晋南两熟半干旱区“粮药”(半夏)农田生态抗旱耕作模式效益研究

采用大田试验,设计冬小麦(Triticum aestivum Linn.)在春季起身后套作半夏[Pinellia ternata(Thunb.)Breit.](小麦/半夏)、冬油菜(Brassica campestris L.)收获后复播半夏[Pinellia ternata(Thunb.)Breit.](油菜-半夏)和春玉米(Zea mays L.)与半夏[Pinellia ternata(Thunb.)Breit.]间作(玉米+半夏)3种耕作模式,探讨晋南两熟半干旱区适宜半夏的粮药耕作模式。结果表明:与油菜-半夏、玉米+半夏耕作模式相比,小麦/半夏耕作模式经济产量最高,生态效益最好;不同半夏品种中,西河半夏(原产地温度相对最低)产量最高,新绛半夏(原产地温度相对较高)产量最低。表明半夏适宜于从低温地区引种到高温地区栽培,可提高产量。与商洛半夏和新绛半夏相比,西河半夏分别增产19.1%和41.9%;小麦/半夏耕作模式为最佳粮药耕作模式,其半夏产量与油菜-半夏和玉米+半夏耕作模式相比,分别增产53.4%和70.8%。     

钾肥对小麦根际土壤镉的吸收及其植物毒性的影响

研究不同钾肥对Cd在根际土壤-植物系统中转移及植物有效性的影响可为农业生产提供依据。以潮褐土为供试土样,采用盆栽方法研究了氯化钾、硝酸钾、硫酸钾对小麦(Triticum aestivum L)根际环境镉的吸收转移及植物有效性的影响。结果表明,(1)KCl提高根际土中有效态Cd质量分数(wCd),K2SO4和KNO3降低根际土壤有效态wCd。(2)K2SO4处理下,小麦根wCd显著大于对照;随KNO3和KCl施入量的增加,小麦根中Cd含量逐渐升高。(3)相同处理三种钾肥比较小麦地上部干物重表现为:KNO3>KCL>K2SO4,根干物质量均低于对照。(4)钾肥的施入提高小麦体内CAT,POD酶活性。建议Cd污染土施用KNO3,尽量避免施用KCl和K2SO4。     

覆盖模式和小麦根系对土壤拮抗性放线菌分布的影响

采用常规分离培养和琼脂块拮抗性测定法,研究了西北旱作农业区不同覆盖模式和根系对小麦田土壤中拮抗性放线菌分布的影响.结果表明:①小麦田土壤拮抗性放线菌比率随覆盖模式而异.在SDSA培养基上以覆盖模式较高,常规对照最低,拮抗性放线菌比率由高到底顺序为垄沟(49.1%)>覆膜(41.5%)>覆草(37.5%)>常规(25.0%),垄沟、覆膜和覆草分别较对照提高96.4%、66.0%和50.0%.②小麦根系生长和分泌物对拮抗性放线菌比率有显著影响.在3种覆盖和常规对照条件下,拮抗性放线菌总数的比率、抗细菌和抗真菌的拮抗放线菌比率均表现为根区高于根外,其中覆膜模式下抗真菌放线菌的比率在根区土壤中约为根外的4倍.图1表2参19     

晋南两熟半干旱区“粮药”（半夏）农田生态抗旱耕作模式效益研究

采用大田试验,设计冬小麦（Triticum aestivum Linn.）在春季起身后套作半夏[Pinellia ternata（Thunb.）Breit.]（小麦/半夏）、冬油菜（Brassica campestris L.）收获后复播半夏[Pinellia ternata（Thunb.）Breit.]（油菜-半夏）和春玉米（Zea mays L.）与半夏[Pinellia ternata（Thunb.）Breit.]间作（玉米＋半夏）3种耕作模式,探讨晋南两熟半干旱区适宜半夏的＂粮药＂耕作模式。结果表明：与油菜-半夏、玉米＋半夏耕作模式相比,小麦/半夏耕作模式经济产量最高,生态效益最好;不同半夏品种中,西河半夏（原产地温度相对最低）产量最高,新绛半夏（原产地温度相对较高）产量最低。表明半夏适宜于从低温地区引种到高温地区栽培,可提高产量。与商洛半夏和新绛半夏相比,西河半夏分别增产19.1%和41.9%;小麦/半夏耕作模式为最佳＂粮药＂耕作模式,其半夏产量与油菜-半夏和玉米＋半夏耕作模式相比,分别增产53.4%和70.8%。     

浅论南京市城郊农业生态系统的建设

本文在揭示和分析南京市郊农业生态系统的特点和存在问题的基础上,就如何应用生态学的原理和方法,建立持续、稳定发展和高效的城郊型农业生态系统提出了一些对策:1.建立不同类型和规模的生态模式,适应城郊型经济的发展,其中要以建立和发展生态农场、生态户和生态村(乡)为重点;2.充分利用土地资源,开拓立体利用途径;3.把城市废弃物纳入到城郊型生态农业建设的轨道上来。     

不同耕作和培肥模式对豫中冬小麦田土壤腐殖质及微生物区系的影响

了解不同耕作与培肥模式对麦田土壤的影响,对提升麦田土壤地力及促进小麦的持续高产具有重要的意义。试验于2011-2012年在许昌县陈曹乡史庄村小麦试验田进行,以周麦22为试验材料,分别于孕穗期、开花期和成熟期取土测定土壤微生物与腐殖质含量。借助方差分析和相关分析等经典统计方法研究了不同耕作模式（浅耕15~20 cm;深耕35~40 cm）和培肥模式（单施化肥;化肥增施有机肥）对麦田土壤腐殖质与微生物的影响。试验结果表明：深耕增施有机肥能够显著提高小麦生育后期0~5和5~20 cm耕层土壤富里酸含量（p〈0.01）。增施有机肥有利于小麦生育后期各耕层土壤胡敏酸含量的积累（p〈0.05）,其中20~40 cm耕层土壤增幅最为明显,成熟期深耕增施有机肥与浅耕增施有机肥和开花期相比增幅分别达253.85%与300.00%;深耕增施有机肥能够显著提高小麦孕穗期与成熟期5~20 cm耕层土壤细菌数量（p〈0.01）,成熟期浅耕增施有机肥与深耕增施有机肥处理细菌数量和开花期相比增幅分别达690.38%和508.75%,其中深耕增施有机肥处理与其它三个处理相比细菌数量最多且差异极显著（p〈0.01）。增施有机肥能够显著提高小麦成熟期0~5与20~40 cm耕层土壤真菌数量（p〈0.01）,深耕增施有机肥能够显著提高小麦孕穗期5~20 cm耕层土壤真菌数量（p〈0.01）。深耕增施有机肥能够显著提高小麦生育后期20~40 cm耕层土壤放线菌数量（p〈0.05）。相关分析表明,在本研究培肥和耕作模式下麦田土壤腐殖质组分的含量与微生物区系的数量呈正相关关系。     

3种硝化抑制剂对小麦幼苗生长毒性的比较

在土壤(山西土)中加入不同种类、不同浓度的硝化抑制剂(氢醌、硫脲、双氰胺),研究了其对小麦发芽势、发芽率和幼苗生长的影响.结果表明:双氰胺对小麦发芽势和发芽率的抑制作用不明显,硫脲对小麦发芽势和发芽率有一定的抑制作用,而氢醌对小麦发芽势和发芽率抑制明显;双氰胺和氢醌对小麦幼苗生长的影响不大,而硫脲能显著降低小麦幼苗的根长、茎长、根重和茎重;双氰胺对小麦种子和幼苗毒性相对较小,硫脲毒性相对较大,小麦的根重、茎重和根伸长可以作为硫脲对小麦危害的敏感指标.     

华北典型冬麦区农田氧化亚氮通量

本工作在华北典型冬麦区测定了小麦返青后各生育期间的氧化亚氮通量。在施肥和不施肥的小麦地和苜蓿地进行了通量测量,初步考察了施肥、浇水、地温等对通量的影响。在土壤相同的条件种植苜蓿和小麦的农田通量值相近似。施肥、浇水和地温增高都增大通量值。而小麦生长后期,尽管地温增高,通量值却逐渐下降,这与土壤速效氮耗竭有关。同时,讨论了土壤中产生氧化亚氮的机制和实验结果,并提出今后工作设想。     

五种重金属在小麦植株不同器官中的分布特征

为研究Cd、Pb、As、Cu、Zn等5种重金属在小麦植株不同器官的分布特征，以郑州9023为供试品种，采用田间试验方法，应用原子吸收分光光度法和电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICPS)分别测定了小麦植株不同器官的重金属质量分数并进行了分析。结果表明，小麦植株中较易富集Cd的器官是根、叶及废弃物，较易富集Pd、As的器官是根、茎及废弃物，较易富集Zn、Cu的器官是根、茎和籽粒；在这5种重金属中，Zn在小麦茎和籽粒中的富集系数最高，Cd在地上部分其他器官的富集系数最高，而Pb在这些器官中富集系数均为最低，Cu和As则居中。     

小麦/花生不同间作方式对花生吸收积累Cd的影响

为明确间作小麦对花生吸收积累镉(Cd)的影响,采用温室盆栽试验,研究了PVC管阻隔、尼龙网阻隔、混作等3种种植方式下两个花生品种的积累特征.结果表明,3种间隔方式相比,缺铁土壤中尼龙网阻隔处理的白沙1016和花育20植株Cd含量均显著高于其他处理,根系部分Cd含量分别达到9.28 mg·kg-1和9.83 mg·kg-1,地上部分Cd含量分别为1.51 mg·kg-1和2.25 mg·kg-1.研究结果说明,在排除两种作物根系竞争的前提下,小麦根系分泌物可以活化土壤中的Cd,促进花生对Cd的吸收.不论土壤缺铁与否,两品种花生根系部分Cd含量顺序均为:尼龙网阻隔>PVC管阻隔>混作,品种之间差异不显著.在缺铁土壤中花生Cd的积累量顺序为:尼龙网阻隔>PVC管阻隔>混作.在两种作物混作模式下,小麦Cd积累量与花生Cd积累量呈负相关的关系,说明小麦和花生会竞争吸收土壤中的Cd.两个品种花生在缺铁混作处理中Cd的迁移率最大,分别为11.7%和12.2%.研究结果显示,在相对狭小的根系生长空间内,间作小麦会对花生吸收Cd产生较强的竞争作用,然而土壤缺铁导致小麦分泌的麦根酸类植物铁载体能够活化土壤中的Cd.可以推测,在土壤缺铁条件下,大田种植的小麦/花生间、套种体系中的花生籽粒仍然存在着一定的Cd污染风险.     

Cd胁迫下黄土施用污泥对小麦生长及Cd富集迁移的影响

为了能给污泥资源开发利用开辟新的途径,以黄土为供试土壤,小麦（Triticumaestivum L.）为供试作物。采用盆栽试验研究了泥在不同Cd胁迫黄土中对小麦生长的影响及其对小麦各部位Cd的富集迁移规律。试验设计2个污泥处理水平,每个塑料盆中加入8.0 kg供试土壤或污泥含量为4.0%的供试土壤,土壤中以Cd（NO3）2·4H2O溶液形式加入的Cd质量分数分别为0.5、1.0、2.5、5.0、10.0、25.0、50 mg·kg^-1,对应各处理为TS1-TS7。各胁迫水平均设置3个平行,同时设置对照TS0。结果表明,黄土中低水平的Cd胁迫可促进小麦的生长,且在Cd污染水平5.0 mg·kg^-1时施污泥和未施污泥土壤中小麦生物量均最大,而高水平的Cd胁迫抑制小麦的生长,且Cd胁迫水平越高,抑制作用越强烈;Cd胁迫下施用污泥可促进小麦的生长,尤其是茎叶和籽粒的生长;小麦各部位Cd的含量随土壤Cd处理水平的升高而增加且呈显著正相关（P＜0.05）,各部位最大浓度分别可以达到：45.32、14.41、9.66 mg·kg^-1,且根系＞茎叶＞籽粒,污泥的施用能促进小麦对Cd的吸收;小麦各部位对Cd的富集能力均随着土壤Cd胁迫水平的升高而先增加后减小,污泥的施用在一定程度上提高了小麦对Cd的富集能力,各部位富集系数最大分值分别为1.81、0.93、0.51,但对Cd进入小麦根系后向茎叶和籽粒的迁移影响不显著。     

小麦不同生育期对UV-B敏感差异性比较

在大田群体条件下,比较研究了小麦不同生育期对UV-B增加反应敏感性的差异。小麦的生长指标和反应指数均表明:小麦不同生育期对UV-B增加反应的敏感性(设其符号为u)存在显著的差异,小麦的拔节至孕穗期是小麦对UV-B增加的最敏感的时期,小麦对UV-B增加的敏感性大小顺序为:u(拔节期)>u(孕穗期至开花期)>u(灌浆期)>u(播种至拔节期);在不同生育期降低UV-B强度的试验结果也验证了这一结果。在南京地区UV-B强度较高的季节小麦对UV-B增加的敏感性较低。     

气候变暖与干旱复合胁迫对小麦幼苗亚细胞铜、锰动态积累和分布的影响

全球变暖引发的增温、干旱等多重逆境胁迫已威胁到全球粮食安全及人类健康.以小麦（Triticum aestivum）幼苗为研究对象,通过人工气候室模拟实验,探讨增温与干旱复合逆境胁迫下Cu、Mn元素在小麦幼苗亚细胞水平的动态积累及分布影响,旨在探索多重逆境胁迫下,作物在亚细胞层面的矿质养分响应动态及机理.结果显示,随胁迫水平增加,小麦幼苗根、叶部Cu富集均显著下降,根部Mn富集下降,叶部则增加.根、叶部Cu富集系数最低分别下降至对照的0.50和0.31倍;根部Mn富集系数最低下降至对照的0.70倍,叶部Mn最高增加至对照的1.40倍.根、叶部各亚细胞组分Cu含量随胁迫程度增加而降低,根部各亚细胞组分Mn含量均降低,叶部则增加.根、叶部各亚细胞组分Cu分布比例呈波动变化,Mn分布比例相对稳定.随胁迫加剧,Cu的迁移表现为“低促高抑”,Mn则呈增加趋势.综上,气候变暖与干旱复合胁迫可在不同层面对小麦幼苗中Cu、Mn元素的动态累积和分布产生不对等影响,最终可能威胁粮食营养供给平衡;结果可为农业系统科学应对气候变化提供理论参考.（图4表1参39）     

小麦PGIP圆二色性与生物活性关系

应用圆二色谱（CD谱）,测定了小麦多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白（PGIP）在不同pH和温度影响下的构象变化,并和生物活性作了比较,天然小麦PGIP的CD谱显示211nm处的单一负峰,此时小麦PGIP含有较多β－折叠（43．7％）和13．1％α－螺旋,这是关于小麦GPIP二级结构的首次报道,pH和温度引起小麦PGIP的活力改变与CD谱的变化有密切的关系,活性降低时,CD谱峰峰值变小,活性完全丧失时,负峰蓝移,根据给出的[θ]值计算结果,发现β折叠与小麦PGIP的活性直接相关。     

小麦籽粒中镉对锌的拮抗作用与有机肥的调控

研究不同的镉、锌复合污染水平对小麦籽粒锌吸收的影响及有机肥的调控作用。试验结果表明,随着土壤中外源Zn浓度的提高,小麦籽粒Zn含量显著增加;Cd和Zn复合污染的土壤上,小麦籽粒对Zn的吸收累积除受到土壤中外源Zn水平的影响外,还受到外源Cd的影响,高浓度Cd(100 mgkg-1)减少了Zn在小麦籽粒中的累积,说明Cd对小麦吸收Zn有拮抗效应;施用有机肥显著降低了1000 mgkg-1Zn污染土壤上小麦籽粒Zn含量及1000 mgkg-1Zn与100 mgkg-1Cd复合污染土壤上小麦籽粒Zn含量,而显著增加了500 mgkg-1Zn与Cd复合污染土壤上小麦籽粒Zn含量。因此,有机肥对Cd和Zn复合污染土壤上小麦籽粒Zn含量的影响与外源Cd、Zn的浓度组合有关。     

小麦异源细胞质遗传效应的比较研究

本文以稳定的同核异质异核杂种小麦为材料,对小麦属和山羊草属的细胞质遗传效应进行了比较研究,分析了异源细胞质遗传疚的特点,并初步筛选出了一批在小麦雄性不育性应用中以及在小麦核质杂种优势利用中有价值的细胞质材料。     

病源性早衰生理指标与小麦条锈病的马尔柯夫链预测

针对四川小麦生长发育中,后期锈病病害蔓延导致冠叶感病早衰、致使小麦减产的生产实际,采用控制性盆载试验和田间试验,研究了小麦感染锈病后对活性氧代谢系统、直光合功能的影响,筛选具有预测性能的生理指标作为发病程度的预测标准,应用马尔柯夫链预测方法,对小麦条锈病的发病危害程度进行预测和拟合检验,结果表明：以单叶光合速率的异常变化的大小作为小麦条锈病发生程度的指标具有宏观模糊性,有一定的代表性,本方法简单易行,拟合率较高,有一定的可靠性和实用性,本研究结果分别在锈病危害的预测、防治等方面都具有重要的理论和实践意义。     

镉胁迫下铵态氮对春小麦光合生理特性的影响

为了研究铵态氮肥在缓解镉毒害对植物影响方面的作用,减少镉的危害,试验采用盆栽方法模拟镉污染农田,以辽春10号小麦Triticum aestivum为试材,无氮无镉的处理（H0）作为对照,设置5个铵态氮施用水平,即0（CH0）、75（CH1）、150（CH2）、225（CH3）和300（CH4）kg·hm-2,研究不同施氮量下铵态氮肥对小麦光合生理特性的影响。结果表明：与无氮无镉处理相比,无氮镉胁迫处理极显著地（P〈0.01）抑制了小麦叶片净光合速率（Pn）、叶片气孔导度（Gs）、胞间CO2体积分数（Ci）、蒸腾速率（Tr）和Hill反应活力,但对小麦叶绿素含量和叶绿体Ca2＋/Mg2＋-ATPase活性的抑制作用不显著（P〉0.05）;小麦叶片Gs,Ci和Tr随着施氮量增加逐渐升高,而小麦叶片Pn、叶绿素含量、Hill反应活力和叶绿体Ca2＋/Mg2＋-ATPase活性呈现先升高后降低的趋势,从净光合速率角度看,225 kg·hm-2施氮水平（CH3）氮的解毒作用最佳。     

免耕和秸秆还田对小麦生长期内土壤酶活性的影响

利用中国科学院封丘农业生态实验站保护性耕作定位试验平台,研究全翻耕、常规耕作、免耕、全翻耕+秸秆还田、常规耕作+秸秆还田和免耕+秸秆还田6种耕作方式对小麦生长期内土壤酶活性的影响。结果表明:(1)在小麦整个生育期,土壤碱性磷酸酶、转化酶、脲酶活性表现为免耕处理大于常耕处理,翻耕处理小于常耕处理,有秸秆处理大于无秸秆处理,3种酶活性以免耕+秸秆还田处理为最高,翻耕处理最低。(2)在小麦成熟期,土壤脱氢酶活性表现为免耕处理小于常耕处理,其他生育期土壤脱氢酶活性表现为免耕处理大于常耕处理,有秸秆处理大于无秸秆处理。(3)在小麦不同生育期,各处理土壤酶活性表现出不同的规律性:碱性磷酸酶活性在苗期较低,至孕穗期达到峰值,至成熟期又有所降低;转化酶活性呈现在拔节期大幅升高而后降低的变化趋势;脲酶活性分别在苗期和孕穗期较高;脱氢酶活性在整个生育期一直增加,成熟期达到峰值。(4)4种土壤酶活性之间相关性均达显著水平,聚类分析表明,按照土壤总体酶活性水平可将6个处理划分为3组,酶活性水平最高的为免耕+秸秆还田处理,免耕结合秸秆还田能较好地提升土壤酶活性。     

转WYMV-Nib8基因抗黄花叶病小麦花粉漂移研究

随着转基因作物的大规模商业化种植,转基因作物的花粉漂移所引起的生物安全问题倍受关注.以抗小麦黄花叶病毒(WYMV)转基因冬小麦品种N12-1为花粉供体材料,连续2 a在江苏省徐州市转基因作物环境安全实验基地进行可控的农田试验.为了研究风向对转基因小麦花粉漂移的影响,采用同心圆设计,在花粉供体周围8个方向不同距离处检测小麦花粉密度,结果显示8个方向上转基因小麦花粉密度均随与花粉源距离的增加而显著下降,但不同方向小麦花粉密度的衰减速率有显著差异,下风向转基因小麦花粉密度的衰减速率相对较慢.同时,为了研究花粉源大小对转基因小麦花粉漂移的影响,平行设置2块不同面积(100和400 m2)的花粉源,在其下风向检测小麦花粉密度,结果显示花粉源面积增大可以在一定范围内减缓转基因小麦花粉密度的衰减速率.研究结果表明,风向、风速和距离是影响转基因小麦花粉漂移的主要因素.