不同施氮水平对油莎豆农田土壤养分表观平衡和块茎产量的影响

研究不同施氮水平下沙质土壤油莎豆(Cyperus esculentus)土壤养分表观平衡及块茎产量,为沙质土壤油莎豆科学施氮提供理论依据。以油莎豆品种“中油莎1号”为研究对象,分别设置0 kg·hm^(-2)(N0)、75 kg·hm^(-2)(N1)、150 kg·hm^(-2)(N2)、225 kg·hm^(-2)(N3)4个施氮水平。分析4个施氮水平对油莎豆农艺性状、土壤表观养分平衡及块茎产量的影响。结果表明:随着施氮量增加,两地油莎豆茎蘖数、株高、单片叶面积等均有增加,但过高的施氮量会造成油莎豆地上部徒长,导致产量下降;施氮量为150 kg·hm^(-2)(N2),油莎豆最大根长、根体积等农艺性状最优,油莎豆整株干重及块茎产量均最高,块茎鲜产可达到9298.87~10336.06 kg·hm^(-2);两地氮素表观盈余率在0 kg·hm^(-2)(N0)和75 kg·hm^(-2)(N1)水平下均为负值,150 kg·hm^(-2)(N2)和225 kg·hm^(-2)(N3)水平下均为正值,表明两地氮素均在N2水平即施氮量为150 kg·hm^(-2)时达到氮素平衡状态。冗余分析也表明油莎豆茎蘖数、最大根长、根体积、氮携出量是驱动油莎豆干物质及块茎产量形成的主要因素。因此在北方沙质土壤条件下,N素施入量为150 kg·hm^(-2)时,可促进油莎豆对养分的吸收、维持土壤表观养分平衡,有利于油莎豆良好的生长发育和产量的提高。

痕量灌溉对棉花根系活力·生物量累积与供水关系的影响

[目的]针对内蒙古阿拉善地区棉田生产中存在的水资源短缺、水分低效问题,采用痕量灌溉方式揭示痕量灌溉下棉花生长发育和水分利用效率对田间供水方式的响应机制。[方法]通过田间小区试验,研究痕量灌溉不同埋深和水量对棉花根系活力、生物量累积的影响。[结果]棉花根系生物量呈“S”形曲线增长;自苗期至吐絮期,棉花根系生物量整体呈增加的趋势。痕灌处理棉花根系活力较膜下滴灌(CK)处理均有所提高。T_(1)处理棉花根系活力最高,有助于促进根系下扎,形成合理的根系结构。[结论]蕾期和花铃期是植株快速生长期,灌溉供水是维持生育耗水的关键。

缓释氮肥施用量对玉米抽雄—吐丝期光合特性及干物质积累的影响

为明晰缓释氮肥不同施用量下玉米光合日变化特征及生长发育规律,利用光响应曲线拟合,以期为农牧交错区春玉米丰产栽培和氮肥高效利用提供理论依据。以广德5号为研究对象,在2018年长期定位试验基础上,于2019,2020年分别测定分析了玉米抽雄—吐丝期穗位叶在N 0(N0,CK),120(N8),180(N12),240(N16),300(N20),360(N24)kg/hm^(2)6个氮肥梯度下的SPAD值、胞间二氧化碳浓度、气孔导度、净光合速率、蒸腾速率日变化、光响应曲线及干物质积累规律。2 a结果表明,随着氮肥施用量的增加,玉米穗位叶SPAD值和净光合速率、蒸腾速率、气孔导度日变化呈先增加后降低的趋势,均以N16处理最高,且胞间二氧化碳浓度最低。净光合速率、蒸腾速率、气孔导度日变化均呈单峰曲线变化趋势。光响应曲线拟合分析得出,N16处理的最大净光合速率最高,2019,2020年N16处理分别比N0、N8、N12、N20、N24处理提高37.48%,29.51%,31.85%,18.17%,37.32%和80.04%,59.73%,50.30%,6.42%,62.51%。全株干物质及穗部干物质积累与最大净光合速率、SPAD值呈极显著正相关。综合分析得出,内蒙古西部地区最适宜的氮肥施用量为240 kg/hm^(2)。

油莎豆茎叶代谢物与块茎形态的关联研究

为研究油莎豆表型差异与茎叶代谢物间的关联,比较分析了10份油莎豆样本的叶宽、块茎宽度、块茎厚度、块茎高度等表型参数,同时利用超高效液相色谱-串联质谱(UHPLC-MS/MS)技术定性定量分析其茎叶代谢物。10份油莎豆样本分为2个表型,即宽叶圆粒型和窄叶长粒型,其叶宽与块茎宽度和块茎厚度呈正相关。用UHPLC-MS/MS对油莎豆茎叶中28个主要代谢物,包括黄烷-3醇、咖啡酸衍生物和黄酮类成分的相对含量进行测定分析比较。结果表明,4个黄酮类化合物即木犀草素-7-二葡萄糖醛酸苷、荭草苷、木犀草素-7-葡萄糖醛酸苷和木犀草素在宽叶圆粒型油莎豆茎叶中的含量显著高于窄叶长粒型油莎豆茎叶。利用KEGG和PlantCyc推导绘制了4种差异黄酮代谢物在油莎豆茎叶中的生物合成途径,并预测宽叶圆粒型油莎豆相较于窄叶长粒型更具有耐旱性,可为油莎豆的品种鉴定、选育和茎叶资源利用提供依据。。

油莎豆种质资源光合特性分析

为鉴选油莎豆高光效优异种质,以40份油莎豆种质资源为试验材料,测定油莎豆叶片气体交换参数、叶绿素荧光参数以及叶绿素含量等光合参数,利用相关性分析和主成分分析等多种统计学方法,综合评价与分析油莎豆种质资源光合特性。结果表明,20个光合参数的变异系数为1.23%~48.51%,总性能指数(PI_(total),光系统Ⅱ、光系统Ⅰ和系统间电子传递链的整体功能活性)的变异系数最大。PI_(total)与F_(v)/F_(m)(t=0时,原初光化学反应最大量子产率)、S_(m)(受体库容量)、RE_(o)/RC(单个活性反应中心传递至光合系统Ⅰ末端电子受体使其还原的电子通量)、psi(E_(o))[开始照明时,由活性反应中心捕获的单个激子驱动除还原辅酶A(QA)外的电子传递的效率]、phi(E_(o))(开始照明时,还原辅酶A至除还原辅酶A外的电子传递链电子受体电子传递的量子效率)、delta(R_(o))(开始照明时,由活性反应中心捕获的单个激子驱动单个电子由QA经电子传递链至PSⅠ受体侧末端电子受体的效率)、phi(R_(o))(光系统Ⅰ受体侧末端电子受体还原的量子效率)、RE_(o)/CS_(m)(t=t F_(m),单个活性反应中心传递至PSI末端电子受体使其还原的能量通量)、PI abs(以吸收光能为基础的性能参数)呈现显著正相关,与ABS/RC(单位反应中心吸收的光能)、DI_(o)/RC(单个活性反应中心耗散的总能量)、TR_(o)/RC(单位反应中心捕获的用于还原辅酶A的能量)呈现极显著负相关。主成分最小数据组分析得出,PI_(total)、ET_(o)/RC(单位反应中心传递的能量)、ET_(o)/CS_(m)(达到荧光测量最大值时,单位叶面积用于电子传递的能量)、净光合速率(P_(n))和气孔导度(G_(s))可作为油莎豆高光效种质资源鉴选的重要指标。聚类分析结果表明,40份种质资源可划分为3类。其中,第Ⅰ类群有16份种质,主要表现为P_(n)、G_(s)显著高于其他2个类群。第Ⅱ类群有13份种质,主要表现为PI_(total)显著高于其他2个类群,第Ⅰ类群和第Ⅱ类群的ET_(o)/RC、ET_(o)/CS_(m)显著高于第Ⅲ类群。第Ⅲ类群有11份种质,各参数均低于其他2个类群。不同粒型种质间差异分析结果显示,圆粒型种质的ET_(o)/RC极显著高于长粒型种质,而长粒型种质综合得分显著高于圆粒型种质。本研究模型评价结果表明,XJ8、JL7、HE9综合表现较好,可作为高光效资源材料,为油莎豆种质资源的进一步创新和利用提供重要的参考。

不同种类添加剂对青贮饲料品质影响的研究进展

在饲料青贮过程中,依靠青贮原料单独发酵无法完全达到厌氧环境,不仅导致青贮饲料的pH值和氨态氮含量升高、乳酸含量下降,还可能引起不良微生物发酵,进而影响青贮效果。为了减少青贮饲料发酵过程中营养物质的损失,提高青贮饲料的发酵品质和营养价值,在制作青贮饲料时经常使用添加剂。常用的青贮饲料添加剂主要分为细菌接种剂、酶制剂、发酵抑制剂、非蛋白氮四大类。不同类型的添加剂通过不同方式改善青贮饲料的发酵品质,进而提高营养价值和饲喂效果。综述了不同种类添加剂对青贮饲料感官品质、发酵品质及微生物多样性影响的研究进展,以期为青贮饲料添加剂的科学选用提供参考。

彩色小麦品系农艺性状与营养品质分析

为鉴选彩色小麦优异种质,以29份彩色小麦品系为试验材料,测定其生育期、株高、穗粒重、穗粒数、千粒重、蛋白质含量、淀粉含量、铁含量、锌含量和钙含量等农艺性状与营养品质指标,并对测定指标进行相关性分析、主成分分析及聚类分析。结果显示,供试材料的生育期平均为99.45 d,株高为99.45 cm,穗粒数为49.15,穗粒重为2.12 g,千粒重为42.10 g,蛋白质含量为15%,淀粉含量为65%,Fe含量为33.59 mg·kg^(-1),Zn含量为35.05 mg·kg^(-1),Ca含量为309.88 mg·kg^(-1)。蛋白质、淀粉和锌含量的遗传多样性最高,均为2.05。相关性分析表明,蛋白质含量与锌含量呈极显著正相关(R=0.58),与淀粉含量呈极显著负相关(R=-0.30)。通过主成分分析将10个参数降维至3个主成分,第一主成分的主效因子为蛋白质含量,第二主成分的主效因子为株高,第三主成分的主效因子为千粒重、铁和钙含量。通过主成分因子的综合评分,评分较高的品系有20TS020-6、20TS116-1和20TSJ012。聚类分析表明,供试彩色小麦品系可划分为3大类群,第Ⅰ类群有9份品系,蛋白质含量、株高、千粒重、铁和钙含量较高;第Ⅱ类群有12份品系,蛋白质含量、株高、千粒重、铁和钙含量居中;第Ⅲ类群有8份品系,蛋白质含量、株高、千粒重、铁和钙含量较低。粒色对产量相关的农艺性状没有显著效应,但紫粒小麦和蓝粒小麦的淀粉和钙含量较高。

施氮水平对沙质土壤油莎豆氮磷钾累积、分配及产量的影响

探讨了沙质土壤条件下不同氮肥施用水平对油莎豆干物质及养分累积、分配和产量的影响,为沙质土壤条件下油莎豆合理施用氮肥提供理论依据。以油莎豆品种“中油莎1号”为试验材料,采用大田试验,设不施氮(N0)、低氮(N1)、中氮(N2)、高氮(N3)4个施氮水平,分析不同氮肥施用水平对油莎豆干物质及养分累积、分配和产量的影响。结果表明,随生育期的推进油莎豆茎叶、根、块茎干物质累积量的变化趋势均呈上升趋势。在块茎形成期前油莎豆主要以地上部茎叶营养生长为主,块茎形成期后生长中心逐渐向地下部块茎转移,至收获期块茎干物质累积分配比例高达43.34%~51.00%。2年N2水平块茎干物质累积量及分配比例均高于其他水平,较其他施氮水平平均提高17.50%和4.00%。油莎豆对氮、钾需求量较大,磷较少。收获期油莎豆氮、磷、钾累积量表现为块茎>茎叶>根,块茎成为油莎豆氮磷钾最终的贮藏器官。N2水平下油莎豆氮、磷、钾累积吸收量在整个生育期内一直呈较高水平,特别是块茎在收获期的氮、磷、钾分配比例分别达到47.09%、65.82%和56.40%。N2水平下,油莎豆地上部生物量、地下部生物量、千粒重、块茎产量均高于其他水平,较其他施氮水平平均提高5.57%、7.40%、15.83%和18.12%。在沙质土壤栽培条件下,油莎豆氮施肥量以150 kg hm^(-2)较为适宜。

氮磷钾配施对油莎豆产量及肥料利用效率的影响

为明确油莎豆合理配施,提高油莎豆产量及肥料利用效率,以油莎豆为研究对象,利用“3414”肥料田间试验于2020-2021年在巴彦淖尔市磴口县乌兰布和农场分析了14个氮磷钾肥料配比处理对油莎豆生物产量、块茎产量、肥料偏生产力和农学效率的影响。结果表明:在N3P2K_(2)处理下油莎豆地上生物量最高,N_(2)P_(2)K_(3)处理下油莎豆地下生物量最高,且两年生物量较空白区分别提高45.75%、31.39%和53.96%、32.27%。在N_(2)P_(2)K_(3)处理下油莎豆块茎鲜产最高,较空白区分别提高101.86%、77.24%,且油莎豆对磷肥依赖较大。N、P、K肥偏生产力分别在N_(1)P_(1)K_(2)、N_(2)P_(1)K_(1)、N_(2)P_(2)K_(1)处理下达最高;农学利用率分别在N_(1)P_(2)K_(2)、N_(2)P_(1)K_(2)、N_(2)P_(2)K_(3)处理下达最高。氮磷钾肥对油莎豆产量存在明显的互作效应,两年数据均表现为在中磷中钾、中氮中钾、中氮中磷水平时最利于氮、磷、钾肥效的发挥。两年最高产量的氮磷钾施肥用量分别为N 151.7~174.0 kg/hm^(2);P2O5192.0~195.3 kg/hm^(2);K_(2)O 95.9~102.4 kg/hm^(2)。两年的理论产量分别达到9454.5 kg/hm^(2)和9674.8 kg/hm^(2)。

小麦对盐碱胁迫响应机理的研究进展

小麦是全球重要的粮食作物之一,对发展我国经济也具有重要意义。土壤盐渍化会诱导小麦高pH值胁迫、渗透胁迫、离子毒害和氧化损伤,抑制小麦正常生理代谢活动,导致其生长发育受到限制而减产。文章综述了盐碱胁迫对小麦生长、细胞结构以及生理生化的影响,阐述了小麦对盐碱胁迫的响应机理,旨在为提高小麦耐盐碱能力提供参考。

北方农牧交错区秸秆覆盖防风蚀技术创新与应用

北方农牧交错区是我国遏制荒漠化和沙化东移南下的重要生态安全屏障,对国家粮食安全和边疆稳定具有重要战略意义。长期以来,由于严重土壤风蚀和过度耕作而导致的农田沙化退化和产能下降等问题日益凸显,国内外开展实施的秸秆粉碎覆盖地表防风蚀技术,在农牧交错区应用时秸秆易吹移造成土壤裸露、防风减蚀稳定性差,因此,秸秆覆盖防风蚀技术的深入研究在农田生态治理方面具有重要意义。文章论述了留茬覆盖、碎秆覆盖、茬-秆复合覆盖等秸秆覆盖技术的防风蚀效应和保墒培肥效应,阐明了秸秆覆盖对土壤微生物群落结构和作物农艺性状与产量性状的影响,总结了茬-秆复合覆盖技术的创新内容和应用效果,明确了结合农牧交错区生态特点和复杂耕种制度创建的差异化茬-秆复合精准覆盖技术的防风减蚀效果和适宜性。差异化茬-秆复合精准覆盖技术已成为我国东北黑土地保护、国家耕地保护与质量提升等重大工程的主导技术并大面积推广应用,为农田保护利用和国家粮食安全提供了重要科技支撑。

大兴安岭南麓黑土区阿荣旗耕地质量评价与障碍因素分析

明确耕地质量等级及障碍因子,对土地差异化利用和农业可持续发展具有重要意义。本研究以阿荣旗全境农田土壤为研究对象,利用GPS定点采集信息,通过专家打分、层次分析等方法计算各指标权重和隶属度,构建了16项指标为核心的耕地地力等级评价体系,研究耕地等级和量化障碍因子,分析各等级耕地分布和主要障碍因子。结果表明:根据耕地质量综合指数(IFI值),阿荣旗耕地可划分为8个等级,其中一至四等耕地面积占阿荣旗总耕地面积的95.70%。微生物多样性、灌溉排水能力、农田林网化是该区域农业生产的主要障碍因子。大兴安岭南麓黑土区阿荣旗耕地生产能力的提高,应考虑一至四等耕地的保护,五至八等耕地仅占总耕地面积的4.30%,可以实行退耕还草还林或粮草轮作等技术模式,修复生态环境,提升地力。

大兴安岭沿麓黑土区翻耕农田微立垡覆盖阻风减蚀技术创新与应用

大兴安岭沿麓是我国重要的农畜产品生产基地,由于长期过度耕作和单一翻耕等不合理的耕作方式,加速了该地区农田风蚀退化、质量下降和产能降低,因此,减少土壤风蚀、提升农田地力和作物产量是农业可持续发展亟待解决的问题。文章综述了不同类型生态区传统翻耕、长期免耕、合理轮耕技术及其应用效果,论述了翻耕地微立垡覆盖阻风减蚀核心技术的内容及其对土壤风蚀、蓄水保墒、作物生长与产量等方面的影响,明确了微立垡覆盖是大兴安岭沿麓黑土区翻耕地冬春季风蚀防控的关键技术和途径。翻耕地微立垡覆盖阻风减蚀技术大面积应用效果显著,破解了长期以来翻耕农田裸露风蚀重、水土流失损失大导致农田逐步退化的科技难题,为大兴安岭沿麓及其生态类型相似区翻耕农田风蚀防控研究提供了重要支撑。

灌水量对玉米抽雄—吐丝期光合特性及干物质积累的影响

【目的】探究灌水量对玉米抽雄—吐丝期光合作用能力的影响,明确光合特性指标与玉米干物质积累的相关性。【方法】以2018年在内蒙古自治区农牧业科学院试验基地开展的长期定位试验为基础,设置315 m^(3)/hm^(2)(W_(1))、645 m^(3)/hm^(2)(W_(2))、945 m^(3)/hm^(2)(W_(3))、1275 m^(3)/hm^(2)(W_(4))、1605 m^(3)/hm^(2)(W_(5))及雨养处理(W_(0))共6个灌水量,研究灌水量对玉米光合特性指标与干物质积累量影响,通过非直角双曲线模型拟合光响应曲线参数,探究不同灌水量下玉米抽雄—吐丝期光合特性指标及其与干物质积累的相关性。【结果】2019年,W_(3)处理叶片SPAD值仅低于W_(4)处理;2020年,W_(3)处理叶片SPAD值显著高于其他处理,较W_(4)、W_(2)、W_(1)、W_(5)、W_(0)处理分别增加3.96%、5.12%、11.10%、12.64%、19.90%;2019、2020年,W_(3)处理平均日净光合速率均最高;2019年,W_(3)处理茎、叶、穗干质量位于第二位,2020年W_(3)处理除穗干质量外其余指标均高于其他处理;W_(4)、W_(5)处理叶片光合作用与W_(3)处理无显著差异。【结论】在内蒙古中西部地区,全生育期降水量>365 mm时,采用945 m^(3)/hm^(2)的灌水量能有效提高玉米抽雄—吐丝期的光合效率,促进干物质积累,提高玉米产量。

微生物肥料改土培肥研究进展

微生物肥料是一种以活性微生物为主要成分的新型肥料产品,能提高土壤肥力、促进植物生长发育、增强植物抗性。文章归纳了微生物肥料的国内外发展历程,介绍了微生物肥料对土壤物理、化学、生物性质以及植物生长发育、产量、品质、抗性的影响,并对其应用前景进行了展望,旨在为后续微生物肥料的合理应用提供参考。

资源-环境双重约束下的区域生态效率的时序特征--以广西壮族自治区为例

为了探讨资源—环境双重约束下我国生态赤字地区资源环境绩效水平,利用生态脆弱指数和资源环境绩效指数(REPI)对地处珠江三角洲的广西资源环境绩效进行了系统分析和比较研究。结果表明:尽管资源环境绩效水平从2000年的72.4上升为2007年的116.1,但趋势并不明显,资源环境综合绩效水平在全国的第24—26位徘徊。综合绩效指数、SO2排放绩效指数、工业固体废弃物排放绩效指数和生物资源指数呈现"N"型变动,水污染指数下呈"∧"变动态势,大气污染指数呈现"W"型剧烈变动,生态承载力处于超载状态,生态脆弱性趋势没有明显改变。资源消耗和污染物排放的下降态势并不稳定。1995—2007年,广西区域环境水平呈下降趋势,区域环境水平和资源转化效率呈剧烈变动的下降趋势,抗逆水平和生态保护指数有所提高,土地资源指数呈现下降态势,排放强度指数下降明显,生态脆弱指数保持恒定,气候变异指数呈波浪状变动,环境治理指数呈剧烈变动。广西面临生态环境的整体不稳定性和对外力干预敏感性的双重压力。广西应发挥地处泛珠三角的地缘优势和辐射"东盟"的区位优势,加大结构调整和制度创新力度,缩短目前资源密集型的发展阶段,改善生态效率和承载力,提升广西在泛珠江三角洲地区的综合竞争力。

内蒙古农牧业机械化科研院所的改革定位与发展对策研究

内蒙古农牧业机械化科研院所改革经历了艰难曲折的发展历程,按照建设现代农牧业强区的要求,农机科研工作明显滞后,并逐渐成为农牧业机械化发展的瓶颈。主要存在着机构布局不合理,科研定位不准,创新能力弱,管理体制落后,人才断层严重,整体科研实力不强等问题。加快发展农机科研事业,需要高度重视农机科研事业的地位和作用,深化管理体制改革,强化公益性定位,调整研发方向,建设高素质科研队伍,不断提高科技创新能力,促进农机科研工作科学健康发展。

加强农业生态建设 促进农业高质量发展

“内蒙古要保持加强生态环境保护建设的战略定力,不动摇、不松劲、不开口子”“要探索以生态优先、绿色发展为导向的高质量发展新路子”,这是总书记生态文明建设思想在内蒙古的具体体现,是总书记对内蒙古生态环境建设和全面高质量发展的殷切希望和嘱托。

全球生态赤字背景下的内蒙古生态承载力与发展力研究

应用环境支持系统指数、地球生命力指数(LPI)和人类发展指数(HDI)对全球生态赤字背景下内蒙古地区的生态足迹、生物承载力与发展力进行比较与关联分析。结果表明,自然资源开发与利用对内蒙古自治区的综合承载力的贡献率占主导地位。内蒙古的区域性生态赤字虽然远低于发达国家水平,但接近我国平均水平。由此,对区域生态与环境安全造成极大威胁。资源环境绩效与区域发展阶段密切相关,而且越来越成为影响区域竞争力的重要因素。

北方农牧交错区农田退化现状及生态保育技术应用前景分析

内蒙古农牧交错区是我国北方农牧交错带的主体,过去几十年由于耕地的过度开发、不合理利用,加之气候变化等自然、人为多重因素的影响,造成内蒙古农牧交错区耕地出现不同程度的退化,甚至有些地区的耕地已经基本不能产出,因此,如何促进内蒙古农牧交错区耕地的可持续利用是内蒙古农牧业发展的根本。文章从北方农牧交错区耕地退化原因、现状以及近20年来内蒙古对退化农田进行的生态保育与恢复技术的研究与应用进行了系统的分析,提出了适合内蒙古地区退化农田生态修复的关键技术和理论,为内蒙古退化农田生态保育与可持续利用提供了战略思想、技术指导和实践理论支撑。