• ISSN 1008-505X
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2011年  17卷  第2期

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研究论文
施肥模式对双季稻产量、养分吸收及经济效益的影响
汤雷雷, 万开元, 李祖章, 陈防
2011, 17(2): 259-268. doi: 10.11674/zwyf.2011.0244
摘要:
水旱轮作田间定位试验条件下研究了连续4年(20052008)不同施肥模式对双季稻产量、养分吸收及经济效益的影响。结果表明,氮磷钾肥配施能显著提高水稻产量,长期有机无机肥配施增产效果明显。定位4年后,有机无机肥配施处理早稻和晚稻平均产量分别比未施肥处理增产135%和130%。随着产量的增加,稻草与稻谷中氮、磷和钾养分吸收量呈增大的趋势,表明水稻植株养分吸收量与稻谷产量呈显著正相关。不同施肥模式显著影响水稻稻草、稻谷中的氮、磷、钾养分含量。氮磷钾肥配施处理,特别是有机无机肥配施处理稻谷的养分吸收量最高,在土壤中的氮、磷盈余也最少。肥料配施虽增加了支出,但提高了经济产出,其纯收益相对较高,以有机无机肥配施处理的纯收益最高。双季稻生产实践中,有机无机肥配施模式值得推荐且需合理增施磷、钾肥。
基蘖肥与穗肥氮比例对双季稻产量和碳氮比的影响
林忠成, 李土明, 吴福观, 张洪程, 戴其根, 叶世超, 郭宏文
2011, 17(2): 269-275. doi: 10.11674/zwyf.2011.0058
摘要:
试验研究了基蘖肥与穗肥氮比例对双季早、晚稻产量,干物质积累量,氮素积累量和碳氮比的影响。结果表明,当总施氮量为N 225 kg/hm2时,基蘖肥与穗肥氮比例7∶3处理的产量最高,其次为6∶4、8∶2处理,均比当地习惯施肥法(10∶0)高产。同时,当基蘖肥占总施氮量60%70%时,双季早、晚稻具有较高的干物质积累量、氮素积累量、氮素当季利用率、氮素农艺效率,群体的碳氮代谢也比较协调。早稻孕穗期叶片可用性糖(可溶性总糖+淀粉)含量17%18%,碳氮比5055,晚稻孕穗期叶片可用性糖含量19%21%,碳氮比5060,这可能是基蘖肥与穗肥氮比例为7∶3和6∶4时双季水稻高产的生理基础。综合双季早、晚稻产量、氮素利用率及碳氮比值,穗肥施氮量占总施氮量的适宜比例为30%-40%。
不同氮肥水平下寒地粳稻器官不同形态氮含量变化特征研究
刚爽, 赵宏伟, 王敬国, 刘化龙, 臧家祥, 高扬
2011, 17(2): 276-282. doi: 10.11674/zwyf.2011.0277
摘要:
以寒地粳稻松粳6号和松粳9号为试材,研究了氮素用量对寒地粳稻植株营养性氮素(AN)、功能性氮素(FN)和结构性氮素(SN)形成积累及其变化的影响。结果表明,施氮水平对两品种功能叶片和茎秆AN和SN含量影响较大,且品种间影响程度不一致; 而子粒AN和SN含量对施氮量反应不敏感。施氮量对两品种功能叶片和子粒FN含量影响较大,而对茎秆FN含量影响较小。两品种功能叶片和茎秆AN含量随着生育进程的推进呈单峰曲线变化,均在灌浆期达到峰值; 子粒AN含量随生育进程推进呈高低高的变化趋势。两品种各器官FN含量均随生育进程而升高,在灌浆后期叶片和茎秆FN含量逐渐下降,子粒FN含量则小幅升高; 松粳9号子粒FN含量大于松粳6号。两品种叶片和茎秆SN含量(除松粳9号N0、N100和N200处理外)表现为先上升后下降,开花期最高; 子粒SN含量自开花到成熟均呈缓慢下降趋势; 松粳9号叶片和茎秆SN含量大于松粳6号。相关分析可知,功能叶片和茎秆(除孕穗期外)各时期AN含量与产量呈显著或极显著正相关关系; 子粒SN和FN含量分别与产量呈显著和极显著正相关关系。
长期不同施肥对南方黄泥田水稻子粒品质性状与土壤肥力因子的影响
王飞, 林诚, 李清华, 何春梅, 李昱, 林新坚
2011, 17(2): 283-290. doi: 10.11674/zwyf.2011.0175
摘要:
在福建黄泥田长期定位施肥试验的第26年,研究了不同施肥处理对水稻子粒品质性状与土壤肥力因子的影响。结果表明,化肥+牛粪(NPKM)、化肥+秸秆还田(NPKS)及单施化肥(NPK)处理的水稻子粒必需氨基酸含量分别较不施肥(CK)处理提高256%、161%、131%,差异显著; 粗蛋白与淀粉含量则分别提高111141与2339个百分点,均以NPKM处理增效最为突出。各施肥处理显著提高了子粒氮、磷含量,升幅最高的NPKM处理分别比CK提高261%、311%,且提高了子粒钙、镁、硫中量元素含量。子粒氮、磷、镁、硫含量与氨基酸呈显著正相关,子粒氮、钙、硫含量与淀粉呈显著正相关。3个施肥处理均提高了土壤有机质及有效养分含量,并以速效钾的增加最为明显。此外,土壤有机质、碱解氮、速效磷等肥力因子与子粒氨基酸、淀粉品质性状均呈显著正相关; 土壤碱解氮和子粒氮含量与土壤速效磷及子粒磷含量均呈显著正相关。综合考虑施肥对水稻产量、品质性状与稻田土壤肥力的影响,以NPKM处理最优。
施硫对小麦籽粒形成过程中蛋白质与巯基、二硫键的含量及加工品质的影响
李府, 王振林, 李文阳, 王平, 王树刚, 王海伟, 尹燕枰*
2011, 17(2): 291-301. doi: 10.11674/zwyf.2011.0140
摘要:
在土壤耕层有效硫含量为728 mg/kg的条件下,选用不同冬小麦品种济麦20、淄麦12、鲁麦21和山农1391为试验材料,研究了施用硫肥对小麦不同穗位和不同粒位子粒蛋白质与巯基、二硫键含量及加工品质的影响。结果表明,施用硫肥对上部穗位粒的蛋白质含量的提高作用大于其他穗位粒; 增加了高蛋白含量品种济麦20和淄麦12 的弱势粒子粒蛋白质含量,增加了上部小穗位子粒和中部穗位强势粒的巯基含量,提高了不同穗位子粒二硫键含量; 而对不同粒位子粒二硫键含量的影响则因品种而异。施用硫肥使小麦面粉湿面筋含量、面团形成时间、稳定时间和粉质评价值均有一定提高,但不同品质指标对施用硫肥的反应存在差异。与子粒形成过程中蛋白质含量的变化相反,巯基的含量变化呈先升后降的规律; 二硫键的含量变化趋势与蛋白质含量的变化相似,但最小值出现时间略有延迟。
施氮对不同土壤肥力下玉米氮素吸收和利用的影响
郑伟, , 何萍, 高强, 沙之敏, 金继运
2011, 17(2): 301-309. doi: 10.11674/zwyf.2011.0071
摘要:
采用田间试验,研究了吉林省高、低肥力条件下不同氮肥用量对春玉米产量及氮素吸收和利用的影响。结果表明,范家屯和榆树试验点的最高产量施氮量分别为N 251和206 kg/hm2,最佳经济施氮量分别为N 227和134 kg/hm2。两试验点的最高产量和最佳经济产量均表现为范家屯试验点高于榆树试验点。适宜增加施氮量可显著提高范家屯低肥力试验点玉米氮素最大吸收速率和吸收总量,提前最大吸收速率出现的天数。玉米收获后030 cm土层残留的硝态氮呈现出随着施肥量的增加而增加的趋势,其中榆树高肥力试验点土壤硝态氮积累明显高于范家屯低肥力土壤。范家屯低肥力试验点氮素的农学利用率、表观回收率和偏因子生产力高于榆树高肥力试验点。范家屯低肥力条件下可通过增施氮肥提高产量; 而榆树高肥力条件下则可通过控制氮肥用量达到提高产量和氮肥利用率的双重目标。
磷对不同玉米品种生长、体内磷循环和分配的影响
袁硕, 李春俭, 彭正萍, 彭云峰, 王红, 张丽娟
2011, 17(2): 310-316. doi: 10.11674/zwyf.2011.0133
摘要:
以杂交玉米蠡玉16和冀单28为供试作物,采用供高磷(250 mol/L)和低磷(5 mol/L)营养液的石英砂培养方法,研究2个玉米品种的各器官干重和磷积累与分配、体内磷在木质部和韧皮部中的循环、流动及磷的吸收和利用效率。结果表明,与供高磷处理相比,低磷处理的2个玉米品种各营养器官的干重、磷含量和木质部中运输的磷量显著降低; 而磷在体内韧皮部的再循环显著增加,并且玉米各部位叶片活化出的磷主要是通过韧皮部循环至根中后,再经过木质部向上部新生叶运输的; 体内光合产物与磷向上部叶的运输是不同步的过程。低磷时,与冀单28相比,蠡玉16的根冠比高010,整株干重和磷含量增加269%和120%,磷吸收和利用效率提高121%和133%,木质部总磷向上部叶运输的比例高306%。说明低磷条件下,磷高效玉米品种生物量大是由于具有较大的根冠比,木质部中更大比例的磷被分配到上部新生叶以及其具有较高的磷吸收和利用效率。
田间条件下控制玉米开花前后根系性状的QTL定位
蔡红光, 刘建超, 米国华, 袁力行, 陈晓辉, 陈范骏, 张福锁
2011, 17(2): 317-324. doi: 10.11674/zwyf.2011.0179
摘要:
在田间原位条件下,利用根系形态差异显著的自交系掖478和武312为亲本构建的BC4F3群体,采用改进的PLABQTL软件中的复合区间作图法对抽雄期(开花前10 d)和灌浆初期(开花后15 d)玉米根系性状的变化和地上部生物量进行QTL定位。并分析其遗传机制。结果表明,花前花后对根干重、总根长、侧根长、轴根长、轴根数等根系性状共检测出27个QTL,单个QTL贡献率为52%157%,其中在染色体臂602和1004区域同时检测到控制着地上部生物量、总根长、侧根长和轴根数等性状的QTLs,两个不同生育时期检测到的共同QTL共有8个。玉米花前花后控制根系生长的QTL因生长发育阶段不同而存在着特异性,而且对地上部生物量形成有重要贡献,这为了解田间条件下根系的生长发育和进一步进行遗传改良奠定了遗传基础。
不同年代玉米品种干物质积累与钾素吸收及其分配
李飒, 彭云峰, 于鹏, 张瑜, 方正, 李春俭
2011, 17(2): 325-332. doi: 10.11674/zwyf.2011.0214
摘要:
为比较我国玉米生产中不同年代大面积推广的不同品种生长发育和干物质积累规律,及其对钾素的吸收和分配的变化特点,选择了上世纪50年代至今的6个玉米品种(白马牙、金皇后、中单2号、唐抗5号、农大108和郑单958)为材料,在田间相同条件下进行研究。结果表明,与早期品种相比,现代玉米品种的发育进程慢,生育期长,叶面积大,叶片衰老慢。在大喇叭口期,不同年代玉米品种的干重无显著差异; 但其后现代品种的生长速率显著增加,干重积累速率也显著高于早期品种,其干物质积累高峰出现在吐丝期后,吐丝期后植株的干物重增加量约等于子粒产量,表明子粒产量与吐丝期后的干物质积累相关。与干物质累积规律不同,不同年代玉米品种的含钾量在大喇叭口期就有明显差别,表现为50年代品种70年代品种现代品种。玉米对钾的吸收主要在吐丝期之前完成,吐丝期后钾素累积速率明显下降, 50年代品种的钾素净增量甚至为负值。子粒中的钾主要来自于营养器官的再转移,从叶片中的转移量尤其多。与早期品种相比,绿熟型现代品种农大108和郑单958从叶片中转出的钾更多。综上,不同年代玉米品种的不同点在于,现代品种的叶面积更大,吐丝期后生育期更长,叶片衰老更慢,有利于子粒灌浆,形成高产; 相同点在于,干物质和钾素的累积高峰不同步,子粒产量主要来自于花后的干物质积累,而子粒中的钾主要来自于营养器官的再转移。
基于光谱分析的玉米氮素营养诊断
王磊, 白由路, 卢艳丽, 王贺, 杨俐苹
2011, 17(2): 333-340. doi: 10.11674/zwyf.2011.0216
摘要:
利用光谱技术实时、快速、无损监测作物氮素营养状况是现代农业的研究热点之一。试验根据玉米氮素营养的生理特点,在关键生育期有针对性地选择第6片完全展开叶和第12片完全展开叶(果穗叶)进行光谱监测。结果表明,被考察的19个光谱特征参量中,红边斜率(Dr)、绿峰最大反射率(Rg)、比值植被指数(RNIR/Red)和归一化差值植被指数(R(NIR-Red)/(NIR+Red))与叶片氮含量均存在较好的相关关系。考虑到诊断模型的简单实用性,选择RNIR/Red与叶片氮含量建立估测模型。根据RNIR/Red在玉米生育前期和后期与不同叶片氮含量的相关性,确立在玉米生育前期以第6片完全展开叶为诊断对象; 在生育后期以第12片完全展开叶(果穗叶)为诊断对象。经过回归分析和验证,RNIR/Red与叶片氮含量建立的对数模型和指数模型分别在生育前期和生育后期具有较高的可靠性和稳定性,确立玉米生育前期以对数模型,生育后期以指数模型为氮素营养的光谱诊断模型。该结果为研发低成本便携式作物氮素营养光谱诊断仪提供依据。
半定量RT-PCR研究氮素形态对樱桃番茄果实中有机酸代谢相关酶基因表达的影响
李庆余, 徐新娟, 朱毅勇, 董彩霞, 沈其荣,
2011, 17(2): 341-348. doi: 10.11674/zwyf.2011.0181
摘要:
研究了全硝(100%NO-3)、铵硝配施(75%NO-3: 25%NH+4)及全铵(100%NH+4)营养对樱桃番茄果实有机酸含量的影响,测定了与有机酸合成相关的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)、柠檬酸合成酶(CS)、苹果酸脱氢酶(MDH)活性变化,并利用RT-PCR检测了相应的基因在转录水平上的表达差异。结果表明, 1)全硝和铵硝配施处理下果实柠檬酸含量在整个生育期均显著高于全铵处理,而铵硝配施处理下果实中柠檬酸和苹果酸含量在成熟期均显著低于全硝处理。2)不同形态氮素及配施处理下,果实中柠檬酸含量与CS活性的变化趋势均呈单峰型,但到达峰值的时间不同。全铵处理下果实苹果酸含量与PEPC活性呈显著正相关,全硝、铵硝配施处理下果实苹果酸和柠檬酸含量都与MDH活性呈显著正相关。3)在膨大期和成熟期,全硝处理和铵硝配施处理下PEPC基因(PPC1、PPC2)表达显著高于全铵处理; 线粒体苹果酸脱氢酶(mMDH)的表达对果实苹果酸脱氢酶活性和苹果酸积累起主要作用,表明适当比例的铵硝配施可能通过影响果实中PEPC和MDH的活性和基因表达从而显著降低成熟果实有机酸的含量。
铜、镉毒害对番茄生长和膜功能蛋白酶活性的影响及外源NO的缓解效应
崔秀敏, 吴小宾, 李晓云, 李絮花
2011, 17(2): 349-357. doi: 10.11674/zwyf.2011.0213
摘要:
为探讨外源NO(SNP为供体)对50 mol/L铜、镉毒害的缓解效应,采用营养液培养方法,研究了不同程度的铜、镉毒害(5 mol/L和50 mol/L)对番茄幼苗生物量、根系活力、硝酸还原酶、光合特性及生物膜ATPase、H+-PPase等功能蛋白酶活性的影响。结果表明,铜、镉胁迫显著抑制番茄生长。随处理浓度增加,番茄根系活力、硝酸还原酶活性显著降低,番茄长势越差; 铜、镉胁迫对根系离子吸收的影响远远大于叶片,尤其是铜胁迫,50 mol/L铜胁迫使番茄根系铜含量增加了12倍。铜浓度的增加对镉含量无影响,镉浓度的增加降低了铜的吸收。铜、镉胁迫使番茄净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)显著降低,胞间CO2浓度(Ci)显著增加,表现为非气孔限制。50 mol/L 铜、镉处理显著降低叶片、根系质膜H+-ATPase、Ca2+-ATPase和根系液泡膜H+-ATPase、Ca2+-ATPase和H+-PPase活性; 提高了5和50 mol/L部分处理叶片液泡膜H+-ATPase、Ca2+-ATPase和H+-PPase的活性。表明生物膜功能蛋白对不同程度铜、镉胁迫的响应时间和部位存在差异。铜毒害对细胞质膜ATPase的影响较大,而镉毒害对液泡膜伤害的程度较大。100 mol/L SNP可以显著缓解铜、镉胁迫导致的番茄生长受抑,铜、镉总吸收量显著高于胁迫处理。
不同价态外源硒对小白菜生长及养分吸收的影响
2011, 17(2): 358-365. doi: 10.11674/zwyf.2011.0251
摘要:
采用土壤外源加入两种不同价态的硒 [Se(Ⅳ)和 Se(Ⅵ)]的盆栽试验,研究了其对小白菜生长、营养元素和硒吸收的影响。结果表明,施硒对小白菜的生长均表现出低浓度(5 mg/kg)促进,高浓度(5 mg/kg)抑制趋势。Se(Ⅵ)处理小白菜地上部硒含量大于地下部;而Se(Ⅳ)处理则与Se(Ⅵ)相反。硒从根部转运到地上部的转移因子Se(Ⅵ)处理大于Se(Ⅳ)。两种价态硒处理,小白菜对氮、磷、钾、硫、镁和锌的吸收也表现出低浓度时为促进作用,高浓度为抑制作用。Se(Ⅵ)显著增加了钙的吸收,Se(Ⅳ)却无显著影响;Se(Ⅳ)和Se(Ⅵ)均能促进小白菜对铁的吸收。相同浓度下, Se(Ⅵ)对各个营养元素吸收的影响显著大于Se(Ⅳ)。综合硒对生长和养分吸收的影响看出,小白菜施硒量以Se(Ⅵ)不超过2.5 mg/kg或Se(Ⅳ)不超过5 mg/kg为宜。
稻草还田对油菜生长、土壤温度及湿度的影响
苏伟, 鲁剑巍, 周广生, 李小坤, 李云春, 刘晓伟
2011, 17(2): 366-373. doi: 10.11674/zwyf.2011.0287
摘要:
采用盆栽和田间试验相结合的方法,研究了不同稻草还田方式及还田量对油菜出苗及苗情和不同稻草覆盖量对油菜生长、养分吸收、产量及土壤水热状况的影响。盆栽试验结果表明,稻草覆盖和翻埋还田对油菜出苗均有抑制作用,出苗率及出苗速率随稻草还田量的增加均有降低趋势,但覆盖条件下油菜出苗所受抑制更加明显。稻草覆盖还田对油菜苗情影响不大,而稻草翻埋还田则对苗期油菜生长有明显的抑制作用。大田试验结果表明,稻草覆盖可以显著提高油菜苗期干物质积累及氮、磷、钾养分吸收的速率,但进入薹期之后油菜生长基本不受稻草覆盖的影响。稻草覆盖对油菜有显著的增产效果,平均增产幅度为18.1%,但不同覆盖量之间差异不显著。另外,稻草覆盖后,土壤温度日变化趋于缓和,土壤含水率明显提高,且随覆盖量增加稻草的保温保水效果更为明显。
施肥对设施番茄-黄瓜养分利用与土壤氮素淋失的影响
赵营, 张学军, 罗健航, 陈晓群, 冀宏杰, 张维理
2011, 17(2): 374-383. doi: 10.11674/zwyf.2011.0207
摘要:
以宁夏引黄灌区设施番茄-黄瓜为研究对象,利用田间定位试验,研究了不同施肥措施对蔬菜产量、养分吸收利用及淋溶水产生和氮素淋失动态的影响,并对氮素淋失量及淋失率进行了分析。结果表明,常规施肥和优化施肥间番茄和黄瓜果实产量差异都不显著,养分吸收量顺序为:K>N>P。两季蔬菜的N、P肥利用率都不到7%,而K肥利用率最高仅12.3%。氮素淋失量与施肥灌水和蔬菜生育时期密切相关。同一施肥处理下,黄瓜季氮素淋失量高于番茄季;氮素淋失以硝态氮为主,占总氮比例70%以上。番茄季总氮、硝态氮淋失率分别为2.95%~6.65%和2.50%~5.56%;黄瓜分别为3.40%~6.96%和2.89%~5.70%。两季蔬菜铵态氮淋失率都低于1%。通过优化化肥用量和施用高C/N比有机肥或秸秆调节土壤C/N,有利于降低氮素的淋失量,从而减少氮素的损失。
低钾胁迫下不同低钾耐性大豆光合特性及保护性酶的差异
李兴涛, 王伟, 李晨, 王晓光, 赵洪祥, 曹敏建*
2011, 17(2): 384-390. doi: 10.11674/zwyf.2011.0183
摘要:
田间试验选用耐低钾和低钾敏感的大豆品种各2个,研究低钾胁迫下不同品种光合特性及活性氧代谢的差异。结果表明,与施钾相比,低钾胁迫下,两类品种的相对叶绿素(SPAD)、光合速率(Pn)和气孔导度(Gs)均下降,但低钾耐性品种比低钾敏感品种下降的幅度小;而胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)和脯氨酸含量升高,且低钾敏感品种比低钾耐性品种升高幅度大。低钾耐性品种SOD活性在开花期低于低钾敏感品种,成熟始期又明显高于低钾敏感品种;CAT活性在开花期和结荚期低钾耐性品种都高于低钾敏感品种;成熟始期POD活性低钾耐性品种下降的幅度小于低钾敏感品种;MDA在生育中后期,低钾耐性品种明显低于低钾敏感品种。
长期施用磷肥对甘薯主要品质性状与淀粉RVA特性的影响
唐忠厚, 李洪民, 张爱君, 史新敏, 孙健, 朱红, 徐飞
2011, 17(2): 391-396. doi: 10.11674/zwyf.2011.0313
摘要:
选择4个不同淀粉类型甘薯品种为材料,以1980年建立的砂壤质潮土土壤肥力与肥料效益长期监测基地(徐州点)的长期肥料定位试验为研究平台,研究了对照(CK)、氮钾处理(NK)与氮磷钾处理(NPK)3种处理下对甘薯主要品质性状和RVA特性的影响。结果表明,施磷处理增产效果显著(F=7.45, P 0.01),徐薯18增幅最大,达45.49%;而且有利于甘薯块根内干物质积累,4个品种干率表现为NKP>NK;淀粉量差异都呈显著或极显著水平(F=4.28,P0.01),其中,徐薯18和徐薯22增幅分别达57.89%和60.1%。施磷对有利于甘薯蛋白质的积累,以豫薯10增幅最大,达37.89%;但甘薯块根含糖量(可溶性糖与还原糖)出现不同程度下降趋势。4个品种甘薯淀粉RVA谱表现为典型的A型或C型特征,长期施磷(NPK)处理与NK处理间对比)甘薯淀粉RVA特征谱参数差异存在明显差异,4个品种最高粘度值(PKV)差异明显(F=10.26,P0.01);徐薯18最低粘度值(HPV)差异极显著水平,其它处理差异程度不一;徐薯18、徐薯25最终粘度(CPV)差异呈极显著水平,豫薯10呈显著差异;徐薯18、徐薯22崩解值(BDV)差异显著,豫薯10回复值(CSV)呈极显著差异。4个品种在各处理下出峰时间与糊化温度差异都不明显。
氮肥运筹对棉花干物质积累、氮素吸收利用和产量的影响
胡国智, 张炎, 李青军, , 胡伟, 孟凤轩, 冯广平
2011, 17(2): 397-403. doi: 10.11674/zwyf.2011.0283
摘要:
通过膜下滴灌田间试验,研究不同氮肥运筹模式对棉花干物质积累、氮素吸收利用及产量的影响。结果表明,各处理棉花干物质及氮素积累均符合Logistic方程;棉花干物质积累最快时期出现在出苗后83~139 d。不同的氮肥运筹可明显影响到棉花氮素吸收最大速率及其出现日期,以有机无机氮肥配施(N2+M)处理的氮素吸收最大速率较高,且其出现日期相对较早。棉株对干物质分配中心与氮素吸收分配中心一致。各施氮处理氮肥利用率在32.11%~49.24%之间,N2+M处理氮肥利用率最高,其它处理氮肥利用率随施氮量的增加而降低。本试验中,N2+M处理产量达1890 kg/hm2,显著高于其它处理。
 水氮供应对棉花花铃期净光合速率及产量的调控效应
杨荣, 苏永中
2011, 17(2): 404-410. doi: 10.11674/zwyf.2011.0319
摘要:
为揭示水氮供应对黑河中游边缘绿洲沙地农田棉花光合特性和产量的调控效应,采用3种灌溉水平和5种氮素水平的田间试验,研究水氮供应对花铃期棉花净光合速率及产量的影响。结果表明,在施N 0~300 kg/hm2范围内,棉花花铃期日均净光合速率和蒸腾速率均随施氮量增加而增加,超过N 300 kg/hm2时略有下降。施N 150、225、300和375 kg/hm2较不施氮处理籽棉产量分别增加33.9%、45.8%、50.9%和49.2%;灌溉水生产力分别提高33.3%、45.8%、50%和50%。3个灌溉处理间籽棉产量差异不显著,灌溉水生产力依I1(10800 m3/hm2)、I2(9450 m3/hm2)、I3(8100 m3/hm2)顺序递增。棉花花铃期净光合速率与籽棉产量、秸秆生物量、单株铃数、铃重和籽指间均存在极显著正相关关系。在黑河中游边缘绿洲沙地农田,施N 300 kg/hm2能够促进棉花花铃期净光合速率,有利于籽棉产量和水生产力的提高;与当地采用的10800 m3/hm2灌溉量相比,降低灌溉量至8100 m3/hm2不降低籽棉产量,使灌溉水的生产力提高27.5%。
轮间作系统对烤烟产量、品质和土壤养分的影响
时安东, 李建伟, 袁玲
2011, 17(2): 411-418. doi: 10.11674/zwyf.2011.0147
摘要:
选择贵州省黔南烟区有代表性的植烟土壤,采用烤烟单作和间作(烤烟∥红薯和烤烟∥花生),并在同一地块上实施年内间作,年间就地轮作的新型种植系统,连续6年研究了该系统对烟叶产量、品质和土壤养分的影响。结果表明:年内间作,年间就地轮作系统单位面积烟叶产量和产值连续六年显著高于烤烟单作,产量和产值平均提高11.3%和20.4%,作物总产值显著提高,并显著降低青枯病发病率约11.0%,烟叶化学成分含量适中,比例协调。年内间作,年间就地轮作系统种植6年后对土壤全量养分无显著影响,但显著改善土壤有效养分含量,适时保证养分供应,与烤烟单作系统相比,更能保持适宜的土壤有效养分比例,促进烤烟均衡吸收养分。因此,年内间作,年间就地轮作系统有利于减轻烤烟连作障碍,是值得推广的新型烤烟种植系统。
烟叶氨气补偿点的品种间差异及其与氮素代谢的关系研究
段旺军, 杨铁钊, 刘化冰, 张小全, 戴亚, 李东亮
2011, 17(2): 419-424. doi: 10.11674/zwyf.2011.9440
摘要:
为了研究不同成熟特性的烤烟品种叶片氨气补偿点及其差异,利用质外体提取方法对3个烤烟品种NC89、K326和中烟90的叶片质外体铵浓度和pH值进行了测定,并计算不同品种叶片的氨气补偿点(25℃);同时探讨了氨气补偿点与氮素代谢的关系。结果表明,叶片氨气补偿点随着成熟衰老而上升;烟草叶片成熟衰老期氨气补偿点与谷氨酰胺合成酶活性关系密切。衰老速度快、叶片氮素状况(总氮和可溶性蛋白)低的品种谷氨酰胺合成酶活性下降幅度大,氨气补偿点升幅大,绝对值也高。因此,衰老速度快、叶片氮素状况低的品种在叶片衰老期具有更大的氨挥发潜力。品种间氨气补偿点的差异与它们的氮素代谢特性有关。
钙对苹果果实钙调蛋白含量和Ca2+ -ATPase活性及其基因表达的影响
孙静文, 周卫, 梁国庆, 王秀斌
2011, 17(2): 425-432. doi: 10.11674/zwyf.2011.0290
摘要:
研究不同浓度钙(0、1和10 mmo1/L CaCl2 ;5 mmo1/L EGTA)对苹果果实钙调蛋白(CaM)含量和Ca2+-ATPase活性及其基因表达的影响。利用同源克隆方法分离CaM和Ca2+-ATPase基因,采用荧光定量PCR方法研究它们表达特征。结果表明,果实切片外源补钙,可溶性Ca2+及CaM含量在高钙处理12 h达到高峰;高钙处理12 h质膜Ca2+-ATPase活性显著增加,与胞内CaM含量增加时间一致;高钙处理24 h液泡膜Ca2+-ATPase活性显著增加;随着质膜和液泡膜Ca2+-ATPase活性显著增加,可溶性Ca2+含量在加钙处理48 h显著下降。研究基因表达发现,加钙处理6 h苹果CaM基因的表达量显著增加;加钙处理12 h苹果Ca2+-ATPase基因的表达量显著增加,与CaM含量及质膜Ca2 +-ATPase活性变化一致。果实缺钙处理显著增加CaM基因表达量,而苹果Ca2 +-ATPase基因的表达量没有显著变化。上述研究表明,苹果补钙可以提高细胞内可溶性Ca2+和CaM含量以及CaM基因的表达量,有效启动钙信使系统;质膜及液泡膜Ca2+-ATPase是调控胞内Ca2+关键的酶,通过提高质膜及液泡膜Ca2+-ATPase的活性及Ca2+-ATPase基因的表达量,维持胞内Ca2+的稳态水平。
主枝开张角度对盆栽红富士苹果 13C和 15N分配、利用的影响
王磊, 姜远茂, 彭福田, 魏绍冲, 葛顺峰, 张大鹏, 崔同丽
2011, 17(2): 433-437. doi: 10.11674/zwyf.2011.0281
摘要:
以3年生盆栽红富士苹果 (Malus domestica Borkh.cv. Red Fuji)/平邑甜茶 (Malus hupehensis)为试材,研究了主枝开张角度对盆栽红富士苹果对13C分配及15N-尿素分配、利用的影响。结果表明,根系13C分配率随主枝开张角度的增大而减少,在秋梢生长期对照、枝条水平和枝条下垂3处理根系的13C分配率分别为46.39%、36.39%和26.73%;而叶片13C分配率则随主枝开张角度的加大而增大,3处理叶片的13C分配率分别为30.15%、42.40%和54.97%。主枝开张角度降低了植株15N利用率,在秋梢生长期差异显著。对照、枝条水平和枝条下垂3处理植株15N利用率分别为5.29%、3.87%和4.05%,对照显著高于开张角度处理。在春梢旺长期和秋梢生长期,主枝开张角度处理新梢的15N分配率显著降低,叶片15N分配率有所升高;春梢停长期,主枝开张角度处理地上部多年生枝干与新梢的15N分配率显著低于对照。
钙对苹果果实超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性及其基因表达的影响
梁国庆, 孙静文, 周卫, 王秀斌
2011, 17(2): 438-444. doi: 10.11674/zwyf.2011.9502
摘要:
采用果实薄片培养试验研究不同钙浓度(0、1和10 mmo1/L CaCl2 ;5 mmo1/L EGTA)和处理时间(6、12、24和48 h)下苹果果实活性氧代谢特征;运用荧光定量PCR方法分析苹果超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)基因在分子水平的表达。高钙处理12 h后,SOD酶的活性显著增加,O2.-产生速率显著下降;高钙处理24 h后,CAT酶的活性显著增加,H2O2含量显著下降;缺钙处理下SOD酶和CAT酶的活性受到抑制,O2.-形成速率和H2O2含量显著增加。基因表达实验显示,高钙处理12h后,SOD基因的表达量增加,与SOD酶活性变化一致,说明SOD酶的活性取决于SOD基因的表达量;高钙处理12 h后,CAT1基因的表达量增加,而CAT酶的活性是在加钙处理24 h后显著增加,说明CAT酶的活性并不完全取决于CAT1基因的表达量,推断其酶活性还取决于该基因翻译后的修饰调控。上述研究表明苹果外源补钙通过在分子水平上调SOD和CAT1基因表达量来激活SOD和CAT酶的活性,有效减少体内活性氧积累,确保果实生理代谢平衡。
红枣树氮、磷、钾吸收与累积年周期变化规律
陈波浪, 盛建东, 李建贵, 王泽, 蒋平安
2011, 17(2): 445-450. doi: 10.11674/zwyf.2011.0314
摘要:
以6年树龄红枣为试材,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、氮磷钾含量和氮磷钾累积量变化动态。结果表明,红枣各器官中干物质、氮、磷、钾的积累均随生育期的推进呈增长趋势,从果实膨大期到果实成熟期均有一个急剧的上升过程。红枣树单株生物量年增加3908.5 g,氮、磷和钾年总吸收积累量分别为70.5、19.9和99.3 g。其中果实成熟期是氮磷钾素主要吸收积累期,分别占吸收总量的55.6%、68.1%和56.1%;每生产1000 kg红枣果实,需要吸收氮素、磷素和钾素分别为14.1、4.5和19.9 kg。
人工幼林施肥对紫椴光合速率和蒸腾速率的影响
刘宝光
2011, 17(2): 451-455. doi: 10.11674/zwyf.2011.0226
摘要:
为了提高紫椴人工林培育效益,以紫椴10年生人工幼林为研究对象,采用二次回归正交旋转设计筛选出适宜的追肥配比为:氯化钾97.70、钙镁磷肥126.47和尿素241.90 g/plant。N、P、K肥都有提高净光合速率和蒸腾速率的作用,以N肥最为明显;三者在对净光速率和蒸腾速率的影响方面存在叠加效应。净光合速率与蒸腾速率日变化趋势相似,但在时间上存在差异,每日净光合速率的提高滞后于蒸腾速度的提高。
东北平原不同类型土壤有机质含量高光谱反演模型同质性研究
卢艳丽, 白由路, 杨俐苹, 王磊, 王贺
2011, 17(2): 456-463. doi: 10.11674/zwyf.2011.0215
摘要:
土壤有机质含量是反映土壤肥力的重要特征,利用高光谱技术对耕层土壤有机质(OM)含量进行定量化反演可为土壤信息化管理和精准施肥提供重要的依据。本文利用ASD FR 2500高光谱仪在室内条件下测定了风干土壤样品的可见近红外光谱,分析了东北平原不同土壤类型土壤光谱反射率曲线形状变化及土壤有机质含量的光谱反演模型,结果表明,根据土壤光谱反射率曲线变化特点可以初步将东北平原的几种土壤类型划分为三类,其主要区别在于460~1350nm范围内曲线斜率变化的差异。通过相关分析进一步确定了土壤有机质敏感波段为650~750nm,建立了不同土壤类型的有机质含量回归预测模型,并且对不同模型的回归系数和截距进行了方差同质性检验。结果显示,黑土和黑钙土、黑土和暗棕壤的模型没有显著差异,即可以分别构建同质性模型来简化有机质的预测,但是预测精度有所降低。
南四湖过水区不同施肥模式下农田养分径流特征的初步研究
谭德水, 江丽华, 张骞, 郑福丽, 高新昊, 林海涛, 徐钰, 刘兆辉
2011, 17(2): 464-471. doi: 10.11674/zwyf.2011.0187
摘要:
以南四湖过水区农田为研究对象,在麦玉轮作夏玉米季内设置地表径流水收集装置,探索减少养分径流损失、提高湖区水质的有效施肥模式。结果表明,有机物料覆盖和与土壤混合可有效降低地表水径流量,泥沙径流损失量与径流水量无直接关系;试验区降水的分布和强度特点使农田径流水无机态氮、总氮、可溶性磷和总磷浓度在玉米不同生育阶段内无显著规律,但其浓度在不同处理间受施肥量、品种及类型的影响差异显著;无机氮径流损失以硝态氮(NO3--N)形式为主(NO3--N占无机氮径流总量的82.9%~90.8%);可溶性磷和颗粒磷基本各占流失总磷一半的比例,地表径流水NO3--N浓度对水质产生潜在威胁;玉米生育季内农民习惯施肥处理总氮径流损失量可达11.89kg/hm2,氮磷钾平衡施用、控释氮肥应用、有机肥替代部分化肥以及秸秆还田等处理径流水无机氮和总氮损失量(率)以及磷素地表径流量均显著低于农民习惯施肥(FP)。在保证玉米产量前提下(四个处理较FP分别增产7.7%、5.9%、3.6%和1.5%),为降低养分随地表径流造成的水质污染,上述施肥模式均可在沿南四湖区农田使用,其中控释氮肥的应用综合效果较好。
不同配肥方案对塿土酶活性和小麦产量的影响
夏雪, 谷洁, 高华, 秦清军, 刘磊, 解媛媛
2011, 17(2): 472-476. doi: 10.11674/zwyf.2011.0127
摘要:
以塿土为研究对象,探讨不同有机无机肥料配比对土壤酶活性和作物产量的影响。结果表明,不同有机无机肥料配比条件下,蔗糖酶、脲酶和碱性磷酸酶活性的动态变化特征没有明显改变;但对蔗糖酶、脲酶和碱性磷酸酶活性的影响显著,显著影响小麦干物质量和子粒产量。2/3CN+3/5OM处理蔗糖酶活性最高,达29.51 mg/g,分别比3/3CN、3/3CN+1/5OM、1/3CN+5/5OM和5/5OM处理提高33%、32%、89%和146%;2/3CN+3/5OM处理脲酶活性最高为0.75 mg/g,与其余处理差异达显著水平。2/3CN+3/5OM处理碱性磷酸酶活性则与其它处理差异不显著;但小麦子粒产量为5.7 t/hm2,比其它处理分别提高22%、18%、27%和45%。
四苯硼钠溶液中含钾矿物非交换态钾的释放特性研究
沈钦华, 王火焰, 周健民, 刘宏鸽, , 宋志海
2011, 17(2): 477-485. doi: 10.11674/zwyf.2011.0125
摘要:
含钾矿物的全钾含量、非交换态钾总量以及非交换态钾的释放速率因矿物种类而异,且3种参数之间没有必然的相关性。供试5种含钾矿物非交换态钾总量由高到低的顺序是:金云母 5.19% 黑云母3.08% 蛭石2.01% 白云母1.18% 钾长石0.24%,占各矿物全钾的比例分别为:58.4% 、99.7% 、62.5% 、14.2% 和4.98% ,平均达48%。选择较弱提取力的四苯硼钠溶液进行非交换态钾的释放特性研究,5种矿物非交换态钾3d释放累积量顺序为:黑云母 蛭石 金云母 白云母 钾长石;非交换态钾平均释放速率也表现为同样的顺序。上述5种矿物在弱提取力的四苯硼钠溶液中释放3 d,非交换态钾的平均释放速率分别为5.99、2.34、0.52、0.22和0.17 mg/(kgmin),差异明显。如何根据非交换态钾的释放量和释放速率来综合评价矿物钾的生物有效性是未来研究中需要明确的问题。
新鲜土样和改进ASI浸提剂对土壤有效养分测试的影响
贺冬仙, 白由路, 鲁绍坤, 田爽
2011, 17(2): 486-493. doi: 10.11674/zwyf.2011.0257
摘要:
通过分析基于风干土样和新鲜土样、ASI(Agro Services International Inc., ASI)浸提剂和改进ASI浸提剂进行测量的土壤有效养分含量的相关性,探索一种基于新鲜土样和联合浸提剂进行土壤有效养分测试的方法。结果表明,利用ASI浸提剂测量的北京潮土新鲜土样的NO3--N和NH4+-N、有效P、K、Ca、Mg、Cu、Fe、Mn、Zn、有机质含量、及pH值,与风干土样的测量值均呈显著的线性相关关系,经该线性方程回归检验的测量相对误差小于5%~9%;利用改进ASI浸提剂测量的新鲜土样和风干土样的NH4+-N、有效P、K、Ca、Mg、Cu、Fe、Mn、Zn含量与基于ASI浸提剂测量的也呈显著的线性相关关系,经该线性方程回归检验的测量相对误差小于5%~8%。因此,基于新鲜土样和改进ASI浸提剂测量石灰性土壤有效养分含量是可行的,可为车载式土壤养分检测提供一种快捷的土样浸提前处理方法。
专题评述
论植物营养智能化递释系统与精准施肥
崔海信, 姜建芳, 刘琪
2011, 17(2): 494-499. doi: 10.11674/zwyf.2011.9431
摘要:
化学肥料的增产效应受报酬递减率的制约,随着单位面积施肥量的增加,其投入产出效率和有效利用率将会持续降低,养分流失所引发的水体与面源污染也将愈发突出。因此智能化控释肥料的开发与应用是促进环境友好型、可持续农业发展的重要途径。应用纳米技术,特别是以纳米材料为肥料载体或控释介质构建植物营养智能化递释系统,有利于突破智能化肥料发展的关键技术瓶颈。本文基于纳米材料学与纳米药物学的观点,针对植物营养智能化递释系统的构建、养分释放与靶向传输的智能化调控机理、智能化肥料设计与精确施肥等理论问题进行了综合评述与讨论。
研究简报
冬小麦、夏玉米一体化垄作的养分利用研究
马丽, 李潮海, 赵振杰, 张学林
2011, 17(2): 500-505. doi: 10.11674/zwyf.2011.0219
摘要:
为比较不同栽培方式下冬小麦、夏玉米的养分利用效率,于2005~2007年在河南省浚县农业科学研究所试验站,采用大田试验,研究了传统平作与垄作两种栽培方式下冬小麦、夏玉米的养分吸收及利用情况。结果表明,与传统平作相比,一体化垄作栽培,有利于作物的养分吸收,提高了产量和收获指数,改善了土壤肥力。一体化垄作全年作物氮、磷、钾吸收量分别增加14.18%、9.20%和5.90%,冬小麦、夏玉米收获指数分别提高2.13%和2.42%,产量分别提高4.23%和9.61%,全年产量平均提高7.33%。2年试验看出,一体化垄作土壤肥力状况优于传统平作。
钾素营养对大蒜生长、光合特性及品质的影响
陈昆, 刘世琦, 张自坤, 张涛, 孟凡鲁
2011, 17(2): 506-512. doi: 10.11674/zwyf.2011.0188
摘要:
采用溶液培养试验探讨了钾对大蒜苗期生长、生理生化指标及品质的影响。供试营养液K+浓度分别为0、3.0、6.0、9.0和12.0 mmol/L。结果表明,K+浓度在0~6.0 mmol/L范围内,大蒜苗期生长量、色素含量、净光合速率、可溶性蛋白质及大蒜素含量随K+浓度升高而增加;当达到9.0 mmol/L时,上述指标则呈下降趋势。营养液中K+浓度为6.0 mmol/L时,大蒜叶片及假茎生长量、光合色素含量、光合速率及蒸腾速率均最大,假茎及叶片大蒜素含量分别比0 mmol/L时高出63.57%和62.04%,叶片可溶性蛋白质含量明显高于其他处理;假茎及叶片可溶性糖含量在K+浓度为9.0 mmol/L时最高。在施钾各处理间游离氨基酸含量差异不显著,但均显著低于不施钾处理。总之,钾能明显促进大蒜苗期假茎和叶片生长,增加叶片色素含量,极大改善叶片光合特性,提高大蒜幼苗营养品质。营养液K+浓度以6.0 mmol/L时表现最好。
甜菜碱对干旱胁迫下棉花幼苗生理特性的影响
高雁, 李春, 娄恺
2011, 17(2): 513-516. doi: 10.11674/zwyf.2011.0355
摘要:
以新疆广泛种植的棉花品种新陆早18号为试材,通过测定棉花幼苗体内脯氨酸、可溶性糖和丙二醛(MDA)的含量及抗氧化酶包括超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)的活性,研究叶面喷施不同浓度甜菜碱(Glycine betaine,GB)对干旱胁迫下棉花幼苗生理特性的影响。结果表明,干旱胁迫下,与对照相比,脯氨酸、可溶性糖、MDA含量及SOD和POD活性都显著提高,喷施甜菜碱后促进脯氨酸和可溶性糖含量进一步提高,酶活也显著升高,同时有效抑制了丙二醛含量的增加,CAT活性受干旱胁迫及甜菜碱的影响较小。研究表明喷施低浓度甜菜碱在一定程度上可以缓解干旱胁迫对棉花幼苗的伤害。