半湿润农田杂草及施氮对夏玉米产量及氮素利用的影响

以土垫旱耕人为土为供试土壤,采用大田试验,研究了半湿润农田两种杂草处理方式下(成熟后期清除杂草-A区和苗期开始清除杂草-B区),不同施氮量对夏玉米产量及氮素利用效率的影响。结果表明,当施氮量为0、45、90、1351、80 kg/hm2时,B区玉米子粒产量比A区分别增加了8.7%、12.1%、9.4%、5.0%和12.5%;吸氮量分别增加了1.5、2.9、4.85、.2和4.3 kg/hm2。A区和B区全生育期0—100 cm土层矿质氮(Nmin)累积量变化趋势基本一致,但B区比A区变幅较大。当施氮量为45、90、135和180 kg/hm2时,B区氮肥利用率、氮肥农学利用率、氮肥生理利用率均高于A区。研究还发现,在A区,当施氮量为180 kg/hm2时,杂草干生物量最大,为1518.3 kg/hm2,不施氮时,杂草的生物量最低,为845.7 kg/hm2;杂草的吸氮量随施氮量的增加而增加。可见,清除玉米农田杂草不仅可以提高作物产量和氮肥利用率,而且在减少氮素损失方面具有一定作用。

玉米地膜覆盖的土壤环境效应

通过田间试验研究了地膜覆盖和露地栽培对玉米的土壤温度、水分、养分、盐分含量和土壤生物学特性及硝酸盐含量的变化。结果表明,在玉米生长前期,地膜覆盖5,10,15,20,25 cm土层的土壤日平均温度比露地提高2.4℃、3.0℃、2.9℃、2.2℃、2.7℃,6~7月份比露地降低1.1℃、0.5℃、0.5℃、0.6℃、0.6℃。地膜覆盖0~10,10~20,20~30,30~40 cm土层的土壤含水量分别比露地增加18.84%、10.67%、11.12%和8.9%。地膜覆盖增强了土壤蔗糖酶和碱性磷酸酶的活性,增加了土壤微生物的数量、CO2浓度、土壤呼吸和土壤NO3--N的含量,减少了土壤氮素的损失。地膜覆盖降低了土壤有机质、氮素、速效磷的含量、过氧化氢酶和脲酶的活性及土壤表层的盐分含量。地膜覆盖提高了玉米的生物量和经济产量。

不同水分状况下秸秆覆盖量对玉米根、冠生长的影响

在遮雨棚控水条件下,采用盆栽的方式研究了不同秸秆覆盖量对玉米根、冠生长的影响。试验按对照(CK)和秸秆覆盖量0.3 kg/m2(SM0.3)、0.6 kg/m2(SM0.6)、0.9 kg/m2(SM0.9)、1.2 kg/m2(SM1.2)共设5个处理,水分按高水(占田间持水量的90%)和低水(占田间持水量的60%)设两个水平。分别测定了玉米根、茎、叶、穗干重,根系垂直空间分布及叶片叶绿素相对含量等指标。结果表明:秸秆覆盖明显改变了玉米根系和地上部分的生长;高水条件下SM0.6处理玉米根系、茎秆、叶和穗干重均高于其它处理;低水条件下,地上部分干重SM1.2最大,SM0.6次之;根系的垂直空间分布与水分和覆盖条件都有密切的关系,覆盖措施主要影响下层根系的生长和发育。

氮素形态和铁营养对玉米苗期生长及体内铁分布的影响

以玉米(Zea mays)品种‘豫玉-22’为材料,采用营养液培养方法,研究了低铁和正常供铁条件下供应不同形态氮素对玉米苗期生长及体内铁分布的影响。结果表明:(1)与低铁介质相比,常铁介质增加了各氮素处理玉米幼苗的株高、地上部干重、全株干重,降低了根冠比,其中硝态氮处理表现得尤其突出;与供应硝态氮(NO3--N)相比,增施铵态氮(1/2 NO3--N+1/2 NH4+-N,NH4+-N)能明显促进低铁介质中玉米生长,但在常铁介质下作用不明显。(2)相比于低铁介质,正常供铁显著提高了相应处理玉米新叶叶绿素含量及净光合速率;2种供铁介质中,NH4+-N处理的新叶叶绿素含量以及净光合速率均高于其它氮素处理。(3)相比于低铁介质,正常供铁处理总体上增加了玉米各部分活性铁含量和全铁含量,对NO3--N处理的新叶活性铁含量增加尤其明显;2种供铁介质中,NH4+-N均有利于提高新叶活性铁含量和植株地上部全铁含量。(4)玉米新叶活性铁含量不仅与其叶绿素含量显著正相关(r=0.979**),也与叶片净光合速率显著正相关(r=0.950**)。研究发现,供铁状况显著影响玉米新叶的叶绿素含量及其净光合速率且与供氮形态存在互作;供应...

秸秆覆盖量对农田土面蒸发的影响

为研究秸秆量与夏玉米农田保墒效果之间关系,【方法】结合小区试验和微型蒸发皿定量观测,研究了0、0.6、0.9、1.2 kg/m24种不同秸秆覆盖量对农田土面蒸发的影响规律。【结果】试验表明在无种植情况下,秸秆覆盖大于0.6 kg/m2时,能明显影响和保持0￣50 cm土层的土壤含水量。秸秆覆盖量大于0.9 kg/m2时,保墒效果不再明显增加。结合干旱小区玉米试验发现,秸秆覆盖量在0.6￣0.9kg/m2范围时,玉米增产效果明显。【结论】秸秆覆盖量为0.6￣0.9 kg/m2范围时,可获得较好的保水和增产效果。

半湿润地区农田夏玉米氮肥利用率及土壤硝态氮动态变化

以土垫旱耕人为土为供试土壤,通过田间试验,研究了不同施氮量下(0、45、90、135和180 kg.hm-2)夏玉米生育期土壤剖面NO3--N的变化特征、氮素利用率及施氮量与土壤NO3--N残留的关系.结果表明:在整个生育期内,土壤NO3--N含量均以0~20 cm土层最高,且施氮量越高,NO3--N含量也越高;0~60 cm土层NO3--N含量变化显著,60~100 cm土层NO3--N含量变化不大.夏玉米整个生育期,受玉米对氮素的需求和降雨的影响,0~100cm土层NO3--N累积量呈波动式降低趋势;当施氮量小于135 kg.hm-2时,作物氮肥利用率随施氮量的增加而显著提高,但当施氮量超过135 kg.hm-2时呈下降趋势.氮肥农学利用率随施氮量的增加而减小,氮肥生理利用率随施氮量的增加而递增.土壤中残留NO3--N与施氮量呈极显著正线性相关关系(R2=0.957**,n=5);施氮处理籽粒产量显著高于不施氮处理(P<0.05);施氮量与籽粒产量呈极显著正线性相关关系(R2=0.934**,n=5).在本试验条件下,夏玉米生长季适宜施氮量为135 kg.hm-2.该施氮水平可保证效益和环境的双赢.

不同类型作物对干湿交替环境的反应

通过对干湿交替环境下春小麦、马铃薯、大豆和玉米等作物的产量、水分利用效率及光合作用、蒸腾作用、气孔导度等生理变化的研究表明 :( 1 )春小麦和马铃薯在干湿交替环境下可获得与充分供水相当的产量而它们的水分利用效率却显著提高 ,大豆减产幅度较大 ,玉米减产严重 ,其水分利用效率显著低于全湿处理 ;( 2 )浇水后各作物的光合速率、蒸腾速率和气孔导度都有所增加 ,但不同作物增加的幅度不同 ,就是同一作物各指标的增幅也不同 ;( 3)干湿交替环境下同化物的运输模式有利于春小麦籽粒的充实和马铃薯块茎的膨大 ,而不利于玉米产量的形成 ;( 4 )产量不仅决定于营养生长阶段 ,更主要决定于生殖生长阶段。此外 ,还就干湿交替过程中若干生理变化和经济产量形成机制作了初步探讨。

土壤干湿交替对玉米生长速度及其耗水量的影响

在盆栽条件下研究了干湿交替对玉米生长速率、叶片水势、渗透势、气孔导度、相对生长速率和耗水量的影响。结果表明玉米在 3～ 7叶期经历土壤水分缓慢亏缺 ,再进行复水的干湿交替后玉米叶片渗透调节能力明显增加 ,叶片生长表现出补偿效应 ,每次干湿交替后生长速率迅速下降的叶水势趋于下降 ,气孔导度对土壤水分变化非常敏感 ,并在干旱—复水过程中具有后效作用 ,蒸腾耗水量随干—湿交替而具有下降趋势 ,初步证明可在节水灌溉条件下人为控制不同生育时期的供水时间形成干湿交替 ,促进渗透调节能力增强和补偿生长来实现作物高产、高效、优质的目的

交替隔沟灌溉水分入渗特性

以玉米为试验材料 ,通过大田 3种灌水方式土壤水分的入渗规律比较分析 ,发现交替隔沟灌溉和固定隔沟灌溉土壤水分的侧向入渗比较明显 ,而常规灌溉由于受到相邻灌水沟侧向入渗的影响 ,土壤水分主要在土壤剖面的垂直方向变化。对 3种灌水方式湿润锋到达深度的研究表明 ,常规灌溉的湿润锋到达深度明显大于固定隔沟灌溉和交替隔沟灌溉。因此 ,田间采用交替隔沟灌溉可以减小土壤水分发生深层渗漏的机率

压力室测定根系导水率方法探讨

用压力室连续测定了玉米根系升压和降压过程的导水率。结果表明 ,降压过程测得的根系导水率显著大于用升压过程的 ,并且前者的相关系数大于后者。这种差异是由于这两个过程中质外体途径细胞壁空间充水量不同造成的。开始升压时 ,由于细胞壁空间含水量低 ,质外体途径阻力大 ,导致非结构阻力 ;随着压力的升高 ,细胞壁空间含水量增大 ,质外体途径导度增大 ,减小甚至可以消除非结构阻力。降压法可以使根系快速复水 ,消除传统方法因长时间复水所致根结构的改变。建议用降压法测定根系导水率

秸秆还田对灌溉玉米田土壤反硝化及N_2O排放的影响

运用乙炔抑制技术研究了不同施氮水平下秸秆还田对灌溉玉米田土壤反硝化反应和氧化亚氮(N2O)排放的影响。结果表明,土壤反硝化速率及N2O的排放受氮肥施用、秸秆处理方式及其交互作用的显著影响。与秸秆燃烧相比,不施氮或低施氮水平时,秸秆还田可刺激培养初期反硝化反应速率及N2O排放,增加培养期间N2O平均排放通量;高施氮水平时,秸秆还田可降低反硝化反应速率及反硝化过程中的N2O排放。秸秆还田可降低反硝化中N2O/N2的比例。

免耕和施肥对玉米光合速率的影响

依据在陕西安塞进行的田间试验,研究了黄土丘陵旱农区传统翻耕和免耕及化肥和有机肥对玉米光合速率和气孔导度的影响。结果表明,免耕措施下玉米的光合速率、气孔导度、水分利用效率均高于传统翻耕,气孔导度的日变化与光合速率显著相关。在黄土丘陵区实施免耕既有利于作物对有限降水的高效利用,提高作物产量,也可促进农田系统生产力可持续提高。

Probabilistic modelling of soil moisture dynamics of irrigated cropland in the North China Plain

A probabilistic soil moisture dynamic model is used to estimate the soil moisture probability distribution and plant water stress of irrigated cropland in the North China Plain. Soil moisture and meteorological data during the period of 1998 to 2003 were obtained from an irrigated cropland ecosystem with winter wheat and maize in the North China Plain to test the probabilistic soil moisture dynamic model. Results showed that the model was able to capture the soil moisture dynamics and estimate long-term water balance reasonably well when little soil water deficit existed. The prediction of mean plant water stress during winter wheat and maize growing season quantified the suitability of the wheat-maize rotation to the soil and climate environmental conditions in North China Plain under the impact of irrigation. Under the impact of precipitation fluctuations, there is no significant bimodality of the average soil moisture probability density function.

Synthesis of dodecenyl succinic anhydride (DDSA) corn starch

Dodecenly succinic anhydride (DDSA) starches were prepared commercially by the base catalyzed reaction of DDSA in pre-emulsion with starch granular in aqueous slurry. The results indicated that the degree of substitution and reaction efficiency were 0.0256% and 42.7%, respectively, at the parameters for the preparation of DDSA starches in starch slurry 30%, DDSA/starch radio 10% (wt/wt), pH 8.5-9.0, reaction temperature 313 K. After modification, product surface chemical composite had been changed which was prone to migrate into less polar solution. The chemical structural characteristics were investigated by methods of FTIR and H-1 NMR. The results of X-ray diffraction showed the native A-type crystalline pattern, indicating that reaction of corn starch with DDSA caused no change in the crystalline structure. Compared to native starch, the hydrophobic performance of esters was greatly increased. With the DS increasing, contact angles were gradually increased, however, the adhesion works were decreased. The maximum contact angle of DDSA starch could attend to 123 degrees, and the corresponding adhesion work was 33.2 mJ m(-2).

The integrative expression of GUS gene driven by FCP promoter in the seaweed Laminaria japonica (Phaeophyta)

In this study, the background activity of beta-glucuronidase (GUS) was analyzed histochemically and fluorometrically in the negative control of Laminaria japonica (Phaeophyta) thalli, showing low level of activity. GUS gene transformation without selectable gene in L. japonica was performed using four different promoters, i.e., Cauliflower mosaic virus 35S promoter (CaMV35S) from cauliflower mosaic virus, ubiquitin promoter (UBI) from maize, adenine-methyl transfer enzyme gene promoter (AMT) from virus in green alga Chlorella, and fucoxanthin chlorophyll a/c-binding protein gene promoter (FCP) from diatom Phaeodactylum tricornutum. The GUS transient activity was determined fluorometrically after bombarding sliced parthenogenetic sporophytes explants, and it was found that the activity resulting from CaMV35S and FCP promoters (in 114.3 and 80.6 pmol MU min(-1) (mg protein)(-1), respectively) was higher than for the other two promoters. The female gametophytes were bombarded and regenerated parthenogenetic sporophytes. FCP was the only promoter that resulted in detectable GUS chimeric expression activity during histochemical staining and polymerase chain reaction. Results of Southern blot showed that GUS gene was integrated with the L. japonica genome.