小麦和玉米秸秆腐解特点及对土壤中碳、氮含量的影响

通过室内模拟培养试验,揭示了不同水分条件下小麦和玉米秸秆在土壤中的腐解特点及对土壤碳、氮含量的影响。结果表明,1)水分条件对有机物质腐解的影响较大,在32 d的培养期间,相对含水量为60%(M60)时,土壤CO2释放速率始终低于含水量80%(M80)的处理。M60条件下释放的CO2-C量占秸秆腐解过程中释放碳总量的40.1%,而M80条件下达到51.5%;M60条件下,添加秸秆土壤中有机碳含量平均提高2.24 g/kg,显著高于M80条件下的1.43 g/kg。2)添加玉米秸秆的土壤,在培养期内CO2释放速率始终高于小麦秸秆处理,CO2-C累积释放量和有机碳净增量分别为408.35 mg/pot和2.12 g/kg;而小麦秸秆处理分别仅为378.94 mg/pot和1.56 g/kg,两种秸秆混合的处理介于二者之间。3)与未添加秸秆相比,土壤中添加小麦或玉米秸秆后,土壤有机碳、微生物量碳、全氮和微生物量氮含量均显著提高,且数量上总体趋势表现为:玉米秸秆>两种秸秆混合>小麦秸秆。可见,适宜水分条件有利于秸秆腐解过程中秸秆中碳向无机碳方向转化,而不利于向土壤有机碳方向转化;且玉米秸秆比小麦秸秆更易腐解。秸秆在土壤中腐解对补充土壤碳、氮作用很大,可改善土壤微生物生存条件,提高土壤质量。

关中平原农田作物秸秆还田对土壤有机碳和作物产量的影响

结合关中平原农业生产现状,通过对不同秸秆还田模式组合下土壤有机碳、活性有机碳含量和作物产量变化趋势的研究,揭示秸秆还田效应,为研究区筛选合理的还田模式以及农田土壤培肥和农业可持续发展提供理论依据。结果表明,小麦秸秆还田后经过一季夏玉米生长,能使耕层土壤(0～40 cm)有机碳有所提升;高留茬还田使0～20 cm土层土壤活性有机碳和碳库管理指数呈现降低趋势,而粉碎直接还田使其有所提高,但差异均未达到显著水平。随后对玉米秸秆进行还田,再经过一季小麦生长后,使得耕层土壤有机碳含量有所提高,其中连续两季进行秸秆粉碎直接还田使有机碳含量提高幅度最大,0～20,20～40 cm土层有机碳分别提高1.86,1.69 g/kg;同时显著增加了耕层土壤活性有机碳含量,其中小麦秸秆进行粉碎直接还田增加趋势更为明显,0～20,20～40 cm土层中分别平均提高0.90,0.85 g/kg;且秸秆还田显著增加了碳库管理指数,秸秆粉碎还田条件下增加趋势更明显。在关中平原的雨热条件下,通过田块尺度上秸秆还田能有效改善土壤有机质状况,尤其使有机碳质量明显提升,就短期效果而言秸秆粉碎直接还田对土壤有机碳的调节作用更为明显;针对研究区域容易出现的季节性干旱现象,在小麦秸秆还田时采用高留茬还田能有效提高夏玉米生长期内水分利用率,保证其稳产高产;轮作期内实施小麦高留茬-玉米粉碎直接还田模式组合,是实现该区域水热资源高效利用,农业高效高产的最优耕作模式组合。

枸杞新品种‘宁杞8号’

‘宁杞8号’是通过自然选优得到的一个果粒大但花果量较少的枸杞株系。与‘宁杞1号’相比,物候期提前3-5天,老眼枝现蕾开花量少,而大量花集中在七寸枝。自交亲和性差,不适宜纯系栽培。经多年繁殖其性状稳定,适应性强,适宜推广应用于高端优质水果枸杞生产园。

土施和喷施锌肥对冬小麦子粒锌含量及生物有效性的影响

为揭示潜在性缺锌土壤上不同施锌方式对小麦子粒锌含量及其生物有效性的影响,选用5个冬小麦品种进行了土施和喷施锌肥的田间裂区试验。结果表明,供试土壤条件下,不同施锌方式对小麦产量均无明显影响,但是在一定施锌方式下小麦子粒锌含量大幅度提高。与对照相比,土施、喷施及土施+喷施锌肥提高小麦子粒锌含量幅度分别为-6.1%、64%和83%,提高小麦子粒锌携出量幅度分别为-3.6%、69%和83%。3个施锌处理降低子粒中植酸含量的幅度分别为-2.4%、7.2%和1.5%,降低植酸与锌摩尔比的幅度分别为-25%、41%和44%,且不同品种之间也存在一定差异;虽然植酸与锌的摩尔比有所下降,但仍高于20。此外,单独土施锌肥虽可大幅度提高耕层土壤有效锌含量,但对子粒锌含量及生物有效性的影响很小。总之,在小麦生长后期喷施锌肥是提高潜在性缺锌土壤上小麦子粒锌含量和生物有效性较为经济的方式,对改善小麦锌营养品质有较好作用。

小麦-玉米轮作体系中秸秆还田方式对土壤肥力及作物产量的影响

【目的】探讨小麦-玉米轮作体系下不同秸秆还田方式对土壤肥力和作物产量的影响,旨在为促进小麦-玉米连续轮作区的农业可持续发展提供理论依据。【方法】在陕西关中地区,于2008-2010年采用2年4季的田间定位试验,以玉米秸秆不还田-小麦秸秆不还田为对照(CK),比较玉米秸秆覆盖还田-小麦秸秆高留茬还田(T-1)、玉米秸秆直接还田-小麦秸秆高留茬还田(T-2)、玉米秸秆直接还田-小麦秸秆直接还田(T-3)3种秸秆还田方式对土壤碳储量、养分含量及作物周年产量的影响。【结果】与CK相比,3种秸秆还田方式下耕层(0～20cm)土壤总有机碳储量(CT)、土壤活性有机碳储量(CL)、土壤碳库管理指数(CMI)及土壤全磷、硝态氮、速效钾含量和作物周年产量均增加。3种秸秆还田方式对CT、CL及CMI的影响表现为T-3>T-2>T-1;对作物周年产量的影响则表现为T-2>T-3>T-1;对土壤养分的影响无明显规律性,但是对速效钾含量的影响表现为T-2>T-3>T-1。【结论】综合考虑,在陕西关中小麦-玉米轮作体系中,玉米秸秆直接还田-小麦秸秆高留茬还田模式(T-2)是较优的耕作方式。

基于因子和聚类分析的保护性耕作土壤质量评价研究

基于长期定位试验,选择12项反映土壤质量特性的定量因子作为评价指标,采用因子分析对不同耕作模式的土壤质量进行综合评价,并运用欧氏距离最短法对其进行聚类分析。12项理化及生物属性指标归纳为5个公因子:保肥供肥因子、有机质因子、容重因子、磷素因子、酶活性因子。因子得分的结果表明:不同耕作模式的5个公因子优势差异明显。相比较而言传统耕作的土壤质量综合得分最低,说明在研究区保护性耕作模式条件下土壤在物理、化学、生物学性质方面都有所改善,土壤质量有所提高。土壤质量综合得分最高的前3种处理为隔年深松(NS2)、秸秆覆盖联合浅松、旋耕(SR2)、连年深松(NS3),说明深松、旋耕及秸秆还田与旋耕技术联合作业在改善土壤结构和培肥土壤方面优势更突出。聚类分析结果表明,同一耕作措施的不同模式土壤质量差异较小,说明在本研究试验条件下,耕作措施是影响土壤质量的关键因素。

缺素条件下枸杞植株生长及营养元素吸收利用互作效应

探究不同营养元素缺乏对枸杞生长发育和营养元素吸收利用的影响,为枸杞缺素诊断与合理施肥提供理论依据。以“宁杞10号”为研究对象,采用营养液培养法,设置全素(CK)、缺氮(-N)、缺磷(-P)、缺钾(-K)、缺钙(-Ca)、缺镁(-Mg)、缺铁(-Fe)、缺锰(-Mn)、缺铜(-Cu)、缺锌(-Zn)和缺硼(-B)11个处理,对枸杞生物量、根冠比、叶绿素、分枝数、营养元素和组分含量进行了测定。结果表明:(1)缺素条件下,枸杞生长普遍受到不同程度地抑制,植株茎叶和根系生物量、叶绿素SPAD值均显著降低,其中-N和-Fe处理对枸杞生长影响最大,且缺素症状明显;生物量、分枝数、SPAD值之间呈正相关关系,与根冠比呈负相关关系;(2)各缺素处理枸杞叶片和根系相应元素含量极显著降低,且对其他营养元素也存在不同影响,不同植物营养元素之间协同或拮抗作用的关联性呈现出“不对称性相关”;(3)缺素条件下,植株叶片的淀粉含量普遍增加,而粗脂肪含量整体呈下降趋势,粗纤维、可溶性糖和灰分含量无明显变化。由此可见,在缺素情况下,枸杞可通过调控自身光合产物的分配比例,或通过调节其他元素的吸收利用效率来激发相应元素的吸收潜力,从而在一定程度上减轻缺素造成的生长抑制;但在长期缺素胁迫下,枸杞表现出明显的缺素症状且生长受到严重抑制。由于枸杞对不同营养元素的吸收利用呈现“不对称性相关”,因此,在枸杞生长过程中应注重元素均衡供应和按需调控。

小麦和小黑麦籽粒的营养品质及其相关性分析

【目的】研究小麦和小黑麦籽粒中的矿质元素、蛋白质和植酸含量及其相关性,为提高小麦籽粒中微量元素的有效利用率提供科学依据。【方法】选取不同小麦主产区的31种面包型小麦(Triticumaestivum L.)和6种小黑麦(Triticosecale Wittmack)品种,分析了籽粒中全磷、全钾、微量元素、蛋白质及抗营养因子植酸的含量及其相关性。【结果】不同小麦品种间籽粒矿质元素、蛋白质和植酸含量均存在差异,其中锌、铁、植酸含量的变异较大,全磷、全钾以及蛋白质含量相对较稳定。小黑麦籽粒中微量元素含量不高,而植酸含量相对小麦品种而言较高。不同地区间各小麦和小黑麦品种籽粒中主要矿质元素含量较低且变异较大,新疆、青海等西北地区品种籽粒中植酸含量较高。所有供试品种籽粒中植酸与锌的物质的量之比均高于20;植酸与多种矿质元素含量呈显著正(或负)相关,且锌、铁含量间呈显著正相关。【结论】供试小麦品种籽粒中微量元素含量较低且变异大,因此通过生物强化提高的潜力较大;目前栽种的小麦和小黑麦品种的植酸与锌的物质的量之比高于20,这影响了锌的生物有效性,亟需降低;不同地区间小麦和小黑麦籽粒中主要矿质元素及植酸含量存在显著差异,选育品种时应考虑地区因素;另外,籽粒中锌、铁含量呈显著正相关,表明二者含量可以同时被提高。

干旱条件下锌对玉米根系生长及叶片保护酶活性的影响

【目的】探讨锌与作物抗氧化防御系统及抗旱性的关系,揭示锌的抗旱作用机制。【方法】以'陕单308'为供试材料,采用盆栽试验,研究不同水分条件(正常供水、轻度水分胁迫、严重水分胁迫)下,施用锌肥对不同生长期玉米根系生长参数、叶片保护酶活性和丙二醛含量的影响。【结果】严重水分胁迫处理对玉米根系伤害较大,施锌肥可减轻其伤害作用,但难以恢复到作物正常生长状态。在正常供水条件下,施锌可显著提高POD活性,并表现出一定的营养功能;在玉米花期,施锌可提高玉米叶片保护酶POD、SOD和CAT活性,降低丙二醛(MDA)含量,有利于提高水分胁迫下玉米的抗旱性。【结论】除了具有营养功能外,锌还具有提高植物抗旱性的作用,但是该作用是较有限的。

施用硫磺和ALA对碱性盐土上作物生长发育及土壤性质的影响

寻求行之有效的盐渍化土壤改良措施,对于农业可持续发展具有重要理论和实践意义。采用盆栽试验,探讨了施用硫磺和喷施ALA对碱性盐土上冬小麦(Triticum aestivum L.)和玉米(Zeamays L.)幼苗生长发育及土壤性质变化的影响。结果表明,无论施用石膏、硫磺还是喷施ALA,对于小麦生长均有明显促进作用,其中硫磺效果更为明显;施用硫磺显著提高了后一茬玉米的出苗率,同时土壤中SO42-、Ca2+、Mg2+含量显著增加,但施硫降低土壤pH的作用较为有限;而施用ALA对土壤pH和盐分均无明显影响。这表明施加硫磺可以使盐渍化土壤的性质发生明显改变;ALA的效果则必须在作物苗期生长良好的前提下,通过提高作物自身的抗盐性来实现。

灌溉方式对宁夏枸杞园土壤碳库特征及枸杞生长的影响

通过3年田间定位的枸杞灌溉试验,分析了滴灌和漫灌2种灌溉方式对旱区枸杞园土壤活性有机碳库及枸杞生长的影响。结果表明,滴灌对土壤总有机碳含量影响整体呈现出提升的作用,碳库管理指数高于漫灌处理,尤其是0~10和10~20cm表层土壤中易氧化态有机碳含量显著增加,分别提高12.99%和18.67%,且在120~140cm土层易氧化态有机碳有明显累积,提高幅度达到38.17%。采用滴灌和漫灌两种灌溉模式,枸杞总产量无明显差异,但滴灌模式下水生产率较漫灌提高112.12%,且果实等级率也有所提高。因此,针对研究区域枸杞生产管理现状,通过滴灌模式,有利于土壤有机碳质量提升,培肥枸杞果园土壤,能够满足生长需求,对实现长期可持续生产提供科学依据。

葡萄酒生产废弃物资源化利用研究——基于CiteSpace的知识图谱量化分析

为探究葡萄酒生产废弃物资源化利用的历史演变规律和应用现状,从主观判断转向客观计量,以Web of Science与中国知网的文献资料为数据源,借助CiteSpace文献计量工具,充分挖掘2000—2020年葡萄酒生产废弃物资源化利用研究领域的发展脉络、论文分布及研究热点。结果显示,葡萄酒生产废弃物资源化利用研究经历了萌芽、兴起和扩散3个阶段,国际相关研究较多,应用领域广泛,研究主题逐步从探究其废弃物组成、性质等向资源化利用转移,呈现出3个方面的研究趋势:如何进行葡萄酒生产废弃物的处理是永恒的研究主题,欧美国家在该领域发挥了重要作用;葡萄酒生产废弃物资源化利用是未来葡萄酒相关行业的研究重点;可持续发展将是葡萄酒生产废弃物相关研究的基本思想。国内关于葡萄酒生产废弃物资源化利用的研究总体关注度相对不高,科学技术不能充分应用,但目前的研究重点也正在向资源化利用方向转变。

宁夏枸杞新品种宁杞6号优良性状初报

枸杞新品种宁杞6号是宁夏林业研究所从宁夏枸杞天然杂交实生后代中选育出的新品种。通过对宁杞6号和宁杞1号进行观察比较,结果发现宁杞6号具有生长旺盛、发枝力强、产量高、果粒大、果肉厚、含籽量少、营养成分含量高、口味甘甜无异味、适宜于鲜食等明显优点。

西北典型生态脆弱区植被覆盖度时空变化及其生态安全评价:以宁夏贺兰山为例

人类生存质量与生态环境密切相关,利用遥感技术可以快速、定量地评价生态环境变化,为区域生态环境治理、改善以及发展规划提供重要参考。以宁夏贺兰山为研究区域,基于1987—2020年5景Landsat 5/8遥感影像,采用植被覆盖度(FVC)和遥感生态指数(RSEI),探究其生态环境时空变化规律,分析2017年贺兰山生态保卫战实施后该区域植被状况和生态恢复效果。结果表明:(1)1987—2020年宁夏贺兰山生态环境得到持续改善,植被覆盖整体提高,年均FVC从保卫战实施前(1987年)的31.03%增长至保卫战实施后(2020年)的43.35%,RSEI指数由32.71%上升至50.45%,生态恢复治理效果显著。(2)研究区FVC和RSEI指数总体偏低,生态质量一般。研究区西部海拔较高地区和中南部旅游密集区FVC和RSEI指数明显退化,退化面积占比分别为12.11%和8.30%,其生态恢复治理仍需高度重视。(3)FVC与RSEI指数的空间分布和变化趋于一致,两者相关系数大于0.80,且绿度指标在主成分分析中所占权重最高,表明FVC指数增加对贺兰山生态环境产生积极影响。研究结果对于贺兰山生态脆弱区及类似保护区生态环境恢复治理评价具有借鉴意义。

滴灌条件下不同氮磷耦合对叶用枸杞产量及其构成的影响

【目的】探讨滴灌条件下适宜叶用枸杞水肥一体化生产的氮磷质量浓度。【方法】以5 a生枸杞"宁杞9号"为试验材料,在钾素质量浓度统一为40 mg/L的基础上,采用二因素三水平随机区组试验设计,氮素质量浓度设40、60、80 mg/L共3个水平,分别记为N1、N2、N3,磷素质量浓度设10、20、30 mg/L共3个水平,分别记为P1、P2、P3,研究了不同氮磷耦合对叶用枸杞产量、产量构成要素、产投比的影响。【结果】不同氮素质量浓度对叶用枸杞芽数与鲜质量的影响不明显,不同磷素质量浓度对叶用枸杞芽数与鲜质量的影响明显,在P3水平下,叶用枸杞芽数与鲜质量均显著提高。不同氮磷组合对叶用枸杞产量、肥料经济效益影响明显,产投比最高的组合是N1P1,其产量为14 220 kg/hm^2,产投比高达38.33,在N2P3组合下叶用枸杞产量最高(16 095 kg/hm^2),产投比处于中间水平,但其净收益最高。【结论】钾素质量浓度为40 mg/L时,全生育期叶用枸杞灌溉肥液以N2P3为宜,能使叶用枸杞获得高产,并且节约肥料成本,增加经济收益。

滴灌频率和定额对枸杞园土壤水热分布及产量的影响

为构建合理的沙质土壤枸杞园滴灌技术体系,以大果枸杞新品种‘宁杞8号’为试验材料,在滴灌条件下开展不同灌水频率和定额大田试验,研究灌水下限和灌水量对枸杞园土壤水热分布及‘宁杞8号’生长的影响。结果表明:在整个枸杞生育期,'宁杞8号'最大耗水时期为6月中下旬,高频灌水处理的土壤水分变化保持在一个较稳定的范围;土壤水分、气温及枸杞生育阶段对土壤温度影响明显,表层土壤温度变化(10cm以上)受空气温度影响显著,7月以后气温对土壤温度的影响逐渐减弱,20cm以下土层基本不受气温影响,而且高频灌水处理能使土壤温度保持在一个相对稳定的范围。因此,沙土地‘宁杞8号’枸杞品种最佳灌水下限宜控制在田间最大持水量的85%,全生育期最佳灌水次数为103次,灌水总量为4817.25m3/hm^2,此条件下产量为6332.1kg/hm^2,且单果质量、果实纵横径、2cm以上等级率均优于其他处理。

水肥一体化技术对叶用枸杞产量及水肥利用率的影响

为了探究水肥一体化技术对叶用枸杞产量及养分利用率的影响,本文以叶用枸杞‘宁杞9号’为试验材料,研究了常规沟灌施肥(CK),水肥一体化施肥(T1),水肥一体化减量施肥(灌水量、施肥量均为水肥一体化施肥的80%,T2)3种灌溉施肥方式对叶用枸杞产量、水分利用率、养分利用率及经济效益的影响。结果表明,水肥一体化技术在施肥量和灌水量均低于传统施肥的条件下,T1、T2的产量分别比CK提高了69.3%和4.6%,水分利用率分别提高了150.6%和93.1%,氮磷钾吸收率分别比CK提高了14.52,5.72,16.65个百分点和1.10,0.96,2.81个百分点,每公顷的经济效益分别增加了91 217元和8 730元,产投比分别提高了72.3%和33.0%。综合而言,水肥一体化技术可提高叶用枸杞的产量、水分和养分利用率以及经济效益,其中以水肥一体化施肥(T1,即N 496.05 kg·hm^(-2)、P 483.2 kg·hm^(-2)、K 342.15 kg·hm^(-2))效果最好。

氮磷养分配施对土壤碳氮特征及叶用枸杞生长的影响

通过田间定位试验,探讨水肥一体化技术下不同养分配施措施对土壤碳氮特征及叶用枸杞生长的影响,筛选出适合该区域叶用枸杞高效可持续生产管理模式。结果表明,随着养分浓度的增大,各层次土壤中有机碳含量整体呈现增加趋势,土壤中易氧化态有机碳及土壤碳库管理指数(CPMI)变化趋势与土壤有机碳类似。与对照相比,水肥一体化施肥增加了0~20cm和20~40cm土层硝态氮含量;但随着土层深入,土壤剖面硝态氮含量整体呈现出逐渐降低的趋势,而对照处理硝态氮呈现增加趋势,40~60cm土层硝态氮含量达最大。在水肥一体化N2P3处理下,叶用枸杞叶芽产量最高。研究确定,N2P3处理的“少量多次”水肥一体化灌溉模式,是叶用枸杞生产区最佳的农业高效高产的水肥生产管理模式。

枸杞专用品种选育研究展望

综述了枸杞产业的重要性,枸杞专用品种选育及开发现状,并提出了枸杞育种中存在的问题及解决途径,最后对选育专用枸杞品种进行展望。

不同单株负载量对赤霞珠葡萄生长及果实品质的影响

为了探索不同的单株负载量对酿酒葡萄生长及果实品质的影响,以赤霞珠酿酒葡萄为试材,设置了宁夏贺兰山东麓地区砾质沙土和灌淤土上赤霞珠不同单株负载量试验,测定了不同负载量水平下葡萄果实的单果质量、可溶性总糖含量、可滴定酸含量以及叶片的营养元素和百叶鲜干质量。结果表明:砾质沙土和灌淤土上赤霞珠叶片的百叶鲜干比均是先减小后增大;2种土壤上赤霞珠葡萄叶片和叶柄中氮、磷、钾含量均是随着单株负载量的增加而减少,砾质沙土叶柄钾含量的变异幅度较大,单株负载5串的处理比单株负载25串的处理叶柄钾含量高出87.31%;砾质沙土上6年生赤霞珠单株负载15串时可溶性总糖含量达到了23.33%,单果质量最小(1.36 g),单穗质量最大(228.3 g);灌淤土上6年生赤霞珠则是单株负载10串时单果质量最小(1.35 g),可溶性总糖含量适中(17.94%),糖酸比24.24。合理的负载水平对酿酒葡萄果实品质影响较为显著,砾质沙土6年生赤霞珠合理的负载量为单株15串,灌淤土6年生赤霞珠合理的负载量为单株10串。