隔离和半隔离方式下对优质晚稻褐飞虱及其主要天敌(拟环纹豹蛛和黑肩绿盲蝽)种群动态的影响, 以期为优质晚稻绿色栽培提供理论支撑。结果表明: 生物防治下, 黑肩绿盲蝽的始见期迟于褐飞虱, 与褐飞虱间主要表现为跟随效应, 只利用黑肩绿盲蝽不能有效控制褐飞虱的发生。在晚稻褐飞虱快速增长的主要时期(孕穗—乳熟期), 长期灌溉的褐飞虱种群数量显著低于非充分灌溉, 非充分灌溉的拟环纹豹蛛种群数显著低于其他灌溉方式; 黑肩绿盲蝽、拟环纹豹蛛的种群变化与褐飞虱种群变化相关性显著(P<0.05), 当田间褐飞虱种群数量低于1 891.1只百丛1, 蛛虱比(拟环纹豹蛛︰褐飞虱)大于1︰9.67时, 拟环纹豹蛛能够完全控制褐飞虱的发生。化学防治下, 化学农药对各灌溉方式下的黑肩绿盲蝽均具有严重的致死效应, 而长期灌溉能够有效降低化学农药对拟环纹豹蛛的毒害。综上所述, 长期灌溉有利于保护稻田主要天敌, 对褐飞虱的防控效果最好, 生产中结合节水理念, 可在晚稻全生育期内探索采用分段长期灌溉, 从而达到既节约水资源又有效减少化学农药用量的效果。
温度对红色型豌豆蚜生长发育和繁殖的世代累积效应
孙小玲, 刘长仲
2016, 24(10): 1401-1408. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.160355
摘要(916) PDF(1005)
摘要:
为了探明温度对红色型豌豆蚜的世代累积效应, 为利用生态措施防治豌豆蚜提供理论依据, 本研究在人工设置的5个温度条件下(12 ℃、17 ℃、22 ℃、25 ℃和28 ℃)调查了红色型豌豆蚜连续3代的生长发育、繁殖力及生命表等。研究结果表明: 红色型豌豆蚜在12 ℃时F2代的若虫期较F0和F1代分别缩短16.0%和6.8%, 而22 ℃和25 ℃下若虫期在3代间无显著差异; 12 ℃时世代历期在F2代较F0和F1代分别缩短10.5%和12.4%, 17 ℃、22 ℃和25 ℃条件下世代历期在3代间差异不显著。在12 ℃下红色型豌豆蚜F2代平均产蚜量较F0F1代降低; 而在持续高温25 ℃条件下后代繁殖力下降幅度最大, F1F2代平均产蚜量较F0代分别下降49.3%和50.9%, 22 ℃下F1F2代产蚜量与F0代无显著差异。连续饲养红色型豌豆蚜, 其成蚜体重在12 ℃和25 ℃下受影响最小, 体重在3代间无显著差异; 22 ℃下F1代成蚜体重显著高于F0F2代, 12 ℃时体质量增长率有随代数增加逐代增长的趋势。随世代数增加红色型豌豆蚜在12 ℃和25 ℃条件下净增殖力(R0)降低、平均世代周期(T)缩短; 25 ℃时F1F2代的内禀增长率(rm)和周限增长率(λ)都较F0代显著增长。表明在连续较低温或较高温胁迫下, 红色型豌豆蚜后代繁殖力下降, 体重无明显变化, 但发育历期缩短, 内禀增长率和周限增长率增长, 表现出极强的环境适应能力, 这可能是其种群数量上升的原因之一。
西花蓟马孤雌产雄生殖繁育的后代种群生命表的建立
李帅, 张彬, 李洪刚, 王俊平, 王吉锋, 万方浩, 郑长英
2016, 24(10): 1409-1416. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.160288
摘要(1082) PDF(1025)
摘要:
孤雌生殖是西花蓟马(Frankliniella occidentalis)繁殖的一种重要方式。前期研究发现, 西花蓟马在高温下, 雌性的存活率远大于雄性。为探究高温处理后仅有雌性西花蓟马孤雌产雄的情况下其后代建立种群的可能性, 试验设定: 高温(45 ℃, 2 h)处理西花蓟马单个雌性个体, 分别进行孤雌产雄生殖后, 雄性子代(F1代)与其母系回交产生F2代; 高温(45 ℃, 2 h)处理西花蓟马多个雌性个体, 进行孤雌产雄生殖后, 雄性子代(F1代)与亲代多个雌性个体共存情况下进行交配产生F2代。两组处理模式下建立F2代实验种群生命表。结果表明, 上述两种处理模式, 母代雌性个体与子代雄性个体交配后均可产生后代, 雄性F1代与其母系回交产生的F2代的雌雄性比为1.05∶1; 与亲代多个雌性个体共存下交配产生的F2代性比为1.55∶1。雄性F1代与其母系回交产生的F2代的平均单雌产卵量(F)和内禀增长率(rm)显著小于与亲代多个雌性个体共存下交配产生的F2代(P<0.05); 各龄期的平均发育历期、平均产卵前期和平均总产卵前期2个繁殖力参数以及净生殖率(R0)、平均世代周期(T)2个种群参数, 前者则比后者长(P<0.05); 另周限增长率(λ)两者之间无显著差异。研究表明西花蓟马在孤雌产雄状态下仍然可以在短期建立种群, 具有较强的抗高温能力和繁殖能力, 为其成功入侵奠定了生态学基础。
基于高密度电阻率成像法的陇中半干旱区土壤含水量监测研究
岳宁, 董军, 李玲, 阚飞, 王刚, 黄少文, 魏国孝
2016, 24(10): 1417-1427. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.160304
摘要(1274) PDF(640)
摘要:
土壤含水量是影响半干旱区农作物生长的重要因素。为了准确测定土壤含水量的变化动态以指导农业高效用水, 近年来, 利用地球物理测量方法研究高分辨率的水流入渗, 已经越来越受到欢迎和重视。本文以陇中半干旱区玉米田为例, 通过在土壤表面布置电极, 利用高密度电阻率成像法(ERT)对降雨前后土壤二维剖面进行电阻率数据测量, 实现对土壤二维剖面电阻率值和含水量监测, 解释不同条件下土壤含水量变化的原因, 建立陇中半干旱区农田土壤电阻率和含水量之间的相关关系。结果表明: 降水入渗使得二维剖面土壤电阻率整体呈明显降低趋势, 反演得到的电阻率图像局部电阻值“高低高”的变化过程, 与一次降水过程前后“干湿干”的循环过程一致。土壤含水量实测值与估计值之间有较为显著的线性关系(R2=0.651 8, n=96)。在0~2.0 m深度范围内, 总体估计偏差较小, 为0.74%; 土壤含水率的估计精度较高, 为2.64%。0~0.5 m土层(H1)含水量监测探头分布密集, 数据采集较为准确, 故H1层估计精度略高于0.5~2.0 m层(H2)。相比之前利用实测工具进行野外测量, ERT测量方法精度较高。本文提供了一个高分辨率的土壤结构二维分布与水分运移过程的图像, 同时为实现精确和高效的农业用水管理提供一种新途径。
我国农业用水安全的分区及发展对策
王西琴, 吴若然, 李兆捷, 杨永辉
2016, 24(10): 1428-1434. doi: 10.13930/j.cnki.cjea.160017
摘要(1077) PDF(830)
摘要:
针对我国农业用水区域差异特点, 选择水资源状况、农业用水特征、经济发展水平、农业生产条件等4个方面的10个指标, 采用聚类分析方法, 以2013年为基准年对我国农业用水进行分区, 为我国农业用水安全提供依据。结果表明, 按照省级行政单元农业用水可划分为8类地区, 第1类地区包括江西、湖南、湖北等3省, 农业用水量和粮食产量分别占全国农业用水量和粮食产量的13.3%和12.5%; 第2类地区包括贵州、云南、安徽、四川、重庆、广西等6个省(直辖市、自治区), 上述2个指标分别为23.6%和20.3%; 第3类地区是海南省,上述2个指标分别为0.9%和0.3%; 第4类地区包括山东、河南、河北、辽宁、山西、陕西、甘肃等7省, 以占6.8%的水资源量、19.2%的农业用水量, 生产了33.7%的农业产值和32.4%的粮食; 第5类地区包括吉林、黑龙江、内蒙古等3省(自治区), 以占6.9%的水资源量、12.0%的农业用水量, 生产了20.5%的粮食; 第6类地区包括宁夏、新疆、西藏、青海等4个省(自治区), 农业用水量、粮食产量分别占16.2%和3.2%; 第7类地区包括福建、广东、江苏、浙江等4省, 农业用水量和粮食产量占全国比例分别为19.5%和10.2%; 第8类地区包括天津、上海、北京等3个直辖市,农业用水量与粮食产量最低,分别占全国比例为1.1%和0.6%。第4类和第5类地区合计农业用水量和粮食产量占全国比例分别为31.2%和52.9%, 是我国农业水资源管理特别关注的地区。在此基础上, 提出了我国农业用水分区对策, 第1类地区以节水为主; 第2类地区以提高灌溉水利用系数为主; 第3类地区增加有效灌溉面积; 第4类地区在挖掘本地区节水潜力的前提下, 通过外流域调水或水权交易增加水资源总量; 第5类地区以提高农业用水保障程度为主; 第6类地区以保护水资源和水源涵养为主; 第7类、第8类地区以提高农业用水效益为主。本文研究结果可为我国农业用水安全提供科学依据。