2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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1、隨著淡水資源的減少以及工業(yè)用水和城市生活用水逐年增加,農(nóng)業(yè)用水總量及其所占淡水資源比例呈現(xiàn)逐年降低的趨勢(shì)。與此同時(shí),人們對(duì)水稻需求量不斷增加。這一現(xiàn)狀使得水稻當(dāng)前生產(chǎn)面臨的最大挑戰(zhàn)是如何在有限的淡水資源內(nèi)生產(chǎn)出更多的谷物。特別對(duì)干旱區(qū)域而言,由于生育期內(nèi)耗水量巨大(以中國(guó)新疆為例,水稻生育期內(nèi)的蒸散量為1200 mm,降雨量不足170 mm,水稻的總耗水量高達(dá)3000 mm,水分利用效率僅為0.2~0.3 kg m-3),水稻生產(chǎn)將面臨

2、淡水資源虧缺帶來(lái)的極大壓力。因此,在干旱區(qū)開展水稻高產(chǎn)節(jié)水栽培研究,對(duì)緩解水資源危機(jī)、糧食安全危機(jī)以及走農(nóng)業(yè)可持續(xù)化發(fā)展道路都具有重要意義。膜下滴灌水稻作為一種新型的水稻旱作栽培技術(shù),其產(chǎn)量水平以及節(jié)水能力尚不清楚。本研究假設(shè)膜下滴灌水稻是當(dāng)前生態(tài)區(qū)域較優(yōu)越的水稻旱作栽培系統(tǒng),通過(guò)開展為期3年的小區(qū)試驗(yàn)并結(jié)合大田調(diào)查,與當(dāng)前主要的水稻旱作栽培系統(tǒng)(水分供應(yīng)基于漫灌或噴灌技術(shù))如覆膜旱作栽培系統(tǒng)以及裸地旱作栽培系統(tǒng)(aerobic ric

3、e)作對(duì)比研究。旨在探明膜下滴灌水稻在當(dāng)前生態(tài)條件下的生產(chǎn)潛力以及旱作水稻(膜下滴灌、覆膜漫灌以及裸地漫灌)在干旱區(qū)的生長(zhǎng)發(fā)育特性和適應(yīng)機(jī)制;同時(shí),設(shè)置了膜下滴灌水稻階段性控制灌溉處理,旨在探明膜下滴灌水稻實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效的水分需求特性及群體結(jié)構(gòu)特征。本研究主要內(nèi)容包括:
 ?、湃后w整齊度以1膜4管8行配置(R1)最優(yōu),其次是1膜2管8行配置(R2),1膜1管8行配置(R3)最差。R2模式通過(guò)促進(jìn)近滴灌帶行位株穴的生長(zhǎng)發(fā)育來(lái)彌補(bǔ)遠(yuǎn)滴灌

4、帶行位株穴生長(zhǎng)發(fā)育的輕微降低。最終產(chǎn)量、水分利用效率及經(jīng)濟(jì)效益與R1差異不顯著。由于R3模式下距滴灌帶第3行位和第4行位的株穴生長(zhǎng)嚴(yán)重受限,進(jìn)而導(dǎo)致R3模式的產(chǎn)量、水分利用效率及經(jīng)濟(jì)效益顯著低于R1和 R2模式。綜上所述,在沙壤土質(zhì)條件下,膜下滴灌水稻為獲得較高的谷物產(chǎn)量,毛管間距維持在40~80 cm為宜,即每條滴灌帶在水平方向的濕潤(rùn)距離應(yīng)控制在20~40 cm范圍內(nèi)。
 ?、颇は碌喂嗨荆≧2模式)開花期根系分布量在行位間存在

5、差異,距滴灌帶遠(yuǎn)行處的根系分布量明顯低于近行位處,差異隨灌量的增加而明顯降低。膜下滴灌水稻根長(zhǎng)密度和根重密度均顯著低于淹灌處理,主要與0~20 cm土層根系生長(zhǎng)發(fā)育受限有關(guān)。相關(guān)分析表明:促進(jìn)0~20 cm土層內(nèi)以穴位為中心直徑為10 cm范圍內(nèi)的根系分布是提高膜下滴灌水稻產(chǎn)量的重要保障。
  ⑶傳統(tǒng)淹灌(CF)處理的產(chǎn)量水平較膜下(覆膜)滴灌(DI)、覆膜漫灌(FIM)及裸地漫灌(FIN)處理分別高出31.76~52.19%、5

6、7.16~61.02%、74.4~75.73%,旱作水稻產(chǎn)量的大幅降低主要受“源”限制的影響,特別是與花后光合生產(chǎn)能力降低所引起的地上部生物量累積受限有關(guān)。水分利用效率以DI處理最大,較FIM、CF及FIN處理依次高出1.35~1.89倍、1.52~2.12倍、2.37~3.78倍。在CF栽培條件下,分蘗穗對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)度為50.65~68.57%,而旱作栽培處理僅為12.07~20.62%,旱作水稻分蘗穗對(duì)產(chǎn)量較低的貢獻(xiàn)度主要?dú)w因于分蘗

7、成穗能力顯著降低以及有效分蘗穗的收獲指數(shù)大幅下降。在旱作栽培條件下,DI處理較FIM和FIN處理更有利于構(gòu)建適宜于水稻生長(zhǎng)發(fā)育的微生態(tài)環(huán)境(如地溫、冠層溫濕度),最終DI處理的水分利用效率、產(chǎn)量水平及經(jīng)濟(jì)效益均顯著高于FIM和FIN處理。
 ?、葘?duì)于旱作水稻而言,花后(灌漿期)光合受限因葉片新陳代謝受阻(即非氣孔因素限制)所致,其中葉片全氮含量降低是光合生產(chǎn)能力降低的主要原因。在非飽和土壤含水量條件下,旱作水稻葉片在灌漿期間遭受不

8、同程度的水分脅迫和光抑制,其中DI處理受脅迫程度較FIM和FIN處理輕,且DI處理發(fā)生光抑制現(xiàn)象時(shí)所對(duì)應(yīng)的土壤水勢(shì)明顯低于FIM和FIN處理。復(fù)水到飽和土壤含水量后,DI和FIM處理水分脅迫因子和光抑制效應(yīng)消除,而FIN處理則遭受永久性環(huán)境脅迫的威脅。在整個(gè)觀測(cè)期間,DI處理的光合生產(chǎn)能力顯著高于FIM和FIN處理。當(dāng)旱作水稻遭受環(huán)境脅迫后,PSII光系統(tǒng)通過(guò)加強(qiáng)熱耗散途徑來(lái)緩解環(huán)境脅迫對(duì)葉片光合器官的損傷。
 ?、珊底魉靖髌鞴?/p>

9、生長(zhǎng)發(fā)育自拔節(jié)后均受限,在各處理間,DI處理(特別是寧粳28品種)各器官生長(zhǎng)發(fā)育受限程度最輕,而FIN處理受限程度最嚴(yán)重。對(duì)FIM和FIN處理,根長(zhǎng)密度和葉干重較根干重和莖鞘干重對(duì)環(huán)境的變化更敏感;對(duì)DI處理,根長(zhǎng)密度和莖鞘干重較根干重和葉干重對(duì)環(huán)境的變化更敏感。當(dāng)旱作水稻生長(zhǎng)發(fā)育受限時(shí),增加根冠比和20~40 cm土壤的根系分布量以及降低0~20 cm土層內(nèi)根系的比根長(zhǎng)是旱作水稻適應(yīng)外界環(huán)境脅迫的重要機(jī)制。寧粳28品種較新稻17品種更

10、適宜于旱作栽培環(huán)境。
 ?、试陂_花期前,旱作水稻的根長(zhǎng)密度(RLD)決定著地上部各器官的生長(zhǎng)發(fā)育;而開花后,0~20 cm土層內(nèi)RLD(RLD20)直接影響著葉片的衰老進(jìn)程及穗部的增重過(guò)程。從各農(nóng)藝參數(shù)對(duì)產(chǎn)量的影響程度來(lái)看,根系活力,分蘗期RLD20和RLD40;拔節(jié)期RLD20;開花期RLD20以及拔節(jié)期和灌漿期的葉干重均顯著影響產(chǎn)量形成,其中根系活力,拔節(jié)期和灌漿期的葉干重及開花期RLD20是決定旱作水稻產(chǎn)量的主要因素。表明旱

11、作水稻RLD20及根系活力對(duì)地上部生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量形成(特別是開花期至成熟期RLD20及根系活力)起著重要的調(diào)控作用。
 ?、嗽诤底髟耘鄺l件下,結(jié)實(shí)率降低主要與空粒大量形成有關(guān)。灌漿期間光合生產(chǎn)能力降低和(或)開花后第15天起(特別是15~21天)儲(chǔ)存于莖鞘器官的物質(zhì)朝籽粒的轉(zhuǎn)運(yùn)能力受限是導(dǎo)致旱作水稻灌漿勢(shì)較CF處理降低的主要原因。旱作栽培強(qiáng)弱灌漿時(shí)間較CF處理延長(zhǎng),且灌漿速率不及CF處理。其中,強(qiáng)勢(shì)粒灌漿時(shí)間的延遲以及灌漿速率的降

12、低是引起旱作水稻籽粒重和結(jié)實(shí)率明顯下降的主要制約因子。在適宜的品種條件下(如寧粳28品種),膜下滴灌水稻在適宜的水分管理制度下通過(guò)促進(jìn)莖鞘物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)能力彌補(bǔ)灌漿期光合生產(chǎn)力不足,從而灌漿勢(shì)僅輕微的低于傳統(tǒng)淹灌水稻。
 ?、虨檫M(jìn)一步提高膜下滴灌水稻的產(chǎn)量和水分利用效率,幼穗分化前,土壤水勢(shì)降低到-30 KPa時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充灌溉較-10 KPa進(jìn)行補(bǔ)充灌溉和CF處理皆有利于根系和地上部各器官的生長(zhǎng)發(fā)育,分蘗及有效穗數(shù)的形成;而幼穗分化之后

13、,當(dāng)土壤水勢(shì)降低到-10 KPa時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充灌溉較-30 KPa時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充灌溉更有利于促進(jìn)穗粒數(shù),結(jié)實(shí)率及千粒重的形成,但各參數(shù)較CF處理輕微降低。最終膜下滴灌水稻(-30 KPa~-10 KPa:幼穗分化前,土壤水勢(shì)降低到-30 KPa時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充灌溉;幼穗分化后,土壤水勢(shì)降低到-10 KPa時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充灌溉)產(chǎn)量與傳統(tǒng)淹灌處理持平或更高,水分利用效率是CF處理的2.5倍。在適宜的品種條件下,膜下滴灌水稻在-30 KPa~-10 KPa的水

14、分管理制度下通過(guò)增加單位面積內(nèi)的有效穗數(shù)以促進(jìn)群體生產(chǎn)力來(lái)彌補(bǔ)個(gè)體性狀(穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重)不足。
 ?、蛯?duì)于膜下滴灌水稻而言,幼穗分化前對(duì)地溫較土壤水分含量敏感,而幼穗分化后,膜下滴灌水稻對(duì)土壤水分較地溫敏感。膜下滴灌水稻實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效的群體結(jié)構(gòu)特征主要表現(xiàn)為:1、0~20 cm土層內(nèi)RLD大且根系活力強(qiáng);2、較高的粒葉比(穎花數(shù),實(shí)粒數(shù)與最大葉面積時(shí)期之比為0.9,粒重與最大葉面積時(shí)期之比為0.02);3、分蘗成穗能力強(qiáng)及分

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