水氮互作对小麦土壤水分利用和茎中果聚糖含量的影响

通过田间试验,以强筋小麦济麦20为材料,设置3个施氮水平：0 kg·hm^-2（N₀）、180 kg·hm^-2（N₁）、240 kg·hm^-2（N₂）;4个灌水处理：不灌水（W₀）、底墒水+拔节水+开花水（W₁）、底墒水+冬水+拔节水+开花水(W₂)、底墒水+冬水+拔节水+开花水+灌浆水(W₃),每次灌水量为60 mm,研究水氮互作对土壤水分含量、旗叶光合速率、倒二茎中果聚糖含量及氮肥和水分利用效率的影响.结果表明：施氮水平为180 kg·hm^-2处理的旗叶光合速率和倒二茎中果聚糖含量较高,籽粒产量、氮肥表观利用效率、氮肥农学利用率和水分利用效率最高;施氮水平为240 kg·hm^-2处理的茎中果聚糖含量较高;不施氮（N₀）或施氮过多（N₂）均不利于小麦籽粒产量、氮肥和水分利用效率的提高.W₁水分处理促进了倒二茎中果聚糖的积累和向籽粒的转运,有利于产量的提高.180 kg·hm^-2施氮水平配合灌溉底墒水+拔节水+开花水的水氮交互处理（N₁W₁）具有较高的籽粒产量及较高的氮肥和水分利用效率,在此基础上增加施氮量或灌水量,小麦旗叶光合速率和倒二茎中果聚糖含量升高,籽粒产量无显著变化或降低,氮肥和水分利用效率降低.     

群体分布和灌溉对冬小麦农田光能利用的影响

于2006-2008年进行冬小麦田间试验,设置行距×株距分别为：7 cm×7 cm（A）、14 cm×3.5 cm（B）、24.5cm×2 cm（C）、49 cm×1 cm（D）4种群体分布方式,每种分布方式设4种灌溉处理：整个生育期内不灌溉,灌拔节水,灌拔节和抽穗水,灌拔节、抽穗和灌浆水（每次灌水量相同,均为0.60 m³）,研究在同一群体密度(2.04×10⁶ 株·hm^-2)下不同群体分布和灌溉对冬小麦光能利用状况的影响及其在生产中的利用价值.结果表明：A、B处理的群体分蘖数和叶面积指数（LAI）显著高于C、D处理;随着行距的加大,光合有效辐射（PAR）透射率逐渐增多,而PAR截获率呈下降趋势;增加灌溉可提高冬小麦群体单茎数和LAI,降低PAR透射率,从而明显提高了PAR总截获率.冠层内PAR截获率表现为上强下弱的趋势,相对均匀的群体分布和所有灌溉处理均显著增加了冠层40 cm以上的PAR截获率.冬小麦光能利用率（RUE）随行距增大而逐渐降低,其中,A、B、C、D处理总RUE两年的均值分别为1.24%、1.27%、1.21%和1.06%,B处理较C、D处理分别提高了5.21%和19.56%,差异显著.群体分布相对均匀的A、B处理可显著改善冬小麦群体结构和PAR截获状况,有利于充分利用光能;所有灌溉处理也可影响群体结构,进而明显提高作物的RUE.     

新疆策勒绿洲外围四种多年生植物的水分生理特征

对新疆策勒绿洲外围多年生植物胡杨、柽柳、沙拐枣和骆驼刺的水分生理特性进行了试验研究.结果表明：4种植物在生长季内没有受到严重的水分胁迫,灌溉对植物水分生理指标变化的影响不显著(P＞0.05).4种植物水分生理特性的季节变化各不相同.其中,骆驼刺的清晨水势和日均茎流量最高,但其平均水分利用效率最低;沙拐枣的平均水分利用效率最高,而且其清晨水势与日均茎流量的变化最为稳定,季节变幅不大;柽柳的清晨水势最低,具有较好的环境适应性;胡杨水分生理指标的季节变化相对平稳.在新疆策勒绿洲外围的极端干旱环境中,4种植物通过深根系和地下水相连接,并利用地下水来维持其生存与生长.     

作物光合、蒸腾与水分高效利用的试验研究

通过田间试验,对作物光合、蒸腾、气孔行为及其影响因素进行了研究。结果表明,光合与蒸腾的非线性关系可以用抛物线方程表述,其中光合速率最高时的蒸腾速率为临界值,超出该值即为奢侈蒸腾,干旱处理的临界值较低,通过合适的调控措施,抑制奢侈蒸腾并不影响光合生产,综合分析光合速率、蒸腾速率与气孔导度的关系,气孑L导度大于0．12mol·m^-2·s^-1,实施提高气孔阻力并抑制蒸腾的措施,既节约水分又促进光合作用,增加产量．光合速率基本上随光合有效辐射的增加而提高,并有光饱和点存在,水分条件影响叶片光合作用达到饱和的早晚,干旱处理的光饱和点远远低于湿润处理,强光需要水分充足相耦合,才能充分发挥光能利用率,蒸腾与辐射的线性关系十分显著。从光合有效辐射入手,在光合有效辐射大于1000μmol·m^-2·s^-1时实施措施,既可大大降低蒸腾,又可改善光合,节水增产效果不言而喻。     

土壤水分和供硼状况对不同硼效率油菜苗期生长、水分含量和硼形态的影响

通过土培试验,研究了土壤水分和供硼状况对不同硼效率油菜苗期生长、叶片水分含量和硼形态的影响.结果表明:低水分胁迫条件下,硼高效甘蓝品种和硼低效甘蓝品种在高供硼水平下的单株鲜质量比低供硼水平分别增加了43.1%和31.7%,但品种间没有显著差异;硼高效品种在两种供硼水平下的束缚态水分含量分别比低效品种高11.4%和1.7%,半束缚态硼分配比例分别比低效品种高6.9%和23.8%.正常水分条件下,硼高效甘蓝品种和硼低效甘蓝品种在高供硼水平下的单株鲜质量比低供硼水平分别增加了11.1%和27.4%;硼高效品种在两种供硼水平下的自由态水分含量较硼低效品种多,自由态硼累积量为低效品种的2倍多,这有利于硼在高效植物体内的移动运输.     

密度对缺苞箭竹凋落物养分归还及养分利用效率的影响

在缺苞箭竹-紫果云杉原始林下,选取3个密度(D1、D2、D3)的缺苞箭竹,研究了密度对缺苞箭竹凋落物量、养分归还量及养分利用效率的影响.结果表明:3个密度缺苞箭竹的年凋落物量分别为793.2、1135.7和1458.5kg.hm-2,C归还量分别为370.7、516.2和671.5kg.hm-2,5种主要养分归还量分别为16.3、22.9和29.3kg.hm-2,均随密度的增大而增加.各密度养分年归还量中均以Ca最高(占总量的48%～58%),P和Mg最低(3%～5%),总体排序为Ca>N>K>Mg、P.除高密度(D3)缺苞箭竹在8月有一个凋落与养分归还小峰外,10月生长季末是各密度缺苞箭竹凋落及养分归还高峰期.不同密度缺苞箭竹叶N和K的再分配能力无显著差异,P的再分配能力随密度的增大而增强,Ca、Mg则显著积累.缺苞箭竹P的养分利用效率随密度的增大而增高,表明P可能是缺苞箭竹生长更新的限制因子.     

水分对有机基质栽培番茄生理特性、品质及产量的影响

以"齐粉"番茄品种为试材,研究了不同相对含水量对有机基质栽培番茄生长、生理特性、产量、品质和水分利用率的影响.结果表明:随着有机基质相对含水量的升高,番茄株高、茎粗、节间长和单株叶面积极显著增加,叶片色素含量、水势、渗透势及根系活力和果实产量显著增加,而番茄果实品质和水分利用率显著降低.从果实产量、品质和水分利用率方面综合考虑,80%基质相对含水量处理的果实产量达26 kg.m-2以上,可作为番茄有机基质栽培水分管理的量化指标;如果仅考虑果实品质,则50%基质相对含水量可以作为水分管理指标.     

Effects of N on Plant Response to Heat-wave: A Field Study with Prairie Vegetation

More intense, more frequent, and longer heat-waves are expected in the future due to global warming, which could have dramatic ecological impacts. Increasing nitrogen (N) availability and its dynamics will likely impact plant responses to heat stress and carbon (C) sequestration in terrestrial ecosystems. This field study examined the effects of N availability on plant response to heat-stress (HS) treatment in naturally-occurring vegetation. HS (5 d at ambient or 40.5 ℃) and N treatments (±N) were applied to 16 1 m2 plots in restored prairie vegetation dominated by Andropogon gerardii (warm-season C4 grass) and Solidago canadensis (warm-season C3 forb). Before, during, and after HS, air, canopy, and soil temperature were monitored; net CO2 assimilation (Pn), quantum yield of photosystem Ⅱ (φPsⅡ), stomatal conductance (gs), and leaf water potential (Ψw) of the dominant species and soil respiration (Rsolf) of each plot were measured daily during HS. One week after HS, plots were harvested, and C% and N% were determined for rhizosphere and bulk soil, and above-ground tissue (green/senescent leaf, stem, and flower). Photosynthetic N-use efficiency (PNUE) and N resorption rate (NRR) were calculated. HS decreased Pn, gs, Ψw, and PNUE for both species, and N treatment generally increased these variables (±HS), but often slowed their poat-HS recovery. Aboveground biomass tended to decrease with HS in both species (and for green leaf mass in S. canadensis), but decrease with N for ,4. gerardii and increase with N for S. canadensis. For A. gerardii, HS tended to decrease N% in green tissues with N, whereas in S. canadensis, HS increased N% in green leaves.Added N decreased NRR for A. gerardii and HS increased NRR for S. canadensis. These results suggest that heat waves,though transient, could have significant effects on plants, communities, and ecosystem N cycling, and N can influence the effect of heat waves.     

地表处理方式对日光温室辣椒水分利用效率及土壤硝态氮、速效磷分布的影响

研究了不同地表处理方式对日光温室辣椒水分利用效率及土壤氮磷分布的影响.结果表明:地表覆盖秸秆 地膜处理的辣椒产量水分利用效率和经济水分利用效率最高,分别达33·04kg·m-3和50·22元·m-3;其次是地表覆盖地膜处理,分别达18·81kg·m-3和28·57元·m-3.不同地表处理方式对0～20cm土壤的硝态氮含量有显著影响,地表覆盖秸秆和覆盖秸秆 地膜处理,分别为31·98mg·kg-1和31·96mg·kg-1,小于对照处理(50·33mg·kg-1);地表覆盖地膜和使用保水剂处理的硝态氮含量较低.与对照相比,各处理辣椒对氮肥的利用均有所增加,耕层硝态氮积累减少.在0～20cm耕层内,地表覆盖地膜处理的速效磷含量最低,为0·72mg·kg-1,其次是地表覆盖秸秆 地膜处理,为0·92mg·kg-1.地表覆盖秸秆 地膜和地表覆盖地膜处理增加了当季作物对肥料的利用率,减少了肥料的损失,提高了产量.     

黄土旱塬冬小麦返青期断根对根冠比、水分利用及产量的影响

采用适当的农艺措施来影响根系生长以提高作物水分利用效率是节水农业研究的一项重要内容。通过田间试验研究了旱作冬小麦‘长武135’(Triticum aestivum cv. Changwu135)返青期切断部分侧生根对根冠比、水分利用效率及产量的影响。与不断根处理相比,冬小麦切断部分侧根后,极显著地减少了表层的根量,花期时断根和不断根小麦在0~20 cm土层根量分别249.70和307.52 g·m^-2,100 cm以上总根量分别为305.53和368.73 g·m^-2。断根比不断根处理根呼吸速率下降了25.57%。断根也抑制了小麦的群体数量,断根和不断根处理单位面积的穗数分别为590.33和646.33 m^-2,但断根显著增加了千粒重,断根和不断根分别为45.99和41.47 g,收获指数也有一定提高。断根对籽粒产量没有显著影响,但断根后土壤含水量显著增加,水分消耗减少。以生物量计算的水分利用效率和以产量计算的水分利用效率分别提高了32.52%和29.98%。因此,在旱地农业中,通过返青期人工断根措施削减根系降低根系对同化产物的消耗和减少耗水量来达到提高冬小麦水分利用效率的方法,是可行的。但今后还需对断根措施作进一步研究,以期实现产量和水分利用效率的同步提高。