• 2023年第42卷第5期文章目次
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    • >新疆特色农业专集
    • 长期大田滴灌对新疆农田水盐环境影响的研究进展

      2023, 42(5):1-11. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2023.05.001

      摘要 (607) HTML (45) PDF 0.00 Byte (522) 评论 (0) 收藏

      摘要:大田滴灌在新疆地区大规模应用取得了非常显著的经济、社会和生态效益,但不同区域应用时,对土壤水盐平衡及地下水动态的影响也各异。为准确掌握长期节水灌溉对新疆农田土壤水盐及地下水埋深的影响,本文系统梳理了新疆大田滴灌的发展历程及取得成效,分析了长期大田滴灌以来耕层土壤水分状况、南北疆的主要灌区农田地下潜水埋深、耕层土壤盐分再分布的变化情况,并从维护新疆水土资源可持续利用角度提出4条对策与建议:“两水”统观统用构建安全地下水位埋深、灌溉洗盐结合维持良好农田耕层、区域统防统治实现区域水土可持续、节水降盐为核心提升区域农业资源利用效率,为进一步开展新疆农业水资源可持续利用提供参考和方向。节水抑盐是新疆农业可持续发展的战略举措,但如何实现干旱盐碱区水土资源的高效利用,探索和遵循水盐平衡这个科学问题值得长久关注。

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    • 改性生物炭特征及其对盐碱化土壤改良的研究进展

      2023, 42(5):12-19. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2023.05.002

      摘要 (321) HTML (49) PDF 0.00 Byte (984) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤盐碱化严重制约农业的可持续发展,但施用改性生物炭对盐碱地改良效果显著。为探究改性生物炭改良盐碱土壤的作用机制,本文归纳总结了不同改性方式对原生物炭理化性质的影响,以及改性生物炭对盐碱地的改良效果和影响因素。结果表明,改性生物炭具有比表面积大、含氧官能团类型和数量多、碱性物质比例下降等特点;可以促进盐碱化土壤团粒结构的形成,增加对盐分离子的吸附和养分保持,改变土壤微生物的功能结构,增强作物应对外界胁迫的能力。然而改性生物炭长期效应及在不同类型盐碱地上应用差异的研究较少。未来应进行不同类型盐碱地应用的大田试验,深入研究改性生物炭对不同盐分离子的吸附能力及长效作用,优化在不同盐碱类型下的改良途径。

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    • 南疆地区玉米和棉花的氮磷钾肥利用效率及影响因素

      2023, 42(5):20-27. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2023.05.003

      摘要 (502) HTML (20) PDF 0.00 Byte (383) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究南疆施肥效果以及土壤肥力与肥料利用效率之间的相关性,2021年,在南疆地区开展35个肥料利用率田间试验(玉米16个、棉花19个),设置缺素处理(NP、PK、NK)和全肥处理(NPK),分别对玉米、棉花施用氮、磷、钾肥的产量反应、农学效率、养分积累规律、土壤肥力和施肥对肥料利用效率的影响等开展针对性研究。结果显示:玉米和棉花的NPK处理平均产量分别为14 020.3 kg/hm2和6 582.7 kg/hm2,二者的平均农学效率分别为N 13.0 kg/kg、P2O5 13.3 kg/kg、K2O 10.7 kg/kg和N 6.1 kg/kg、P2O5 7.6 kg/kg、K2O 7.5 kg/kg,氮、磷、钾肥平均利用率分别为42.4%、21.2%、54.1%和41.7%、18.9%、58.2%,施氮、磷、钾肥分别增产30.6%、14.7%、6.5%和41.5%、21.1%、13.4%。施肥可显著提高玉米和棉花对氮、磷素的吸收,每形成100 kg玉米籽粒需要N 2.44 kg、P2O5 0.91 kg、K2O 2.87 kg,每形成100 kg棉花籽棉需要N 5.37 kg、P2O5 1.67 kg、K2O 4.36 kg。玉米磷肥利用率与磷肥施用量呈显著负相关,棉花磷钾肥利用率与磷钾肥施用量也均呈显著负相关。玉米产量与磷肥施用量呈显著负相关,与土壤有效磷含量又呈显著正相关,南疆地区玉米可能存在一定的过量施用磷肥问题。玉米、棉花的钾肥利用率与土壤有效磷含量呈显著负相关。土壤pH与棉花产量、玉米的氮磷肥利用率均呈显著负相关。结果表明,南疆地区土壤盐碱化是影响棉花产量及玉米氮、磷肥利用率提高的主要限制因素之一。

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    • 植物耐干机制研究进展

      2023, 42(5):28-34. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2023.05.004

      摘要 (572) HTML (162) PDF 0.00 Byte (507) 评论 (0) 收藏

      摘要:干旱已成为制约我国农业发展的关键环境因素之一。植物因固着生长,当外界水分因子变化时不能主动逃避胁迫,只能依赖自身机制来抵御外界胁迫,因此,植物的耐干性研究显得十分迫切。本文对前人有关植物耐干研究的工作进行了综述,重点阐明了耐干植物的分类、耐干植物在失水再复水期间形态结构、生理及分子水平上的响应机制,以期为挖掘耐干植物耐干基因、创制耐干种质资源和培育耐干新品种提供新思路。

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    • 新疆红枣产业现状及前景展望

      2023, 42(5):35-41. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2023.05.005

      摘要 (294) HTML (65) PDF 0.00 Byte (1087) 评论 (0) 收藏

      摘要:我国红枣的种植面积和年产量在全世界位居第一,新疆是我国最大的红枣生产区。红枣产业作为新疆区域经济发展的重要支柱产业,具有较好的产业基础和发展前景。但新疆红枣加工产品仍以初加工产品为主,精深加工比例较低,制约了新疆红枣加工产业的高质量发展。本文回顾了近年来全国特别是新疆的红枣种植生产、市场流通情况,总结了红枣加工制品、加工技术方面的进展;分析了现阶段新疆红枣产业存在的问题,包括机械化程度低、产业链短、产品同质化严重等,并从种植模式、产品开发、品牌建设等方面提出了对策和建议,旨在为推动新疆红枣加工产业的高质量可持续发展提供有益参考。

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    • 新疆草原畜牧业转型升级:发展现状、现实困境与实现路径

      2023, 42(5):42-52. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2023.05.006

      摘要 (395) HTML (41) PDF 0.00 Byte (613) 评论 (0) 收藏

      摘要:草原畜牧业是现代畜牧业的重要组成部分,也是新疆的传统基础产业和特色优势产业。为推动新疆草原畜牧业转型升级,本文从“产品高质、草原修复、牧民增收、文化传承”的具体要求出发,基于新疆草原畜牧业发展现状,分析新疆草原畜牧业转型升级面临的现实困境,提出新疆草原畜牧业转型升级的实现路径。研究发现,当前新疆草原畜牧业在转型升级过程中面临的现实困境包括养殖模式转变和技术应用不足影响畜产品质量、天然草原超载过牧影响草原生态修复、产业链发展不充分影响牧民增收以及牧民生产生活方式转变影响草原文化传承。研究认为,草原畜牧业高质量发展的本质是“草-畜-人-文化”的动态平衡,新疆草原畜牧业在转型升级中应当注重科技研发应用与养殖模式的匹配,完善奖补政策和放牧管理措施,加快推动全产业链建设和增值,强化新疆草原畜牧业文化特色。

    • 新疆棉秆回收机械化现状及发展对策

      2023, 42(5):53-63. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2023.05.007

      摘要 (246) HTML (67) PDF 0.00 Byte (437) 评论 (0) 收藏

      摘要:新疆是我国最大的棉花产区和优质棉生产基地,棉花种植面积和产量均居全国首位。棉秆作为棉花的主要副产物,是一种重要的农业可再生资源,其利用价值越来越受到关注。棉秆回收机械化作为棉秆收储运的首要环节,是保障棉秆离田综合利用的前提,解决棉秆回收机械化问题对提高其综合利用率、改善生态环境和提高经济效益具有重要现实意义。本文分析了新疆棉花生产与棉秆资源现状,概述了国内外典型的棉秆回收机械研究与应用现状,总结了我国棉秆回收机械的类型、关键技术、性能特点、存在问题和发展趋势,指出了现阶段我国棉秆回收机械化程度低、收储运体系不完善是制约其综合利用的瓶颈问题,提出要加强棉秆回收机械研发创新力度,突破核心关键技术;同时完善收储运体系建设,建立离田回收利用技术模式。

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    • 南疆农作物风沙危害理论及防治研究进展

      2023, 42(5):64-71. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2023.05.008

      摘要 (328) HTML (75) PDF 0.00 Byte (311) 评论 (0) 收藏

      摘要:南疆沙漠边缘的绿洲农区是我国风沙危害最严重的地区之一,特别是棉花苗期和果树花果期,风沙造成幼苗死亡、茎倒枝折、落花落果,经济损失巨大,因此,开展南疆农作物风沙危害及防治研究具有重要的现实意义和区域经济价值。本文通过回顾农田的风沙流结构特征,梳理了风沙对农作物的2种危害形式,概述了农作物风沙防护机制及防治措施研究现状;最后,指出了农作物风沙危害研究中存在的问题,基于南疆的农作物类型及风沙环境特征,提出了未来南疆农作物风沙危害及防治研究重点并对未来研究进行了展望。

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    • 施氮量与栽插密度对南疆水稻氮素利用率及产量的影响

      2023, 42(5):72-81. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2023.05.009

      摘要 (344) HTML (72) PDF 0.00 Byte (339) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究施氮量与栽插密度对南疆水稻氮素利用效率及产量的影响,开展施氮量为主区、栽插密度为副区的裂区试验,分析新稻36号的群体LAI、NR活性、氮素吸收与转运及产量变化。结果显示:适当增施氮肥和适宜密植有利于提高群体LAI和叶片NR活性,其中LAI在施氮量360 kg/hm2、密度20.83万~26.69万穴/hm2较大,NR在施氮量240~260 kg/hm2、密度16.67万~20.83万穴/hm2时较高;施氮量240 kg/hm2配合27.78万穴/hm2的栽插密度能获得最大的茎鞘氮转运量和穗部氮增加量,其氮肥农学利用率显著高于其他组合处理。结果表明,适当增加密度可减轻由于施氮量增加而导致的氮肥偏生产力、氮素吸收效率下降的现象;在240 kg/hm2的施氮量条件下,配合20.83万~27.78万穴/hm2的栽插密度能够实现氮素利用及产量协同提高。

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    • 滴水量对新疆水稻不同类型品种根系特征、产量及水分利用效率的影响

      2023, 42(5):82-93. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2023.05.010

      摘要 (200) HTML (70) PDF 0.00 Byte (412) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高水稻产量和水分利用效率,以抗旱性不同的2个水稻品种T-43(常规早粳抗旱型水稻)和新稻1号(常规早粳旱敏型水稻)为试验材料,设置W1 (115.44 L/盆)、W2(98.12 L/盆)、W3(83.41 L/盆)3个滴水量处理,研究抽穗期和抽穗后20 d不同滴水量对水稻根系形态、分布、根冠比、产量和水分利用效率的影响。结果显示,W1处理下,抽穗后20 d各土层T-43品种根长密度(RLD)、根表面积密度(SAD)、根体积密度(RVD)较W2、W3处理分别提高了22.8%和33.1%、21.8%和37.7%、27.7%和32.8%,新稻1号则分别增加80.2%和53.2%、63.3%和88.9%、95.0%和32.3%。W2处理下,抽穗期T-43 RLD和SAD的β值较W1处理分别提高了0.4%、1.7%,新稻1号则分别增加0.3%、1.1%,其中抗旱型品种T-43在0~40 cm 根长密度(RLD)及比根长(SRL)较其他处理增加了1.2%~55.2%,1.6%~29%;在40~60 cm 根表面积密度(SAD)、根干质量 (RDW) 和平均直径(AvgDiam)分别增加了7.2%~13.8%、1.9%~3.0%、8.8%~9.4%,从而维持了T-43在滴水量比W1处理少17.32 L/盆的W2处理下,产量及其构成因子与W1差异不显著,WUE提高4.5%,而新稻1号随滴水量的减少产量及WUE分别降低了28.3%~79.8%和15.2%~71.7%。相关性分析显示,水稻0~20 cm浅层根系各形态指标与产量、产量构成因子及WUE存在显著或极显著正相关,且大于20~60 cm深层根系。综上,水稻根系形态学指标与产量、WUE间存在密切的相关性;通过适当减少滴水量 (15%左右) 调控作物浅层根系分布情况,促进抽穗后20 d根系发育,在不显著影响产量的前提下提高了水分利用效率;在生产上还应根据水稻品种对水分响应特性的不同制定合理的灌溉制度,以达到更高经济效益。

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    • 棉花查尔酮异构酶基因家族的鉴定及表达分析

      2023, 42(5):94-104. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2023.05.011

      摘要 (549) HTML (31) PDF 0.00 Byte (338) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究陆地棉查尔酮异构酶CHI(chalcone isomerase)在彩色棉纤维发育及响应胁迫中的作用,对陆地棉基因组中GhCHI基因家族进行鉴定,开展蛋白理化性质、结构域、启动子顺式作用元件、蛋白质高级结构、系统进化分析,利用转录组数据和实时荧光定量PCR分析其表达特征。结果显示,从陆地棉基因组中鉴定获得12个GhCHI基因家族成员,可分为2个亚家族,具有典型的查尔酮超家族结构域,编码201~452个氨基酸,主要为亲水性蛋白,二级结构主要以α-螺旋和无规则卷曲为主。GhCHI基因启动子顺式作用元件类型主要包含光反应元件、激素响应元件及参与类黄酮生物合成调控的元件等。表达分析结果显示GhCHI1GhCHI2GhCHI3GhCHI4与纤维发育密切相关,尤其在彩色棉纤维发育后期的色素沉积着色时期表达水平较高;这4个基因在叶、花托、雌蕊中也具有较高的表达水平;GhCHI1GhCHI2GhCHI3在热胁迫、盐胁迫和干旱胁迫下均受到显著的诱导表达。GhCHI1―GhCHI4蛋白互作分析结果显示,它们可能和参与类黄酮合成的2-氧代戊二酸3-双加氧酶和类黄酮3'-单加氧酶等蛋白质存在相互作用。结果表明,GhCHI1GhCHI2GhCHI3GhCHI4基因在彩色棉的纤维发育和胁迫应答中发挥重要作用。

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    • 不同水氮配比对棉花花铃期土壤无机氮分布及产量的影响

      2023, 42(5):105-112. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2023.05.012

      摘要 (202) HTML (43) PDF 0.00 Byte (317) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究不同水氮配比对新疆阿拉尔地区棉花花铃期土壤无机氮时空分布规律以及棉花产量的影响,设置棉花花铃期不同灌水量、氮肥运筹模式的田间试验(N0:0 kg/hm2;N240:240 kg/hm2;N360:360 kg/hm2;W1:3 600 m3/hm2;W2:4 200 m3/hm2;W3:5 400 m3/hm2),分别测定土壤0~30 cm、30~60 cm土层土壤硝态氮、铵态氮含量以及棉花产量,通过综合对比分析,得到棉花种植期最优施肥量和灌水投入量。结果显示:N240、N360施氮处理能显著提高花铃期棉花根层硝态氮含量;施肥处理下,随着灌水水平的提高,土壤铵态氮含量会呈现短期上升趋势,之后又降低至灌溉前水平;在W2灌水量、N240施氮量条件下,棉花花铃期施加总肥料用量的42%,总灌水量的57%,棉花产量可达到6 648.05 kg/hm2。研究结果表明,在W2灌水量、N240施氮量条件下,棉花花铃期施加总肥料用量的42%,总灌水量的57%,棉花花铃期0~60 cm土层土壤无机氮含量明显增加,且棉花产量最高。

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    • 秸秆还田对棉花全生育期土壤水盐分布及产量的影响

      2023, 42(5):113-121. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2023.05.013

      摘要 (371) HTML (24) PDF 0.00 Byte (321) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究秸秆还田对新疆盐渍化土壤降盐保水的作用,通过田间小区试验,设置6种处理:不还田(CK)、棉花秸秆还田(P1)、玉米秸秆还田(P2)、油菜秸秆还田(P3)、棉花秸秆还田+玉米秸秆还田(P12)、棉花秸秆+油菜秸秆还田(P13),分别测定各处理对棉花全生育期0~60 cm土层含水量、电导率、脱盐率、盐基离子含量以及棉花水分利用效率、产量的影响。结果显示:P12、P13处理较其他处理可增强土壤的蓄水能力,随着土壤深度的增加,含水量差异逐渐减小。相比CK处理,P12、P13处理土壤含水量分别提高了3.78%~15.03%、5.06%~18.23%。在棉花全生育期,P12、P13处理可提高0~20 cm土层的脱盐率,电导率较CK处理分别降低3.54%~39.27%、17.83%~40.01%。土壤盐基离子含量呈现出Na+>Ca2+>K+>Mg2+的规律,盐基离子中的Na+、K+、Mg2+含量具有表聚性。相关性分析显示,调控棉田土壤水盐环境(含水量、电导率、脱盐率)可以增加作物水分利用效率,提高产量。结果表明,P12、P13处理较其他处理更能显著增强棉花生育期内农田土壤持水能力并改善盐分分布状况,适合新疆地区盐渍土改良。

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    • 减氮配施缓释氮肥对滴灌棉花氮素利用和产量的影响

      2023, 42(5):122-131. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2023.05.014

      摘要 (252) HTML (127) PDF 0.00 Byte (328) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究减氮施肥技术和缓释氮肥在新疆滴灌棉花上的应用效果,选用当地棉花主栽品种新陆早64号,设置不施氮肥(H1)、常规全施尿素(H2,300 kg/hm2)、减氮20%缓释氮肥与尿素配施(H3,240 kg/hm2)3个处理,分别在棉花不同生育期对棉田土壤理化性质、酶活性、无机氮含量进行测定,并在棉花吐絮期测定棉花氮素含量,分析减氮配施缓释氮肥对棉花氮素利用效率的影响。结果显示:在棉花各生育时期,减氮20%配施缓释氮肥处理0~20 cm土层团聚体稳定性显著高于常规全施尿素处理(P<0.05),在0~40 cm土层H3与H2处理全氮差异不显著;不施氮肥(H1)处理土壤酶活性在棉花全生育时期均处于较低水平,常规全施尿素H2处理土壤脲酶活性显著高于减氮20%配施缓释氮肥(H3)处理,过氧化氢酶活性均低于H3处理,2个处理间蔗糖酶活性和碱性磷酸酶活性差异不显著;H3处理在40~60 cm土层铵、硝态氮含量较常规全施尿素H2处理减少了棉花生育后期氮素的淋溶损失;H3处理的氮肥利用率为45.75%,高于H2处理(P<0.05),较H2处理提高了7.87百分点;减氮配施缓释氮肥有利于提高棉花产量,减氮20%配施缓释氮肥(H3)处理下棉花皮棉产量较不施氮肥(H1)处理提高了18.26%,且铃质量、籽棉产量、皮棉产量与常规全施尿素(H2)处理差异不显著,可实现减氮不减产。结果表明,减氮20%施氮水平下缓释氮肥与尿素配施(H2)增强了表层土壤团聚体稳定性,可在棉花全生育期维持较高无机氮含量,减少了氮素淋溶损失,有利于棉花氮肥利用率及产量的提高,可在滴灌棉田中推广应用。

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    • 不同施氮水平下化学调控对棉花光合特征及产量的影响

      2023, 42(5):132-140. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2023.05.015

      摘要 (238) HTML (29) PDF 0.00 Byte (342) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探明不同施氮水平与缩节胺对棉花光合特性及产量的互作效应,以“新陆中88号”为试材,采用双因素裂区试验设计,设置320(N1)、480 kg/hm2(N2)2个施氮(纯氮)水平和67.0(F1)、150.0(F2)、260.5(F3)、371.0 g/hm2(F4)4个缩节胺喷施剂量,研究不同施氮水平下缩节胺喷施剂量对棉花光合特征及产量构成因素的影响。结果显示,施氮水平与缩节胺剂量对棉花净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、干物质积累、氮素积累与产量构成因素均存在互作效应。氮肥与缩节胺对棉花PnTr的促进作用主要在棉花盛铃期与吐絮期,且PnTr均以N1F3处理较高。N1最终生殖器官干物质积累量、氮素积累与皮棉产量均高于N2,各指标依次高出5.6%、11.32%、7.68%。同一施氮水平下,F3剂量能够显著提高棉花生殖器官干物质及氮素积累量,增加棉花单株结铃数、单铃质量与皮棉产量,亦均以N1F3处理较高,但其与N1F2处理相比均未达显著差异水平,其中N1F3皮棉产量为2 803.32 kg/hm2,但其仅较N1F2处理增产0.3%。因此,综合考虑各测定指标表现,在本试验条件下,推荐南疆棉田适宜施氮量为320 kg/hm2,同时配合喷施缩节胺剂量150.0 g/hm2为宜,节本的同时可保证较高的棉花产量。

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    • 盐胁迫下外源脯氨酸对油菜Na+/K+平衡、生长及抗氧化系统的影响

      2023, 42(5):141-148. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2023.05.016

      摘要 (390) HTML (34) PDF 0.00 Byte (328) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究盐胁迫下外源脯氨酸对油菜生长发育的调控机制,以甘蓝型油菜为试验材料,在150 mmol/L盐胁迫下设置5个外源脯氨酸水平(0、0.25、0.5、1和2 mmol/L),探究外源脯氨酸对盐胁迫下抗氧化系统、渗透物质和离子含量的影响。结果显示:盐胁迫显著抑制油菜的生长,较低浓度(0.25 mmol/L和0.5 mmol/L)外源脯氨酸均可促进油菜的生长,相比0.25 mmol/L 外源脯氨酸,施用0.5 mmol/L对油菜长势具有较好的促进作用,能够减少叶片Na+积累,提高K+含量,提高抗氧化酶的活性,并降低活性氧含量。另外,0.5 mmol/L外源脯氨酸还可以促进油菜叶片脯氨酸等渗透物质的积累。而施用较高浓度(1 mmol/L和2 mmol/L)外源脯氨酸不仅没有缓解盐胁迫,还对油菜叶片造成进一步的伤害。综上,盐胁迫会对油菜生长造成损伤,而施用适量外源脯氨酸能够激发抗氧化系统,有效缓解盐胁迫对油菜生长的抑制,提高油菜的耐盐性。

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    • 外源钙对NaHCO3胁迫下油菜幼苗叶片离子平衡及光合特性的影响

      2023, 42(5):149-157. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2023.05.017

      摘要 (400) HTML (39) PDF 0.00 Byte (337) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究碱胁迫下油菜幼苗叶片离子平衡与光合特性对外源Ca2+的响应,深入理解添加外源Ca2+缓解油菜幼苗碱胁迫的作用机制,以5叶期油菜华油杂62(耐盐品种)与湘油15(盐敏感品种)为材料,在NaHCO3(100 mmol/L)胁迫下,设置6个CaCl2水平:CK、0%、0.25%、0.5%、1%、2%(记为CK、T1、T2、T3、T4、T5),研究CaCl2对油菜幼苗叶片离子平衡及光合特性的影响。结果显示:NaHCO3胁迫下,油菜幼苗将更多的Na+储存于叶片,将较多Ca2+积累于根系,其中,湘油15体内离子的失衡较华油杂62更为显著;NaHCO3胁迫下,叶面喷施0.5% CaCl2对幼苗质膜损伤的修复最为显著,降低了幼苗叶片Na+含量,提高了叶片K+与Ca2+含量,其中对华油杂62叶片K+/Na +的提高及Ca2+的增加更为显著。除潜在光化学效率(Fv/Fo)与最大光化学效率(Fv/Fm)外,NaHCO3胁迫对湘油15光合特性的抑制均大于华油杂62,外源喷施0.5% CaCl2提高了幼苗叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量、Fv/FoFv/Fm、净光合速率、气孔导度及蒸腾速率,其中华油杂62对应各指标的增加量较湘油15更为显著。结果表明,叶面喷施CaCl2能调控碱胁迫下油菜幼苗叶片离子平衡与光合特性并且对耐盐品种的改善更为显著。

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    • 施用生物炭对2种典型土壤养分有效性及肥力特征的影响

      2023, 42(5):158-167. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2023.05.018

      摘要 (251) HTML (63) PDF 0.00 Byte (326) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究我国酸、碱2种典型土壤养分有效性和肥力特征对生物炭(BC)的响应,以新疆盐渍灰漠土和湖北酸性红壤为供试土壤,设置4个生物炭(玉米秸秆原料)水平:C0(0%)、C0.5(0.5%)、C1(1%)和C2(2%),进行为期60 d包括4个动态取样时期(1 d、10 d、30 d、60 d)的土壤培养试验。测定土壤基本理化性质、盐分、养分含量和土壤胞外酶活性,考察酸、碱2种土壤养分有效性及肥力特征对不同生物炭施用水平的响应。结果显示,施用生物炭能够改善2种土壤的理化性质,并提高土壤养分含量。施用2%生物炭使酸性红壤pH显著提高0.14个单位,使盐渍土pH显著降低0.18个单位;与C0相比,施用2%生物炭后导致酸性红壤和盐渍土的有机质和速效钾含量分别显著提高71.25%、59.65%和142.31%、36.85%。与C0相比,施用2%生物炭,酸性红壤水溶性钾含量在培养10 d时增幅最大,为238.10%,盐渍土在培养1 d时增幅最大,为47.50%;同时,红壤交换性钾含量在培养60 d时增幅最大,为127.88%,盐渍土在培养1 d时增幅最大,为31.58%。在培养60 d时,施用2%生物炭使盐渍土的非交换性钾含量降低7.62%。施用生物炭显著增加红壤的水溶性镁含量和钾钠比(K+/Na+)。在盐渍土中,还显著降低钠吸附比(SAR)和水溶性钠含量,施用0.5%的生物炭显著提高水溶性钙及水溶性镁含量,相对C0处理分别增加4.90%和2.80%。另外,施用生物炭导致2种典型土壤胞外酶活性均有所降低,通过冗余分析发现土壤胞外酶与速效钾、水溶性钾及SAR呈正相关关系且相关性较强。结果表明,施用生物炭可以提高2种典型土壤养分有效性,速效钾和水溶性钾为土壤肥力的关键驱动因子;通过生物炭的强吸附以及盐分离子间的置换作用,减少Na+的盐碱胁迫效应,对提高2种典型土壤的肥力特征有着积极效应。

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    • 水肥运筹对新疆灰漠土露地菜田水渗漏量和氮淋溶量的影响

      2023, 42(5):168-177. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2023.05.019

      摘要 (437) HTML (19) PDF 0.00 Byte (279) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究长期不同水肥管理模式下露地菜田土壤灌水渗漏和氮素淋溶损失特征,利用新疆平原露地菜田国控监测点2014-2017年监测数据,分析常规生产模式、关键减排模式、综合减排模式下土层深度0~90 cm处的产流量、氮素淋溶量。结果显示,常规生产模式下,平均年产流量285.2 m3/hm2,产流系数8.8%,总氮淋溶量为16.8 kg/hm2,是当季氮肥施用量的4.2%,其中硝态氮6.3 kg/hm2、铵态氮0.16 kg/hm2,总氮淋溶量为当季氮肥施用量的4.2%。与常规生产模式相比,关键减排模式显著增产4.0%,分别削减产流量11.4%、产流系数12.3%、总氮淋溶量21.0%;综合减排模式显著增产20.6%,分别削减产流量25.3%、产流系数61.3%、总氮淋溶量36.9%。结果表明,新疆灰漠土区蔬菜的常规施肥灌水模式会导致灌水渗漏,引起氮淋溶损失,通过减少施氮量、改进施肥方式能增产并减少灌水渗漏、降低氮淋溶量,减少施肥量的同时降低灌溉量可以更大幅度减少氮淋溶量、增加产量,重点是减少秋季土壤残留氮数量以降低冬季降雪融水造成的氮淋溶损失。

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    • 南疆阿拉尔垦区棉花生育期气候资源变化特征分析

      2023, 42(5):178-185. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2023.05.020

      摘要 (263) HTML (41) PDF 0.00 Byte (237) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探明气候变暖背景下南疆阿拉尔垦区棉花生育期气候资源动态变化规律,选取1990—2020年南疆阿拉尔垦区棉花生育期数据和同期地面气象数据,采用最小二乘法、Mann-Kendall非参数突变检验、滑动t检验和显著性分析方法,对南疆阿拉尔垦区棉花生育期气候资源动态变化及其突变进行了分析。结果显示:1990—2020年南疆阿拉尔垦区棉花全生育期降水量呈极显著增加趋势,相对湿度呈显著减小趋势,分别变化6.377 mm/10 a和1.583%/10 a,最高气温、最低气温、平均气温和积温均呈不显著增加趋势,气温日较差和日照时数均呈不显著减小趋势,主要表现在同期棉花播种-出苗期最高气温、平均气温和积温均呈极显著增加趋势,最低气温呈显著增加趋势;出苗-现蕾期气温日较差呈极显著增加趋势,积温和降水量均呈显著增加趋势;现蕾-开花期最高气温和降水量均呈极显著增加趋势,积温、气温日较差和日照时数均呈极显著减少趋势,平均气温呈显著降低趋势;开花-吐絮期降水量呈极显著增加趋势,气温日较差呈极显著减小趋势,相对湿度呈显著减小趋势;吐絮-停止生长期最高气温、降水量和日照时数均呈极显著增加趋势,其他时段各气候要素变化均不明显。1990—2020年南疆阿拉尔垦区棉花播种-出苗期最高气温、最低气温、平均气温、积温和日照时数分别在2014、1998、2012、1997和1998、2005年出现突变,出苗-现蕾期日照时数在2008年出现突变,现蕾-开花期最高气温、降水量、日照时数和积温分别在2001、2001、2007和2003、2010年出现突变,开花-吐絮期、吐絮-停止生长期和全生育期各气候要素均未发生显著突变。棉农应结合垦区棉花生育期气候资源量值及其动态变化规律适时调整田间管理措施。

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    • 氮盐调控对膜下滴灌加工番茄光合特性及产量的影响

      2023, 42(5):186-194. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2023.05.021

      摘要 (135) HTML (12) PDF 0.00 Byte (243) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了合理开发利用干旱地区微咸水资源,以加工番茄品种金番3166为试验材料,设置不同灌水矿化度1(S1)、3(S2)、5(S3) g/L和施氮量180(N1)、240(N2)、300(N3) kg/hm2 处理,探究膜下滴灌条件下不同矿化度微咸水与施氮量协同调控对加工番茄光合特性及产量的影响。结果显示,在同一施氮量水平下,随着灌水矿化度的增加,加工番茄叶片的SPAD值、蒸腾速率(transpiration rate,Tr)、净光合速率(net photosynthetic rate,Pn)、气孔导度(stomatal conductance,Gs)和产量均逐渐减小,在成熟期叶片水分利用效率显著增大。在S1和S2水平下,施氮量增加(N3)显著提高叶片SPAD值、TrPnGs;在S3水平下,以N2处理的促进效果最好,且产量相较于N1水平分别提高11.46%、8.69%和5.17%。在N3处理下,S1和S2水平下加工番茄的产量无显著差异。综合考虑滴灌加工番茄的光合特性和产量变化,灌水矿化度为3 g/L、施氮量为300 kg/hm2时能促进加工番茄的光合作用并保证产量。

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    • 水肥耦合对南疆滴灌骏枣生长生理及产量的影响

      2023, 42(5):195-205. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2023.05.022

      摘要 (183) HTML (13) PDF 699.60 K (237) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探索适宜滴灌骏枣提质增效的水肥耦合方案,以南疆典型自压灌区昆玉市224团10 a成龄骏枣为研究对象,基于当地实践生产,以灌水量770 mm、施肥量1 125 kg/km2为对照,采用水(W1,540 mm;W2,630 mm;W3,720 mm)、化肥(F1,562.5 kg/hm2;F2,810 kg/hm2;F3,1 080 kg/hm2)双因素三水平进行小区试验,探索南疆滴灌骏枣的新梢、枣吊、光合特性及产量品质对水肥耦合的响应规律。结果显示:灌水、施肥和水肥交互作用对叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO 2浓度(Ci)、新梢和枣吊的影响均表现为灌水>施肥>水肥交互作用;对产量、灌溉水分利用效率(IWUE)的影响均表现为水肥交互作用>灌水>施肥;对肥料偏生产力(PFP)影响表现为水肥交互作用>施肥>灌水;对单果质量、骏枣纵横径表现为施肥>灌水>水肥交互作用;对果形指数影响表现为施肥>水肥交互作用>灌水。结果表明:W3F2处理的骏枣新梢、枣吊最优,W2F3处理的产量、IWUE最优,W2F2处理的PnTrGs、单果质量、骏枣纵横径、果形指数最优,W3F1处理的PFP最优。

    • 塔里木河下游流域生态输水后大型底栖动物群落结构

      2023, 42(5):206-214. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2023.05.023

      摘要 (447) HTML (82) PDF 0.00 Byte (265) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解塔里木河下游流域内在生态输水后的水生生物资源及生态环境特征,于2019-2020年对塔里木河中下游干流、车尔臣河、台特玛湖3个区域的大型底栖动物群落结构进行了调查,并探讨其环境影响因素。调查结果显示,塔里木河下游流域中大型底栖动物共97个分类单元,隶属于3门4纲10目27科。水生昆虫为主要类群(82种),其中双翅目(47种)物种数最多,其次为鞘翅目(14种)、蜻蜓目(13种)。摇蚊科物种在不同区域均为优势种。底栖动物平均密度和生物量在5月份处于峰值,远高于8月和10月,多样性指数不具有显著的时空差异(P>0.05)。塔里木河干流和车尔臣河功能摄食群主要以收集者为主(95.89%,91.86%),而台特玛湖则以收集者(50.68%)和捕食者(34.12%)为主。Mantel相关性分析结果显示,氨氮、溶解氧和高锰酸钾是影响底栖动物多样性和功能群的主要环境因子。调查结果表明,塔里木河流域底栖动物群落组成较为单一,生态环境较为脆弱,需继续开展并深化对该地区河流的生态修复和管理工作。

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    • 博斯腾湖鱼类密度季节变化及其环境影响因素

      2023, 42(5):215-220. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2023.05.024

      摘要 (295) HTML (35) PDF 0.00 Byte (293) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解博斯腾湖鱼类资源现状及其与环境因素的关系,于2019年5月(春季)、7-8月(夏季)、10月(秋季),采用分裂波束回声探测仪(Simrad EY60, 120 kHz)开展全湖水声学探测,并对水环境指标进行现场测量。结果显示,博斯腾湖鱼类密度在夏季最高,平均值为(8 783±2 611) ind./hm2;春季和秋季间无显著性差异,平均值分别为(709±141)、(743±499) ind./hm2。根据目标强度与体长关系经验公式推算,春季、夏季和秋季鱼类的平均体长分别为8.8、4.0和5.1 cm。相关分析结果显示,博斯腾湖鱼类密度与水温和电导率呈极显著正相关(P<0.01),而与透明度呈显著负相关(P<0.05)。随机森林模型的特征重要性排序结果显示,电导率是鱼类密度最重要的预测因子,其次为溶解氧、盐度和水温等。推测鱼类密度的季节变化与环境变化、食物来源、繁殖习性等因素密切相关,环境因子可能通过直接或间接的方式影响鱼类的生态环境需求。

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    • 新疆车尔臣河叶尔羌高原鳅的年龄结构与生长特征

      2023, 42(5):221-228. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2023.05.025

      摘要 (236) HTML (183) PDF 0.00 Byte (278) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了更好地保护和开发利用塔里木河流域叶尔羌高原鳅资源,基于2019-2022年在塔里木河支流车尔臣河采集到的348尾样本,对叶尔羌高原鳅(Triplophysa yarkandensis)的年龄结构与生长特征进行研究。结果显示,采集到的样本体长分布范围为38~290 mm,体质量分布范围为0.8~271.6 g,年龄结构为1~11龄,体长体质量关系式为W=2.47×10-5L2.8562。von Bertalanffy生长方程雌性为:Lt=407.2572[1-e-0.1117(t+0.9298)],Wt=697.2606[1-e-0.1117(t+0.9298)2.8756;雄性为:Lt=327.9114[1-e-0.1572(t+0.7154)],Wt=373.9090[1-e-0.1572(t+0.9298)2.8353。表观生长指数分别为:?=4.2678,?=4.2280,拐点年龄和对应的体长、体质量雌性为:8.5龄、265.63 mm、204.04 g;雄性为:5.9龄、212.26 mm、108.94 g。研究结果表明,车尔臣河的叶尔羌高原鳅群体的生长规格和自然寿命较长,生长速度也快于其他支流。

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    • 扰种侧充槽盘式玉米精量排种器设计与测试

      2023, 42(5):229-239. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2023.05.026

      摘要 (390) HTML (12) PDF 0.00 Byte (266) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高玉米排种器的充种性能,设计了一种扰种侧充槽盘式玉米精量排种器。以玉米籽粒尺寸参数为依据,提出了一种扰种侧充式取种结构,在充种的同时实现调姿扰种与导种,有效提升种群活跃度与充种时长,提高充种效率。建立力学与运动学模型对排种器关键结构参数进行设计及取种原理分析,并采用EDEM软件进行仿真分析明确扰种性能,在此基础上获得了影响排种器工作效率的关键因素:取种盘转速、槽孔深度、充种偏角,并以此为因素进行三因素三水平中心组合试验,建立了合格指数、漏播指数、重播指数的回归模型,分析优化得出在取种盘转速为28 r/min、槽孔深度为8.2 mm、充种偏角为67°时,优化模型预测的合格指数为94.32%、漏播指数为1.95%、重播指数为3.73%。田间试验结果显示:合格指数92.97%、漏播指数2.14%、重播指数4.89%,符合优化模型预测结果,扰种侧充槽盘式玉米精量排种器的各项评价指标符合播种农艺要求。

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    • 基于MLR和人工神经网络的新疆杨日蒸腾量估算

      2023, 42(5):240-250. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2023.05.027

      摘要 (223) HTML (49) PDF 0.00 Byte (230) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决当前旱区防护林主要树种新疆杨日蒸腾量(Tr)估算值的精确度低、估算模型泛化能力差等问题,采用7种气象因子(日照时长、风速、相对湿度、饱和水蒸气压差、最低温、最高温和日均温)的8种组合作为模型输入,构建了传统多元线性回归模型(MLR)和人工神经网络模型(BP和Elman),估算2020年生长季新疆杨Tr值,并对3种模型不同输入组合的估算结果进行比较与评价;同时基于Garson算法量化各气象因子对Tr估算值的相对贡献率。结果显示,BP和Elman模型对Tr估算值的精确度超过73.66%,在不同输入组合下人工神经网络模型估算精确度比MLR模型提高了8.45%~31.33%,其中拓扑结构为6-4-4-1的Elman模型估算值的精确度最高;气象因子饱和水蒸气压差对Tr估算值的相对贡献率最大,相对湿度次之,不同温度变量对Tr估算值的相对贡献率依次为:日均温>最低温>最高温。结果表明,所构建的新疆杨日蒸腾量的估算神经网络模型可提高对干旱地区防护林蒸腾量的估算精确度。

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    • 基于姿态估计和关键点特征向量的奶牛跛行识别方法

      2023, 42(5):251-261. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2023.05.028

      摘要 (323) HTML (32) PDF 0.00 Byte (357) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对目前养殖场中自动检测奶牛跛行效率低、准确率不高等问题,设计了一种基于姿态估计和膝关节角度特征向量的奶牛跛行识别方法。鉴于奶牛行为具有随机停留的特点,制作奶牛在不同远近视场尺度和观测角度等条件下奶牛姿态估计数据集。将Faster RCNN卷积神经网络模型引入到奶牛关键点检测中提高跛行识别的可靠性;以ResNet101网络作为特征提取网络,构建奶牛姿态估计网络,并采用超参数微调训练方法,对网络模型进行迁移训练。通过视频中的奶牛姿态信息和关键点坐标信息,计算出奶牛行走时膝关节的角度特征,并利用1-D Convolution分类模型实现奶牛的跛行识别。实验结果显示:以ResNet101网络模型为基础的奶牛姿态估计网络的PCK@0.1值可以达到0.925 0;使用1-D Convolution模型对奶牛行为分类识别的准确率为97.22%,与LSTM、Bi-LSTM、GRU模型相比,分别提高5.55、2.78、11.11百分点。以上结果表明,所提方法对自然环境下奶牛跛行有较好的检测效果,可用于奶牛智能化养殖并为养殖管理提供技术参考。

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    • 基于综合经济效益最优的光伏温室太阳辐射分配方法

      2023, 42(5):262-268. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2023.05.029

      摘要 (175) HTML (21) PDF 0.00 Byte (244) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对光伏温室光伏发电和农业生产光照分配不合理导致整体收益较低的问题,提出了基于综合效益最优的光伏温室光伏发电与农业生产太阳辐射分配方法。首先,建立光伏温室的光伏发电收益、农作物收益、运行维护成本模型,其中,以农作物直角双曲线修正光响应模型作为光伏温室农作物产量计算方法,将光照与农作物产量和收益紧密结合;其次,以光伏温室综合效益最优为目标,以光伏发电光照强度、温室农作物生长光照条件为约束条件,建立光伏温室整体收益数学模型。以新疆地区某光伏温室实际运行数据为基础,对比分析多场景下光伏温室收益,结果显示,选择光伏温室农作物最小日光有效光照辐射值光照分配占比,光伏温室整体收益最大;考虑光伏温室改造与运行维护花费,在不改变原有结构的情况下,农作物光照饱和点对应的光照分配比例可作为光伏温室整体收益最大点。

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    • 发展特色农业产业壮大新型农村集体经济的理论逻辑、实践样态以及优化路径:以新疆为例

      2023, 42(5):269-281. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2023.05.030

      摘要 (228) HTML (26) PDF 0.00 Byte (320) 评论 (0) 收藏

      摘要:培育特色农业产业是推动新型农村集体经济稳定发展和可持续增长的重要动力。基于新疆特色农业产业发展在壮大新型农村集体经济的实践案例,归纳总结出因地制宜、引入现代化管理方式、紧密连接新型农村集体经济组织成员、注重内外部资本要素积累和扩大再生产的投入、探索抱团发展的多种模式的新疆经验,分析了人才匮乏、缺乏长远规划、管理体制不完善以及政策支持体系不健全等诸多问题,并提出构建人力资本引育机制、宣传推介机制、产权激励机制、产业培育机制、政策引导机制的优化路径,以期优化发展新疆特色农业产业、壮大新型农村集体经济的实践路径,并为其他地区提供经验借鉴。

    • 提升数字能力赋能智慧农业发展

      2023, 42(5):282-288. DOI: 10.13300/j.cnki.hnlkxb.2023.05.031

      摘要 (394) HTML (58) PDF 0.00 Byte (303) 评论 (0) 收藏

      摘要:智慧农业发展需要数字技术支持、数字人才支撑和数字能力的提升。数字能力作为全民全社会对数字技术的认知和使用能力,不仅是数字经济的社会基础,也是数字人才的核心竞争力。本文分析了新疆智慧农业发展成效及面临的问题,明晰了加快智慧农业数字技术应用、加强智慧农业数字人才培养、提升数字能力、推动农业数字化转型和创新发展,是实现乡村振兴战略、提升区域农业农村现代化发展水平的重要手段。提出以问题求解为导向、以数字技术为桥梁,基于“计算+数据+算法+系统+网络”5个数字技术的核心要素,构建数字能力的提升路径,夯实数字能力赋能智慧农业发展的技术支持和人才支撑。

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