• ISSN 1008-505X
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2013年  19卷  第1期

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研究论文
15N示踪法研究弱光对不同穗型冬小麦氮素积累和转运的影响
徐彩龙, 王振林, 尹燕枰, 蔡瑞国, 王平, 郭俊祥, 李勇, 翟学旭, 刘铁宁
2013, 19(1): 1-11. doi: 10.11674/zwyf.2013.0101
摘要:
在大田试验条件下,采用15N示踪法,设置不遮光(T0)、开花后110 d遮光(T1)、开花后1120 d遮光(T2)和开花后2130 d遮光(T3)4个处理,每个处理设置15N尿素作底肥+普通尿素作追肥和普通尿素作底肥+15N尿素作追肥两个15N示踪的微区,研究灌浆期弱光条件下不同穗型小麦品种对不同来源氮素的吸收、分配、转运和氮素利用效率的影响。结果表明,灌浆期不同阶段遮光均不利于植株对氮素的吸收、积累和转运,品种间表现一致,呈T0T3T2T1规律; 小麦植株吸收的氮素68.0 %~71.39 %来自土壤氮,对追施氮的吸收量大于底施氮,灌浆期遮光增加了土壤氮素在营养器官的分配比例,不利于营养器官中土壤氮素向籽粒中的转运; 各处理籽粒产量、肥料氮吸收量、氮肥利用率和肥料偏生产力均表现为T0T3T2T1。相同处理条件下,济麦22籽粒产量和对肥料的利用大于山农8355。小麦灌浆期阶段性遮光降低了植株对氮素的吸收、转运和籽粒产量,以灌浆前期遮光影响最大,中期次之,后期最小; 相同遮光条件下济麦22的籽粒产量和氮素利用率较高。
不同施肥决策对冬小麦生长影响的高光谱监测及对比分析
崔贝, 黄文江, 杨武德, 宋晓宇, 陈立平, 冯美臣, 张东彦, 张竞成
2013, 19(1): 12-20. doi: 10.11674/zwyf.2013.0102
摘要:
为了明确不同变量施肥算法下的冬小麦冠层光谱特征,以及确定适宜我国气候条件的变量施肥算法,于2006年通过田间试验,分别测量了六种不同施肥决策下的冬小麦冠层光谱和产量,对这六种施肥算法进行了对比分析。结果表明,通过对施肥后冬小麦冠层光谱反射率、施肥前后反射率变化量以及不同时期的归一化植被指数的分析,得知不同施肥处理的冬小麦冠层光谱反射率存在差异,可以反映出冬小麦长势的强弱,其中基于光谱指数和作物生长模型相结合的算法(Z)进行施肥的冬小麦长势最佳。与均一施肥(W)和不施肥(CK)处理相比,变量施肥处理均显著提高小麦产量; 除基于土壤养分变量施肥处理(T)外,产量变异系数明显降低,其中基于归一化SPAD值变量施肥处理(S)的变异系数最小。Z变量施肥算法综合效果最佳,S变量施肥算法在降低产量变异度方面效果最佳。拔节期施肥对开花期或灌浆初期小麦生长影响最大; 并且这两时期的植被指数与产量的相关性也最好,尤其红边三角光谱指数(RTVI)最好(相关系数达到0.700),可见采用RTVI指数进行产量预测效果更优。
CO2浓度升高对不同水稻品种幼苗养分吸收和根系形态的影响
李中阳, 宋正国, 樊向阳, 杜臻杰
2013, 19(1): 21-26. doi: 10.11674/zwyf.2013.0103
摘要:
本文利用水培试验研究了CO2浓度升高对水稻幼苗生物量、养分含量和根形态的影响,探讨 了CO2浓度升高下粤杂889(YZ)和荣优398(RY)幼苗养分吸收和根系形态的差异性。结果表明, 与CO2浓度正常水平(对照)相比,CO2浓度升高显著增加了2个水稻品种幼苗根系、茎叶和总生物量,YZ分别增加58.33%、27.96%、33.16%; RY分别增加45.87%、34.17%、36.07%。同时,CO2浓度升高增加了2个水稻品种的根冠比。CO2浓度升高显著降低了2个水稻品种茎叶中的N、P、K、Ca、Mg和Fe含量,这是稀释效应的结果; 但YZ幼苗中S含量显著增加,2个品种幼苗Mn含量均显著增加。CO2浓度升高显著增加了2个水稻品种的幼苗根系根毛数、总根长、表面积,降低幼苗粗根比例,增加了细根比例。CO2浓度升高增加了细根在总根长中的比例,有利于水稻对养分的吸收,导致部分营养元素含量增加; 但CO2浓度升高条件下水稻生物量的增加使大部分营养元素含量降低。同时,CO2浓度升高对水稻幼苗生物量、养分吸收和根形态的影响存在显著的品种差异。
超高产夏玉米干物质与氮、磷、钾养分积累与分配特点
齐文增, 陈晓璐, 刘鹏, 刘惠惠, 李耕, 邵立杰, 王飞飞, 董树亭, 张吉旺, 赵斌
2013, 19(1): 27-37. doi: 10.11674/zwyf.2013.0104
摘要:
探讨超高产夏玉米品种整株干物质与氮、磷、钾养分积累分配特点,为制定高产栽培管理措施提供依据。本文在大田条件下,以登海661(DH661)和郑单958(ZD958)为试验材料,比较研究了超高产夏玉米干物质与氮、磷、钾养分积累分配特点。结果表明,超高产夏玉米DH661在成熟期内整株干物质及氮、磷、钾积累量分别为33475.53 kg/hm2、 369.76 kg/hm2、 117.85 kg/hm2、 285.78 kg/hm2,均显著高于ZD958,较ZD958分别高15.82%、23.72%、32.17%、21.89%。超高产夏玉米DH661的干物质和氮、磷、钾养分在叶片和茎秆中的分配比例均低于ZD958,而籽粒和根系中的分配比例高于ZD958,因而具有较高的养分收获指数与偏生产力。整个生育期内,DH661各器官的养分吸收速率均显著高于ZD958,具有较高的养分吸收效率; 茎、叶及根系的氮、磷、钾养分吸收速率在灌浆期前保持较高水平,之后下降较快,而籽粒的氮、磷、钾养分吸收速率于灌浆期后增加较快。吐丝期后,DH661仍能吸收积累较多的养分,因此吐丝后适当追肥对于超高产夏玉米灌浆期养分充足供应至关重要。
土壤高残留氮条件下施氮对夏玉米氮素平衡、利用及产量的影响
石德杨, 张海艳, 董树亭
2013, 19(1): 38-45. doi: 10.11674/zwyf.2013.0105
摘要:
土壤残留氮是不容忽视的土壤氮素资源。通过田间小区试验研究了土壤高残留氮下不同施氮量(0、80、160、240和320 kg/hm2)对夏玉米土壤硝态氮积累、氮素平衡、氮素利用及产量的影响,分析了夏玉米的经济效益。结果表明,土壤剖面硝态氮积累量随施氮量的增加而增加,且施氮处理硝态氮积累量显著高于不施氮处理; 各施氮处理土壤硝态氮在060 cm土层含量最高,在0180 cm剖面呈先减少后增加的变化趋势。不施氮处理夏玉米收获后土壤无机氮残留量高达378 kg/hm2,随施氮量的增加,无机氮残留和氮表观损失显著增加。作物吸氮量、氮表观损失量与总氮输入量呈显著正相关,总氮输入量每增加1 kg作物吸氮量增加0.156 kg,而表观损失量增加0.369 kg,是作物吸氮量的2.4倍。高残留氮土壤应严格控制氮肥用量,以免造成氮素资源的大量浪费。夏玉米籽粒吸氮量随施氮量的增加呈增加的趋势,氮收获指数呈降低的趋势。氮肥农学效率、氮肥生理利用率、氮肥利用率和氮素利用率在施氮量80 kg/hm2时最高,随施氮量的增加降低; 增施氮肥能降低高残留氮土壤中氮肥的增产效果和利用率。综合考虑产量、氮素利用和环境效应,N 80 kg/hm2是氮素高残留土壤上玉米的合理施氮量。
施氮量对甜玉米产量、品质和蔗糖代谢酶活性的影响
赵福成, 景立权, 闫发宝, 陆大雷, 王桂跃, 陆卫平
2013, 19(1): 46-54. doi: 10.11674/zwyf.2013.0106
摘要:
以甜玉米扬甜2号和超甜135为材料,设置纯氮N 0、75、225、375 kg/hm2 4个处理,研究不同施氮量对甜玉米产量、品质和蔗糖代谢酶活性的影响。结果表明, 施氮显著提高甜玉米扬甜2号和超甜135鲜穗产量,两品种均以施N 225 kg/hm2产量最高,比不施氮分别增产65.15%、99.61%。甜玉米籽粒发育过程中可溶性糖和蔗糖的含量随吐丝时间呈单峰曲线变化,施氮明显提高籽粒可溶性糖和蔗糖含量,施氮量为N 225 kg/hm2 时最高。氮肥对甜玉米质构特性有较大影响,施氮量增多,籽粒的硬度显著增加; 脆性随着施氮量的增加表现出先升高后降低的趋势,其中以氮肥用量在N 225 kg/hm2最大。籽粒中蔗糖磷酸合成酶(SPS)和蔗糖合成酶(SS)合成方向活性的变化趋势与蔗糖含量变化一致,SS分解方向活性随籽粒灌浆进程逐渐变大。合理施氮可提高甜玉米籽粒中SPS和SS合成方向活性,增加糖分,改善品质。
灌溉与非灌溉条件下黄淮冬麦区不同追氮时期农田土壤氨挥发损失研究
翟学旭, 王振林, 戴忠民, 刘霞, 王平, 刘海涛, 尹燕枰, 曹丽, 徐彩龙, 崔正勇, 吴光磊
2013, 19(1): 55-67. doi: 10.11674/zwyf.2013.0107
摘要:
采用通气法研究了灌溉与非灌溉条件下黄淮冬麦区农田氨挥发损失。结果表明,非灌溉条件下,麦田追肥氮的氨挥发主要发生在施肥后的525 d内,追氮时期由起身期(SE,GS30)推迟到拔节期(JT,GS32),追肥氮的氨挥发速率峰值增大且出现时间提前; 继续推迟至孕穗期(BT,GS41),氨挥发速率峰值减小。SE、 JT和BT三个追氮时期的氨挥发损失量分别占追肥氮的24.84%~25.32%、 25.42%~25.50%和14.77%~16.62%。灌溉(60 mm)条件,不论何时追氮,麦田追肥氮氨挥发速率均变化较小,氨挥发损失量在N 0.40~0.55 kg/hm2之间,仅占追肥氮的0.36%~0.49%。非灌溉条件,氨挥发速率与010 cm土层土壤铵态氮浓度呈极显著的正相关关系; 灌溉条件,氨挥发速率与1020 cm土壤浓度呈极显著的正相关关系。土壤温度和降水是影响氨挥发的重要因素。此外,氨挥发还与农田土壤表面的通气状况有关,多穗型小麦品种更有利于减少麦田氨挥发的损失。
长期施氮和秸秆还田对小麦-玉米轮作体系土壤氮素平衡的影响
杨宪龙, 路永莉, 同延安, 林文, 梁婷
2013, 19(1): 68-77. doi: 10.11674/zwyf.2013.0108
摘要:
在陕西关中小麦-玉米轮作区,通过4年田间定位试验研究了长期施氮和秸秆还田对作物产量、 氮肥利用率、 0100 cm土层无机氮残留及体系氮平衡的影响。结果显示,施氮能显著提高作物产量,小麦、 玉米4年平均产量增幅分别为64.1%和48.8%,均随施氮量的增加先增加后减小。优化施肥小麦、 玉米氮肥用量较农民习惯施肥分别减少了27.3%和55.6%,但连续4年作物产量没有显著降低。秸秆还田随种植年限的推移其增产效果逐渐明显。轮作体系作物累计氮肥利用率逐年升高,前8季作物达33.3%~56.6%,说明氮肥后效明显。施氮增加了0100 cm土层无机氮残留,且NO3--N残留明显高于NH4+-N,并与年施氮量表现出显著的正相关关系,秸秆还田对无机氮残留影响不明显。体系氮平衡表明,随施氮量增加,作物累计氮素吸收先显著增加后增幅不变,而残留Nmin和表观损失均显著增加。秸秆还田措施下,作物累计氮素吸收和氮肥利用率分别增加了13.0% 和26.2%,氮素表观损失和损失率均降低了22.9%,但对残留Nmin和表观残留率的影响不显著。
长期不同施肥下红壤性水稻土综合肥力评价及其效应
包耀贤, 黄庆海, 徐明岗, 于寒青
2013, 19(1): 78-85. doi: 10.11674/zwyf.2013.0109
摘要:
以江西进贤红壤性水稻土长期试验为基础,运用模糊数学及统计学方法进行土壤肥力综合评价及其效应研究,以期达到土壤培肥的目的。结果表明,有机质、速效氮、速效磷、速效钾、物理性粘粒、团聚度和团聚体稳定率为研究区土壤肥力评价最小数据集,由其所得评价结果具有高度代表性和科学性。NPKM的SFI值最大且与其他处理均呈显著差异。NPKM、2NPK、NPK各处理SFI值分别高出对照(CK) 31.3%、13.0%和10.1%。SFI值的时间演变为NPKM处理先增后降,临界年限在第12年,N和CK处理缓降,其它处理缓增。一定范围内,二次曲线较直线更能揭示作物产量与SFI的关系,进一步拟合发现,SFI和作物相对产量间符合S型波尔兹曼生长曲线,SFI增至0.60时,相对产量增幅趋零,NPKM处理(SFI=0.688)已属于此; 模拟可知,作物产量趋稳时相应施肥年限表现为NPKM (2a)<2NPK (8a)<NPK (9a)<NP (11a)<K、NK (13a)<P (14a)处理。综上,长期平衡施肥(NPKM、2NPK和NPK)明显提高土壤综合肥力,NPKM更为显著,但其现状对作物增产已无效,应减施或不施若干年; 长期偏施肥对土壤肥力贡献不力,尤其是长期单施氮反使土壤肥力下降。
太湖地区长期不同施肥水稻土N2和CO2固定细菌群落结构的特征与差异
靳振江, 潘根兴, 刘晓雨, 李恋卿
2013, 19(1): 86-96. doi: 10.11674/zwyf.2013.0110
摘要:
土壤N2固定细菌和CO2固定细菌是土壤碳氮循环重要的微生物群落,不同施肥下土壤有机碳积累与这两类微生物群落结构及活性的关系有助于了解施肥对农田碳氮循环的影响特点。本文研究了太湖地区自1987年开始的水稻土长期施肥试验,选取不施肥(NF)、氮磷钾(NPK)肥(CF)、NPK肥与猪粪配施(CFM)和NPK肥与秸秆还田配施(CFS)小区,采集(020 cm)表层样本,以nifH和cbbLR基因分别作为N2和CO2固定细菌的指示基因,用PCRDGGE和荧光定量PCR的方法研究二者的群落结构,并用平板菌落计数法测定土壤自生固氮细菌数量和用乙炔还原法测定土壤固氮酶活性。结果表明, 与CF处理相比,CF、CFM和CFS处理下的自生固氮细菌数量分别提高了58%、66%和106%; CF、CFM和CFS处理下的nifH基因丰度分别提高了213%、1079 %和344%。CF与CFM处理的土壤固氮酶活性显著高于NF和CFS处理。因此,施肥提高了cbbLR基因的多样性。与NF处理相比,CF、CFM和CFS处理下的cbbLR基因丰度分别提高了465%、1827%和758%。相关性分析表明,土壤自生固氮菌数量与土壤有机碳含量呈显著正相关,cbbLR和nifH基因丰度均与归一化的土壤养分呈极其显著正相关。研究表明,有机/无机肥配施下土壤养分平衡对维持N2和CO2固定细菌较高的丰度具有重要的作用。
不同培肥模式对茶园土壤微生物活性和群落结构的影响
林新坚, 林斯, 邱珊莲, 陈济琛, 王飞, 王利民
2013, 19(1): 97-105. doi: 10.11674/zwyf.2013.0111
摘要:
以闽东地区红黄壤茶园定位实验地为对象,通过测定6种不同施肥处理土壤微生物学特性,研究不同培肥对土壤微生物特性和生物化学过程的影响,阐明各指标间的相互关系。结果表明, 除了单施无机肥处理外,半量化肥+半量有机肥、 全量有机肥、 全量化肥+豆科绿肥以及半量化肥+半量有机肥+豆科绿肥等的培肥方式均不同程度提高了土壤有机质,可培养微生物数量,微生物量碳、氮含量及土壤酶活性,尤以半量无机肥+半量有机肥+豆科牧草的培肥模式增幅更为明显,而单施无机肥不利于微生物的生长、酶活性的提高和维持生态系统的稳定性。微生物群落磷脂脂肪酸(PLFAs)标记主成分分析显示,各种不同施肥方式使微生物群落结构发生改变。相关分析表明,微生物量与可培养微生物数量、微生物磷脂脂肪酸含量之间的相关性明显高于微生物量与各种酶活性之间的相关性,说明微生物数量大小对微生物群落结构的影响大于对酶活性功能的影响。研究也表明土壤各微生物指标能从不同方面反映土壤肥力水平,所以采用各种不同的方法能更客观地评价闽东地区茶园红黄壤质量的优劣。
黄土丘陵区不同降水量带生物结皮对土壤氮素的影响
明姣, 赵允格, 许明祥, 杨丽娜, 王爱国, 姚春竹
2013, 19(1): 106-114. doi: 10.11674/zwyf.2013.0112
摘要:
黄土丘陵区生物结皮广泛发育,可通过固氮作用影响土壤氮素水平,但该区生物结皮对土壤氮素水平的影响鲜见报道。本文通过野外调查结合采样分析,研究了黄土丘陵区不同降水量带生物结皮组成、覆盖度差异及其对土壤氮素水平的影响。结果表明, 1)黄土丘陵区不同降水量带生物结皮覆盖度无显著差异,但组成有差别; 2)不同降水量带土壤氮素含量剖面分布具有明显的分层特征,生物结皮显著增加了结皮层土壤氮素含量,对下层土壤影响较小,结皮层下02 cm、 25 cm、 510 cm土层中氮素含量差异不显著; 3)生物结皮层土壤全氮、碱解氮及微生物氮在不同降水量带差异不显著,而02 cm、 25 cm、 510 cm土壤全氮、碱解氮及土壤微生物氮含量在200~300 mm降水量带小于300~600 mm降水量带。研究结果揭示了黄土丘陵区生物结皮对土壤氮素的贡献,而不同降水量带生物结皮对土壤氮素的贡献差异不显著的原因有待于进一步研究。
稻田中藻类的生长状况及其对肥料氮的固持
曹彦圣, 田玉华, 尹斌, 朱兆良
2013, 19(1): 115-120. doi: 10.11674/zwyf.2013.0113
摘要:
为了确定藻类对稻田生态系统中氮素固持与迁移过程的影响程度,本研究采用田间小区和15N微区试验,在水稻生长的不同时期,观测了藻类在稻田中的生长状况,定量测定了藻类的生物量和氮素固持量。结果显示,稻田中的藻类具有明显的群落演替特征,水稻生育初期以球状藻为主,中后期则以丝状藻为主。藻类的生长可分为两个阶段,即生长期和衰亡期,其中,生长期从稻秧移栽初期至拔节期,衰亡期从拔节期至水稻收获。在衰亡期,藻类生物量随时间的变化符合生长曲线模式。藻类生物质干重在2007和2009年水稻生育期的变化范围分别为205~610 kg/hm2和12~353 kg/hm2,而藻类氮素固持量则分别为N 5.4~17.5 kg/hm2和N 0.4~11.0 kg/hm2。15N微区试验结果显示,藻类对15N的固持量为N 0.3~6.0 kg/hm2,占氮素总固持量的54%~68%,平均为57%,表明藻类固持的氮素中大部分来源于当季施入的氮肥。
菜-稻轮作对菜田氮、磷利用特性和富集状况的影响
章明清, 李娟, 孔庆波, 姚宝全, 陈燕花
2013, 19(1): 121-130. doi: 10.11674/zwyf.2013.0114
摘要:
菜田氮、磷污染治理的最佳途径是提高化肥利用率。本研究开展了四季豆(Phaseolus vulgaris)-瓢瓜(Lagenaria sicerariae)-早稻轮作中不同氮、磷肥用量的3年定位田间试验。结果表明,经济施肥量为四季豆N 155 kg/hm2和P2O5 79 kg/hm2、瓢瓜N 247 kg/hm2和P2O5 130 kg/hm2,早稻不施肥。取得最佳经济效益的施肥处理,净增收比其他氮、磷水平提高1.6% ~46.8%,氮肥利用率从四季豆和瓢瓜连作的45.1%提高到四季豆-瓢瓜-早稻轮作的65.6%,磷肥利用率则从17.9%提高到26.5%。四季豆-瓢瓜-早稻轮作的土壤硝态氮和有效磷含量分别为四季豆和瓢瓜连作的27.5%和87.0%,为基础土壤硝态氮和有效磷含量的63.7%和93.9%。养分吸收特性分析表明,四季豆的氮、磷最大吸收速率分别是早稻的25.1倍和2.5倍,瓢瓜则分别是早稻的18.4倍和1.2倍; 四季豆的氮、磷最大吸收量分别是早稻的1.7倍和2.2倍,瓢瓜则分别是早稻的2.5倍和1.9倍。因此,菜-稻轮作体系利用了蔬菜和水稻在氮、磷吸收强度上的差异,较蔬菜连作促进了氮、磷高效利用,从而削减菜田过高的氮、磷富集,降低了土壤氮、磷流失潜力。
小麦蚕豆间作对红壤有效磷的影响及其与根际pH值的关系
张德闪, 王宇蕴, 汤利, 郑毅, 左建花
2013, 19(1): 131-137. doi: 10.11674/zwyf.2013.0115
摘要:
在云南红壤上采用田间小区试验,通过测定分蘖拔节期、孕穗抽穗期、灌浆乳熟期不同土层深度小麦根际土壤有效磷(available phosphorus)含量和根际pH值,比较研究了小麦蚕豆间作对小麦根际土壤有效磷含量和pH值的影响,探讨了间作小麦根际pH与根际土壤有效磷之间的相互作用。结果表明, 与小麦单作相比,小麦蚕豆间作显著地促进了小麦产量的提高。同时,小麦蚕豆间作促进了小麦根际土壤有效磷含量的提高,分蘖拔节期、孕穗抽穗期010 cm 、1020 cm土层单、间作差异显著; 间作显著降低了分蘖拔节期1020 cm土层、孕穗抽穗期010 cm 、1020 cm 、2030 cm土层小麦根际土壤pH。分蘖拔节期、灌浆乳熟期,单、间作小麦根际土壤有效磷含量与根际pH呈负相关关系。试验表明,在红壤上间作小麦根际土壤有效磷含量的提高与间作降低根际pH有密切关系。
不同pH条件下腐植酸对土壤中砷形态转化的影响
刘利军, 洪坚平, 闫双堆, 党晋华
2013, 19(1): 138-145. doi: 10.11674/zwyf.2013.0116
摘要:
为了探索在不同pH条件下腐植酸对土壤中砷形态转化及生物毒性的影响,应用油菜盆栽试验,检测砷加入土壤后15 d、45 d、90 d土壤中AEAs(水溶态、可交换态和碳酸盐结合态)Fe,MnAs(铁/锰氧化物结合态), O, SAs(有机物及硫化物结合态), ResAs(残渣态)的含量及油菜生物量。结果表明,外源水溶态砷加入土壤后均迅速向相对稳定的形态转化, 15 d时A3H1(pH 9.5,腐殖酸用量为0 g/kg)和A3H4(pH 9.5,腐殖酸用量20 g/kg)处理的AEAs含量分别为13.40 mg/kg、9.23 mg/kg,转化率分别为78.7%、82.51%; 在90 d时, A3H4处理的AEAs、 Fe, MnAs含量分别为6.28 mg/kg、1.23 mg/kg,仅为处理A3H1处理的53.9%和10.7%, O,S As、ResAs含量分别为20.24 mg/kg、41.21 mg/kg,是处理A3H1的165%和127%。说明腐植酸更有利于土壤中AEAs向其他相对稳定的形态转化,主要体现在O,SAs的增加,腐植酸对碱性土壤中砷向较稳定形态转化的促进作用更加显著,而且与腐植酸的施用量呈正相关。外源砷在碱性条件下对植物的毒害更大,腐植酸用量在10 g/kg土时就可以有效降低砷的毒害。
不同肥力水平下立架栽培甜瓜干物质累积和氮、磷、钾养分吸收特性
陈波浪, 吴海华, 曹公利, 郝丽娜, 盛建东
2013, 19(1): 146-153. doi: 10.11674/zwyf.2013.0117
摘要:
为明确不同土壤肥力水平下立架栽培甜瓜干物质积累与养分吸收及分配特点,并为制定立架栽培甜瓜不同生育期科学施肥方案提供理论依据。本研究以立架栽培甜瓜为材料,通过不同土壤肥力水平的大田试验,结合室内常规分析方法测定不同生育期甜瓜植株干物质积累量和氮、磷、钾含量。结果表明, 伸蔓期不同肥力水平下立架甜瓜干物质积累量差异不显著,而坐果期和成熟期则差异达显著水平,表现为高肥力中肥力低肥力; 整个生育期高、中肥力试验区立架甜瓜全株氮素吸收量显著高于低肥力试验区,坐果期不同肥力水平下立架甜瓜全株磷素吸收量存在显著差异,即高肥力中肥力低肥力,坐果期和成熟期高、中肥力试验区立架甜瓜全株钾素吸收量显著高于低肥力试验区,而养分生理利用效率不同肥力水平下差异不显著; 不同时期甜瓜对氮、磷、钾的吸收量不同,伸蔓期和坐果期甜瓜对氮、磷、钾吸收积累量较少,分别占全生育期吸收积累量的15.3%~18.9%、 14.5%~17.3%、 11.0%~13.9%和 25.7%~33.4%、 23.4%~27.5%、 17.6%~25.1%,成熟期甜瓜对氮磷钾吸收积累量剧增,分别达102.8~145.4 kg/hm2、 37.9~43.0 kg/hm2和347.9~449.8 kg/hm2。总体而言,立架栽培甜瓜对钾的吸收量多,氮次之,磷最少,全生育期内对氮、磷、钾的吸收比例为1∶0.30∶2.53。
密度、氮肥互作对旱砂田西瓜产量、品质及氮肥利用率的影响
杜少平, 马忠明, 薛亮
2013, 19(1): 154-161. doi: 10.11674/zwyf.2013.0118
摘要:
为了探明旱砂田西瓜产量、品质及氮肥利用率同步提高的最佳施氮量和种植密度,制定合理的栽培措施,本试验以中晚熟品种陇抗九号为试材,在砂田条件下设置了3个种植密度(9525、12120、16680株/hm2)和4个施氮水平(0、 100、 200、 300 kg/hm2),研究了氮密互作对西瓜产量、品质和氮素利用率的影响。结果表明,种植密度和施氮量均显著影响西瓜产量及品质,但两者互作效应不显著,两因素中密度是导致产量变化的主导因素,西瓜产量为高密度>中密度>低密度,高密度处理的平均西瓜产量较中、低密度分别显著提高了23.46%和45.58%; 而施氮量对西瓜品质的调控具有显著作用,施氮量在0~200 kg/hm2范围内,西瓜产量及品质随施氮量的增加而提高,之后有下降趋势,N200处理的西瓜含糖量较N0和N300分别显著提高了1.43%和1.92%,Vc含量分别提高了13.09%和8.42%。西瓜产量提高引起氮肥偏生产力和氮肥吸收利用率的协同提高。综合考虑产量、品质和氮素利用率等因素,在本试验条件下,砂田全膜覆盖栽培西瓜的适宜种植密度为16680株/hm2、适宜的施氮量为200 kg/hm2,其西瓜产量、含糖量及氮肥吸收利用率分别为61754 kg/hm2、10.59%和22.29%。
野生大豆根系形态对局部磷供应的响应及其对磷吸收的贡献
林雅茹, 唐宏亮, 申建波
2013, 19(1): 162-169. doi: 10.11674/zwyf.2013.0119
摘要:
通过土柱试验模拟局部供磷,定量评价了磷局部供应对野生大豆根系形态参数的影响以及这些根形态参数对植株磷吸收的贡献。磷局部供应明显改变了野生大豆的根形态,使总根长增加了80.5%,比根长增加了32.6%,根表面积扩大了70.7%,根直径减小了27.6%,植株对磷的吸收增加了43.2%,地上干重增加了72.0%; 在所有的根形态参数中,总根长、根表面积和比根长对野生大豆植株磷吸收具有较大贡献,其中尤以比根长对植株磷吸收贡献最大,即在根长增加的同时,根直径减小能够明显提高野大豆根系对磷的吸收。结果表明,野生大豆对局部磷供应表现出高度的根系形态可塑性,通过局部养分供应优化根系空间分布和定向调控根系生长能显著提高植物对异质性土壤磷资源的获取能力。
棉花间作模式中作物养分竞争吸收和积累动态的研究
党小燕, 刘建国, 帕尼古丽, 王江丽, 危常州, 李隆
2013, 19(1): 170-178. doi: 10.11674/zwyf.2013.0120
摘要:
本研究通过田间试验研究了棉花和豆科作物、蔬菜作物间作后种间相互作用对氮磷钾等养分积累动态的影响,旨在为新疆棉花为主的间作体系的发展提供科学依据。试验设置花生、大豆、鹰嘴豆、洋葱、萝卜、线辣椒与棉花间作及相应各个作物单作的田间试验,分析了间作作物氮磷钾养分吸收的积累动态相对于单作作物的变化。结果表明,棉花和大豆以及棉花和萝卜共生期间,棉花对养分的竞争能力(CRcc1)弱于大豆和萝卜(CRcc11),表现为大豆和萝卜生长及养分吸收积累处于优势地位,棉花处于不利地位; 棉花和辣椒、花生、洋葱共生期间,棉花对养分的竞争能力强于辣椒(CRcc11),表现为棉花生长和养分吸收积累处于优势地位,辣椒、花生、洋葱处于不利地位; 棉花和鹰嘴豆共生的前一阶段,棉花对的养分竞争能力弱于鹰嘴豆(CRcc11),但到鹰嘴豆收获前,棉花对养分的竞争能力则强于鹰嘴豆(CRcc11),表现为棉花生长处于优势地位,鹰嘴豆处于不利地位。棉花/花生、棉花/洋葱、棉花/辣椒和棉花/萝卜间作体系具有明显的间作优势,并且对棉花产量没有不利影响,适合当地生产应用。
种植密度对转基因棉氮、磷、钾吸收和利用的影响
徐娇, 孟亚利, 睢宁, 宋为超, 周治国
2013, 19(1): 179-186. doi: 10.11674/zwyf.2013.0121
摘要:
在江苏地区棉花高产条件下,研究了种植密度(12000、21000、30000、39000、48000和57000 plant/hm2)对转基因棉湘杂棉8号养分吸收和利用的影响。结果表明, 随种植密度的增加,棉株氮、磷、钾养分累积吸收量均呈线性升高,而生殖器官氮、磷、钾养分累积吸收量和养分经济系数则呈抛物线函数变化,均以30000 plant/hm2密度为最高,与皮棉产量的变化趋势完全相同。种植密度对开花至盛花阶段棉株养分吸收比率的影响大于其他阶段,密度增大显著降低植株在开花盛花阶段氮、磷、钾的吸收比例。随种植密度的增加,每生产100 kg皮棉的养分摄取量逐渐上升,但对钾的吸收比例明显下降。高密度显著降低了上、中、下不同部位果枝的氮、磷、钾养分浓度和提高了不同部位果枝的群体养分吸收量,并使果枝营养早衰,下部果枝表现尤其明显,这与铃重的果枝空间分布相吻合。
土壤紧实胁迫对黄瓜碳水化合物代谢的影响
王德玉, 孙艳, 郑俊鶱, 赵娜, 王丽英
2013, 19(1): 187-196. doi: 10.11674/zwyf.2013.0122
摘要:
用容重分别为1.25 g/cm3(疏松土壤,即对照)和1.55 g/cm3(紧实土壤)的土壤进行盆栽试验,研究了土壤紧实胁迫对津春4号黄瓜(Cucumis sativus L.)不同生育期叶片和根系碳水化合物代谢的影响,以探讨土壤紧实胁迫对黄瓜生长产生影响的机理。结果表明, 在土壤紧实胁迫条件下,黄瓜不同生育期叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)均显著下降,胞间CO2浓度(Ci)显著升高,光合作用受到抑制; 叶片中蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性显著降低,蔗糖合成酶(SS)、酸性转化酶(AI)和中性转化酶(NI)活性显著增强,蔗糖、葡萄糖、果糖和淀粉含量显著增加,蔗糖的合成与输出受到抑制; 不同生育期根系SPS、AI和NI活性显著下降,而SS活性显著增强,蔗糖、葡萄糖和果糖含量显著增加,淀粉含量基本不变。这表明,土壤紧实胁迫抑制了黄瓜叶片中同化物的合成和输出,降低了碳水化合物向根系中的输入,阻碍了根系对碳水化合物的利用,使植株矮小,产量下降。
冀西北坝上地区不同萝卜品种的养分吸收特性比较
张阔, 孙志梅, 刘建涛, 司焕森, 马文奇
2013, 19(1): 197-205. doi: 10.11674/zwyf.2013.0123
摘要:
在冀西北坝上冷凉气候条件下,采用田间小区试验,比较了春冠、春冠35、春光、春辉、春雪圣和春蕾6个萝卜品种对氮(N)、磷(P2O5)、钾(K2O)养分的吸收利用特性。结果表明, 春冠35与春辉的肉质根产量最高,春雪圣最低。不同萝卜品种各养分的累积分配特征及养分利用效应亦存在显著差异,春蕾的氮累积量最高,春冠35的磷累积量最高,春辉钾累积量最高,上述三品种的另外两种营养元素累积量亦显著高于其他三个品种,且各养分偏生产力表现突出; 春光和春雪圣氮累积量最低,春冠的磷、钾累积量最低。养分生产效率和干物质生产效率以春光和春冠两个品种较高。综合评价可知,春辉、春冠35和春蕾为养分高效累积型品种,春雪圣为养分吸收利用低效率品种,而春光和春冠则属于养分生理利用高效率品种。
水肥一体化对生姜生长及叶片CO2、H2O交换特性的影响
刘虎成, 石健, 徐坤
2013, 19(1): 206-212. doi: 10.11674/zwyf.2013.0124
摘要:
以莱芜大姜为试材,研究了等量施肥条件下,沟灌常规施肥(CK)、滴灌常规施肥(T1)、水肥一体化(T2)对生姜生长, 叶片H2O、CO2交换参数等的影响。结果表明,不同处理生姜地上部茎叶干物质量无显著差异,但T1、T2处理的地下根茎干物质量分别较CK增加11.15%和16.95%。水肥一体化可显著提高生姜叶片色素含量和净光合速率(Pn),降低蒸腾速率(Tr),提高水分利用效率(WUE)。生姜根茎膨大期(9月16日),T1、T2处理叶片叶绿素含量和Pn分别比CK高6.77%、 8.99%和10.21%、16.23%; 生姜发棵期(8月20日),T1、T2处理叶片的Tr分别比CK低10.19%和9.42%; T1、T2处理的WUE无显著差异,但显著高于CK, 8月26日9:00达峰值时, T1、T2的WUE分别比CK高23.83%和28.74%。 T1、T2处理的灌溉水生产效率分别比CK高132.06%和146.79%; 肥料偏生产力分别高12.54%和17.94%。
陕西省苹果施肥状况评价
王小英, 同延安, 刘芬, 赵佐平
2013, 19(1): 213-220. doi: 10.11674/zwyf.2013.0125
摘要:
为了解陕西省苹果施肥现状及农户养分资源投入中存在的问题,提出解决问题的对策。对测土配方施肥项目20052009年的21个县7141户调查数据进行了分析和评价。结果表明,陕北高原、渭北旱塬和关中灌区有机肥施用农户分别占到99.96%、 24.52%和20.37%,全省平均50.15%; 化肥氮、磷、钾施用量从陕北高原、渭北旱塬到关中灌区均呈增加趋势,其中氮肥(N)由490 kg/hm2增加到619 kg/hm2,磷肥(P2O5)由318 kg/hm2增加到447 kg/hm2,钾肥(K2O)由73 kg/hm2增加到382 kg/hm2。各区域苹果化肥氮磷钾和有机肥施用量整体上与产量都有显著的相关性,且化肥和有机肥养分投入均表现出报酬递减趋势。陕北高原、渭北旱塬和关中灌区化学氮肥施用适量农户分别占18%、 17%和12%,全省平均17%,过量农户分别占67%、 74%和78%,全省平均72%; 磷肥施用适量农户分别占12%、 27%和15%,全省平均20%,过量农户分别占42%、 52%和65%,全省平均50%; 钾肥施用适量农户分别占11%、 12%和14%,全省平均12%,不足农户分别占84%、 48%和15%,全省平均56%。陕西省农户苹果施肥中存在的问题为氮肥投入过量、 磷肥投入过量和不足并存、 钾肥和有机肥投入不足。因此,增加有机肥投入,大幅度降低氮肥投入和合理施用磷肥是今后陕西省果农施肥的重点。另外,在陕北高原和渭北旱塬要注重增施钾肥。
不同有机肥处理对黄冠梨生长及果园土壤性状的影响
谢凯, 宋晓晖, 董彩霞, 徐阳春
2013, 19(1): 221-230. doi: 10.11674/zwyf.2013.0126
摘要:
为探明不同有机肥对梨树生长和果园土壤生物性状的影响,通过田间小区试验研究了不施肥处理(CK)、传统施肥(TF)、生物有机肥(BOF)、鸡粪堆肥(CM)及有机无机复混肥(CF)对黄冠梨树地上部生长、产量和品质、土壤微生物量碳氮和矿质态氮含量动态变化的影响。结果表明, (1)各处理均增加了叶面积、百叶重及新梢长度,果实可溶性固形物、可溶性糖含量和糖酸比也有不同程度提高,其中BOF处理效果最好,与CK相比BOF处理单果重和产量分别增加了17.4%和33.9%; (2)与CK和TF相比,其它有机肥处理在整个生育期均增加了土壤微生物数量及微生物量碳氮含量,且两者呈先增加后下降趋势; (3)梨园土壤中的矿质态氮以硝态氮为主,从萌芽期至二次膨大期各施肥处理矿质态氮含量逐渐下降,降幅为78.9%~88.7%,成熟期BOF处理的土壤矿质态氮含量高于其它处理。可见,施用有机肥可以促进树体生长,提高土壤微生物数量,改善土壤供氮特性。
拮抗菌强化的生物有机肥对西瓜枯萎病的防治作用
王小慧, 张国漪, 李蕊, 卢颖林, 冉炜, 沈其荣
2013, 19(1): 231-239. doi: 10.11674/zwyf.2013.0127
摘要:
由西瓜专化型尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum f. sp. niveum)引起的西瓜枯萎病是导致西瓜生产毁灭性损失的土传病害,当前对该病尚无有效的防治措施。为了探索该病的生物防治效果,本研究从土壤中分离筛选西瓜枯萎病的拮抗菌,制成生物有机肥,通过温室盆栽试验检验防病效果,并对与拮抗相关的拮抗菌葡聚糖酶进行分子生物学检测。从不同土壤中分离纯化到对西瓜枯萎病菌有潜在拮抗作用的细菌172株,通过平板对峙法筛选出抑菌率在 60%以上的拮抗细菌13株,从中挑选出2株抑菌率最高的菌株Cy5和CR38,分别用其与已腐熟的有机肥制成生物有机肥BIO5和BIO38。盆栽试验结果表明,BIO5在防病和促进西瓜生长方面表现优于BIO38。与对照相比,BIO5和BIO38对西瓜枯萎病的相对防治率分别为75%和25%。BIO5处理植株的株高、地上部鲜重、地上部干重分别比对照增加 64.8%、63.0%和50%。施用生物有机肥还能显著改变根际土壤的微生物组成。BIO5处理根际土壤的细菌和枯草芽孢杆菌数量分别比对照增加48.5%和61.1%,真菌和尖孢镰刀菌的数量比对照分别下降52.1%和70.2%。分子生物学分析表明,菌株Cy5属于Paenibacillus jamilae菌株,并含有类似于P. polymyxa的-1,3-1,4-葡聚糖酶。本研究结果说明,拮抗菌强化的生物有机肥对西瓜枯萎病有防治潜力。
硝/铵营养对香蕉枯萎病尖孢镰刀菌生长的影响
张茂星, 陈鹏, 张明超, 阮云泽, 李荣, 朱毅勇, 沈其荣
2013, 19(1): 240-247. doi: 10.11674/zwyf.2013.0128
摘要:
通过室内平板培养,研究了不同硝/铵配比的氮源,以及不同的pH对香蕉枯萎病尖孢镰刀菌生长的影响。结果表明: 1)在所有不同硝/铵配比处理中,低pH(pH=4)均抑制尖孢镰刀菌的生长。在相同pH值条件下,100%铵态氮处理中尖孢镰刀菌的生长受到明显抑制,其菌落直径均小于4 cm; 2)在不同浓度铵处理后,尖孢镰刀菌的生长在铵态氮大于5 mmol/L时受到强烈的抑制; 3)通过模拟植物细胞壁被尖孢镰刀菌侵染并穿透的过程中发现,尖孢镰刀菌在100%铵态氮处理下不能穿透赛璐膜。本研究结果说明,铵态氮能够控制香蕉尖孢镰刀菌的生长,并抑制其侵染穿透寄主细胞壁。
CO2浓度升高对毛竹和四季竹叶片主要养分化学计量特征的影响
庄明浩, 李迎春, 郭子武, 杨清平, 陈双林
2013, 19(1): 248-254. doi: 10.11674/zwyf.2013.0129
摘要:
运用开顶式气室(OTCs)模拟大气CO2浓度升高(500、700 mol/mol),以目前环境背景大气为对照,研究CO2浓度升高对毛竹和四季竹叶片碳(C)、氮(N)、磷(P)和钾(K)化学计量特征的影响。结果表明,毛竹和四季竹叶片C、N、P和K含量在不同的CO2浓度(对照、500、700 mol/mol)条件下,变化范围分别为512.13~543.30、19.23~22.97、1.26~0.96和8.40~5.88 mg/g,492.13~498.02、17.97~15.37、1.05~0.81和4.25~5.62 mg/g。相同的CO2浓度条件下,毛竹叶片C、N、P和K含量均高于四季竹,且受CO2浓度升高的影响较四季竹强烈。毛竹和四季竹叶片C/N、C/P、C/K、N/P、N/K和K/P变化范围分别依次为26.64~23.65、406.58~565.93、60.98~92.40、15.26~23.93、2.29~3.91和7.00~6.22, 27.39~32.40、468.70~614.84、115.80~88.61、17.07~18.98、4.24~2.73和4.04~6.94。与环境背景大气比较,CO2浓度升高到500 mol/mol,对毛竹和四季竹叶片C、N、P和K含量及其化学计量比并不会产生明显影响,这反映了毛竹和四季竹对高CO2浓度环境均表现出较强的适应能力。但CO2浓度升高到700 mol/mol,除四季竹叶片C含量无明显变化外,毛竹和四季竹叶片主要养分元素含量及其化学计量比会发生明显的适应性变化,且毛竹较四季竹变化剧烈。综上,CO2浓度升高改变了毛竹和四季竹叶片C、 N、 P、 K含量及其化学计量比格局,尤其是CO2浓度升高到700 mol/mol时极为明显; 在养分供应上,对四季竹生长的N、P、K限制性作用和毛竹生长的N、K限制性作用没有明显影响,但明显增强了毛竹生长的P素限制性作用。
研究简报
甘肃省元帅系苹果叶营养元素含量标准值研究
刘小勇, 董铁, 王发林, 张坤, 张辉元, 马明
2013, 19(1): 255-260. doi: 10.11674/zwyf.2013.0130
摘要:
不同地区苹果不同品种叶营养元素适宜值存在差异,苹果叶片营养标准值的确定对养分管理具有指导意义。通过对甘肃省元帅系苹果叶片营养水平的研究表明,营养元素变异规律呈现常量营养元素<微量元素; 不同产量苹果园,高产园叶片N、P、Ca、Mg、Zn、Mn含量值显著高于低产园,而铁含量显著低于中、低产园,K、B含量差异不显著; 叶片矿质营养N、P、K、Ca、Mg、B含量值遵从正态分布,而Cu、Fe、Mn、Zn呈偏态分布(X2分布)。对符合正态分布的元素采用概率分级法15级分级,分别对应叶营养元素含量标准值中的缺乏、低值、正常值、高值、过高5个数值范围,各级出现的叶样概率分别为10%、20%、40%、20%和10%,叶分析值为(X-0.5246S)(X+0.5246S)可作为标准值中的正常值范围,这与高产园分析值十分接近; 对呈X2分布特征的元素,参照高产园的叶分析值对概率分级法进行矫正,制定出甘肃省元帅系苹果叶营养元素含量标准值。与国内外标准相比,甘肃元帅系苹果叶标准值表现出N、P、K、Mn、Zn、B水平正常,Ca、Mg、Cu偏高,Fe极高的特点。
发酵床养猪废弃垫料的资源化利用评价
胡海燕, 于勇, 张玉静, 徐晶, 孙建光
2013, 19(1): 261-267. doi: 10.11674/zwyf.2013.0131
摘要:
发酵床养殖技术是基于控制畜禽粪尿排放与污染的一种新型生态养殖模式,但其有机废弃物的处理和应用值得进一步研究。本文测定了我国山东、吉林两省5个发酵床养猪场的废弃垫料的有机质、氮、磷、钾、重金属元素、抗生素和盐分含量以及有害微生物数量。结果表明,废弃垫料中富含有机质、氮、磷、钾等营养元素。其中有机质含量为42.62%~54.12%,全氮1.54%~2.12%,全磷(P2O5)2.24%~5.55%,全钾(K2O)0.57%~2.15%; Cu、Zn、Cr、As、Ni、Pb、Cd、Hg等8种重金属元素含量均符合国家有机肥料农业行业标准(NY 525-2012)和城镇垃圾农用控制标准(GB 8172-1987)的限量标准; 土霉素(Oxytetracycline, OTC)、四环素(Tetracycline, TC)、金霉素(Chlortetracycline, CTC)等四环素类抗生素含量低,环境风险小; 蛔虫卵和大肠杆菌含量均超过NY 525-2012和GB 8172-1987的规定限值,蛔虫卵死亡率范围为90%~94%,总大肠杆菌的数量范围为1.29105~2.24106 cfus/g; 垫料盐分含量达到22.11~45.71g/kg。评价结论: 发酵床废弃垫料具有有机肥料的基本性质,但是盐分含量偏高; 肠道寄生虫卵严重超标,具有生物安全隐患,施用前必须对其进行无害化处理。