不同耐热型春玉米品种对高温的光谱特征响应

运用两种光谱仪(SPAD-502叶绿素仪与Sunscan植物冠层分析仪)分析了华北平原不同耐热型春玉米品种的光合性能对灌浆期高温的光谱学特征响应。田间试验于2011年—2012年在河北省吴桥县进行。品种选用天玉198、兴玉998与天润606,设置2个播种期(4月15日与4月25日),于灌浆期测定3个光谱特征值,即叶绿素相对含量(SPAD)、叶面积指数(leaf area index,LAI)与光合有效辐射(photosynthetically active radiation,PAR)。结果表明,播种期4月15日与4月25日相比,春玉米灌浆期≥33℃日最高气温的天数与日均温分别增加了3.5d和0.8℃,而日照时数、降雨量、气温日较差及生育期长短均相似;天玉198与兴玉998、天润606相比,耐热指数(stress tolerance indices,STI)分别高2.9%,11.0%;根据STI由大到小的顺序,将天玉198、兴玉998与天润606分别定为耐热型、较耐热型与不耐热型品种;播种期4月15日,天玉198比兴玉998、天润606的产量分别高4.1%,13.7%,SPAD分别高12.5%,19.6%,LAI分别高5.3%,5.6%,PAR分别高4.0%,14.0%;播种期4月25日,产量分别高1.3%,2.8%;SPAD分别高3.5%,6.0%,LAI分别高1.7%,4.1%,PAR分别高-4.4%,0.9%;三个品种在高温胁迫环境下产量差异显著,耐热型品种具有显著的产量、SPAD与LAI优势(p<0.05)。播种期4月15日相对于4月25日,天玉198、兴玉998、天润606的产量分别降低了3.2%,5.9%,12.6%;SPAD分别降低了8.6%,12.4%,15.7%;LAI分别降低了11.7%,17.6%,19.8%;PAR分别降低了3.4%,11.3%,14.5%;STI与SPAD的降幅(r=-0.883,p<0.05)、LAI的降幅(r=-0.853,p<0.05)均呈显著负相关,与PAR的降幅(r=-0.923,p<0.01)呈极显著负相关;SPAD的降幅与PAR的降幅(r=0.872,p<0.05)呈显著正相关;LAI的降幅与PAR的降幅(r=0.943,p<0.05)呈极显著正相关。综上所述,耐热型春玉米品种在灌浆期受高温胁迫时,能够在个体层面保持相对较高的叶绿素含量,在群体层面保持相对较高的叶面积,进而保持了较高的光能截获与利用,削弱了高温对光合的抑制程度,缩小了产量降幅,实现了高产与稳产;品种的耐热性可以通过其光谱特征(SPAD,LAI和PAR)对高温的响应作为鉴定与评价的主要指标之一,为利用光谱特征研究玉米耐热性提供了依据。

蔬菜全程农产品质量安全标准体系的构建

为了提高农产品质量,保障农产品质量安全,以北京市房山区泰华芦村种植专业合作社为试点,运用综合标准化的系统分析方法,详细阐述了蔬菜全程农产品质量安全标准体系的构建过程,并简要说明了体系构建的主要经验。研究结果对提高农产品质量、保障人民健康有重要作用,同时对北京地区乃至全国的农业标准化发展进程具有积极意义。

不同耕法和培肥措施组合对农田有机碳的影响

通过2009—2012年在河北吴桥开展旋耕、深松、翻耕、免耕4种耕法以及有机肥、秸秆、化肥3种培肥措施的田间定位试验,分析了0～20cm耕层土壤总有机碳(TOC)和颗粒有机碳(POC)的变化。结果表明:连年进行耕作处理不同程度地降低了土壤碳的固定,免耕相对能够较好地维持耕层土壤碳的固定;与连续免耕相比,深松一年后免耕2年能够使土壤截留更多的碳,且深松一年后免耕2年处理的TOC和POC比连续免耕3年的处理分别高8%和2%;翻耕一年后免耕2年有利于土壤碳的恢复,其TOC与连续3年免耕的TOC比值能够从0.74恢复到0.93,其POC与连续3年免耕的POC比值能够从0.59恢复到0.94。维持耕层土壤碳固定效果最好的培肥措施是有机肥+化肥,其次是秸秆+化肥,单施化肥最差。综合来看,在华北平原有利于土壤碳固定的耕法和培肥措施组合是,深松一次后施行2年的免耕,同时配合有机肥或秸秆还田。

不同耕法和培肥措施组合对作物产量的影响

通过3年大田定位试验,研究了旋耕、深松、翻耕、免耕4种耕法与有机肥、秸秆、化肥3种培肥措施组合对华北平原麦玉两熟区作物产量的影响。结果表明:同一种耕法连续实施3年,小麦产量表现为翻耕>深松>旋耕>免耕、玉米为旋耕>深松>免耕>翻耕;第2年开始玉米季全改为免耕后,小麦季深松-玉米季免耕处理的小麦和玉米产量均表现最高;第2年开始两季全为免耕后,小麦产量最高是深松1年后免耕2年处理、玉米则是旋耕1年后免耕2年的处理产量最高;连续3年免耕和后2年连续免耕的处理不利于冬小麦产量的提高,甚至出现减产的现象,而对玉米产量的影响不大或者能够增加产量;培肥措施对作物产量的影响表现趋势一致,3年平均产量均为有机肥>秸秆>化肥。综合来看,华北平原保障周年作物稳定高产的适合耕法与培肥措施组合是小麦季深松-玉米季免耕、配合有机肥处理,其产量可比当前普遍应用的旋免模式高出10.6%。