• ISSN 1008-505X
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2016年  22卷  第3期

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研究论文
我国主要麦区小麦籽粒锌含量对叶喷锌肥的响应
杨月娥, 王森, 王朝辉, 刘慧, 王慧
2016, 22(3): 579-589. doi: 10.11674/zwyf.14574
摘要:
【目的】我国小麦籽粒锌含量普遍偏低,叶喷锌肥是提高小麦籽粒锌含量的重要措施,研究我国主要麦区小麦籽粒锌含量对叶喷锌肥的响应,对小麦科学施用锌肥、 调控小麦籽粒锌营养状况有重要意义。【方法】本研究在我国14个省(市)主要麦区布置了30个田间试验,在每个试验点设置不喷锌对照和叶面喷锌两个处理,以当地主栽小麦品种为供试作物,通过测定收获期小麦产量、 各器官锌含量,研究了叶喷锌肥提高小麦籽粒锌含量的效果、 区域差异及其与土壤主要理化性质、 小麦拔节前植株锌含量的关系。【结果】 30个试验点的结果显示,叶面喷锌对小麦籽粒产量、 生物量和收获指数均无明显影响,但籽粒锌含量显著提高,叶面喷锌的籽粒锌含量比对照平均提高5.2 mg/kg(17.5%), pH7.0的区域提高5.3 mg/kg(16.4%), pH 7.0的区域提高5.2 mg/kg(18.4%)。小麦地上部锌吸收与分配在两个区域间没有显著差异,叶面喷锌的小麦籽粒、 颖壳和茎叶平均锌吸收量分别为255.5、 26.0和117.5 g/hm2,比对照增加19.4%、 28.7% 和99.2%; 锌收获指数为64.1%,比对照降低12.2%。籽粒锌利用率和籽粒锌强化指数也不受区域的影响,平均值锌利用率为3.0%,锌强化指数为3.8 mg/kg。无论叶面喷锌与否,籽粒锌含量和土壤有效锌均呈显著正相关,土壤有效锌含量每升高1.0 mg/kg,籽粒锌含量平均提高约4.0 mg/kg; 籽粒锌含量和土壤pH呈显著负相关,土壤pH每升高1个单位,籽粒锌含量平均降低3.8 mg/kg; 籽粒锌含量与土壤有机质没有显著相关性。小麦籽粒锌含量与拔节前植株锌含量极显著正相关,拔节前植株锌含量每升高1.0 mg/kg,籽粒锌含量平均提高0.4 mg/kg。【结论】 除叶面喷施锌肥外,调节土壤酸碱性,提高土壤有效锌含量,促进小麦生长前期植株对锌的吸收对改善我国小麦锌营养均具有重要意义。
追氮时期和施钾量对小麦氮素吸收运转的调控
郭明明, 赵广才, 郭文善, 常旭虹, 王德梅, 杨玉双, 王美, 亓振, 王雨, 代丹丹, 魏星, 李银银, 刘孝成
2016, 22(3): 590-597. doi: 10.11674/zwyf.15089
摘要:
【目的】氮肥追施时期和钾肥用量是影响小麦高产高效的重要因素,研究这两个营养元素的相交效应,为小麦的合理施肥提供理论依据。【方法】以强筋小麦‘济麦20’为供试品种,设置盆栽试验。同位素示踪技术进行研究。氮肥用15N标记,追施氮肥时期设返青期和拔节期两个施肥时期。施钾量设K2O 0(K0)、50(K1)、100 kg/hm2(K2)三个水平。于开花期采集全株样本,成熟期将植株分为籽粒和植株两部分,分析氮素含量,计算氮素吸收、分配以及氮素利用率。【结果】虽然追氮时期和施钾量互作对‘济麦20’籽粒蛋白质含量的影响未达到显著水平,但钾肥对小麦氮素吸收、运转及分配的影响因追氮时期不同而有所差异。不施钾(K0)返青期追氮处理,小麦植株氮素积累量、氮素转移量及贡献率均达到最高; 在施用K2O 50 kg/hm2处理(K1)下,拔节期追施氮肥能有效提高小麦开花期植株氮素积累量、成熟期植株和籽粒来自土壤的氮积累量、氮素转移量及贡献率,并最终显著提高产量。由此,提高了小麦氮素积累量、转移量、籽粒产量、氮肥生产效率及收获指数,在施用钾肥100 kg/hm2(K2)条件下,两个追氮时期处理均不利于‘济麦20’氮素利用效率及籽粒产量的提高。【结论】本试验条件下,在K2O 50 kg/hm2施用量、拔节期追施氮肥条件下更有利于强筋小麦‘济麦20’对氮素的吸收、利用和高产的形成。
双季稻最佳磷肥和钾肥用量与密度组合研究
徐新朋, 王秀斌, 李大明, 柳开楼, 余喜初, 梁国庆, 何萍, 周卫
2016, 22(3): 598-608. doi: 10.11674/zwyf.14600
摘要:
【目的】为明确磷肥、钾肥用量和移栽密度对双季稻的施用效果,在田间试验条件下研究了不同磷肥用量、钾肥用量和移栽密度组合对江西双季稻产量、产量构成要素及磷肥和钾肥利用率的影响。【方法】本研究采用裂区试验设计研究了不同施磷量和移栽密度、不同施钾量和移栽密度对双季稻产量、磷肥和钾肥利用率的影响。磷肥用量和移栽密度试验中,设4个施磷水平(P2O5 0、60、90、120 kg/hm2,以P0、P60、P90和P120表示)和4种移栽密度(21×104、27×104、33×104、39×104 穴/hm2,以D21、D27、D33和D39表示)组合。钾肥用量和移栽密度试验中,设4个施钾水平(K2O 0、90、120、150 kg/hm2,以K0、K90、K120和K150表示),密度设置同磷肥试验。在水稻成熟期对产量以及产量构成要素进行测定,并分析其磷素和钾素的吸收量和利用率等指标。【结果】磷肥与密度试验中,同一施磷水平下,早稻产量和地上部磷素吸收量随着移栽密度的增加而增加,当施磷量超过60 kg/hm2时,产量和磷素吸收量不再随密度增加而显著增加,磷素吸收利用率(REP)、磷素农学效率(AEP)和磷素偏生产力(PFPP)逐步降低,以P60D39处理组合的产量和磷素吸收利用率最高,分别为5303.9 kg/hm2和24.4%,AEP为29.4 kg/kg; 晚稻则以施磷量在60 kg/hm2和33×104 穴/hm2密度组合的产量和磷素吸收利用率最高,分别为7246.9 kg/hm2和42.4%,AEP为36.2 kg/kg。钾肥与密度试验中,早稻的钾素吸收量随着施钾量的增加而增加,施钾量在120 kg/hm2和39×104 穴/hm2密度组合的处理产量和钾素吸收利用率(REK)最高,分别为6376.3 kg/hm2和67.2%,此时钾素农学效率(AEK)为15.6 kg/kg; 晚稻则以施钾量在90 kg/hm2和33×104 穴/hm2密度组合的处理产量和REK最佳,分别为7025.6 kg/hm2和74.0%,AEK为21.7 kg/kg。【结论】合理的磷肥、钾肥用量和移栽密度可以显著增加水稻单位面积有效穗数和养分累积量,进而增加水稻产量和肥料利用率,但过高的磷肥和钾肥施用会抑制产量的进一步增加。建议本研究区域的早稻采用施磷量在60 kg/hm2、施钾量120 kg/hm2和39×104穴/hm2的密度组合,而晚稻采用施磷量60 kg/hm2、施钾量90 kg/hm2和33×104 穴/hm2的密度组合。
灌溉方式和氮肥运筹对免耕厢沟栽培杂交稻氮素利用及产量的影响
赵建红, 李玥, 孙永健, 李应洪, 孙加威, 代邹, 谢华英, 徐徽, 马均
2016, 22(3): 609-617. doi: 10.11674/zwyf.15067
摘要:
【目的】免耕厢沟是四川重点推广的水稻栽培模式。研究该模式下不同灌溉方式和氮肥运筹对水稻干物质累积、转运和氮素利用效率等的影响,可为免耕厢沟水稻栽培水肥管理提供依据。【方法】 以杂交中稻F优498为试验材料,采用两因素裂区设计,主区为传统水层灌溉(W1)和干湿交替灌溉(W2)两种灌溉方式,副区为氮肥运筹模式,在总施氮量为150 kg/hm2条件下,设置基肥 ∶蘖肥 ∶穗肥分别为6 ∶2 ∶2(N1)、 4 ∶2 ∶4(N2)、 2 ∶2 ∶6(N3)等3种氮肥运筹模式,以不施氮(N0)为对照,研究免耕厢沟模式下,杂交稻在齐穗期、成熟期各处理下干物质氮素积累、茎鞘的干物质转运、产量及其构成因子以及氮素利用效率。【结果】 灌溉方式和氮肥运筹对水稻主要生育期干物质量和氮吸收、转运及产量具显著影响及互作效应。干湿交替灌溉能扩“库”增“源”,保证足够的穗数,提高干物质积累量;淹水灌溉无效分蘖较多,群体质量变差,对干物质积累、氮素吸收、产量造成不利影响。适宜的前氮后移能为水稻整个生育期提供比较平衡的氮素供应,促进氮素的吸收、 提高氮素积累、协调氮素分配;N2模式下氮素表观利用率达69%以上,氮肥的农学利用效率、表观利用率比N1(6 ∶2 ∶2)和N3(2 ∶2 ∶6)分别高4.50%~36.85%、 8.09%~28.54%,增产7.47% ~15.76%。合理的水氮管理显著提高各生育期的氮素积累量,促进齐穗后叶和茎鞘氮素向穗的运转量。【结论】 干湿交替灌溉(W2)和氮肥运筹4 ∶2 ∶4(N2)为本试验条件下的最优水氮运筹模式,其充分发挥了水氮耦合优势,促进齐穗后“源”(茎鞘、叶)氮素向“库”(穗)的运转,有利于高产群体构建,有效提高氮素利用率,提高水稻每穗实粒数和结实率,增产效果显著。
不同氮效率油菜SPS和PEPC活性差异及其对籽粒产量与油分含量的影响
余佳玲, 宋海星, 谢桂先, 张振华, 廖琼, 官春云
2016, 22(3): 618-625. doi: 10.11674/zwyf.14551
摘要:
【目的】蔗糖磷酸合成酶(sucrose phosphate synthase,SPS)与磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(phosphoenolpyruvate carboxylase,PEPC)分别控制着植物体内的碳骨架向碳代谢和氮代谢的流转,影响作物的产量与品质。为探明氮高效油菜品种在高效利用氮素的同时协调籽粒蛋白与油分累积矛盾的机理,研究了不同氮效率油菜品种的SPS与PEPC活性差异及其对籽粒油分含量的影响。【方法】采用土培试验,以氮高效品种27号(H)与氮低效品种6号(L)为试验材料,在常氮(N)与低氮(S)条件下,研究不同氮效率油菜品种苗期到花期叶片与角果发育初期的角果、角果发育中期的角果皮与籽粒中SPS与PEPC活性变化及差异、生长后期碳素转运量与转运率以及收获期籽粒油分含量的差异。【结果】两种供氮水平下,氮高效品种27号的产量与籽粒油分含量均显著高于氮低效品种6号,品种优势明显;且氮高效品种27号苗期到花期叶片与角果发育初期的角果、角果发育中期的角果皮与籽粒中的SPS与PEPC活性均高于氮低效品种6号,两种供氮水平的规律相同,但是SPS与PEPC活性的比值(SPS/PEPC)却因生育期不同而异,营养生长期叶片中氮高效品种27号的SPS/PEPC高于氮低效品种6号,开花期品种间叶片SPS/PEPC相近,角果发育期主要生殖器官中的SPS/PEPC值氮高效品种反而低于氮低效品种。说明氮高效品种向碳代谢和氮代谢输送的碳骨架在全生育期均多于氮低效品种,而碳代谢对氮代谢的响应只在生育前期强于氮低效品种,生育后期则相反。碳素转运量与转运率、籽粒油分含量与产量也是氮高效品种大于氮低效品种,这可能为氮高效品种协调籽粒蛋白与油分累积矛盾的重要生理机制。供氮水平对上述各指标有不同的影响,籽粒产量、PEPC活性、碳素转运量及转运率以常氮处理高于低氮处理,而油分含量、SPS活性及SPS/PEPC以常氮处理低于低氮处理,但不改变以上指标的品种间差异。【结论】与氮低效品种相比,氮高效品种全生育期向碳、氮代谢均输送更多的碳骨架,这是氮高效品种缓解碳、氮代谢矛盾的重要前提;碳代谢对氮代谢的响应生育前期较高、生育后期较低,同时生育后期有更多营养器官的碳素转运到籽粒,也为油菜生育后期满足籽粒碳、氮代谢所需要的碳骨架,并协调籽粒油分与蛋白质含量的矛盾提供了条件。
S3307和DTA-6对大豆叶片生理活性及产量的影响
刘春娟, 冯乃杰, 郑殿峰, 孙福东, 刘涛, 崔洪秋, 赵晶晶
2016, 22(3): 626-633. doi: 10.11674/zwyf.15011
摘要:
【目的】化控技术是提高作物产量的一项重要技术,研究植物生长调节剂对大豆鼓粒期至成熟期叶片生理活性及产量的影响,旨在探讨调节剂提高大豆产量的作用机理,为调节剂在农业生产上的应用提供科学依据。【方法】于2013 ~ 2014年在黑龙江八一农垦大学林甸试验基地,进行叶面喷施烯效唑(S3307)和2-N, N-二乙氨基乙醇酯(DTA-6)田间试验。试验于初花期(R1期)叶面喷施1次,设3个处理: 1)CK,喷施清水; 2)喷施DTA-6,浓度60 mg/L; 3)喷施S3307,浓度50 mg/L。大豆盛荚期(R4期),用叶绿素仪测定大豆倒3叶和倒9叶的叶绿素值;大豆鼓粒始期(R5期)开始第一次取样,以后每隔5 d 取样一次,共取样7次,测定叶片中的可溶性糖、蔗糖、淀粉和淀粉酶总活性。大豆成熟期测定产量。【结果】在喷植物生长调节剂后22 d,调节剂极显著增加了大豆植株不同部位,尤其是下部叶片的叶绿素含量,S3307和DTA-6处理的倒3叶叶绿素含量比CK增加9.32%、 7.02%,倒9叶叶绿素含量比CK增加11.12%、 10.38%,各处理倒3叶和倒9叶的叶绿素含量与产量及产量构成因素均达到正相关。DTA-6和S3307在喷植物生长调节剂后40、 45和50 d叶片中的可溶性糖含量均高于CK;DTA-6和S3307处理的蔗糖含量分别在喷植物生长调节剂后40~50 d和35~50 d达到了最大增加量,S3307对蔗糖积累的作用效果较好;DTA-6和S3307处理在喷植物生长调节剂后50、55和60 d叶片中的淀粉含量均高于CK;不同调节剂处理对淀粉酶总活性也产生了一定影响,喷植物生长调节剂后第45 d时,调节剂作用的淀粉酶总活性达到最大值,各处理淀粉酶活性的高低顺序为S3307、 DTA-6>CK均与CK处理差异显著。不同调节剂处理均增加了单株荚数、粒数、粒重,S3307处理的单株荚数和粒数与CK相比,差异均达到了显著水平,DTA-6处理的各产量因素与CK相比,差异均未达到显著水平。2013年S3307和DTA-6处理的产量分别比CK增加20.74%和14.96%;2014年S3307和DTA-6处理的产量分别比CK显著增加19.33%和14.13%。【结论】初花期(R1期)叶面喷施S3307和DTA-6均显著增强了大豆叶片的生理代谢。尤其在喷施调节剂后50 d,此时恰处于籽粒灌浆期,S3307和DTA-6处理的叶片可溶性糖、蔗糖和淀粉含量均高于CK。两调节剂均显著促进了生育后期大豆叶片的生理活性,延缓了叶片衰老,进而提高了大豆产量。
谷子光合特性及产量最优的氮磷肥水平与细胞分裂素6-BA组合研究
冯志威, 杨艳君, 郭平毅, 原向阳, 宁娜
2016, 22(3): 634-642. doi: 10.11674/zwyf.14525
摘要:
【目的】谷子的干物质90%来源于光合作用,提高谷子群体光能利用,维护中上部叶片较大的光合速率及持续时间对于产量形成十分重要。研究合理施肥对谷子光合特性的影响将为谷子生产提供合理施肥依据。【方法】以张杂谷5号为试材,采用三因素二次通用旋转组合设计进行田间试验。设5个氮水平为22、 69、 138、 207、 254 kg/hm2; 5个磷(P2O5)水平为11、 36、 72、 108、 133 kg/hm2;细胞分裂素6-BA [0.5%(v/v)]于开花期开始,每天16:00左右叶面喷施,连喷4 d。灌浆期调查旗叶叶绿素含量、净光合速率、叶面积系数和产量。【结果】随着施磷量的增加,叶片净光合速率、叶面积系数先迅速上升后缓慢下降;随着喷施6-BA浓度的增加,叶片净光合速率、叶面积系数先迅速上升后下降明显。叶绿素含量受氮、磷、6-BA影响显著,三个因素变化趋势比较一致,随着施氮、磷的用量和喷施6-BA的浓度升高,叶绿素含量均呈先增后降的趋势,产量也随氮、磷、6-BA的水平变化显著。根据一次项对产量的作用方程来看,增产作用磷6-BA氮。在供试施用水平内,氮、磷、6-BA对产量的影响均呈抛物线状,随着施磷的增加,产量先迅速增加后缓慢下降,随着施氮量、6-BA用量的增加,产量先迅速增加后下降明显。氮肥和细胞分裂素6-BA之间交互作用对叶绿素含量、净光合速率、叶面积系数和产量均有显著影响。【结论】在供试条件下,适宜氮磷施用水平配合喷施6-BA可显著增加谷子的叶面积系数、叶绿素含量和净光合速率,超过适宜用量后,降低作用也很明显。氮、磷、6-BA与产量间回归关系极显著,拟合程度较高,可用于实际产量预测。对于张杂谷5号,最高产量为N175.0 kg/hm2,P2O5 94.3 kg/hm2,喷施6-BA 11.8 mg/L,预期产量为6629 kg/hm2。
丛枝菌根真菌(AMF)对玉米/蚕豆和玉米/稗草互作体系植物生长的反馈调节
谢先进, 张俊伶
2016, 22(3): 643-649. doi: 10.11674/zwyf.14431
摘要:
【目的】丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,简称AMF)对农田生态系统中作物的生长起着重要作用。不同宿主植物和作物种植方式对土壤中菌根真菌具有一定的选择性,从而影响菌根真菌对后茬植物生长的反馈效应。间作体系是农业生产中增产增效的一种重要的种植模式,明确AMF在间作体系中对植物生长的反馈作用,对理解间作体系地上-地下相互作用具有重要的意义。【方法】本试验采用三种常见的AMF(Funneliformis mosseae、Rhizophagus intraradices和Claroideoglomus claroideum)混合接种剂,在单作(玉米,蚕豆,稗草)和间作(玉米/蚕豆和玉米/稗草)条件下,通过两个阶段(AMF驯化及反馈)的反馈试验,模拟研究了三种植物在单作和间作中的反馈强度及AMF的调节作用。【结果】在驯化阶段,玉米/稗草间作体系中,与单作相比,间作玉米地上部生物量减少了64.0%,间作稗草地上部生物量增加了47.8%。玉米/蚕豆间作体系中,与单作相比,两者作物地上部生物量增量分别达21.7%和38.3%。反馈阶段中,单作时,与灭菌处理相比接种AMF后玉米、稗草和蚕豆的地上部生物量分别增加602.3%、 80.6%和21.1%; 间作时,与灭菌处理相比接种AMF后玉米地上部生物量平均增加613.1%,稗草增加80.7%, 蚕豆增加21.4%。单作玉米存在负到零反馈作用,与灭菌处理相比,接种AMF后玉米负反馈作用减弱至零反馈作用。从单作到间作,玉米的反馈作用由负变为零到正反馈作用。【结论】玉米和稗草之间是竞争关系,玉米处于竞争弱势稗草处于竞争优势。玉米对AMF的响应最为强烈,其次是稗草,最后是蚕豆。接种AMF或与其它植物间作后均减弱玉米的负反馈作用,表明丛枝菌根真菌可通过减弱单作玉米的负反馈实现间作增产。
氨化秸秆还田对土壤孔隙结构的影响
丁奠元, 冯浩, 赵英, 杜璇
2016, 22(3): 650-658. doi: 10.11674/zwyf.15128
摘要:
【目的】土壤孔隙性质是土壤结构性的反映,直接影响着土壤的肥力和水分有效性。定量研究氨化秸秆还田对土壤不同大小等级孔隙数量和孔隙分布的影响,可以为土壤培肥提供科学依据。【方法】采用室内试验方法,设置氨化秸秆加入量为土壤总质量的 0(CK)、 0.384%(S1)、 0.575%(S2)、 0.767%(S3)4个处理,室内培养。在培养0、60、120和180 d,取样测定土壤水分特征曲线(SWRC)数据,利用双指数土壤水分特征曲线模型(DE模型,Double-exponential water retention equation),分析氨化秸秆对土壤剩余孔隙、基质孔隙和结构孔隙的影响; 基于DE模型的微分函数,探究不同氨化秸秆处理对土壤孔隙分布的影响。【结果】不同处理的土壤水分特征曲线SWRC实测值和DE模型模拟值之间的均方根误差介于0.0036和0.0041 cm3/cm3之间,R2介于0.998和0.999之间,土壤含水量模拟值和实测值非常接近1 ∶1,表明DE模型可以准确反映添加氨化秸秆后土壤含水量随吸力的变化规律,较准确地估算土壤不同大小等级孔隙数量变化。培养120 d内,氨化秸秆对土壤剩余孔隙、基质孔隙和结构孔隙影响不显著; 培养180 d时,各处理土壤结构孔隙度表现出随着氨化秸秆添加量的增加而增加的趋势; 此时S3对土壤剩余孔隙影响不显著,显著减小了土壤的基质孔隙度(P0.05),极显著地增加了土壤的结构孔隙度(P 0.01)。在孔隙分布中,氨化秸秆促进了土壤已有孔隙向较大孔隙的发育,显著增加了土壤结构孔隙分布数量; 随着氨化秸秆添加量的增加,土壤结构孔隙的分布数量越大,且峰值出现的越早。氨化秸秆增加了土壤中有机质含量; 土壤结构孔隙和总孔隙均与有机质含量呈显著的正相关关系(P 0.05); 有机质可以黏结团聚土壤的矿物颗粒,有效地促进了土壤结构孔隙的发育; 氨化秸秆对土壤孔隙的影响随着时间的进行越来越明显。【结论】氨化秸秆增加了土壤中有机质含量,促进了土壤孔隙结构的发育,增加了土壤的结构孔隙度和总孔隙度,这对改良和培肥土壤、改善土壤耕性具有重要意义。
长期免耕和秸秆覆盖下黄土高原旱作土壤不同粒级复合体中酸解有机氮含量及分配比例变化
王克鹏, 张仁陟, 董博, 谢军红
2016, 22(3): 659-666. doi: 10.11674/zwyf.15412
摘要:
【目的】探明不同保护性耕作措施对黄土高原旱作土壤不同粒级复合体中有机氮含量与分配的影响,可对评价耕作措施的效果提供科学依据。【方法】基于黄土高原旱区14年的长期定位试验,采用Bremner法, 对传统耕作(T)、免耕(NT)、秸秆覆盖(TS)及免耕+秸秆覆盖(NTS)四种耕作措施条件下不同土壤粒级复合体中的有机氮含量和分配进行了研究。【结果】保护性耕作方式均增加了2~10 μm粒级土壤复合体的比例,增幅为20.0%~31.7%;降低了0~2 μm粒级土壤复合体在土壤中所占的比例,降幅为27.6%~31.0%。在所有耕作措施下,耕层土壤中不同粒级复合体所占的比例为10~50 μm>2~10 μm>0~2 μm>50~100 μm>100 μm。保护性耕作方式均明显提高了耕层0~2 μm粒级土壤复合体中氨基糖氮的含量,增幅在46.9%~107.1%,降低了单位质量0~2 μm粒级土壤复合体中的NH+4-N含量,降幅在14.8%~27.0%;明显提高了耕层单位质量2~10 μm粒级土壤复合体中酸解总氮、氨基酸氮和氨基糖氮的含量,增幅分别为8.2%~14.3%、16.2%~31.5%和154.9%~184.3%;降低了单位质量2~10 μm粒级土壤复合体中NH+ 4-N的含量,降幅为28.7%~46.6%。传统耕作(T)条件下,与各粒级土壤复合体相结合的有机氮量顺序为10~50 μm>0~2 μm>2~10 μm>50~100 μm>100 μm以上,而保护性耕作条件下,与各粒级土壤复合体相结合的有机氮量顺序为10~50 μm>2~10 μm>0~2 μm>50~100 μm>100 μm以上;与传统耕作相比,保护性耕作措施显著地增加了耕层土壤中酸解总氮、氨基酸氮、氨基糖氮的含量,增幅分别为6.6%~20.4%、89.0%~113.0%和11.9%~31.6%,降低了NH+4-N的含量。【结论】与传统耕作(T)处理相比,保护性耕作(NT、TS、NTS)措施明显提高了土壤2~10 μm粒级复合体的比例,降低了0~2 μm粒级复合体的比例;增加了耕层土壤中酸解氮总氮、氨基糖态氮和氨基酸态氮的含量,降低了NH+ 4-N的含量。土壤中以氨基酸态氮占优势地位,其它形态的有机氮无明显分布规律。
不同耕作方式对土壤有机碳、微生物量及酶活性的影响
陈娟, 马忠明, 刘莉莉, 吕晓东
2016, 22(3): 667-675. doi: 10.11674/zwyf.15246
摘要:
【目的】依托8年长期(2005~2012)固定道定位试验,研究不同耕作方式对土壤有机碳、土壤微生物量、土壤酶活性在0—90 cm土层的分布特征,为优化中国西北干旱区的耕作方式提供理论依据。【方法】试验包括固定道垄作(PRB)、固定道平作(PFT)与传统耕作(CT)三种耕作模式下的土壤有机碳土壤总有机碳(TOC)、颗粒有机碳(POC)、土壤微生物量碳(MBC)、土壤微生物量氮(MBN)、土壤微生物量磷(MBP)、蔗糖酶、过氧化氢酶、脲酶及小麦产量进行了测定和分析。【结果】在0—90 cm土层,不同耕作方式下的TOC、POC、MBC、MBN、MBP、蔗糖酶活性、脲酶活性均随着土层的增加呈下降趋势,过氧化氢酶活性呈先下降后增大的分布特征;在0—60 cm,固定道保护性耕作能够显著增加心土层作物生长带土壤有机碳储量,有机碳储量大小为PRBPFTCT;PRB、PFT较CT可以显著增加0—10 cm作物生长带TOC、POC、MBC、MBN、MBP含量、蔗糖酶、脲酶活性,其大小为PRBPFTCT;耕作方式对过氧化氢酶活性影响不显著;TOC、POC、MBC、MBN、MBP、蔗糖酶活性、脲酶活性、过氧化氢酶活性之间均达到了显著或极显著相关。【结论】PRB较PFT、CT能够提高耕作层(0—10 cm)土壤有机碳含量、土壤微生物量、土壤酶活性, 增加作物产量, 增大0—60 cm土层有机碳储量,耕作方式(PRB、PFT及CT)对10 cm以下土层土壤环境改善作用不明显。
不同施肥模式对设施秋冬茬芹菜生育期间土壤酶活性的影响
王文锋, 李春花, 黄绍文, 高伟, 唐继伟
2016, 22(3): 676-686. doi: 10.11674/zwyf.15223
摘要:
【目的】利用在天津的日光温室蔬菜不同施肥模式定位试验,研究了不同施肥模式对设施菜田土壤酶活性的影响,为设施蔬菜高效施肥和菜田土壤可持续利用提供依据。【方法】取样调查在第9茬蔬菜(秋冬茬芹菜)进行。定位试验设6个处理,在等氮磷钾条件下,分别为1)全部施用化肥氮(4/4CN),2)3/4化肥氮+1/4猪粪氮(3/4CN+1/4PN),3)2/4化肥氮+2/4猪粪氮(2/4CN+2/4PN),4)1/4化肥氮+3/4猪粪氮(1/4CN+3/4PN),5)2/4化肥氮+1/4猪粪氮+1/4秸秆氮(2/4CN+1/4PN+1/4SN),6)2/4化肥氮+2/4秸秆氮(2/4CN+2/4SN)。在芹菜基肥施用前和定植后30、60、90、110天,采取0—20 cm土壤样品,测定土壤α-葡萄苷酶、β-木糖苷酶、β-葡萄苷酶、β-纤维二糖苷酶、几丁质酶、磷酸酶和脲酶的活性,分析其与土壤微生物量碳氮及土壤可溶性有机碳氮含量之间的关系。【结果】芹菜生育期间不同施肥模式土壤α-葡萄苷酶、β-木糖苷酶、β-葡萄苷酶、β-纤维二糖苷酶、几丁质酶和磷酸酶的活性总体上先增后降,较高土壤酶活性均出现在芹菜定植后60~90 d; 土壤脲酶活性总体上呈逐渐升高的趋势。芹菜季有机无机肥料配施模式土壤α-葡萄苷酶、β-木糖苷酶、β-葡萄苷酶、β-纤维二糖苷酶、几丁质酶、磷酸酶和脲酶的活性较4/4CN模式平均分别增加22.9%~92.0%、20.1%~152.4%、23.1%~145.1%、28.7%~273.8%、9.2%~207.8%、13.7%~86.8%和6.5%~56.5%,其中以配施秸秆模式土壤酶活性相对较高,较4/4CN模式平均分别增加59.9%~92.0%、98.9%~152.4%、90.3%~145.1%、171.6%~273.8%、106.4%~207.8%、68.8%~86.8%和30.7%~56.5%。土壤酶活性与土壤微生物量碳氮、可溶性有机碳氮含量及芹菜产量之间总体上呈显著或极显著正相关关系。【结论】同等养分投入量下,设施菜田土壤酶活性表现为有机无机肥料配合显著高于单施化肥,又以配施秸秆效果更佳; 土壤酶活性与土壤微生物量碳氮、可溶性有机碳氮含量和蔬菜产量之间密切相关。说明有机无机肥配施,特别是配施一定的秸秆可有效提高土壤酶活性,维持较高的菜田土壤肥力,有利于设施蔬菜的可持续和高效生产。
阔叶林改种毛竹(Phyllostachys pubescens)后土壤固氮细菌 nifH 基因多样性的变化
沈秋兰, 何冬华, 徐秋芳, 程敏, 毛新伟, 李永春, 陈俊辉
2016, 22(3): 687-696. doi: 10.11674/zwyf.15019
摘要:
【目的】毛竹是喜氮植物,土壤氮素水平对毛竹生长至关重要。生物固氮是土壤氮素的重要来源,因此,探索阔叶林改种毛竹后土壤固氮细菌和土壤氮素的变化具有重要意义。【方法】选择立地条件相近的毛竹林(100多年前由阔叶林改种而来)和阔叶林,每种林地在东北坡向位置随机选择4个10 m×10 m标准样地,每个标准样地选取5个采样点,分层采集0—20 cm(表层)和20—40 cm(次表层)土壤样品,分析了土壤pH、有机碳、碱解氮、有效磷、速效钾和含水量等常规理化性质; 采用引物对AQER和PolF,以土壤总DNA为模板扩增了固氮细菌功能基因(nifH )片段,应用变性梯度凝胶电泳(DGGE)和实时荧光定量PCR(Real-time PCR),分析了固氮细菌群落结构、多样性以及丰度(nifH 基因拷贝数)变化; 通过基因克隆测序对土壤固氮细菌进行初步鉴定。【结果】阔叶林改种毛竹后土壤pH显著(P0.05)提高; 毛竹林土壤的含水量、碱解氮以及表层土壤的速效钾显著高于(P0.05)同层的阔叶林土壤,而有效磷则显著(P0.05)低于同层的阔叶林土壤。总体来说,阔叶林改种毛竹后土壤养分含量明显提高; 阔叶林土壤固氮细菌DGGE条带数以及多样性指数(Shannon-Wiener index)都高于毛竹林; 基于DGGE条带信息的聚类分析和主成分分析(PCA)结果表明,阔叶林和毛竹林区分为2个类群,而同一林分的不同土层之间差异较小; 实时荧光定量PCR结果显示,毛竹林土壤的固氮细菌 nifH 基因丰度显著(P0.05)高于阔叶林土壤; 通过克隆测序,14个阳性克隆分别属于2个不同的菌属,其中13个均为Bradyrhizobium,1个为Azohydromonas lata,条带序列与已知序列的相似度为93%~98%。【结论】阔叶林改种毛竹后土壤固氮细菌的种类减少,而功能基因丰度却明显增加; 土壤氮素水平明显提高,这可能是土壤固氮能力增强的结果。
竹叶及其生物质炭输入对板栗林土壤N2O通量的影响
肖永恒, 李永夫, 王战磊, 姜培坤, 周国模, 刘娟
2016, 22(3): 697-706. doi: 10.11674/zwyf.15006
摘要:
【目的】氧化亚氮(N2O)是温室气体的主要组成部分,其增温效应极强,陆地生态系统是N2O的主要排放源之一。人工林生态系统是陆地生态系统的重要组成部分,但目前关于经营措施对人工林生态系统土壤N2O通量的影响研究较少。本文研究了竹叶及其生物质炭输入对板栗林土壤N2O排放通量的影响,为调控亚热带人工林土壤N2O排放通量提供理论基础与科学依据。【方法】定位试验于2012年7月~2013年7月在浙江省临安市三口镇典型板栗林区进行,设对照、输入竹叶、输入生物质炭3个处理,利用静态箱-气相色谱法测定板栗林土壤N2O通量的动态变化以及土壤温度、土壤含水量、水溶性有机碳(WSOC)、水溶性有机氮(WSON)、微生物量碳(MBC)、微生物量氮(MBN)、NH+4-N和NO-3-N含量。【结果】不同处理条件下,板栗林土壤N2O排放通量均呈显著的季节性变化特征,最高值出现在7月,最低值出现在1月。与对照相比,竹叶处理的土壤N2O年平均通量和年累积排放量分别增加了17.2%和12.8%,而生物质炭处理的土壤N2O年平均通量和年累积排放量分别降低了27.4%和20.5%。竹叶处理的土壤WSON、MBN、NH+4-N及NO-3-N含量增加12.4%、19.1%、8.3%和13%,而生物质炭处理的NH+4-N和NO-3-N含量分别降低了14.1%和18%。在对照、竹叶以及生物质炭处理条件下,板栗林土壤N2O排放通量与土壤温度(表层5 cm处)和WSOC含量均有显著相关性(P 0.05),与土壤MBC含量均无显著相关性。竹叶处理土壤N2O通量与NH+4-N、NO-3-N及WSON含量均有显著相关性(P0.05)。【结论】在不同处理条件下,板栗林土壤N2O排放通量均呈现明显的季节性变化特征,表现为夏季高、 冬季低。输入竹叶可显著增加板栗林土壤N2O排放通量,而输入生物质炭N2O排放通量显著降低;输入竹叶和生物质炭可能是通过影响土壤碳库与氮库特征而影响土壤N2O的排放通量。
不同栽培方式菜田耕层土壤重金属状况
黄绍文, 唐继伟, 李春花
2016, 22(3): 707-718. doi: 10.11674/zwyf.14590
摘要:
【目的】评价不同栽培方式(温室、大棚和露地)菜田土壤重金属状况,为菜田土壤质量改善和蔬菜高效安全施肥提供一定的理论依据。【方法】针对我国北方3个区域(东北、黄淮海、西北地区)和南方4个区域(华中、西南、华东、华南地区)主要蔬菜种植区不同栽培方式的典型菜田耕层土壤展开调查,选择的主要菜区不同栽培方式的菜田均为远离城郊的未受到工业“三废”、汽车尾气等污染的农村菜田,取样时间是2013年作物收获后或蔬菜施肥前或生长后期,共采集503个土壤样品,对温室、大棚和露地三种栽培方式下土壤重金属状况进行了研究。【结果】1)采样区设施(温室和大棚)菜田土壤重金属Cu、Zn和Cd总量总体上均高于露地菜田土壤,较露地菜田土壤平均分别高12.2%、21.7%和30.4%。2)随着种菜年限的增加,菜田土壤重金属Cu、Zn和Cd总量呈显著增加的趋势。不同栽培方式菜田土壤中均可能存在几种重金属同时污染的复合污染现象,土壤Cu、Zn、Cd等之间的相关性均达到极显著水平。3)采样区不同栽培方式菜田土壤Cd的二级超标率在19.2%~22.3%之间,温室、大棚和露地菜田土壤Cd的单项污染指数平均分别为0.97、0.98和0.70;土壤Cu、Zn、Pb、Cr、As和Hg的二级超标率在0~14.6%之间,单项污染指数在0.06~0.52之间。【结论】设施菜田N、P2O5和K2O总量及有机肥用量均显著高于露地菜田,可能是造成设施菜田土壤中重金属Cu、Zn和Cd积累显著高于露地菜田的重要原因。采样区设施(温室和大棚)菜田土壤Cd总体上处于污染警戒级状态,露地菜田土壤总体上未受到Cd的污染;设施和露地菜田土壤Cu、Zn、Pb、Cr、As和Hg总体上均未构成对土壤的污染。
复合污染土壤中水稻根际元素特性及效应研究
邢轶兰, 杨俊兴, 郑国砥, 周小勇, 万小铭, 杨军, 徐汭祥, 邸利, 刘志彦, 陈桂珠, 曹柳, 卢一富
2016, 22(3): 719-728. doi: 10.11674/zwyf.15228
摘要:
【目的】以广东大宝山重金属复合污染农田为生长介质,通过研究水稻不同部位生长量、 金属含量、 对金属的富集系数,及其与根际、 非根际土金属含量、 形态变化的相关关系,探讨根际效应可能对水稻体内金属积累转运以及生物量的影响。【方法】选取了广东大宝山稻田重金属复合污染(As、 Pb、 Fe、 Cu、 Zn)土壤及当地常见的20个水稻品种进行根际袋试验,即将根际袋内的土视为根际土,根际袋外的土视为非根际土,将供试水稻品种种植于根际袋土壤中60天后收获,测定水稻各部位的生长量、 不同金属的含量,根际土和非根际土中各金属有效态的含量。【结果】Fe、 Cu、 Pb、 Zn、 As在根部的富集系数均大于其在茎叶的富集系数,各金属在茎叶和根部的富集能力排序分别为Zn Cu As ≈ Pb ≈ Fe和Fe Zn As Cu Pb。根际土和非根际土中各种金属有效态含量均为Fe Cu Pb Zn As。研究还发现,有效态Fe、 Cu和Zn浓度对整株干重的影响显著,作用强弱顺序为Cu Zn Fe,对水稻生长影响作用显著的三种有效态金属Fe、 Cu和Zn均为植物生长所必需的元素。供试土壤中有效态Cu浓度对水稻的生长所起的作用最强。根际土有效态Fe浓度对根系Fe的积累作用效果显著,有效态As浓度显著抑制了根系Fe的积累,且有效态As浓度的作用强于有效态Fe。【结论】根际土中有效态Fe对株高、 根干重、 茎叶干重和整株干重均起着抑制作用,有效态Cu对水稻生长起到了促进作用。根际土有效态As和非根际土有效态Zn对根部Fe的积累起到了抑制作用,根际土有效态Fe和非根际土有效态Cu则起到了促进作用。非根际土有效态Fe和有效态Zn对水稻根长的增加均起到了促进作用。
豌豆不同耐铝品种根尖细胞壁果胶及其甲基酯化度的差异
李学文, 李亚林, 杨锦, 吴礼树, 萧洪东, 冯英明, 刘家友, 喻敏
2016, 22(3): 729-735. doi: 10.11674/zwyf.14537
摘要:
【目的】研究豌豆不同品种耐铝性和根尖根段耐铝性与果胶及其甲基酯化间的关系,为进一步揭示植物耐铝机理以及耐铝性状的遗传改良提供依据。【方法】以豌豆品种Hyogo和Alaska为试验材料,采用Hoagland培养方式,测定了不同品种不同根段果胶含量、 果胶甲基酯化度和果胶甲酯酶活性,研究了其差异及原因。【结果】在15和30 μmol/L铝浓度胁迫条件下,豌豆品种Alaska根相对伸长率均显著高于品种Hyogo,同时有根尖0~5 mm和5~10 mm段有更少的胼胝质生成和累积,在30 μmol/L浓度下不同根段间均达到显著差异,同时品种Hyogo根尖0~2.5 mm和2.5~5.0 mm段铝含量均显著高于品种Alaska,说明品种Alaska和品种Hyogo间存在耐铝性差异,其中品种Alaska耐铝性高于品种Hyogo,即品种Hyogo为铝敏感品种,品种Alaska是耐铝品种。比较两者不同根段(0~2.5 mm、 2.5~5.0 mm和5.0~10.0 mm)的铝含量与果胶含量、 果胶甲基酯化度、 PME活性间的关系,发现耐铝品种不同根段中的铝含量均小于敏感品种,并且在0~2.5 mm和2.5~5.0 mm段间达到显著性差异; 根尖不同根段果胶糖醛酸含量大小依次为0~2.5>2.5~5.0>5.0~10.0 mm,耐铝品种Alaska根尖细胞壁果胶和未甲酯化果胶含量均显著低于Hyogo,并且0~2.5 mm根段差异最大。根尖不同根段果胶甲基酯化度从根尖向上逐渐降低,并且耐铝品种Alaska高于铝敏感品种Hyogo,其中0~2.5 mm段间的差异达到显著水平;在对两个品种果胶甲基酯化酶(PME)活性进一步分析发现,PME活性大小依次为0~2.5>2.5~5.0>5.0~10.0 mm,两品种0~2.5 mm和2.5~5.0 mm根段间均达到显著差异。【结论】铝敏感品种Hyogo在0~2.5 mm和2.5~5.0 mm根段具有较高 PME活性和较低果胶甲基酯化程度。豌豆根尖果胶含量和甲基酯化度尤其是0~2.5 mm根段是豌豆耐铝性差异的重要原因;Alaska根尖细胞壁的果胶含量低和果胶甲基酯化度高(尤其是0~2.5 mm段)是其耐铝的重要机制。
外源NO对铜胁迫下小白菜SBPase基因表达特性及其光合速率的影响
叶丽萍, 钟凤林, 林义章, 林琳琳
2016, 22(3): 736-743. doi: 10.11674/zwyf.14554
摘要:
【目的】本研究通过克隆小白菜光合暗反应中限制核酮糖-1, 5-二磷酸(RuBP)再生的关键酶景天庚酮糖-1,7-二磷酸酶(sedoheptulose-1, 7-bisphosphatase,SBPase)基因,分析铜胁迫及添加外源一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)缓解铜胁迫时该基因的表达情况,并将其与对应处理下小白菜净光合速率(Pn)的变化情况结合在一起进行分析,以期为全面了解外源NO缓解铜胁迫植物光合作用机理提供理论依据。【方法】以小白菜品种“上海青”3~4片真叶大的幼苗为材料,采用RT-PCR技术克隆小白菜SBPase基因,铜处理浓度为200 μmol/L,外源NO供体SNP浓度为300 μmol/L,同时设置相关的4个对照组排除其他可能因素的干扰,在添加处理液后的0、 4、 8、 12 d上午九点测定各处理小白菜相同节位叶片的净光合速率,并利用实时荧光定量PCR技术检测在对应的处理时间及对应节位小白菜叶片中SBPase基因的表达情况。试验环境条件为光照强度200 μmol/(m2·s),光周期12 h,温度25℃/18℃。【结果】 1)克隆得到小白菜SBPase基因(Genbank登录号:AHY18974.1),开放阅读框为1182 bp,编码393个氨基酸,蛋白质分子量为42.34kD,理论等电点为5.85。2)序列分析表明其含有氧化还原活性位点,包含一个具有59个氨基酸残基的叶绿体转移肽序列。小白菜SBPase基因推导的氨基酸序列与其他物种中已分离的SBPase编码的氨基酸序列具有很高的同源性。3)实时荧光定量PCR分析表明,SBPase基因在铜胁迫下的小白菜叶片中表达量下降,且随着胁迫时间的延长下降程度加剧;而在铜胁迫的基础上添加外源NO可以在一定程度上缓解铜胁迫引起的小白菜叶中SBPase基因表达量的下降。4)铜胁迫下小白菜叶片Pn显著下降,且随着胁迫时间的延长,Pn下降加剧,施加外源NO后Pn的下降得到一定程度的缓解,各处理下Pn的变化与SBPase基因表达量变化趋势一致。【结论】铜胁迫及在铜胁迫的基础上添加外源NO后小白菜叶片中SBPase基因表达量的变化,可能是影响对应条件下小白菜叶片的净光合速率变化的原因之一。
糖醇和氨基酸对小白菜钙营养及生长、 品质的影响
丁双双, 李燕婷, 袁亮, 赵秉强, 林治安, 杨相东, 李娟, 张建君
2016, 22(3): 744-751. doi: 10.11674/zwyf.15093
摘要:
【目的】小分子有机物在农业上的应用研究大多针对其促进作物生长、 改善品质等的营养效果,较少研究其对养分有效性及吸收利用的影响,对中微量元素吸收利用影响的研究更少。本研究选用糖醇和氨基酸为研究对象,研究了小分子有机物质对小白菜生长、 品质和养分吸收以及对钙有效性的影响。【方法】以小白菜为供试作物进行盆栽试验。试验以喷清水为对照,设置氨基酸(甘氨酸、 谷氨酸), 糖醇(甘露醇和木糖醇)和硝酸钙单独喷施,氨基酸(甘氨酸、 谷氨酸)和糖醇(甘露醇和木糖醇)分别与硝酸钙配合喷施,共计10个处理,每个处理6次重复,随机区组排列。试验中氨基酸喷施浓度为250 mg/L,糖醇喷施浓度为150 mg/L,硝酸钙喷施浓度为Ca2+ 130 mg/L。收获后测定植株生物量和维生素C、 可溶性糖、 硝酸盐和可溶性蛋白的含量,分析植株矿质元素氮、 磷、 钾和钙的吸收量。【结果】 1)叶面喷施糖醇和氨基酸明显促进了小白菜生长和养分吸收,并改善了其品质。与喷施清水(CK)相比,喷施糖醇和氨基酸可使小白菜生物量平均增加9.17%,维生素C、 可溶性糖和可溶性蛋白含量分别平均增加20.96%、 50.78%和30.66%,硝酸盐含量平均降低31.07%,氮、 磷、 钾吸收量分别平均增加12.43%、 15.24%和42.16%,钙吸收量增加显著,平均增加25.65%; 2)糖醇和氨基酸分别与硝酸钙混合施用可有效促进钙的吸收,提高硝酸钙在小白菜上的应用效果。与单独喷施硝酸钙相比,糖醇和氨基酸与硝酸钙混合喷施可使小白菜生物量平均增加17.44%,小白菜维生素C、 可溶性糖和可溶性蛋白含量分别平均增加14.23%、 45.27%、 33.43%,对氮、 磷、 钾养分吸收量分别平均提高38.25%、 16.13%、 25.11%,对钙养分的吸收量平均增加27.75%;与单独喷施小分子有机物(氨基酸和糖醇)相比,糖醇和氨基酸与硝酸钙混合喷施使小白菜生物量平均增加12.04%,对钙养分的吸收量平均增加17.60%。【结论】叶面喷施糖醇和氨基酸能有效增加小白菜生物量、 改善其品质并促进其对养分的吸收,糖醇和氨基酸分别与硝酸钙混合施用可有效促进钙的吸收,提高硝酸钙在小白菜上的应用效果。因此,小分子有机物糖醇和氨基酸可用作钙肥的有效助剂,用以促进作物对钙的吸收利用,提高钙养分的有效性和钙肥的应用效果。
脲醛氮肥不影响叶菜的甲醛残留量及食用安全
李昂, 黄岩, 樊小林
2016, 22(3): 752-758. doi: 10.11674/zwyf.15044
摘要:
【目的】研究脲醛氮肥(UF)对生菜、 上海青体内甲醛累积量、 甲醛含量的影响,评价其在叶菜上施用的安全性。【方法】采用3因素4水平完全设计分别进行第一次生菜及上海青盆栽试验。三因素为 50%尿素+50%脲醛[活性系数 (AI)=67%,UF1]、 50%尿素+50%脲醛(AI=57%,UF2)、 100%尿素(U); 施氮量设4个水平,分别是每千克土壤 N0、 100、 200、 300 mg,共 12 个处理,每个处理6个重复。采用4因素3水平完全设计进行第二次生菜盆栽试验,四个因素分别是AI分别为55%的脲醛(UF3)、 63%的脲醛(UF4)、 72%的脲醛(UF5)和100%尿素(U)(含 N 46%); 施氮量设3个水平,分别是每千克土壤 N 0、 200、 300 mg,共 12 个处理,每个处理6个重复。收获后,用乙酰丙酮法测定植株甲醛含量。【结果】无论施氮与否,生菜和上海青体内均能检测到甲醛。无氮对照在第一次生菜和上海青试验中的甲醛累积量分别为 0.21和0.35 mg/pot,在第二次生菜试验的生菜甲醛含量为 1.72 mg/kg。第一次生菜试验施 N 100 mg/kg土 时,U和 U+UF处理的生菜体内甲醛是无氮对照的 2.7~2.8 倍,但施氮处理间(U、 U+UF)无差异。在施 N 200、 300 mg/kg土时,U处理的生菜甲醛累积量明显大于U+UF处理,尿素处理甲醛累积量分别为 0.68、 0.56 mg/pot; 施 N 200 mg/kg土时,U处理的甲醛累积量比 UF1 + U和 UF2 + U 处理分别高出 26%、 33%,N 300 mg/kg土时的相应值是 30%、 24%。第二次生菜试验,两个施氮水平下,U和 UF5处理的甲醛含量最大; 施 N 200 mg/kg土时,UF3和UF4处理的生菜体内甲醛含量与无氮处理的无差异,当施氮量增加到300 mg/kg土时,活性指数为 55%的 UF3 与无氮处理的生菜甲醛含量无差异,活性指数为 63%的UF4的生菜甲醛含量甚至明显低于无氮处理。U和 UF5 处理的生菜甲醛含量范围为 4.97~5.36 mg/kg,UF3和 UF4处理的分别比 UF5处理的降低了68%和 70%,分别比U处理的的降低了69%和 71%。施氮量从 N 100 mg/kg土增加到 300 mg/kg土,均未影响叶菜体内的甲醛残留。【结论】与常规尿素相比,单独施用脲醛氮肥或尿素与脲醛氮肥混合施用,无论脲醛氮肥活性指数从 50%增加到 71%,还是氮肥用量从 100 增加到 300 mg/kg土,均不会增加叶菜体内的甲醛残留量,并且甲醛残留量处于安全范围内。
蚯蚓粪缓解草莓连作土壤障碍的作用
田给林, 张潞生
2016, 22(3): 759-767. doi: 10.11674/zwyf.15059
摘要:
【目的】土壤灭菌处理已成为草莓生产中土传病害综合管理的重要措施,但是土壤灭菌明显抑制了土壤微生物的活性,影响草莓植株的生长。有机肥中含有大量的生物活性物质,尤其是蚯蚓粪。本研究通过观测连作土壤灭菌后施用不同有机肥对草莓植株地上部和地下部的影响,为减缓草莓植株生长的连作障碍提供有机肥选择。【方法】采用温室盆栽草莓模拟试验,首先在去除土壤化感效应影响基础上设置土壤灭菌和正常土壤栽培两个处理,探讨土壤灭菌对草莓植株不同阶段地上部叶片及地下部根系生长影响,在此基础上以相同连作土壤进行另一个盆栽试验,设置不灭菌土壤加无机肥料(LW)、 加牛粪(LN)、 加蚯蚓粪(LQ)处理,灭菌土壤加无机肥料(LMW)、 加牛粪(LMN)、 加蚯蚓粪(LMQ)共6个处理。调查了不同处理开花前苗期草莓植株地上部叶片及地下部根系的生长状况。【结果】土壤灭菌处理较相应未灭菌处理显著抑制了草莓花前幼苗阶段植株地下部的生长(P<0.05),在果实成熟期、 盛果期及盛果末期植株生长均存在补长效应。土壤灭菌改变了草莓植株地上部和地下部正常的生长发育进程,植株不同发育阶段根冠比发生变化。无论连作土壤灭菌与否,施用无机肥料处理较施用有机肥处理显著抑制了根系生长(P<0.05)。在不灭菌土壤上,施用蚯蚓粪处理草莓植株根系总长、 根系总表面积、 根尖数及根叉数与施用牛粪处理差异不显著,但灭菌土壤上,施加蚯蚓粪与施加牛粪相比,显著增加了草莓植株根系总长、 根系表面积及根叉数(P<0.05)。【结论】蚯蚓粪与牛粪和无机肥料相比具有显著的生物活性。在草莓连作土壤灭菌后施用具有生物活性的蚯蚓粪,可以促进根系生长,缓解土壤灭菌对草莓植株生长发育的影响,是值得推荐的有效措施。
施硅对水稻白叶枯病抗性及叶片抗氧化酶活性的影响
刘红芳, 宋阿琳, 范分良, 李兆君, 梁永超
2016, 22(3): 768-775. doi: 10.11674/zwyf.15511
摘要:
【目的】水稻白叶枯病是一种细菌性枯萎病害,是限制水稻生产的重要生物因素之一。通过田间接种白叶枯病菌,研究施硅对水稻叶片中丙二醛含量及抗氧化系统酶活性的影响及其抗白叶枯病的机理,为安全有效的防治病害提供理论依据。【方法】以唐粳2号水稻品种为材料,2013年在河北省秦皇岛市进行田间试验,试验在两个施氮水平 [N 180 kg/hm2(正常供氮,N180), 450 kg/hm2(高量供氮,N450)]下设3个硅处理[不施硅(-Si),施硅酸钠(Si1, 以SiO2计,70 kg/hm2), 施硅钙肥(Si2, 以SiO2计,70 kg/hm2)],在水稻孕穗期采用剪叶法接种白叶枯病菌,研究硅对接种后30 d水稻病情指数和第1 d、 3 d、 5 d、 7 d和10 d水稻叶片中丙二醛(MDA)含量、 超氧化物歧化酶(SOD)活性、 过氧化氢酶(CAT)活性、 抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性的影响。【结果】接种白叶枯病菌后,正常供氮水平,施硅处理的病情指数比不施硅处理平均降低17.8%(P0.05); 高量供氮水平,施硅钙肥的病情指数比不施硅降低15.1%(P0.05),而施硅酸钠的病情指数差异不显著。接种白叶枯病菌后,施硅处理的水稻叶片MDA均低于不施硅处理,且在正常供氮水平第7 d和高量供氮水平第3 d、 第7 d差异达显著水平。接种白叶枯病菌后,正常供氮水平第1 d、 第7 d和高量供氮水平第1 d、 第5 d,施硅处理的水稻叶片中SOD活性均显著高于不施硅处理,且第1 d施硅钙肥的叶片SOD显著高于施硅酸钠处理; 接种白叶枯病菌后,施硅处理的水稻叶片中CAT活性均高于不施硅处理,但未达显著水平; 高量供氮水平第1 d、 第7 d和第10 d施硅处理的水稻叶片中APX活性均显著高于不施硅处理。【结论】施硅能提高感病水稻叶片中SOD、 CAT和APX的活性,降低水稻叶片中MDA含量,有效清除植物体内活性氧(ROS),从而增强了水稻抗白叶枯病的能力; 在高量供氮水平下,硅钙肥抵御白叶枯病效果好于硅酸钠。
不同施肥深度红地球葡萄对15N的吸收、分配与利用特性
汪新颖, 周志霞, 王玉莲, 吉艳芝, 尹兴, 马文奇, 张丽娟
2016, 22(3): 776-785. doi: 10.11674/zwyf.15086
摘要:
【目的】研究不同施肥深度葡萄对氮素吸收、 利用和分配的影响,为指导葡萄科学合理地施用氮肥提供依据。【方法】以河北葡萄主产区怀来地区15年生红地球葡萄为试材,通过不同深度(0 cm、 20 cm、 40 cm)春施15N-尿素,分析葡萄树体15N的吸收、 分配和利用规律。【结果】20 cm中层施肥红地球葡萄的产量最优,达22.77 t/hm2,果实Vc含量最高,达117.2 mg/kg,与表层(0 cm)施肥(产量16.22 t/hm2和Vc 103.8 mg/kg)和40 cm深层施肥(产量19.32 t/hm2和Vc 102.3 mg/kg)均存在显著差异;各生育期细根及其他各器官的Ndff 20 cm中层施肥均显著高于表层(0 cm)和深层(40 cm)施肥; 3个施肥深度,植株各器官在同一时期的15N分配率无显著差异,且整个生育期各器官15N分配率表现出相同的趋势,可见不同的施肥深度对 15N在各器官间的迁移和分配影响较小; 植株对15N-尿素的利用率随物候期的推移均呈升高的趋势,盛花期最低,且20 cm中层施肥葡萄树体对氮素的吸收能力最强,氮素利用率最高,四个时期分别为7.36%、 14.70%、 20.24%和24.54%,均大于表层撒施(7.05%、 10.74%、 12.70%和16.54%)和40 cm深层施肥(5.39%、 7.31%、 10.93%和13.62%);果实膨大期,整株15N利用率为后部中部前部,且地上部为叶果干枝,地下部为细根粗根主根,各施肥深度表现一致,且3个不同施肥深度,同一部位植株的果实、 叶、 枝、 干和根的15N利用率均以20 cm沟施最高,显著高于表施和40 cm沟施。【结论】20 cm中层施肥葡萄树体对氮素的吸收征调能力最强,各器官的氮素利用率最高,施肥深度对红地球葡萄树体氮素的吸收、 利用具有显著的影响,对树体氮素的分配影响较小,综合考虑,河北主产区红地球葡萄以20 cm施肥深度为最佳。
南果梨周年干物质与氮磷钾积累动态
刘秀春, 陈丽楠, 王炳华, 范业宏, 陈清
2016, 22(3): 786-793. doi: 10.11674/zwyf.15142
摘要:
【目的】明确南果梨干物质积累特征和氮磷钾养分周年动态积累规律,为南果梨优化施肥量和施肥时期提供依据。【方法】以12年生南果梨树为试材,采用田间采样和树体分解方法,分别于萌芽后10 d(萌芽期)、 30 d(花期)、 65 d(幼果膨大期)、 100 d(果实膨大或新稍停止生长期)、 130 d(果实着色前)、 155 d(果实采收期)、 185 d(采收后)、 210 d(落叶前)8个生育期,选干周和树高一致的3株树,将树体连根从土壤中挖出,分出果实、 叶片、 枝条、 主干、 主根、 侧根、 须根,各器官单独称重,并取200 g左右的鲜样按清水、 洗涤剂、 清水、 1%盐酸、 3次去离子水冲洗、 杀青、 烘干后,电磨粉碎过0.15 mm筛,测定样品中氮、 磷、 钾含量。【结果】1)南果梨周年生育期内,树体干物质当年净积累量为18.4 kg/plant,干物质累积速率出现两次累积高峰,分别是幼果膨大期(0.15 kg/d)和采收期(0.11 kg/d)。2)南果梨树体总氮周年积累量为154.0~301.0 g,新生器官为0~116.2 g,果实膨大期达到最高;多年生器官氮积累量为154.0~194.8 g,落叶前达到最高。3)南果梨树体总磷周年积累量为17.1~37.2 g,果实着色前最高。其中新生器官为13.7 g,果实采收期最高;多年生器官为17.1~24.9 g,果实转色期最高。4)南果梨树体总钾周年积累量为27.9~174 g。新生器官钾为97.3 g,采收期最高;多年生器官钾为27.6~76.6 g,落叶前最高。5)产量大约为17 t/hm2的12年生南果梨从萌芽到落叶前树体当年氮磷钾的单株净累积量分别为146.2、 20.1、 146.1 g,折合1000 kg果实经济产量需吸收氮(N)、 磷(P)、 钾(K)5.4、 0.7、 5.4 kg。【结论】南果梨周年干物质单株积累总量为41.4 kg,当年净积累量为19.7 kg。南果梨干物质积累主要集中在花期到果实膨大期和果实转色到落叶前,分别占47.3% 和47.5%。南果梨从萌芽到落叶前氮、 磷、 钾的单株净累积量分别为146.2、 20.1、 146.1 g,每1000 kg果实经济产量需吸收氮(N)、 磷(P)、 钾(K)5.4、 0.7、 5.4 kg。从开花到果实膨大期和从果实着色到采收后30天对氮吸收分别占总氮累积量的39.0%和49.0%,而磷、 钾的累积从萌芽到开花较快,到果实膨大期磷的累积达67.4%,钾的累积达65.1%,果实膨大期是干物质和氮磷钾积累的关键时期。
聚烯烃包膜控释肥膜层孔径测定方法研究
徐久凯, 李絮花, 杨相东, 李燕婷, 李娟, 张建君, 赵秉强
2016, 22(3): 794-801. doi: 10.11674/zwyf.15029
摘要:
【目的】物理包覆法制备的聚合物控释膜层结构直接决定了其养分的释放,控释膜层存在的微孔和裂缝是肥芯养分进出的最主要通道。因此,控释膜层结构特征是决定包膜肥料释放性能的关键因素。泡点法能够准确测定膜的有效孔径及其分布,是一种重要的膜层孔径测试方法。本研究根据包膜肥控释膜层的特点,研究适用于测定聚烯烃包膜控释肥膜层最大孔径的泡点法,并建立测定包膜肥料最大孔径的标准方法。【方法】以泡点法为基础,建立测定膜层最大孔径的装置,确定膜层最大孔径的位置,并利用扫描电镜对膜层的孔隙结构进行观察,确定其形貌结构特征;通过对浸润剂种类、 浸润时间、 浸润温度等测定因素的比较分析,确定适合测定膜层最大孔径的最佳条件;并以释放期分别为1、 3、 5、 6月的聚烯烃包膜肥料为研究对象,研究释放期与最大孔径之间的相关关系。【结果】 1)将4种肥料放入水中浸泡,随浸泡时间的增长,膜层表面有尿素结晶的白色点位的颗粒逐渐增多,浸泡10天,80%以上颗粒均能检测到泡点,其白色点位可被认为是肥芯养分的溶出通道,以颗粒的白色点位作为膜层最大孔径的测定位置;这与扫描电镜观察到的孔隙或孔洞的特征相吻合 ;2)通过对浸润条件研究,认为在25℃,以Q-16为浸润剂,浸润5 min能够使用自制的压泡法装置直接测定控释膜层最大孔径; 3)释放期为46、 105、 160、 198天的包膜肥料的膜层平均孔径分别为1.93、 0.58、 0.45和0.41 m,最大孔径随着释放期的缩短而增大,随着微分溶出率的增加而增大,最大孔径与释放性能存在密切联系。【结论】综上所述,采用塑料管端封装浸泡10天的膜层,以Q-16作为浸润剂,在室温下浸润5 min的条件下可以测定最大孔隙结构,泡点法可作为一种标准方法用于控释膜层最大孔径的测定,其测定的最大孔径与释放期存在相关关系,对包膜控释肥控释性能和养分释放机理的深入认识有重要作用。
专题综述
矿质养分和激素对根毛生长发育的影响及作用机制
张德健, 夏仁学, 曹秀
2016, 22(3): 802-810. doi: 10.11674/zwyf.14456
摘要:
【目的】植物矿质养分和水分的吸收利用赖于根系,根系中根毛的生长发育不仅扩大了根系吸收表面积,促进了矿质养分和水分的吸收还有助于植物根的固定以及与土壤微生物的互作。本文从矿质养分角度(氮、 磷、 钾、 钙、 铁)和激素角度(生长素、 乙烯、 茉莉酸、 独脚金内酯、 油菜素内酯)探讨影响根毛生长发育的因子及作用机理。【主要进展】氮对根毛生长发育的影响与茉莉酸和乙烯有关, 磷与生长素、 乙烯、 独脚金内酯互作调控根毛生长发育;生长素和乙烯以交互作用调控根毛生长发育,茉莉酸、 独角金内酯和油菜素甾醇对根毛生长发育的作用是部分依赖生长素或乙烯途径;植物体内生长素和乙烯等激素的平衡对根毛的生长发育起着重要作用。【建议和展望】基于以上分析,从蛋白激酶及其相关调控基因及转录因子等方面可深入探析矿质养分、 植物激素等对根毛和丛枝菌根生长发育的影响。
研究简报
松嫩平原西部膜下滴灌玉米基于叶龄指数的适宜追氮量研究
刘慧迪, 杨克军, 李佐同, 王玉凤, 张翼飞, 王智慧, 付健, 谷英楠, 杨系玲, 吴琼
2016, 22(3): 811-820. doi: 10.11674/zwyf.14564
摘要:
【目的】膜下滴灌玉米种植模式在松嫩平原西部大面积推广,研究该模式下不同叶龄追施不同氮肥量对玉米的干物质积累、 氮肥利用及产量形成的影响,可为建立该种植模式玉米施肥制度提供理论依据。【方法】 在底施N 60 kg/hm2、 P2O5 90 kg/hm2和K2O 120 kg/hm2的条件下,设置4个追施尿素态氮肥水平处理: 0(N0)、 40(N40)、 90(N90)和140(N140)kg/hm2,于叶龄指数为30%、 45%、 60%和75%时,随滴灌进行追施,以不追肥为对照(CK)。测定了不同处理玉米叶片光合效率、 干物质积累和运转以及产量,计算了氮肥的利用率。【结果】随着玉米生育进程,在一定施肥范围内(0~150 kg/hm2),玉米产量、 叶面积指数、 叶绿素含量、 干物质积累、 植株氮素积累、 氮肥利用率、 氮肥农学效率及氮收获指数均随施氮量的增加而增加,当氮肥超过一定数量时(200 kg/hm2),各指标增加不明显,甚至下降。在叶龄指数为45%时追施90 kg/hm2氮肥处理,叶面积指数及叶绿素含量分别为6.92和2.69 mg/g,籽粒产量为11957.89 kg/hm2,干物质积累量、 花后同化物输入籽粒量及花后同化物对籽粒的贡献率分别为423.76 g/plant、 14451.50 kg/hm2和85.86%;氮肥利用率、 氮肥农学利用率分别为69.10%和38.38 kg/kg,显著高于其他处理(P0.05)。【结论】在松嫩平原西部膜下滴灌种植模式下,在玉米叶龄指数为45%时追施90 kg/hm2氮肥,可显著提高光合利用率,改善玉米生育后期的氮素吸收和干物质积累并增加产量,提高玉米对氮肥的吸收利用效率。
不同耕作方式下缓释肥对夏玉米产量及氮素利用效率的影响
周宝元, 王新兵, 王志敏, 马玮, 赵明
2016, 22(3): 821-829. doi: 10.11674/zwyf.14526
摘要:
【目的】氮肥中氮素的合理释放是提高作物产量及氮素利用效率的重要措施之一,耕作方式也可显著影响氮肥施用效果。本文比较了浅旋、 免耕和深松三种耕作方式下缓释肥和常规施肥对夏玉米干物质积累、 叶面积指数及植株氮素积累的影响,为玉米缓/控释肥的合理应用和耕作方式的选择提供科学依据和技术支撑。【方法】试验于2013年至2014年在河南新乡进行。采用裂区设计,以耕作方式为主区,设浅旋(R)、 免耕(N)和条带深松(S)3种耕作方式; 肥料类型为副区,设不施氮(CK)、 缓释肥(SRF)和常规施肥(CCF)3个处理。【结果】相同耕作方式下,缓释肥处理的夏玉米产量及氮肥利用效率显著高于常规施肥; 相同肥料处理,其条带深松耕作的夏玉米产量及氮肥利用效率显著高于浅旋和免耕直播处理。各处理中,以条带深松下的缓释肥处理产量及氮肥利用效率最高,显著高于其他处理,其中两年产量平均增幅为13.4%~59.2%,氮肥农学利用效率(AEN)增幅为27.9%~72.7%,氮素表观利用率(REN)增长15.1~55.7个百分点。分析表明,干物质积累和氮素积累,尤其是花后干物质和氮素积累的增加是产量提高的主要原因。 在N、 R和S 三种耕作方式下,缓释肥处理的花后干物质积累量较常规施肥分别提高13.0%、 12.7%和18.7%; 花后氮素积累量分别提高14.4%、 16.8%和17.8%,其中条带深松耕作的增幅显著高于浅旋和免耕直播。条带深松下缓释肥处理花后干物质和氮素积累量显著高于其他处理。【结论】与传统耕作方式和施肥方式相比,条带深松耕作和缓释肥的施用均显著提高了夏玉米的产量及氮素利用效率,各处理中以条带深松耕作下缓释肥处理的夏玉米产量及氮素效率最高,因此,条带深松深施缓释肥可作为黄淮海区一项有效的合理耕作与施肥措施。
氮肥基施深度对夏玉米产量、 氮素利用及氮残留的影响
杨云马, 孙彦铭, 贾良良, 孟春香, 贾树龙
2016, 22(3): 830-837. doi: 10.11674/zwyf.14409
摘要:
【目的】研究华北平原区底施氮肥深度对夏玉米产量、 氮素吸收量、 氮肥利用率以及氮素在土壤中残留的影响,以期为夏玉米的氮肥施用提供依据。【方法】采用小区试验和15N示踪试验的方法。小区试验设对照(CK),常规垄侧施氮(T-side),垄内8 cm深(T-8)、 16 cm深(T-16)、 24 cm深(T-24)施氮和垄内3层施氮(T-all)6个处理,养分施用量为N 180 kg/hm2,P2O5 120 kg/hm2,K2O 150 kg/hm2。示踪试验采用原位原状土柱法,设3个处理: 15N尿素施在8 cm深,另两层16 cm、 24 cm施用普通尿素(N8); 15N尿素施在16 cm深,另两层8 cm、 24 cm施用普通尿素(N16); 15N尿素施在24 cm深,另两层8 cm、 16 cm施用普通尿素(N24); 养分用量与小区试验相同。【结果】大田试验结果表明,T-all处理的玉米产量最高,比T-24提高了8.45%,达显著水平; T-all、 T-8、 T-16处理的夏玉米产量均高于T-side,分别比T-side提高了6.65%、 3.29%和5.43%,所有施肥处理中以T-24的玉米产量最低。玉米各生育期的氮素吸收量也以T-24处理最低; 与T-side处理相比,T-all处理的玉米氮吸收量在吐丝以前偏低,收获时稍高。夏玉米带状施肥主要影响垄内(施肥部位)土壤碱解氮含量,对垄间(非施肥带)土壤碱解氮含量影响不大; 与T-16、 T-24深层施氮相比,T-side、 T-8浅层施氮处理显著提高了玉米生育前期垄内表层土壤的碱解氮含量。示踪试验结果表明,施于8 cm、 16 cm、 24 cm的氮素利用率分别为37.24%、 31.33%、 18.75%。玉米收获后0100 cm土层N24处理的氮素残留量显著高于N8和N16处理,并且N24处理的氮素残留主要分布在4080 cm土层。【结论】本区域夏玉米底施尿素的适宜深度为816 cm。
川中丘陵春玉米适宜钾肥用量研究
谭杰, 孔凡磊, 曾晖, 袁继超
2016, 22(3): 838-846. doi: 10.11674/zwyf.14475
摘要:
【目的】采用两年田间定位试验,探讨施钾量对川中丘陵春玉米产量、 钾素吸收和利用特性的影响规律,以期为川中丘陵高产春玉米的钾肥管理提供科学依据。【方法】以正红505为试验材料,在施N 225 kg/hm2、 P2O5 90 kg/hm2的基础上,设置5个施钾量(K2O)处理,分别为0、 45、 90、 135、 180 kg/hm2,每个处理3次重复,完全随机区组设计。在玉米大喇叭口期、 吐丝期、 灌浆期(吐丝后21天)和成熟期采集植株样品,测定干物质积累量和器官含钾量,并计算植株钾积累量、 钾素利用和转运,在玉米成熟期测定玉米产量。【结果】随施钾量的增加春玉米产量、 钾素农学利用率先升高后逐渐降低,钾生理效率、 钾素利用效率和钾素当季回收率随施钾量的增加呈降低趋势,钾素吸收效率、 钾肥偏生产力随施钾量的增加显著降低,增施钾肥对钾素收获指数影响不显著。通过二次曲线模拟,在施钾量为K2O 96.1 kg/hm2时玉米产量最高,达到最高产量时,每生产100 kg玉米籽粒需吸收K2O 1.55 kg。玉米植株对钾素的吸收主要在吐丝之前,其吸收量占全生育期总量的72.7%~88.9%,灌浆初期也仍有较大量的吸收积累; 籽粒中的钾素大部分来源于营养器官的转移,施用钾肥促进了钾素向籽粒的转运。【结论】本试验条件下,川中丘陵春玉米施K2O为90 kg/hm2左右时,可获得较高钾肥利用率,并获得高产。
不同缓/控释氮肥对基质栽培甜瓜生理特性与品质的影响
王晓巍, 蒯佳林, 郁继华, 刘晓静
2016, 22(3): 847-854. doi: 10.11674/zwyf.14505
摘要:
【目的】缓/控释氮肥的养分释放速率因介质而异,应根据作物种类、 栽培模式及土壤等环境条件合理选择缓释肥类型。本试验以异丁叉二脲(IBDU)、 硫包衣尿素(SCU)、 脲甲醛(UF)、 亚甲基脲(MU)、 树脂包膜尿素(ESN)5种不同缓/控释氮肥为试材,通过研究在等养分水平下对基质栽培甜瓜生理特性及品质的影响,筛选出适宜基质栽培的缓/控释氮肥,以期为西北地区非耕地甜瓜的高品质、 简约化栽培提供理论依据。【方法】采用基质盆栽(草炭 ∶蛭石 ∶珍珠岩=3 ∶1 ∶1,V ∶V)试验,设CK(不施氮肥)、 U(普通尿素)、 IBDU、 SCU、 UF、 MU和ESN 7个处理。幼苗长至2~3片真叶时,定植于高30 cm、 直径30 cm的盆中,在甜瓜营养生长旺盛期即开花期取功能叶片进行生理生化指标的测定。【结果】与普通尿素相比,5种缓/控释氮肥可不同程度地提高甜瓜开花期叶片的叶绿素含量、 净光合速率、 蒸腾速率、 氮含量和根系活力;缓/控释氮肥处理均能显著提高甜瓜单瓜重,有效改善甜瓜品质。效果表现为亚甲基脲(MU)异丁叉二脲(IBDU)脲甲醛(UF)树脂包膜(ESN)硫包衣尿素(SCU),化学型缓/控释氮肥(MU、 IBDU、 UF)好于物理型缓/控释氮肥(ESN、 SCU)。其中MU缓/控释氮肥处理的甜瓜叶片叶绿素a、 叶绿素b和叶绿素a+b含量分别较U处理增加了41.0%、 31.0%和38.3%,叶片光合速率和蒸腾速率提高了28.9%和95.5%,叶片全氮、 可溶性蛋白质、 硝态氮含量分别增加了23.7%、 24.3%、 269.7%,根系活力提高了37.5%,果实单瓜重、 中心可溶性固形物、 可溶性糖、 Vc含量分别提高了54.5%、 4.1%、 10.6%、 16.7%,硝酸盐含量降低了9.9%。【结论】缓/控释氮肥可提高基质栽培甜瓜叶片的叶绿素含量,改善光合作用,增强甜瓜根系吸收功能,促进氮素的吸收和同化,进而提高产量和品质。缓/控释氮肥处理的甜瓜产量和品质与叶绿素、 光合速率、 叶片全氮、 可溶性蛋白质、 硝态氮、 根系活力等生理指标有一定的相关性。
γ-聚谷氨酸对番茄穴盘育苗基质矿质养分供应及幼苗生长发育的影响
褚群, 董春娟, 尚庆茂
2016, 22(3): 855-862. doi: 10.11674/zwyf.14447
摘要:
【目的】研究聚谷氨酸不同加入量对基质理化性状和蔬菜生长的影响,可以为其在番茄穴盘育苗中的合理应用提供依据。【方法】以草炭、 蛭石、 珍珠岩(3 ∶1 ∶1,v/v)混合物料为育苗基质, 50孔塑料穴盘为育苗容器进行盆栽试验。基质适宜添加量试验: 播种前在基质中混入-聚谷氨酸 (-PGA) 0、 1、 3、 5、 10 kg/m3,调查了添加-聚谷氨酸后番茄穴盘育苗基质理化、 生物学性状及幼苗生长发育参数的动态变化。 顶部灌施适宜用量试验: 在播种后16 d,将-聚谷氨酸0、 1、 3、 5、 10 g/L -PGA溶入水溶性肥料溶液(20-20-20)进行顶部灌施,肥料氮(N)浓度为200 mg/L, 施用量为1 L/tray,测定了播种后36 d番茄幼苗生长发育参数。【结果】 1)基质添加-聚谷氨酸显著提高了基质初始持水孔隙度、 最大持水量、 铵态氮、 硝态氮、 速效磷、 速效钾、 交换性镁含量和EC值,降低了通气孔隙度和pH值,增强了番茄穴盘苗生长发育过程中基质速效氮、 速效磷、 速效钾和交换性镁供应能力,显著提高了番茄穴盘苗生长发育后期基质过氧化氢酶活性和中性磷酸酶活性; 这些有效作用随-PGA添加量的增加而显著增加,不同添加量处理间差异显著。2)基质添加-聚谷氨酸,随着添加量增加,番茄苗叶片叶绿素含量呈逐步增加趋势,根系活力峰值则出现在添加量3 kg/m3水平; 3)-聚谷氨酸无论基质添加或顶部灌施,对番茄穴盘苗茎叶都表现出促进生长的作用,对根系发育却表现出一定的抑制作用; 4)基质添加-聚谷氨酸对番茄穴盘苗生长发育的促进作用还表现出明显的延迟效应,在幼苗生长发育后期的效果显著优于前期。【结论】番茄穴盘育苗施用-聚谷氨酸能增强基质水分、 养分供应能力,促进番茄穴盘苗后期生长发育。
施钾水平对油茶养分积累和产油量的影响
张文元, 牛德奎, 郭晓敏, 李小梅, 胡冬南
2016, 22(3): 863-868. doi: 10.11674/zwyf.14439
摘要:
【目的】油茶是中国南方主要的食用油料树种,油茶林地普遍极度缺钾。本文研究施钾水平对油茶氮、 磷、 钾养分积累和产油量的影响及它们之间的关系,从养分的角度分析钾素水平对油茶单株产油量的作用机理,为合理制定油茶林地土壤培肥制度提供科学依据。【方法】以7年生油茶无性系作为供试油茶品种,在江西九江进行田间试验。试验设置了6个K2O用量: 0、 100、 200、 300、 400、 500 kg/hm2和一个不施肥对照(CK),每个处理重复3次。调查和比较了不同处理油茶叶片和果实中氮、 磷、 钾养分含量及单株产油量差异,并针对叶片和果实养分对产油量的作用进行了通径分析。【结果】 K2O年施入量为300 kg/hm2时可有效促进油茶叶片6月份的磷、 钾及10月份叶片和果实的氮、 磷、 钾的积累,提高鲜果含油率和单株果实产量,单株产油量可达到430 g,增施钾肥对叶片6月份氮含量和种仁含油率的影响不明显。果实中的氮、 磷、 钾养分和叶片10月份的氮、 磷与单株产油量显著相关; 果实中的氮和磷积累量对油茶单株产油量的直接作用相对较大,10月份叶片中的氮对产油量也有一定的直接的影响,各养分对产油量的贡献大小顺序为: 果实磷果实氮果实钾叶片氮叶片磷。【结论】施钾水平影响油茶叶片和果实的养分积累,并进一步影响鲜果产量和产油量,K2O年施入量为300 kg/hm2是较适宜的用量。通过合理施用钾肥提高油茶10月份叶片氮、 磷和果实氮、 磷、 钾含量是获得油茶高产的有效途径。