• ISSN 1008-505X
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2010年  16卷  第2期

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密植条件下玉米冠根生长抑制的因果关系
严云, 廖成松, 张福锁, 李春俭
2010, 16(2): 257-265. doi: 10.11674/zwyf.2010.0201
摘要:
密植条件下玉米地上部及根系生长均受到抑制。以澄海3719(DH3719)为材料,通过种植密度×施氮量2因素4处理田间试验,研究了密植条件下玉米地上部及根系生长受抑制的因果关系。结果表明,高密度群体具有较高的叶面积指数(LAI),但拔节期后单株叶面积、冠根干物重、茎粗、总根长及含氮量均小于低密度种植的植株,生长受到抑制。叶面积与根长的消长变化趋势相同,各生育期不同处理植株的冠根比没有明显差异。吐丝期剪去穗位叶以上连续两个叶片或切去地上部最上层节根均减少了植株体内的氮素累积。尽管剪叶使根系生物量的减少远远低于切根的影响,但剪叶造成植株含氮量的减少多于切根的影响。综合结果表明,密植引起地上部生长空间竞争加剧,使地上部生长受到抑制,从而影响根系生长。
不同施氮量及基追比例对玉米冠层生理性状和产量的影响
鱼欢, 杨改河, 王之杰
2010, 16(2): 266-273. doi: 10.11674/zwyf.2010.0202
摘要:
以加拿大魁北克地区推广的玉米品种Pioneer 38B84为材料,研究不同施氮量和基追比例对玉米最上一片全展开叶SPAD值、Dualex值、净光合速率(PN)、叶面积指数(LAI)、地上部生物量、冠层叶绿素密度(SPAD×LAI)、冠层光合能力(PN×LAI)以及产量的影响。试验设5个处理: N0(基0+追0)、N20+93 (基20 kg/hm2+追93 kg/hm2)、N45+68 (基45 kg/hm2+追68 kg/hm2)、N113 (基113 kg/hm2+追0)和SAT225[基225(播种时施氮45 kg/hm2,播种后10 d再沟施180 kg/hm2)+追0],完全随机区组设计,重复4次,基本苗为79000 株/hm2。结果表明,追肥前,叶片SPAD值、PN、LAI、地上部生物量、SPAD×LAI及PN×LAI均随基肥氮量的增加而增加,Dualex值则降低。同等施氮量下,基肥配合追肥显著提高叶片SPAD值,而追肥对叶片Dualex值和PN无显著影响。虽然基肥配合追肥处理的LAI、地上部生物量、SPAD×LAI、PN×LAI在追肥后均显著低于氮肥一次性基施,但显著提高了玉米产量。基施氮肥20 kg/hm2与45 kg/hm2处理之间玉米产量无差异,但前者过早地表现出缺氮。总施氮量为 113 kg/hm2时,其 SPAD值、Dualex值、PN、LAI、地上部生物量、SPAD×LAI以及PN×LAI等指标在出苗后25~60 d与SAT225处理差异不显著,但产量却显著低于SAT225处理。本试验条件下,基肥量45 kg/hm2能较好地满足玉米前期生长,但总施氮量113 kg/hm2不能满足玉米全生育期的需求,需要进一步地评估适宜的施氮量。同等施氮量下,基肥配合追肥显著提高玉米产量; SPAD值和 Dualex值均与玉米植株氮含量显著相关,SPAD和 Dualex可以作为实时快速指导玉米追肥的有效工具。
氮肥和栽植密度对水稻产量及氮肥利用率的影响
周江明, 赵琳, 董越勇, 徐进, 边武英, 毛杨仓, 章秀福
2010, 16(2): 274-281. doi: 10.11674/zwyf.2010.0203
摘要:
针对部分地区水稻生产中氮肥用量过高及水稻移植密度越来越低的状况,选择2个早稻和2个晚稻品种为试验材料,设置施氮水平和移植密度互作试验,分析两因素及其互作对水稻产量和氮素利用率的影响。结果表明,氮水平和移植密度对水稻产量有显著影响,但其互作效应不显著; 氮水平、移植密度及其互作对氮素利用率的影响均达显著水平。其中,低氮水平处理平均氮素利用率比高氮水平增加2.1%~5.6%; 高密度的氮素利用率比低密度增加10.1%~45.7%。说明提高移植密度,减少氮肥用量,既可通过大幅度增加有效穗来实现高产,又能显著提高氮素利用率。在资源日益短缺、生产成本渐高及面源污染越来越严重的形势下,密植少氮应是值得推广的水稻栽培技术。在本试验条件下,早稻移植密度在29.3~36.0万穴/hm2的基础上施N 153.1~169.4 kg/hm2、晚稻移植密度在23.1~30.0万穴/hm2的基础上施N 161.5~190.1 kg/hm2氮素是高产高效节氮的合理组合。
配施有机肥提高化肥氮利用效率的微生物作用机制研究
朱菜红, 董彩霞, 沈其荣, 徐阳春
2010, 16(2): 282-288. doi: 10.11674/zwyf.2010.0204
摘要:
采用15N示踪技术和盆栽试验研究了水稻生长期间不同施肥处理土壤微生物量氮的动态变化,探讨了配施有机肥提高化肥氮利用率的微生物作用机制。结果表明,在水稻生育前期,化肥配施鸡粪堆肥、猪粪堆肥和酒糟堆肥较化肥单施均提高了土壤微生物对化肥15N的固持率,降低了土壤矿质态15N含量。而随水稻生育进程推进,在先前被微生物固持的化肥15N化肥配施鸡粪堆肥、猪粪堆肥和酒糟堆肥处理分别有87%、81%和81%被释放,增加了同期水稻对化肥15N的吸收量。化肥配施鸡粪堆肥、猪粪堆肥和酒糟堆肥,化肥15N利用率均超过60%,而单施化肥利用率仅39%。可见,配施有机肥提高化肥氮利用率,其机制之一是通过促进土壤微生物对化肥氮的有效调控,使化肥氮更好地被转化利用。
湖北省水稻施肥效果及肥料利用效率现状研究
王伟妮, 鲁剑巍, 陈防, 鲁明星, 李慧, 李小坤
2010, 16(2): 289-295. doi: 10.11674/zwyf.2010.0205
摘要:
2006至2008年在湖北省17个县(市、区)分别布置早、中、晚稻试验54个、136个和61个,研究在当前生产条件下平衡施用氮、磷、钾肥对水稻产量及经济效益的影响,明确当前水稻生产中的肥料贡献率及农学利用率现状,为湖北省水稻高效生产提供理论依据。结果显示,与不施肥对照相比,早、中、晚稻平衡施用氮、磷、钾肥分别平均增产稻谷2153、2445和1908 kg/hm2,增产率分别为57.4%、44.0% 和42.3%; 分别增收1691、2413 和1413 Yuan/hm2。肥料对早、中、晚稻产量的贡献率分别为33.3%、28.6% 和27.8%; 肥料农学利用率分别为7.2、7.6和6.1 kg/kg。表明目前湖北省水稻平衡施用氮、磷、钾肥的增产、增收效果显著,平衡施肥是提高稻谷产量的关键技术。
不同施氮水平对冬小麦季化肥氮去向及土壤氮素平衡的影响
刘新宇, 巨晓棠, 张丽娟, 李鑫, 袁丽金, 刘楠
2010, 16(2): 296-303. doi: 10.11674/zwyf.2010.0206
摘要:
采用田间微区15N示踪技术,研究了冬小麦季化肥氮去向及土壤氮素平衡。结果表明,在供试土壤肥力水平和生产条件下,N 150 kg/hm2的施肥量已达到较高产量,再增加氮肥用量小麦产量不再增加。随着施肥量的增加,地上部吸氮量有所增加,氮肥的表观利用率和农学利用率持续下降,而生理利用率则表现为低—高—低的变化趋势。在低施氮条件下,小麦主要吸收土壤氮的比例高于化肥氮; 在高施氮条件下,小麦吸收土壤氮的比例下降。冬小麦收获后,仍有26.7%~40.6%的氮肥残留在0—100 cm土层中,17.4%~24.8%的氮肥损失。残留在土壤剖面中的氮肥主要分布在表土层。随着施氮量的增加,土壤氮素总平衡由亏缺转为盈余; 土壤根区硝态氮也由播前消耗转为在播前的基础上累加,两个小麦品种表现为相同的趋势。
优化施氮下稻-麦轮作体系土壤N2O排放研究
梁国庆, 周卫, 夏文建, 王秀斌, 孙静文, 李双来, 胡诚, 陈云峰
2010, 16(2): 304-311. doi: 10.11674/zwyf.2010.0207
摘要:
采用了静态箱法研究优化施氮下湖北稻-麦轮作体系农田N2O排放特征。结果表明,农田N2O排放量随施氮量增加而增加。N2O排放通量峰值大约发生在施氮后的第3~7 d。小麦季土壤N2O排放量范围为N2O 2.43~4.84 kg/hm2,肥料氮通过N2O排放的损失率为0.54%~0.74%。水稻季土壤N2O排放量为N2O 0.89~2.45 kg/hm2,肥料氮通过N2O排放的损失率为0.39%~0.47%。小麦季和水稻季施氮后0~15 d N2O排放量占当季总排放量的百分比分别为62.79%~66.72%和87.97%~93.14%。与习惯施氮相比,基于作物阶段氮素吸收增加追肥比例和施氮次数的优化施氮能有效减少土壤N2O排放。
夏季休闲与种植对华北潮土剖面残留硝态氮分布的影响
张丽娟, 巨晓棠, 吉艳芝, 张福锁, 彭正萍
2010, 16(2): 312-320. doi: 10.11674/zwyf.2010.0208
摘要:
本研究以高丹草(Pacesetter)结合单作春玉米(Zea mays L.)及休闲,探讨华北潮土区夏季多雨时期,牧草、作物及休闲三种土地管理方式土壤剖面 0—200 cm NO-3-N的分布及运移。研究表明,整个生长季节三种土地管理方式土壤 NO-3-N逐渐向下层移动,高丹草、玉米地均表现为NO-3-N的逐渐耗竭,休闲地则为波浪式上升; 种植结束时休闲地在 0—200 cm土壤层次硝态氮较种植前增加,高丹草、玉米地则表现为较种植前降低,NO-3-N在剖面 60—80 cm深度出现积累。与休闲相比,植物对土壤剖面硝态氮的吸收显著减少了硝态氮向深层的淋溶,而休闲却增加了硝态氮向深层淋溶的风险。根长密度及根干重均随剖面深度增加而降低,在 0—30 cm土层高丹草明显大于玉米,0—60 cm 区域植物根长密度与相应层次土壤NO-3-N消减量呈现显著正相关。高丹草对土壤上层氮素的吸收消耗大于玉米,其对截获残留硝态氮,阻止硝态氮大量向下迁移的作用更强,体现出植物吸收的“安全网”功能。
长期施肥对土壤微生物生物量碳、氮及矿质态氮含量动态变化的影响
梁斌, 周建斌, 杨学云
2010, 16(2): 321-326. doi: 10.11674/zwyf.2010.0209
摘要:
利用位于陕西杨凌的17年长期定位试验研究了长期不施肥(CK)、单施化肥(F)、化肥配施有机肥(F+M)和化肥加秸秆还田(F+S)处理对小麦-玉米轮作体系中作物不同生长时期土壤微生物生物量碳、氮(SMBC、SMBN)和矿质态氮含量的影响。结果表明,0—10 cm土层土壤SMBC、SMBN和矿质态氮含量的变化范围分别为264.8~752.2、37.5~114.8和3.8~38.5 mg/kg。不同处理相比,F+M处理中各采样时期(小麦苗期、拔节期、灌浆期及玉米播种期、大喇叭口期、灌浆期和收获后)土壤SMBC和SMBN含量均为最高,分别为不施肥对照的1.38~2.65和1.89~2.50倍; F+S处理矿质态氮含量最高,SMBC和SMBN也高于F和CK处理,大部分采样时期的差异达显著水平(P<0.05); 与CK相比,长期单施化肥也使各时期SMBC和SMBN含量提高。在小麦拔节期到灌浆期的旺盛生长阶段各施肥处理土壤SMBN含量均下降,而矿质态氮含量变化不大,处于较低水平; 在玉米大喇叭口期到灌浆期的旺盛生长阶段,F+M、F+S和F处理土壤矿质态氮含量显著下降,而SMBN含量均有所升高。表明在土壤矿质态氮含量较高时,作物首先利用矿质态氮,而在土壤矿质态氮含量处于较低水平时,微生物固持的氮素可能会释放出来供作物吸收利用。
保护地菜田土壤氨挥发损失及影响因素研究
习斌, 张继宗, 左强, 邹国元, 翟丽梅, 刘宏斌
2010, 16(2): 327-333. doi: 10.11674/zwyf.2010.0210
摘要:
保护地过量施用氮肥是造成氮素氨挥发损失的主要原因。本文采用“密闭室间歇通气法”研究了常规施肥、常规+C/N、推荐施肥和单施有机肥4种施肥措施下保护地菜田土壤的氨挥发特性。结果表明: 减少施肥量和秸秆还田技术能有效降低氨挥发损失; 整个监测周期内,不同处理氨挥发量均较小,常规施肥处理损失量最高,占总施氮量的0.73%,化肥氮对氨挥发的贡献率较大(大于 70%),不同处理氨挥发损失量大小顺序为常规施肥>常规+C/N>推荐施肥>单施有机肥; 氨挥发监测周期内表层土壤(0—1cm)pH值呈先下降后上升的趋势,下降幅度以常规施肥处理最大,约0.5个pH值单位; 土壤pH值、0—1cm土层铵态氮含量与氨挥发速率呈显著正相关 (P<0.05)。
根区局部灌溉和有机无机氮比例对种植玉米土壤酶活性的影响
余江敏, 李伏生, 农梦玲
2010, 16(2): 334-340. doi: 10.11674/zwyf.2010.0211
摘要:
本文通过盆栽试验,研究了根区局部灌溉(PRI)和有机无机氮(N)比例对玉米拔节期、大喇叭口期和灌浆期土壤过氧化氢酶、脲酶、酸性磷酸酶和转化酶活性的影响。试验设3种灌溉方式,即常规灌溉(CI)、分根区交替灌溉(APRI)、固定部分根区灌溉(FPRI)和3种有机无机氮比例,即100%无机氮(F1)、70%无机氮+30%有机氮(F2)、40%无机氮+60%有机氮(F3)。结果表明,3个玉米生长时期土壤过氧化氢酶、脲酶和酸性磷酸酶最大值均出现在土壤含水量较高的PRI湿润区域,但转化酶较大值出现在土壤含水量较低的PRI干燥区域。有机氮比例较高的F3处理,玉米拔节期在APRI干、湿区域的土壤过氧化氢酶、脲酶、转化酶活性均高于CI区; 从拔节期到灌浆期,根区局部灌溉的土壤酸性磷酸酶活性低于常规灌溉。土壤过氧化氢酶、脲酶及转化酶活性均随着有机氮肥比例的增加而增加,酸性磷酸酶活性则在F2较大。研究表明,APRI处理在其湿润区能提高土壤过氧化氢酶、脲酶及转化酶活性,且有机氮肥在提高土壤酶活性上起着重要的作用。
不同形态氮素对种植大豆土壤中微生物数量及酶活性的影响
严君, 韩晓增, 王树起, 李晓慧, 朱巍巍
2010, 16(2): 341-347. doi: 10.11674/zwyf.2010.0212
摘要:
采用框栽试验方法,研究6种不同形态氮素[生物固氮(N0)、 硝态氮(N1)、 铵态氮(N2)、 氨基酸态氮(N3)、 蛋白态氮(N4)和酰胺态氮(N5)]对种植大豆土壤中微生物数量及土壤酶活性动态变化的影响。结果表明: 各大豆生育期内真菌、细菌、放线菌数量和土壤脲酶、蔗糖酶活性对不同形态氮素的反应不同; 三大菌群在组成上以细菌数量占绝对优势,数量上均在花期时达到峰值,即均随着大豆生育期的推进呈单峰曲线变化; 花期不同形态氮处理下的土壤微生物总数量有差异,具体表现为N5>N3>N2>N1>N4>N0。土壤多样性指数的变化趋势随着生育期的推进呈缓慢下降趋势,与土壤微生物数量的变化趋势不一致,因此,评价土壤生物多样性指数应将两者结合起来。土壤脲酶和蔗糖酶活性随着生育期的推进亦为单峰曲线变化趋势,但脲酶与蔗糖酶活性的变化趋势不同,其高峰期出现在鼓粒期。
施用玉米秸秆堆肥对盆栽芥菜土壤酶活性和微生物的影响
黄继川, 彭智平, 于俊红, 林志军, 杨林香
2010, 16(2): 348-353. doi: 10.11674/zwyf.2010.0213
摘要:
研究了施用玉米秸秆堆肥对盆栽芥菜土壤微生物和土壤酶活性的影响。结果表明,与对照和单施无机肥相比,施用堆肥能够提高芥菜生物量,增加根际土壤细菌、放线菌和真菌的数量,各处理微生物数量均在收获期达到最大值; 同时,施用堆肥能够显著提高芥菜根际土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶和纤维素酶的活性。各土壤酶在芥菜的生长期内变化趋势不同,脲酶活性在收获期达到最高; 化肥与堆肥配施蔗糖酶活性在整个生长期内较稳定,其他处理均在收获期最低; 过氧化氢酶活性在前期比较稳定,收获期有较大幅度下降; 纤维素酶活性在旺长期较高,而苗期和收获期较低。相关性分析表明,部分土壤酶活性之间呈显著或极显著正相关; 酶活性与土壤微生物数量之间呈显著或极显著正相关,表明土壤酶活性与微生物能够较好地反映土壤肥力水平。
K3解磷菌的解磷机理及其对缓冲容量的响应
虞伟斌, 杨兴明, 沈其荣, 徐阳春
2010, 16(2): 354-361. doi: 10.11674/zwyf.2010.0214
摘要:
以对磷酸三钙具有高效溶解作用且对玉米苗生长有促生效果的假单胞菌K3为模式菌株,采用NBRIP液体培养基研究了解磷菌K3的解磷机制及缓冲容量对其解磷量的影响。结果表明,解磷菌K3液体摇瓶培养7 d后,培养液中水溶性磷从6.54 μg/mL增加至655.23 μg/mL,pH从7.00降至3.99。高效液相色谱测定发现,K3菌液中的主要代谢产物为苹果酸、乳酸和草酸,浓度分别为47.39 mmol/L、25.67 mmol/L和1.89 mmol/L。人工模拟K3菌株产生的有机酸及调节培养基不同pH值对磷酸三钙溶解度影响的试验表明,有机酸的螯合作用是解磷细菌K3菌株解磷的主要机理,而调节培养基pH对解磷的作用有限。液体摇瓶和土培试验结果显示,土壤缓冲容量对K3解磷菌的解磷效应有显著的抑制作用。
施氮量对花铃期短期渍水棉花叶片气体交换参数和叶绿素荧光参数的影响
郭文琦, 刘瑞显, 周治国, 陈兵林
2010, 16(2): 362-369. doi: 10.11674/zwyf.2010.0215
摘要:
试验于2005~2006在南京农业大学卫岗试验站进行,采用盆栽方法,设置正常灌水(土壤相对含水量为75%±5%)和棉花花铃期短期渍水处理(将正常灌水的棉花增加灌水至盆内有可见明水,持续8 d,然后用导管排出表面水层,使盆内土壤相对含水量逐渐恢复到75%±5%),每个水分处理设置3个施氮水平(N 0、3.73、7.46 g/pot,分别相当于大田N 0、240、480 kg/hm2),研究施氮量对棉花叶片气体交换参数和叶绿素荧光参数的影响。结果表明,与正常灌水处理相比,渍水棉花的叶绿素(Chl)含量、类胡萝卜素(Car)含量和Chl/Car比值显著降低。渍水降低了棉花净光合速率(PN)和气孔导度(Gs),降低幅度随施氮水平的提高而增大; 渍水结束时,渍水棉花的PN和Gs均随施氮水平的提高而降低。渍水提高了棉花叶片叶绿素初始荧光(Fo)和非光化学猝灭系数(qN),降低了最大光化学效率(Fv/Fm)、光系统Ⅱ(PSⅡ)量子产量(ΦPSⅡ)和光化学猝灭系数(qP),Fo和qN的升高幅度与Fv/Fm、ΦPSⅡ和qP 的降低幅度均随施氮水平的提高而增大。花铃期短期渍水显著降低了棉花生物量和籽棉产量,适量施氮(N 240 kg/hm2)可提高渍水棉花的生物量和籽棉产量。
不同硝铵比对霞多丽葡萄幼苗生长和氮素营养的影响
杨阳, 郑秋玲, 裴成国, 翟衡
2010, 16(2): 370-375. doi: 10.11674/zwyf.2010.0216
摘要:
采用沙培试验,设置了等氮条件下5种不同硝铵比营养液处理,探讨了氮形态对霞多丽葡萄幼苗生长和氮素营养的影响。结果表明,霞多丽幼苗的生长量以硝铵比70/30时最大,全铵营养时最低;植株根系氮的平均吸收量在硝铵比为70/30时为最大值,达到70.89%,全铵营养时为最低值;叶片中的氮浓度和总氮量以全硝营养最大,全铵营养最低,后者仅是全硝营养的61.8%和19.46%。霞多丽幼苗根系内NH+4-N浓度与营养液中NH+4-N的浓度成极显著正相关(r=0.9805),且当铵态氮比例超过30 %时根系中NH+4浓度显著增加。叶片中硝酸还原酶的活性以硝铵比70/30最高,当铵态氮比例大于30%, 再继续增加铵态氮的比例时,显著抑制了叶片中硝酸还原酶的活性; 而对根的硝酸还原酶活性无明显影响。试验证明,硝铵比70/30是霞多丽较适宜的氮素形态配比,较高比例的铵态氮增加了植株器官中NH+4的浓度,抑制了霞多丽幼苗的生长及对氮素的吸收积累。
水肥耦合对温室盆栽黄瓜产量与水分利用效率的影响
李邵, 薛绪掌, 郭文善, 张伟娟, 陈菲
2010, 16(2): 376-381. doi: 10.11674/zwyf.2010.0217
摘要:
采用一种负水头供水控水盆栽装置进行水分精确控制,通过设定装置的不同供水吸力控制不同的土壤含水量,研究不同水肥供应对温室黄瓜生长发育的影响及水肥间的耦合效应。试验分别设3种供水吸力: 3 kPa(W1)、5 kPa(W2)和7 kPa(W3); 3种施肥水平: N 600、P 300、K 300 kg/hm2 (F1),N 900、P 450、K 450 kg/hm2(F2)和N 1200、P 600、K 600 kg/hm2 (F3)。试验结果表明,W1、W2、W3处理控制的土壤含水量分别为26.25%、20.81%、15.35%。在F1、F2和F3的处理下,黄瓜的生长速率和产量随着土壤水分的增加而增加,表现为W1>W2>W3; 在W1与W2处理下,施肥水平越高,黄瓜生长速率、叶片光合速率、干物质积累量以及产量与水分利用效率越高,表现为F3>F2>F1; 且增加施肥对提高水分利用效率并不以增加植株耗水量为代价。而在W3处理下,植株干物质积累量、叶片光合速率和产量的高低顺序为F2>F1>F3,F3过高的施肥量抑制了植株的生长。试验结果还表明,水肥互作效应对黄瓜产量与水分利用效率有显著的影响。
不同氮水平对生姜产量和品质及氮素吸收的影响
李录久, 刘荣乐, 陈防, 金继运, 王家嘉, 姚殿立, 李东平
2010, 16(2): 382-388. doi: 10.11674/zwyf.2010.0218
摘要:
采用田间试验研究不同基础肥力土壤、不同氮肥水平对生姜产量和品质及氮素吸收的影响。结果表明,氮肥对生姜根茎产量及品质有明显的影响,合理施氮能显著提高根茎产量,改善其营养及安全品质。两种不同基础肥力土壤下,生姜根茎产量均表现为随施氮量的加大先增加后降低,呈抛物线关系,所有处理中N450获得了最高根茎产量。品质分析结果显示,施用适量氮肥能明显提高生姜根茎蛋白质、维生素C、糖分和姜精油含量,有效控制硝酸盐及亚硝酸盐含量。其中,维生素C含量,基础肥力较高土壤以N225处理最高; 肥力较低土壤N450处理达到高峰。粗蛋白含量,肥力较高土壤N225处理最高,N450最低; 肥力较低土壤,随施氮量的增加,根茎粗蛋白含量相应提高,N600处理达最大值。糖分和姜精油含量,两种肥力土壤下分别是N600和N450处理最高。根茎硝酸盐和亚硝酸盐含量随施氮量的增加而升高,与氮肥用量呈极显著正相关。施用氮肥后生姜地上部茎、叶和地下根茎含氮量明显提高,氮素吸收量显著增多。
甘薯对不同形态氮素的吸收与利用
史春余, 张晓冬, 张超, 陈晓光
2010, 16(2): 389-394. doi: 10.11674/zwyf.2010.0219
摘要:
为探讨氮素形态对甘薯氮素吸收、利用及其氮素生产效率的影响。在大田生产条件下,分别施用酰胺态氮、铵态氮和硝态氮肥料,研究了甘薯生长发育过程中吸收根活力变化和氮素吸收动态、收获期氮素积累量和分配以及块根产量。结果表明,与酰胺态氮处理相比,铵态氮和硝态氮处理的吸收根活力和氮素积累起始势较高,氮素积累量、肥料氮素利用率及其生产效率也较高,块根产量提高了16.37%和10.52%。与硝态氮处理相比,铵态氮处理的氮素积累量较低,肥料氮素在块根中的分配比例较高,块根产量、氮素生产效率和肥料氮素生产效率分别提高了5.30%、13.28%和5.29%。甘薯施用铵态氮肥有利于高产和高效。
大豆鼓粒期对肥料氮的吸收与分配研究
金喜军, 马春梅, 龚振平, 姚玉波, 邸伟
2010, 16(2): 395-399. doi: 10.11674/zwyf.2010.0220
摘要:
采用15N分阶段标记的方法,研究了鼓粒期间大豆植株对氮素的同化吸收,尤其是肥料氮在各器官中的积累与分配。结果表明: 1) 5次标记试验期间积累的氮素总量为291.4 mg/plant,占标记试验Ⅴ结束时(鼓粒末期)大豆植株氮素积累总量的48.9%,说明鼓粒期间的氮素积累对于大豆氮素积累具有重要作用; 2) 从鼓粒始期到鼓粒末期,大豆植株氮素阶段积累量急剧降低,由标记试验Ⅰ的109.5 mg/plant下降到标记试验Ⅴ的19.6 mg/plant; 3)鼓粒期大豆植株所吸收的氮素主要来自根瘤固氮,该部分氮占总同化量的67.4%,而肥料氮只占32.6%; 4)根瘤固氮和肥料氮的同化量均随着鼓粒进程的推进而下降,分别由标记试验 Ⅰ 的67.5和42.0 mg/plant下降到标记试验Ⅴ的10.8和8.8 mg/plant; 5) 5次标记试验中,不同器官中肥料氮的积累量均表现出一致的规律性,为子粒>叶片>茎>根系>荚皮,并且分配到子粒中的肥料氮比例是逐渐增加的,由标记试验 Ⅰ 的27.9%增加到标记试验Ⅴ的85.0%。
植烟黄壤氮素矿化动态模拟研究
刘青丽, 任天志, 李志宏, 张云贵, 石俊雄
2010, 16(2): 400-406. doi: 10.11674/zwyf.2010.0221
摘要:
研究不同温度和水分条件下植烟土壤有机氮的矿化动态,为田间土壤氮素矿化的预测提供依据。采用好气间歇淋洗方法,探求不同温度培养模式[恒温20℃,恒温35℃,变温(5、10、15、20、25、30、35、30、25、20℃)],不同温度(5~40℃)与不同土壤含水量(风干土~53%)交互作用下的土壤有机氮矿化动态,并建立回归方程。运用田间土壤氮素矿化数据,进行模型验证。结果显示,变温培养下土壤氮素矿化动态与恒温培养显著不同,变温下土壤矿化氮的累积动态以积温模型的拟合效果最好; 指数模型能够较好描述土壤有机氮矿化对土壤水分含量的反应。在土壤氮素矿化积温模型和水分函数的基础上,建立了变化温度与水分条件下的土壤氮素矿化模型。田间实测矿化数据验证了此模型的可行性。因此,可以利用有效积温和土壤含水量来估测田间土壤氮素矿化量。
长白落叶松幼苗对铵态氮和硝态氮吸收的动力学特征
魏红旭, 徐程扬, 马履一, 江俐妮, 李雪莲, 杨卓
2010, 16(2): 407-412. doi: 10.11674/zwyf.2010.0222
摘要:
采用养分吸收动力学原理并利用溶液培养法研究了不同生长期的长白落叶松苗木对NH+4和NO-3的吸收特点。结果表明,单一氮源条件下,苗木根系吸收NH+4、NO-3的速率均随着苗木的生长呈下降趋势,并且苗木对于NH+4的吸收速率整体上高于NO-3。与无NO-3时相比,在速生期加入NO-3会影响载体与NH+4的亲和力,从而大幅度降低苗木对于NH+4的吸收速率,但不会明显影响苗木在生长初期和木质化期对于NH+4的吸收速率。与单一NO-3为N源时相比,NH+4的加入会降低苗木在速生期对于NO-3的载体亲和力,从而影响其吸收速率,但是会明显提高根系在生长初期吸收NO-3的载体数量和速率。在长白落叶松苗木的养分培育过程中,为了提高苗木对于氮的利用效率,建议以铵态氮肥为主,但是在其生长初期可以适当增施硝态氮肥。
有机种植条件下水肥管理对番茄品质和土壤硝态氮累积的影响
唐政, 李虎, 邱建军, 王立刚, 邹国元
2010, 16(2): 413-418. doi: 10.11674/zwyf.2010.0223
摘要:
采用田间试验方法研究了北京郊区主要蔬菜作物—番茄在大棚有机种植条件下,不同有机肥投入量与灌溉量对番茄产量与品质以及土壤硝态氮累积的影响。结果表明,与当地习惯的水肥管理相比,减半量有机肥投入不会显著降低番茄产量,而且能降低硝态氮、重金属和有机酸的含量,有效地改善果实品质,并增加番茄果实中可溶性糖、Vc、番茄红素等营养元素的含量; 还能显著降低土壤中硝态氮累积量。在施肥量相同的条件下,减量灌溉也有同样的结果,但效果不如减量施肥明显; 过量施用有机肥可造成番茄果实中硝酸盐含量和镉、铬、锌等重金属含量超标。说明在番茄的有机种植中,保证产量和品质的前提下开展节本增效还有很大空间。
施钾对青引1号燕麦草产量及根系的影响
刘文辉, 周青平, 贾志锋, 梁国玲
2010, 16(2): 419-424. doi: 10.11674/zwyf.2010.0224
摘要:
在缺钾地区,开展了不同施钾对青引1号燕麦(Avena sativa cv. Qingyin No.1)干物质产量和根系的影响,找出最佳施钾量,为青海省燕麦种子生产提供依据。结果表明,在施N 54.75 kg/hm2和施P2O5 51.75 kg/hm2的基础上,施K2O 40 kg/hm2,青引1号燕麦开花期收获时可获得最高的干物质产量和蛋白产量,分别为29575.0和2099.8 kg/hm2,二者均符合Y=a+bK+cK2函数变化。施K2O 40 kg/hm2,青引1号燕麦株高、总分蘖数、根长和根数最大,分别为184.5 cm、3.22个/株、15.90 cm和26.17 条/株; 施K2O 20 kg/hm2时,植株茎粗和根量达最大,分别为0.585 cm和0.540 g/株。各产量性状、地下生物量以及饲草和蛋白产量间均存在显著或极显著正相关关系。
施氮水平对间作蚕豆锰营养及叶赤斑病发生的影响
鲁耀, 郑毅, 汤利, 赵平, 董艳, 段宗颜, 张福锁
2010, 16(2): 425-431. doi: 10.11674/zwyf.2010.0225
摘要:
通过田间小区试验,研究了蚕豆/小麦间作条件下4 种施氮水平(N 0、45、90、135 kg/hm2)对蚕豆锰营养和叶赤斑病的影响。结果表明: 在4种施氮水平下,间作蚕豆与单作相比,蚕豆产量、根际土壤交换锰含量及分枝期蚕豆叶中锰浓度均有显著增加,其中产量提高 49.16%~87.77%,根际土壤交换锰含量提高16.27%~35.25%,分枝期蚕豆叶中锰浓度分别提高 4.98%~27.75%。间作条件下,施氮也能显著提高蚕豆产量、开花期蚕豆根际土壤交换锰含量和分枝期、成熟期蚕豆叶中锰的浓度,其中施氮 90 kg/hm2 时最佳。在发病盛期,间作蚕豆叶赤斑病发病率和病情指数分别比单作降低了15.75%和1.5%,而且与蚕豆叶中锰浓度均有极显著的负相关性,相关系数分别为 -0.9399 和 -0.8751; 同时高氮(N 135 kg/hm2)和常规施氮(N 90 kg/hm2)处理蚕豆叶发病率和病情指数均高于低氮(N 45 kg/hm2)和不施氮(N 0 kg/hm2)处理。
钙过量对茶树光合特性及叶绿体超微结构的影响
王跃华, 张丽霞, 孙其远
2010, 16(2): 432-438. doi: 10.11674/zwyf.2010.0226
摘要:
茶树是一种嫌钙植物,本文通过砂培试验,研究了不同钙过量水平对茶树光合作用、叶绿素荧光参数、叶片色素含量、叶绿体超微结构及茶树新梢生长的影响,旨在探明钙过量对茶树光合生理的影响,同时为解释高钙茶园中茶树生长不良提供一定的理论依据。结果表明: 不同钙过量处理,随着钙浓度的升高,茶树净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs) 逐渐降低; 茶树叶片Chl a/Chl b升高,总Chl含量逐渐降低; 茶树叶片原初光能转换效率(Fv/Fm)、光合电子传递速率(ETR)、光合电子传递量子效率(ΦPSⅡ)逐渐降低,初始荧光(Fo)则升高; 叶绿体片层结构遭到破坏; 同时钙过量处理的茶树新梢生长受到抑制,其节间距、新梢长度、展叶数、叶面积均明显低于对照。上述结果说明: 钙过量处理在一定程度上可引起光合系统膜结构的破坏,导致电子传递链受阻,茶树叶片光能利用效率降低,从而影响茶树新梢的生长。
硒、钴对苜蓿青干草营养水平影响的研究
郭孝, 介晓磊, 李明, 刘世亮, 化党领, 胡华锋, 李建平
2010, 16(2): 439-448. doi: 10.11674/zwyf.2010.0227
摘要:
通过在苜蓿草地上基施硒、钴物料的田间试验,研究苜蓿对硒钴的吸收、积累和转化特点,以及各种物料对苜蓿青干草中营养成分和微量元素含量的影响。结果表明: (1)硒或钴物料均能提高苜蓿青干草中硒的含量,物料中硒含量越高,青干草中硒的含量也越高。钴能显著提高苜蓿青干草中的钴含量,过量施钴会造成钴料的浪费。虽然硒对草中钴积累量影响不大,但硒钴混合物料可显著提高牧草钴的积累量,物料中硒含量越高草中钴的积累量越多。(2)硒钴的合理混施能显著提高苜蓿对硒、钴的利用率以及物料中无机硒向牧草中有机硒的转化率,提高牧草中硒的有效性和安全性。(3)在所有硒、钴物料中,高硒低钴能提高苜蓿青干草的粗蛋白和粗脂肪含量,对粗纤维和无氮浸出物影响不大。而其他硒、钴物料均能显著提高苜蓿干草中的粗纤维含量,降低粗脂肪含量,对粗蛋白和无氮浸出物含量影响不大。(4)硒钴混合物料能显著提高苜蓿青干草中Mo、Cu、B、Fe、Mn、Zn 6种元素的含量,其中Mo的提高幅度最大为142.34 %~256.45 %, 其次为Fe、Mn和Zn,提高幅度分别为48.16 %~59.45 %、32.88 %~41.66 %和37.10 %~96.39 %。Cu和B的提高幅度最小,分别为13.43 %~37.33 %和14.60 %~39.67 %。
重庆市植烟区土壤镁素含量状况及施镁效应研究
徐畅, 高明, 谢德体, 慈恩
2010, 16(2): 449-456. doi: 10.11674/zwyf.2010.0228
摘要:
通过野外采样和田间试验对重庆市植烟区土壤交换性镁含量以及施镁效应进行了研究。结果表明,1)重庆市植烟区土壤普遍存在着缺镁的现象,土壤交换性镁含量平均值仅为1.11 cmol/kg(n=334),变幅为0.15~4.50 cmol/kg; 5种主要类型土壤的交换性镁平均含量(cmol/kg)依次为黄棕壤1.51>黄壤1.20>紫色土0.83>水稻土0.41>石灰土0.30; 其交换性镁含量在缺镁临界值(1.0 cmol/kg)以下的土壤样本数分别占27.78%、54.51%、72.22%、100%和100%。2)施镁对烤烟具有显著增产、提高中上等烟比例以及增加产值的效应,烤烟产量、产值、均价和中上等烟比例均以T4处理为最高(MgSO4·7H2O 244.90 kg/hm2),且与其它各处理表现出显著性差异。3)各施镁处理中,烟叶总氮、蛋白质和烟碱的含量均低于CK处理,而总糖和还原糖含量则高于CK处理; 钾素含量与施镁量的增加均呈现出极显著性负相关(彭水r=0.9824,石柱r=0.9893),烟叶化学成分的协调性也同样以T4处理最佳。
硅胶管气样原位采集技术研究土壤N2O浓度及通量变化
陆星, 巨晓棠, 张福锁, VolkerRmheld
2010, 16(2): 457-464. doi: 10.11674/zwyf.2010.0229
摘要:
箱法被广泛用于监测土壤N2O排放通量,但在原位采集高浓度土壤N2O、全天候监测N2O通量变化、动态研究土壤剖面N2O的行为等方面存在弊端。本研究通过室内模拟硅胶管对N2O的通透性,探索硅胶管用于原位采集土壤气样的理论可行性。田间试验设施用铵态氮肥(NH+4)、施用硝态氮肥(NO-3)及施用硝态氮肥加葡萄糖(NO-3+C)等3个处理,同时安置硅胶管和采样箱,验证硅胶管法在原位采集高浓度土壤N2O气样、监测土壤N2O浓度以及排放通量的实际效果,并与箱法进行比较。结果表明,硅胶管内外的N2O气体经2.9 h达到95%的平衡,完全能满足大田采样要求; 用硅胶管法原位采集高浓度土壤N2O气样的效果显著优于箱法采样。其浓度变化表现出明显的时间规律,浓度梯度法计算的N2O排放通量与箱法测定结果呈显著正相关,但数值偏低; 偏低的程度取决于采样位置和土壤中N2O产生位置的匹配程度。建议采用埋于土壤表层的硅胶管计算地面N2O排放通量,或在不同土层埋入硅胶管研究土壤剖面N2O行为的时空变异。
棉田土壤上几种磷肥用量估算法的比较研究
陈波浪, 盛建东, 蒋平安, 刘永刚
2010, 16(2): 465-469. doi: 10.11674/zwyf.2010.0230
摘要:
本文通过田间试验和室内模拟试验研究了不同磷肥估算法在棉田土壤上的应用。结果表明: 肥效函数法、土壤吸附等温线法、土壤磷酸盐吸收系数法和磷指标法均能应用于棉田土壤,砂壤质棉田由此估算的施磷量分别为P2O5 148、173、168和150 kg/hm2,壤质棉田施磷量分别为P2O5 138、160、153和172 kg/hm2,其中以土壤磷酸盐吸收系数法操作最简便且精度与肥效函数法相当。
养殖场鸡粪在蔬菜上的合理安全施用技术研究
李国良, 张政勤, 姚丽贤, 杨苞梅, 何兆桓, 周昌敏, 王文明
2010, 16(2): 470-478. doi: 10.11674/zwyf.2010.0231
摘要:
研究以不同方式施用生物有机肥、腐植酸和集约化养殖禽畜粪肥等对菜心产量和品质的影响,探讨适用于集约化菜地的禽畜粪合理施用技术。设无机肥、生物有机肥、腐植酸、鸡粪和复合芽孢杆菌等不同组合处理,进行连续六茬菜心田间试验,研究比较不同处理对菜心产量、品质、大肠杆菌群数量和重金属累积的影响。结果表明,连续六茬3000 kg/hm2鸡粪+复合芽孢杆菌处理菜心产量均为最高且均显著高于单施无机肥处理,复合芽孢杆菌堆沤鸡粪处理产量次之。所有处理间可溶性糖与维生素C含量变化均未表现出明显规律,鸡粪+芽孢杆菌处理除第一茬外的其它五茬菜心亚硝酸盐含量和大肠杆菌群数量均较低。六茬菜心Cu、Zn和As含量均没有明显差别且未超过国家食品卫生标准。在施用无机肥基础上配施适量重金属含量低于我国肥料重金属限值的鸡粪,并在菜心生长过程中淋施复合芽孢杆菌,不但提高菜心产量,而且保障菜心品质安全,是集约化养殖禽畜粪肥在集约化菜地的合理安全施用方式。
专题评述
植物离子组学: 植物营养研究的新方向
丁广大, 刘佳, 石磊, 徐芳森
2010, 16(2): 479-484. doi: 10.11674/zwyf.2010.0232
摘要:
离子组是指有机体内所有离子的总和,包括所有的金属、类金属和非金属。现代高通量的元素分析手段(如ICP-MS/OES)的出现,使得同时定量分析多个元素的含量成为可能。植物离子组学正是利用这一高通量的分析手段,在全基因组的规模上对植物体内的离子组进行分析和对比研究,从而系统地研究揭示植物体内控制离子平衡的遗传网络与分子机制。近年来,该研究领域发展迅速,并广泛地应用于植物功能基因组研究等方面,成为植物营养研究发展的一个热点领域。本文从离子组及离子组学的概念、 离子组学的技术平台、 离子组学研究的技术路线、信息管理及其应用等方面进行综述,并对这一新兴研究领域进行了展望。
植物源铁生物有效性及评价方法研究进展
何万领, 李晓丽, 杨肖娥
2010, 16(2): 485-491. doi: 10.11674/zwyf.2010.0233
摘要:
缺铁是个世界性的营养失衡问题,给人类健康和经济发展带来严重的负面影响。主要膳食中的铁缺乏或低生物有效性被认为是造成铁缺乏的主要原因。通过植物育种措施,尤其是提高植物源铁富集育种被认为是解决铁营养失衡最经济且有效的途径。然而,近年的研究表明,人体铁吸收与植物源有效铁量密切相关,而与铁积累总量没有相关性。快速、准确的评价植物源铁生物有效性对高有效性富铁作物育种意义重大。本文阐述了植物源铁富集和生物有效性的基因型差异及影响因素, 并分析了铁生物有效性评价方法的优缺点,为植物源铁生物有效性育种及评价提供参考。
研究简报
氮肥减量后移对土壤氮素供应和夏玉米氮素吸收利用的影响
赵士诚, 裴雪霞, 何萍, 张秀芝, 李科江, 周卫, 梁国庆, 金继运
2010, 16(2): 492-497. doi: 10.11674/zwyf.2010.0234
摘要:
采用田间试验研究了氮肥减量后移对土壤氮素供应和夏玉米氮素吸收利用的影响。结果表明,与农民习惯施肥(N 240 kg/hm2,基肥和大喇叭口追肥为1∶2)相比,氮肥减量后移(N 168 kg/hm2,基肥、大喇叭口肥和吐丝肥为1∶3∶1)处理的产量、植株干物质积累量、植株氮积累量和积累速率均没有降低,而氮肥利用率显著增加。氮肥减量后移可使耕层无机氮供应较好地与作物吸收同步,降低收获期0—100 cm土层硝态氮积累,减少氮素的田间表观损失。基于夏玉米不同生育阶段的氮素吸收特征进行氮肥减量后移可节省氮肥30%,是较为理想的氮素施用方式。
判断玉米幼苗缺氮程度的叶绿素荧光动力学指标
徐爱东, 邱念伟, 娄苑颖
2010, 16(2): 498-503. doi: 10.11674/zwyf.2010.0235
摘要:
为灵敏检测和判断作物的缺氮程度,科学指导施肥,分析了不同程度缺氮条件下玉米叶片光合活性变化和生长生理变化。结果表明: 随着缺氮程度的加重,玉米叶片光合色素和可溶性蛋白含量都显著下降; 叶片的光合能力显著降低,表现为玉米整株鲜重减小,根冠比增大,说明缺氮对玉米生长和叶片活性具有显著影响。叶绿素荧光动力学结果显示,缺氮处理的玉米叶片Fv/Fm、Fm/Fo、Sm、ETo/CSo、RC/CSo都显著低于对照,并随着缺氮程度的加重而逐渐减小,其中Sm对缺氮最为敏感,而ABS/CSo、TRo/CSo、DIo/CSo等荧光参数对缺氮不敏感。分析Sm与培养介质中氮素浓度的相关性看出,二者关系类似酶动力学曲线,表明叶绿素荧光动力学参数能灵敏检测出缺氮玉米叶片光合活性的变化,可作为判断玉米缺氮程度的指标。
葡萄氮素吸收利用与累积年周期变化规律
马文娟, 同延安, 高义民
2010, 16(2): 504-509. doi: 10.11674/zwyf.2010.0236
摘要:
为了探明葡萄树对氮素吸收、利用和贮存规律,为确定合理施肥量和施肥时期提供依据,以7年生红地球为试材,采用刨根、分解取样的方法,研究了年周期内各器官的生物量、氮含量和氮累积量变化动态。结果表明,红地球生物量年增加12369 kg/hm2。氮素在红地球葡萄树各器官中的分布为叶片>果实>新梢>根系>枝条>主干; 皮层>木质部; 年周期葡萄树体总吸氮量为97.13 kg/hm2,主要在新梢旺长期和果实膨大期,分别占吸收总量的39 %和30.5 %。每生长1000 kg葡萄,需要吸收氮素5.4 kg。叶片、果实与修剪枝条年带走的氮素量分别为35.09 kg/hm2、 32.27 kg/hm2和5.11 kg/hm2,占氮素吸收总量的36%、 33%和5%。带走的氮素需要施肥予以补偿,施肥时期主要在新梢旺长期和果实膨大期。
农业有机废弃物发酵CO2施肥在大棚生产上的应用及其环境效应
都韶婷, 单英杰, 张树生, 章永松
2010, 16(2): 510-514. doi: 10.11674/zwyf.2010.0237
摘要:
利用作物秸秆与畜禽粪便发酵产生CO2的原理,设计了适合农业生产用的简易发酵装置。通过接种3种高效产气菌及堆料pH的调节,发酵大棚内CO2浓度可提高1倍以上,且一次堆料的发酵时间可维持3周左右。该农业有机废弃物发酵CO2施肥技术,可使大棚内的芹菜、生菜、莴苣、油麦菜和青菜5种蔬菜可食部分的生物量分别提高260%、135%、115%、140%和322%。因此,利用农业有机废弃物发酵进行大棚CO2施肥,不仅可以提高作物产量、增加农民收入,而且有望为农业固废合理处置提供新的策略。