• ISSN 1008-505X
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2014年  20卷  第3期

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研究论文
秸秆还田下氮肥管理对低中产田水稻产量和氮素吸收利用影响的研究
陈海飞, 冯洋, 徐芳森, 蔡红梅, 周卫, 刘芳, 庞再明, 李登荣
2014, 20(3): 517-524. doi: 10.11674/zwyf.2014.0301
摘要:
探究氮肥运筹管理对湖北中低产田水稻产量及氮素利用率的影响,为中低产田水稻生产提供合理的施肥技术措施。本研究在秸秆还田和总氮(180 kg/hm2)控制的条件下,以水稻两优培九为材料,研究不同基、 蘖、 穗氮肥配比对中低产田水稻产量及其构成因子、不同时期叶片SPAD值、 氮含量、 地上部氮素累积量及其氮利用效率的影响。结果表明, 在2011年和2012年两年大田试验的4个基、 蘖、 穗氮肥配比处理中,各试验点水稻产量均以40-30-30的处理最高, 其中在田块A与田块C中比80-0-20处理增产15.9%和8.6%,在田块B与田块D中比60-20-20处理增产6.7%和5.5%。同时40-30-30处理的氮素收获指数(NHI)和氮肥偏生产力(PFPN)也最高,优化基、 蘖、 穗肥比可以提高氮素收获指数(NHI)和氮肥偏生产力(PFPN)。综上研究结果,各中低产田中不同基、 蘖、 穗氮肥配比处理的水稻产量依次为40-30-3050-20-3060-20-2080-0-20,结合产量构成因子、SPAD值、氮肥利用率等因素综合考虑,40-30-30是湖北中低产水稻田氮肥配比的合理运筹模式。
有机肥和化肥长期施用对土壤活性有机氮组分及酶活性的影响
宋震震, 李絮花, 李娟, 林治安, 赵秉强
2014, 20(3): 525-533. doi: 10.11674/zwyf.2014.0302
摘要:
本文以中国农业科学院山东禹城长期定位施肥试验为平台,研究了长期施用有机肥和化肥26年后对土壤活性氮库不同组分[颗粒有机氮(POM-N)、 可溶性有机氮(DON)、 微生物量氮(SMBN)及轻组有机氮(LFOM-N)]及土壤酶活性的影响。结果表明,与不施肥相比,长期施肥显著提高了土壤全氮、 颗粒有机氮、 可溶性有机氮、 微生物量氮以及轻组有机氮的含量,长期施有机肥效果好于化肥,施用高量有机肥效果好于施用常量有机肥。常量施用量下,50%有机肥和50%化肥配施处理其土壤全氮和活性有机氮库各组分含量与高量化肥处理的相当。长期施化肥处理土壤全氮及活性有机氮库各组分含量随施肥量的增加而显著增高。POM-N对土壤全氮的贡献率最高,且明显受施肥方式的影响,LFOM-N对土壤全氮的贡献率不随施肥方式的改变而变化。长期施肥处理土壤脲酶、 碱性磷酸酶和蔗糖酶活性显著增加,它们之间及与土壤全氮、 速效磷及有机碳含量间呈现显著或极显著相关性,脲酶活性与土壤各活性氮组分间也存在显著或极显著相关性; 但长期施肥后土壤过氧化氢酶的活性低于不施肥
有机无机肥配施对酸性菜地土壤硝化作用的影响
何飞飞, 梁运姗, 易珍玉, 荣湘民, 吴爱平, 刘强
2014, 20(3): 534-540. doi: 10.11674/zwyf.2014.0303
摘要:
通过室内培养和田间试验, 研究了有机无机肥配施对酸性菜地土硝化作用的影响。培养试验条件为60%土壤最大持水量和25 ℃。 结果表明,土壤硝化作用模式为指数方程,延滞期10天。与纯化肥处理(NPK)相比,鲜猪粪配施无机肥(FPM+NPK)和猪粪堆肥配施无机肥(CPM+NPK)均能降低土壤硝化势和氨氧化潜势,猪粪堆肥配施无机肥还能增加土壤微生物量碳、 氮。鲜猪粪配施无机肥和猪粪堆肥配施无机肥处理在硝化培养和田间试验期间N2O释放量均没有差异,但硝化培养期间鲜猪粪配施无机肥的N2O释放量显著低于纯化肥处理,田间试验期间猪粪堆肥配施无机肥的N2O释放量显著低于纯化肥处理。培养试验结束后的土壤pH值与土壤硝化势间,以及硝化培养期间N2O累积释放量与土壤硝化势间均存在显著正相关关系。本研究表明, 有机无机肥配施显著影响土壤硝化作用以及硝化培养期间和田间N2O释放。
长期不同施肥对南方黄泥田磷库及其形态的影响
林诚, 王飞*, 何春梅, 李清华, 李昱, 林新坚
2014, 20(3): 541-549. doi: 10.11674/zwyf.2014.0304
摘要:
基于福建黄泥田长期定位施肥试验,研究不同施肥对土壤有效磷、 全磷演变及磷库组分的影响。结果表明,双季稻年份,各施肥处理土壤有效磷与全磷含量呈年际上升趋势,单季稻年份则呈年际下降趋势,而不施肥(CK)则均呈下降趋势,尤其是有效磷,较试验前土壤下降了64.9%。试验第26年,与 CK相比,化肥(NPK)、 化肥+牛粪(NPKM)、 化肥+秸秆还田(NPKS)处理的土壤总无机磷(TIP)含量增加了46.2%~114.2%、 总有机磷(TOP)含量增加了16.0%~41.8%、 全磷(TP)含量增幅为29.2%~73.8%,均达到显著差异水平,其中均以NPKM处理增幅最大。与试验前土壤相比,CK处理的土壤无机磷总含量降低,但有机磷总含量增加,其中无机磷以Al-P组分的耗竭速率相对最大,而有机磷以中等稳定性组分增幅相对最大; 与CK相比,施肥处理均提高了Al-P与Ca-P在全磷中的比例,而降低了各有机磷组分在全磷中的比例; 与试验前土壤相比,各处理总无机磷/总有机磷 (TIP/TOP) 的比值均呈下降趋势,但施肥的降幅较低,尤其是NPKM处理,TIP/TOP比值与有机质含量呈显著正相关。黄泥田不论施肥与否,土壤中有机磷含量均呈增加的趋势,NPKM处理对提高土壤有效磷、 无机磷、 有机磷库含量最为明显,但NPKS与NPK处理的无机磷库与有机磷库组分含量无明显差异。拟合方程显示,双季稻栽培模式下土壤有效磷含量为17.56 mg/kg、 单季稻栽培模式下有效磷含量为16.94 mg/kg时,作物产量可达最高。
黄土区不同施肥对土壤颗粒及微团聚体组成的影响
孙彩丽, 薛萐, 刘国彬, 丁少男
2014, 20(3): 550-561. doi: 10.11674/zwyf.2014.0305
摘要:
采用野外采样与室内分析方法,运用颗粒体积分形理论,研究了15年长期不同施肥处理对黄土区农田土壤颗粒组成、 微团聚体分布及有机碳的影响。结果表明,施肥处理对020 cm土层影响较大,不同施肥处理土壤颗粒及微团聚体的优势粒级均为0.02~0.05 mm。有机肥(M)、 磷肥(P)、 有机肥和氮肥配施(MN)、 有机肥、 氮肥和磷肥配施(MNP)处理可显著提高020 cm土层0.1~0.2 mm土壤颗粒的百分含量,有机肥和磷肥配施(MP)以及MNP处理有利于该土层大粒径土壤微团聚体的形成。氮肥和磷肥配施(NP)处理的土壤分散率最大,M处理最小。不同施肥处理土壤颗粒体积分形维数差异不显著。相关性分析表明, 020 cm及2040 cm土层土壤颗粒体积分形维数与粘粒(0.002 mm)和细粉粒 (0.002~0.02 mm) 呈极显著正相关,与粗粉粒 (0.02~0.05 mm) 和细砂粒 (0.05~0.2 mm)极显著负相关; 土壤团聚度与0.05 mm各粒径土壤团聚体显著或极显著负相关,与 0.05 mm各粒径土壤团聚体显著或极显著正相关。020 cm土层土壤有机碳与0.01~0.05 mm各粒径土壤团聚体显著或极显著负相关,与0.1~0.5 mm各粒径土壤团聚体极显著正相关。
不同栽培方式对温室连作黄瓜土壤微生物量碳氮和作物产量的影响
张雪艳, 曹云娥, 田蕾, 田永强, 高丽红
2014, 20(3): 562-569. doi: 10.11674/zwyf.2014.0306
摘要:
以连作8年温室连作黄瓜土壤为材料,试验设5个不同轮作方式处理, 1)早春茬黄瓜夏茬休闲秋冬茬黄瓜(CK); 2)早春茬黄瓜夏茬休闲秋冬茬黄瓜间作大蒜(CS1); 3)早春茬黄瓜夏茬茼蒿秋冬茬黄瓜(CS2); 4)早春茬番茄夏茬菠菜秋冬茬黄瓜(CS3); 5)早春茬黄瓜夏茬大蒜秋冬茬黄瓜(CS4),进行了5年的盆栽试验,采用后3年的数据,评价不同栽培方式对土壤微生物量碳氮和主栽作物产量的连年影响,探讨栽培方式对连作黄瓜土壤的修复效果。研究结果表明,相对CK,CS3在第三和四年早春茬显著增加微生物量碳、 氮以及碳/氮,CS2和CS3在三至五年夏茬显著增加微生物量碳和碳/氮, CS2显著增加三至五年早春茬、 早春茬+秋冬茬产量,CS4显著增加第3和4年早春茬、 早春茬+秋冬茬产量和第三至五年秋冬茬产量; 微生物量碳和碳/氮与秋冬茬产量呈显著正相关,与早春茬+秋冬茬产量呈极显著正相关; 处理与季节均对微生物量碳和碳/氮产生极显著影响,且两者有极显著交互作用; 季节、 处理季节对微生物量氮有显著影响,处理、 季节、 处理季节对作物产量有极显著影响。总之,CS2提高微生物量碳、 碳/氮、 作物产量效果最佳。
不同品种小麦与蚕豆间作对蚕豆枯萎病发生、根系分泌物和根际微生物群落功能多样性的影响
杨智仙, 汤利, 郑毅, 董坤, 董艳
2014, 20(3): 570-579. doi: 10.11674/zwyf.2014.0307
摘要:
通过田间小区试验和盆栽试验,研究了3个不同品种小麦[云麦42(YM42),云麦47(YM47)和绵阳29(MY29)]与蚕豆间作对蚕豆枯萎病发生、 根系分泌物和根际微生物群落功能多样性的影响。结果表明,云麦42与蚕豆间作处理(YM42//B)和云麦47与蚕豆间作处理(YM47//B)使蚕豆枯萎病病情指数分别降低47.6%和33.3%,而绵阳29与蚕豆间作处理(MY29//B)对蚕豆枯萎病病情指数无显著影响。与蚕豆单作相比,YM42//B和YM47//B处理显著增加了根系分泌物中有机酸的含量,显著降低了根系分泌物中可溶性总糖和游离氨基酸含量; 显著提高了蚕豆根际微生物对碳源的利用强度,明显改变了蚕豆根际微生物群落结构,并且YM42//B处理的影响大于YM47//B; 而MY29//B处理对碳源利用强度、 根际微生物群落结构和根系分泌物中有机酸、 可溶性总糖和游离氨基酸含量均无显著影响。 YM42//B处理根际微生物利用碳源的种类比YM47//B处理多,同时YM42//B和YM47//B处理利用的糖类、 氨基酸类和羧酸类碳源种类完全不同。表明云麦42和云麦47与蚕豆间作通过增加有机酸含量,从而提高根际微生物活性和多样性,促进了根际微生物利用更多的碳源,同时云麦42和云麦47与蚕豆间作抑制了氨基酸和总糖的分泌,而最终控制了蚕豆枯萎病的发生。表明不同品种小麦与蚕豆间作系统根系分泌物-根际微生物的互作是影响蚕豆枯萎病抗性的重要原因。小麦与蚕豆间作控病效果受小麦品种的影响,以云麦42与蚕豆间作效果最好,其次为云麦47与蚕豆间作,而绵阳29与蚕豆间作无显著控病效果。
遮荫对水稻冠层叶片SPAD值及光合、 形态特性参数的影响
杨虎, 戈长水, 应武, 杨京平, 李金文, 何俊俊
2014, 20(3): 580-587. doi: 10.11674/zwyf.2014.0308
摘要:
SPAD(soil-plant analysis and development)计是一种快速、 方便、 非破坏性的诊断植物叶片相对叶绿素或氮含量的仪器,与传统的氮营养诊断方法相比,此仪器节省时间、 劳力和资源。本试验通过未遮荫和遮荫的方法观察水稻冠层叶片SPAD值、 叶绿素含量、 叶绿素荧光、 光合参数、 叶片厚度和比叶重(叶片干重除以叶片的面积)等生理形态指标的变化,建立SPAD值与光系统II(PSII)最大量子产量(Fv/Fm)之间的回归关系。结果表明,遮荫条件下,甬优9号(YY9)和丙9363(B9363)冠层叶片变薄、 SPAD值、 叶绿素a/b、 比叶重、 电子传递速率(ETR)降低,但快速光曲线的初始斜率无明显变化; 同时, 遮荫导致了叶片的呼吸速率、 最大净光合(Pmax)、 量子效率、 光补偿点和饱和点降低,表明水稻叶片为适应弱光环境, 降低光合能力、 减少呼吸消耗, 以增加对有限光能的利用。不同光照条件下,水稻冠层叶片SPAD值与PSII的Fv/Fm的回归方程呈指数式关系(YY9 R2=0.896; B9363 R2=0.833), 表明SPAD计可以快速、 无损、 有效地评估水稻冠层叶片的光合作用进程,当SPAD值小于35时,其光合过程可能处于受损状态。
不同产量类型水稻基因型干物质积累与磷素吸收利用
, , 张锡洲*, 李廷轩, 余海英, 戢林
2014, 20(3): 588-597. doi: 10.11674/zwyf.2014.0309
摘要:
以27份中稻和29份晚稻亲本材料为供试材料,采用系统聚类方法将供试材料按产量分为高、 中、 低产三个类型,通过大田试验比较了不同产量类型、 不同生育阶段的干物质生产和磷素吸收利用的差异。结果表明,1)不同生育类型水稻产量、 磷吸收及利用效率存在极显著的基因型差异,中稻和晚稻最高产量分别是最低产量的3.24和2.15倍; 晚稻高产类型产量较中稻高12.69%,但磷利用效率差异不显著。2)中稻高产类型磷积累量在分蘖拔节期最大,晚稻高产类型在拔节抽穗期最大; 中稻和晚稻高产类型干物质量均在分蘖拔节期最小,拔节抽穗期最大,出现前小、 中强、 后高的现象。3)中稻干物质量和磷积累量均在分蘖拔节期对产量贡献率最大,分别为42.38%和58.09%; 晚稻磷积累量在抽穗成熟期对产量贡献率最大,为39.35%,干物质量在此阶段也较高,为16.16%。因此,营养生长阶段的干物质积累和磷的吸收对中稻产量影响较大,而对晚稻产量影响较大的是在生育后期。
5年定位试验条件下钾肥用量对双季稻产量和施钾效应的影响
鲁艳红, 廖育林, 聂军, 谢坚, 杨曾平, 周兴
2014, 20(3): 598-605. doi: 10.11674/zwyf.2014.0310
摘要:
通过5年定位试验(2008~2012年), 研究不同钾肥施用量对水稻产量、植株钾素含量、钾素积累量、钾肥利用率、土壤钾素含量、钾素平衡和钾肥经济效益的影响。试验施钾量(K2O)从低到高设K0(不施钾)、K1(早稻84 kg/hm2、晚稻105 kg/hm2)、K2(早稻120kg/hm2、晚稻 150 kg/hm2)、K3(早稻156kg/hm2、晚稻195 kg/hm2)和K4(早稻192kg/hm2、晚稻 240kg/hm2)5个处理。5年的试验结果表明, 施钾能显著提高早、晚稻产量,在一定施钾量范围内,水稻产量随施钾量的增加而增加;施钾能促进水稻植株对钾素的吸收和积累,尤其是稻草对钾素的吸收和积累;早、晚稻的钾肥农学效应均以K2处理最高(早稻3.12 kg/kg、晚稻3.70 kg/kg);钾肥利用率以K1处理最高(早稻41.2%、晚稻76.4%),并随施钾量提高而降低;不同施钾量对土壤钾素含量有明显影响,土壤速效钾、缓效钾和土壤全钾均随施钾量的增加而增加,且不同处理间土壤速效钾含量差异达极显著水平(P<0.01);连续种植5年10季水稻后,K0、K1和K2处理的土壤钾素亏缺(K 127.1kg/hm2、 58.3kg/hm2和10.8kg/hm2),亏缺量随施钾量的增加而降低; K3和K4处理的土壤钾素盈余(48.0 kg/hm2 和109.2kg/hm2),盈余量随施钾量的增加而增加。在经济效益上,早、晚稻产投比均以K2处理最高(早稻1.04、晚稻1.27)。综合考虑施钾的增产效应、经济效益和土壤钾素养分平衡等因素,建议该双季稻区早稻施钾量在K2O 120~156 kg/hm2、晚稻施钾量在K2O 150~195kg/hm2范围内较为适宜。
夏玉米植株干物质、 氮磷钾养分积累速度和时间的动态分析
肖强, 闫连波, 朱欣宇, 张怀文, 曹兵, 倪小会, 李丽霞, 杨俊刚, 黄德明, 衣文平
2014, 20(3): 606-612. doi: 10.11674/zwyf.2014.0311
摘要:
用Logistic方程及导出的速度方程, 探讨夏玉米植株干物质和氮、 磷、 钾养分积累速度与时间的数量关系,以期为动态过程分析提供一些新的资料。田间肥料试验结果表明,夏玉米植株干物质与养分积累速度的动态变化呈现不对称钟形曲线,根据曲线走向可将其划分为低速期(I)、快速期(II)和降速期(III)。三期时长各占夏玉米全生育期的1/3,但不同处理各期时长不同步。夏玉米出苗后30天左右内(I期)植株干物质和养分积累速度很低,与其后的II、 III期相比,速度相差一个数量级; 其后的II期速度最高,III期积累速度逐步下降,平均速度低于II期。植株干物质与养分的分期积累量取决于分期时长与速度两个参数。
有机和无机烟草专用肥配合施用对烟草生产效益和肥料氮素利用率的影响
赵军, 窦玉青, 宋付朋, 陈刚, 李妮, 李九五
2014, 20(3): 613-619. doi: 10.11674/zwyf.2014.0312
摘要:
通过盆栽和田间试验方法,研究了烟草无机专用肥与烟草生物有机专用肥配合施用对烟草整个生育期土壤氮素水平、 烟草地上部干物质累积量、 产量及其氮素利用率的影响。研究结果表明, 与单施烟草无机专用、 烟草生物有机专用肥相比,70%无机专用肥氮+30%生物有机专用肥氮,总施氮量为60 kg/hm2时,烟草整个生育期土壤硝态氮和铵态氮含量分别显著提高了3.75%~118.14%、 0~16.35%、 全氮含量提高了0.77%~10.42%,烟草地上部分干物质累积量增加了0.76%~51.88%,增产8.63%~15.28%,土壤偏生产力提高了5.39%~27.24%,烟草氮素利用率提高了3.21%~208.38%,烟草的生产效益和氮素利用率均达到了最佳,而生物有机专用肥氮在总氮量中所占比例为5%时,对烟草整个生育期土壤有效氮含量、 烟草产量和氮素利用率作用不明显。 因此, 70%无机专用肥氮与30%生物有机专用肥氮配施、 总氮量为60 kg/hm2是值得推荐的配施比例和用量。
增值尿素对小麦产量、氮肥利用率及肥料氮在土壤剖面中分布的影响
袁亮, 赵秉强, 林治安, 温延臣, 李燕婷
2014, 20(3): 620-628. doi: 10.11674/zwyf.2014.0313
摘要:
本研究利用同位素15N尿素,采用尿素熔融工艺分别制备了普通尿素(U)、 海藻酸增值尿素(AU)、 腐植酸增值尿素(HAU)和谷氨酸增值尿素(GU)试验产品,运用土柱栽培试验研究等氮量条件下(N 0.1 g/kg 干土,以030 cm土层干土重量计算)3种增值尿素产品对小麦产量、 氮肥利用率和肥料氮在土壤剖面中分布的影响。主要结果, 1)与U相比,AU、 HAU和GU处理均可显著提高小麦籽粒产量,增加幅度分别为7.12%、 13.63%和3.65%; 2)小麦吸收的氮素中有44.8%~48.0%来自肥料氮,AU、 HAU、 GU处理的小麦地上部吸收的肥料氮量均显著高于U处理,分别高出4.83%、 7.41% 和 3.12%; 3)虽然所有处理土壤残留的肥料氮均主要集中在050 cm土层中,U处理在5090 cm层次土壤肥料氮累积量显著高于AU和HAU处理; 4)AU、 HAU和GU处理的小麦氮肥表观利用率分别较U处理显著提高6.38、 15.63、 3.08个百分点,HAU和AU处理的15N利用率分别较普通尿素高出3.70和2.41个百分点,AU、 HAU和GU处理的肥料氮的损失率分别比普通尿素显著降低7.64、 9.52和2.19个百分点。
控释尿素与普通尿素配施在冬小麦上的最佳应用比例研究
李伟, 李絮花, 董静, 林治安
2014, 20(3): 629-635. doi: 10.11674/zwyf.2014.0314
摘要:
为明确控释尿素与普通尿素配合施用在作物上的应用效果,以冬小麦为研究材料,在田间试验条件下研究了不同比例(0、 10%、 30%、 50%、 100%)的控释尿素(CRU,释放期60 d)与普通尿素配合追施(基追比为3∶7)对冬小麦旗叶叶绿素a含量和净光合速率、 产量、 氮肥利用率、 分蘖情况以及经济效益的影响。结果表明, 控释尿素比例为50% 和100% 处理的冬小麦叶绿素a 和净光合速率在各生育期都保持了较高水平; 与仅施用普通尿素相比,控释尿素为50%的处理的各项指标都明显提高,分蘖数自返青期起保持了较高水平,小麦产量增加了17.0%,氮肥利用率提高了16.73%,增收2587.23 yuan/hm2。综合分析,50%控释尿素的施肥处理在小麦上应用效果最好。
控释尿素在水及不同类型土壤中的养分释放特征
王素萍, 李小坤, 鲁剑巍, 陈钢, 刘波, 薛欣欣, 魏云霞
2014, 20(3): 636-641. doi: 10.11674/zwyf.2014.0315
摘要:
试验采用静水培养和土壤培养研究控释尿素的养分释放特征,比较其在不同类型土壤和静水中的养分释放差异, 探讨土壤类型对其养分释放的影响。结果表明,试验选用的控释尿素在250.5℃静水条件下, 初期养分溶出率为1.7%, 28 d养分累积释放率为59.2%, 释放期为50 d, 控释尿素在土壤培养的前50 d, 水稻土中的氮素表观释放率显著低于潮土和黄棕壤中, 50~140 d在水稻土中的氮素表观释放率最高,140 d之后在三种类型土壤中的氮素表观释放率无显著差异。控释尿素在不同类型土壤中的养分表观释放率均与在静水中的显著相关。
生物碳对土壤磷素和棉花养分吸收的影响
苏倩, 侯振安, 赵靓, 茹思博, 翟勇, 董天宇
2014, 20(3): 642-650. doi: 10.11674/zwyf.2014.0316
摘要:
通过两年温室盆栽试验,研究了不同磷肥用量下生物碳对土壤磷素含量、 棉花生长和养分吸收的影响。试验以棉花秸秆为原料制备生物碳,制成三种热解温度(450℃、 600℃和750℃)的生物碳,分别以BC450、 BC600和BC750表示,同时以空白土壤为对照(CK); 磷肥(P2O5)用量设3个水平0、 0.25、 0.5 g/kg(分别以P0、 P1、 P2表示)。研究结果表明,施用生物碳可显著提高土壤磷素含量及其有效性,随着生物碳热解温度的升高,土壤水溶性磷、 速效磷及全磷含量均显著增加,且对三种磷素含量的影响表现为水溶性磷 全磷 速效磷。施用生物碳处理两年棉花的干物质重均显著高于对照,但不同热解生物碳处理对两年棉花干物质重的影响各异。施用生物碳可显著增加棉花养分吸收量,总体表现为750℃ 600℃ 450℃。因此,施用生物碳可显著提高土壤磷素含量,促进棉花生长和养分吸收; 热解温度是影响生物碳质量的重要因素,生物碳的热解温度越高(450~750℃),其促进作用越好。
Fe2+对水稻生长及土壤微生物活性的影响
陈娜, 廖敏, 张楠, 徐培智, 解开治, 徐昌旭, 刘光荣
2014, 20(3): 651-660. doi: 10.11674/zwyf.2014.0317
摘要:
通过盆栽试验,模拟冷浸田土壤亚铁毒害,研究了土壤-水稻-亚铁-微生物相互作用的体系中,外加Fe2+ 不同处理水平 (0、 100、 200、 400、 800和1600 mg/kg) 对水稻苗期和分蘖期相关生理指标、 土壤微生物活性及其生态特征的影响。结果表明, 在含一定亚铁本底(207.77 mg/kg)的正常稻田土壤中,外源性Fe2+的加入将逐步抑制水稻生长、 降低土壤微生物活性。外源Fe2+浓度达100 mg/kg后,水稻的株高、 干物质积累量显著降低; 水稻叶片生理指标叶绿素含量(SPAD值)、 脯氨酸含量、 抗氧化酶系统活性则显著增加,表明外源Fe2+浓度100 mg/kg 是本研究条件下外源Fe2+ 对水稻生长产生显著毒害影响的临界点; 同时随外源Fe2+浓度的增加, 土壤微生物活性指标土壤微生物量碳、 微生物三大基础菌系总量(细菌、 真菌、 放线菌)、 功能菌系总量(氨化细菌、 固氮菌、 纤维分解菌)、 铁还原菌总量总体是先快速下降,后逐渐平稳降低。 半效应浓度EC50分析表明,外源Fe2+浓度100 mg/kg 为多数土壤微生物活性指标(微生物基础菌系总量、 功能菌系总量、 铁还原菌)EC50变化的临界值; 体系中土壤微生物活性指标和水稻生长指标的变化存在显著的相关性, 表明供试土壤亚铁对水稻生长的影响是亚铁对土壤-植物-土壤微生物系统同步影响的结果。综上结果可知,外源Fe2+浓度100 mg/kg为导致供试土壤中水稻生长及土壤微生物活性受到显著负效应的临界值,进而推知,本研究所用土壤对水稻生长和微生物活性的亚铁毒胁迫临界浓度约为300 mg/kg(含本底), Fe2+含量超出该浓度时,需采取合理的农艺措施控制其负效应。
不同糜子品种对低氮胁迫的生物学响应
张美俊, 乔治军, 杨武德, 冯美臣, 肖璐洁, 王冠, 段云
2014, 20(3): 661-669. doi: 10.11674/zwyf.2014.0318
摘要:
采用溶液培养的方法,研究了低氮胁迫下不同糜子品种苗期生物学性状、 氮素吸收利用效率差异及与根系形态生理指标之间的相关关系。 结果表明, 低氮胁迫下,糜子地上部生长受抑程度大于根部,植株氮累积量降低但氮利用效率明显提高。晋黍7号株高、 叶面积、 茎叶干重、 根干重、 总根数、 总吸收面积和活性吸收面积下降幅度在所测试品种中均最小, 其总氮累积量分别是晋黍1号、 晋黍5号、 晋黍8号的1.35、 1.50、 1.39倍,根系氮累积量/总氮量的百分率增加的幅度和地上部氮累积量/总氮量的百分率下降的幅度均最低,分别为9.75% 和 3.47%; 植株氮利用效率比晋黍1号、 晋黍5号、 晋黍8号分别高20.92%、 12.44%、 14.83%。晋黍7号较其他品种更耐低氮胁迫。低氮胁迫下,糜子根系干重、 总根长、 总吸收面积与总氮累积量呈显著线性相关,表明低氮胁迫下,根系形态生理指标对氮素吸收效率起重要作用。
外源一氧化氮介导铜胁迫下番茄幼苗中铁、锌、锰的累积及亚细胞分布
张敏, 梁国鹏, 姜春辉, 崔秀敏*
2014, 20(3): 670-680. doi: 10.11674/zwyf.2014.0319
摘要:
采用营养液培养方法,以改良毛粉802F1番茄为材料, 研究外源一氧化氮(NO,SNP为供体)对铜(Cu)胁迫下番茄幼苗铁(Fe)、 锌(Zn)、 锰(Mn)吸收分配的影响。结果显示, 50 mol/ L的 Cu2+ 胁迫下,番茄幼苗的生物量和株高显著降低了33.7% 和23.1%,外施100 mol/L SNP可显著缓解这种抑制作用, 提高Cu 胁迫下番茄幼苗根系、 茎中Fe、 Mn含量及叶柄、 叶片中Fe、 Zn含量,降低茎中Zn含量及叶柄、 叶片中Mn含量; 根系、 茎、 叶柄、 叶片Fe、 Zn及根系和茎中Mn的累积相应增加; 根系吸收的Fe、 Zn、 Mn向地上部的转运降低。Cu 胁迫下, 外源NO可显著提高番茄液泡、 细胞器的Fe、 Zn 含量, 降低根系和叶片细胞壁Fe、 Zn、 Mn含量。在作为转运组织的茎和叶柄中,Mn主要分布在细胞壁上,而在叶柄和叶片液泡、 细胞器中也有增加。表明外源NO可以调控番茄幼苗各部位及亚细胞中Fe、 Zn、 Mn的合理分布,维持胞质离子稳态和矿质营养元素平衡,缓解铜胁迫,保证番茄幼苗正常的生理代谢。
不同甘蓝型油菜品种磷素籽粒生产效率的配合力及遗传参数分析
杨光, 左青松, 晋晨, 朱庆洋, 李苗苗, 冷锁虎
2014, 20(3): 681-686. doi: 10.11674/zwyf.2014.0320
摘要:
以22个甘蓝型油菜品种(系)为亲本(17个母本,5个父本),按NCⅡ设计配成175=85个F1,在不施磷肥(CK)和施P2O5 150 kg/hm2(P150)两个处理条件下,对不同品系油菜磷素籽粒生产效率进行配合力和遗传参数分析。结果表明, 磷素籽粒生产效率(PUEs)杂交组合平均值在P150和CK处理中分别比亲本平均值高6.41%和7.64%。离中亲优势的正向组合数明显多于负向组合数,超亲优势的正向组合数(超高亲)明显多于负向组合数(超低亲),表明PUEs存在杂种优势。PUEs的遗传参数在P150处理和CK处理中一般配合力方差相对较小,特殊配合力相对较大,PUEs遗传以非加性效应(显性效应及上位性效应)为主。在两个肥力水平下,品系9(ZS-3)的一般配合力较高,620(SY07湘05499)、 1320(NY-14湘05499)、 1421(湘05487YY-7)三个组合的特殊配合力较高。
磷钾配施对旱砂田西瓜产量、品质及养分利用率的影响
马忠明, 杜少平, 薛亮
2014, 20(3): 687-695. doi: 10.11674/zwyf.2014.0321
摘要:
为了探明旱砂田西瓜产量、 品质及养分利用率同步提高的最佳氮磷钾施用量和配比,制定合理的栽培措施,本试验以中晚熟西瓜品种陇抗九号为试材,在砂田西瓜氮肥施用量为200 kg/hm2的基础上,设置了3个施钾水平(0、 130、 260 kg/hm2)和4个施磷水平(0、 90、 130、 170 kg/hm2),研究了磷、 钾肥配施对西瓜产量、 品质和肥料利用率的影响。结果表明,西瓜产量和品质均随施磷量和施钾量的增加而提高,其中P170处理的西瓜单瓜重和产量较P0分别显著提高了13.75%和43.79%; 西瓜平均含糖量、 Vc和蛋白质含量较P0分别显著提高了13.75%、 9.48%和11.90%; K260处理的西瓜单瓜重和产量较K0分别显著提高了9.22%和7.54%; 西瓜平均含糖量和硝酸盐含量较K0分别显著提高了5.86%和11.24%。磷钾肥配施对西瓜光合、 产量及养分吸收利用的互作效应显著,且均表现出在低钾条件下,各指标随施磷量的增加先增加后趋于稳定或降低; 高钾条件下,则随施磷量的增加而增加,并以磷肥效应较大,钾肥次之,在磷、 钾配施的所有处理中,K260P170处理的西瓜光合速率、 产量和养分利用率均最高。本试验在施用氮肥200 kg/hm2条件下,砂田西瓜的磷、 钾最优施肥量分别为170 kg/hm2和260 kg/hm2,相应的N、 P2O5、 K2O比例为1∶0.85∶1.3。
萝卜适宜施氮量和氮肥基追比例研究
袁伟玲, 王晴芳, 袁尚勇, 甘彩霞, 崔磊, 张嘉炜, 梅时勇
2014, 20(3): 696-701. doi: 10.11674/zwyf.2014.0322
摘要:
运用15N示踪法研究了大田条件下不同氮肥用量与施肥方式对萝卜氮素吸收、分配及肉质根产量的影响。试验设置3个氮水平(0、 60和120 kg/hm2)和两种基追肥比例[基肥∶破肚期肥料∶膨大期肥料=50%∶20%∶30%(A)和30%∶20%∶50%(B)],共5个处理,依次记作 N0、N60A、N60B、N120A、N120B。结果表明,在施N 0120 kg/hm2范围内,随氮施用量的增加,萝卜吸收的肥料氮素、土壤氮素数量及肥料氮在土壤中的残留量显著增加,氮素的吸收利用率和土壤残留率显著下降,氮素损失率显著增加。当氮用量为120 kg/hm2 时, N120A和N120B处理萝卜吸收的肥料氮素、土壤氮素及肥料氮在土壤中的残留量分别为30.50、 53.64、 14.88 kg/hm2和35.56、 56.61、 17.81 kg/hm2,采收期肉质根产量分别为67.6 t/hm2和72.5 t/hm2,比对应的低氮处理(N60A和N60B)分别增加64.07%和66.67%,且N120B处理萝卜氮素吸收利用率显著提高。因此,适量施氮并增加肉质根膨大期的施氮比例,可有效提高氮肥利用率,显著增加萝卜肉质根产量。在本试验条件下,施氮量为120 kg/hm2, 按照基肥∶破肚期肥料∶膨大期肥料比例30%∶20%∶50%进行施肥,是兼顾产量和氮肥利用效率的最佳氮肥运筹方式。
不同供氮水平对广藿香产量与品质的影响
卢丽兰, 杨新全, 杨勇, 黄立标, 王旭东
2014, 20(3): 702-708. doi: 10.11674/zwyf.2014.0323
摘要:
为探讨不同供氮水平对广藿香产量和品质的影响,采用砂培试验,研究了广藿香在3、 6、 12、 18、 24 mmol/L 5种不同氮水平下(用N1、 N2、 N3、 N4、 N5表示)氮营养、 生长性状、 产量、 挥发油含量和品质的变化。结果表明,随着供氮水平的提高,广藿香生长性状参数、 氮营养、 植株鲜(干)重量、 挥发油含量增加,茎和叶的油分含量下降。在广藿香的茎挥发油中,N1和N2处理的12种成分含量均显著高于N4与N5。-广藿香烯、 -愈创木烯、 苦橙油醇、 -愈创木烯、 反式-丁香烯、 广藿香醇、 广藿香酮含量以N1处理最高。刺蕊草烯、 -广藿香烯、 -愈创木烯、 -榄香烯、 异石竹烯含量在N2处理最高。在广藿香叶挥发油所测定的成分中,除了-广藿香烯外, N1和N2 处理的其他成分含量均显著高于N4与N5。-广藿香烯、 -愈创木烯、 -愈创木烯、 -荜澄茄烯、 异石竹烯、 -愈创木烯、 反式-丁香烯、 广藿香醇、 广藿香酮含量在N1处理最高。刺蕊草烯、 -广藿香烯、 -榄香烯含量以N2处理最高。广藿香茎和叶挥发油所测定的12种有效成分N1与N2及N4与N5处理之间无显著差异。总之提高氮水平有利于增加挥发油含量,但油分含量降低。
“燕山早丰”板栗叶片DRIS营养诊断研究
郭素娟, 李广会, 熊欢, 吕文君
2014, 20(3): 709-717. doi: 10.11674/zwyf.2014.0324
摘要:
通过对23个代表性栗园叶片矿质营养分析,采用诊断施肥综合法(DRIS)对迁西板栗 燕山早丰(Castanea mollissima cv. zaofeng)进行叶片营养诊断,旨在为迁西燕山早丰的营养诊断和平衡施肥提供参考。结果表明,1)迁西燕山早丰叶片N、P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、B的适宜含量分别为 (1.9970.169)%、(0.1300.012)%、(0.5710.059)%、(1.2950.112)%、(0.6790.075)%、685.87576.159 mg/kg、593.780131.690 mg/kg、 12.7261.507 mg/kg、 43.4187.889 mg/kg。 2)初步制定了DRIS指数分级标准,提出了燕山早丰板栗园N、P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、B的DRIS指数适宜范围分别为: -2.267 ~1.894、-2.157~ 2.108、-2.080~ 2.450、-1.719~1.224、-3.960~2.962、-1.807 ~1.510、 -3.002~4.079、 -0.826~0.943、 -2.127~2.773。3)不同地区代表性栗园的养分需求顺序不同,养分不平衡指数(NII)与板栗园产量间呈极显著负相关关系(P0.01),迁西县西北和西南地区的板栗园普遍存在Mn缺乏的问题。4)相关分析显示,7月中旬叶片矿质元素间的正相关和负相关关系均未达到显著水平(P0.05),是夏季追肥的理想时期,可避免因元素间拮抗作用导致的肥效损失。
添加硫酸对牛粪堆肥过程及其养分变化的影响
胡雨彤, 时连辉, 刘登民, 仝少伟, 魏美艳, 孙杰
2014, 20(3): 718-725. doi: 10.11674/zwyf.2014.0325
摘要:
为研究不同浓度硫酸对畜禽粪便条垛式堆肥中pH值以及养分含量动态变化的影响,以牛粪和锯末为试验材料,以实验室常用浓硫酸稀释成不同浓度为添加物,在露天进行43 d 的条垛式堆肥,测定堆肥过程中温度、 水分、 pH值、 全量和速效养分含量,并以种子发芽指数测定堆肥效果。结果表明,在初始物料中添加0.2 mol/L、 0.3 mol/L 的硫酸对缩短堆肥高温上升期,降低堆肥 pH 和促进有机质分解,提高堆肥中全氮、 全磷、 全钾、 有效磷、 速效钾含量具有明显效果。其中添加0.2 mol/L硫酸堆体在堆肥43天时全氮、 全钾、 全磷、 速效钾、 有效磷与堆肥对照相比分别增加了19.51%、 13.49%、 6.07%、 21.39%、 9.03%。堆肥结束时各个处理发芽指数均达到80%以上,不会对植物造成毒害作用。整体来说,牛粪堆肥中添加0.2 mol/L的硫酸,堆肥效果最好。本研究为硫酸添加物应用于实际堆肥工程提供了理论依据。
基于施肥处方的烤烟变量施肥机设计及应用
张云贵, 邱建军, 李志宏, 蒋卫, 李强, 王刚, 刘青丽, 夏昊, 梁永江, 丁伟, 张长华
2014, 20(3): 726-736. doi: 10.11674/zwyf.2014.0326
摘要:
采用土壤网格采样法研究了贵州省烟草公司遵义乐山科技园内土壤的变异状况,提出了相对应的肥料变量处方。以小型手扶拖拉机为施肥机载体,组装了变量施肥机具,并对其自动实施和施肥效果进行了田间验证,形成了完整的变量施肥技术体系和施肥机。试验结果表明,烤烟变量施肥较农户习惯施肥可节省肥料4.6%; 提高烤烟的整齐度,变量施肥烤烟株高的变异系数下降29.6%,上等烟率和下等烟率同步减少,而中等烟率增加13.05%; 增加农户收益,变量施肥产值较农户习惯施肥增加4310.65 yuan/hm2。变量施肥对提高肥料资源效率、 农民增收具有重要意义。
专题评述
植物矿质养分吸收的长距离反馈调节研究进展
熊长明, 王晔, 田晓莉*
2014, 20(3): 737-746. doi: 10.11674/zwyf.2014.0327
摘要:
植物的养分吸收能力受到局部信号和冠-根长距离反馈信号的共同调节。近年局部调节系统的研究进展较快,长距离反馈调节的研究则相对薄弱。本文从养分吸收反馈调节现象的普遍性、 反馈信号的作用模式(促进/抑制)、 反馈信号的鉴定、 反馈信号的作用靶标等方面对该领域研究现状进行了综述,并提出了有待进一步深入研究的问题。
植物体内西罗血红素的研究进展
刁清清, 毛碧增
2014, 20(3): 747-753. doi: 10.11674/zwyf.2014.0328
摘要:
植物以硫酸盐和硝酸盐的形式从土壤中吸收硫元素和氮元素,但硫酸盐和硝酸盐皆需要一定的还原反应才能被同化吸收利用。该还原过程的第二步是由亚硝酸盐还原酶(nitrite reductase, NiR)和亚硫酸盐还原酶(sulphite reductase,SiR)催化的,这些酶的结构中都具有一个起关键作用的西罗血红素辅助因子。本文主要介绍生物体内西罗血红素的合成过程及其在硫元素、 铁元素生化反应中的作用。
研究简报
不同耕作与施肥方式下白土水稻产量及养分吸收量
吴萍萍, 王家嘉, 李录久
2014, 20(3): 754-760. doi: 10.11674/zwyf.2014.0329
摘要:
通过定位试验,研究白土上不同耕作措施及有机肥施用对水稻产量、 养分吸收量及土壤理化性状的影响。试验设置2个翻耕深度(10 cm和20 cm)与4种施肥模式(单施化肥、 化肥+畜禽粪、 化肥+秸秆、 化肥+绿肥)。结果表明,单施化肥时,翻耕20 cm处理两年的平均产量较翻耕10 cm处理减产7.6%; 而在翻耕20 cm的基础上,秸秆还田或施用畜禽粪、 绿肥则可以显著提高水稻产量,较单施化肥分别增产14.8%、 16.1% 和14.6%。水稻养分吸收量也表现出相同规律,在翻耕20 cm后补充有机肥能显著增加植株对氮、 磷、 钾的吸收。同时,翻耕 20 cm结合秸秆还田或施用畜禽粪、 绿肥处理的土壤有机质、 全氮、 碱解氮、 速效磷和速效钾含量均高于单施化肥处理。在白土稻田上,翻耕20 cm后增施有机肥有利于提高水稻产量,促进养分吸收,改善白土耕层土壤理化性状,是适合白土区大力推广的施肥模式。
施氮量对枣棉间作棉花干物质积累,产量与品质的影响
阿丽艳·肉孜, 郭仁松, 杜强, 武辉, 张巨松
2014, 20(3): 761-767. doi: 10.11674/zwyf.2014.0330
摘要:
研究了枣棉间作下棉花干物质积累与产量品质对不同施氮量的响应机制,确定枣棉间作的合理施氮量,为果棉间套作立体种植模式的合理氮肥运筹,提高棉花产量与品质提供理论依据。以在南疆的主栽棉花品种中棉所49为材料,研究了4个氮素水平(N 0、 150、 450 和750 kg/hm2)下棉花干物质的积累和产量的差异。结果表明,不同施氮量下棉花干物质累积存在显著差异,氮素缺乏或过量均影响其干物质在不同生育时期的累积量,使产量降低。施氮量对棉花品质也有显著影响,合理的氮肥用量不但能提高棉花单株结铃数和单铃重,从而提高产量,而且可使其有较好的整齐度,棉纤维长度,比强度和马克隆值。因此,在枣棉间作条件下,施氮量为N 450 kg/hm2 时棉花的干物质积累量较高,增产效果显著,品质较好。
外源磷对西瓜生长发育过程中的几个生理生化指标的影响
陈钢, 洪娟, 葛米红, 张利红, 叶莉霞, 王素萍
2014, 20(3): 768-772. doi: 10.11674/zwyf.2014.0331
摘要:
利用砂培试验研究西瓜在低磷、 磷适量和磷过量情况下不同生长时期几个重要的生理生化指标的变化,以便为磷肥的合理施用提供理论依据。结果表明,营养生长期过多的磷素的供应,反映叶绿素含量的SPAD值降低,进而影响作物的光合作用; 缺磷症状在苗期开始表现。西瓜开花期磷缺乏,叶片中核酸含量下降,说明此时如果磷的供应不充足,将会减少植物体内核酸的合成,从而影响和抑制作物的生长发育,导致生育期延长和植株瘦弱; 过量磷会降低茎杆的纤维素含量,使抗逆性减弱; 不同生育期,外源磷对果胶含量的影响趋势不同。
长期施肥下潮土速效钾含量与钾素投入水平关系
张水清, 杨莉, 黄绍敏, 娄翼来, 聂胜委, 郭斗斗, 三島慎一郎
2014, 20(3): 773-777. doi: 10.11674/zwyf.2014.0332
摘要:
以郑州潮土肥力与肥料效益长期试验为基础,分析了长期施肥条件下土壤速效钾含量演变特征及其与钾素投入量的关系。结果表明,在不施钾肥条件下,土壤速效钾含量先逐年下降,810年后稳定在60 mg/kg左右; 施用钾肥和有机肥均可以显著提高土壤速效钾含量; 土壤速效钾含量与钾素投入量之间具有显著的正相关关系。单施化肥的NPK处理每投入钾1 kg/hm2,土壤速效钾含量增加0.007 mg/kg; 而化肥配施有机肥或玉米秸秆处理每投入钾1 kg/hm2,土壤速效钾含量分别增加0.025和0.014 mg/kg。从提升土壤钾素供应能力的角度而言,化肥配合施用有机肥或秸秆还田是值得推广的培肥措施。
海带渣菌肥作为土壤添加剂对土壤抑制病原真菌活性影响的研究
肖伟, 闫培生*
2014, 20(3): 778-782. doi: 10.11674/zwyf.2014.0333
摘要:
试验以海带渣固体发酵微生物菌肥作为土壤添加剂为研究对象,以土壤浸出液抑制植物病原真菌寄生曲霉的活性来表示土壤自身抑制植物病原真菌的活性。试验通过Tip-culture定量检测方法对不同处理组的不同时期土壤浸出液抑制病原真菌寄生曲霉活性进行定量的测定。试验表明, 海带渣固体发酵微生物菌肥能显著提高土壤抑制植物病原真菌活性的能力。花生盆栽试验结果表明, 海带渣固体发酵微生物菌肥能极显著地提高土壤抑制病原真菌寄生曲霉的能力,其抑制活性对比未添加的CK对照组的抑菌活性提高了37.67%。海带渣固体发酵微生物菌肥作为土壤添加剂提高了土壤抑制病原真菌活性的能力,可用于特异抑菌土壤的培育。