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2010年  16卷  第5期

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研究论文
不同灌水处理条件下不同小麦品种氮素积累、分配与转移的差异
王德梅, 于振文, 张永丽, 许振柱
2010, 16(5): 1041-1048. doi: 10.11674/zwyf.2010.0501
摘要:
利用15N同位素示踪技术,研究了不同灌水处理条件下2个高产小麦品种吸收利用不同来源氮素的差异。结果表明: 1)同一灌水条件下,泰山23(T23)植株氮素总积累量、来自肥料氮的量、来自土壤氮的量、肥料氮和土壤氮开花期在营养器官中的总积累量及成熟期在子粒中的积累量均显著高于山农664(S664)。2)泰山23底墒水+拔节水处理(W1)营养器官中积累的肥料氮向子粒的转移量显著高于底墒水+拔节水+开花水处理(W2),土壤氮的转移量W1与W2处理无显著差异; 山农664营养器官中积累的肥料氮和土壤氮的转移量均为W2显著高于W1处理。3)泰山23的子粒蛋白质含量、灌溉效益和水分利用效率为W1显著高于W2处理,子粒产量、蛋白质产量和氮素利用效率在W1与W2处理间无显著差异; 山农664的子粒产量和蛋白质产量为W2显著高于W1处理,子粒蛋白质含量、氮素利用效率、灌溉效益和水分利用效率在W1与W2处理间无显著差异。从子粒产量、蛋白质含量和氮素与水分利用效率等方面综合分析,W1和W2处理分别是泰山23和山农664高产高效的灌水方式。
最佳养分管理对华北冬小麦养分吸收和利用的影响
沙之敏, 边秀举, 郑伟, 李文娟, 何萍
2010, 16(5): 1049-1055. doi: 10.11674/zwyf.2010.0502
摘要:
针对华北地区小麦施肥过量和不平衡、产量和肥料利用率较低的现象,进行了河南、山东、河北3个小麦主产区最佳养分管理、农民习惯施肥和减素处理对冬小麦产量、养分吸收、利用和经济效益影响的田间试验。结果表明,在山东和河北较高肥力地区,最佳施肥处理(OPT)与农民习惯施肥(FP)处理相比在减少氮肥施用5.4%和43.8%的情况下,分别提高氮肥回收利用率7.7和4.5个百分点; 在河南低肥力地区,OPT处理在比FP处理增加10%氮肥施用量的情况下,冬小麦增产12.5%,氮肥回收利用率提高了13.0个百分点。同时,OPT处理钾肥和磷肥的回收利用率也有不同程度的提高。由于地区土壤肥力和养分供应能力变异较大,基于土壤养分测定和目标产量的优化养分管理很有必要且切实可行。
垄沟覆膜栽培下密度和氮肥对冬小麦个体与群体关系的调控效应
马巧荣, 徐猛, 韩坤, 王林权*
2010, 16(5): 1056-1062. doi: 10.11674/zwyf.2010.0503
摘要:
采用二元二次正交旋转组合设计,通过田间小区试验研究了垄上覆膜垄沟栽培下播种量和施氮量对冬小麦品种小偃22个体与群体关系的影响。结果表明,垄沟覆膜栽培下,适当提高播种量可以增加冬小麦基本苗数、冬前分蘖数、总分蘖数及群体大小。高密度低肥有利于冬前分蘖,反之则有利于春季分蘖; 适当增加施肥量可以提高单位面积穗数和分蘖成穗率。低密度处理有利于小麦单株子粒产量形成; 适量种植密度下的个体优势可以弥补群体不足的缺陷。播种量与施氮量对冬小麦群体子粒产量有明显的调节作用,氮肥对冬小麦群体产量的影响大于种植密度。常规栽培的小麦群体大小及成穗数均高于垄沟栽培; 但单株产量低于垄沟栽培。只有协调好个体与群体子粒产量的关系,才能更好地发挥肥料和密度的增产效应。在供试条件下,适宜的播种量为98~127 kg/hm2,施氮量为N 202~227 kg/hm2; 当施肥量为N 223 kg/hm2,播种密度为102 kg/hm2时,最高产量可达3851.68 kg/hm2。
密度和氮素水平对小黑麦氮代谢相关酶活性和子粒营养品质的影响
李晶, 吉彪, 商文楠, 陈龙涛, 魏玲, 魏湜*
2010, 16(5): 1063-1068. doi: 10.11674/zwyf.2010.0504
摘要:
以小黑麦品种东农5305为试材,研究了不同密度和施氮水平对旗叶氮代谢相关酶活性和子粒品质的影响。结果表明,随着密度的降低、氮肥的施用,旗叶硝酸还原酶活性和谷氨酰胺合成酶活性提高,内肽酶和氨肽酶活性降低,可溶性蛋白含量增加; 密度300104株/hm2、施氮75 kg/hm2处理子粒产量显著高于其它处理,密度300104株/hm2、施氮150 kg/hm2处理子粒蛋白质含量、氨基酸含量、赖氨酸含量最高。成熟期子粒蛋白质含量与生育期间旗叶谷氨酰胺合成酶活性显著正相关,与蛋白水解酶活性呈负相关。降低密度和增施氮肥,花后叶片的氮素同化能力增强,叶片蛋白质的降解能力减弱,延缓了叶片早衰。表明小黑麦旗叶可溶性蛋白含量可作为衡量蛋白质代谢的生理指标。
氮肥减施对稻-麦轮作体系作物氮素吸收、利用和土壤氮素平衡的影响
易琼, 张秀芝, 何萍, 杨利, 熊桂云
2010, 16(5): 1069-1077. doi: 10.11674/zwyf.2010.0505
摘要:
田间试验研究了稻-麦轮作体系中减施氮肥对作物氮素吸收、利用和土壤氮素平衡的影响。结果表明,与当地习惯施肥(小麦: N 225 kg/hm2,基肥与分蘖肥各半; 水稻: N 210 kg/hm2,基肥和分蘖肥为3∶2)相比,减氮20%30%处理产量并没有降低,而氮肥当季利用率、氮素农学利用率以及氮素偏因子生产力则有所增加; 而且,氮肥分次追施,能增加子粒产量,并减少氮肥成本。虽然减氮20%~30%处理040 cm土层无机氮含量较习惯施肥处理降低,但是并没有降低植株地上部对氮素的吸收。在小麦和水稻收获期,减施氮肥处理 0100 cm土壤无机氮残留量低于习惯施肥处理; 且稻-麦轮作系统中氮的表观损失主要发生在水稻季。初步认为,在长江中下游平原稻-麦轮作体系氮素过量施用地区,第一个轮作周期减施氮肥20%~30%不仅不影响产量,而且可提高氮素利用率,有利于保护环境。
栽培模式及施氮对冬小麦-夏玉米体系产量与水分利用效率的影响
张宏, 周建斌*, 王春阳, 董放, 郑险峰, 李生秀
2010, 16(5): 1078-1085. doi: 10.11674/zwyf.2010.0506
摘要:
通过位于陕西杨凌的为期6年的田间定位试验,研究了长期覆盖栽培(常规、垄沟、覆草及控水)及施氮量(N 0、120、240 kg/hm2)对小麦-玉米轮作体系作物产量及水分利用效率的影响。结果表明,与常规模式相比,垄沟和覆草模式均显著增加了玉米子粒产量,对小麦子粒产量的影响未达显著水平,控水模式降低了玉米和小麦的产量。4种不同栽培模式对玉米-小麦6年总产量的贡献大小顺序为: 垄沟覆草常规控水,差异达显著水平。垄沟模式显著提高了玉米和小麦的水分利用效率; 覆草和控水模式显著提高了玉米的水分利用效率,对小麦水分利用效率的提高未达显著水平。不同栽培模式下,玉米和小麦的总水分利用效率的大小顺序为: 垄沟覆草控水常规,差异达显著水平。与未施氮肥相比,施氮N 120和240 kg/hm2显著提高了玉米、小麦的产量和水分利用效率,但两施肥处理间产量和水分利用效率差异不显著。
不同抗性小麦品种与蚕豆间作条件下的养分吸收与白粉病发生特征
乔鹏, 汤利, 郑毅, 李少明
2010, 16(5): 1086-1093. doi: 10.11674/zwyf.2010.0507
摘要:
不同作物品种的养分吸收存在一定差异,与其它作物间作也会对作物养分吸收以及作物病害产生影响。本文通过盆栽试验,选用6种对白粉病不同抗性的小麦品种(高抗: 云麦47、云麦53; 中抗: 云麦42、云麦51; 感病: 云选11-12、93-124)与蚕豆间作,研究了间作和单作条件下小麦的氮、磷、钾养分吸收特点及小麦白粉病的发生特征。结果表明: 高抗小麦品种间作生物量显著高于单作,云麦47、云麦53间作比单作生物量分别提高11.9%和6.6%; 间作显著增加小麦叶片内的氮含量,以高抗品种云麦47、云麦53和感病品种云选11-12增加最为显著,平均氮含量为单作的1.20~1.25倍; 间作有增加小麦灌浆和成熟期叶片磷含量的趋势,并显著增加拔节期小麦叶片内的钾含量,增幅为9.1%~223%; 间作降低了各抗性小麦品种白粉病的发生程度,相对防效为0.76%~81.49%; 灌浆期以云麦42、云麦53和93-124 3个品种的间作处理控病效果显著。
长期施肥对潮土夏玉米生长发育和光合特性的影响
刘高洁, 逄焕成*, 李玉义
2010, 16(5): 1094-1099. doi: 10.11674/zwyf.2010.0508
摘要:
利用中国科学院封丘农业生态国家实验站潮土农田生态系统养分平衡长期定位试验,研究了不同施肥处理对夏玉米生长发育主要指标、光合特性和产量的影响。结果表明,与NPK相比,长期缺磷、缺氮、缺钾导致夏玉米株高、叶面积指数、产量均显著降低;其中长期缺磷、缺氮、缺钾处理夏玉米产量分别为NPK处理的10.78%、21.14%和83.43%。对不同施肥处理光合速率、叶面积指数与产量的相关性分析表明,不同施肥处理夏玉米产量与叶面积指数相关性高于光合速率,说明不同施肥处理产量的高低首先取决于叶面积指数的大小,其次是光合速率。长期不施肥或缺磷、缺氮、缺钾导致作物低产或减产的主要原因是光合面积低和光合速率下降。
氮素运筹对夏玉米产量形成与氮素利用效果的影响
丁民伟, 杜雄, 刘梦星, 张建恒, 崔彦宏
2010, 16(5): 1100-1107. doi: 10.11674/zwyf.2010.0509
摘要:
以郑单958玉米为材料,研究了氮素运筹对夏玉米产量形成与氮素利用效果的影响。结果表明,合理氮素运筹能显著提高夏玉米果穗的穗粒数、粒重、容重以及整个生育时期植株的氮素积累量,经济产量增加16.4%。施氮量与夏玉米秸秆、子粒的氮素累积量呈极显著正相关; 但在相同施氮量下,分期施用对其无显著影响。施氮量超过 N 300 kg/hm2,且于花粒期施氮,营养器官氮素转运量显著降低,营养器官和子粒的含氮量及累积量升高,出现了氮素奢侈吸收现象,导致氮素的表观利用率、农艺效率、生理效率、干物质和子粒生产效率显著降低。转运氮贡献率与施氮量呈显著的二次曲线关系。在本试验条件下,最佳施肥量为N 300 kg/hm2,采用种肥配合大喇叭口期一次追施为宜。
红壤长期不同施肥对玉米氮肥回收率的影响
段英华, 徐明岗*, 王伯仁, 黄晶
2010, 16(5): 1108-1113. doi: 10.11674/zwyf.2010.0510
摘要:
为阐明长期不同施肥下玉米氮肥回收率的变化特征,揭示影响红壤玉米氮肥回收率的关键土壤因素,为红壤氮肥合理施用和提高氮肥回收率提供科学依据,在湖南红壤上连续观测了18年不施肥,施氮、磷、钾化肥,化肥配施有机肥和单施有机肥条件下玉米氮肥回收率的变化特征及其原因。结果表明,与施用化肥相比,玉米的子粒产量和植株氮素积累量在化肥配施有机肥下分别增加了61.5%和63.1%。氮、磷、钾化肥施用8年后,玉米氮肥回收率呈显著下降趋势,年平均下降速率达3.34个百分点; 而化肥配施有机肥下氮肥回收率以每年1.24个百分点的速率显著增加; 单施有机肥下氮肥回收率保持持平并略有上升。土壤pH、全氮和有机质含量均与氮肥回收率呈显著线性正相关,其中土壤pH对氮肥回收率的影响最明显。在土壤pH 4.5~6.3范围内,红壤pH每降低1个单位,玉米氮肥回收率下降10.9%。长期施用化肥的土壤pH以每年0.06的速率下降; 单施有机肥尽管可缓解土壤酸化,但玉米产量较低,而化肥配施有机肥能同时抑制土壤酸化和提高玉米产量及氮肥回收率。因此,化肥配施有机肥具有明显的增产和保肥效果,是红壤上农业生产可持续性的施肥模式。
红壤施氮对玉米水分胁迫指数的影响
2010, 16(5): 1114-1119. doi: 10.11674/zwyf.2010.0511
摘要:
为了探讨干旱条件下红壤水氮管理措施,在田间遮雨小区设置连续032 d不灌水的7个干旱水平和N 0、140、280 kg/hm2 3个施氮水平的试验,研究了氮肥对夏玉米作物水分胁迫指数(Crop water stress index, CWSI)的影响。结果表明,CWSI可以指示红壤干旱时玉米水分胁迫状况,但增施氮肥后,CWSI与产量的关系发生了偏移。在CWSI低于0.20时,增施氮肥对CWSI无明显影响; 在CWSI大于0.20时,增施氮肥使玉米产量下降,高量氮肥还使CWSI上升,作物受旱加剧。说明增施氮肥对CWSI的影响因玉米干旱胁迫程度和施氮量而异。
施氮水平对杂交晚粳“浙优12”产量及氮素利用效率的影响
2010, 16(5): 1120-1125. doi: 10.11674/zwyf.2010.0512
摘要:
为探讨杂交粳稻浙优12最佳施氮量,采用田间试验研究了不同施氮水平对浙北平原黄松田水稻产量和氮素利用率的影响。结果表明,水稻产量、氮肥生理效率(PEN)、氮肥回收率(REN)均以施氮量 210 kg/hm2处理最高,分别比无氮肥区提高了54.4%、34.1 kg/kg和58.6%; 与无氮肥区相比,在施N 150 kg/hm2基础上,配施适量有机肥有助于提高氮素利用率和产量,其PEN和REN分别提高33.1 g/g和50.6%, 水稻增产61.2%。本试验条件下,综合稻谷产量、生态效应和经济效益三项因素,合理的水稻施氮量为N 234.8~241.0 kg/hm2,相应的经济生态产量为9796.4~9801.9 kg/hm2。
控释氮肥对水稻秧苗形态特征和生理特性的影响
2010, 16(5): 1126-1135. doi: 10.11674/zwyf.2010.0513
摘要:
通过种肥接触水稻育苗试验,比较秧苗叶片中几种酶活性和激素含量,探明接触性施肥提高肥料利用率的效应和机理,以确定控释肥在水稻育苗上的最佳施用量和施用方法。研究结果表明,水稻种子与大量控释氮肥接触的条件下仍能安全萌发,且用量为800 g/盘和1000 g/盘时能够明显促进水稻秧苗的生长发育; 在同等施肥量的条件下,肥料在种子下方接触施用的方法最有利于秧苗的生长; 控释氮肥用量为800 g/盘和1000 g/盘时,秧苗叶片中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸-过氧化物酶(AsA-POD)活性高于常规尿素处理,而丙二醛(MDA)含量则低于常规尿素处理,这有利于促进水稻秧苗的生长; 控释氮肥用量为1200 g/盘时,会导致叶片内的SOD、CAT和AsA-POD活性明显降低和MDA含量的相对增加; 随控释氮肥用量的增加,秧苗叶片生长素(IAA)逐渐增加,但当达到1200 g/盘时,IAA含量突然增加; 另外,氮素缺乏和过多都会诱导秧苗体内脱落酸(ABA)含量明显增加而不利于秧苗正常生长。
中国主要粮食作物化肥施用量与效率变化分析
2010, 16(5): 1136-1143. doi: 10.11674/zwyf.2010.0514
摘要:
2004年至今,在国家支农政策的推动下,农业种植结构大幅度调整,粮食产量连续增加,而且启动了全国测土配方施肥项目。采用2008年的农户调研数据与2001年进行对比,揭示了我国粮食生产体系中化肥效率的变化。结果表明,过去7年中小麦和玉米的单位面积化肥用量分别增加5.4%和29.0%,而水稻减少4.3%。全国粮食作物化肥消费总量增加1.3106 t,但占全国化肥消费总量的比重从68%下降到50%。用PFP(粮食产量除以化肥用量)表征化肥效率,发现三大粮食作物的化肥效率大小排列顺序为水稻>小麦>玉米; 7年中小麦和水稻的化肥偏生产力分别从10.6 kg/kg增加到11.9 kg/kg, 13.9 kg/kg增加到15.7 kg/kg, 玉米的化肥偏生产力从13.8 kg/kg下降到11.5 kg/kg。我国农业种植结构调整对化肥施用量影响较大。粮食作物向优势主产区集中以及机械和管理措施的改善有利于进一步提高粮食作物化肥效率,但经济作物播种面积仍在大幅增加,这将对全国化肥效率变化带来变数。
东北春玉米连作体系中土壤氮矿化、残留特征及氮素平衡
2010, 16(5): 1144-1152. doi: 10.11674/zwyf.2010.0515
摘要:
通过2年田间试验,在2种肥力、3种氮肥施用水平(不施氮N0,中量施氮N1,高量施氮N2)下,研究了吉林省春玉米连作体系中土壤氮素的矿化、残留特征及氮素平衡,并比较了种植不同玉米品种的效应。结果表明,德惠高肥力土壤中氮素两季总矿化量为203 kg/hm2,是新立城低肥力土壤的2.7倍。中量氮(N1)处理,2试验点2年土壤累计的氮素残留量为103~112 kg/hm2,对环境威胁较小; 高量氮(N2)处理,新立城低肥力条件下土壤的氮素残留量为174 kg/hm2,且有下移趋势, 而在德惠高肥力条件下,土壤的氮素残留量仅为107 kg/hm2。在新立城低肥力土壤上,施氮量在氮素输入项中起主要作用, 在氮素输出项中,作物携出量并不随输入量的增加而有显著的变化,从而导致氮素盈余随着施氮量的增加而显著增加。氮盈余主要以残留Nmin积累在土壤剖面中,变幅为34.0%~88.4%。在德惠高肥力土壤上,土壤矿化氮在2个施氮处理中分别占氮素输入的28.3%和36.5%,在氮素输出中,氮肥表观损失量显著高于新立城,且氮盈余中以表观损失为主,变幅为54.3%~70.8%,平均为65.5%。两个试验点的氮素表观损失可能主要是由生物固持作用引起的肥料氮向土壤氮的转换。不同玉米品种对氮素矿化和表观利用率有一定的影响,在优化施肥中应加以考虑。
水分状况与供氮水平对土壤可溶性氮素形态变化的影响
2010, 16(5): 1153-1160. doi: 10.11674/zwyf.2010.0516
摘要:
采用通气培养试验,研究比较了两种水稻土在不同水分和供氮水平下的矿质氮(TMN)和可溶性有机氮(SON)的变化特征。结果表明,加氮处理及淹水培养均显著提高青紫泥的NH+4-N含量; 除加氮处理淹水培养第7 d外,潮土NH+4-N含量并未因加氮处理或淹水培养而明显升高。无论加氮与否,控水处理显著提高两种土壤的NO3--N含量,其中潮土始见于培养第7 d,青紫泥则始于培养后21 d; 加氮处理可显著提高淹水培养潮土NO3--N含量,却未能提高淹水培养青紫泥NO3--N含量。两种土壤的SON含量从开始培养即逐步升高,至培养2135 d达高峰期,随后急剧下降并回落至基础土样的水平; SON含量高峰期,潮土SON/TSN最高达80%以上,青紫泥也达60%。综上所述,潮土不仅在控水条件下具有很强硝化作用,在淹水条件下的硝化作用也不容忽视,因此氮肥在潮土中以硝态氮的形式流失的风险比青紫泥更值得关注; 在SON含量高峰期,两种土壤的可溶性有机氮的流失风险也应予以重视。
日光温室番茄灌水量与根层硝态氮淋溶特征及渗漏关系研究
2010, 16(5): 1161-1169. doi: 10.11674/zwyf.2010.0517
摘要:
针对蔬菜灌溉水肥渗漏问题,采用田间试验和室内分析相结合,研究了番茄膜下沟灌灌水量与土壤硝态氮的根层外渗漏关系,分析了灌水量与不同根层土壤硝态氮的淋溶和保蓄特征,结果表明: 灌溉不施肥条件下灌水量与土壤硝态氮淋溶量和淋溶率、灌溉施肥条件下灌水量与土壤施入硝态氮的保蓄率和渗漏率均呈直线关系; 灌溉均会引起浅根层(0—20 cm)硝态氮淋溶,灌溉施肥条件下7.5~15 mm灌水量范围硝态氮积累有一个峰值,而22~545 mm范围则有两个峰值; 灌水量在7.5~15mm之间,灌溉不施肥条件下根层土壤硝态氮淋溶率为0,灌溉施肥条件下土壤硝态氮渗漏率为0~5.19%; 灌水量在22.5~45 mm之间,灌溉不施肥土壤硝态氮淋溶率为5.38%~19.08%,灌溉施肥条件下根层土壤硝态氮渗漏率为21.91%~61.96%。日光温室番茄膜下沟灌能减少肥料淋溶与渗漏的节水灌水量为15 mm
黄土塬面果园土壤养分特征及演变
2010, 16(5): 1170-1175. doi: 10.11674/zwyf.2010.0518
摘要:
为了探明黄土高原沟壑区长期种植果树对果园土壤肥力的影响,应用空间代时间的方法,对不同种植年限果园的土壤肥力状况进行多元统计分析。结果表明,果园土壤全磷、速效磷和速效钾含量丰富,有机质、全氮、碱解氮含量属中等偏下水平。不同果园中各养分变异较大的是土壤速效磷、速效钾,土壤有机质和全氮的变异系数最小。与当地农田土壤养分相比,果园土壤养分除有机质含量差异不显著,全氮含量显著低于农田外,其余养分含量均显著高于农田。总体上看,不同种植年限间果园土壤养分含量差异显著。果园土壤肥力综合指数与种植年限二者之间有显著的相关性,其变化趋势符合y =-0.0011x2+0.0419x+0.2078模型。在黄土高原沟壑区种植果树能够提高土壤肥力,但当果树种植年限超过19年时果园土壤肥力开始衰退,果园生态系统质量下降。
壤和堆肥中四环素类抗生素的检测方法优化及其在土壤中的降解研究
2010, 16(5): 1176-1182. doi: 10.11674/zwyf.2010.0535
摘要:
在对土霉素(OTC)、四环素(TC)和金霉素(CTC)3 种四环素类抗生素的高效液相色谱(HPLC)检测分析方法以及在土壤和堆肥中的提取方法进行改进和优化的基础上,采用该方法进行了 3 种抗生素在土壤中的降解试验。结果表明,选用 Agilent Eclipse XDB-C8(4.6150 mm,5 m)色谱柱,以 0.01 mol/L草酸/乙腈/甲醇(79/10.5/10.5,v/v/v)为流动相,紫外检测波长 268 nm,流速 1.0 mL/min,进样量 5 L,采用外标法定量,可使 3 种四环素类抗生素在 20 min 内全部洗脱并达到基线分离; 在 0~10 mg/L 范围内,抗生素浓度与峰面积呈显著的线性关系,相关系数(r)均 0.999。土壤和堆肥样品中的 OTC、TC 和 CTC可用1 mol/L NaCl/0.5 mol/L 草酸/乙醇(25/25/50,v/v/v)混合溶液提取,其回收率在 76.0%~92.5% 之间。加入到土壤中的抗生素在 25℃下避光培养 49 d 后,在壤土和红土中的降解率分别是 67%~72% 和 36%~46%,对应的半衰期分别为 2630 d 和 4675 d,说明抗生素在壤土中比红土中容易降解。此外,3种抗生素在壤土中的半衰期没有显著性差异,而在红土中 CTC 和 TC 的降解速率显著高于 OTC。
施氮量对杂交棉光合生理特性及产量、品质的影响
2010, 16(5): 1183-1189. doi: 10.11674/zwyf.2010.0519
摘要:
在高产条件下,研究了施N 0、75、150、225、300和375 kg/hm2对杂交棉主茎叶的叶绿素含量、净光合速率、硝酸还原酶活性、可溶性糖和可溶性蛋白质含量及产量、品质的影响。结果表明,施N 0300 kg/hm2条件下,随叶龄增长,施氮量增加光合生理活性指标增长快,衰减慢; 而施N 375 kg/hm2时衰减快,呈现出先增后减趋势。在棉花生长前期(7月5日)各处理间光合生理活性指标差异不显著。到中后期,施氮量则对这些指标有明显影响,表现出施N 0225 kg/hm2,随施氮量增加而显著增高; 但施N 300、375 kg/hm2,与施N 225 kg/hm2相比,并没有显著提高,而且施N 375 kg/hm2,在植株生长后期这些指标反而比施N 300 kg/hm2 处理降低。随施氮量增加,棉花总铃数、烂铃率和生物产量随之增加,收获系数下降。施N 0300 kg/hm2,铃重随施氮量增加而提高,施N 375 kg/hm2则下降。衣分受施氮量影响较小,施N 0225 kg/hm2,子棉产量随施氮量增加而显著增产; 而施N 300 kg/hm2时,子棉产量比施N 225 kg/hm2的仅增产1.66%,施N 375 kg/hm2水平,其子棉产量比施N 225和 300 kg/hm2 处理减产2.23%和3.92%。此外,施氮比对照显著提高了纤维长度和纤维比强度,而施氮处理间差异不显著。说明在本试验条件下,施 N 225~300 kg/hm2范围内,有利于显著提高杂交棉主茎叶光合生理活性,延长叶片高光合持续期,显著提高杂交棉产量。
不同施肥量条件下AM真菌对烟苗生长及营养状况的影响
2010, 16(5): 1190-1195. doi: 10.11674/zwyf.2010.0520
摘要:
试验设置不同施肥量,于播种期分别接种根内球囊霉菌(Glomus intraradices Smith和Schenck,BEG193)和幼套球囊霉菌(Glomuse etunicatum Becker和Gerdemann,BEG168),探索了利用烤烟漂浮育苗技术生产菌根化烟苗和培育壮苗的可能性。结果表明: 随着养分供应量的减少,AM真菌的侵染率提高,BEG193的侵染率高于BEG168。减施肥料总体上抑制烟苗生长,使烟苗生物量降低; 但接种AM真菌显著促进烟苗生长,烟苗平均生物量比不接种的处理增加了7438%(BEG168)和4832%(BEG193)。接种BEG168使烟苗氮、磷、钾含量显著增加; 接种BEG193主要是提高了烟苗含磷量。在施肥量减少75%辅以少量追肥的情况下,接种BEG168之后,烟苗生长状况和磷、钾含量超过或与常规施肥的非菌根苗相似。因此,在集约化烤烟漂浮育苗过程中,可采用接种AM真菌BEG168的方式培育壮苗,同时降低施肥量,减轻废弃营养液产生的环境污染。此外,接种AM真菌显著提高基质中的酸性磷酸酶活性,菌根苗基质中的磷酸酶活性随施肥量的降低而逐渐升高。因此,接种AM真菌有益于基质中有机磷的吸收利用,这可能是菌根烟苗含磷量提高的重要原因之一。
同磷水平下甘蓝型油菜光合特性的基因型差异研究
2010, 16(5): 1196-1202. doi: 10.11674/zwyf.2010.0521
摘要:
采用盆栽土培试验研究了不同磷水平下甘蓝型油菜生长、磷吸收、叶片无机磷含量、光合生理参数的基因型差异,探讨了磷效率与光合作用和碳水化合物分配的关系。结果表明,低磷处理下甘蓝型油菜两个基因型叶片净光合速率、叶绿素含量、叶片蒸腾速率、胞间CO2浓度及气孔导度均显著下降; 由于磷参与了光合进程及光合产物的运输和代谢,磷高效基因型102具有较高的磷吸收效率,体内无机磷浓度较高,因此其光合作用强于磷低效基因型105,产生较多的碳水化合物运输到新叶。
越冬期干旱胁迫对油菜施肥效果的影响
2010, 16(5): 1203-1208. doi: 10.11674/zwyf.2010.0522
摘要:
利用田间试验研究了越冬期自然干旱胁迫和适时灌溉条件下,油菜施用氮、磷、钾和硼肥的效果。结果表明,干旱胁迫条件下,油菜的生长发育受到明显抑制,子粒产量比适时灌溉条件显著降低; 而且不同施肥处理间的减幅差异较大,其顺序为: 不施硼处理(-B)>不施钾处理(-K)>不施氮处理(-N) 不施磷处理(-P)>NPKB配施处理,表明平衡施肥能够有效提高油菜的抗旱性。试验结果还显示,无论是在干旱胁迫还是适时灌溉条件下,施用肥料均显著促进了油菜的生长发育,表现为增施氮肥效果最好,而磷、钾和硼肥在干旱条件下相对增产效果明显高于灌溉条件; 同时施肥与灌溉之间存在着一定的正交互作用。因此,在干旱而缺乏灌溉的情况下,油菜的高产更加依赖于肥料的施用。
胁迫对菜用大豆种子抗坏血酸-谷胱甘肽循环的影响
2010, 16(5): 1209-1216. doi: 10.11674/zwyf.2010.0523
摘要:
采用蛭石栽培,在100 mmol/L NaCl 胁迫下,对耐盐性不同的两个菜用大豆[Glycine max (L.)Merr.]品种种子的过氧化氢(H2O2)含量及抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH)循环进行了研究。结果显示,NaCl胁迫显著增加了菜用大豆种子的H2O2含量,但耐盐品种 绿领特早的增幅低于盐敏感品种理想高产95-1。NaCl胁迫期间,绿领特早种子中抗坏血酸过氧化物酶(APX)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)、谷胱甘肽还原酶(GR)活性,AsA、GSH含量以及AsA/DHA值和GSH/GSSG值的增幅高于同期的理想高产95-1,或降幅低于同期的理想高产95-1; 脱氢抗坏血酸(DHA)、氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量的增幅低于同期的理想高产95-1。表明 绿领特早种子在胁迫期间能够保持较高的AsA-GSH循环效率,可有效地抑制H2O2的积累,这可能是其耐盐性较强的重要原因之一。
胁迫下不同砧木对嫁接黄瓜叶片氮素代谢的影响
2010, 16(5): 1217-1223. doi: 10.11674/zwyf.2010.0524
摘要:
采用营养液栽培,研究了以中国南瓜“360-3×112-2”杂交种和黑籽南瓜为砧木,以“津春2号”为接穗的2种嫁接黄瓜和“津春2号”自根黄瓜成株期在 80 mmol/L NaCl 胁迫12 d 后的生长状况和光合能力,以及试验期间叶片氮素代谢及其关键酶活性的动态变化。结果表明,NaCl 胁迫12 d 后以中国南瓜“360-3×112-2”杂交种为砧木嫁接黄瓜植株的主蔓生长速率、第一片功能叶面积、全株鲜重和光合参数均高于自根黄瓜和以黑籽南瓜为砧木的嫁接黄瓜; 且以“360-3×112-2”杂交种为砧木嫁接黄瓜的生长状况好于以黑籽南瓜为砧木的嫁接黄瓜。NaCl 胁迫处理植株叶片中硝态氮、铵态氮含量、谷氨酰胺合成酶(Gs)活性和可溶性蛋白含量比对照先高后低; 而硝酸还原酶(NR)活性先低后回升,但仍低于对照,说明NaCl 胁迫下,黄瓜叶片氮素代谢能力的降低。不同处理氮素代谢能力的差异其原因在于根系吸收氮源的能力差异。NaCl 胁迫对以“360-3×112-2”杂交种为砧木的黄瓜植株生长抑制较小,氮素代谢能力下降较少,表现出较强的耐盐性,可以作为一个黄瓜耐盐砧木在生产上使用。
钙和NO对NaCl胁迫下黄瓜幼苗生长和活性氧代谢的影响
2010, 16(5): 1224-1231. doi: 10.11674/zwyf.2010.0525
摘要:
采用营养液培养的方法,研究了Ca 2+对外源一氧化氮(Nitric oxide, NO)所诱导的NaCl胁迫下黄瓜幼苗生长、活性氧代谢的影响。结果表明,添加外源NO或Ca 2+显著缓解了NaCl胁迫对黄瓜幼苗生长的抑制,叶片和根系超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性较单独NaCl胁迫处理显著提高,丙二醛(MDA)和过氧化氢(H2O2)的含量、超氧阴离子(O2-)产生速率明显下降; 添加NO的同时添加Ca2+通道抑制剂La 3+抑制了NO的这些调节作用。结果表明Ca 2+对NO诱导的NaCl胁迫下黄瓜幼苗植株活性氧清除能力的提高起重要作用,NO的作用可能依赖于胞浆Ca 2+ 。
施用钾肥对温室黄瓜光合特性及产量的影响
2010, 16(5): 1232-1237. doi: 10.11674/zwyf.2010.0526
摘要:
通过温室田间试验,研究施 K2O 0、240、480、720、960 kg/hm2等5个钾肥处理对津春3号黄瓜光合特性、产量、效益和品质的影响。结果表明,施K2O 720 kg/hm2时,黄瓜的净光合速率最高; 施 K2O 240 kg/hm2,黄瓜的叶面积和叶数最大。随着钾肥施用量增加,黄瓜的光合作用呈现先增高后降低的过程,钾肥量与黄瓜叶片净光合速率(Pn)的关系式为y=-4.160+4.5307x-0.6693x2,r=0.9470**。施钾肥能够提高叶绿素含量,钾肥量与叶绿素含量增量SPAD值关系式为y=-6.66+7.406x 8-0.97x2,r=0.9836**。施用钾肥对黄瓜的前期结瓜作用明显,前期施用钾肥,结瓜数量和产量增加显著。施用钾肥黄瓜增产14.7%53.5%; 施K2O 720 kg/hm2时,黄瓜产量和经济效益最高。施用钾肥使黄瓜提前结果,并延长了黄瓜的结果期。施用钾肥改善黄瓜品质,在K2O 240~720 kg/hm2范围内,随着K2O量增加,黄瓜果实中可溶性糖含量、Vc含量逐渐增加, 硝酸盐含量降低。
不同施氮水平对加工番茄养分吸收、分配及产量的影响
2010, 16(5): 1238-1245. doi: 10.11674/zwyf.2010.0527
摘要:
秋延迟番茄氮、磷、钾优化施肥方案研究
2010, 16(5): 1246-1251. doi: 10.11674/zwyf.2010.0528
摘要:
采用三因子二次饱和D-最优设计(310),研究了氮、磷、钾配施对秋延迟番茄产量和品质的影响,并建立了以氮、磷、钾用量为变量因子,番茄产量和品质为目标函数的三元二次数学模型。通过对模型解析表明,氮、磷、钾对番茄产量和品质均有显著影响,且两两间存在显著的互作效应,但以钾肥对番茄产量、品质的影响较大。在低水平条件下,番茄产量、品质均随氮、磷、钾使用量的增加而提高; 当氮、磷、钾用量过多,则导致产量、品质降低。通过计算机模拟运算得出,本试验条件下,番茄产量达140 t/hm2、品质综合评分达95分以上的施肥方案为N 520.2~758.4 kg/hm2、P2O5 294.8~367.3 kg/hm2、K2O 1051.5~1299.8 kg/hm2,适宜的N、P2O5、K2O施用比例约为1∶0.52∶1.84。
施肥对马铃薯钼吸收分配的影响
2010, 16(5): 1252-1257. doi: 10.11674/zwyf.2010.0536
摘要:
通过设对照(CK)、有机肥(M)、氮磷肥(NP)、有机肥与氮磷肥配合(M+NP)4个处理的田间试验,研究了施肥对马铃薯(品种为紫花白)钼吸收分配规律的影响。结果表明,马铃薯生育期中,全株钼含量变化在0.73~1.83 mg/kg,叶、茎、块茎平均含量依次为3.20、0.98、0.57 mg/kg。随生育进程推进,全株及各器官钼吸收量呈S型曲线变化,均可用一元三次方程表达。块茎增长期是全株钼素吸收量最多、吸收速率最快的时期,最大吸收速率出现在出苗后55 d左右; 最大吸收量出现在出苗后85 d左右。随着生长中心由茎叶向块茎的转移,钼在体内的分布相应由茎叶向块茎移动,收获期茎叶分布69%,钼的运转率为31%。每生产1000 kg鲜块茎,平均吸收钼0.506 g,消耗系数0.00017。有机肥或氮磷肥配施,均可大幅度提高马铃薯钼含量、吸收速率、吸收量; 对促进钼素吸收呈正交互作用。
柚木优良无性系根系养分吸收动力学研究
2010, 16(5): 1258-1263. doi: 10.11674/zwyf.2010.0529
摘要:
以4个柚木优良无性系1年生苗木为试材,采用营养液培养和离子消耗曲线模拟方法,测定了根系的Ca 2+ 、 Mg 2+、 K+、 NO-3吸收动力学参数。结果表明,以根系总吸收面积和总干重计算的Ca 2+ 、 Mg 2+、 K+、 NO-3最大吸收速率相接近。在Ca 2+ 、 Mg 2+、 K+、 NO-3最大吸收速率(Vmax)及离子流入速率( 值)指标上,不同基因型之间差异较大,而在养分离子吸收亲合力(Km)指标上,则没有明显差异。缅甸种源无性系VI-23根系对Ca 2+ 、 Mg 2+、 NO-3的Vmax及值均为最大,而印度种源无性系70-12根系则对K+的Vmax及值为最大,表明缅甸种源无性系VI-23为Ca、Mg和NO-3硝态氮高效吸收基因型,印度种源无性系70-12为钾高效吸收基因型。
专题评述
植物砷的生理和分子生物学研究进展—从土壤、根际到植物吸收、运输及耐性
2010, 16(5): 1264-1275. doi: 10.11674/zwyf.2010.0530
摘要:
砷既是抗癌药物,也是致癌物质。砷不但会对植物造成毒害,并且能够通过食物链进入人体和动物体,对其造成伤害。近年来包括我国在内的世界上许多国家发生的砷中毒事件,引起了公众的极大关注,促使各国科学家致力于砷从环境进入植物体的过程和机理研究。本文从土壤砷、根际砷、植物对砷的吸收和运输,以及植物耐砷机理和微生物在植物抗砷过程中的作用这五个方面,概括了砷从土壤到植物根际并进入植物体的过程,植物抗砷的生理分子机制以及微生物与植物抗砷的研究进展。并对将植物耐砷机理运用到作物上,以及利用砷超积累植物清除环境中的砷做了展望。
研究简报
多粘芽孢杆菌芽孢荧光原位杂交检测技术研究及其在有机肥发酵中的应用
2010, 16(5): 1276-1281. doi: 10.11674/zwyf.2010.0531
摘要:
采用化学和萌发两种预处理方法,对多粘芽孢杆菌SQR21芽孢进行荧光原位杂交(FISH),结合扫描电镜比较不同预处理芽孢表面结构和形态变化。结果表明,两种预处理均可在2 h内完成SQR21芽孢的荧光原位杂交,且萌发预处理比化学预处理杂交效率高,荧光信号强。扫描电镜结果显示,萌发预处理芽孢无裂解,而化学预处理芽孢有不同程度的裂解。将萌发预处理荧光原位杂交用于检测猪粪有机肥中二次发酵的SQR21芽孢,发现在37℃,含水量50%的条件下,2 h后芽孢开始生长,4 h后营养体细胞出现,12 h后营养体细胞有显著优势。本研究建立的芽孢荧光原位杂交检测技术,比平板计数更能准确反映多粘芽孢杆菌芽孢的数量和生长动态,在生物有机肥中芽孢杆菌的检测方面有良好的应用前景。
菠菜硝酸盐含量符合安全生产的氮肥用量研究
2010, 16(5): 1282-1287. doi: 10.11674/zwyf.2010.0532
摘要:
采用田间试验在灰埭田和灰沙泥田两种土壤类型上研究了不同氮素水平对菠菜生长的影响,分析了土壤硝态氮的变化及氮肥用量与菜体硝酸盐含量、菠菜产量的关系,采用非线性的带约束条件优化法进行搜索求解,确定菠菜体内硝酸盐含量在符合安全生产标准条件下,菠菜最高产量的适宜氮肥用量。结果表明: 两种土壤类型硝态氮含量均随氮肥用量的增加而提高,且随着时间推移,硝态氮含量下降,尤其是在灰沙泥田上。菠菜硝酸盐含量和产量也均随氮肥用量的增加而增加,前者呈直线关系(y灰埭田=3.6813+5.6869x和y灰沙泥田=11.6640+7.7001x),而后者呈二次曲线关系(y灰埭田=10.0710+0.122x-0.0002x2和y灰沙泥田=11.8480+0.1664x-0.0003x2)。用非线性规划的带约束条件优化法,以氮肥用量与菠菜硝酸盐含量关系模型为约束条件,氮肥用量与菠菜产量关系模型为目标函数搜索求解,得出灰埭田和灰沙泥田种植菠菜的菜体硝酸盐含量在符合无公害蔬菜生产安全的条件下,菠菜产量最高时的氮肥用量分别为210.30和154.35 kg/hm2,且灰沙泥田的投入产出比优于灰埭田。
蚓粪有机无机复混肥对黄瓜产量和品质的影响
2010, 16(5): 1288-1293. doi: 10.11674/zwyf.2010.0533
摘要:
为资源化利用蚓粪,研究了大棚栽培条件下施用蚓粪有机无机复混肥对黄瓜产量和品质的影响。结果表明,同鸡粪有机肥和无机复混肥相比,蚓粪和蚓粪有机无机复混肥料对黄瓜产量无显著影响; 但与比无机复混肥相比,黄瓜中糖酸比,可溶性固型物、Vc、可溶性蛋白、可溶性糖含量和POD与CAT活性有所增加。同时,蚓粪能有效降低黄瓜中硝酸盐含量,但对黄瓜的SOD活性影响不大。说明施用蚓粪和蚓粪有机无机复混肥可在保证产量的基础上明显改善黄瓜的综合品质。
SNP对NaHCO3胁迫下黄瓜幼苗生长及氮代谢酶活性的影响
2010, 16(5): 1294-1298. doi: 10.11674/zwyf.2010.0534
摘要:
采用溶液培养方法,研究了外源NO供体硝普钠(sodium nitroprusside, SNP)对NaHCO3胁迫下黄瓜幼苗的缓解效应。结果表明,100 mol/L SNP能有效减轻30 mmol/L NaHCO3对黄瓜植株地上部和地下部生长的抑制,提高了NaHCO3胁迫下黄瓜叶片叶绿素和类胡萝卜素含量、净光合速率(Pn)以及荧光参数Fv/Fm和PSⅡ。HaHCO3胁迫显著抑制了氮代谢相关酶硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸合成酶(GOGAT)的活性; 外加SNP处理明显缓解了NaHCO3对它们活性的抑制。