新农科背景下课程思政案例库建设探讨——以作物栽培学为例

为落实“以德树人”的教育目标,立足于育才先育人。通过课程思政案例塑造学生正确的“三观”,激发学生学习兴趣,同时提高学生的人文素养,厚植爱国情怀。以作物栽培学课程为例,立足课程专业特色,探索课程蕴含思政元素,实现“知识传授、能力提升和价值引领”,为新农科背景下培养全面发展的现代化农业生产建设者与接班人奠定基础。

多效唑施用方式对水稻抗倒伏能力及产量的影响

为探究多效唑浸种与施用时期互作对水稻抗倒伏能力及产量的影响,以“五优稻4号”和“吉粳525”为试验材料,采用裂区试验设计,以多效唑浸种(S1)和不浸种处理(S0)为主区,多效唑喷施时期[不喷施(F0)、倒五叶(F3)喷施、倒四叶(F2)喷施、倒三叶(F1)喷施]为副区。探究多效唑不同施用方式对水稻物理性状、抗倒伏能力、干物质积累及产量的影响,旨在为水稻抗倒伏高产栽培技术提供理论依据和技术参考。结果表明:相比不浸种处理,多效唑浸种对各性状均有影响,但影响不显著。多效唑喷施处理显著降低了水稻株高、重心高、节间长度、穗长,增加了节间粗度和壁厚;显著提高了水稻基部第二节间抗折力、弯曲力矩,从而降低了倒伏指数;显著降低了水稻齐穗期干物质积累量,提高了成熟期干物质积累量,最终通过提高穗数和结实率进而使S1F3处理下的水稻产量相比对照S0F0显著增产15.45%和13.16%。无论是否浸种,不同叶龄时期喷施多效唑均表现为随喷施时期的延后,调控作用呈降低的趋势,且在倒五叶喷施多效唑处理(S1F3)各性状指标最优。综上所述,多效唑浸种方式并在倒五叶进行叶面喷施的施用方式,可以显著调控水稻的物理性状、倒伏特性、干物质积累、产量及构成要素性状。

不同时期化控对密植玉米冠层结构及籽粒灌浆特性的影响

合理的冠层结构能够保障作物群体生产功能得到充分发挥,而喷施化学调控物质是塑造作物冠层的重要措施之一,其中化控时期的选择至关重要。本研究以先玉335为供试品种,分别在60,000株hm^(-2)(D_(1))和90,000株hm^(-2)(D_(2))2个种植密度下,设置3个化控处理(化控剂为乙烯利复配剂),T_(10)(十叶期喷施450 L hm^(-2)化控试剂)、T_(15)(十五叶期喷施450 L hm^(-2)化控试剂)、CK(喷施清水作对照),研究了在不同密度下的不同时期化控处理对玉米冠层结构的调控,分析了冠层结构改变对籽粒灌浆特性和产量的影响。结果表明,在D_(1)密度下,化控处理对产量影响不显著,而在D_(2)密度下,T_(15)较CK两年平均增产7.3%,穗粒数和千粒重分别增加2.6%和3.6%,T_(10)处理穗粒数和千粒重均降低。T_(15)处理吐丝期上部叶夹角降低17.5%,十四至十七叶位的叶面积减小,使穗位层光能截获率增加11.5%,在乳熟期净光合速率(P_(n))仍能维持较高,完熟期群体叶面积指数(LAI)显著提高51.3%,延缓了中下部叶片衰老,增加花后干物质积累及其向籽粒中转移,延长了籽粒灌浆活跃期(P),使得达到最大灌浆速率时天数(T_(max))缩短了0.8 d,灌浆速率最大时生长量(W_(max))和最大灌浆速率(G_(max))分别增加了7.3%和4.0%,平均灌浆速率(V_(max))提高了6.9%。与D_(1)相比,D_(2)条件下喷施化控剂更加显著改善玉米冠层结构,提高玉米群体的光能利用率,增加花后干物质积累量,促进产量增加。相关分析表明,在D_(2)密度下,上部叶片(十四至十七)的叶面积与冠层中部光能截获率、穗粒数、千粒重、产量呈负相关,同时产量与千粒重、穗粒数、净光合速率、花后干物质积累量、灌浆速率最大时的生长量、灌浆速率均呈正相关。综上所述,在高密度下十五叶期喷施化控剂能够有效改善玉米群体上部冠层结构,使其叶面积和叶夹角减小,优化群体的光照条件,增强灌浆后期光合能力,提高籽粒灌浆速率,实现光资源利用和产量的协同提高。

酸性物质对苏打盐碱土改良的研究进展

苏打盐碱土作为我国后备土地资源,具有极大利用潜力,若加以合理的开发利用,将会产生巨大收益。在苏打盐碱土改良中,化学方法是一种重要的手段,主要包括含钙制剂、有机类改良剂和酸性物质,其中含钙制剂和有机类改良剂主要通过添加外源钙置换土壤胶体吸附的交换性钠和改善土壤结构促进水分淋洗来改良苏打盐碱土。苏打盐碱土自身富含碳酸钙,以酸性物质作为化学改良剂可发生水解产生氢离子,降低盐碱土pH,有利于溶解土壤中的碳酸钙,为代换土壤中的交换性钠提供钙源,从而减少外源钙质材料添加,降低改良成本。本文通过综合分析国内外酸性物质对苏打盐碱土物理性质、盐碱性质、养分利用和作物产量等方面的研究,对酸性物质应用于苏打盐碱土改良的机理与实践进行总结,并展望其未来发展趋势,以期为苏打盐碱土治理与农业利用提供参考。

种植模式对水稻根系分布与氮素吸收的影响

【目的】探究种植模式对水稻的根系特性、氮素吸收和产量的影响。【方法】以水稻为供试材料,设置移栽淹灌(TFR)、旱直播淹灌(DDSF)和旱直播干湿交替灌溉(DDSA)3种种植模式,研究不同种植模式下水稻0~20 cm土层根系形态、根系生理、氮素吸收量和产量及其相互关系。【结果】①在主要生育期,直播模式较移栽模式增加了根干物质量、根直径和0~10 cm土层根分布,减少了10~20 cm土层根系分布;DDSA处理增加了旱直播稻的根干物质量、根直径、0~10 cm土层根分布,减少了10~20 cm土层根分布;②在幼穗分化期后,直播模式降低了根系活力等指标;DDSA处理增加旱直播稻的根系活力等指标。③各处理抽穗期和成熟期的总氮素积累量、花后氮素吸收量和产量表现为:TFR处理>DDSA处理>DDSF处理。移栽模式较直播模式有更深的根系分布和相对较高的根系活力,是其氮素积累量多和产量高的主要原因;旱直播干湿交替灌溉模式增加旱直播稻的深层土壤根系分布,提升了根系活力,进而促进了氮素吸收,提高了产量。【结论】综上可知,旱直播干湿交替灌溉有望提高旱直播水稻氮素利用效率及产量。

干湿交替灌溉对旱直播水稻产量与品质的影响及其生理机制

【目的】水稻是人类重要的粮食作物之一。水资源短缺是限制传统水稻生产发展的因素之一。在保证水稻产量稳产优产的同时,提高水分利用率对我国水资源高效利用具有重要意义。旱直播作为一种精简化的种植模式,与常规的移栽稻相比,可以省时、省力和减少灌溉用水量,提高水分利用率。干湿交替灌溉是指在水稻生长发育过程中,以保持一定水层和自然落干相互交替为特征,是有效减少灌溉水用量的一种节水栽培技术,对维持粮食生产和节约农业用水具有重要意义。研究旱直播下不同水分管理方式对水分利用率、农艺性状、抗氧化酶与渗透调节物质、光合物质生产与转运、非结构性碳水化合物代谢等方面的影响,探讨不同水分管理方式下水稻产量和品质的差异,为水稻旱直播节水栽培种植体系提供理论基础。【方法】将旱直播与干湿交替灌溉相结合,以吉玉粳为试验材料,于2021年和2022年进行盆栽试验,在旱直播下设置3个不同水分管理方式:常规水分管理(D1)、干湿交替灌溉(D2,土壤水势为0 kPa复水)、干湿交替灌溉(D3,土壤水势为-15 kPa时复水)。【结果】与常规灌溉相比,干湿交替灌溉可以增加有效分蘖的产生,增加水稻灌浆前叶片的生理活性,提高了茎鞘中非结构性碳水化合物向籽粒转运,增加了水稻籽粒灌浆时SuS、AGP、StS和SBE的酶活性,提高了每穗粒数和结实率,提高旱直播水稻产量与改善品质。【结论】干湿交替灌溉土壤水势为-15 kPa时效果最佳。

不同生境条件下黄芩光合日变化与环境因子的关系

在黄芩盛花期,测临江、长春、洮南3个不同生境条件下黄芩Pn及环境因子的日变化,对测得数据进行统计分析,探讨黄芩Pn与环境因子的关系,为吉林省黄芩规范化种植提供理论依据。结果表明,3个不同生境黄芩Pn日变化均呈不明显双峰曲线,有轻微光合"午休"现象,黄芩Pn中午降低均为气孔限制;三地黄芩Pn与PAR均呈极显著正相关(p<0.01),长春黄芩Pn与Ca呈极显著正相关(p<0.01),洮南黄芩Pn与RH呈显著正相关(p<0.05);3个不同生境环境因子对Pn的直接作用由大到小分别为临江PAR>Ca>Ta>RH>TL,长春Ta>RH>PAR>Ca>TL,洮南PAR>RH>TL>Ca>Ta;低的空气湿度是产生光合"午休"现象的重要生态因子;临江高温高湿、长春大气CO2浓度低、洮南相对湿度低是影响各生境黄芩Pn的主要环境因子;对黄芩Pn影响是PAR、Ta、RH、Ca相互影响综合作用的结果,在不同生境下,发挥主导作用的环境因子不同。

拔节孕穗期水分胁迫对水稻生长发育及产量的影响

试验研究了拔节孕穗期水分胁迫对水稻生长发育及产量的影响。结果表明:拔节孕穗期水分胁迫对水稻有效穗、叶面积指数和株高都有较大的影响,影响的严重程度与水分胁迫水平一致,水分胁迫处理有效穗平均比对照低26 7%。由于拔节孕穗期水分胁迫抑制了水稻的生长发育,影响了水稻分蘖穗的形成,最终导致单位面积有效穗不足、穗粒数少、千粒重低而严重影响水稻经济产量水分胁迫。处理平均产量比对照低63 8%,水份胁迫处理平均生物产量比对照低25 9%,水分胁迫处理平均茎、叶重比对照高8 3%。

分蘖期水分胁迫对水稻生长发育及产量的影响

采用盆栽方法研究了分蘖期水分胁迫对水稻生长发育及产量的影响。结果表明:分蘖期水分胁迫对水稻分蘖数、叶面积指数(LAI)和株高都有较大的影响,影响的严重程度与水分胁迫水平相一致。处理组水稻平均分蘖数、LAI、株高分别比对照低28%、26 6%、14 4%。由于分蘖期水分胁迫抑制了水稻的生长发育,影响了水稻分蘖的发生与生长,最终导致单位面积的有效穗不足、穗粒数低而严重影响产量,处理组平均产量比对照低29 5%。

水分供给量对黄芩生长与光合特性的影响

在黄芩生长季节设4种供水处理,即严重干旱处理Ⅰ（150 mm）、中度干旱处理Ⅱ（250 mm）、轻度干旱处理Ⅲ （350 mm）、充分供水处理Ⅳ（450 mm）作对照,研究了水分供给量对黄芩生长与光合特性的影响.结果表明,水分供给量250 mm和350 mm处理,黄芩生长好,地上部、地下部和总生物量均较高,Pn日均值为13.24～12.76μmolCO2·m^-2·s^-1;水分供给量150 mm和450 mm处理,黄芩地上部、地下部和总生物量均较低;水分供给量350mm和450mm处理,黄芩Pn出现光合“午休”现象,呈不明显双峰曲线;水分供给量250 mm和350 mm处理,黄芩Pn与Ci呈显著正相关（p＜0.05）;WUE在150mm处理较高,与450mm处理差异达显著水平（p＜0.05）;黄芩Pn降低是气孔因素和非气孔因素共同作用,上午和下午气孔因素为主,中午非气孔因素为主;黄芩比较耐旱,适度的干旱提高黄芩Pn和药用部位根的生物量,提高黄芩根部黄芩苷的含量,吉林省黄芩规模种植区应选择黄芩生长季节降水量250～350 mm的地区.

ABA浸种对水稻生长及产量的影响

采用0.1mg/kg和0.3mg/kgABA浸种24h和36h,以清水浸种作对照,研究了ABA浸种对水稻秧苗生长和产量的影响。结果表明:ABA浸种处理水稻秧苗素质和产量均优于对照,其中浸种36h、ABA浓度为0.1mg/kg和0.3mg/kg的处理分别比对照产量提高9.5%和19.5%,ABA浸种处理的水稻平均产量比对照高9.9%。

黄芩光合作用日变化及其与环境因子关系的研究

试验研究了黄芩叶片净光合速率日变化及其与环境因子的相互关系。结果表明:黄芩净光合速率日变化呈不明显的双峰曲线,峰值出现在10:00和14:00,分别为19.33,15.45μmol/(m2.s),有轻微的光合“午休”现象,黄芩净光合速率中午降低为气孔限制;黄芩蒸腾速率日变化呈单峰曲线,峰值出现在10:00,为7.98 mmol/(m2.s);黄芩气孔导度日变化呈双峰曲线,峰值分别出现在10:00,14:00,分别为381,301 mmol/(m2.s);黄芩净光合速率与气孔导度呈极显著正相关(P<0.01),与蒸腾速率呈显著正相关(P<0.05),大气CO2浓度低是影响黄芩净光合速率的主要环境因子。

松嫩平原盐碱土对水稻叶绿素含量的影响

采用盆栽法,研究了不同盐碱胁迫对吉8945和吉农大10的叶绿素总量、叶绿素a和叶绿素b含量的影响。结果表明,同一盐碱胁迫处理下,生育前期叶绿素含量低,之后逐渐增加,到抽穗期达最大值,然后又开始下降,2个品种叶绿素含量变化趋势基本一致。各处理的叶绿素含量始终低于对照。另外,不同处理中叶绿素a含量的变化范围始终大于叶绿素b含量的变化范围。

不同时期水分处理对水稻生长及产量的影响

为了研究水分胁迫处理对水稻生长及产量的影响,采用盆栽试验方法,在水稻分蘖期、孕穗期、开花期和灌浆期进行水分胁迫处理,设3个处理水平,处理H 1土壤水势为0（土壤饱和含水量90%-100%）,处理H2土壤水势-30 kPa,处理H3土壤水势-50 kPa,保水层作对照（CK）。结果表明,分蘖期水分胁迫影响水稻分蘖数、LA I和株高,导致单位面积有效穗数不足而严重影响产量,处理平均产量比对照低29.5%;孕穗期水分胁迫影响水稻库容的建立,穗小、穗粒数少、千粒重低而严重影响产量,处理平均有效穗数比对照少26.7%,处理平均产量比对照低63.8%;开花期千粒重处理H 1比CK高12.9%,差异极显著（P〈0.01）,产量处理H1高于CK,处理H2和处理H3产量均低于CK,差异极显著（P〈0.01）;灌浆期处理H1千粒重比CK高11.2%,差异极显著（P〈0.01）,产量处理H1比CK高12.76%,差异显著（P〈0.05）。

播期和播量对水稻生育性状及产量的影响

采用播期和播量二因素三水平随机试验设计 ,研究了水稻秧龄和播量在抗逆方面的作用。结果表明 :早播、稀播秧苗综合素质好 ,抗低温、抗盐碱能力强 ,可提早出穗 ,提前成熟 3～ 5d,提高产量 7.7%～1 5 .0 %。

灌浆乳熟期不同水分处理对水稻产量的影响

研究灌浆乳熟期不同水分处理对水稻生长发育及产量的影响。试验采用盆栽方法,设3个处理水平,处理H1保持土壤湿润,土壤水势为0,处理H2土壤水势-30 kPa,处理H3土壤水势-50 kPa,以水稻灌浆乳熟期保持水层作对照(CK)。结果表明,处理H1有效穗数与CK无差异,千粒重比CK高10.42%,差异达极显著水平(P<0.01);产量处理H1比CK高12.76%,差异达显著水平(P<0.05)。水稻灌浆乳熟期保持土壤湿润,增加了水稻粒重提高了水稻产量,同时又节约了水资源。

钵育大苗对水稻生育性状及产量的影响

为探讨水稻钵盘育苗不同秧龄秧苗对低温和盐碱的抵抗能力,采用田间调查和室内考种方法对不同播期的秧苗进行了全生育期的比较研究。结果表明:钵育大苗秧苗综合素质好,插秧后抗低温、抗盐碱能力强,比钵育中苗提早成熟3d,而且可提高产量10.7％。

不同施水量对黄芩干物质积累与分配的影响

为研究施水量对黄芩的影响，确定适宜黄芩生长的水分条件，在黄芩生长季节模拟降水量设4种不同施水量处理，测定黄芩生长形态指标和各器官干物质重量，计算黄芩各器官干重占总生物量大小。结果表明，施水量多的处理和施水量少的处理根干重、地上千重、总生物量较低，施水量不足对黄芩地上部的影响大于对根部的影响；中度和轻度水分胁迫处理黄芩根重、地上重、总生物量较高；黄芩比较耐旱，年降水量在321～450mm，黄芩生长季节降水量在250～350mm，黄芩地上部与地下部生长协调，各器官物质分配合理，产量高。

不同供水量处理黄芩WUE与生理生态因子的关系

为研究黄芩水分利用效率(WUE)与生理生态因子之间的关系,在黄芩生长季节模拟降水量设4种不同供水量处理,测黄芩光合作用及环境因子日变化,计算WUE,对测得数据进行统计分析。结果表明,在黄芩生长期水分供给量250～350 mm处理黄芩生长良好,生物产量高;供水量150 mm处理黄芩水分利用效率虽然高,地下生物产量却较低;供水量450 mm处理黄芩水分利用效率和地下生物产量都较低。生理因子与WUE相关水平较低,生态因子与WUE相关水平较高,生态因子对WUE影响是通过生理因子作用来实现的。