精选
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以田间实验为主,室内测定为辅阶段
1976年,从药用植物组转来杨宗贵和黄德华,作物生态组增至10人,跃居全室之首。
年初,总结去年的工作,而后继续进行田间实验生态研究。与此同时,经室、组研究决定,以姜恕先生为指导,由我和杨宗贵探路,先行摸索叶片光合测定方法,并在植物所的二里沟温室和植物园物园试验地及生态室的植物园网室,同时开展相关试验。
(1)总结去年工作
1976年1月上旬,全组分工整理1975年测定数据,撰写报告。内容包括:对高产麦田的群体结构;不同群体结构下谷子的生长发育与产量;谷子、芝麻、花生、大豆等作物的引种试验和营养诊断等。本人负责“芝麻引种试验总结”,同时查阅文献,归纳光能利用研究现状。
下旬,各自负责的总结报告全部完成。
2月中旬,报告陆续打印、装订完毕,送给和寄往有关单位和部门。其中,由姜恕执笔撰写的二篇报告:《北京通县公庄晚播高产麦田的群体结构及其形成》和《不同群落结构下生态条件的变化及其对夏谷生长发育和产量影响的初步观察》,后经修改,刊登于1978年出版的《植物生态学研究报告集,第1集》(科学出版社)。
(2)通县公庄田间观测
①常规测定
1976年1月底,本年第一次去公庄大队,确定小品种试验所用的品种,谷子44个,芝麻25个,花生14个,大豆5个。
5月中旬,丈量试验地面积、设置木牌。
中旬,组内讨论当年实验项目,包括:作物干物质积累、二氧化碳同化量、红外摄影、叶片厚度、叶绿素含量。而后设计“作物生态研究观测记载表”和“芝麻栽培措施记载表”。
6月上旬,组内讨论计划,内容有:(1)设置不同群体结构,即选择不同畦宽(15尺畦、7.5尺畦、平作)、不同畦向(东西与南北)、不同二茬高度(高杆与矮杆)等多种配置方式,采用条播、沟播、撮种3种播种方式和几种田间管理措施,以期通过实验在生产上解决玉米与谷子的种植方式、种植密度、品种选择、行向和追肥时期等问题;(2)谷子、大豆、芝麻、花生四种作物的品种比较试验;(3)谷子大粒化播种试验;(4)总结高产栽培农业技术措施;(5)具体观测内容为:生育期、株型、株高、叶龄、叶片数、干重、穗分化、光特性、营养特性、病虫害、小区产量、考种,以及环境因子温度、照度、辐射、风速等。5天观察一次。
中旬,玉米间苗、小麦考种测产、晾晒小麦、脱粒、扬场、磨镰刀、收割大麦、剥花生壳、人工扑捉粘虫等。
下旬,继续收割小麦、晾晒小麦、试验地小麦考种测产,并试用沟播器播种谷子。
7月中旬,间作地和品种试验地的谷子间苗、定株,追肥,测定株高和叶片数。在劳动中体会到:谷子间苗耗时费力,如欲推广,必须加快间苗速度,办法是大粒化播种和沟播。
下旬,芝麻间苗、定苗;首次进行常规观测,内容为物候期、叶龄、株高、干重、叶面积、干物质积累以及谷子穗分化观察。其中,对小品种试验中的芝麻、大豆、花生进行定株观测。
8月上旬,住植物所抗震棚,先后4次去通县公庄,均为当天返回。第2次常规观测,并对谷子培土。
中旬,最后一次观察谷子穗分化;第3次常规观测;谷子收割、脱粒,花生、芝麻考种测产。
9月中旬,组内开会,讨论当下的测定工作,包括密度调查、采集土壤、植物分析样品及谷子、玉米、高粱、芝麻、大豆、花生、间作小品种考种样品。大家感到,当前的主要研究对象-谷子,秕谷率高,涝不保收,且不是该队重点作物,这是个问题。
下旬,调查谷子、花生、芝麻密度;芝麻等作物考种;收获试验地和小品种谷子,脱粒,称重。
10月上旬,进行玉米、高粱、谷子、大豆、花生、芝麻等作物考种;间作谷子晾晒、脱粒、称重;玉米、油料、谷子小品种脱粒、测产;采集间作作物和小品种分析样品。
中旬,仪器、行李、样品等运回北京,当年试验工作结束。据统计,本人全年去公庄18次,计37天。
下旬,计算群体叶面积指数、统计日照时数。发现由于采样植株代表性不强,重复太少,所以群体叶面积指数等误差较大。
经初步整理,大致可看出如下试验结果:(1)从产量、光能利用和元素吸收来看,玉米-谷子间作是可行的;(2)几种间作形式比较,影响最大的是玉米的高度,其次为谷子品种,再次为种植的行数;南北向畦各行受光比较均匀,追肥期对谷子产量影响不大;(3)7.5尺畦,以选用矮杆、叶量少的玉米品种为好;15尺畦,可选高杆玉米;(4)谷子种植方式以行种、培土为好;(5)受光时间,平作>15尺畦>7.5尺东西向畦>7.5尺南北向畦。
②光合测定
1976年7月中旬,拟定田间光合测定项目:(1)谷子光合速率日进程;(2)特定光强下不同谷子品种光合速率的比较;(3)不同群体结构下,谷子的光合速率及其日照长度和大气CO2浓度日变化。
下旬,制作用于野外光合测定的流量计支架等装置。
8月上旬,所司机班派车将光合测定装置送到通县公庄。
下旬,在田间进行光合测定。CO2浓度测定使用便携式红外仪,主要测定材料为杨村谷,测定项目为旗叶光合速率日进程。与此同时,使用相关仪器同步测定不同群体结构下不同高度的照度、辐射、大气温度、湿度、CO2浓度和微风速等生态因子,时间6-18时,每2小时一次,连测3天。此外,还测定了谷子不同品种和不同叶位叶片的光合速率,每天2次。测定中发现:(1)红外仪零飘较大;(2)叶室内水汽特多,抹甘油后水汽虽有所减少,但形成了水珠;气路中加入吸湿剂后水汽几无;(3)泵速未变,流量中午比早晨高;(4)气袋中的CO2浓度,随温度升高而减小。
(2)遗传所光室测定
在阅读光合文献,了解光合测定方法的同时,反复商讨如何起步。经多方联系,终于得知,中国科学院遗传研究所光室正在建立光合测定装置。既然如此,何不携手并进?何况我与光室的赖世登,是原综考会同事,曾在紫胶考察队并肩战斗。
于是,1976年2月初,首次来到遗传所,与光室负责人、五十年代留苏归来的余彦波和赖世登洽谈;言语投机,一拍即合,经遗传所业务处同意,立即投入工作。
当时,遗传所光室已定计划,研究题目是“作物的光能利用现状与高光效育种”,材料为水稻和油菜。而且已有台式红外分析仪(佛分厂)、人工光源、流量计和气泵等基本测定装置。我们的计划是测定“三种三收”中第三茬作物谷子、花生、芝麻的光合速率、光补偿点和饱和点,研究其耐阴性,而且仪器设备一无所有,两手空空。所以,与其说是两家合作,不如说是请其支援。邯郸学步,由此开始;光合生态研究,从此拉开序幕。
2月中旬开始工作,首先拟定研究计划,准备栽培瓦盆,接着设计叶片和个体同化室,并由杨宗贵亲手制作。
3月上旬,在中国农科院组织召开的“北京市花生总结计划会议”上,讨论了花生光能利用及其耐阴性指标。此间,继续在光室进行准备,包括运土、拉粪、过筛、装盆、浇水,然后播种试验材料,共6种,即高粱稻、玉米稻、油菜、花生、芝麻和谷子,计15个品种,其中谷子过半。其后,一方面对实验材料实施管理,一方面配备光合测定装置。
下旬,安装人工光源-碘钨灯2支。
4月上旬,安装有机玻璃隔热水槽。
中旬,谷子间苗;自钉水箱架。
下旬,谷子培土;安装人工光源升降架。从植物所生理研究室借来1台便携式红外仪(北分厂),进行调试和标定,并以油菜为材料,首次对其群体和单叶先后进行3次试测。第1次测定,管道气流不畅;第2次测定,当光强升至30klx时,红外仪指针为零,结束后指针不能复原;第3次测定,指针摆动幅度达10ppm,且开机3小时时仪器失灵。试测均告失败。
5月上旬,到玉渊潭公社试验站,借用植物所生理研究室在此处进行试验用的便携式红外仪,再次对群体和叶片进行试测。测定对象主要是苗期的谷子;项目为光饱和点和补偿点。叶片光合测定尚可,群体测定没有成功,主要原因是个体同化箱漏气。而后,谷子间苗和松土。
中旬,谷子培土等。
下旬,用遗传所光室的台式红外仪测定,材料有拔节期的谷子、大豆、花生和油菜叶片。项目为光合速率、光补偿点与饱和点。测定中发现:(1)气泵转速不稳,流量随之变化,致使测值不准;(2)叶室温度控制不佳;(3)流量对光合速率测值影响显著。
6月上旬,测定灌浆初期的谷子叶片,测定项目同上次。从中发现:(1)每盆的土壤水分不一致,致使同种作物的测值差别较大;(3)气源改用室外大气比较稳定;(2)进入叶室的气体经干燥后,会造成光合降低;(4)当光强升至10klx后,光合速率增加很小;(5)照度计测值不准。之后,给样品施肥、浇水。
中旬,谷子等作物间苗。
下旬,再次前往玉渊潭公社试验站,借用便携式红外仪,对灌浆中期的谷子等作物进行测定,项目如前。
7月上旬,对灌浆后期的谷子等进行测定,项目同前。结果显示:光强在5-10klx以下时光合增速最快;谷子和花生的光饱和点分别为15和40klx,明显低于文献记载的数值。
下旬,对成熟期的谷子进行测定。内容照旧。结果显示;(1)光饱和点测值,阴天高于晴天;(2)流量计测值,早晨高于中午;(3)各种生态因子均不能准确控制,造成测值高高低低,难以重复,无法对比。此间,到西城区光学仪器厂了解隔热玻璃性能及其产品型号。
8月中旬,谷子考种,测定结果期花生的光补偿点和饱和点。至此,在光室的测定结束,累计时间30天。
10月中旬,取回流量计,送至中国计量科学院标定。
(3)植物园网室测定
生态研究室的网室,地点在所属植物园内,是以环境保护组为主,在全室通力协助下建立起来的。经室、组领导同意,计划同时在此探索光合生态测定方法。
1976年3月,将铁丝网搬至网室,备用。
6月上旬,所里派车拉粪肥到网室,同时安装人工光源-碘钨灯架及升降滑轮;计划在此重复遗传所光室的测定工作。
中下旬,土壤装盆,夏播盆栽谷子、花生、芝麻和大豆。
7-8月,观测记载盆栽作物的生育状况。
9月中旬,测定花生、大豆的光合速率、光补偿点与饱和点。气源来自塑料气袋,气路中加干燥剂,所用流量较大,叶室中没有水汽。
10月上旬,谷子、花生、大豆考种。因与公庄田间测定时间相冲突,无法分身,所以原定计划没有全部完成,只好待明年再测。
(4)植物所二里沟温室观测
1976年2月中旬,准备瓦盆,布置稀土元素与谷子大粒化试验。
5月中旬,进行观测。
12月上旬,将植物园网室的瓦盆运至植物所二里沟温室,装土,撒播杨村谷,拟测定光合速率与N肥的关系。
(5)植物所属动物园试验地观测
1976年5月中旬,试验地浇水。
6月下旬,播种芝麻、花生。其后进行观测。
(6)学习与调研
1976年1月初,鉴于农田及作物生理生态方面的日文文献较多,所以大家提出请姜恕先生在组内讲授日语。老姜欣然应充,决定不定期上课,忙时少讲,闲时多讲,有空即讲。
2月上旬,学习有关农业文献,如:《论水稻生长发育的内因与外因》、《大寨玉米丰产栽培新经验》等。
中旬,到顺义县高丽营进行了调查访问,内容为生产管理、作物品种、经济状况与存在问题等。
下旬,请植物所生理研究室周佩珍介绍了光饱和点和补偿点的测定方法。
3月初,参加中国农科院组织召开的“北京市花生总结计划会议”,为期3天。各单位交流了1975年的研究成果与1976年的研究计划,讨论内容有光能利用、耐阴性指标和记载方式等。
中旬,去北京市植检站,检测试验所用的种子;到遗传所与赖世登协商赴河北遵化、秦皇岛等地调查之事。
下旬,与赖世登先后到蓟县农业局、溵溜公社大唐庄大队,遵化县的团瓢庄公社周桥大队、小厂公社粳子峪大队和西留村公社夏庄子大队,唐山地区农科所花生组,滦县的安各庄公社西崔各庄大队,秦皇岛市农业局、山海关区的高建庄公社张庄大队、北戴河区的蔡各庄公社小薄荷寨大队和海滨公社草厂大队,沿途调查访问了三种三收、二季平作和套种等耕作制度、玉米、高粱、小麦、花生等作物的栽培方法及冬油菜的越冬情况等。同时,顺路游览了山海关的东山、鸽子窝、地道桥、鹰角亭和天下第一关。回京后,到北京市农科所访问。
4月初,请中国科学院生物物理所孙先生讲解正交试验方法。
5月下旬,与老姜到中国科学院感光所,了解红外摄影用的胶卷型号、性能、保存方式及摄影要点。
7月上旬,去平谷县许家务大队参观访问,据介绍,目前增产幅度大小,关键在于第三茬,而第三茬高产的关键在于选择矮杆、适于密植的玉米品种。
下旬,到西城区光学仪器厂了解隔热玻璃性能及其产品。
10月中旬,与山西曲沃县农科所和广东农科院水稻生态室人员座谈。
(7)年终工作总结
1976年10月中旬,室内工作开始,进行烘干、称重、计算叶面积和单产。
11月上旬,小组讨论总结事宜。内容为:(1)不同群体结构下谷子与光照等生态因子的关系;(2)不同群体结构下元素吸收和积累特征;(3)谷子的光补偿点和饱和点;(4)谷子穗分化特征;(5)谷子、花生、芝麻和大豆引种试验;(6)元素吸收与光能利用的关系。
中下旬,整理光合测定数据。
12月上旬,完成光合数据整理,结果显示:
在遗传所光室的测定:谷子的光饱和点的测值很低,仅1.5-2klx,显著小于文献记载,且难以找出明显规律;如与植物园网室比较,其光补偿点较低,光合速率测值较高,且同一作物品种二处光合速率测值的差别较大。究其原因,是因为测定时叶室温度、流量、土壤湿度等生态因子均控制不佳,植株生长状况亦不一所致。原本计划撰写一篇题为《几种谷子的光合速率、光补偿点和饱和点及其在间作中的应用》的论文,化为泡影,权当交了学费。但是,毕竟初步掌握了测定方法,这是最大的收获,余、赖二位给予的帮助,至今记忆犹新,心存感激。
在公庄田间的测定:(1)谷子的光合速率测值在10-20mg/dm2/h之间,过低;(2)因测定时间不同,光强各异,无法进行品种间比较;(3)气流进入红外仪前没有接入干燥剂,所以光合测定值偏高;(4)气源气取自气袋,不能代表大气的CO2日变化。
通过上述实践,认识到:必须严格控制测定生态条件,必须探讨CO2同化量与叶室流量的关系,且急需添置如下仪器设备:(1)测定光合的设备:便携式红外仪、碘钨灯、冷却设备、隔热玻璃、辐射计、储气袋、开关转换器;(2)测定叶绿素的设备:分光光度计、扭力天平、研钵、漏斗、容量瓶、滤纸、丙酮。同时需要及时标定照度计和流量计。
中旬,应《植物杂志》约稿,结合已有测定数据,撰写了《植物的光补偿点》一文。
下旬,小组年终总结。
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GMT+8, 2026-3-8 08:00
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