春小麦竞争能力与产量的关系

采用deWit替代系列实验确定了4个春小麦品种混播时的竞争能力与单播产量之间的关系。4个春小麦品种竞争能力由强到弱的排序依次为定西-24、和尚头、陇春-8139和高原-602。各品种单播时产量由高到低的排序依次为现代品种定西-24、陇春-8139、高原-602与地方品种和尚头。该结果表明,以优化个体适合度为目标的自然选择,导致个体竞争能力提高、繁殖分配下降,因而产生‘生长冗余’及群体表现下降。现代小麦育种通过降低竞争能力,剔除生长冗余,可以提高小麦单位面积产量(如地方品种和尚头与现代品种高原-602和陇春-8139的比较)。然而,如果现代小麦育种可以同时提高收获指数和地上生物量(如现代品种定西-24与陇春-8139和高原-602的比较),那么具有相对较高竞争能力的品种仍然可望获得较高产量,其前提是具有较高竞争能力的育成品种有着较高的收获指数。因此,春小麦品种的个体竞争能力并不必然地与产量相关,当选育的品种可以使竞争能力与收获指数同步提高,或者伴随着竞争能力的提高,收获指数具有更大幅度的提高,仍然可以获得高产。半干旱地区作物育种应集中于收获指数和地上生物量的同时提高。

上海崇明岛水稻生产能耗与碳足迹生命周期评价

采用生命周期评价(LCA)方法,对上海崇明岛水稻生产能源消耗和温室效应两类环境影响进行了分析研究。该LCA模型由水稻生产原料部分、农资部分和种植部分三个子系统组成,分段进行了清单分析和计算。结果表明,每生产1 t崇明岛水稻的能耗为4 039.32 MJ,能量耗竭环境影响指数为0.001 6;二氧化碳排放当量为973.11 kg,温室效应环境影响指数为0.141 7。造成水稻生产能量消耗的主要原因是施用过量的尿素,而造成水稻生产碳足迹的主要原因是水稻生长过程中CH4和N2O的排放,以及尿素的施用。情景分析建议采用测土施肥的方法提高N的利用效率,改进耕作方式以减少温室气体的排放。LCA方法不仅可以认识水稻生产的环境影响,还能够确认水稻生产过程中降低能耗和碳足迹的关键所在。

烟气脱硫石膏对滨海农耕土壤磷素形态组成的影响

为探明不同烟气脱硫石膏施用量对滨海农耕土壤中的全磷、有效磷、无机磷组分等的影响,通过田间试验的方式,分别在试验区土壤中施加0t/hm^2、15t/hm^2、30t/hm^2、45t/hm^2烟气脱硫石膏。研究结果表明:与对照组相比,各处理组的土壤全磷含量无显著差异,而土壤中的有效磷和渗滤液中的可溶性磷含量则随着烟气脱硫石膏施入量的增加而降低;施入烟气脱硫石膏后农耕土壤中无机磷含量显著增加,其中又以磷酸钙盐含量的增加为主,磷酸钙盐中的Ca2-P、Ca_8-P和Ca_10-P含量分别增加了30.8%—68.9%、35.2%—66.3%和7.3%—17.8%。烟气脱硫石膏的施用促进了植物的生长发育,有效磷的降低和无机磷组分中磷酸钙盐的增加并未影响到植物对磷素的吸收。因此,烟气脱硫石膏能有效地固定滨海农耕土壤中的溶解态磷,控制土壤过量磷素向水体迁移,降低附近水体富营养化发生的机率,保障区域水体生态系统环境安全。

LCA在产品生命周期环境影响评价中的应用

以碳钢喷涂产品为研究对象,基于生命周期评价方法,采用GaBi6软件中的CML2001模型,结合初级能源消耗情况对研究对象的资源消耗(ADP)、全球变暖(GWP)、酸化(AP)、富营养化(EP)、臭氧损耗(ODP)、光化学臭氧合成(POCP)等环境影响类别进行研究和对比分析。结果表明,对于碳钢喷涂产品,EP最为显著,黑坯加工阶段的初级能源消耗量最大,该阶段对POCP、AP和GWP的影响贡献率均在80%以上。

黄土高原不同种植密度下春小麦冠层和叶片高光谱反射特征

2006年4—8月,通过大田试验,测定了7个密度梯度下3个品种的春小麦冠层、叶片在不同生育期的高光谱反射率。结果表明:孕穗期,不同密度的春小麦冠层和叶片光谱差异明显,波形相似,其冠层光谱反射率在可见光区随密度增大降低,在近红外区反射率随密度增加升高;乳熟期,不同种植密度春小麦冠层光谱在可见光区的差异比近红外区小;不同密度的叶片光谱在可见光区和近红外区的变化在不同生育期表现出一致性,但随密度变化的规律性不明显;不同生育期的冠层光谱表现为乳熟期的反射率高于孕穗期;叶片光谱表现为乳熟期较孕穗期在近红外光区反射率大大降低;不同品种春小麦的冠层和叶片光谱存在一定差异;孕穗期,不同品种的冠层光谱在可见光区差异较小,差别主要表现在短波红外和近红外区;成熟期,不同品种冠层光谱的差异小;不同品种叶片光谱在近红外区的差异显著;春小麦红边存在双峰现象,从孕穗期到乳熟期,红边位置蓝移,红边幅值降低,红边面积减小;红边幅值的变化可用于估产,红边位置的变动可指示生育阶段。