有机肥和氮肥周年组合对麦豆轮作中复播大豆生长及产量的影响

为探明周年不同施肥组合对麦后复播大豆生长特性及产量的影响,筛选出小麦复播大豆高产的周年施肥组合,本试验采用裂区试验设计,主区为小麦季施肥,设置4个处理,分别为CK(无肥)、A(氮肥)、B(有机肥)、C(有机肥+氮肥),副区为大豆季施肥,在主区A、B、C三个处理的基础上设置不追施氮肥和追施氮肥150 kg·hm-2两个施氮水平。结果表明:周年不同施肥组合下复播大豆的SAPD值、叶面积指数(LAI)、叶片蒸腾速率(E)、气孔导度(Gs)、净光合速率(Pn)均为麦季混施有机肥和氮肥、豆季不施氮肥的C1处理表现最佳,而胞间CO2浓度(Ci) C1处理浓度最低,该处理的LAI在苗后40～60 d与其他处理存在显著差异,其各项光合指标在花期和荚期也与其他处理存在显著差异(P0.05); C1处理表现出干物质积累总持续时间最短,但最大生长速率出现的时间较早,增大干物质积累的平均速率最大,干物质快速积累生长特征值最高,最终C1处理分别比仅麦季单施氮肥和单施有机肥处理产量高18.71%和11.25%。本试验麦豆两熟农田应采用麦季混施有机肥22500kg·hm-2和氮肥375 kg·hm-2、豆季不施氮肥的周年施肥组合有利于大豆增产和氮肥减量。     

施氮量对滴灌冬小麦冠层垂直结构特征、粒叶比及经济效益的影响

为进一步优化新疆滴灌小麦施肥技术,在大田滴灌条件下,采用单因素随机区组设计,共设置0 (N₀)、104(N₁)、173(N₂)、242 kg·hm^-2(N₃)4个施氮水平,研究不同施氮量对冬小麦花期叶、茎垂直分布及形态特征、冠层温湿度、粒叶比、产量及经济效益的影响.结果表明: 施氮处理较未施氮处理冬小麦各叶位叶长、叶宽均显著增加,株高变幅为65.57～81.58 cm;随施氮水平的提高,叶面积指数、各茎节粗均呈先升后降的变化趋势,在N₂处理达到峰值,分别为5.48和0.49 cm;冠层温、湿度日变化分别呈“凸”、“凹”型变化,温度表现为N₀>N₁>N₂>N₃,湿度变化趋势相反,≥35 ℃高温日持续时数随施氮量增大而缩短(缩短1～3.5 h不等);各施氮处理间粒叶比仅N₁、N₃间差异显著;产量及经济效益均以N₂处理最高,较N₀、N₁、N₃处理分别高32.8%、12.6%、5.2%和77.7%、5.4%、4.2%.本试验条件下,滴灌冬小麦施氮量控制在173 kg·hm^-2左右,冬小麦叶型、株型特征良好,冠层温湿度适宜,产量、经济效益高.     

夏大豆干物质积累参数及产量对膜下滴灌量的响应

为缓解农业用水紧张,解决复播夏大豆与春播作物的用水矛盾,探究膜下滴灌量对北疆夏大豆干物质积累的影响,以期为当地夏大豆高产节水栽培技术提供理论依据。以大豆品种"黑河45号"为试验材料,分别于2016、2017年进行大田试验,设置4200 (W_0)、3780 (W_1)、3360 (W_2)、2940 (W_3)、2520 (W_4)、2100 (W_5) m~3·hm~(-2)6个覆膜滴灌水平和未覆膜处理4200 m~3·hm~(-2)(CK),研究膜下滴灌量对干物质积累与分配、干物质积累特性参数、产量及灌溉水利用效率的影响。结果表明:夏大豆单株干物质积累总量和各器官干物质积累量均随着滴灌量的增加呈现"先增后降"的变化趋势,表现为W_2W_3W_1W_4W_0W_5≈CK;通过Logistic方程拟合,不同年份各处理的干物质积累特征参数均以W_2或W_3处理较优,且W_2和W_3处理之间无显著差异;适宜的滴灌量能显著增加各阶段干物质积累量和干物质积累平均速率,缩短干物质积累时间,加快生育进程;累积两年各处理产量的平均值以W_2处理最大,为3099.49 kg·hm~(-2),较CK、W_0、W_1、W_3、W_4、W_5处理分别提高了26.14%、14.27%、7.23%、7.20%、20.40%、34.17%;在大豆生长发育及产量相当的情况下,覆膜条件比未覆膜条件最大限度可节约额定灌溉量50%;综合考虑认为,覆膜条件下,灌水量在2940～3360 m~3·hm~(-2)为北疆夏大豆高产、节水的合理灌溉定额。     

种植密度对北疆复播大豆光合特性及产量的影响

以大豆品种‘黑河43’为材料,于2012和2013年连续2年进行5种不同种植密度——37.5(A)、45.0(B)、52.5(C)、60.0(D)和67.5万株·hm-2(E)的田间复播试验,研究滴灌条件下密度对大豆功能叶叶绿素值(SPAD)、叶面积指数(LAI)、比叶面积(SLA)、大豆光合特性及产量构成因素的影响。结果显示:(1)密度对复播大豆苗期叶片SPAD值影响较小,苗期之后处理间差异显著,且整个生育期SPAD值均随着密度的增加而增大。(2)LAI在2年试验中均随着密度的增加而增大,均在鼓粒期左右达到峰值,处理E在2012年和2013年的最大值分别为6.24和5.56,较同期最低的处理A分别显著提高18.41%和36.17%;SLA随着密度的增加而增大,且在生长发育前期和后期处理间差异明显,中期差异相对较小。(3)叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)及气孔导度(Gs)均随着密度的增加而先增后降,且均以C处理最高,Pn、Gs在结荚期达到极值,而Tr在开花期最大;胞间CO2浓度(Ci)随着密度的增加呈现出先降后增的趋势,2012年和2013年均以C处理最低,分别为185.70和179.61μmol·mol-1。(4)各处理2年的籽粒产量均以中等密度的C处理达最高,2012年和2013年分别为3 205.0和3 142.53kg·hm-2,并分别比同年的其余处理显著高出1.42%~14.26%和1.08%~27.65%。研究表明,适宜密度的复播大豆不仅有较高的叶绿素含量,有利于群体对光能的利用,同时具有适宜的叶面积指数而不致植株郁闭,有效保证了群体内部与外界的气体交换,提高了光合速率和籽粒产量。     

用于微生物多样性分析的棉田土壤总DNA的提取

目的：探讨适用于微生物多样性研究的棉田土壤微生物总DNA提取方法。方法：采用4种方法提取不同连作和轮作处理的棉田土壤微生物总DNA,比较其纯度、产率、片段大小,并应用ARDRA技术验证其质量。结果：其中3种方法均可获得23kb的DNA片段,但不同方法提取的DNA的产率和纯度上有明显差异。改良CTAB-SDS法提取的DNA完整性好,得率为24.20μg.g-1干土,纯化后A260/A280和A260/A230为分别为1.80和1.70,纯化回收率可达70.1%,完全适用于后续的PCR分析。结论：采用该法提取棉田土壤总DNA简便而高效。对该法提取获得的棉田土壤微生物总DNA进行ARDRA和DGGE分析,所得图谱能较全面地反映不同处理间微生物多样性及群落结构的差别,为不同栽培体系下棉田土壤微生物的分子生态学研究提供了基础。     

不同耕作措施对伊犁河谷夏大豆农田土壤碳排放、碳平衡及经济效益的影响

为探明北疆伊犁河谷滴灌条件下促进夏大豆增产增效且实现农田生态系统固碳增汇的适宜耕作措施,于2017年在滴灌条件下,设置翻耕(T)、深松(ST)、翻耕覆膜(TP)与免耕(NT)4种土壤耕作措施,研究4种耕作措施对北疆夏大豆农田土壤呼吸、碳排放量、植株固碳量、经济效益及产量的影响。结果表明:不同耕作措施土壤呼吸速率峰值均出现在花期至结荚期,各处理间夏大豆土壤呼吸速率、呼吸总量、植株固碳总量和产量均以翻耕覆膜最高,深松次之,并均显著高于翻耕与免耕,免耕最低;不同耕作措施夏大豆农田生态系统碳平衡均表现为正碳平衡,在农业生产资料的各项投入中,均以灌溉用电的投入排碳量最高,占各处理的生产资料总排碳量的54.33%~65.24%,其中翻耕覆膜又因增加了地膜的投入,致使其农业生产资料排碳量和成本投入与其余3种处理呈显著性差异(P<0.05),表现为深松处理的经济效益与净碳吸收量最高,翻耕覆膜次之,使得碳的生产力、碳的经济效益、碳的生态效益均以深松最好,总体表现为ST>TP>T>NT;深松与翻耕覆膜均能够显著提升农田生态系统固碳与增产增效。综合考虑经济效益、生产投入以及地膜的回收率,深松具有最大净碳吸收量、最优经济效益与碳效益值,可以优先作为该地区农田实现增产增效以及固碳增汇的耕作措施。     

不同耕作方式对复播大豆光合特性、干物质生产及经济效益的影响

013-2014年设置复播大豆田间试验,调查滴灌条件下麦后不同耕作方式复播大豆的生理指标及主要农艺性状,以探究适合北疆滴灌条件下麦后复播大豆的高产耕作方式.结果表明： 麦后实施不同土壤耕作方式复播大豆,在测定期间的群体叶面积指数(LAI)、叶绿素含量(SPAD)、叶片净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)和气孔导度(g_s)均表现出翻耕覆膜(TP)>
翻耕(T)>旋耕(RT)>免耕(NT),而胞间CO₂浓度(C_i)呈现相反的结果.其中, TP处理两年LAI、SPAD、P_n、T_r、g_s的均值分别比NT处理高55.0%、9.1%、41.8%、37.5%和56.4%,而C_i下降22.1%,且均达显著差异水平,说明TP处理增强了大豆的光合效率,提高叶片同化CO₂的能力,这是其较NT处理大豆增产的主要光合生理机制.TP处理显著提高了植株干物质积累量,其单株荚数、单株粒数、百粒重分别较NT处理提高50.3%、48.1%、11.8%,增产达20.8%,差异显著.因此,本试验条件下,北疆麦后复播大豆宜采用翻耕后地膜覆盖结合膜下滴灌技术的耕作方式.     

天山北坡经济带棉花播期对气候变暖的响应

利用1971—2010年天山北坡经济带棉区11个代表站的气象资料,采用气候倾向率、t 检验和IDW插值方法,分析了棉区3月下旬至4月下旬各旬平均气温和≥12 ℃初日的时空变化对棉花播期的影响.结果表明： 研究期间,天山北坡经济带 3月下旬、4月上、中、下旬平均气温分别以0.8、0.5、0.1和0.5 ℃·(10 a)^-1的倾向率呈增加趋势,但是≥12 ℃初日却以-0.5 d·(10 a)^-1的倾向率呈提前趋势.各气象要素均在20世纪90年代发生突变,突变年后3月下旬、4月上、中、下旬平均气温依次增加2.5、1.9、1.1和1.5 ℃,分别达到7.2、10.0、13.2和15.6 ℃.3月下旬至4月下旬各旬平均气温的高值区普遍位于天山北坡东部棉花主产区的乌苏市、沙湾县和玛纳斯县站点周围,而低值区基本在东部的乌鲁木齐市附近.≥12 ℃初日的空间分布具有地区差异性,研究期间,初日日序较早的区域由精河县向西扩展到棉花主产区玛纳斯县周围,而日序较晚的区域从乌鲁木齐市以南的大部区域缩小至乌鲁木齐市周围.随着突变年后≥12 ℃初日逐年提前,大部县市棉花适宜播期在4月22—28日,采用地膜播种可使适宜播期提前至4月15—21日.