云雾山天然草地植物生长规律

试验以云雾山优势种本氏针茅(Stipa bungeana)、大针茅(Stipa grandis)与伴生种百里香(Thymus mongolicus)、铁杆蒿(Artemisia sacrorum)、厚穗冰草(Agropyron dasystachys)、二裂萎陵菜(Potentilla bifurca)和阿尔泰狗娃花(Heteropappus altaicus)为研究对象,对每一植物选择典型植株进行标记,重点从植物株高和地上单株生物量两个方面对其生长动态,进行一个生长周期(返青期-枯黄期)的观察测量,结果表明:(1)植物生长在株高和地上单株生物量达到最大值之前,均基本符合Logistic生长模型;(2)在植物整个生长过程中,地上单株生物量月变化与株高存在动态分形关系:lnB=D×lnH lnC.(3)植物生长除受其生物学特性支配外还受外界环境因子的限制,在干旱半干旱地区,降雨量显得尤为重要,在本次试验中,植物株高增长和地上单株生物量月变化均与降雨量累积存在着极显著的对数相关性:y=a×lnx b.     

生物炭对玉米/大豆、玉米/花生间作系统土壤水肥热及产量的影响

于2019年5—9月在沈阳农业大学水利学院科研试验基地进行田间试验,设置2种种植模式MS、MP(玉米/大豆间作、玉米/花生间作)和3个生物炭施用量T0、T1和T2(0、15和30 t·hm^-2)的田间小区试验,研究施入生物炭对玉米/大豆、玉米/花生间作系统土壤水热、养分吸收和产量的影响。结果表明:施入生物炭对作物生育初期0~30 cm土壤储水量影响不显著,随着生育期的推进,由于受降雨等因素的影响,生物炭处理显著提高了0~30 cm土壤储水量,其中在抽雄期MPT2处理的增幅最大,达15.49%;在苗期与拔节期,由于降雨少,生物炭对30~60 cm土壤储水量的影响并不显著,从抽雄期开始至生育末期表现出显著性差异,但提升效果不如0~30 cm土层。生物炭可以显著提高苗期与拔节期土壤有效积温,在苗期MPT2处理下提升效果最为显著,增幅达20.97%,而在作物生育中后期,生物炭对土壤有效积温的影响减弱,在抽雄期和灌浆期的影响最小。生物炭施入土壤后虽然显著降低了作物生育前期土壤的矿质氮含量,但显著提高了作物生长发育中后期的矿质氮含量(25.19%~48.82%),因而增加了MS总产量(12.79%~13.71%)和MP总产量(15.86%~18.01%)。因此,生物炭有效调控了作物生长发育关键期土壤的水肥热状况,改善了间作系统的作物生长环境,使得间作这一本来就有着产量优势的种植模式产生了更大的增产效应。     

多糖和土壤团聚体对扁穗冰草根鞘形成的影响

根鞘是指在植物根系表面存在的由土壤颗粒与根表及根毛相互粘附、缠绕形成的土壤连续体。这种结构的形成被认为是植物根系与微生物及土壤环境相互作用的产物,是对干旱逆境环境的生理适应。以扁穗冰草(Agropyron cristatum L.)为研究对象,结合土壤质地、根鞘内粗多糖成分和根鞘表观特性三者之间的内在联系,分析探索粗多糖在扁穗冰草根鞘的形成过程中的作用。结果表明:土壤团聚体结构是根鞘形成的直接原因;多糖物质通过发挥多糖的粘性胶结作用影响土壤团聚体的结构和比例,同时发挥多糖的亲水、吸水和保水的作用从而形成根鞘。     

羊草草地对原地放垡振动间隔松土的响应

以虚实并存耕作理论为指导,运用原地放垡振动间隔松土技术,采用野外观测、实地取样与室内分析相结合的方法研究了原地放垡振动间隔松土对羊草草地的改良效果。结果表明,原地放垡振动间隔松土提高了羊草草地植物高度、盖度、生物量和多样性,增加了优良类牧草所占比例和载畜力;运用原地放垡振动间隔松土技术改良羊草草地使每公顷草地植物生产层平均每年增加直接经济收益为1119.0元,动物生产层增加直接经济收益2142.0元,前植物生产层潜在(固碳)经济效益为219.5元。通过样地监测和分析可以得出,原地放垡振动间隔松土措施适用于大面积改良羊草草地和其它优质高产的根茎型草地。     

秸秆覆盖和生物炭对玉米田间地温和产量的影响

为了探究秸秆覆盖和生物炭对土壤温度和玉米产量的影响,设置2种覆盖方式(不覆盖和秸秆覆盖)和3个生物炭施用量水平(0、4和12 t·hm-2)的田间小区试验,对玉米田间地温和产量及产量性状进行分析。结果表明:秸秆覆盖显著降低土壤温度,降温效应在不同土层上表现为随土层深度的增大而减小,在全生育期内表现为前期大、后期小的变化趋势;在不同覆盖条件下,生物炭对地温的影响有所不同,在不覆盖条件下,生物炭处理有增温保温效应,随生物炭施用量的增大而增大;在秸秆覆盖条件下,生物炭对0～10 cm土层有降温效应,而对15～25 cm土层则有增温效应;秸秆覆盖和生物炭处理均能显著提高玉米产量、产量构成和经济系数,其中秸秆覆盖和12 t·hm-2生物炭组合处理的玉米产量最高,产量、产量构成和经济系数显著高于对照,较对照分别提高24.2%、6.4%～15.7%和15.0%;各产量构成因素中穗长和行粒数对产量影响最大,其中穗长与产量表现为负相关关系,行粒数与产量表现为正相关关系。