一、世界干旱、半干旱地区及旱地农业(论文文献综述)
张子豪[1](2021)在《旱地垄沟覆膜体系土壤氮素转化过程特征与氮肥调控》文中研究说明半干旱和干旱地区占黄土高原总土地面积的60%以上,旱作农业对于保障我国粮食安全至关重要。覆膜栽培作为抗旱保墒的耕作措施,目前已经得到大力推广,成为干旱半干旱区粮食增产的重要手段。但随着作物产量的提高和经济效益的扩大,覆膜栽培体系中氮肥大量施用,导致氮肥利用率降低,土壤中硝酸盐大量累积,增加淋失风险造成土壤硝酸盐深层累积与地下水污染。因此研究覆膜栽培体系适宜的氮肥管理措施,对于该体系可持续发展具有重要的意义。本研究从土壤氮素初级转化速率角度出发,定量研究玉米不同生育期以及不同降雨情况下土壤氮素转化过程,理解土壤氮素转化过程与氮去向,尤其氮损失之间的互作关系,并在此基础上探讨氮肥调控的有效措施,为提高覆膜体系氮素利用率,减少氮素损失,维持旱作雨养农业可持续发展提供科学依据。研究结果表明:(1)通过在苗期、拔节期、孕穗期和灌浆期采集表层土样,对其进行室内15N同位素成对标记培养,以及在成熟期进行15N同位素野外原位培养,发现土壤氮素初级矿化速率和自养硝化速率决定了土壤无机氮形态。初级矿化速率、自养硝化速率、净硝化速率在玉米生育期内不同月份之间,均呈现先增高后减小的趋势,土壤水分是其动态变化的关键因素。垄沟覆膜处理比平作不覆膜处理的净硝化速率低,硝态氮固持速率以及DNRA并未有显着性差异,说明相对于平作不覆膜处理,垄沟覆膜处理下的土壤硝态氮产生速率较小。但垄沟覆膜处理土壤硝态氮含量与玉米不同生育期的吸氮量均显着高于不覆膜处理,说明垄沟覆膜体系可能减少了氮素损失,使更多的氮素保留在土壤中,这是垄沟覆膜体系具有的独特的保氮-供氮作用。(2)采集玉米拔节期土壤,设置不同模拟降水事件,以不降水处理为对照,进行室内15N同位素成对标记培养发现随着土壤含水量增加,垄沟覆膜较平作不覆膜土壤的氮素转化速率(初级矿化过程、自养硝化过程)变化程度更平缓。大暴雨事件(100%WHC)中,平作不覆膜处理土壤氮素的初级矿化速率显着增加,更易产生硝态氮,而在极端降雨条件下,可能提高土壤中硝态氮淋溶的风险,且垄沟覆膜处理土壤在降水事件中,硝态氮固持速率更高。这说明垄沟覆膜体系较平作不覆膜体系具有更好的保氮功效,不易受到极端降雨事件的影响。(3)基于不同玉米生育期和不同降水事件下的土壤氮素初级转化特征,结合2015年不同施肥量和施肥方式的产量以及种植前后的土壤硝态氮变化量,以及2016-2020年5年玉米产量分析,建议不仅5月份施肥,6、7、8月按照N/M比例追肥;施肥种类为缓控释肥,施肥方式是垄上施肥,具体施肥量根据种植前土壤硝态氮本底值进行确定。
任爱天[2](2020)在《地膜减量背景下接种丛枝菌根真菌对旱地玉米生产力及土壤有机碳的影响及机理》文中研究说明如何在地膜减量条件下维持旱地玉米生产力,并有助于土壤培肥是目前旱地农业生态系统管理中的关键问题。土壤微生物在农业生态系统中提供了一系列重要的生态服务,尤其是土壤有益微生物-丛枝菌根(AM)真菌。目前在半干旱区地膜覆盖条件下接种外来AM真菌菌种是否能够很好的定殖生长并对作物和土壤产生积极效应仍不清楚。在地膜减量条件下,开展AM真菌的接种对作物产量,土壤有机碳和水分的影响以及AM真菌的多样性的研究很有必要。本文首先采用meta分析方法,综合评估了黄土高原雨养农业区地膜覆盖条件下玉米生产力及土壤水分和有机碳库的变化。其次通过膜草二元覆盖和一膜两年用耕作实践降低地膜覆盖量的同时接种AM真菌,研究不同农业管理措施对土壤水分、易变有机碳组分、玉米产量和本地自然发生的AM真菌群落的影响。主要结果如下:(一)地膜覆盖条件下玉米生产力及土壤水分平衡和有机碳库的meta分析1.在年平均降水量250-400 mm、400-500 mm、500-600 mm和>600 mm区域中,地膜覆盖下产量和水分利用效率(WUE)分别提高了142和190%、38.6和35.5%、33.9和32.2%、22.4和30.8%。在年平均降水量240-400 mm时,地膜覆盖促进作用最显着。此外,与半膜覆盖相比,全膜覆盖显着的提高了玉米产量和WUE。施氮水平低于125、125-215和大于215 kg ha-1时,产量和WUE分别增加了47.8%和45.9%、50.2%和46.8%、47.1%和58.2%。地膜覆盖影响着玉米生长季和休耕季土壤的水分动态,但它没有破坏土壤水分的年际平衡。2.全膜覆盖增加了对玉米地土壤轻组有机碳(LFOC)、颗粒碳(POC)和总有机碳(TOC)消耗。LFOC、POC和TOC的效应值分别为0.92(0.90-0.94),0.96(0.96-0.97)和0.98(0.98-0.99)。说明地膜覆盖对易变有机碳有显着的负作用,而对易氧化有机碳(EOC)和微生物生物量碳(MBC)没有显着的影响。(二)玉米产量、土壤水分、土壤有机碳组分和AM真菌群落对不同农业管理措施的响应3.在第二个生长季,膜草二元覆盖试验(地膜用量是全膜覆盖的2/3)和一膜两年用试验(免耕不更换地膜,地膜用量是全膜覆盖的1/2)的地膜覆盖处理较不覆膜处理均显着的增加了玉米播前0-60 cm土层的储水量(SWS)。其中接种AM真菌后促进效应更显着。收获时,其0-20 cm土层的SWS也显着的增加。其中在一膜两年用试验中接种AM真菌对土壤水分影响效果较为明显。在60-120cm的土层,平地AM真菌接种处理土壤SWS最高,较其他处理平均SWS增加了13.1-20.1%。4.第二个生长季,膜草二元覆盖试验和一膜两年用试验中地膜覆盖处理均显着增加了玉米的叶面积比。此外,膜草二元覆盖和一膜两年用试验的地膜覆盖处理较平地不覆膜种植均显着的增加了玉米穗长,穗直径,千粒重和降低了秃顶长度,进而增加了玉米的产量和水分利用效率。在第二个生长季,一膜两年用试验中地膜覆盖接种AM真菌增加了玉米穗长,同时显着的增加了玉米产量,水分利用效率和生物量。5.膜草二元覆盖试验中,各处理间的TOC含量没有显着的差异,但是不稳定有机碳的变化与生长年限和处理方式有关。秸秆覆盖和AM真菌接种在第一个生长季LFOC含量较对照提高了5.57-15.1%,第二个生长季提高了8.46-15.6%。此外,在2016年,秸秆覆盖处理土壤POC的含量较对照和不覆盖秸秆处理增加了3.80-5.82%;秸秆覆盖结合AM真菌接种处理POC的含量较其他处理增加了10.5-12.4%。2017年秸秆覆盖处理土壤POC的含量较对照和不覆盖秸秆处理增加了9.19-20.4%;秸秆覆盖结合AM真菌接种处理POC的含量较其他处理增加了13.0-23.7%。土壤表层硝态氮(NO3--N)和氨氮(NH4+-N)含量不受秸秆覆盖和接种AM真菌的影响。但是AM真菌接种显着的降低了第二个生长季土壤总氮(TN)和速效磷(AP)含量。接种AM真菌显着的增加了根外菌丝长度(EMH,18.4-29.8%)和球囊霉素相关的土壤蛋白(GRSP)的含量。LFOC和POC均随GRSP和EMH的增加而显着增加。此外,EMH和菌根侵染率显着的增加了玉米对N和P的吸收。6.全膜覆盖下的田间试验土壤有机碳含量的变化与meta分析的结果一致。全膜覆盖较不覆盖处理显着降低了POC和LFOC的水平。但是在一膜两年用条件下,土壤不稳定有机碳含量有所增加,接种AM真菌后增加效果更显着。接种AM真菌后LFOC含量较不接种处理增加了12.9-35.5%;POC含量增加了6.44-22.3%。同时,接种AM真菌后,地上部N浓度较不接种处理提高了9.21%。与常规翻耕相比,免耕条件下AM真菌接种后EMH提高了16.9-19.8%。接种F.mosseae后,根际土壤中检测到的F.mosseae相对丰度明显增加。在2017年免耕措施中,平地AM真菌接种处理中F.mosseae的相对丰度高达55.0%,地膜覆盖条件下AM真菌接种处理中为20.8%,而对照中只有1.63%。接种后AM真菌的侵染率也显着增加,表明接种剂在与自然发生的AM真菌竞争中成功定殖玉米根系。菌根侵染率、GRSP和EMH在免耕条件下与EOC、LFOC、POC和地上N浓度显着相关。7.菌根抑制剂可能通过降低EMH、GRSP含量和土壤AM真菌多样性,进而降低不稳定的土壤有机碳含量。较对照处理,苯菌灵的应用显着降低了POC(21.1%)、MBC(8.92%)和LFOC(28.6%)的含量;菌根侵染率、EMH、已提取GRSP(EE-GRSP)和总GRSP(T-GRSP)分别降低了26.0%、49.0%、30.2%和18.3%。菌根的抑制也显着的降低了地上N浓度(38.6%),但显着增加了0-100cm土层中NO3--N和NH4+-N的积累。此外,Glomeraceae在所有处理中(免耕条件下AM真菌的接种试验和苯菌灵抑制试验)占主导地位。8.AM真菌richness和shannon指数不受地膜覆盖和AM真菌接种及其交互作用的影响。但施用苯菌灵显着的降低了AM真菌alpha多样性。地膜覆盖和苯菌灵的施加显着影响AM真菌群落组成,其变化与土壤有机碳组分(LFOC和POC)和土壤N含量密切相关。相关分析表明,接种AM真菌条件下,AM真菌多样性与土壤SOC组分之间没有显着的关系。但在苯菌灵处理下土壤AM真菌的多样性(alpha多样性)与土壤SOC组分呈显着正相关。这些结果表明,在半干旱地区,地膜覆盖增加作物产量的同时,保持了土壤水分的年际平衡,但是降低了土壤易变有机碳组分的含量。地膜减量接种AM真菌可以降低地膜用量的同时提高水分利用效率,维持了SOC的稳定,进而促进了旱地农业生态系统的可持续性。AM真菌的丰度、多样性与不稳定的SOC之间密切的相关性,进一步说明AM真菌在旱地农业生态系统中对作物生产力的提高和SOC的稳定所起的重要作用。同时,AM真菌的接种没有显着的改变本土自然发生的AM真菌群落组成和多样性。因此,AM真菌接种可以作为一种有效的耕作措施来减少旱地农业土壤地膜的残留量的同时增加土壤SOC组分含量,进而提高作物产量和维持农业生态系统的可持续性。
罗崇亮[3](2020)在《东非高原半干旱区垄沟覆盖结构变化对小麦生产力和土壤质量的影响及其机理》文中研究说明半干旱雨养农业区垄沟覆盖栽培系统对提高作物生产力具有显着的促进作用,但生产力经常受系统结构因子的影响,包括垄沟尺寸、覆盖材料、覆盖方式、种植密度和土壤可利用营养元素等。垄沟覆盖栽培系统生产力与结构变化的耦合关系属于农业生态学领域的热点问题,对该问题的探索及机理揭示涉及该系统适应性管理和大面积推广应用的基础科学问题,尤其在东非高原半干旱雨养农业区尚未见报道。本研究于2015-2017年在位于肯尼亚东部半干旱区-Juja开展了四个生长季的大田试验,包含了4个相对独立,但又紧密相关的试验。具体包括:1)不同覆盖材料和覆盖方式下小麦生产力响应规律,水热调控机理和土壤质量变化;2)垄沟覆膜条件下种植密度对小麦异速关系和产量形成的影响;3)不同垄沟尺寸条件下小麦生产力响应规律及水热调控机理;4)垄沟覆盖条件下氮磷施加对小麦生产力响应规律和土壤质量变化。试验采集了气候因子、小麦生长、水分利用、产量形成、土壤储水、土壤温度、土壤养分等土壤质量和作物生态指标。探究了垄沟覆盖条件下小麦生产力与结构变化之间的量化关系,并分析了水分利用效率及土壤养分变化规律,得出如下主要结论:1.不同垄沟覆盖方式下小麦生产力响应规律及水热调控机理。试验包括六个不同垄沟覆盖栽培方式,分别为1)垄上覆黑膜沟内覆秸秆(RFBG),2)垄上覆透明膜沟内覆秸秆(RFtS),3)垄上覆黑膜沟内无覆盖(RFb),4)垄上覆透明膜沟内无覆盖(RFt),5)垄和沟均覆秸秆(RFS)以及6)垄沟无覆盖对照组(CK)。结果表明,RFbS,RFtS,RFb,RFt和RFS在四个生长季的产量较对照分别增加了79-125.4%,75.1-133.7%,59.3-86.3%,46.3-93.6%和35.4-44.1%;而水分利用效率则分别增加了125.7-163.2%,118.6-170.2%,71.6-105.3%,60.5-110.5%和37-54.4%。相比于对照,RFbS和RFtS的经济效益增幅最大,RFb和RFt次之,RFS增幅最低。与对照相比,RFbS,RFtS,RFt,RFb和RFS在四个生长季中均显着提高了土壤水分。RFbS和RFtS土壤水分增加幅度最大,RFb和RFt次之,RFS增加幅度最小。不同垄沟覆盖处理中土壤温度由高到低依次为RFt,RFtS,RFb,RFbS,RF和RFS。与对照相比,覆膜增加了土壤温度,白膜较黑膜增加幅度大;覆盖秸秆则显着降低了土壤温度。在所有垄沟覆盖栽培方式中,垄沟地膜和秸秆二元覆盖对肯尼亚旱作小麦增产增效潜力最大,改善了土壤水热条件,增加了小麦生产力和经济效益。2.不同垄沟覆盖方式下土壤质量变化。与对照相比,RFbS,RFtS和RFS显着增加了耕层(0-30 cm)土壤有机碳(SOC)和全氮(STN)含量;而RFb和RFt则显着降低了土壤有机碳和全氮含量。与RFb和RFt相比,RFbS和RFtS增加了土壤C:N比。在RFbS和RFtS中硝态氮和铵态氮的含量显着高于其他处理。与对照相比RFbS,RFtS和RFS显着增加了土壤pH,降低了土壤容重。RFtS和RFbS显着提升了土壤养分并改善了土壤质量和结构,提高了土壤有机碳含量,有效减缓耕地土壤退化。3.垄沟覆盖条件下小麦产量和水分利用的密度依赖曲线特征及机理。试验设耕作方式和种植密度两组处理。耕作方式设2个处理:1)垄沟覆膜(RFM)和2)传统平作(CK);种植密度设6个处理,播种量分别是60,140,220,300,380和460 kg ha-1。结果表明,小麦个体的繁殖分配和繁殖效率随密度的增加而降低。而在群体水平上,最大产量出现在中密度,但个体繁殖分配较小。通过主成分分析,在密度为220 kg ha-1时,有着较好的群体表现。在RFM耕作方式下,尽管小麦群体产量在中密度之后开始降低,但是群体生物量在密度为300,380和460时并无显着差异。与对照相比,RFM耕作方式在不同密度下均显着增加了小麦个体的繁殖分配和繁殖分配效率。4.不同垄沟尺寸对小麦生产力及土壤水热变化的影响。试验包括垄沟覆膜栽培方式下7个不同的垄沟宽度比,分别是1)40:20(R4F2),2)30:20(R3F2),3)20:20(R2F2),4)30:40(R3F4),5)20:40(R2F4),6)30:60(R3F6)和7)20:60(R2F6),以传统平作无覆盖作为对照组(CK)。结果表明,土壤水分和温度随垄沟比的增加而逐渐降低。与对照相比,R4F2,R3F2,R2F2,R3F4和R2F4的土壤水分显着较高;而R4F2,R3F2和R2F2的土壤温度显着高于对照。垄沟覆膜显着增加了小麦产量和水分利用效率,R2F2增加幅度最大,产量比对照增加了83.8%-90.3%,而水分利用效率增加了103.7%-115.6%。通过非线性拟合,小麦产量,水分利用效率和收获指数的最大值分别出现在垄沟比为1.3-1.38,1.37-1.45和1.45-1.56之间。通过线性拟合,小麦产量和水分利用效率随垄沟带型宽度的增加而降低。因此,R3F2和R2F2垄沟覆膜栽培方式显着改善了土壤水热状况,是提升小麦生产力的最优垄沟比。5.不同垄高对小麦生产力及土壤水热变化的影响。垄沟覆膜栽培方式下设3个垄高梯度,具体包括1)高垄(HR),2)中垄(MR),3)低垄(LR)和4)传统平作无覆盖对照组(CK)。三种垄高处理中的土壤水分和温度均显着高于对照。随着垄高的增加,土壤水分逐渐增加,而土壤温度则逐渐降低。相比于对照,不同垄高处理均显着增加了小麦产量和水分利用效率,中垄增幅最大,分别增加了82.8%-90.3%和103.7-115.6%。中垄显着改善了土壤水热条件,能够较好地为耕地土壤增温保墒,小麦增产效果明显。6.垄沟覆膜条件下氮磷施加对小麦生产力的影响。采用双因素裂区设计,主因子为耕作方式:垄沟均覆盖地膜(RFM)和传统平作无覆盖处理(FP)。副因子为氮和磷肥施加:对照组无化肥添加(CK)、氮添加(N)、磷添加(P)和氮磷添加(NP)。结果发现,耕作方式和氮磷肥添加及其交互作用均对小麦产量,生物量和水分利用效率有显着影响。在垄沟覆膜(RFM)和传统平作(FP)处理中,N、P和NP添加均显着增加了小麦产量,生物量和水分利用效率。对于产量而言,在RFM处理中N,P和NP添加较对照分别增加了75.5-80.4%,69.3-90.6%和116.4-129.6%;在FP组中,N、P和NP添加较对照分别增加了76.5-135.3%,100-126.3%和119.3-169.5%。对于水分利用效率,在RFM处理中N、P和NP添加较对照分别增加了97.8-101.4%,94.1-114.5%和155.5-181.3%;而在FP组中,N、P和NP添加较对照分别增加了108.1-187%,137.5-179.2%和208.6-261.3%。氮磷显着增加了小麦产量,生物量和水分利用效率。7.垄沟覆盖条件下氮磷施加对土壤质量的影响。结果表明,N添加显着降低了土壤C-CO2释放,而P添加则显着增加了土壤C-CO2释放,NP添加则对土壤C-CO2释放无显着影响。N添加增加了土壤可溶性有机碳和速效氮含量,导致土壤酸化,降低土壤微生物生物量和酶活性,从而降低有机质的分解;而P添加增加了土壤可溶性碳和速效磷含量,提高了分解纤维素、氨基葡萄糖、多胺及木质素的酶活性,降低了酸性磷酸酶活性,并最终加速了土壤有机质的矿化。相比于传统平作(FP),垄沟覆膜(RFM)显着增加了土壤可溶性碳,微生物生物量和酶活性,进而加速了土壤C-CO2释放。综上所述,垄沟覆盖系统结构变化导致旱地小麦农田生产力发生改变,土壤质量和土壤墒情也随之改变,从而影响农田生态系统的服务功能和可持续发展。本研究立足生态系统结构与功能关系理论,揭示了垄沟尺寸、覆盖方式、植物种群密度和氮磷添加等对小麦产量、水分利用和土壤质量的影响规律。总结得出,垄沟地膜和秸秆二元覆盖、小麦种植密度为220 kg ha-1、垄沟比为1-1.5、垄沟单元尺寸为40 cm、垄高为15 cm和合理的氮磷肥配施是东非高原半干旱地区最优的垄沟结构配置,对农田生产力和土壤质量具有双重促进作用,为应对全球气候变化和粮食安全提供了理论依据和科学支撑。
姚丽君[4](2020)在《旱作区作物生产与土壤营养、细菌微生物分布的研究》文中研究指明在和林格尔县旱作地区,通过选择引进优良的节水型农作物类型及品种,采用有效的旱作栽培技术,以及对土壤肥力、土壤酶活性和土壤细菌多样性、丰富度进行测定及分析,对土壤肥力和土壤酶活性与细菌群落间的相关性做比较分析,初步形成旱作可持续农业生产的技术体系,为解决农业生产和环境可持续协调发展矛盾的提供有效的理论和技术支撑。试验结果如下:1.玉米品种吉农大889产量最高(11,447.85kg/hm2)、以两块样地的谷子品种产量平均值计算,华优谷9号产量最高(在2号样地的产量为6993.9kg/hm2、在7号样地的产量为8217.7kg/hm2)及各农艺性状较好,适宜在和林格尔县干旱地区推广种植。2.该地区秋季土壤有机质含量为2.38~6.58g/kg,土壤速效磷含量0.5~6.49mg/kg,速效钾含量为109.13~144.42mg/kg,肥力水平从整体来看处于中等偏低水平,土壤有机质、氮和磷较缺乏。3.不同季节的土壤酶活性对比发现,春季土壤过氧化氢酶活性、土壤蛋白酶活性和土壤碱性磷酸酶活性均显着高于秋季,而秋季土壤脲酶活性显着高于春季。4.不同季节土壤细菌群落多样性指数和OUT 比较发现,土壤细菌在秋季多样性和丰富度更高,变形菌门在春、秋季细菌菌门中占比最大,达31.0%~63.3%,为春、秋季的优势菌门。5.土壤养分与细菌群落的相关性研究表明,PH的增加会抑制土壤细菌的相对丰度。土壤微生物量氮、土壤碱性磷酸酶和土壤脲酶活性的增加显着提高土壤细菌的相对丰度。
李博灵[5](2020)在《山仑与旱地农业和节水农业研究探析(1950-2017)》文中认为提高粮食产量,是解决黄土高原农村贫困和治理水土流失问题的物质基础,重视黄土高原半干旱地区的农业研究,能促进黄土高原的水土保持并取得较好的经济效益。山仑自1954年以来,扎根黄土高原,六十余年致力于黄土高原半干旱地区的农业研究,成功实现用科学技术改变农民广种薄收的困境,同时达成水土保持的双重目标。山仑既是我国最早倡导现代旱地农业研究和促进节水农业研究的专家之一,同时也是作物生理学家和作物栽培学家。他将植物生理与农业研究相结合,开拓了旱地农业研究中的生理生态新领域,为黄土高原旱地农业增产和水土流失综合治理提供新思路;对干旱逆境成苗的生理机制进行探究论证,研制出新型抗旱剂;证明有限水分亏缺对作物的补偿效应,为节水农业的发展提供理论依据。由于以上在农学研究领域的诸多重要科学贡献,山仑在1995年当选为中国工程院院士,在2001年获得何梁何利科学与技术进步奖。本文基于翔实的史料,运用历史唯物主义史观,概述山仑的农学研究生涯,着重论述山仑在旱地农业和节水农业研究中取得的理论和实践成就,从一位杰出科学家一生兴农的视角展现新中国黄土高原农业发展、水土保持取得卓着成就的壮阔图景,以期为新时代我国旱地农业研究和节水农业研究提供些许历史借鉴。
张艳[6](2020)在《沟垄集雨种植方式下施肥梯度对土壤环境和玉米生长的影响》文中研究指明水资源短缺和土壤肥力低下是限制黄土高原半干旱地区作物生产的两大关键因素。沟垄集雨种植技术是改善旱作农业区土壤水分状况,维持作物稳产的有效方法之一。为了探索沟垄集雨种植方式下施肥梯度对土壤环境及玉米生长的影响,以完善沟垄集雨种植技术在旱作农业区的应用,挖掘其在旱区的增产潜力,本研究在宁夏彭阳县(典型半干旱区)进行了连续5年的大田肥力梯度试验。试验设置沟垄集雨(R)和传统平作(T)两种种植方式,4个施肥水平处理:高肥(H)、中肥(M)、低肥(L)和无肥(N),主要研究结果如下:1、施肥梯度对土壤水分的影响(1)在同一施肥水平下,沟垄集雨种植处理可显着提高土壤含水量(SWC)和耗水量(ET),显着降低播种期~开花期(VT)阶段的耗水强度和作物耗水系数(WUC)。与对应的传统平作处理相比,沟垄集雨种植处理的SWC分别平均提高5.8%(H)、6.1%(M)、6.3%(L)和6.4%(N);ET平均提高1.7%(H)、1.1%(M)、3.1%(L)和1.8%(N);播种期~VT阶段的耗水强度平均降低27.9%(H)、39.6%(M)、29.2%(L)和39.4%(N);WUC平均降低17.3%(H)、20.1%(M)、19.5%(L)和24.6%(N)。(2)在沟垄集雨植方式下,随着施肥量的增加,SWC和WUC显着降低。与无肥(RN)处理相比,施肥处理的SWC分别平均降低15.9%(RH)、13.3%(RM)和10.5%(RL);WUC平均165.9%(RH)、179.8%(RM)和171.1%(RL)。ET、玉米水分敏感期(V8~R3)的耗水强度和土壤水利用率(SP)均随着施肥量的增加呈现上升趋势。与RN处理相比,施肥处理的ET分别平均提高6.5%(RH)、5.4%(RM)和3.6%(RL),玉米水分敏感期(V8~R3)的耗水强度分别显着提高20.4%(RH)、20.2%(RM)和16.2%(RL),SP分别显着提高37.6%(RH)、39.1%(RM)和36.6%(RL)。2、施肥梯度对玉米生长的影响(1)与对应传统平作处理相比,沟垄集雨种植处理可有效的促进玉米的生长,显着提高玉米株高、茎粗、叶面积、单株干物质、穗粒数和百粒重,从而显着提高玉米籽粒产量和生物产量。在两种种植方式下,玉米的穗长、穗粒数、百粒重和生物产量与施肥量之间均表现为显着的抛物线型关系。(2)与对应T处理相比,R处理的玉米籽粒产量分别提高11.9%(H)、12.8%(M)、14.0%(L)和15.1%(N),WUE分别提高9.0%(H)、10.3%(M)、10.2%(L)和13.5%(N),RUE分别提高11.5%(H)、13.9%(M)、15.0%(L)和15.3%(N)。在沟垄集雨植方式下,与RN相比,RH、RM和RL的籽粒产量显着提高49.5%、51.5%和49.8%;WUE分别提高45.5%、48.2%和47.6%;RUE分别提高49.5%、51.8%和50.1%。(3)生育期降雨量、施肥量对玉米产量、WUE和RUE均有极显着的影响,施肥效果大于水分效应。通过对回归方程求导估算,在沟垄集雨种植系统中,玉米产量获得最大值(13689.1 ha-1)时的N:P施用量为265.0:132.5 kg ha-1,较传统平作适宜施肥量(320.0:160 kg ha-1)减少20.8%。当WUE达到最大值30.0 kg mm-1 ha-1时,沟垄集雨种植方式的施肥量为420.0:210 kg ha-1,较传统平作的最适施肥量提高11.9%,而WUE最大值提高17.5%。3、施肥梯度对植株养分吸收及肥料利用效率的影响(1)与传统平作相比,沟垄集雨种植玉米氮素积累量分别提高15.7%(H)、21.9%(M)、21.4%(L)和31.1%(N),磷素积累量分别提高41.5%(H)、19.1%(M)、18.2%(L)和16.7%(N)。在沟垄集雨植方式下,随着施肥量的增加植株氮磷素累积量随之提高。与RN相比,RH、RM和RL处理的氮素累积量分别提高66.5%、66.8%和60.5%,磷素累积量分别提高66.2%、62.6%和55.7%。(2)与传统平作相比,沟垄集雨种植的氮肥利用效率、氮肥生理利用效率和氮肥指数分别提高10.7%(H)、4.5%(M)和4.9%(L),磷肥利用效率、磷肥生理利用效率和磷肥指数分别提高23.5%(H)、4.5%(M)和7.2%(L);氮磷肥利用效率和生理利用效率均随着施肥量的增加呈显着的下降趋势,氮磷素的收获指数则呈先增加后下降趋势。(3)与传统平作相比,沟垄集雨种植处理0~40 cm土层土壤中有机质、硝态氮和有效磷含量分别平均提高1.0%、13.1%和7.5%;有机质、硝态氮和有效磷含量均随着施肥量的增加而增加。4、施肥梯度对土壤温室气体排放的影响(1)连续3年的试验结果表明,N2O累积排放量随施肥量呈线性增加。与传统平作相比,沟垄集雨种植方式的N2O累积排放量分别降低8.7%(H)、9.5%(M)、9.3%(L)和-2.7%(N)。相关性分析表明,沟垄集雨种植系统的土壤含水量和硝态氮含量与N2O排放通量显着正相关。通径分析结果表明,SWC是沟垄集雨种植系统N2O排放的主要决策变量。沟垄集雨种植方式可通过提高土壤含水量和温度,促进玉米的生长,减少土壤中硝态氮的含量,进而降低生育期N2O累积排放量。(2)与传统平作相比,沟垄集雨种植方式生育期CH4累积排放量分别降低12.3%(H)、9.9%(M)、12.3%(L)和-10.9%(N)。在沟垄集雨种植方式下,施肥处理CH4累积排放量较不施肥处理分别降低37.9%(H)、33.4%(M)和24.5%(L)。CH4的累积排放量随施肥量呈线性增加(R:R2=0.793,P<0.0001;T:R2=0.220,P=0.124)。SWC是沟垄集雨种植系统CH4排放的主要决策变量。(3)与传统平作相比,沟垄集雨种植处理的全球变暖潜势(GWP)分别降低7.7%(H)、7.8%(M)和9.0%(L),温室气体强度(GHGI)分别下降了34.4%(H)、26.9%(M)和43.7%(L)。随着施肥量的增加,GWP呈线性增加,当N:P施用量为200:100 kg ha–1时,沟垄集雨种植系统的GHGI最低,较传统平均降低35.9%。5、施肥梯度对土壤微生物群落多样性的影响(1)在沟垄集雨系统下连续施用不同量的氮磷肥后,土壤养分(AP、SOC、TN、NO3-N、DOC、DON)和水分(SWC)的变化显着影响了细菌群落Actinobacteria、Proteobacteria、Gemmatimonadetes、Latescibacteria、Firmicutes、Bacteroidetes和Acidobacteria_Gp17和真菌群落Ascomycota、Fusarium、Zygomycota、Basidiomycota、Glomeromycota和Chytridiomycota的相对丰度。与传统平作相比,细菌门Acidobacteria、Verrucomicrobia、Latescibacteria、Chloroflexi、Candidatus Saccharibacteria和Euryarchaeota相对丰度显着提高,真菌门Basidiomycota、Chytridiomycota、Glomeromycota、Glomeromycota的相对丰度显着降低。(2)与传统平作相比,沟垄集雨处理的丰富度指数(ACE和Chao1)和多样性指数(Shannon-Wiener和Simpson)无显着差异;随着施肥量的增加,土壤微生物OTU数量、丰富度和多样性均降低。(3)N:P配施量的提高可能对土壤中的养分循环产生负面影响,并增加已知致病性状的细菌属Pseudomonas、Streptomyces、Bacillus和真菌属Fusarium的丰度,增加了玉米染病的风险,并降低了植物的生产力。综上所述,沟垄集雨种植系统中,N∶P的施用量为200∶100至265∶132.5 kg ha–1有助于可持续的高谷物生产和低环境污染,并具有较高的产量(13458.7~13689.1 kg ha–1)和WUE(27.8~30.0 kg mm–1 ha–1)水平和较低的GWP和GHGI值(0.117~0.121kg CO2-eq kg–1)。
韩志伟[7](2020)在《西宁地区旱地造林节水措施对土壤含水量及苗木生长的影响》文中进行了进一步梳理本文以西宁地区常见旱地造林树种油松、文冠果、小叶杨、青杨雄株为研究对象,采用盆栽试验和旱地造林相结合方式,开展了不同节水措施下的土壤含水量及苗木生长变化研究,通过单因素对比试验和隶属函数法分析总结出不同节水措施对土壤含水量及苗木生长变化的影响,筛选出不同苗木最佳旱作造林配套措施。主要结论如下:1.盆栽试验中土壤含水量与干旱天数成线性相关,相关系数在0.9以上,保水剂10g处理对土壤含水量影响最好。保水剂对土壤含水量的调节作用有一定局限性,干旱胁迫前期发挥保水性较好,促进苗木生长;后期超过其保水性能效果不够理想,保水剂与其他节水措施配套使用效果更好。2.不同节水措施对土壤及苗木的影响为整地方式>覆盖方式>保水剂处理。其中整地、覆盖和保水剂处理分别从增加集雨面积,减少土壤地表水分蒸发,干旱胁迫下发挥一定程度保水性能,提高苗木抗性等方面对土壤和苗木产生影响。开展节水措施处理与对照相比能够提高苗木成活率,促进生物量积累,使得叶水势维持在较高水平,促进株高、地径等的生长,对侧枝及侧根的影响则较为复杂,不同苗木由于生物学特性不同表现有所差异。3.4种苗木最佳综合配套节水措施:油松、文冠果、小叶杨开展汇集径流整地、采用集水托盘覆盖和40g保水剂处理效果最好;青杨雄株开展汇集径流整地、采用地膜覆盖和40g保水剂处理效果最好。
张旭东[8](2019)在《覆膜种植和施肥对半干旱地区资源高效利用及玉米生产持续性的影响机制》文中研究表明黄土高原是典型的半干旱地区,也是我国重要的粮食产区。一直以来,有限和高变异的降水威胁着该地区作物生产的持续性,常常导致粮食产量下降,甚至生产失败。同时,该地区春秋季的低温和养分管理不科学也限制着作物的生长和发育,进一步加剧了干旱对农田生产的胁迫。人口压力、社会发展及生态环境安全对我国粮食生产高效可持续的需要日趋迫切,如何促进半干旱地区水、热、光、养生产资源协同高效利用,实现农田的持续生产是黄土高原地区旱作农业面临的重要研究问题。针对黄土高原地区有效水分、热量和养分因素对农田生产的共同限制性及其驱动的作物生产力不确定性,本研究于2014-2017年在宁夏南部山区开展了连续4年大田试验。研究设置:1)三种不同覆膜种植方式(沟垄全覆膜RFF、沟垄半覆膜RFH和平作半覆膜FH,以平作不覆膜FN为对照),和2)沟垄全覆膜种植RFF和沟垄半覆膜种植RFH下5个施肥水平(N 0+P2O5 0 kg ha-1,CK;N 117+P2O5 59 kg ha-1,L;N 173+P2O587 kg ha-1,M;N 229+P2O5 115 kg ha-1,H;N 285+P2O5 143 kg ha-1,SH)两项大田试验,分析了覆膜种植方式和施肥量对土壤温度和水分、玉米生长发育和光合特性、植株养分含量和吸收量、籽粒产量和水肥利用效率以及经济效益的影响,探讨了覆膜种植提高水、热、光、养资源协同利用的土壤水温驱动机制和施肥量对覆膜种植水、养资源利用和生产力可持续的影响机制。研究可为了解作物水热生理响应、作物建模、完善覆膜种植技术、农业区划和水肥优化匹配管理提供科学依据。主要研究结果和结论如下:(1)覆膜种植驱动的土壤热响应特征和玉米的生长发育覆膜种植提高了10 cm处土壤温度,RFF、RFH和FH玉米生育期日平均温度较对照FN分别提高了2.9℃、1.9℃和FH 1.5℃。随玉米生长覆膜种植增温幅度呈降低趋势,在苗期、营养生长期和生殖生长期分别提高2.4℃、2.3℃和1.8℃。覆膜种植在夜间(20:00-08:00)的保温效果强于白天(08:00-20:00)的升温效果,引起昼夜温差降低0.7-1.3℃,缓和了土壤温度的骤变,以RFF最强,FH次之,RFH最弱。统计土壤温度和气温数据,分析发现覆膜种植在低气温区间5-10℃表现最强的增温能力,增温幅度达2.5℃,同时提高了土壤温度在20-25℃区间的分布频次,降低了在5-20℃区间的分布频次,改善了玉米生长土壤热环境。覆膜种植通过提高土壤温度加速了玉米的生长发育,缩短了其生育期2-17天,并使出苗(VE)、拔节(V6)和吐丝(R1)分别提前2.5-6天、4-10天和4-13天,提前和缩短能力依次为RFF>FH>RFH。覆膜种植缩短了玉米营养生长期(8-13天),但相改善了生殖生长期,其中RFF缩短3.5天,FH缩短2天,RFH延长2天。(2)覆膜种植驱动玉米高效光合的土壤水分时空动态变化策略覆膜种植显着改善了土壤水分状况,驱动了高效的水分利用策略—土壤时空湿干交替行为。时间角度,覆膜种植土壤在播后0-50天、50-130天和130-160天较不覆膜种植分别呈相对湿润、干燥和湿润的交替变化趋势;空间角度,覆膜种植于播后50-130天在0-20 cm、20-120 cm和120-200 cm土层较不覆膜种植分别呈现土壤相对湿润、干燥和湿润的交替变化趋势。相对于半覆膜RFH(中湿-微干-微湿)和FH(微湿-强干-微干),全覆膜RFF随玉米生长土壤呈强湿(土壤含水量SWC提高0-2.0%)-中干(SWC降低0.4-1.5%)-微湿(SWC提高0-0.9%)变化趋势,表现更强的水分平衡能力。虽然覆膜种植降低了水分敏感期土壤平均湿度,但驱动了水分定向运动与作物生长生理相匹配,维持了作物水分敏感期关键的浅层土壤水分,显着提高了玉米净光合速率12.4-52.9%、蒸腾速率12.6-59.2%、气孔导度17.9-120.5%,以及叶面积生长和干物质累积。(3)覆膜种植对水、热、光、养资源的协同利用机制和玉米生产力的影响覆膜种植改善了水分耗散结构,提高了作物捕获热、光、养资源的总量,光合有效辐射截获量提高6.3-11.8%、土壤有效积温增加129-389℃d,氮吸收量提高8.8-21.7%,资源捕获能力以RFF最强,RFH和FH次之。覆膜种植通过驱动积极的土壤热响应为玉米营造优良的生长热环境,在提高水分有效性的基础上进一步驱动了高效的水分利用策略,提高了土壤水分与作物需水匹配度。受热效应影响覆膜种植缩短了玉米的营养生长期但维持(甚至延长)了相当的生殖生长期,改善了玉米物候,促进了水、热、光、养资源向玉米生殖生长中心富集,驱动半干旱研究地区资源的获取和优化配置,以及资源转化为生物材料(尤其是籽粒)的过程。与RFH、FH和FN相比,RFF籽粒产量分别提高24.6%、20.4%和42.7%;水分利用效率(WUEGY)分别提高24.0%、21.7%和42.5%;热量利用效率(TUEGY)分别提高15.0%、12.0和20.2%;光能利用效率(RUEGY)分别提高19.7%、15.6%和34.8%;养分利用效率(NUE)分别提高17.4%、12.7%和26.5%;经济收益分别提高69.0%、50.0%和1.5倍。(4)RFF和RFH覆膜种植下施肥量对玉米生长发育和水肥吸收的影响RFF较RFH加速了玉米生长,玉米生育期平均缩短17天。两种种植方式下,施肥延长了玉米生育期(主要是生殖生长期),在L、M、H和SH下分别延长了9天、11天、14天和15天,同时显着改善了玉米光合作用,促进了玉米株高、叶面积生长和干物质,但超过H水平后再提高施肥量则不再显着改善。施肥主导了年际间的光合特性差异,可能使限制玉米光合作用的因素逐渐由气孔导度因素向气孔密度和质量因素转移。四年平均,RFF玉米生育期蒸散量(ET)较RFH平均提高8 mm,低于在休闲期蓄墒量增加值15.7 mm,表现相对高的水分平衡能力。施肥显着增强了玉米对水分的吸收,随施肥水平提高ET平均由CK水平的433.3 mm逐渐提高到最高H水平的479.0mm,较生育期平均降水404.8 mm高出28.5-74.2mm。然而,休闲期土壤蓄水量仅32.9-51.2 mm,难以平衡ET和降水之间的差异,导致水分失衡,土壤含水量逐渐下降,并随着施肥的增加而加剧。与RFH相比,RFF植株氮磷吸收总量显着提高而养分含量呈降低趋势,平均降幅为氮9.8%和磷6.9%,但均降幅随施肥水平提高逐渐减小。施肥显着改善了RFF和RFH下植株氮磷养分的含量并提高了氮收总量1.0-2.4倍,磷吸收量0.6-1.3倍,在SH施肥水平达最高,但与H水平无显着差异。提高施肥量会逐渐降低氮磷收获指数。(5)RFF和RFH覆膜种植下不同施肥量玉米产量、水肥利用效率、水肥优化匹配、水分亏缺预警和经济效益RFF较RFH显着提高了玉米籽粒产量21.8-43.9%和WUEGY 21.6-42.4%,且随施肥水平提高增幅呈先升高后降低趋势。随施肥水平提高,玉米籽粒产量呈增加趋势,拟合发现RFF模式下于N 226.8+P2O5 113.4 kg ha-1达到最高值8741.3 kg ha-1,RFH模式下于N 295.7+P2O5 147.9 kg ha-1达到最高值6931.9 kg ha-1。因此,RFF较RFH呈现“减肥(幅度:N 68.9+P2O5 34.5 kg ha-1)、增产(幅度1782.4 kg ha-1,25.7%)”效应,表明了种植方式的高效性。WUEGY与产量表现类似的趋势,并表现明显“减肥、高效”效应。RFF较RFH氮的利用效率(NUE)、吸收效率(NUPE)、生产效率(NPE)和肥料利用率(FUR)分别提高24.8%、13.4%、33.4%和8.0%,磷的分别提高5.2%、27.8%、33.7%和32.2%。随施肥水平提高RFF和RFH对养分的利用效率呈下降趋势,至H和SH水平大幅降至低水平;肥料利用率和肥料产量贡献率呈先升高后降低水平,在M和H水平达最高,表明了M至H施肥水平养分策略的可推荐性。ET与施肥量、籽粒产量、WUEGY和播前底墒(SWSS)均显着正相关,但是施肥量与SWSS显着负相关,表明协调施肥量与SWSS获得合理的ET有利于水分的可持续利用和作物的可持续生产力。虽然在较高的施肥水平(H或SH)能够获得最高的产量和水肥利用效率,由区域降水决定的土壤水分平衡能力要求施肥必须与之匹配。随施肥量提高年土壤水分平衡由盈余逐渐转为亏缺,RFF和RFH分别在N 180.9+P2O590.5 kg ha-1和N 121.0+P2O5 60.5 kg ha-1获得水分平衡临界点,并可分别实现各自模式产量潜力值的97.7%和78.3%。此外,为保证水分可持续利用和玉米可持续生产,还需要在关键时期保证有效水分供应,RFF播前底墒、播前底墒+播后30天降水、播前底墒+播后60天降水、播前底墒+播后90天降水的亏缺阈值分别为441.1 mm、488.3mm、558.8.3 mm、624.3 mm;RFH以上四个时期的水分亏缺阈值分别为367.3mm、426.1 mm、505.3 mm、564.1 mm,有效水分低于预警阈值需要进行一定程度的补灌措施,以避免玉米生长受限、甚至生产失败。虽然RFF(较RFH)和施肥(较不施肥)增加了生产投入,但会更大幅度提高产出价值,因此表现更高的净收入。但是,在覆膜种植下,农田水肥应得到谨慎管理,水肥不匹配会降低经济效益,甚至导致严重经济亏损。在RFF种植条件下,与区域降水相匹配的水分平衡施肥量N 180.9+P2O5 90.5 kg ha-1与经济效益达最高的施肥量N 206.3+P2O5 103.2 kg ha-1较接近,也从经济效益的角度证明了平衡施肥具有可观的经济效益特征,可作为推荐施肥。综合考虑,RFF较RFH可以在更高施肥量下维持基于当地降雨的土壤水分平衡,并表现可持续的水肥耦合增产、增效、增收效果,因此推荐RFF+N 180.9+P2O5 90.5 kg ha-1作为黄土高原半干旱区高效种植管理方案,并关注播种0-90天内有效水分量。更长期(>4年)的高效管理方案或覆膜种植与其它农艺措施结合的水、热、养管理需建立在土壤质量研究证据和农田生产设施改善的基础上。
吕广超[9](2019)在《根源信号调控下旱地小麦产量形成与异速生长关系研究》文中指出非水力根源信号(Non-hydraulic root-sourced signal,nHRS)是迄今为止唯一被认定的作物对干旱胁迫的积极主动响应,对旱地小麦的水分利用、个体大小、能量分配和产量形成起到关键调控作用,但其进化规律和调控机制仍不清楚。本文以异速生长理论和根冠通讯理论为基础,选取不同倍体(2n、4n和6n)和不同驯化程度(原始小麦和现代小麦)小麦为试验材料,采用盆栽试验和大田实验相结合的方法,通过设置不同水分梯度、不同种植密度等处理方法,测定了小麦生长、气体交换参数、生物量分配、产量形成因子和相关生理生化指标,分析和比较了不同小麦材料根源信号调控下产量形成和异速生长关系特征及差异,以及不同密度调控下的特征及差异,探究非水力根源信号调控下旱地小麦产量形成机制,主要得到如下结果:1.非水力根源信号调控下不同倍体小麦籽粒产量表现采用盆栽分根交替供水的方法诱导根源信号并测定产量指标,采用不同基因型小麦材料做试材。数据表明,与充分供水组(CK,田间持水量的80%)相比,处理组植株叶片气孔导度显着下降,叶片脱落酸(ABA)含量显着上升,但叶片相对含水量未显着下降,从而判定非水力根源信号出现。在充分供水条件下,二倍体小麦MO1和MO4、四倍体DM31和DM22、六倍体HST、DX24、L8139和L8275的籽粒产量分别为1.45、1.15、2.74、2.93、3.58、3.34、3.27和3.03 g/plant,在根源信号调控下上述品种小麦的籽粒产量分别为0.78、0.81、2.03、2.19、2.35、2.48、2.23和2.17 g/plant。小麦产量主要维持在65-75%之间。结果表明,非水力根源信号调控下二倍体的产量保持率较低,四倍体和六倍体的保持率较高;随着倍体增加,单株产量逐渐增加。2.非水力根源调控下不同倍体小麦生长、水分利用和产量形成特征在非水力根源信号的调控下,不同基因型小麦的株高和叶面积均呈下降的趋势。不同基因型小麦的比叶面积和根冠比变化不同,原始小麦的比叶面积变化不显着,现代小麦的比叶面积显着下降,MO1的根冠比显着降低,其他基因小麦根冠比没有发生显着变化。不同基因型小麦的产量和生物量均呈下降的趋势,其中二倍体小麦产量和总生物量降幅较大。在非水力根源信号的调控下,不同基因型小麦的收获指数变化不同,DM22和HST的收获指数未发生显着变化,其他基因型小麦的收获指数显着降低。不同基因型小麦在根源信号的调控下,水分利用效率均呈增加的趋势。结果表明,在非水力根源信号调控下,各基因型小麦的株高、叶面积、生物量等均显着下降,二倍体小麦下降的幅度最大,水分利用效率均显着增加。3.非水力根源信号调控下现代小麦和原始小麦生物量分配的异速生长关系原始小麦(穗轴易断裂,不易脱粒)和现代小麦(穗轴坚硬,易脱粒)各器官生物量和地上生物量均成显着的幂指数函数关系(P<0.001)。在非水力根源信号的调控下,原始小麦的R-V指数α由1.420显着增加到1.812;穗的异速生长指数由1.232显着增加至1.398,并且显着大于1;叶片的异速生长指数没有发生显着变化;茎的异速生长指数α由1.141显着减小到0.957,并且显着小于1;现代小麦的R-V指数α、穗、叶片和茎的异速生长指数均未发生显着变化。结果表明,在非水力根源信号调控下,原始小麦大个体的繁殖效率大于小个体;现代小麦的则呈等速生长,繁殖效率不变。原始小麦的茎异速生长指数显着减小;而现代小麦的茎异速生长指数没有发生显着变化。原始小麦是通过茎的变化来调控繁殖分配,而现代小麦则通过稳定的营养体生物量分配来维持稳定的产量产出。原始小麦和现代小麦各器官生物量和总生物量均成显着的幂指数函数关系(P<0.001)。在非水力根源信号的调控下,原始小麦穗的异速生长指数由0.945显着增加到1.048;叶片的异速生长指数未发生显着变化,且均为指数大于1的异速生长关系;根系的异速生长指数由0.952显着增加到1.159;原始小麦根系与叶片的异速生长指数由0.779显着增加到0.968;现代小麦穗、叶片和根系与总生物量、根系与叶片的异速生长指数未发生显着变化。结果表明,在非水力根源信号的调控下,随着个体的增加,原始小麦向根生物量分配的比例要大于向叶片分配的;现代小麦的根与总生物量和叶片的异速生长关系均未发生改变。原始小麦茎与总生物量的异速生长指数显着降低,即大个体向茎的生物量分配减小,小个体向茎的生物量分配增加;而现代小麦则没有发生变化。原始小麦是通过根和叶以及茎异速生长关系的变化来调控繁殖分配,而现代小麦则通过稳定的营养体生物量分配来维持稳定的产量产出。4.非水力根源信号调控下原始小麦和现代小麦主要生长表型与个体大小的异速生长关系原始小麦和现代小麦各表型和地上生物量均成显着的幂指数函数关系(P<0.001)。在非水力根源信号的调控下,原始小麦叶面积的异速生长指数由1.007显着增加到1.382,由等速生长变为异速生长;株高的异速生长指数由0.585显着降低到0.423;比叶面积异速生长指数由-0.806显着增加到0.532;穗与叶面积的异速生长指数由1.33显着降低到1.069;现代小麦叶面积、比叶面积与地上生物量和叶面积与穗的异速生长指数均未发生显着变化,株高与地上生物量没有显着的异速生长关系。结果表明,原始小麦大个体通过增加叶面积和株高方面的生物量投入来提高个体的竞争能力以获取更多的资源,而现代小麦的表型指标异速生长指数没有发生显着变化,保证了其稳定的生长模式。5.不同密度条件下原始小麦和现代小麦的异速生长关系特征(大田试验)原始小麦和现代小麦各器官生物量和地上生物量均成显着的幂指数函数关系(P<0.001)。与低密度相比,高密度条件下原始小麦的叶片异速生长指数显着降低,由1.082降到0.962;现代小麦的变化趋势与原始小麦的相同,由1.177显着降低到0.903。原始小麦茎的异速生长指数在低密度条件下为1.077,显着大于高密度条件下的1.008;现代小麦在低密度条件下茎的异速生长指数为1.088,显着小于高密度条件下的1.173。原始小麦穗的异速生长指数在低密度条件下为1.077,显着小于高密度条件下的1.165;现代小麦在低密度和高密度下穗和地上生物量异速生长指数分别为1.032和1.061,且他们之间没有显着差异。结果表明,随着密度的增加原始小麦小个体的源强增加,同时其茎的生物量分配增加,从而导致了原始小麦向繁殖体的生物量分配降低。随着密度的增加,现代小麦小个体的源强增加,向茎的生物量分配减少,使得向繁殖分配的比例没有发生改变6.不同密度条件下原始小麦和现代小麦的异速生长关系特征(盆栽试验)原始小麦和现代小麦各器官生物量和总生物量在不同密度下均成显着的幂指数函数关系(P<0.001)。在低密度和高密度条件下,原始小麦穗的异速生长指数分别为1.117和1.149,他们之间没有显着差异;叶片的异速生长指数分别为1.064和0.909,显着降低;根的异速生长指数分别为1.099和0.895,显着降低;茎的异速生长指数没有显着差异;叶面积的异速生长指数分别为1.021和0.930,没有显着差异;现代小麦穗的异速生长指数分别为1.079和1.201,显着增加;叶片的异速生长指数1.269和0.784,显着降低;根的异速生长指数分别为1.009和0.929,无显着差异;茎的异速生长指数没有显着差异;叶面积的异速生长指数分别为1.203和0.749,显着降低。结果表明,原始小麦具有较大的根系,而现代小麦向地上部分分配的生物量高于原始小麦,其具有较高的株高,更大的叶面积,更大质量的叶鞘,这也表明小麦的竞争中心从原始小麦的地下部分转移到现代小麦的地上部分。原始小麦群体中地下的竞争强度大于现代小麦,地上的竞争强度小于现代小麦。在小麦的驯化过程中,小麦的种内竞争中心由地下转到地上。7.旱地小麦产量形成的异速生长机制基于异速生长方程Y=βXα,通过求导数后,可以得到其导函数的方程,即Y’=αβXα-1,对上述研究结果进行模拟。结果表明,当α>1时,Y值的变化速率随着X的增加而增加;当α<1时,Y值的变化速率随着X的增加而减小。当α=1时,生物量向相应器官的分配比例不随个体的大小的变化而变化。由上述结果可以得出,在非水力根源信号调控下原始小麦穗的异速生长指数增加,叶的没有发生改变,茎的降低,根的增加,表明大个体向穗的生物量分配大于小个体,向茎的生物量分配小于小个体,向根的生物量分配大于小个体。原始小麦通过增加大个体的营养体生长,使其具有更强的个体竞争能力,在种群中能够获取更多的资源,产生更多的繁殖体以确保种群的繁衍。现代小麦各表型、生物量分配的异速生长关系没有发生变化,具有更稳定的生物量分配模式,同时小个体向繁殖体的生物量分配大于大个体,确保了在资源受限时小个体能够完成生殖生长,保证群体产量的稳定输出。在高密度下,原始小麦叶、茎的异速生长指数降低,穗的增加,表现为小个体增加向叶片和茎的生物量分配,而降低了向穗的生物量分配,增加其生存的能力,降低了繁殖能力;现代小麦叶的异速生长指数降低,茎的增加,穗的不变,表明小个体增加了叶片的生物量分配而降低了茎的生物量分配,向穗的生物量分配保持不变,使其能够稳定的进行繁殖输出。本研究基于原始小麦和现代小麦各器官生物量和主要生长表型与地上和总生物量的异速生长关系对非水力根源信号和不同种植密度的响应,得出小麦驯化过程中大个体和小个体在应对不同外界环境时的资源分配模式。在资源受限时,原始小麦通过增加大个体的竞争优势来保证其繁殖的最大化,而小个体为了存活则增加了向根的生物量分配,降低了向繁殖器官的生物量分配。现代小麦则是通过各器官生物量分配的权衡,来维持繁殖体异速生长的稳定,进而保证群体产量的输出。
张哲[10](2018)在《半干旱区旱地玉米秋季覆膜水氮利用机理研究》文中研究说明风沙半干旱区是我国典型的旱作农业类型区之一,地膜覆盖技术作为重要的农业技术措施由于其保温增墒特性而在该区域广泛应用。但是,随着气候不断变化,该区域存在的水资源不足、降水量年际间分布不均等问题愈发严重,导致传统作物生育期覆膜水分难以满足作物生长发育需求。为了更好利用休闲期保蓄的水分,秋覆膜技术得已推广应用。该技术在秋季收获后,进行整地覆膜,通过减少休闲期农田土壤水分的无效损失,实现农田水资源的跨季调控。但是,多年使用该技术,是否会影响水分的可持续利用,至今尚无定论;而另一方面,受机械化操作影响,秋覆膜技术的基肥施用时间为秋季覆膜时,地膜覆盖在改善土壤的水热条件的同时,势必影响了氮素的转化和利用。因此,本研究主要针对旱地秋覆膜技术水分持续利用和氮素吸收利用不明确的问题,在东北风沙半干旱区,以春玉米为指示作物,设置秋覆膜(AM)、春覆膜(SM)和不覆膜(NM)三个处理,探寻旱地玉米秋覆膜水分、氮素转运与利用机制,通过4年的定位试验研究,得出如下结果:1、旱地秋覆膜可以显着的促进玉米生长,增加叶面积和干物质积累,提高玉米的籽粒产量和生物产量。4年的试验数据显示,相对于传统春季覆膜和不覆膜,秋覆膜处理的玉米籽粒产量平均可增加26.3%和60%,并且秋覆膜技术相对于春覆膜技术始终保持着较高且稳定的收获指数。2、在春玉米生育前期,两个地膜覆盖处理的日均表层土壤温度比不覆膜提高2.9℃,在冠层完全覆盖后(播种后5561天),各处理表层土壤温度差异不显着;在玉米播种期,秋覆膜处理在0100 cm土层比其他两个处理平均多储存水41.9 mm,在玉米收获时,各处理之间差异不显着,秋覆膜处理在玉米生育期可以多消耗38.7mm的土壤水分,促进了水分的可持续利用,而且在降雨量分布不均,旱灾发生时段不同的年份,会显着增加玉米的水分利用效率。3、地膜覆盖减少了氨气挥发造成的氮素损失,增加了土壤中无机氮的含量;相关性分析表明玉米生育前期积温的增加和蒸发的减少与土壤有机氮的矿化量具有显着的正相关性,玉米生育后期的蒸腾作用又与氮素吸收量具有显着的正相关性,验证了秋覆膜处理在保持良好的水温条件的同时,增加了玉米生育期土壤氮素矿化积累量,促进了玉米对于氮素的吸收;在玉米收获时,土壤剖面0100 cm土层,秋覆膜处理无机氮的残留量显着低于春覆膜处理,但高于不覆膜处理。4、两个地膜覆盖处理明显减少了肥料氮素损失,增加了肥料氮素残留,同时也提高了总肥料氮素利用效率,而秋覆膜处理还提高了对土壤氮素的利用;在肥料施入第一年,秋覆膜氮素吸收总量增加主要体现在对土壤氮素吸收量的增加上,同时在第二年也增加了对于残留肥料氮素的利用;两个生长季植株玉米吸收肥料氮素占总施肥量的比例秋覆膜为51.9%,春覆膜为44.0%,不覆膜为34.3%。综上,初步明确在本区域不同年型下,连年使用秋覆膜技术,在玉米生育期可以始终利用休闲期所保存下来的水分,保证了水分利用的可持续性,促进了玉米的稳产,提高了水分利用效率,而良好的水分温度条件也促进了有机氮的矿化,增加了玉米对土壤氮素吸收,提高了氮素有效性,但在本区域传统氮肥施用量前提下,秋覆膜在减少氮肥损失和提高了氮肥利用效率的同时,也导致肥料氮素过多的残留,存在氮素淋溶的风险。
二、世界干旱、半干旱地区及旱地农业(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、世界干旱、半干旱地区及旱地农业(论文提纲范文)
(1)旱地垄沟覆膜体系土壤氮素转化过程特征与氮肥调控(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.0 研究背景和意义 |
1.1 旱地覆膜体系概况 |
1.1.1 旱地覆膜玉米体系发展概况 |
1.1.2 旱地覆膜玉米体系对土壤水分的影响 |
1.1.3 旱地覆膜玉米体系对土壤温度的影响 |
1.2 土壤氮转化过程 |
1.2.1 土壤有机氮矿化 |
1.2.2 土壤氮素硝化作用 |
1.2.3 土壤氮素反硝化作用 |
1.2.4 无机氮的同化作用 |
1.2.5 矿物对铵态氮的吸附与释放 |
1.3 土壤氮去向 |
1.3.1 植物吸收 |
1.3.2 硝态氮的淋失 |
1.3.3 气态氮的损失 |
1.4 土壤氮素初级转化速率的测定 |
第二章 研究内容与方法 |
2.1 实验区域地理位置 |
2.2 研究内容 |
2.3 研究目标 |
2.4 技术路线图 |
2.5 试验地布设 |
2.5.1 小区布设 |
2.5.2 野外原位培养~(15)N同位素成对标记实验布设 |
2.5.3 室内培养~(15)N同位素成对标记试验设计 |
2.5.4 气象数据 |
2.6 测定项目方法 |
2.6.1 土壤和植物样的采集 |
2.6.2 土壤理化性质测定 |
2.6.3 ~(15)N同位素分析 |
2.7 数据处理分析 |
第三章 旱地垄沟覆膜玉米不同生育期土壤氮素初级转化特征及其对氮去向的影响 |
3.1 前言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 研究区域概况以及土壤样品采集方法 |
3.2.2 ~(15)N同位素示踪实验 |
3.2.3 样品分析方法 |
3.3 结果 |
3.3.1 垄沟覆膜玉米体系对旱地农田土壤理化性质的影响 |
3.3.2 垄沟覆膜玉米体系室内培养土壤无机氮变化量 |
3.3.3 垄沟覆膜玉米体系土壤氮转化过程特征 |
3.3.5 垄沟覆膜玉米体系不同生育期生物量以及植株全氮含量 |
3.4 讨论 |
3.4.1 土壤氮转化过程决定垄沟覆膜玉米体系土壤无机氮形态与含量大小 |
3.4.2 垄沟覆膜玉米体系土壤氮素转化特征与土壤理化性质的关系 |
3.4.3 垄沟覆膜玉米体系土壤氮素转化特征与玉米生长的关系 |
3.4.4 垄沟覆膜玉米体系土壤氮素转化过程与氮去向的关系 |
3.5 小结 |
第四章 旱地垄沟覆膜玉米不同降雨情况土壤氮素初级转化特征及其对氮损失的影响 |
4.1 前言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 研究区域概况以及土壤样品采集方法 |
4.2.2 室内培养~(15)N成对标记试验设计 |
4.2.3 样品分析方法 |
4.3 结果 |
4.3.1 旱地玉米农田土壤在不同降水条件下的氮转化特征 |
4.3.3 不同处理下旱地玉米农田土壤的在不同模拟降水条件下氮转化特征对比 |
4.4 讨论 |
4.4.1 旱地玉米垄沟覆膜体系与平作不覆膜体系氮素转化过程特征差异分析 |
4.4.2 旱地农田土壤氮转化特征对降雨的响应以及对氮损失的影响 |
4.5 小结 |
第五章 旱地垄沟覆膜玉米体系基于氮转化过程与氮损失互作关系的氮肥精准调控 |
5.1 前言 |
5.2 旱地垄沟覆膜玉米体系的氮转化过程与氮损失互作关系理论总结 |
5.3 旱地垄沟覆膜体系氮肥精准调控措施 |
5.3.1 施肥时间 |
5.3.2 垄上施肥 |
5.3.3 根据表层硝酸盐累积量施肥 |
5.3.4 施肥种类优选 |
5.4 小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 研究取得的主要结果 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(2)地膜减量背景下接种丛枝菌根真菌对旱地玉米生产力及土壤有机碳的影响及机理(论文提纲范文)
中文摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究目的与意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 沟垄覆盖系统的研究进展 |
1.2.2 AM真菌研究进展 |
1.2.3 不同的耕作方式对土壤有机碳和AM真菌的影响 |
1.2.4 秸秆还田对土壤有机碳和AM真菌的影响 |
1.2.5 大田AM真菌接种的有效性 |
1.3 问题提出 |
1.4 研究内容及技术路线 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
第二章 地膜覆盖对旱地雨养农田土壤水分和有机碳库的影响:meta分析 |
2.1 引言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 数据来源 |
2.2.2 数据分析 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 地膜覆盖对玉米ET的影响 |
2.3.2 地膜覆盖对玉米和小麦土壤水分含量的影响 |
2.3.3 不同年平均降水量地区地膜覆盖对玉米土壤水分含量的影响 |
2.3.4 不同覆膜方式下地膜覆盖对玉米土壤水分含量的影响 |
2.3.5 不同氮输入水平下地膜覆盖对玉米土壤水分含量的影响 |
2.3.6 地膜覆盖下土壤水分平衡 |
2.3.7 覆膜对玉米产量和水分利用效率的影响 |
2.3.8 覆膜对土壤有机碳组分影响 |
2.4 讨论与结论 |
第三章 地膜覆盖条件下接种AM真菌对土壤水分生产力的影响 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 试验地点 |
3.2.2 试验设计 |
3.2.3 土壤取样 |
3.2.4 数据分析 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 玉米生长季节内降雨量特征 |
3.3.2 不同农业措施下0-200cm土层播前和收获期土壤含水量 |
3.3.3 不同农业措施下0-100cm土层玉米不同生育期土壤含水量 |
3.3.4 不同农业管理措施下玉米生育期耗水量和水分利用效率 |
3.4 讨论与结论 |
第四章 膜草二元覆盖条件下AM真菌接种对土壤养分的影响及机理 |
4.1 引言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.2 试验地点 |
4.2.3 试验设计 |
4.2.4 植株的取样与测定 |
4.2.5 土壤取样和测量 |
4.2.6 数据分析 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 土壤不稳定有机碳组分和土壤无机氮含量 |
4.3.2 土壤无机氮、土壤总氮和有效磷含量 |
4.3.3 玉米地上部分氮和磷含量 |
4.3.4 根长侵染率、根外菌丝长度和球囊霉素相关的土壤蛋白 |
4.3.5 土壤易变有机碳、氮和磷与AM真菌参数之间相关性 |
4.4 讨论与结论 |
第五章 一膜两年用条件下接种AM真菌对土壤有机碳组分的影响 |
5.1 引言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 试验地点 |
5.2.2 试验设计 |
5.2.3 植株取样和测量 |
5.2.4 土壤取样和测量 |
5.2.5 根际土壤中AM真菌群落的鉴定 |
5.2.6 数据分析 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 农业管理措施对土壤不稳定土壤有机碳的影响 |
5.3.2 农业管理措施对土壤和植物氮含量的影响 |
5.3.3 农业管理实践对根外菌丝密度、菌根侵染率和球囊霉素的影响 |
5.3.4 使用RDA分析各变量之间的关系 |
5.3.5 土壤AM真菌的鉴定 |
5.3.6 农业管理实践对玉米生物量的影响 |
5.4 讨论与结论 |
第六章 一膜两年用条件下AM真菌的接种和苯菌灵的施加对土壤AM真菌丰度和多样性的影响 |
6.1 引言 |
6.2 材料与方法 |
6.2.1 试验地点 |
6.2.2 试验设计 |
6.2.3 植物样品的收集与测定 |
6.2.4 土壤样品的收集与测定 |
6.2.5 根际土壤AM真菌群落的鉴定 |
6.2.6 数据分析 |
6.3 结果与分析 |
6.3.1 玉米生物量与产量 |
6.3.2 土壤不稳定有机碳组分和土壤氮含量 |
6.3.3 菌根侵染率、根外菌丝长度和球囊霉素含量 |
6.3.4 AM真菌多样性和群落组成 |
6.3.5 土壤AM真菌群落与有机碳组分的相关性 |
6.4 讨论与结论 |
第七章 AM真菌接种对玉米水分利用和产量形成的影响 |
7.1 引言 |
7.2 材料与方法 |
7.2.1 试验地点 |
7.2.2 试验设计 |
7.2.3 样品的采集与处理 |
7.3 结果与分析 |
7.3.1 玉米生长季节内降雨量特征 |
7.3.2 玉米形态特征 |
7.3.3 玉米产量和产量构成因子 |
7.4 讨论与结论 |
第八章 结论与展望 |
8.1 全文结论 |
8.2 创新点 |
8.3 展望 |
参考文献 |
在读期间的研究成果 |
一、发表的论文 |
二、主持课题 |
致谢 |
(3)东非高原半干旱区垄沟覆盖结构变化对小麦生产力和土壤质量的影响及其机理(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 文献综述 |
1.1 旱地雨养农业及可持续性科学研究进展 |
1.2 垄沟覆盖系统 |
1.2.1 垄沟覆膜 |
1.2.2 秸秆覆盖 |
1.2.3 垄覆地膜沟覆秸秆 |
1.2.4 垄沟比例及垄高 |
1.2.5 种植密度 |
1.2.6 施肥 |
1.3 研究目的和意义 |
1.4 研究内容 |
1.4.1 不同覆盖材料和覆盖方式下小麦生产力响应规律、土壤水热调控机理及肥力变化规律 |
1.4.2 垄沟覆膜条件下密度对小麦异速关系和产量形成的影响 |
1.4.3 不同垄沟尺寸条件下小麦生产力响应规律及水热调控机理 |
1.4.4 垄沟覆膜条件下氮磷施加对小麦生产力和土壤质量的影响 |
1.5 研究路线 |
第二章 不同覆盖材料和覆盖方式下小麦生产力响应规律、土壤水热调控机理及肥力变化规律 |
2.1 前言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 试验地气候地理概况 |
2.2.2 试验设计与材料 |
2.2.3 田间管理 |
2.2.4 样品采集与测定方法 |
2.2.5 数据统计与分析 |
2.3 结果 |
2.3.1 试验地降雨量和气温 |
2.3.2 土壤水分和温度 |
2.3.3 土壤有机碳、氮、容重和pH |
2.3.4 产量、地上生物量、水分利用效率和产量构成因子 |
2.3.5 经济效益 |
2.4 讨论 |
2.4.1 土壤水分和温度 |
2.4.2 土壤pH和土壤容重 |
2.4.3 土壤有机碳和氮贮量 |
2.4.4 产量、产量构成因素及水分利用效率 |
2.4.5 经济效益 |
2.5 小结 |
第三章 垄沟覆膜条件下密度对小麦异速关系和产量形成的影响 |
3.1 前言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 试验地气候地理概况 |
3.2.2 试验设计与材料 |
3.2.3 田间管理 |
3.2.4 样品采集与测定方法 |
3.2.5 数据统计与分析 |
3.3 结果 |
3.3.1 .生物量及生物量分配 |
3.3.2 小麦个体繁殖分配异速关系 |
3.4 讨论 |
3.4.1 小麦个体特征和群体表现 |
3.4.2 异速繁殖分配 |
3.4.3 应用异速分配理论探究最适密度和垄沟覆膜栽培体系的高产高效机理 |
3.5 小结 |
第四章 不同垄沟尺寸条件下小麦生产力响应规律及水热调控机理 |
4.1 前言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 试验地气候地理概况 |
4.2.2 试验设计与材料 |
4.2.3 田间管理 |
4.2.4 样品采集和测定方法 |
4.2.5 数据统计与分析 |
4.3 结果 |
4.3.1 土壤水分和温度 |
4.3.2 产量和水分利用效率 |
4.3.3 小麦株高、叶面积和产量构成因子 |
4.4 讨论 |
4.4.1 土壤水分和温度 |
4.4.2 产量和水分利用效率 |
4.5 小结 |
第五章 垄沟覆膜条件下氮磷施加对小麦生产力和土壤质量的影响 |
5.1 前言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 试验地气候地理概况 |
5.2.2 试验设计与材料 |
5.2.3 田间管理 |
5.2.4 样品采集与测定方法 |
5.2.5 数据分析 |
5.3 结果 |
5.3.1 土壤C-CO2释放量 |
5.3.2 土壤碳、氮、磷和pH |
5.3.3 土壤微生物量和酶活性 |
5.3.4 小麦产量和水分利用效率 |
5.4 讨论 |
5.4.1 土壤理化性质 |
5.4.2 土壤微生物生物量 |
5.4.3 土壤酶活性 |
5.4.4 小麦产量和水分利用效率 |
5.5 小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 论文创新性 |
6.3 展望 |
参考文献 |
在学期间的研究成果 |
致谢 |
(4)旱作区作物生产与土壤营养、细菌微生物分布的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
1.1 旱作农业研究背景及意义 |
1.2 国内外旱作农业发展与研究进展 |
1.2.1 旱作农业对世界可持续农业发展的必要性 |
1.2.2 旱作农业技术对我国农业的影响 |
1.3 旱作作物品种的生产概况 |
1.3.1 旱作玉米品种的生产概况 |
1.3.2 旱作谷子品种的生产概况 |
1.4 土壤肥力与作物生产研究概况 |
1.5 土壤酶活性研究概况 |
1.6 土壤细菌微生物的多样性 |
1.7 本试验目的与意义 |
1.8 技术路线图 |
2 材料与方法 |
2.1 试验区概况 |
2.2 供试材料 |
2.3 栽培方法 |
2.3.1 玉米栽培方法 |
2.3.2 谷子栽培方法 |
2.4 测定内容及方法 |
2.4.1 农艺性状的测定方法 |
2.4.2 产量测定 |
2.4.3 土壤肥力、酶活性和细菌多样性的土壤样品采集 |
2.4.4 土壤肥力的测定方法 |
2.4.5 土壤酶活性的测定方法 |
2.4.6 微生物测序方法 |
3 结果分析 |
3.1 旱作作物品种间比较 |
3.1.1 旱作玉米的品种比较 |
3.1.2 旱作谷子的品种比较 |
3.2 土壤肥力测定 |
3.3 土壤酶活性 |
3.4 土壤细菌多样性 |
3.4.1 春季土壤细菌多样性 |
3.4.2 秋季土壤细菌多样性 |
3.5 土壤肥力和土壤酶活性与细菌门水平物种OTU间的相关性 |
3.5.1 春、秋季土壤肥力与细菌门水平物种OTU间的相关性 |
3.5.2 春、秋季土壤酶活性与细菌门水平物种OTU间的相关性 |
4 讨论 |
4.1 旱作玉米、谷子品种比较 |
4.2 土壤肥力比较 |
4.3 春、秋季在相同样地对土壤酶活性的影响 |
4.4 春、秋季对土壤细菌群落多样性及相对丰度影响 |
4.5 土壤养分与细菌门水平物种相对丰度间的相关性 |
5 结论 |
致谢 |
参考文献 |
作者简介 |
(5)山仑与旱地农业和节水农业研究探析(1950-2017)(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
绪论 |
第一章 山仑从事黄土高原旱地农业研究六十年历程概况 |
第一节 勤奋求学奠定农业研究学术基础 |
第二节 踏上艰难曲折的旱地农业研究之路 |
第三节 开辟出作物抗旱生理生态研究新领域 |
第四节 大力倡导节水农业 |
第二章 山仑在黄土高原旱地农业增产体系建构方面的建树 |
第一节 实现旱地农业增产的可能性和必要性 |
第二节 关于深化旱地农业研究的思考和建议 |
第三章 山仑在旱地农作物生理生态研究方面的创新性成果 |
第一节 对黄土高原地区主要作物及牧草抗旱性的研究 |
第二节 揭示出干旱条件下植物成苗的生理机制 |
第四章 山仑力促我国节水农业的发展 |
第一节 从植物生理生态学角度倡导节水农业的先行者 |
第二节 做身体力行倡导节水农业的实践者 |
结语 |
附录 山仑从事旱地农业和节水农业研究大事记 |
参考文献 |
攻读学位期间承担的科研任务与主要成果 |
致谢 |
个人简历 |
(6)沟垄集雨种植方式下施肥梯度对土壤环境和玉米生长的影响(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 降雨资源收集利用概况 |
1.2.2 集水农业研究概况 |
1.2.3 沟垄集雨种植技术研究概况 |
1.3 化肥施用的研究概况 |
1.3.1 化学肥料施用对土壤质量的影响 |
1.3.2 化学肥料施用对作物生长发育的影响 |
1.3.3 化学肥料施用对生态环境的影响 |
1.4 研究目的与意义 |
1.5 研究内容 |
1.6 技术路线 |
第二章 试验设计与方法 |
2.1 试验区概况 |
2.2 试验区2012~2016年降雨量分布 |
2.3 试验设计 |
2.4 测定项目与方法 |
2.4.1 降雨量 |
2.4.2 土壤水分 |
2.4.3 玉米生育期观察 |
2.4.4 株高、茎粗和叶面积 |
2.4.5 干物质量 |
2.4.6 产量指标 |
2.4.7 土壤温室气体排放 |
2.4.8 土壤微生物多样性 |
2.4.9 土壤养分指标 |
2.4.10 植物养分指标的测定 |
2.5 数据处理与分析方法 |
第三章 沟垄集雨种植下施肥梯度对土壤水分的影响 |
3.1 施肥梯度对不同生育阶段0~200cm土层土壤含水量的影响 |
3.1.1 四叶期 |
3.1.2 八叶期 |
3.1.3 抽雄期 |
3.1.4 乳熟期 |
3.1.5 成熟期 |
3.2 施肥梯度对阶段耗水强度的影响 |
3.3 施肥梯度对农田耗水特性的影响 |
3.4 施肥梯度对作物耗水系数的影响 |
3.5 讨论 |
3.5.1 沟垄集雨种植显着改善农田的土壤水分状况 |
3.5.2 沟垄集雨种植下玉米耗水特性 |
3.6 小结 |
第四章 沟垄集雨种植下施肥梯度对玉米生长发育的影响 |
4.1 施肥梯度对玉米生长的影响 |
4.1.1 株高 |
4.1.2 茎粗 |
4.1.3 叶面积 |
4.1.4 干物质累积 |
4.2 施肥梯度对玉米产量构成因素的影响 |
4.2.1 穗长 |
4.2.2 穗粗 |
4.2.3 穗粒数 |
4.2.4 百粒重 |
4.3 施肥梯度对玉米产量的影响 |
4.3.1 籽粒产量 |
4.3.2 生物产量 |
4.3.3 收获指数 |
4.4 施肥梯度对水分利用效率的影响 |
4.5 施肥梯度对降水利用效率的影响 |
4.6 讨论 |
4.6.1 沟垄集雨种植系统的增产效果 |
4.6.2 施肥的增产效应 |
4.7 小结 |
第五章 沟垄集雨种植下施肥梯度对植株养分吸收及土壤养分状况的影响 |
5.1 施肥梯度对植株养分吸收的影响 |
5.1.1 植株全氮吸收量 |
5.1.2 植株全磷吸收量 |
5.2 施肥梯度对肥料利用效率的影响 |
5.3 施肥梯度对成熟期土壤养分的影响 |
5.3.1 有机质 |
5.3.2 硝态氮 |
5.3.3 速效磷 |
5.4 讨论 |
5.5 小结 |
第六章 沟垄集雨种植下施肥梯度对土壤温室气体排放的影响 |
6.1 施肥梯度对N_2O排放的影响 |
6.1.1 土壤N_2O排放通量对土壤含水量的响应 |
6.1.2 土壤N_2O排放通量对土壤温度的响应 |
6.1.3 土壤N_2O排放通量对土壤硝态氮含量的响应 |
6.1.4 土壤N_2O排放通量对玉米生长的响应 |
6.1.5 影响沟垄集雨种植N_2O排放通量的主要因素 |
6.1.6 N_2O累积排放量 |
6.2 施肥梯度对CH_4排放的影响 |
6.2.1 土壤CH_4排放通量对土壤含水量的响应 |
6.2.2 土壤CH_4排放通量对土壤温度的响应 |
6.2.3 土壤CH_4排放通量对土壤硝态氮含量的响应 |
6.2.4 土壤CH_4排放通量对玉米生长的响应 |
6.2.5 影响沟垄集雨种植CH_4排放通量的主要因素 |
6.2.6 CH_4累积排放量 |
6.3 施肥梯度对全球增温潜势和温室气体排放强度的影响 |
6.4 讨论 |
6.4.1 环境因素对N_2O和CH_4排放的影响 |
6.4.2 沟垄集雨种植显着降低N_2O和CH_4累积排放量 |
6.4.3 适宜NP配施量 |
6.5 小结 |
第七章 沟垄集雨种植下施肥梯度对土壤微生物群落多样性影响 |
7.1 施肥梯度对土壤细菌群落的影响 |
7.1.1 土壤性质 |
7.1.2 土壤细菌群落组成 |
7.1.3 土壤细菌群落多样性 |
7.1.4 土壤性质对土壤细菌群落组成的影响 |
7.1.5 土壤性质对细菌多样性的影响 |
7.2 施肥梯度对土壤真菌的影响 |
7.2.1 土壤真菌群落组成 |
7.2.2 土壤真菌群落多样性 |
7.2.3 土壤性质对土壤真菌群落组成的影响 |
7.2.4 土壤性质对土壤真菌群落多样性的影响 |
7.3 讨论 |
7.3.1 施肥梯度对土壤细菌的影响 |
7.3.2 施肥梯度对土壤真菌的影响 |
7.4 小结 |
第八章 结论 |
8.1 主要结论 |
8.2 主要创新 |
8.3 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
(7)西宁地区旱地造林节水措施对土壤含水量及苗木生长的影响(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 引言 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究的目的和意义 |
1.3 国内外研究现状与评述 |
1.3.1 旱作造林节水措施的研究 |
1.3.2 干旱胁迫下苗木抗旱特性的研究 |
1.3.3 西宁地区旱地造林研究现状 |
1.4 主要研究内容及技术路线图 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 技术路线图 |
第2章 试验材料与方法 |
2.1 试验区概况 |
2.2 试验材料 |
2.2.1 苗木材料 |
2.2.2 节水措施试验材料 |
2.3 试验设置及指标方法 |
2.3.1 盆栽控水试验 |
2.3.2 旱地造林试验 |
2.4 数据分析及处理 |
2.4.1 数据分析 |
2.4.2 隶属函数法 |
第3章 盆栽干旱处理下不同用量保水剂对土壤含水量及苗木生长的影响 |
3.1 不同用量保水剂对土壤含水量的影响 |
3.2 不同用量保水剂对土壤水势的影响 |
3.3 不同用量保水剂对苗木叶水势的影响 |
3.4 不同用量保水剂对苗木蒸腾速率的影响 |
3.5 不同含量保水剂对苗木净光合速率的影响 |
3.6 不同用量保水剂对苗木水分利用效率的影响 |
3.7 不同用量保水剂对脯氨酸含量的影响 |
3.8 不同用量保水剂对苗木生长量的影响 |
3.8.1 不同用量保水剂对株高的影响 |
3.8.2 不同用量保水剂对苗木地径的影响 |
3.8.3 不同含量保水剂对侧枝的影响 |
3.8.4 不同含量保水剂对侧根的影响 |
3.8.5 不同用量保水剂对生物量及根冠比的影响 |
3.9 小结 |
3.9.1 土壤含水量的变化规律 |
3.9.2 土壤水势、叶水势的变化规律 |
3.9.3 蒸腾、净光合速率及水分利用效率的变化规律 |
3.9.4 脯氨酸含量的变化规律 |
3.9.5 苗木生长情况的变化规律 |
第4章 旱作造林节水措施对土壤含水量及苗木生长的影响 |
4.1 不同整地方式对土壤含水量及苗木生长的影响 |
4.1.1 不同整地方式对土壤含水量的影响 |
4.1.2 不同整地方式对苗木成活率的影响 |
4.1.3 不同整地方式对苗木水势的影响 |
4.1.4 不同整地方式对苗木株高及地径的影响 |
4.1.5 不同整地方式对苗木侧根生长的影响 |
4.1.6 不同整地方式对苗木侧枝生长的影响 |
4.1.7 不同整地方式对苗木生物量的影响 |
4.1.8 小结 |
4.2 不同覆盖方式对土壤含水量及苗木生长的影响 |
4.2.1 不同覆盖方式对土壤含水量的影响 |
4.2.2 不同覆盖方式对苗木成活率的影响 |
4.2.3 不同覆盖方式对苗木叶水势的影响 |
4.2.4 不同覆盖方式对苗木株高及地径的影响 |
4.2.5 不同覆盖方式对苗木侧根生长的影响 |
4.2.6 不同覆盖方式对苗木侧枝生长的影响 |
4.2.7 不同覆盖方式对苗木生物量的影响 |
4.2.8 小结 |
4.3 不同用量保水剂对土壤含水量及苗木生长的影响 |
4.3.1 不同用量保水剂对土壤含水量的影响 |
4.3.2 不同用量保水剂对苗木成活率的影响 |
4.3.3 不同用量保水剂对苗木叶水势的影响 |
4.3.4 不同用量保水剂对苗木株高及地径的影响 |
4.3.5 不同含量保水剂对苗木侧根生长的影响 |
4.3.6 不同含量保水剂对苗木侧枝生长的影响 |
4.3.7 不同含量保水剂对苗木生物量的影响 |
4.3.8 小结 |
4.4 小结 |
4.4.1 整地方式对土壤含水量及苗木生长的影响 |
4.4.2 覆盖方式对土壤含水量及苗木生长的影响 |
4.4.3 不同用量保水剂对土壤含水量及苗木生长的影响 |
第5章 不同旱地造林节水措施对土壤含水量及苗木生长影响的综合评价 |
5.1 不同旱地造林节水措施对土壤含水量及油松生长影响的综合评价 |
5.2 不同旱作造林节水措施对土壤含水量及文冠果生长影响的综合评价 |
5.3 不同旱作造林节水措施对土壤含水量及小叶杨生长影响的综合评价 |
5.4 不同旱作造林节水措施对土壤含水量及青杨雄株生长影响的综合评价 |
5.5 小结 |
第6章 结论与讨论 |
6.1 结论 |
6.1.1 盆栽控水下不同用量保水剂对土壤含水量及苗木的影响 |
6.1.2 旱作造林不同节水措施对土壤含水量及苗木的影响 |
6.1.3 不同苗木最佳的旱作造林节水措施 |
6.2 讨论 |
6.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(8)覆膜种植和施肥对半干旱地区资源高效利用及玉米生产持续性的影响机制(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究目的及意义 |
1.3 国内外研究概况 |
1.3.1 水分、土壤温度(及积温)和养分对作物生长的影响 |
1.3.2 沟垄覆膜种植对土壤环境和作物生长的影响 |
1.3.3 旱地水肥耦合对土壤特性和作物生产的影响 |
1.3.4 沟垄覆膜种植与施肥互作下水分利用和作物产量 |
1.4 研究内容与技术路线 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
第二章 研究材料与方法 |
2.1 试验地区自然概况 |
2.2 试验设计和田间管理 |
2.2.1 不同覆膜种植方式试验(单因素) |
2.2.2 种植方式与不同施肥量交互试验(二因素) |
2.2.3 田间管理 |
2.3 测定项目与方法 |
2.3.1 土壤温度测定 |
2.3.2 土壤水分测定 |
2.3.3 玉米生长发育进程 |
2.3.4 玉米个体(地上与地下)形态指标测定 |
2.3.5 玉米叶片光合速率和叶绿素含量测定 |
2.3.6 玉米产量及其构成因素测定 |
2.3.7 光合有效辐射(IPAR)截获、分配和利用效率计算 |
2.3.8 土壤有效积温(TTsoil)、分配和利用效率计算 |
2.3.9 农田水分蒸散量(ET)、分配和利用效率计算 |
2.3.10 植物养分含量测定和吸收量、利用效率(利用率)计算 |
2.3.11 生产经济效益计算 |
2.4 数据处理与分析 |
第三章 覆膜种植下土壤温度变化影响的玉米生长发育 |
3.1 不同覆膜种植方式对土壤温度的影响 |
3.1.1 土壤日(00:00-23:00)逐时温度 |
3.1.2 土壤逐日昼夜温度和昼夜温差 |
3.1.3 土壤温度对气温的响应特征 |
3.2 不同覆膜种植方式对玉米物候的影响 |
3.3 不同覆膜种植方式对玉米株高的影响 |
3.4 不同覆膜种植方式对玉米叶片生长的影响 |
3.5 不同覆膜种植方式对玉米干物质累积的影响 |
3.6 不同覆膜种植方式对玉米收获期0-60 cm土层根重密度的影响 |
3.7 讨论 |
3.7.1 覆膜种植与土壤温度 |
3.7.2 覆膜种植与作物生长发育 |
3.8 小结 |
第四章 覆膜种植下土壤水分变化影响的玉米光合特性 |
4.1 不同覆膜种植方式对土壤水分的影响 |
4.1.1 0-200 cm土壤水分含量(SWC) |
4.1.2 覆膜驱动的土壤时空“湿干交替” |
4.1.3 土壤水分平衡 |
4.2 不同覆膜种植方式对玉米叶片叶绿素相对含量(SPAD)的影响 |
4.3 不同覆膜种植方式对玉米叶片光合特性的影响 |
4.4 讨论 |
4.4.1 覆膜种植与土壤水分 |
4.4.2 覆膜种植与作物光合特性 |
4.5 小结 |
第五章 覆膜种植水、热、光、养资源协同利用机制及其玉米生产力特征 |
5.1 不同覆膜种植方式对生产资源(水、热、光、养)的“再分配” |
5.1.1 辐射截获及其分配 |
5.1.2 热量捕获及其分配 |
5.1.3 土壤水分消耗和分配 |
5.1.4 植株养分吸收和分配 |
5.2 不同覆膜种植方式对玉米产量及其构成因素的影响 |
5.2.1 籽粒产量、生物产量和收获指数的影响 |
5.2.2 穗粒数和百粒重 |
5.3 不同覆膜种植方式对玉米生产资源利用效率的影响 |
5.4 不同覆膜种植方式对玉米生产经济效益的影响 |
5.5 讨论 |
5.5.1 覆膜种植的资源捕获与分配 |
5.5.2 覆膜种植的籽粒产量和资源利用效率 |
5.6 小结 |
第六章 沟垄覆膜种植下施肥量对玉米生长发育和光合特性的影响 |
6.1 沟垄覆膜种植下施肥量对玉米生育进程的影响 |
6.2 沟垄覆膜种植下施肥量对玉米形态生长的影响 |
6.2.1 株高 |
6.2.2 叶面积 |
6.2.3 干物质累积 |
6.3 沟垄覆膜种植下施肥量对玉米叶绿素和光合特性的影响 |
6.3.1 叶绿素相对含量(SPAD) |
6.3.2 玉米光合特性 |
6.4 沟垄覆膜种植下施肥量影响的光合特征参数相互关系 |
6.5 讨论 |
6.5.1 覆膜种植施肥影响的玉米生长发育 |
6.5.2 覆膜种植施肥影响的玉米光合特性 |
6.6 小结 |
第七章 沟垄覆膜种植下施肥量对土壤水分和玉米养分吸收的影响 |
7.1 沟垄覆膜种植下施肥量对土壤 0-200 cm 土壤含水量的影响 |
7.1.1 苗期0-200 cm土壤水分 |
7.1.2 拔节期0-200 cm土壤水分 |
7.1.3 抽雄吐丝期0-200 cm土壤水分 |
7.1.4 灌浆期0-200 cm土壤水分 |
7.1.5 成熟期0-200 cm土壤水分 |
7.2 沟垄覆膜种植下施肥量对土壤水分平衡的影响 |
7.2.1 玉米生育期土壤水分平衡 |
7.2.2 休闲期土壤水分平衡 |
7.2.3 土壤水分收支平衡(年水分平衡) |
7.3 沟垄覆膜种植下施肥量对玉米植株养分含量的影响 |
7.3.1 全氮含量 |
7.3.2 全磷含量 |
7.4 沟垄覆膜种植下施肥量对玉米养分吸收与分配的影响 |
7.4.1 全氮吸收与分配 |
7.4.2 全磷吸收与分配 |
7.5 讨论 |
7.5.1 覆膜种植下施肥量影响的土壤水分 |
7.5.2 覆膜种植下施肥量影响的作物养分 |
7.6 小结 |
第八章 沟垄覆膜种植下施肥量对玉米水肥利用效率和生产可持续的影响 |
8.1 沟垄覆膜种植下施肥量对玉米产量及其构成因素的影响 |
8.1.1 籽粒产量、生物产量和收获指数 |
8.1.2 穗粒数和百粒重 |
8.2 沟垄覆膜种植下施肥量对玉米水分利用效率的影响 |
8.3 沟垄覆膜种植下施肥量对玉米养分利用的影响 |
8.3.1 养分利用效率 |
8.3.2 肥料利用率 |
8.3.3 肥料产量贡献率 |
8.4 沟垄覆膜种植下施肥与区域降水匹配 |
8.4.1 沟垄覆膜种植下不同施肥处理土壤水分动态 |
8.4.2 籽粒产量、WUE、ET、SWSS、生育期降水量、施肥量相关性 |
8.4.3 沟垄覆膜种植下施肥量与区域降水匹配 |
8.5 沟垄覆膜种植下玉米生产的水分亏缺预警 |
8.6 沟垄覆膜种植下施肥量对玉米生产经济效益的影响 |
8.6.1 生产投入 |
8.6.2 生产产出和净收入 |
8.7 讨论 |
8.7.1 覆膜种植下施肥量影响的玉米产量 |
8.7.2 覆膜种植下施肥量影响的玉米水分利用效率 |
8.7.3 覆膜种植下施肥量影响的玉米养分利用 |
8.7.4 覆膜种植施肥量与区域降水匹配 |
8.7.5 覆膜种植的水分亏缺预警 |
8.7.6 经济效益 |
8.8 小结 |
第九章 结论与展望 |
9.1 主要结论 |
9.2 创新点 |
9.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
(9)根源信号调控下旱地小麦产量形成与异速生长关系研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 文献综述 |
1.1 小麦的起源与驯化 |
1.2 根冠通讯理论研究进展 |
1.2.1 根冠通讯理论的提出 |
1.2.2 植物根源信号的两种类型—非水力根源信号和水力信号 |
1.3 植物能量代谢与表型可塑性 |
1.3.1 异速生长理论 |
1.3.2 生物量分配 |
1.3.3 表型可塑性 |
1.4 旱地小麦产量形成规律 |
1.4.1 影响作物个体竞争能力的因素 |
1.4.2 生物量分配及个体大小依赖性 |
1.4.3 最终产量恒定法则 |
1.4.4 个体竞争能力与群体产量的关系 |
1.5 立项依据 |
第二章 非水力根源信号调控下原始小麦和现代小麦产量潜力及异速生长关系 |
2.1 实验材料与方法 |
2.2 指标测量与数据分析 |
2.2.1 气孔导度 |
2.2.2 叶片相对含水量 |
2.2.3 ABA含量测定 |
2.2.4 产量测定 |
2.2.5 数据分析 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 非水力根源信号调控下八个小麦品种的产量构成因子 |
2.3.2 非水力根源信号调控下气孔导度、ABA、叶片相对含水量以及水分利用效率的差异 |
2.3.3 在非水力根源信号调控下小麦穗与地上生物量的异速生长关系以及R-V指数的变化 |
2.3.4 在非水力根源信号调控下小麦叶片与地上生物量的异速生长变化 |
2.3.5 在非水力根源信号调控下小麦茎与地上生物量的异速生长变化 |
2.4 讨论 |
2.5 小结 |
第三章 非水力根源信号调控下原始小麦和现代小麦表型异速生长关系 |
3.1 实验材料与方法 |
3.2 指标测量与数据分析 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 在非水力根源信号调控下原始小麦和现代小麦叶面积和地上生物量的异速生长关系 |
3.3.2 在非水力根源信号调控下原始小麦和现代小麦株高和地上生物量的异速生长关系 |
3.3.3 在非水力根源信号调控下原始小麦和现代小麦比叶面积和地上生物量的异速生长关系 |
3.3.4 在非水力根源信号调控下原始小麦和现代小麦叶面积和穗生物量的异速生长关系 |
3.4 讨论 |
3.5 小结 |
第四章 非水力根源信号调控下原始小麦和现代小麦生物量分配的异速生长关系 |
4.1 实验材料与方法 |
4.2 指标测量与数据分析 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 在非水力根源信号调控下三个倍体小麦穗与地上生物量的异速生长关系 |
4.3.2 在非水力根源信号调控下原始小麦和现代小麦穗与总生物量的异速生长关系 |
4.3.3 在非水力根源信号调控下原始小麦和现代小麦叶片生物量与总生物量的异速生长关系 |
4.3.4 在非水力根源信号调控下原始小麦和现代小麦茎生物量与总生物量的异速生长关系 |
4.3.5 在非水力根源信号调控下原始小麦和现代小麦根生物量与总生物量的异速生长关系 |
4.3.6 在非水力根源信号调控下原始小麦和现代小麦根生物量与叶片生物量的异速生长关系 |
4.4 讨论 |
4.5 小结 |
第五章 非水力根源信号调控的时期对小麦异速生长关系的影响 |
5.1 实验材料与方法 |
5.2 指标测量与数据分析 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 原始小麦和现代小麦穗生物量与地上生物量的异速生长关系 |
5.3.2 原始小麦和现代小麦叶片生物量与地上生物量的异速生长关系 |
5.3.3 原始小麦和现代小麦茎生物量与地上生物量生物量的异速生长关系 |
5.3.4 原始小麦和现代小麦叶面积与地上生物量的异速生长关系 |
5.4 讨论 |
5.5 小结 |
第六章 不同密度条件下原始小麦和现代小麦的异速生长关系特征(大田试验) |
6.1 实验材料与方法 |
6.1.1 实验材料 |
6.1.2 实验设计 |
6.2 指标测量与数据分析 |
6.3 结果与分析 |
6.3.1 原始小麦和现代小麦在高密度和低密度条件下叶片生物量与地上生物量的异速生长关系 |
6.3.2 原始小麦和现代小麦在高密度和低密度条件下茎生物量与地上生物量的异速生长关系 |
6.3.3 原始小麦和现代小麦在高密度和低密度条件下鞘生物量与地上生物量的异速生长关系 |
6.3.4 原始小麦和现代小麦在高密度和低密度条件下穗生物量与地上生物量的异速生长关系 |
6.3.5 原始小麦和现代小麦在高密度和低密度条件下穗生物量与茎生物量的异速生长关系 |
6.4 讨论 |
6.5 小结 |
第七章 不同密度条件下原始小麦和现代小麦的异速生长关系特征(盆栽试验) |
7.1 实验材料与方法 |
7.1.1 实验材料 |
7.1.2 实验设计 |
7.2 指标测量与数据分析 |
7.3 结果与分析 |
7.3.1 不同品种小麦在不同密度下生物量分配的变化 |
7.3.2 原始小麦和现代小麦在高密度和低密度下穗生物量与总生物量的异速生长关系 |
7.3.3 原始小麦和现代小麦在高密度和低密度下叶片生物量与总生物量的异速生长关系 |
7.3.4 原始小麦和现代小麦在高密度和低密度下根生物量与总生物量的异速生长关系 |
7.3.5 原始小麦和现代小麦在高密度和低密度下茎生物量与总生物量的异速生长关系 |
7.3.6 原始小麦和现代小麦在高密度和低密度下鞘生物量与总生物量的异速生长关系 |
7.3.7 原始小麦和现代小麦在高密度和低密度下叶面积与总生物量的异速生长关系 |
7.4 讨论 |
7.5 小结 |
第八章 主要结论与展望 |
8.1 主要结论 |
8.2 讨论 |
8.3 展望 |
参考文献 |
在学期间的研究成果 |
致谢 |
(10)半干旱区旱地玉米秋季覆膜水氮利用机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACTS |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 地膜覆盖技术研究现状及旱地秋季覆膜的应用 |
1.3 旱地地膜覆盖对土壤温度和水分的影响 |
1.4 旱地地膜覆盖对土壤氮素的影响以及肥料氮素的去向 |
1.4.1 旱地地膜覆盖对土壤氮素的影响 |
1.4.2 旱地覆膜肥料氮的去向 |
1.5 旱地地膜覆盖对水分和氮素利用的影响 |
1.6 问题的提出 |
1.7 研究目的及意义 |
1.8 研究内容与技术路线 |
1.8.1 研究内容 |
1.8.2 技术路线 |
第二章 材料与方法 |
2.1 试验区概况 |
2.2 试验材料 |
2.3 试验设计 |
2.4 样品旳采集与测定 |
2.4.1 土壤样品的采集与测定 |
2.4.2 植物样采集与测定 |
2.5 氨挥发收集试验 |
2.6 氮素原位矿化试验 |
2.7 ~(15)N同位素示踪试验 |
2.7.1 微区植物样品采集与测定 |
2.7.2 微区土壤样品采集与测定 |
2.8 数据统计分析 |
第三章 旱地秋季覆膜对春玉米生长及产量构成的影响 |
3.1 引言 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 株高和茎粗 |
3.2.2 叶面积 |
3.2.3 干物质积累 |
3.2.4 作物产量及产量构成因素 |
3.2.5 春玉米生物产量和收获指数 |
3.3 讨论 |
3.3.1 秋覆膜对玉米株高、茎粗和叶面积的影响 |
3.3.2 秋覆膜对玉米干物质积累的影响 |
3.3.3 秋覆膜对玉米产量和收获指数的影响 |
3.4 小结 |
第四章 旱地秋季覆膜对土壤温度、水分及利用效率的影响 |
4.1 引言 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 土壤温度 |
4.2.2 土壤水分 |
4.2.3 土壤质量含水量变化 |
4.2.4 土壤蓄水量 |
4.2.5 耗水量 |
4.2.6 水分利用效率 |
4.3 讨论 |
4.3.1 秋覆膜对土壤温度的影响 |
4.3.2 秋覆膜对土壤水分的影响 |
4.3.3 秋覆膜对水分利用效率的影响 |
4.4 小结 |
第五章 旱地秋季覆膜对土壤中氮素的影响 |
5.1 引言 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 氨挥发 |
5.2.2 0-20cm土壤铵态氮、硝态氮含量变化 |
5.2.3 土壤无机氮(铵态氮+硝态氮)的剖面分布 |
5.2.4 土壤氮素的累积矿化量 |
5.3 讨论 |
5.3.1 地膜覆盖对氨挥发影响 |
5.3.2 地膜覆盖对氮素矿化的影响 |
5.3.3 地覆覆盖对土壤氮素有效性及无机氮残留的影响 |
5.4 小结 |
第六章 旱地秋季覆膜条件下肥料氮的去向与利用 |
6.1 引言 |
6.2 结果与分析 |
6.2.1 氮素吸收分配 |
6.2.2 肥料氮在土壤中的残留 |
6.2.3 肥料氮素的去向 |
6.3 讨论 |
6.4 小结 |
第七章 旱地秋季覆膜水温变化与氮素利用的相关性 |
7.1 引言 |
7.2 结果与分析 |
7.2.1 旱地秋覆膜土壤水温变化与土壤有机氮矿化的关系 |
7.2.2 旱地秋覆膜土壤水温变化与氮素利用的相关性分析 |
7.2.3 旱地秋覆膜土壤水温变化与肥料氮素去向的相关性分析 |
7.3 讨论 |
7.4 小结 |
第八章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
博士期间发表的学术论文 |
四、世界干旱、半干旱地区及旱地农业(论文参考文献)
- [1]旱地垄沟覆膜体系土壤氮素转化过程特征与氮肥调控[D]. 张子豪. 西北农林科技大学, 2021
- [2]地膜减量背景下接种丛枝菌根真菌对旱地玉米生产力及土壤有机碳的影响及机理[D]. 任爱天. 兰州大学, 2020(04)
- [3]东非高原半干旱区垄沟覆盖结构变化对小麦生产力和土壤质量的影响及其机理[D]. 罗崇亮. 兰州大学, 2020(01)
- [4]旱作区作物生产与土壤营养、细菌微生物分布的研究[D]. 姚丽君. 内蒙古农业大学, 2020(02)
- [5]山仑与旱地农业和节水农业研究探析(1950-2017)[D]. 李博灵. 福建师范大学, 2020
- [6]沟垄集雨种植方式下施肥梯度对土壤环境和玉米生长的影响[D]. 张艳. 西北农林科技大学, 2020(02)
- [7]西宁地区旱地造林节水措施对土壤含水量及苗木生长的影响[D]. 韩志伟. 青海大学, 2020(02)
- [8]覆膜种植和施肥对半干旱地区资源高效利用及玉米生产持续性的影响机制[D]. 张旭东. 西北农林科技大学, 2019
- [9]根源信号调控下旱地小麦产量形成与异速生长关系研究[D]. 吕广超. 兰州大学, 2019(02)
- [10]半干旱区旱地玉米秋季覆膜水氮利用机理研究[D]. 张哲. 沈阳农业大学, 2018(06)