中国生态农业学报

弱光对水稻生长发育影响研究进展

杜彦修, 季新, 张静, 李俊周, 孙红正, 赵全志

杜彦修, 季新, 张静, 李俊周, 孙红正, 赵全志光是影响植物生长发育重要的环境因子之一。随着全球气候的异常, 水稻生育期内阴雨寡照天气增多, 太阳辐照减少, 弱光会对水稻生长发育产生不利影响。本文综述了国内外有关弱光对水稻营养生长、避阴反应、光合作用特性、产量形成和品质等方面的影响。水稻营养生长的各个方面都受弱光影响, 包括株高、分蘖、根系、叶片及其气孔和叶绿素等的发育。最重要的是弱光通过影响光合作用, 进而影响干物质积累与分配, 从而导致水稻产量和品质降低。光不仅为植物光合作用提供能量, 还是一种信号物质, 植物通过光受体感受光环境包括光质、光强和光向等的变化来调控自身形态建成。遮阴同样能导致弱光。遮阴后, 植物光敏色素感受到环境中红光和远红光比例的变化, 从而引起株高增加、节间伸长、分枝减少和加速开花等一系列反应, 这些称为避阴反应。本文探讨了在弱光对作物生长发育影响的研究中使用不同遮阴材质对光质的影响。目前水稻避阴反应研究较少, 本文讨论了水稻光敏色素基因及拟南芥中鉴定的与光信号相关的转录因子可能在水稻生产中的应用。对水稻在生育期内遇弱光环境时提出了相应的防治对策, 并分析了当前研究中存在的问题和不足, 指出了今后进一步研究的方向。中国生态农业学报. 2013 21(11): 1307-1317.

减量施氮与大豆间作对蔗田土壤温室气体排放的影响

章莹, 王建武, 王蕾, 杨文亭, 吴鹏, 刘宇, 唐艺玲

章莹, 王建武, 王蕾, 杨文亭, 吴鹏, 刘宇, 唐艺玲采用静态箱气相色谱法对常规施氮(N2, 525 kg·hm^-2)y和减量施氮(N1, 300 kg·hm^-2)处理下甘蔗与大豆按行数比1∶1(SB1)和1∶2(SB2)间作、甘蔗单作(MS)、大豆单作(MB)种植模式下蔗田土壤CO₂、N₂O、CH₄排放通量及土地当量比(LER)进行观测和对比分析, 以探讨不同间作模式及施氮水平下甘蔗//大豆间作农田土壤温室气体排放的动态变化规律及对作物产量的影响, 为制定农田温室气体减排措施提供合理的依据。研究结果表明, 减量施氮处理甘蔗//大豆(1∶2)间作模式(SB2-N1)农田土壤CO₂排放总量较甘蔗单作(MS)显著降低35.58%, N₂O累积排放总量较甘蔗单作降低56.36%, CH₄累积排放总量较甘蔗单作升高7.02%; 不同种植模式和施氮处理蔗田土壤均表现为CO₂和N₂O的排放源, CH₄吸收汇, 追施氮肥后土壤对CH₄的吸收速率降低, 但CO₂和N₂O的排放速率增加。MS-N1、SB1-N1、SB2-N1、MS-N2、SB1-N2、SB2-N2和MB处理土壤CO₂年累积排放总量(kg·hm^-2·a^-1)分别为5 096.89、6 422.69、3 283.20、4 103.29、4 475.84、4 775.31和4 780.35, 土壤N₂O年累积排放总量(kg·hm^-2·a^-1)分别为4.61、5.11、2.15、3.13、3.72、5.60和3.11, 土壤CH₄年累积排放总量(kg·hm^-2·a^-1)分别为 13.68、 21.78、 12.72、 5.53、 11.36、 4.77和 9.97。甘蔗//大豆间作系统2009-2012年土地当量比(LER)均大于1, 且减量施氮水平下, 甘蔗//大豆(1∶2)间作模式优势最明显。中国生态农业学报. 2013 21(11): 1318-1327.

烤烟基肥施用时间与氮肥利用的相关性研究

谢志坚, 涂书新, 张嵚, 徐昌旭, 李进平

谢志坚, 涂书新, 张嵚, 徐昌旭, 李进平烤烟是一种氮素敏感型的品质作物, 对氮素的需求非常严格。氮肥的合理施用不仅有利于提高烤烟对氮素养分的吸收利用, 也有利于提高烤烟烟叶品质。本研究采用大田试验的方法, 在湖北省烤烟主产区研究了基肥在3个不同施用时间(烤烟烟苗移栽前0 d、15 d和30 d)对烤烟氮肥利用参数的影响及其相关性。结果表明, 烤烟地上部烟叶和茎秆中干物质累积量和氮素含量均随着基肥施用时间的提前而表现出增加趋势。与移栽当天(0 d)施用基肥相比, 提前15 d、30 d施用基肥, 烤烟烟叶中干物质累积量和氮素含量分别平均增加16.4%、22.6%和1.5%、8.7%; 茎秆中则分别平均增加2.5%、12.7%和13.4%、33.9%。提前施用基肥有提高烤烟氮肥表观利用率的趋势, 但是各处理间差异不显著(P>0.05), 而在烤烟烟苗移栽前15 d、30 d施用基肥显著降低烤烟地上部氮肥农学利用率(35.2%、37.4%)和生理利用率(35.4%、41.6%)(P<0.05)。另外, 基肥施用时间与氮肥农学利用率、生理利用率和偏生产力均表现出显著或者极显著负相关关系, 而氮肥农学利用率与生理利用率和氮肥偏生产力以及氮肥生理利用率与偏生产力之间均表现出显著或极显著正相关关系。因此, 在烤烟烟苗移栽时适当提前基肥的施用时间(15~30 d)有利于提高烤烟对氮素的吸收利用, 促进烟叶中干物质的累积。中国生态农业学报. 2013 21(11): 1328-1332.

施钾对不同肥力土壤玉米钾素吸收、分配及产量的影响

侯云鹏, 张磊, 孔丽丽, 尹彩侠, 秦裕波, 李前, 谢佳贵

侯云鹏, 张磊, 孔丽丽, 尹彩侠, 秦裕波, 李前, 谢佳贵采用田间试验, 研究了吉林省高(榆树市)、低肥力(公主岭市)肥力条件下不同钾肥用量对玉米产量、钾素吸收和分配的影响。结果表明, 榆树试验点和公主岭试验点的最高产量施钾量分别为83.3 kg·hm^-2和113.9 kg·hm^-2, 最佳经济施钾量分别为75.1 kg·hm^-2和103.1 kg·hm^-2。公主岭低肥力试验点比榆树高肥力试验点的最高产量和最佳经济产量分别提高了3.70%和3.68%。施用钾肥可有效提高玉米干物质最大积累速率和钾素最大吸收速率, 并能提前干物质最大积累速率和钾素最大吸收速率出现的天数。当施钾量超过60 kg(K₂O)·hm^-2时, 公主岭低肥力试验点的干物质最大积累速率和钾素最大吸收速率均高于榆树高肥力试验点。适宜的钾肥用量有利于提高钾养分由营养体向籽粒的转运量、转运效率及籽粒养分比例, 榆树高肥力试验点籽粒养分比例低于公主岭低肥力试验点, 幅度为0.5%~1.7%。除施钾量60 kg(K₂O)·hm^-2处理外, 公主岭低肥力试验点的钾肥农学利用率、偏生产力和利用效率等指标均高于榆树高肥力试验点, 分别提高7.3~8.8 kg·kg^-1、4.4~8.3 kg·kg^-1、1.6%~6.2%。综合考虑提高玉米产量、效益及钾肥利用效率, 高肥力土壤适宜施钾量为75 kg·hm^-2, 低肥力土壤上适宜施钾量为103 kg·hm^-2。中国生态农业学报. 2013 21(11): 1333-1339.

西藏高原日光温室菜地土壤碳、氮矿化特征研究

马丽娜, 王喜明, 代万安, 潘剑玲, 陈晓鹏, 尚占环, 郭瑞英

马丽娜, 王喜明, 代万安, 潘剑玲, 陈晓鹏, 尚占环, 郭瑞英采用室内培养方法, 以西藏拉萨地区选取的草地、农田为对照, 测定并比较日光温室土壤碳、氮矿化特征, 揭示草地和粮田转变为日光温室菜地后土壤矿化演变过程, 为西藏高原设施菜地土壤管理提供科学依据。结果表明, 草地、农田、1年温室、5年温室土壤有机碳矿化速率均在培养前期(0~7 d)日均矿化量最快, 且草地土壤显著高于农田和5年温室土壤(P<0.05), 温室土壤间无差异(P>0.05); 在培养28 d后, 农田土壤有机碳矿化释放的CO₂-C累积量高于草地, 草地高于1年温室和5年温室, 但不同类型土壤碳矿化释放的CO₂-C累积量间差异不显著(P>0.05)。无论是草地、农田还是温室, 4种土壤氮矿化都主要发生在培养的前期(0~3 d), 之后随着培养时间的延长, 不同利用类型土壤氮素转化以氮素的固定为主; 至培养结束时, 草地、农田、1年温室、5年温室土壤无机氮含量分别为培养0 d的29.04%、75.94%、66.86%、65.70%, 说明草地土壤氮素矿化能力较农田和温室强, 而温室土壤氮素矿化能力随着温室利用年限的延长而不显著升高, 农田氮矿化能力最弱。方差分析表明, 土壤氮矿化能力因土壤类型而异但矿化过程不因土壤类型而存在差异。中国生态农业学报. 2013 21(11): 1340-1349.

时空亏缺调控灌溉和施氮处理对番茄水氮利用的影响

刘小刚, 张彦, 张富仓, 蔡焕杰, 李志军, 杨启良

刘小刚, 张彦, 张富仓, 蔡焕杰, 李志军, 杨启良为探索节水灌溉条件下蔬菜的水肥高效利用模式, 采用番茄盆栽试验, 以常规充分灌水为对照, 研究了时空亏缺调控灌溉和氮肥处理对番茄营养器官干物质累积、灌溉水分利用效率、氮素累积及土壤水氮分布的影响。在交替灌溉条件下, 设置控水时期、灌水水平和施氮水平3因素, 控水时期分别为开花座果期和结果期, 2个灌水水平分别为高水和低水, 3个施氮水平分别为高氮、低氮和无氮, 并以常规灌溉作为对照。结果表明: 与常规充分灌水处理相比, 交替灌溉持续高水处理、交替灌溉开花座果期低水处理、交替灌溉结果期低水处理及交替灌溉持续低水处理分别降低干物质累积总量4.52%、11.93%、17.76%和23.94%, 分别降低氮素累积总量1.74%、12.86%、15.50%和22.47%, 分别降低氮素干物质生产效率2.24%、3.93%、2.55%和0.89%, 而分别增加灌溉水分利用效率12.39%、8.99%、15.02%和12.96%。在交替灌溉条件下, 中氮处理的干物质累积、灌溉水分利用效率和氮素累积总量最大。与低氮处理相比, 中氮和高氮处理的氮素干物质生产效率分别降低6.87%~12.70%和17.81%~24.38%, 土壤硝态氮分别提高31.64%~159.58%和57.37%~297.37%。综合考虑干物质累积、水分利用及氮素累积等因素, 番茄适宜的水氮供给模式为交替灌溉持续高水中氮处理: 灌水定额为80%W₀(W₀为常规充分灌溉的灌水定额, 保持土壤含水量为田间持水量的70%~85%), 施氮量为0.30 g(N)·kg^-1(干土)。中国生态农业学报. 2013 21(11): 1350-1357.

旱地小麦休闲期深翻覆盖对土壤水分及其利用效率的影响

温斐斐, 孙敏, 邓联峰, 赵维峰, 高志强

温斐斐, 孙敏, 邓联峰, 赵维峰, 高志强为充分利用休闲期降水, 提高旱地麦田土壤蓄水保墒能力, 达到"伏雨春用"的目的, 本文将耕作蓄水技术与覆盖保水技术相结合, 采用大田试验研究了从前茬小麦收获后15 d或45 d进行深翻及深翻后采取渗水地膜、液态地膜覆盖对旱地小麦土壤水分及水分利用效率的影响。结果表明: 前茬小麦收获后45 d深翻较15 d深翻可显著提高小麦收获后65 d(休闲期)至316 d(孕穗期)土壤蓄水量、播前120~300 cm各土层土壤蓄水量和小麦水分利用效率。休闲期深翻覆盖可显著提高65 d(休闲期)至316 d(孕穗期)土壤蓄水量及播前0~ 300 cm各土层土壤蓄水量, 显著提高小麦水分利用效率, 且均以渗水地膜覆盖效果最好。此外, 前茬小麦收获后45 d深翻较15 d深翻可显著减小播种至拔节期60~300 cm, 拔节至开花期0~60 cm、120~240 cm, 开花至成熟期180~300 cm土壤水分减少率, 且深翻后采用渗水地膜覆盖对拔节至开花期土壤水分减少率调控效应较大。总之, 旱地小麦休闲期等雨后深翻有利于提高土壤蓄水量与水分利用效率, 深翻后覆盖有较大的调控效应, 且采用渗水地膜覆盖效果更好。因此, 休闲期等雨后(约7月底或8月初)深翻并立即采用渗水地膜覆盖的技术是旱地麦田休闲期蓄水保墒的新途径, 且此技术可为旱地小麦高产、稳产、高效提供保障。中国生态农业学报. 2013 21(11): 1358-1364.

CO₂浓度升高对不同水分条件下冬小麦生长和水分利用的影响

刘月岩, 刘会灵, 乔匀周, 师长海, 董宝娣, 李东晓, 司福艳, 姜净卫, 翟红梅, 刘孟雨

刘月岩, 刘会灵, 乔匀周, 师长海, 董宝娣, 李东晓, 司福艳, 姜净卫, 翟红梅, 刘孟雨以CO₂浓度升高为主要特征的气候变化对作物生长发育及产量形成的影响日益受到重视。冬小麦是我国主要粮食作物之一, 主要分布在干旱及半干旱地区, 且生长期内多干旱少雨。研究不同水分条件下冬小麦的生长变化及水分利用对CO₂浓度升高的响应具有重要的科学和实践意义。本研究在封顶式生长室中对2个土壤水分水平[适宜水分: 70%~80%田间持水量; 干旱胁迫: 50%~60%田间持水量]的盆栽冬小麦进行了CO₂熏蒸试验[背景大气浓度: (396.1±29.2) μmol·mol^-1; 升高的浓度: (760.1±36.1)μmol·mol^-1]。对小麦植株生理指标、生物量、产量、耗水量和水分利用效率(WUE)等的研究结果表明, 与背景大气CO₂浓度相比, CO₂浓度升高可促进冬小麦生长, 其地上生物量显著增加, 适宜水分和干旱胁迫条件下分别增加了28.6%和18.6%; 籽粒产量显著增加, 适宜水分和干旱胁迫条件下分别增加了32.6%和22.6%; CO₂浓度升高主要通过增加穗粒数提高籽粒产量, 穗粒数在适宜水分条件下提高24.3%, 干旱胁迫条件下提高15.5%, 对千粒重没有显著影响。CO₂浓度升高使群体和产量WUE显著提高, 在适宜水分条件下提高幅度较大, 分别提高17.7%和24.8%。CO₂浓度升高显著提高了叶片光合速率(P_n)、降低了气孔导度(G_s)和蒸腾速率(T_r); 在适宜水分和干旱胁迫下P_n分别提高15.6%与12.9%, G_s分别降低22.7%与18.2%, T_r分别降低8.9%与7.5%。CO₂浓度升高提高了叶片水势及叶绿素含量; 在适宜水分条件下叶片水势提高幅度较大, 为7.7%; 叶片叶绿素含量在2种水分条件分别提高7.5%与3.8%。由以上试验结果可得出: CO₂浓度升高对冬小麦的生长、产量及水分利用效率均具有促进作用, 而且在土壤水分状况较好时, 这种作用效果更明显; CO₂浓度升高主要通过增加穗粒数来促进产量提高。中国生态农业学报. 2013 21(11): 1365-1370.

局部水分胁迫对玉米根系生长的影响

李瑞, 胡田田, 牛晓丽, 代顺冬, 王旭东

李瑞, 胡田田, 牛晓丽, 代顺冬, 王旭东采用分根法进行玉米水培试验, 研究局部水分胁迫对玉米根系生长的影响。设4个水分胁迫水平: CK, 0.2 MPa, 0.4 MPa, 0.6 MPa, 在整个根系经受一定的水分胁迫之后对部分根系复水处理, 测定局部供应后 0 h、6 h、12 h、1 d、3 d、5 d、7 d、9 d等不同时期各部分根系的面积、长度及干重。结果表明, 各胁迫程度均表现为, 与对照相比, 复水侧根区的根系面积、根长与根干重出现了明显增长, 且始终显著大于持续胁迫侧根区, 且随处理时间延长更加明显。不同胁迫程度下复水侧玉米根系的增长幅度不同。水分胁迫预处理后, 0.2 MPa水平下, 复水侧根区根系的面积、长度与干重以及整个根区总根长、总面积均可以达到甚至高于对照水平, 其他处理均显著低于对照。轻度胁迫后复水的根区根系产生明显的补偿效应。适度胁迫后复水有利于作物根系总面积增长, 但对总根长、根干重无显著影响。根系补偿效应与胁迫强度及复水的时间有关。中国生态农业学报. 2013 21(11): 1371-1376.

宝鸡不同密度旱作苹果园产量和深层土壤水分动态响应模拟

范鹏, 李军, 张丽娜, 曹裕, 郭正

范鹏, 李军, 张丽娜, 曹裕, 郭正为揭示半湿润黄土台塬沟壑区不同密度旱作苹果园产量长周期演变趋势与深层土壤水分变化动态, 应用WinEPIC模型定量模拟分析了1965-2009年期间宝鸡6种种植密度(D1: 2 m×3 m; D2: 2 m×4 m; D3: 2.5 m× 4 m; D4: 3 m×4 m; D5: 4 m×4 m; D6: 4 m×5 m)苹果园果品产量和0~15 m土层土壤水分变化动态, 并据此确定了当地旱作苹果园最佳种植密度和适宜种植年限。结果表明: (1)在1968-2009年42年苹果产果期间, 各密度苹果园果品产量呈现逐渐增高后又强烈波动性降低趋势, 前21年平均产量明显高于后21年。(2)随着种植密度增大, 苹果园果品产量逐渐增加, 当种植密度达到D3(2.5 m×4 m)~D4(3 m×4 m), 即833~1 000 株·hm^-2后, 增产幅度趋缓。(3)随着种植密度增加, 果园0~15 m土层土壤有效含水量逐渐降低, 深层土壤干层形成时间逐渐缩短。(4)从产量、干旱胁迫日数、土壤有效含水量和土壤剖面湿度分布演变趋势和变幅分析, 宝鸡旱作苹果园地最佳种植密度为D3(2.5 m×4 m)或D4(3 m×4 m), 即833株·hm^-2或1 000株·hm^-2, 种植年限为30年左右为宜。中国生态农业学报. 2013 21(11): 1377-1385.

西南喀斯特山地林下经济模式对土壤渗透性的影响

秦华军, 何丙辉, 赵旋池, 杨明山, 张野, 邓雪梅

秦华军, 何丙辉, 赵旋池, 杨明山, 张野, 邓雪梅为研究西南喀斯特山地不同林下经济模式与土壤水分渗透性之间的关系, 以不同空白林地作为对照, 对重庆荣昌县6种不同林下经济模式土壤渗透性及其影响因子进行研究。结果表明: 不同林地和同一林地不同层次土壤渗透各指标存在很大差异, 0~10 cm土壤总渗透量在麻竹林下种菌模式中最强, 达到449 mL; 其次是黄葛树林下种草模式, 为427.5 mL; 再次是麻竹林下养禽模式, 为389.4 mL; 以桉树林下种菌模式最差, 仅有241.5 mL。各林地土壤渗透能力随土层深度的增加而减弱。在3种模拟土壤水分入渗过程的模型中, 通用经验方程拟合效果最优, Kostiakov方程次之, Philip方程效果最差。土壤渗透性评价得分显示: 麻竹林下种菌模式土壤渗透性最好, 其次是黄葛树林下种草模式, 再次是麻竹林下养禽模式, 以桉树林下种菌模式最差。土壤渗透性能与土壤理化性质相关性分析显示: 土壤渗透与土壤有机质、含水率、总孔隙度和0.005~0.01 mm颗粒含量呈极显著正相关(P<0.01), 与土壤容重和0.05~0.25 mm颗粒含量呈极显著负相关(P<0.01)。结合相关分析, 筛选出8个极显著或显著影响土壤渗透性能的土壤理化性质因子, 通过主成分分析, 得到表征土壤渗透性能综合参数α和表征显著影响土壤渗透性的理化性质指标的综合参数β, 并构建了土壤渗透性各指标及其综合参数α与β的线性回归模型, α=0.249 初入渗率+0.254 稳渗率+0.252 平均渗透速率+0.254 渗透总量, β=0.167 有机质+0.183 含水率+0.200 总孔隙度+0.174 非毛管孔隙度 0.145 P_0.05~0.25+0.131 P_0.005~0.01+ 0.106 P_0.001~0.005 0.200 容重(P_0.05~0.25、P_0.005~0.01、P_0.001~0.005分别表示0.05~0.25 mm、0.005~0.01 mm和 0.001~0.005 mm颗粒含量)。中国生态农业学报. 2013 21(11): 1386-1394.

重庆市山地血橙园不同种植模式土壤理化性质关联分析

李天阳, 何丙辉, 田家乐, 张怡, 闫建梅, 贺小容, 李建兴

李天阳, 何丙辉, 田家乐, 张怡, 闫建梅, 贺小容, 李建兴研究了重庆市璧山县河边镇血橙核心示范园区的血橙红薯(Ⅰ)、血橙花生(Ⅱ)、血橙玉米(Ⅲ)、血橙茄子(Ⅳ)、血橙纯林(Ⅴ)5种模式下0~10 cm和10~20 cm土壤理化性质, 并用灰色关联法进行综合分析, 探讨了不同种植模式血橙园减小土壤容重, 增加土壤孔隙, 提高土壤养分含量效果差异的原因。结果表明: 同一种植模式不同土层比较, 土壤容重、非毛管孔隙度、总孔隙度, 土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾含量均随土层深度的增加显著减少, 毛管孔隙度、全磷、全钾则在测试土层间含量变化不大。不同种植模式下相同土层土壤容重、孔隙度、土壤的养分含量差异均达到显著水平(P<0.05)或极显著水平(P<0.01), 且相同土层不同种植模式比较, 模式Ⅴ土壤容重最大, 非毛管孔隙、总孔隙度、有机质、全氮、全磷、碱解氮、有效磷、速效钾均最小, 而毛管孔隙度大于模式Ⅱ, 全钾则表现为0~10 cm土层含量略高于模式Ⅱ, 10~20 cm土层含量最低; 各种植模式改善土壤理化性质效果在0~10 cm土层为: 模式Ⅰ>模式Ⅲ>模式Ⅳ>模式Ⅱ>模式Ⅴ, 在10~20 cm土层为: 模式Ⅰ>模式Ⅳ>模式Ⅲ>模式Ⅱ>模式Ⅴ。各模式地表植被生物多样性、地下根系分布、农作物的生物学及生态学特性不同, 是导致各模式改善土壤理化性质效果差异的主要原因。中国生态农业学报. 2013 21(11): 1395-1402.

黄土塬区不同玉米品种间作的竞争力表现

王小林, 张岁岐

王小林, 张岁岐为探明不同玉米品种间作下植株对资源的竞争力变化, 以及竞争对植株生长和产量的影响, 本文利用紧凑型玉米品种"郑单958"和半紧凑型玉米品种"沈单16号", 在两个密度(低密度: 45 000株·hm^-2, 高密度: 75 000株·hm^-2)条件下进行隔行间作田间试验, 测定了不同玉米品种茎叶干物质积累量、株高、穗位高度和根系干物质量及收获期产量和产量构成因素的变化。研究结果表明: 随着生育期的延伸, 玉米茎叶比呈先增加而后逐渐稳定的变化趋势; 茎叶比在营养生长阶段呈明显增长, 灌浆期后间作竞争明显降低了茎叶比; 低密度间作茎叶比有所增加, 高密度间作茎叶比显著降低, "郑单958"表现突出。间作栽培下根冠比随间作密度的增加显著降低, 低密度间作处理之间根冠比差异显著。穗位比、收获指数随间作密度的增加而增加, 穗位比在低密度间作时显著低于单作, 高密度间作时显著增加, "沈单16号"变化较明显; 间作收获指数较单作明显增加, 且随间作密度的增加而增加, "郑单958"变化不稳定, 低密度间作时较单作显著增加, "沈单16号"具有稳定而明显的变化。品种间作竞争可以改变间作种群的产量构成, 穗长和穗粗明显减小, 秃尖长明显缩短。竞争系数具有品种差异, "郑单958"强于"沈单16号"。说明品种间作竞争具有提高玉米产量的能力, 有效利用竞争效应, 有可能实现高效利用资源和发掘玉米增产潜力。中国生态农业学报. 2013 21(11): 1403-1410.

2个马铃薯杂交组合F₁的SSR鉴定

张自强, 于肖夏, 鞠天华, 于卓, 崔阔澍, 王丹

张自强, 于肖夏, 鞠天华, 于卓, 崔阔澍, 王丹杂交育种是马铃薯新品种选育的重要方法, 其杂种F₁真实性鉴定是获得目标性状单株的关键环节。为选育优质、高产、抗病性及抗旱性强的马铃薯新品种, 用马铃薯品种"费乌瑞它"(Favorita)分别与"J07-6"和"陇薯3号"杂交, 获得了杂种F1代。本试验利用SSR标记技术对"Favorita"×"J07-6"、"Favorita"×"陇薯3号"2个杂交组合F1共86个单株的真实性进行了鉴定。试验从43对SSR引物中筛选出2对适宜引物STM1049和S7。利用这2对引物进行PCR扩增, 将"Favorita"×"J07-6"杂交种F1和"Favorita"×"陇薯3号"杂交种F1的SSR带型划分为双亲互补型、缺失型、父本型和母本型4种类型。依据SSR带型特征, 从"Favorita"×"J07-6"和"Favorita"×"陇薯3号"2个杂交组合F₁单株中分别鉴定出真杂种34个和27个, SSR分子标记技术用于马铃薯杂交种真实性鉴定是可靠的。该研究结果可为马铃薯杂交种优良株系选育提供依据。中国生态农业学报. 2013 21(11): 1411-1415.

"秸秆降解生防菌强化技术"对黄瓜连作土壤微生物区系的影响

张婷, 李世东, 缪作清

张婷, 李世东, 缪作清 "秸秆降解生防菌强化技术"(BS)近年在我国北方冬季温室栽培中广泛使用, 具改良土壤、减轻病害、改善品质、提高产量等多方面的效果。为探讨应用该技术后对黄瓜连作土壤中微生物区系的影响, 本研究采用平板培养计数与末端标记限制性片段长度多态性(T-RFLP)分析相结合的方法, 检测了黄瓜连作土壤中真菌、细菌、放线菌以及生防菌和病原菌的数量动态。结果表明, BS处理土壤后, 在连作第2茬时, 土壤中真菌群体总量比第1茬显著减少; 细菌总量比第1茬显著增加。细菌与真菌数量比值(B/F值)在连作两茬时明显升高, 土壤表现为"细菌型"; 连茬土壤中两种生防菌的含量保持相对稳定; 枯萎病原菌数量在连作两茬时与其他处理和对照相比有所降低, 但不显著; 处理后土壤细菌多样性在第2茬时显著升高, 并能促进TRF139等有益菌群增殖, 抑制TRF341和TRF501等有害菌群增殖。BS处理土壤能明显提高连作黄瓜的产量并降低根结线虫的病情指数, 在第3茬时产量比对照增加25.9%, 病情指数比对照减少71.4%。生防菌与秸秆配合使用对黄瓜连作土壤微生物的数量和群落结构影响显著, 在一定的连作茬数内能够保证生防菌有效定殖, 抑制病原菌数量增长, 提高土壤微生物多样性, 使土壤微环境达到相对健康的状态。中国生态农业学报. 2013 21(11): 1416-1425.

地黄强致病型病原菌的分离及其专化型鉴定

李振方, 杨燕秋, 吴林坤, 舒阳, 赵永坡, 黄伟明, 张重义, 林文雄

李振方, 杨燕秋, 吴林坤, 舒阳, 赵永坡, 黄伟明, 张重义, 林文雄为探索地黄连作栽培中真菌病害的大规模爆发机制, 明确自毒物质所介导的土壤病原菌增多的根际生物学过程, 本研究利用PDA平板法, 经过显微鉴定和真菌ITS鉴定分析, 从地黄连作土壤和发病植株中分离到镰刀菌菌株31株, 并进行了致病性检测。结果表明, 串珠镰刀(菌株编号RPP009)、茄病镰刀(菌株编号CCS013)、禾谷镰刀(菌株编号CCS024)、雪霉叶枯病菌(菌株编号CCS038)和尖孢镰刀(菌株编号CCS043)在接种3 d后就表现出明显的致病能力, 严重影响地黄幼苗的株高(为对照的23.40%~30.20%)和植株鲜重(为对照的23.58%~38.94%), 并引起地黄植株变黄畸形, 根毛和须根减少, 在接种2周后致使全部植株枯萎死亡, 具有很强的致病性。专化型鉴定表明, 菌株Fusarium oxysporum (菌株编号CCS043)和Monographella nivale (菌株编号CCS038)只侵染地黄, 不侵染其他试验材料, 植株感病初期在中午时分下部叶片缺水萎蔫, 早晚又有所恢复, 如此反复, 至3~5 d, 叶片则不能恢复正常直立, 枯萎死亡。镜检发现, 感病植株茎部维管束变褐色至暗褐色, 后逐渐导致周围海绵组织破裂, 进而致使地下块根逐渐变黑腐烂, 初步判定两株菌株为地黄专化型病原菌。中国生态农业学报. 2013 21(11): 1426-1433.

水稻镉耐性差异及镉低积累种质资源的筛选

张锡洲, 张洪江, 李廷轩, 余海英

张锡洲, 张洪江, 李廷轩, 余海英比较水稻亲本材料的镉耐性差异, 筛选镉低积累水稻种质资源, 为水稻镉安全品种(Cd-safe cultivars, CSCs)的培育提供遗传材料。以收集的具有明显遗传差异的145种水稻亲本材料为研究对象, 通过水培试验, 研究水稻植株生长性状和镉积累特征, 比较不同材料的镉耐性和镉积累差异, 并以耐性指数和镉含量为指标, 筛选镉低积累种质资源。结果表明: (1)在镉胁迫条件下, 水稻生物量和株高受到不同程度的抑制, 根长和根冠比呈不同程度增加。(2)恢复系各材料间镉含量和积累量最大值分别为最小值的2.79倍和6.45倍, 保持系各材料间镉含量和积累量最大值分别为最小值的2.00倍和2.98倍。(3)根据耐性指数差异将恢复系和保持系各分成耐性不同的5类, 并将耐性较强材料进行镉积累差异分类, 得到恢复系镉低积累种质资源13种, 分别是"MR183"、"MR86"、"R047"、"R364"、"泸恢602"、"泸恢615"、"泸恢17"、"GR548/M63//527_2"、"R18"、"成恢838"、"GR548/M63//M63_5"、"GRL17/IRBN95-199_3"和"GRL17/ATTP//L17_3"; 保持系镉低积累种质资源2种, 分别是"玉香B"和"D62B"。(4)镉耐性较强材料中, 高积累材料的镉含量和镉积累量表现为恢复系中分别为低积累材料的1.97倍和2.03倍, 保持系中分别为低积累材料的1.43倍和1.40倍; 镉含量和镉积累量在两系的低积累材料间无明显差异。筛选镉低积累材料培育镉安全品种将成为解决镉安全威胁的关键。中国生态农业学报. 2013 21(11): 1434-1440.