黄河三角洲甜高粱高产高效组合栽培措施研究

本试验以甜高粱品种中科甜438为材料,研究裸地、地膜覆盖2种方式下不施肥和施有机肥、无机肥、无机肥+复合微生物菌剂共4种施肥水平对甜高粱产草量、营养品质和经济效益的影响,旨在为盐碱地甜高粱高效种植提供理论依据与技术指导。结果表明:与CK相比,覆膜和施肥处理均能缩短甜高粱的生长周期,改善农艺性状,提高产量、品质和经济效益。各处理中,覆膜条件下无机肥+复合微生物菌剂配施(MF;)增产增收效果显著,青贮产量、粗蛋白含量、相对饲用价值和经济效益分别为61.92 t/hm;、 8.15%、134.05、12 709元/hm^(2),均高于其它处理,比CK分别增加157.14%、23.67%、20.94%和175.86%,均达显著水平。综合认为,覆膜条件下无机肥+复合微生物菌剂配施是黄河三角洲盐碱地区甜高粱高效优质生产的适宜组合栽培措施。

化肥减施配施微生物菌肥对盐碱地土壤质量及玉米产量和品质的影响

本试验设置不施肥(CK)、单施化肥(CF)、减施20%化肥+微生物菌肥(CF1)、减施30%化肥+微生物菌肥(CF2)、减施50%化肥+微生物菌肥(CF3)共4个处理,研究化肥减施与微生物菌肥配施对盐碱地土壤质量和玉米产量、品质、经济效益及肥料养分利用效率的影响。结果表明,与CF相比,化肥减施+微生物菌肥处理均降低了土壤pH值和含盐量,降幅分别为5.42%~6.87%和9.18%~20.77%;CF3处理的土壤有机质、微生物总量、微生物量碳含量及过氧化氢酶、脲酶和碱性磷酸酶活性均高于CF处理,增幅依次为19.49%、90.83%、44.24%、42.86%、31.36%和23.13%,其中土壤微生物总量、微生物量碳含量及脲酶和碱性磷酸酶活性达显著水平;以CF2处理的玉米产量、粗蛋白含量、经济效益和肥料农学利用效率最高,分别为7 712.8 kg·hm^(-2)、10.15%、15 755.8元·hm^(-2)和7.11 kg·kg^(-1),较CK增幅依次为38.08%、8.32%、20.83%和58.35%。综上,化肥减施与微生物菌肥配施可改善盐碱地土壤理化环境与生物学性状,提升玉米产量和品质,提高经济效益及肥料养分利用效率。本试验条件下以减施30%化肥+微生物菌肥处理效果较好。

NaCl胁迫对冰菜生长、生理及品质的影响

为探究NaCl胁迫对冰菜(Mesembryanthemum crystallinum L.)生长的影响,在温室条件下,用不同浓度(0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.7%)NaCl溶液处理冰菜幼苗,并测定冰菜植株生长、生理及品质等指标的变化。结果表明:在处理7~28 d内,与对照(0%)相比0.2%、0.4%NaCl溶液处理对冰菜株高、株幅、鲜质量、干质量及总分枝数有促进作用,而NaCl溶液处理浓度继续增加会抑制冰菜的生长;各个时期,叶绿素含量随NaCl溶液处理浓度的增加均呈先升高后降低趋势,0.4%NaCl溶液处理显著高于对照,而0.7%处理叶绿素含量显著低于对照;冰菜细胞内的抗氧化酶活性随处理浓度增加呈先升高后降低的趋势,在0.4%NaCl溶液处理达到最大值,丙二醛含量与抗氧化酶活性呈相反趋势,在0.4%浓度下最低;可溶性膳食纤维含量随着处理时间的增加而增加,0.2%、0.4%NaCl溶液处理下冰菜的可溶性膳食纤维含量显著高于对照;处理7 d时,与对照相比0.2%和0.4%NaCl溶液处理对冰菜体内的黄酮含量均有促进作用,在处理14~28 d,不同浓度NaCl溶液处理下黄酮含量均低于对照。综上所述,0.2%、0.4%低浓度NaCl溶液处理能够显著促进冰菜的生长和食味品质。

不同材料覆盖对黄河三角洲盐碱地土壤理化性质的影响

黄河三角洲是我国最大的后备土地资源,探索其盐碱地利用过程中不同材料覆盖对土壤理化性质的影响,对该区域盐碱地土地资源的开发利用具有重要意义。以地膜(FM)、碱蓬(ZB)、水稻秸秆(JG)为覆盖材料,裸地(LD)为对照,采用随机区组设计进行大田覆盖试验,研究不同材料覆盖下土壤主要理化性质的变化。结果表明:不同材料覆盖均能影响土壤理化性质,但随着土壤深度的增加,影响效果逐渐减弱。0~20 cm土层土壤容重LD>FM>JG>ZB,与LD相比,ZB、JG的土壤总孔隙度分别提高21.02%、19.11%;0~20 cm土层中JG与LD相比土壤中的有机质、全氮、碱解氮、速效磷含量分别提高51.23%、53.03%、30.84%、20.75%,提高显著;0~20 cm土层,与LD相比,ZB土壤中的有机质、全氮含量分别提高63.59%、20.73%,而碱解氮、速效磷、速效钾含量分别降低24.62%、25.38%、36.57%。20~40 cm土层土壤容重、总孔隙度、有机质、全氮各处理间差异不显著,ZB处理下氮磷钾元素含量低于其他处理。与LD相比,JG、ZB对土壤pH、土壤含盐量的降低效果显著,FM、JG保水效果较好。JG对黄河三角洲盐碱地土壤理化性质影响效果最佳,ZB次之。

提高农作物氮肥利用效率的关键基因发掘与应用

在农业生产中,大量施用氮肥是农作物增产的重要措施之一.在长达半个多世纪的农作物育种史上一直占据主导地位的'绿色革命'半矮化品种具有耐高肥、抗倒伏和高产的优良特性,但同时也存在氮肥利用效率(nitrogen use efficiency, NUE)低的局限性,其高产量对于高水肥投入的依赖性很大.因此,为了提高农作物产量,不得不大量施用氮肥.但是,持续大量的氮肥投入不仅增加了种植成本,还导致了日益严重的环境污染问题.面临粮食安全和生态安全的双重挑战,协同提升农作物NUE和产量已成为可持续农业发展的唯一出路.结合我国粮食安全和农业可持续发展的迫切需求,本研究团队在植物生长发育与氮素代谢协同作用机制的研究以及氮肥高效利用的新种质培育方面取得了突破性进展.这项研究为'少投入、多产出、保护环境'的农作物设计育种提供了理论依据和技术支撑.本文简单介绍近年来NUE相关研究进展以及本研究团队在GRF4-DELLA分子模块协同调控农作物NUE和产量方面的新发现,并对该领域的未来研究方向提出几点展望.