值得开发利用的蛋白油料树种——水黄皮

随着人口不断增长,我国食用油及食用与饲用蛋白严重不足,迫切需要寻找木本蛋白油料资源。作为一种优良豆科多用途树种,水黄皮籽粒产量大,油酯与蛋白含量高,对环境适应性强,近些年,引起世界广泛关注。过去限于驯化改良与深加工技术,水黄皮主要作为工业原料及生物柴油资源开发利用。随着深加工技术发展,水黄皮籽粒已经被加工成食用油、食用与饲用蛋白。文章简要介绍水黄皮的研究进展,着重介绍水黄皮育种改良、栽培与食用开发进展,旨在为加快我国水黄皮产业发展提供参考。

香蕉园化肥施用现状、面源污染风险及其养分综合管理措施

肥料在农业生产中具有重要作用,但过量施用化肥不仅影响作物产量,而且会造成一定环境污染。本文分析世界主要生产国香蕉生产、施肥现状和存在问题,对香蕉园过量施肥带来的面源污染进行总结,并提出减少环境风险的蕉园养分综合管理技术,包括施肥原则、酸性土壤改良、测土配方平衡施肥、新型肥料与灌溉施肥技术,为我国香蕉园科学施肥和面源污染防控提供参考。

不同生物炭类型及添加量对土壤碳氮转化的影响

通过室内培养试验,研究不同生物炭类型(椰壳炭、稻壳炭、柠条炭)以及生物炭添加水平对不同土壤(砖红壤和水稻土)碳素转化的影响。结果表明,在施用等量尿素的情况下,随着生物炭添加量的增加土壤的有机碳含量显著提高。对土壤氮素转化的影响总体表现一致,土壤铵态氮含量逐渐减少,而硝态氮含量逐渐增加;添加1%、2%、5%生物炭的处理土壤NH_4^+-N含量分别比对照降低了13.3%~16.0%、18.6%~28.5%、51.1%~68.8%,NO_3^--N含量比对照提高了6.4%~13.3%、12.9%~19.7%、18.4%~22.7%,这可能与添加生物炭后土壤pH升高引起的氨挥发增加有关,然而其影响程度与土壤类型、生物炭类型和生物炭添加量密切相关。

施用腐植酸肥对氮素淋失及油麦菜生长的影响

为明确施用腐植酸肥对氮素淋失和油麦菜（Lactuca sativa var longifoliaf.Lam）生长的影响,通过盆栽试验法测定了砖红壤-油麦菜系统各处理不同形态氮淋失量、油麦菜农艺形态指标以及植株吸氮量。结果表明：可溶性有机氮占氮淋溶量的73.8%~76.8%,是氮素淋失的主要形态。常规处理铵态氮、硝态氮和可溶性有机氮淋失量最高,分别为3.9、48.3和163.2 mg/pot。随着腐植酸肥用量的增加,氮素淋溶损失逐渐降低。施用腐植酸肥增加油麦菜的生物量和氮素利用率,但是过量施用会影响生物量的积累,抑制根系的生长。综合考虑土壤氮素淋失和油麦菜生长状况,腐植酸肥施用量为650 mg/kg时较为适宜。

柳树(Salix spp.)在污染环境修复中的应用

柳树(Salix spp.)具有生物量高、生长速度快、易繁殖、蒸腾作用强等特点,是进行污染环境修复的良好植物资源。既有研究显示,可利用柳树通过植物-土壤、植物-砂石、人工湿地及河岸缓冲区的方式净化污染水体,修复乙醇、多氯联苯、多环芳烃等有机污染,还可通过自然修复和强化修复(螯合剂、菌根)治理重金属污染。柳树对环境污染物的修复效率与品种、无性系、土壤类型及水文条件有关,且可通过螯合剂和菌根真菌等强化措施增强对污染物的净化效率。在今后的研究中,应当加强柳树生物能源开发研究,并与污染环境生态修复相结合,注重柳树环境修复优良品种的筛选与评价。

垦鉴稻10号高产群体结构研究

以垦鉴稻10号为试验材料,采用均匀设计,塑造47个不同群体,进行产量、干物质生产和叶面积的研究。研究结果表明,低产变中产主要是依靠穗数和穗粒数的提高,中产变高产应在确保穗数和穗粒数的同时提高成粒率和千粒重。不同群体结实期CGR差异最大,高产群体分别比中产群体、低产群体高出26.1%、46.3%。高产群体LAImax为5.9,比中产群体、低产群体分别高出5.4%和51.3%,与群体最适叶面积指数(LAIopt)十分接近(5.94)。群体最适颖花量和粒叶比为6.68×104/m2和0.87颖花/叶cm2、0.86实粒/叶cm2。在确保足够穗数的同时,提高总颖花量仍然是高产主攻目标。在库容进一步提高的前提下,要兼顾成粒率和千粒重,这要求抽穗期具备较大的叶面积指数,即库大源强,花后具有较高群体生长率。

不同盘土及草炭配比对水稻秧苗素质的影响

研究了不同盘土及草炭配比对水稻秧苗素质的影响,结果表明,草炭具有明显改善盐碱土的作用。不同盐碱度的土壤和草炭配比对水稻秧苗素质影响显著。土壤盐碱度越大,秧苗素质越差;增加土壤中草炭比例,秧苗素质提高,但增至一定程度后,秧苗素质不再提高,甚至个别指标有下降趋势,而且盐碱度不同的土壤和不同配比的草炭对秧苗素质有很强的互作效应。

施用椰壳生物炭对砖红壤氮素淋失和油麦菜吸收利用的影响

为明确施用生物炭对油麦菜生长、氮素利用和淋溶的影响,通过盆栽试验,测定了不同处理条件下砖红壤-油麦菜系统土壤淋溶液不同形态氮淋失量、油麦菜农艺形态指标以及植株吸氮量。结果表明:有机氮淋溶量占砖红壤总氮淋溶量的73.8%~77.5%。常规化肥处理铵态氮、硝态氮、有机氮和总氮淋溶量最高,分别为3.9,48.3,163.2,215.4 mg/盆。椰壳生物炭(1%,2%,5%,m/m)与腐植酸肥配施处理铵态氮、硝态氮、可溶性有机氮和总氮淋失量分别比常规化肥处理降低40.6%~52.4%,28.8%~54.9%,22.7%~55.5%,24.4%~55.4%。添加椰壳生物炭油麦菜生物量、氮素利用率分别比单施腐植酸肥提高9.46%~26.44%,9.86%~13.61%;但是过量施用会影响生物量的积累,抑制根系的生长。椰壳生物炭施用量为3.2%(m/m)时油麦菜生物量最大。

多年生漂浮植物对富营养化水体的响应及净化效果研究

研究了喜旱莲子草、穗状狐尾藻、黄花水龙3种植物在富营养化水体中的生长响应及对水体的净化效果。结果表明,试验确定了穗状狐尾藻最佳生长阈值：N 0.05-0.1 mg/L,P 0.01-0.02 mg/L;黄花水龙：N 0.1-0.2 mg/L,P 0.005-0.01 mg/L。试验结果进一步确定了穗状狐尾藻、黄花水龙阈值氮磷比例范围分别为2∶1-10∶1,10∶1-20∶1。在试验第35 d时,穗状狐尾藻对总氮、总磷和叶绿素a去除率分别达到了90.5%,88.0%,90.0%,效果最佳;黄花水龙对NO3-N、NH4-N去除效果最好,分别为85.0%,43.5%。对水体中氮的去除主要是微生物和植物吸收共同作用完成,试验进行到35 d时,所用供试植物体内最大积累量占水体初始总氮量的10.36%,仅占水体氮去除的一小部分;通过有植物处理和无植物处理（即对照）对水体中营养盐去除效果的比较得出：3种供试植物对水体氮代谢微生物有正激发效应,而对磷代谢微生物均有负激发效应。

调节碳氮比对甘蔗叶还田后土壤无机氮、微生物量氮、水溶性有机碳含量和脲酶活性的影响

秸秆还田条件下如何合理配施氮肥是影响秸秆还田效果的关键问题。以甘蔗叶还田条件下配施氮肥调节C/N为切入点,设置6个添加不同甘蔗叶与氮肥比例的处理:CK(不施入甘蔗叶和氮肥)、T_1(15∶1)、T_2(20∶1)、T_3(25∶1)、T_4(30∶1)和T_5(35∶1),利用土柱模拟试验的方法测试分析了试验过程中土壤不同形态氮素和水溶性有机碳含量的变化。结果表明,甘蔗叶还田配施氮肥可以有效增加土壤中氮素的含量,试验初期配施较高比例氮肥的处理土壤全氮含量更高,随着时间的延长,C/N在25∶1~35∶1范围时,土壤全氮、铵态氮和硝态氮含量更高。甘蔗叶还田施氮还提高了土壤微生物量氮的含量和脲酶活性。综合来看,甘蔗叶还田配施氮肥调节C/N为25∶1,对于提高土壤全氮、铵态氮和硝态氮含量的效果最佳。

氮镁耦合对寒地早粳龙粳20商品品质影响

以龙粳20为供试材料,经2009年与2010年2年试验,研究了氮镁耦合对寒地早粳稻品质的影响。结果表明,氮或镁肥单独施用时,籽粒直链淀粉含量随氮肥增加而降低,增施氮肥使垩白率、粗蛋白含量提高,施氮量与整精米率呈二次曲线,镁肥单独施用能够提高籽粒粗蛋白含量,施镁量与垩白率及整精米率呈二次曲线;氮镁耦合后,镁处理对籽粒垩白率、整精米率的影响均达到极显著水平;籽粒粗蛋白含量与垩白率呈正相关、与整精米率呈负相关;直链淀粉含量与粗蛋白含量呈负相关。2年试验表明,在不同氮水平处理下,以施镁225.0～337.5kg·hm-2范围内籽粒的垩白率、整精米率及粗蛋白含量较理想。

施用不同配比蚯蚓粪对海南耕地砖红壤肥力特性的影响

为研究蚯蚓粪对砖红壤的培肥和改良效果,采用海南耕地砖红壤为材料进行室内培养试验,按照蚯蚓粪与干土的质量比分别设置为CK(0)、V1(1∶11)、V2(1∶5)、V3(1∶3)和V4(1∶2),共5个处理,培养52 d后,分别测定各处理土壤的p H值、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾、有效钠、有效镁和有效钙的含量。结果表明,砖红壤p H值提高0.77~1.64个单位;全磷、全钾、碱解氮和速效磷含量均随蚯蚓粪添加量的增加显著提高(P<0.05),其中全磷和全钾较CK分别增加0.88~3.22倍和1.67~2.65倍,碱解氮和速效磷含量的最大增加量分别为1.66和10.7倍。V1处理土壤全氮和有效钠含量低于CK,随蚯蚓粪添加量的增多,V4处理土壤全氮和有效钠含量较CK分别增加3.43倍和66.19%;V1和V2处理速效钾含量低于CK,V3和V4处理分别高于CK 6.9%和14.9%;但蚯蚓粪添加量对土壤有效镁含量的影响差异不显著。因此,蚯蚓粪作为有机肥料施入砖红壤,可以提高砖红壤p H,砖红壤全态和有效养分含量随添加量的提高而增加,对于砖红壤地区培肥地力和改良土壤具有重要的实用价值。

蚯蚓粪对土壤环境质量和作物生长影响的研究现状与展望

蚯蚓粪是一种优质、安全的天然有机肥料,对土壤环境质量和作物生长具有明显的改善和促进作用。综述蚯蚓粪的性质及其在改善土壤理化性状、提高土壤肥力和促进作物生长方面的研究现状,并提出了当前研究存在的局限和对未来工作的展望。

基于生长期和累积生长度日的龙眼果树催花法

龙眼树开花少和座果效益低是全球范围内热带水果生产最突出的共性问题之一。龙眼(Dimocarpus longan)是主要的热带名特优水果,危及龙眼产业生存的主要原因在于冬季早春气候变暖,不能满足花芽分化所需要的低温,龙眼树无法扬花。本研究目的是利用龙眼树的生长期和累积生长度日(cumulative growing degreedays,CGDD)进行适时花器官生长诱导以及检验催花肥氯酸钾(KCl O3)的催花效率。试验起始于2012年夏季,地处热带海南岛北部,试验地土壤为酸性沙质红壤(p H5.43±0.49),龙眼树品种是国内主栽品种‘石硖’。修剪矮化后,在新梢生长起始时开始计算CGDD值,依据龙眼生长期季节性累积CGDD值进行催花处理。结果表明:CGDD为1 650℃时可使用多效唑(PP333)诱导中止梢枝营养生长,CGDD为1 850℃时可使用复合型细胞分裂素GA3使龙眼营养生长集中向花器官生长转化;CGDD值为2 150℃时龙眼花开始萌芽,CGDD为2 850℃时开花;依据生长期CGDD进行的催花处理(每株根施0.60 kg KCl O3,加少量叶营养肥KH2PO4)显著地促进了龙眼树生理光合作用和花芽分化(p<0.05)。本研究开发了基于生长期CGDD的综合使用催花肥-植物生长调节剂-叶营养素的催花配套技术,为在冬季气候变暖环境条件下有效地诱导龙眼树开花和座果提供定量信息,有助于龙眼生产的可持续性发展。

冬春季多年生牧草对富营养化水体的响应及净化效果研究

在室外条件下以8种多年生牧草为材料研究其在重度富营养化水体中的生长状况及生长期间对水体氮磷的削减。结果表明,8种牧草均能适应水生环境并快速生长。经过收割后,每1m2的坦克草浮床生长期内可从水体中吸收17.5g的氮和7.5g的磷。牧草修复水体后,其作为饲料的基本指标均符合国家标准。选取室外试验中生长状况较好的4种多年生牧草进行室内模拟实验,研究其对富营养化水体的修复效应。水体TN、TP、NH4+-N、NO3--N、NO2--N、COD在植物浮床系统处理下均显著下降,坦克草处理下去除率最高,对TN、TP、NO3--N、CODMn去除率分别达64.1%,92.1%,70.7%和80.7%。多年生牧草在冬春季对富营养化水体中的氮磷具有较好的净化效果,可作为水体生态修复的优良物种而使用。

香蕉枯萎病发生区域土壤改良:间作对热带土壤微生物区系和pH相关关系的影响

[目的]利用多年度香蕉—豆科作物间作进行环境友好型耕作,配套施加钙镁调理剂、微生物菌肥和有机肥,对比68个不同轮作和间作香蕉生态系统中土壤微生物区系多样性及其与土壤p H相关关系作用,进而防控香蕉枯萎病。[方法]2015—2017年在海南北部澄迈县开发了香蕉耕地改良基地15.33 hm2,合计68块试验示范地,其中包括不同前期作物瓜菜类、水稻、甘蔗等,分布在方圆16 km2区域。栽培模式包括香蕉—花生间作、香蕉—柱花草(热带苜蓿)生态覆盖、香蕉单作对比。香蕉为抗病品种'宝岛'和'南天黄',所有68个试验示范地块钙镁土壤改良剂、有机肥和复合肥施放率和施放时间均一致。花生、柱花草收获后植株秸秆还田。[结果]与土壤改良前本底值相比,土壤p H平均增加0.4±0.2单位(n=68),适宜香蕉生长指标(p H=6~7)的地块由3个增加到25个。土壤可培养细菌数量在第1年香蕉抽蕾期比本底值平均增加(60.4±7.9)%,第3年香蕉抽蕾期平均增加(92.1±8.3)%;放线菌平均增加(59.7±9.3)%,但真菌(植物病原菌来源)数量第1年香蕉抽蕾期比本底值减少(7.1±0.7)%,第3年香蕉抽蕾期减少(11.2±0.9)%。空间分布图显示土壤微生物细菌和p H增加空间处于香蕉—花生间作、香蕉—柱花草生态覆盖区域。连续3年土壤可培养细菌和放线菌群落数量增加与土壤p H显著正相关,土壤可培养真菌数量与土壤p H显著负相关(P<0.05)。[结论]提升土壤p H(p H=6~7)和实施多种作物间作是香蕉枯萎病发生区域通过增加土壤微生物细菌群落多样性和抑制土居真菌群落数量的有效管理策略。

水稻节水保护性耕作的土壤理化性状及产量效应研究

通过对常规耕作和水稻节水保护性耕作的土壤理化性状、土壤酶、秸秆分解率及产量的比较分析,结果表明,水稻节水保护性耕作能降低土壤容重、增大土壤孔隙度、提高土壤速效养分,过氧化氢酶、酸性磷酸酶和脲酶活性分别比常规耕作高5.39%、14.52%、8.33%,蔗糖酶活性比常规低32.82%,表层、全耕层、深层秸秆粗分解率分别比常规耕作高11.71%、4.96%和9.10%,最终产量比常规耕作提高21.34%。

寒地早粳稻叶部性状与产量关系的研究

针对寒地特殊的生态环境,以180份不同基因型早粳稻为材料,探讨了叶部性状与产量的关系。研究表明,随着产量水平的提高,各叶位叶片的长、宽均表现为减小的趋势;在一定范围之内减小剑叶、倒2叶叶基角,适当增加倒3叶叶基角有利于光能利用,提高群体生物量,从而提高产量,在育种选择时,选择剑叶叶基角、倒2叶叶基角的角度更为有效;在一定范围之内增加倒1、倒2叶鞘的长度,减小倒3叶鞘长度有利于产量的提高;保持足够的上三叶面积是获得高产、超高产的主要途径,对剑叶和倒2叶叶面积的选择也十分重要。在进行叶部性状综合评价时,倒二叶面积、单株上三叶面积、倒三叶叶基角和剑叶叶基角4个因子就足以代表17个叶部性状的全部信息量。

龙眼树逆境生理调控花芽诱导效益

植物开花具有4条调控开花时间的信号途径,其中包括春化促进途径、光周期促进途径、自主开花途径及赤霉素(GA_3)诱导途径。龙眼(Dimocarpus longan L.)是世界最重要的热带水果之一,具有特定的春化作用功能,需要低温累积诱导花器官发育和花芽分化。该研究目的是通过GA_3诱导途径,验证应用前期试验集成的基于龙眼累积生长度日(cumulative growing degree-days,CGDD)催花技术方法,诱导龙眼花芽生成分化、开花结果。近年冬季气候变暖,海南龙眼树得不到花芽分化的低温,普遍不能正常扬花,影响龙眼水果产业发展。该试验于2014—2015年在热带海南岛北部果园进行,采用了龙眼树在完成特定的生长期阶段所累积的热量值指导适时施放催花肥氯酸钾(KClO_3)、杀梢素多效唑(PP333)、植物生长调节剂复合型细胞分裂素赤霉素(gibberellin GA_3)、矿质叶营养肥磷酸二氢钾(KH_2PO_4)。结果显示,CGDD指导的适时适量施放催花物质(KClO_3、PP_(333)、GA_3)和叶营养(KH_2PO_4)有效地促进了龙眼树营养生长和生理光合,调控诱导了龙眼树花器官形成、花芽分化和开花坐果。在长达4个月的花芽诱导催花过程中,调控营养生长集中向生殖生长的转变是龙眼催花最重要的过程、是龙眼树能否开花的关键环节。应用生长期累积生长度日于GA_3信号途径进行催花,可准确地在花芽诱导过程中调控营养生长向生殖生长阶段转化,促使在气候变暖环境条件下龙眼树逆境生理催花坐果。

蚯蚓粪对海南甘蔗园砖红壤氮素矿化和硝化的影响

为探讨蚯蚓粪对海南甘蔗园砖红壤氮素矿化和硝化的影响,采用室内培养试验,设置对照(CK)和4个蚯蚓粪添加水平的处理,研究培养过程中砖红壤p H值和总氮(TN)、NH^+_4-N、NO^-_3-N、矿质氮含量的动态变化,以及氮素的矿化和硝化特征。结果表明,经过52 d的培养试验,添加蚯蚓粪的4个处理砖红壤p H值较同期CK升高0.11~0.98个单位,NO^-_3-N和矿质氮含量分别为同期CK的1.67~6.09倍和1.21~2.83倍,NH^+_4-N含量较CK降低,砖红壤净矿化速率和净硝化速率分别是对照的1.47~5.13倍和2.23~8.16倍。表明施用蚯蚓粪可以促进海南甘蔗园砖红壤氮素的矿化和硝化作用。