• ISSN 1008-505X
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2019年  25卷  第8期

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2019-08-ml目录
2019, 25(8): 1-5.
摘要:
长期不同施肥潮土活性有机氮库组分与酶活性对外源牛粪的响应
戚瑞敏, 温延臣, 赵秉强, 林治安, 李志杰, 李娟
2019, 25(8): 1265-1276. doi: 10.11674/zwyf.18516
摘要:
目的研究不同施肥制度下潮土中活性有机氮库及酶活性对新添加有机物料的响应机制,可深入理解不同施肥制度培肥土壤、提高土壤基础地力的机理。方法供试土壤采集于从1986年开始的长期定位试验处理,包括CK (不施肥)、OF (常量有机肥)、CF (常量化肥)、OCF (常量有机无机配施) 4个处理。通过室内恒温培养试验,研究添加等氮量牛粪后长期不同施肥潮土有机氮库组分 (微生物量氮、可溶性有机氮和颗粒有机氮) 含量及土壤酶 (α-葡萄糖苷酶、β-葡萄糖苷酶、β-木糖苷酶、纤维二糖水解酶、磷酸酶、过氧化物酶和酚氧化酶) 活性的变化特征。结果首先,无论添加牛粪与否,土壤全氮、可溶性有机氮和颗粒有机氮含量均随培养时间呈上升趋势或与初始时期差异不显著;添加牛粪的长期不施肥与施化肥处理土壤微生物量氮含量显著低于相同处理不添加牛粪的土壤微生物量氮含量。其次,培养结束后,添加牛粪增加了长期不同施肥潮土全氮、可溶性有机氮和颗粒有机氮含量,分别提高了5.43%~15.49%、5.83%~69.42%及9.75%~42.29%,却降低了土壤微生物量氮含量16.91%~62.10%。另外,施肥、添加牛粪及其交互作用对土壤酶活性具有显著影响 (P < 0.05);无论添加牛粪与否,不同施肥处理土壤氧化酶 (过氧化物酶和酚氧化酶) 活性显著低于不施肥处理,不同施肥处理的土壤水解酶活性却呈现不同的变化趋势。不添加牛粪情况下,长期施肥显著提高了除β-葡萄糖苷酶以外的土壤水解酶活性;其中与长期不施肥处理相比,长期施用化肥土壤β-木糖苷酶和β-纤维素酶分别提高了208.74%和180.75%。添加牛粪情况下长期施用有机肥土壤β-葡萄糖苷酶和β-纤维素酶比不施肥分别提高了201.40%和308.04%;冗余分析 (redundancy analysis,RDA) 显示,添加与不添加牛粪条件下土壤酶活性的关键环境驱动因子不同,在不添加牛粪时为可溶性有机氮,添加后其关键驱动因子为全氮和可溶性有机氮。结论不同施肥制度下土壤微生物量氮、可溶性有机氮、颗粒有机氮与土壤全氮之间呈显著正相关;室内好气培养条件下,添加牛粪显著提高了长期不同施肥潮土的全氮、可溶性有机氮、颗粒有机氮含量,却显著降低了土壤微生物量氮含量;不同施肥制度下土壤酶活性差异显著,牛粪的添加改变了影响长期不同施肥潮土酶活性的关键环境因子。
生物炭用量对土微生物量及碳源代谢活性的影响
周凤, 耿增超, 许晨阳, 刘莉丽, 张久成, 李倩倩, 陈树兰, 王咪, 王慧玲
2019, 25(8): 1277-1289. doi: 10.11674/zwyf.18276
摘要:
目的研究果树树干、枝条制成的生物炭添加4~5年后,其添加量对土微生物量及碳源代谢活性的影响,为生物炭改良土的合理应用提供数据支撑和理论依据。方法基于陕西关中土的长期田间试验,采用氯仿熏蒸—浸提法及Biolog-ECO检测法,研究了生物炭不同添加量 (0、20、40、60、80 t/hm2) 下冬小麦不同生育期土壤微生物量C、N、P、C/N的动态变化及土壤微生物的碳源代谢活性。结果当生物炭添加量为40~60 t/hm2时,显著提高了土壤微生物量碳;当生物炭添加量 ≥ 40 t/hm2时,显著提高了土壤微生物量C/N;添加生物炭对土壤微生物量N、P没有显著影响。当生物炭添加量为20 t/hm2时,显著增加了土壤微生物量碳的季节波动;当生物炭添加量为40~60 t/hm2时,显著增加了土壤微生物量C/N的季节波动;当生物炭添加量为20~60 t/hm2时,显著降低了土壤微生物量P的季节波动;添加生物炭对土壤微生物量N的季节波动没有显著影响。添加生物炭对土壤微生物碳源代谢活性没有显著影响,但高量生物炭的添加有降低土壤微生物整体代谢活性的趋势。当生物炭添加量为60 t/hm2时,显著降低了土壤丰富度指数,显著提高了均匀度指数;当生物炭添加量 ≥ 60 t/hm2时,显著降低了Shannon-Wiener指数、Simpson指数。添加生物炭对土壤微生物利用糖类、氨基酸类、多聚物类、多酚化合物类、多胺类碳源的利用率没有显著影响,但生物炭添加量为60 t/hm2时,土壤微生物显著降低了对羧酸类碳源的利用率;糖类、羧酸类、氨基酸类是土中微生物比较偏好、利用率较高的碳源。结论生物炭添加4~5年后,在第7季作物冬小麦生育期内,其不同添加量对土壤微生物量及微生物功能多样性的影响依然有显著的差异。生物炭添加量为40 t/hm2时,可以显著提高土壤微生物量碳和C/N,显著降低土壤微生物量磷的季节波动;生物炭添加量大于40 t/hm2时,土壤微生物的整体代谢活性,表征土壤微生物功能多样性的丰富度指数、Shannon-Wiener指数、Simpson指数,土壤微生物对糖类、氨基酸类、多胺类碳源的利用率均呈现降低趋势。因此,生物炭添加量必须控制在合理的范围内,避免对土壤产生不良影响。
不同有机物料对苏打盐化土有机碳和活性碳组分的影响
郭军玲, 金辉, 郭彩霞, 王永亮, 杨治平
2019, 25(8): 1290-1299. doi: 10.11674/zwyf.18448
摘要:
目的在大同盆地苏打盐化土上,研究不同有机物料对春玉米产量、土壤有机碳及活性碳组分的影响,明确土壤有机碳及活性碳组分与主要盐碱指标的相关关系,为苏打盐化土改良及有机物料资源化利用提供理论支撑。方法2016—2017年在山西省北部怀仁县开展田间定位试验,设对照 (CK)、风化煤、生物炭、牛粪和秸秆5个处理,各处理有机物料施用量按照每年9000 kg/hm2等有机碳投入量折算,收获时对春玉米进行测产。2017年春玉米收获后,采集土壤样品测定土壤有机碳总量 (SOC)和水溶性有机碳 (WSOC)、易氧化有机碳 (EOC) 、轻组有机碳 (LFOC) 含量,分析土壤活性碳组分占有机碳的比例、土壤有机碳及活性碳组分与盐碱指标之间的关系。结果与CK相比,生物炭和秸秆处理春玉米产量无明显差异,而风化煤和牛粪处理春玉米产量则分别显著提高30.2%和30.3%。添加有机物料促进了0—20 cm土层SOC累积,其中以风化煤和牛粪处理效果最佳,较CK分别提高47.6%和36.1%。在有机碳组分方面,风化煤和牛粪处理提高WSOC、EOC含量的效果显著高于生物炭、秸秆处理;风化煤、牛粪和秸秆处理的LFOC含量显著高于生物炭处理。四类有机物料处理的WSOC占总有机碳的比例差异不显著,牛粪处理的占比显著高于CK。EOC占总有机碳的比例以牛粪处理最高,风化煤次之,且二者均显著高于CK处理;LFOC占总有机碳的比例则表现为秸秆、牛粪 > 风化煤、生物炭 > CK。此外,添加有机物料能有效降低0—20 cm土层土壤pH、电导率 (EC) 和碱化度 (ESP),其中以风化煤和牛粪处理降幅最大。相关分析表明,土壤SOC与pH、EC和ESP呈显著负相关。结论通过有机物料改良效果比较,发现牛粪和风化煤处理能促进苏打盐化土有机碳累积,提高可溶性、易氧化态及轻组有机碳组分在总有机碳中的占比,降低土壤pH、EC和ESP,明显提高春玉米产量。因此,风化煤和牛粪是山西北部苏打盐化土良好的改良剂。
长期单施不同量化肥和有机肥后盐化潮土pH和EC的变化
唐继伟, 李娟, 车升国, 徐久凯, 田昌玉, 林治安, 赵秉强
2019, 25(8): 1300-1307. doi: 10.11674/zwyf.18512
摘要:
目的研究长期单施不同量有机肥和化肥对华北平原盐化潮土区土壤pH和EC的影响,以期为本地区科学实施有机肥替代化肥提供数据支撑和理论依据。方法本研究以始于2006年的长期定位试验为研究平台,在冬小麦–夏玉米一年两熟种植制度下,有机肥和化肥处理均设置10个氮水平,N 0、60、120、180、240、300、360、420、500和600 kg/hm2,共计19个处理,监测了连续施用不同量化肥和有机肥10年共20季作物后潮土的EC和pH值。结果单施化肥N 60、120、180、240 kg/hm2的土壤EC分别为232、280、220和258 μS/cm,与不施肥处理CK的243 μS/cm差异不显著 (P > 0.05);化肥氮量为N 300、360、420、500和600 kg/hm2处理,土壤EC分别为320、403、513、516和570 μS/cm,显著高于CK和N 60~240 kg/hm2处理 (P < 0.05)。10年20季播种作物后,不施肥处理土壤pH基本在7.97上下波动,化肥处理N从60增加到600 kg/hm2,土壤pH分别为7.96、7.89、7.88、7.85、7.83、7.72、7.53、7.51和7.42,随着肥料用量的增加呈显著降低趋势 (P < 0.05)。肥料类型对黄淮海地区盐化潮土土壤EC和pH存在显著影响。化肥氮量为N 60、120、180、240 kg/hm2处理与有机肥氮量N 60、120、180、240处理土壤EC和pH类似,分别相差为9.90、–15.9、26.4、1.76 μS/cm和 –0.04、0、0.03、0.02,差异均未达显著水平,但随着肥料投入量的增加,差距越来越明显,且与施肥量呈显著线性相关 (P < 0.05)。化肥N 300、360、420、500、600 kg/hm2处理比同量有机肥氮处理的土壤EC值分别高42.1、90.5、195、110、188 μS/cm,土壤pH分别低0.08、0.09、0.18、0.18、0.14个单位,差异达显著水平 (P < 0.05)。结论在华北盐化潮土上,化肥和有机肥氮投入量不超过240 kg/hm2范围内,连续施用10年20季作物后,均未发现对土壤EC值和pH有不利影响,施化肥和有机肥的土壤EC值和pH差异不显著。然而,氮投入量超过300 kg/hm2后,等养分化肥土壤EC值显著高于有机肥,pH显著低于有机肥。因此,要提高盐化潮土的养分投入,应控制化肥用量,依靠有机肥投入,维持土壤pH和土壤EC的稳定。
我国南方不同母质土壤pH剖面特征及酸化因素分析
赵凯丽, 王伯仁, 徐明岗, 蔡泽江, 石伟琦, 马海洋
2019, 25(8): 1308-1315. doi: 10.11674/zwyf.18143
摘要:
目的母质是影响土壤理化性质的主要因素之一,研究不同母质土壤pH的剖面特征及主要影响因素,为防治土壤酸化提供依据。方法选取湖南祁阳白茅草植被下七种母质 (第四纪红土、红砂岩、板页岩、花岗岩、石灰岩、紫色页岩、河流冲积物) 发育的土壤,测定不同层次 (0—20、20—40、40—60、60—80和80—100 cm) 土壤pH,通过比较表层 (0—20 cm) 与底层 (60—100 cm) pH的差异来表征表层土壤是否酸化及酸化程度;测定0—20 cm土层的酸碱缓冲容量、有机质含量、阳离子交换量、比表面积及颗粒组成,分析影响表层酸化的主要因素。结果石灰岩剖面土壤的pH (8.46~8.72) 最高,呈强碱性,其次为河流冲积物 (7.37~7.87)、紫色页岩土壤 (7.41~8.00),呈碱性;花岗岩、第四纪红土、红砂岩、板页岩四种母质发育的红壤呈酸性或强酸性,以花岗岩红壤pH (5.31~5.70) 较高,其次为第四纪红土 (4.62~4.97)、红砂岩红壤 (4.31~4.67),板页岩红壤pH (4.25~4.49) 最低。比较表层 (0—20 cm) 与底层 (60—100 cm) 土壤的pH,发现七种母质剖面土壤的表层均出现了pH降低,说明表层已出现酸化现象,酸化程度大小依次为:紫色页岩土壤 > 河流冲积物土壤、花岗岩红壤 > 第四纪红土、红砂岩红壤 > 石灰岩土壤、板页岩红壤。对表层土壤的比表面积、颗粒组成 (黏粒、粉粒、砂粒含量) 和pH、酸碱缓冲容量、阳离子交换量、有机质含量共八种理化因素进行逐步线性回归分析,由于多种因素的相互影响,七种母质土壤并未发现影响表层酸化的主要因素,但在四种母质 (第四纪红土、红砂岩、板页岩、花岗岩) 发育的酸性红壤中阳离子交换量是影响表层酸化的主要因素。结论土壤阳离子交换量与表层红壤酸化差值呈显著负相关,是影响第四纪红土、红砂岩、板页岩和花岗岩四种酸性红壤表层酸化的主要因素之一。
长期不同施肥对红壤性水稻土磷素及水稻磷营养的影响
吕真真, 刘秀梅, 侯红乾, 冀建华, 蓝贤瑾, 冯兆滨, 刘益仁
2019, 25(8): 1316-1324. doi: 10.11674/zwyf.18340
摘要:
目的合理的土壤磷素管理对作物生产和环境保护具有重要意义。南方双季稻田土壤磷素特征及磷素吸收信息相对缺乏,本文利用江西省稻田土壤质量演变定位监测试验为平台,系统分析长期不同施肥措施下土壤全磷、磷活化系数及水稻磷素吸收量的变化特征和全磷与磷盈亏的响应关系等,为指导磷肥合理施用提供重要科学依据。方法从1984年开始在江西省南昌市进行长期定位试验,设置8个处理,分别为不施肥对照 (CK),PK、NP、NK、NPK、70%化肥氮+30%有机肥氮 (70F + 30M)、50%化肥氮+50%有机肥氮 (50F + 50M)、30%化肥氮+70%有机肥氮 (30F + 70M)。早稻施用纯N、P2O5和K2O量分别为150、60和150 kg/hm2,晚稻分别为180、60和150 kg/hm2。早、晚稻施用的氮、磷、钾化肥均分别为尿素、过磷酸钙和氯化钾,有机肥分别为紫云英 (N、P2O5、K2O含量分别为0.30%、0.08%、0.23%) 和腐熟猪粪 (N、P2O5、K2O含量分别为0.45%、0.19%、0.60%)。除30F + 70M处理,其余处理均为等氮磷钾设计。于1984—2012年每年早、晚稻收获期采集秸秆和稻谷计产,并于晚稻收获后,测定土壤全磷和有效磷含量。分析土壤全磷、磷活化系数 (PAC) 及早、晚稻磷素吸收量随种植年限的变化规律,研究土壤全磷含量与磷累积盈亏的响应关系。结果经29年连续试验,NK处理土壤全磷含量以每年4.6 mg/kg的速度下降,而含磷化肥处理土壤全磷含量升高速率为3.3~19.4 mg/(kg·a)。有机无机配施处理 (70F + 30M、50F + 50M和30F + 70M) 升高速率平均为16.1 mg/(kg·a),是施NPK肥处理的4.89倍。施磷土壤全磷含量平均增至1.07 g/kg (2010—2012平均值),较初始值提高了1.18倍。不施磷肥处理土壤磷活化系数 (PCA) 由试验初始的4.24%下降至2.5%左右,施磷肥处理则均显著升高,其中有机无机配施处理平均升高至8.51%,平均年升高速率是施NPK处理的2.89倍。早、晚稻磷素吸收量,施磷肥 (PK、NP和NPK) 和化肥配施有机肥处理 (70F + 30M、50F + 50M和30F + 70M) 均显著高于CK,提高幅度分别为29.9%~124%和28.6%~103%,均衡施肥 (NPK、70F + 30M、50F + 50M和30F + 70M) 磷素吸收量显著高于不均衡施肥 (PK和NP) 处理,前者平均分别较后两者提高了38.7%和32.9%。早、晚稻产量与磷素吸收量呈极显著线性正相关关系,每吸收磷 (P) 1 kg,早稻和晚稻产量分别可提高115和106 kg/hm2。不施肥 (CK) 条件下,土壤全磷变化与累积磷盈亏间无显著相关关系,施NK肥处理土壤中每亏缺磷100 kg/hm2,土壤全磷含量降低6.0 mg/kg,施化学磷肥的3个处理,土壤中每盈余磷100 kg/hm2,平均提高9.3 mg/kg,而3个有机–无机配施处理,土壤中每盈余磷100 kg/hm2,平均增加63.3 mg/kg,是无机磷肥的6.78倍。结论无论是单施化学磷肥,还是有机无机配施均有效提高土壤全磷含量及磷活化系数,且在等磷量投入条件下,有机无机配施较单施化肥的效果更优。建议减少中国南部红壤性稻田土壤的总磷输入量和提高有机肥施用比例,以改善粮食生产和保护环境。
生物炭和AM真菌提高矿区土壤养分有效性的机理
悦飞雪, 李继伟, 王艳芳, 石兆勇, 刘领
2019, 25(8): 1325-1334. doi: 10.11674/zwyf.18511
摘要:
目的矿区土壤贫瘠、有效养分含量低,而生物炭和丛枝菌根 (arbuscular mycorrhizal, AM) 真菌能够改善土壤养分,提高植物对环境胁迫的抗性和养分的利用。因此探究生物炭和AM真菌对矿区土壤的改良效果,可为矿区污染土壤生态恢复和新型肥料的开发提供参考。方法温室盆栽试验的土壤采自河南省洛阳市新安县江春矿区,以玉米“弘单897”为试验材料。试验设计4个处理,分别为原状土壤对照 (CK)、添加生物炭 (B)、接种AM真菌 (M)、添加生物炭和接种AM真菌 (BM),每处理重复8次,完全随机区组设计,玉米于矿区土壤中培育2个月后收获,测定根系生长、生理特性和土壤养分含量。结果施用生物炭和接种AM真菌均能够促进玉米生长,提高玉米叶片的净光合速率 (Pn)、蒸腾速率 (Tr)、气孔导度 (Gs)、叶色值 (SPAD值) 和抗氧化酶活性,提高土壤养分含量。接种AM真菌对促进玉米生长、改善生理特性和磷吸收的效果优于生物炭,而生物炭提高土壤pH值和玉米对钾吸收的效果较好。生物炭和AM真菌联合处理玉米的总根长、根部和地上部干重分别较CK增加了84.22%、176.67%和45.84%,玉米叶片的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度分别较对照提高35.42%、56.44%和88.31%,叶色值比CK提高了22.77%,菌根侵染率较CK提高234.20%,菌丝密度可达到4.37 m/g,总球囊霉素和易提取球囊霉素分别达到4.32 g/kg和1.60 g/kg,有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量分别较对照提高24.23%、43.26%、98.63%和33.93%。结论生物炭和AM真菌单独或复合处理均能够促进玉米生长和提高土壤养分有效性,生物炭和AM真菌联合处理可促进玉米生长、改善生理特性、促进养分吸收、提高土壤养分效果,可作为退化土壤生态修复和农业生产安全的一项有效措施。
吉林省玉米施钾增产效应及区域差异
王寅, 高强, 李翠兰, 焉莉, 冯国忠, 王少杰, 刘振刚, 宋立新, 房杰
2019, 25(8): 1335-1344. doi: 10.11674/zwyf.18357
摘要:
目的本研究利用测土配方施肥项目田间试验的大样本数据,分析吉林省玉米施钾增产效应在生态区及县域尺度上的差异,为促进玉米高产稳产和钾肥资源高效利用提供参考。方法基于2005—2013年吉林省玉米“3414”田间试验中推荐施钾 (N2P2K2) 和不施钾 (N2P2K0) 处理,分析生态区及县域尺度上玉米施钾的产量反应、农学利用率和肥料贡献率,建立玉米施钾产量、钾肥贡献率与基础产量之间的关系,从而评估吉林省玉米施钾的增产效应及区域差异。结果不施钾条件下,吉林东部湿润山区、中部半湿润平原区和西部半干旱平原区玉米的基础产量平均分别为8.44 t/hm2 (3.29~14.5 t/hm2)、9.45 t/hm2 (3.77~15.3 t/hm2) 和8.11 t/hm2 (3.89~12.84 t/hm2)。施用钾肥显著提高三大区域玉米产量,东、中、西部平均分别增产1.31 t/hm2 (18.1%)、1.06 t/hm2 (12.2%) 和1.30 t/hm2 (17.4%)。推荐施钾条件下,东、中、西部玉米施钾的平均农学利用率分别为19.7、14.6和20.2 kg/kg,平均肥料贡献率分别为13.9%、10.2%和13.6%。统计分析显示,三大区域之间玉米施钾的增产量无显著差异,东部增幅显著高于中部,农学利用率和肥料贡献率东部也显著高于中、西部。回归分析发现,各区域玉米的施钾产量均与基础产量呈极显著正相关关系,符合线性模型,东部为y = 0.769 x + 3261 (R2 = 0.616**),中部为y = 0.883 x + 2158 (R2 = 0.757**),西部为y = 0.873 x + 2328 (R2 = 0.637**);而钾肥贡献率均与基础产量呈极显著负相关关系,符合对数模型,东部为y = –28.4 ln(x) + 270.1 (R2 = 0.348**),中部为y = –15.9 ln(x) + 156.1 (R2 = 0.172**),西部为y = –16.3 ln(x) + 160.6 (R2 = 0.123**)。随土壤基础供钾能力的提高,东部玉米施钾产量的增幅和钾肥贡献率的降幅明显高于中、西部。结论吉林省玉米的钾肥管理应根据区域土壤钾素状况、自然气候条件和钾肥效应进行合理配置,现阶段应适当增加东部湿润山区玉米生产的钾肥资源配置,提高土壤供钾能力,促进玉米高产稳产。
内蒙古马铃薯主产区基础地力及增产潜力研究
王迎男, 高娃, 郜翻身, 朴明姬, 樊明寿, 贾立国, 柳昱, 郑海春
2019, 25(8): 1345-1353. doi: 10.11674/zwyf.18197
摘要:
目的内蒙古是我国马铃薯主产省份之一,探究内蒙古马铃薯主产区基础地力状况,评价基础地力和施肥对马铃薯产量的关系,为指导不同生态区及土壤肥力下的马铃薯科学施肥提供理论依据。方法收集2006—2015年在内蒙古4个马铃薯主产区开展的1118个试验点无肥区 (CK) 和施氮磷钾肥 (NPK) 处理的马铃薯产量数据。以无肥区马铃薯产量来评价土壤的基础地力,计算基础地力对产量的贡献率。采用边界线拟合方法预测马铃薯最大潜在产量,计算其可获得的产量差,进而明确基础地力对主产区马铃薯产量及产量差的影响。采用稳定性指数和可持续性指数,评估基础地力对马铃薯产量稳定性和可持续性的影响。结果内蒙古阴山南麓区、阴山北麓区、燕山丘陵区、大兴安岭北麓区马铃薯基础地力产量分别为13.10、14.67、15.71和16.45 t/hm2;氮磷钾推荐施肥产量依次在20.90、23.17、25.34、26.54 t/hm2;平均基础地力贡献率分别为57.6%、62.7%、63.9%和66.2%。随着土壤基础地力的提升,土壤基础地力对产量的贡献率逐渐增大。马铃薯施肥产量与土壤基础地力呈显著正相关,阴山南麓区、阴山北麓区、燕山丘陵区、大兴安岭北麓区马铃薯施肥产量与土壤基础地力直线拟合决定系数分别为0.769、0.876、0.770和0.790 (P < 0.0001)。随着土壤基础地力的提升,马铃薯施肥产量与预测的最高施肥产量的差值变小,施肥产量的稳定性指数下降,可持续性指数增大。结论内蒙古马铃薯各主产区的土壤基础地力产量、施肥产量及地力贡献率存在差异,其中,燕山丘陵区、大兴安岭北麓区的马铃薯基础地力产量、施肥产量及地力贡献率指标均显著高于阴山南麓区。阴山南麓区、阴山北麓区、燕山丘陵区、大兴安岭北麓区施肥可获得的最高预测产量分别为53.68、62.87、65.39和69.65 t/hm2。土壤基础地力与马铃薯施用化肥的增产效果呈显著负相关,土壤基础地力的提高增大了产量的可持续性指数,有利于马铃薯的高产、稳产。随着土壤基础地力的提升,土壤对产量的贡献率增加,施肥可获得的产量潜力增大。
提高立体匀播冬小麦光合效能和产量的最佳追氮时期
赵凯男, 张保军, 王德梅, 陶志强, 王艳杰, 杨玉双, 常旭虹, 赵广才
2019, 25(8): 1354-1361. doi: 10.11674/zwyf.18356
摘要:
目的立体匀播技术作为一种新型的播种方式,与之相配套的氮肥运筹技术尚不成熟,在某种程度上制约了其增产潜力的发挥。研究合理的播种方式与氮肥运筹组合,可为实现良种良法配套提供科学依据。方法于2017—2018年在中国农业科学院作物科学研究所赵县试验农场,以两个中筋小麦品种衡观35和邯6172为试验材料,进行了三因素裂区田间试验。主区为立体匀播 (C1) 和常规条播 (C2) 两种播种方式。副区为4个氮肥追施时期:拔节始期 (T1)、拔节后10天 (T2)、拔节后20天 (T3)、开花期 (T4),追氮量均为120 kg/hm2。副副区为两个小麦品种。开花期及花后每7天用SPAD-502Plus型叶绿素仪测定旗叶SPAD值,共测5次,测定部位为顶部、中部、基部各一次,取平均值。于小麦开花当天开始,用LI-6400XT便携式光合仪测定旗叶的相关光合参数,共测5次。于成熟期考察小麦株高、穗粒数、千粒重、穗长,实收测产。结果两个小麦品种的单位面积穗数和籽粒产量均在立体匀播条件下T2处理达到最高,且在相同追氮时期下高于常规条播;而千粒重均在立体匀播条件下T4处理最高。同一播种方式下,衡观35拔节始期追氮植株株高达到最高值,邯6172于T2处理追氮达到最高值;而两个小麦品种的穗长和小穗数达到最佳值的追氮时期因播种方式的不同存在一定的差异。在4个追氮时期下,立体匀播小麦的旗叶SPAD值、净光合速率均高于常规条播,其中在花后7 天和21天时T2、T3处理追氮旗叶净光合速率均显著高于T1处理追氮。两个小麦品种间的旗叶SPAD值在整个灌浆期间均表现为显著差异,而旗叶净光合速率主要表现在开花当天至花后7 天差异显著。与此同时,两个播种方式下小麦旗叶SPAD值和净光合速率均随着追氮时期的后移呈现逐渐增加的趋势。结论在立体匀播条件下拔节后10 天追施氮肥有利于植株单株营养均衡,促进根系发达,易建成优势蘖群体,有利于单位面积穗数的提高和最终产量的增加。
不同干湿交替灌溉与氮肥形态耦合下水稻根系生长及功能差异
陆大克, 段骅, 王维维, 刘明爽, 魏艳秋, 徐国伟
2019, 25(8): 1362-1372. doi: 10.11674/zwyf.18352
摘要:
目的适宜的灌溉方式及氮肥管理是水稻高产高效的有效途径,大多数研究集中于地上部分及产量品质的形成,而对于根系形态生理及其与产量之间的关系研究还不够深入。本文探讨了干湿交替灌溉方式与氮肥形态耦合对水稻根系形态、生理及代谢的影响,探索干湿交替灌溉与氮肥形态耦合机理,为水稻高产及根系生理提供理论依据。方法试验于2016和2017年在河南科技大学试验农场进行,以徐稻3号为材料,供试土壤土质为黏壤土,采用灌水方式和氮肥形态二因素随机试验,设置CK [浅水层灌溉 (0 kPa)]、WMD[轻度干湿交替灌溉 (–20 kPa)]和WSD[重度干湿交替灌溉 (– 40 kPa)] 3种灌溉方式。氮肥供应设置铵态氮∶硝态氮三个混合比例处理:100∶0、50∶50 (即1∶1)、0∶100,由硫酸铵、硝酸铵和硝酸钠提供氮源。在分蘖盛期、穗分化始期、抽穗期和成熟期采样,以水稻茎基部为中心,挖取20 cm (长) × 20 cm (宽) × 30 cm (深) 的土块测定干湿交替灌溉和氮肥形态处理的水稻根长、直径、表面积、体积、根尖数等根系形态指标、根系氧化力,采集根系伤流液分析其中氨基酸、蛋白质、可溶性糖含量以及在成熟期测定产量和产量构成。结果灌溉方式与氮肥形态之间存在显著的互作关系。WMD与铵硝1∶1耦合后水稻产量最高,达到1015.8 g/m2,为本试验的最佳互作组合模式。WMD下,铵硝1∶1处理主要生育时期的根长显著增加了10.6%~17.0%,平均根直径增加了3.98%~25.25%,根体积增加了5.27%~26.40%,根表面积增加了6.27%~25.19%,提高了根尖数、根系伤流液中氨基酸、蛋白质、可溶性糖的含量,促进了根系的碳氮代谢和对养分、水分的吸收。WSD降低单位面积穗数及每穗粒数,显著降低水稻产量,铵硝100∶0处理平均降低38.20%、铵硝1∶1平均降低29.94%、铵硝0∶100平均降低35.0%,减少了根系长度,降低根体积、根表面积、根尖数,抑制根系活力及伤流液中物质的合成,不利于根系功能的维持。不同水分条件下氮肥形态对根系的影响不一,CK下,100%NH4+处理根长及根系活力提高,而在WMD下,硝铵1∶1处理改善根系形态、提高根系活性,促进根系碳氮代谢,100%NO3处理不利于根系生长及根系功能的维持。水稻根长、根体积、根表面积、根尖数、根系活力与产量呈显著或极显著的正相关关系。施用100%NO3处理单位面积穗数下降,产量降低明显。结论轻度适宜的干湿交替灌溉配合施用一定比例的铵硝混合氮肥可以充分发挥水肥的耦合效应,促进强健根系形态的建成,提高根系的碳氮代谢及养分吸收利用,从而促进水稻的高产稳产。
烤烟根际土壤微生物对根系酚酸类物质的响应
刘艳霞, 李雨, 李想, 江小龙, 张恒, 石俊雄
2019, 25(8): 1373-1382. doi: 10.11674/zwyf.18280
摘要:
目的烟草连作导致化感物质累积,探索化感物质中主要的酚酸类物质对根际土壤微生物的影响,可为克服烟草连作障碍提供理论依据。方法采用盆栽试验方法,将前期分离、鉴定出的烟草根系分泌物中主要酚酸类物质苯甲酸和3-苯丙酸接种到土壤中,模拟烟草多年连作土壤。试验设4个处理:对照 (T0),向土壤中加入等量灭菌去离子水;添加苯甲酸3 μg/kg土 (T1);3-苯丙酸8 μg/kg土 (T2);同时添加苯甲酸3 μg/kg土和3-苯丙酸8 μg/kg土 (T3),每处理5次重复。以MiSeq测序平台对根际土壤微生物进行高通量测序,探索其对根际土壤微生物的影响,同时采用荧光定量PCR法检测土壤中的茄科劳尔氏菌、短短芽孢杆菌、固氮菌、无机磷细菌、硅酸盐细菌等功能微生物及细菌和真菌的数量变化。结果T1、T2处理土壤细菌OTUs(Operational Taxonomic Units) 数目分别比对照T0降低了21.5%和17.0%,T3处理OTU数量低于T1 和T2处理;T2处理土壤中优势微生物种群增多,结构平衡性降低,门上分类构成和微生物群落构成显著不同于对照。主成分分析与聚类分析显示,T2或T3处理土壤微生物聚类关系较近,都与T0处理较远;T3处理土壤中病原菌数量显著提高,拮抗菌、固氮菌、无机磷细菌、硅酸盐细菌、细菌和真菌数量显著减少,且减少幅度大于T1、T2处理。结论根系分泌物中主要酚酸类物质苯甲酸和3-苯丙酸均能明显改变根际土壤微生物区系,降低土壤微生群落多样性,显著增加有害微生物数量的同时大大降低有益微生物数量。两种酚类同时存在的危害效果远大于单一酚类。
小麦蚕豆间作及氮肥调控对蚕豆赤斑病和锈病复合危害及产量损失的影响
马连坤, 董坤, 朱锦惠, 董艳
2019, 25(8): 1383-1392. doi: 10.11674/zwyf.18364
摘要:
目的研究不同施氮水平下蚕豆单作、小麦与蚕豆间作种植模式下蚕豆赤斑病和锈病复合危害及蚕豆产量损失的差异,量化赤斑病和锈病复合危害导致的产量损失,定量评估间作控病对产量优势的贡献。方法于2016年进行了田间试验,设置蚕豆单作和蚕豆小麦间作2种种植模式,防治病害和不防治病害2种处理,4个施氮水平 (N 0、45、90、135 kg/hm2,依次记为N0、N1、N2、N3)。调查蚕豆赤斑病和锈病复合危害程度的差异,测定蚕豆的百粒重和产量。结果施氮 (N1、N2、N3) 使单作蚕豆赤斑病和锈病病情进展曲线下面积 (AUDPC) 平均增加 33.9%和39.6%,使间作蚕豆平均增加 27.1%和69.3%,均以N3水平增加最高。所有施氮水平下,与单作相比,间作显著降低赤斑病AUDPC 49.1%~53.6%,降低锈病AUDPC 39.6%~56.8%。施氮 (N1、N2、N3) 加剧蚕豆赤斑病和锈病的危害,单作蚕豆百粒重损失28.1~32.4 g,间作损失16.3~16.8 g,单作籽粒产量损失1441~1770 kg/hm2,间作籽粒产量损失815~1263 kg/hm2,间作比单作平均减少百粒重46.8%和籽粒产量36.9%,减少效果表现为N3 > N2 > N1 > N0。蚕豆病害复合危害与籽粒产量的回归分析表明,赤斑病和锈病的AUDPC每增加一个单位可导致1.7 kg/hm2的蚕豆籽粒产量损失,赤斑病对蚕豆产量损失的影响大于锈病。结论施氮加重赤斑病和锈病的复合危害,加剧蚕豆产量损失。小麦与蚕豆间作能显著减轻赤斑病和锈病的复合危害程度,减少产量损失。合理施用氮肥能够充分发挥间作的控病增产效果,有利于间作的产量优势最大化。本试验条件下,兼顾间作的控制病害增产效果和间作产量优势其他效应,推荐蚕豆的适宜施氮量为45 kg/hm2
小肽螯合铁缓解樱桃萝卜苗期高温胁迫的生理机制
贾春花, 张林琳, 张民, 刘之广, 郑磊, 孙玲丽, 孙正
2019, 25(8): 1393-1400. doi: 10.11674/zwyf.18343
摘要:
目的樱桃萝卜 (Raphanus sativus L.var.radculus Pers.) 易受高温胁迫引起的活性氧爆发导致损伤,进而影响生长。小肽螯合铁是一种外源生物刺激素,可显著提高作物抗逆性。本文探讨了不同小肽螯合铁处理浓度对樱桃萝卜中与高温胁迫相关的生理活性成分的影响,为利用小肽螯合铁减少高温胁迫对作物生长的危害提供理论依据。方法以樱桃萝卜为试材进行浸种和灌根试验。试验设常温25℃不加生物刺激素的清水处理 (CK0);胁迫温度为30℃下不加生物刺激素的清水处理 (CK),浓度为66.7 mg/L的芸苔素内酯处理 (BHG)以及21.0、32.0、48.0 mg/L浓度的小肽螯合铁处理 (T-Fe-1、T-Fe-2、T-Fe-3) ,共6个处理。在樱桃萝卜生长28天后,采集植株样,称重,并测定内源激素含量和抗氧化及光合系统酶活性。结果高温胁迫下,与清水处理比较,小肽螯合铁浓度为21.0 mg/L时显著提高了樱桃萝卜的生长素 (IAA) 水平144.2%,显著提高整株生物量26.0%、根系长度35.8%;显著提高脯氨酸 (Pro) 含量229.9%;显著提高抗氧化系统中抗坏血酸过氧化物酶 (APX) 活性21.7%、谷胱甘肽还原酶 (GR) 活性11.7%,然而对超氧阴离子 (\begin{document}${{\rm{O}_{\small 2}^{\overline {\,\cdot\,}}}}$\end{document}) 活性、丙二醛 (MDA) 含量和净光合速率 (Pn) 影响不显著。高温胁迫条件下,与促生效果较好的66.7 mg/L芸苔素内酯处理比较,21.0 mg/L小肽螯合铁可显著提高IAA含量141%,提高Pro含量11.4%,并分别显著提高过氧化氢酶 (CAT)、APX和GR活性262.5%、44.7%和19.4%,从而显著降低\begin{document}${\rm{O}_{\small 2}^{\overline {\,\cdot\,}}}$\end{document}活性18.6%。高温胁迫条件下,32.0 mg/L小肽螯合铁较清水处理可显著提高Pro含量184%,分别提高超氧化物歧化酶 (SOD) 和GR活性 366%和19.8%,并分别降低过氧化氢 (H2O2)、\begin{document}${\rm{O}_{\small 2}^{\overline {\,\cdot\,}}}$\end{document}活性和MDA含量41.5%、24.2%和76.5%,但其整株生物量显著降低36.5%;而48.0 mg/L小肽螯合铁处理较清水处理可显著提高IAA、Pro含量26.1%和132.6%,SOD和GR活性分别显著提高633.4%和19.4%,显著降低H2O2\begin{document}${\rm{O}_{\small 2}^{\overline {\,\cdot\,}}}$\end{document}活性29.9%和26.2%,整株生物量无显著差异,促生效果不明显。结论本试验条件下,施用21.0 mg/L小肽螯合铁可显著提高樱桃萝卜内源激素和脯氨酸水平、抗氧化系统活性,从而显著缓解高温胁迫损伤,提高生物产量。超过该剂量施用小肽螯合铁有抑制作物生长的风险。
基于对瓦布贝母核苷类成分贡献率的锌硼钼最优配施浓度
陈雨, 张亚琴, 邓秋林, 杨正明, 雷飞益, 付羽萍, 刘震东, 陈兴福
2019, 25(8): 1401-1412. doi: 10.11674/zwyf.18223
摘要:
目的核苷类成分为贝母的主要活性物质,本研究分析了锌硼钼配施对瓦布贝母核苷类成分含量的影响,以优化瓦布贝母最佳微肥施用配方。方法以鳞茎大小为12 mm的四年生瓦布贝母为种源,在四川川贝母标准化生产基地进行田间小区试验。设置锌肥、硼肥、钼肥的三因素五水平二次正交旋转组合设计。在瓦布贝母现蕾期、初花期、盛花期、幼果期进行叶面喷施,喷施量分别为各微量元素总量的20%、30%、30%、20%。五年生瓦布贝母倒苗后采收鳞茎,测定了干鳞茎中10种核苷含量。采用最小二乘法、灰色关联度和DTOPSIS法计算每种或几种微量元素含量及对核苷含量的贡献率,提出优化施肥方案。结果根据贡献率分析表明,锌肥对尿嘧啶核苷、胸腺嘧啶和肌苷贡献率最大,硼肥对胞苷和鸟嘌呤核苷贡献率最大,钼肥对尿嘧啶和胸苷贡献率最大。单因素效应分析表明,锌肥和硼肥对胞苷有显著影响,钼肥对胸苷有显著影响。互作效应分析表明,锌–硼互作对尿嘧啶产生协同作用,对胸腺嘧啶、尿嘧啶核苷和胸苷产生拮抗作用;锌–钼互作对尿嘧啶、尿嘧啶核苷和肌苷产生协同作用;硼–钼互作对胞苷、胸苷、鸟嘌呤核苷和尿嘧啶核苷产生拮抗作用。灰色关联度和DTOPSIS法分析得出核苷含量综合最优处理。结论确定最优的施肥范围:锌肥为8.05~11.85 kg/hm2;硼肥为11.70~16.47 kg/hm2;钼肥为0.36~0.51 kg/hm2。通过灰色关联度和DTOPSIS法进行分析得出,当使用锌肥15.71 kg/hm2、硼肥5.53 kg/hm2、钼肥为0.65 kg/hm2时瓦布贝母10种核苷的含量综合最优。
基于电子鼻和分光测色仪技术的茶树叶片氮营养诊断
傅嘉敏, 耿琦, 王梦荷, 张丽霞, 黄晓琴, 韩晓阳
2019, 25(8): 1413-1421. doi: 10.11674/zwyf.18338
摘要:
目的利用电子鼻和分光测色仪建立一套快速检测茶树叶片氮含量的无损伤检测方法。方法供试样品为茶树顶芽向下第3~4片无损伤叶片。在预实验中优化了气体收集瓶体积、顶空预热温度和顶空时间等参数。采用电子鼻自带Winmuster软件将经过优化后的传感器响应特征值进行主成分分析 (principal component analysis,PCA)、线性判别法分析 (linear discriminant analysis,LDA) 和负荷加载分析 (loadings analysis,LA),筛选出灵敏性最好的传感器。同时用分光色差仪对茶树叶片色度值进行测定。样品的测量部位是叶肉区,每组20次重复。色度值主要包括L (表示黑白或者亮暗)、a (表示红绿)、b (表示黄蓝) 值。采用Origin 8.0软件对测色仪L、a、b值分别进行一元线性回归分析。利用SPSS 16.0软件采用LSD法进行单因素方差分析 (one-way Anova),并进行t检验。对分光测色仪中色差指标进行筛选,以获得相关系数最高的参数。采用凯氏定氮法测定茶叶总氮含量。正式试验第二步是以不同氮含量下的电子鼻和分光测色检测数据为基础,分别建立气味、颜色、气味结合颜色的3种氮含量预测模型,并进行比较分析。结果通过预备试验,建立了气体收集器体积为50 mL、顶空预热温度为30℃、顶空时间为30 min的电子鼻检测体系。正式试验第一步确定了以对氮氧化合物灵敏 (S2),对甲烷灵敏 (S6),对无机硫化物灵敏 (S7),对醇类、醛类、酮类物质灵敏 (S8),对有机硫化物灵敏 (S9) 的传感器为主要传感器。根据L、a、b表色系统,b值与叶片缺氮程度呈线性相关。正式试验第二步利用气味、颜色、气味结合颜色建立的3个氮含量预测模型都具有可行性,其中气味结合颜色建立的预测模型准确率最高,达到90%。结论用气味结合颜色的预测模型预测茶树叶片氮含量准确度较高,可在实际工作中进行运用。
简报
间作对分蘖洋葱与番茄根际土壤磷转化强度及磷细菌群落结构的影响
吴瑕, 杨凤军, 张文慧, 靳亚忠, 高凤, 吴凤芝
2019, 25(8): 1422-1433. doi: 10.11674/zwyf.18331
摘要:
目的间作分蘖洋葱能缓解番茄连作障碍,提高番茄养分吸收。本试验主要研究间作后分蘖洋葱和番茄根际土壤中磷细菌群落结构及活性的变化,以揭示该间作体系磷细菌改善作物磷营养的生物学机制。方法盆栽试验选用茄科连作8年的设施土壤,番茄品种为‘东农708’,分蘖洋葱品种为‘五常红旗社’。设番茄单作、分蘖洋葱单作、分蘖洋葱与番茄间作及无苗对照等4个处理。在定植23 d、30 d和37 d取样,测定植株干重及磷浓度。同时用抖根法取番茄和分蘖洋葱根际土,测定土壤中磷细菌数量及磷细菌的转化强度。采用PCR-DGGE方法测定磷细菌的群落结构。结果1) 间作后,番茄地上和地下干重增加,分蘖洋葱地上和地下干重减少,在37 d差异达到显著水平。2) 间作后,番茄根际土壤中无机磷和有机磷细菌的数量增加,在23 d和37 d差异达到显著水平;分蘖洋葱根际土壤中无机磷细菌数量在23 d时显著降低,有机磷细菌数量在间作37 d时显著升高。间作期间分蘖洋葱和番茄根际土壤中无机磷和有机磷细菌的数量均显著高于无苗对照。间作23 d时,番茄根际土壤中无机磷和有机磷细菌的转化强度均显著升高,分蘖洋葱根际土壤中无机磷和有机磷细菌的转化强度均显著降低;而间作37 d时,分蘖洋葱根际土壤中无机磷和有机磷细菌的转化强度均显著升高,且间作期间番茄和分蘖洋葱根际土壤中无机磷和有机磷细菌的转化强度均显著高于无苗对照。3) 间作37 d番茄和分蘖洋葱根际土壤pH显著升高,EC值显著降低,且各处理土壤pH均高于无苗对照,土壤EC值均低于无苗对照。间作30 d时番茄根际土壤中速效磷含量显著升高,间作37 d时显著低于单作。间作期间分蘖洋葱根际土壤速效磷含量变化不显著,番茄根际土壤速效磷含量均低于无苗对照,而分蘖洋葱均高于无苗对照。间作后番茄植株磷浓度和磷吸收量显著高于单作处理,分蘖洋葱植株磷浓度显著高于单作处理,而磷吸收量显著低于单作处理。4) 间作后番茄根际土壤中无机磷细菌的条带数、香农多样性指数和均匀度指数显著高于其单作处理,而间作分蘖洋葱显著低于其单作处理。间作后番茄根际土壤中有机磷细菌的条带数、香农多样性指数和均匀度指数前期显著高于单作番茄,后期显著低于单作。而间作分蘖洋葱与对应单作比较差异不显著。结论间作分蘖洋葱通过改变番茄根际土壤中磷细菌数量和群落结构,提高了磷细菌的转化强度,增加了番茄根际土壤中速效磷含量,促进植株磷浓度和磷吸收量增加,改善了番茄磷营养。
负压灌溉提高紫叶生菜的水分利用效率和根际微生物多样性
高翔, 张淑香, 龙怀玉
2019, 25(8): 1434-1440. doi: 10.11674/zwyf.18245
摘要:
目的针对目前设施农业中常用的灌溉方式容易造成土表水分蒸发和水肥流失,且不能按照作物所需自动供水供肥的现状,本研究探讨了负压灌溉提高紫叶生菜的产量和品质,以及水分利用效率和土壤微生物群落多样性的机理。方法在温室内进行盆栽试验,以紫叶生菜 (Lactuca sativa L.) 为试验材料,设置3个灌溉处理:常规灌溉、滴灌和负压灌溉。收获后,测定了紫叶生菜的产量,分析了品质 (维生素C、可溶性糖、花青素和硝酸盐含量),植株的养分 (氮、磷和钾) 浓度和吸收量,监测了土壤水分含量动态的变化,计算了水分消耗量和水分利用效率,分析了根际土壤微生物的多样性指数和细菌在门分类上的群落结构组成。结果负压灌溉下显著提高紫叶生菜的产量和品质,负压灌溉比常规和滴灌处理的产量分别显著提高了68.1%和29.0%,也提高了维生素C、可溶性糖和花青素的含量,减少了硝酸盐含量。与常规灌溉相比负压灌溉显著提高了紫叶生菜氮、磷、钾的浓度和含量,分别提高13.0%、14.4%、38.4%和90.2%、92.6%、135.5%。紫叶生菜在负压灌溉下耗水量最少,为9900 cm3,比常规和滴灌处理分别减少了23.8%和23.8%;负压下水分利用效率比常规和滴灌分别显著提高了122.2%和70.5%。同时负压灌溉处理下动态的土壤含水量处于10.3%~11.3%之间,变异范围低于常规和滴灌处理9.2%~11.6%。通过高通量测序紫叶生菜根际土壤微生物群落发现,负压灌溉处理下微生物多样性指数最高,表现为OTU、Chao1和Shannon指标的数值显著高于常规和滴灌处理,其数值分别为1808、2437和8.48,分别比常规灌溉处理显著提高了15.2%、15.7%和3.16%。同时也改变了细菌在门分类水平上组成的相对丰度,在负压灌溉处理下比常规和滴灌处理分别提高了放线菌门 (Actinobacteria),绿弯菌门 (Chloroflexi),疣微菌门 (Verrucomicrobia)和浮霉菌门 (Planctomycetes) 在细菌门分类上的相对丰度。结论本试验证明了负压灌溉系统通过土壤水肥平稳供应机制,实现了紫叶生菜高产优质且高效利用水分的目标。因此,负压灌溉系统相比常规和滴灌,显著提高了紫叶生菜的产量和品质、水分利用效率和根际微生物群落的多样性,为设施农业的可持续性发展提供科学依据。
草珊瑚植株表型对光照和氮素营养的响应
李盛婷, 杨城, 王冉, 黄万和, 王锋, 黄桂丹, 邱权, 李吉跃, 何茜
2019, 25(8): 1441-1450. doi: 10.11674/zwyf.18481
摘要:
目的草珊瑚 [Sarcandra glabra (Thunb.)Nakai] 是一种极具药用及观赏价值的多年生草本或亚灌木植物,氮素与光照强度均是植物生长发育过程中的关键性因素。本文研究了不同光照强度和氮素浓度下草珊瑚植株的形态特征、生物量积累及分配的变化,初步提出了草珊瑚人工栽培适宜的光氮组合。方法以1年生草珊瑚为试验材料,在华南农业大学跃进北实验大棚内 (N23°09′58.80″ 、E113°21′46.00″,海拔高度约为60 m) 进行了盆栽试验。设定自然光照的80%(L1)、60%(L2)、40%(L3) 三个强度水平,施N 0(N0)、83.3 mg/kg(N1)、167 mg/kg(N2)、250 mg/kg(N3) 四个水平。幼苗于2016 年3月移栽,12 月取样监测了苗木苗高、地径、生物量、根系特征和叶片特征等指标。结果草珊瑚形态指标中主根长、根尖数、苗高、地径、叶面积均在L2N2处理下达到最高,比叶面积在L2N1处理下达到最大。氮素水平一定时,根、茎、叶鲜重和干重均在L2光照水平下达到最大;光照强度一定时,其在N2水平下达到最大。生物量分配受氮素影响显著,受光照影响不显著,但光照和氮素有一定的交互作用。N0和N1水平的根系生物量占比和根冠比显著高于N2和N3水平;N2和N3水平的茎叶生物量占比及叶根生物量比均显著高于N0和N1水平;叶生物量占比在N2水平下显著高于其他氮水平,其在N2水平下,L2光照水平的叶生物量和叶根比达到最大;形态参数对光照强度和氮浓度变化的可塑性指标PI = 0.38、PI = 0.37;生物量积累对氮浓度变化的可塑性指标PI = 0.43,是光照强度对其影响的表型可塑性的1.65倍;生物量分配的表型可塑性参数PI = 0.19,是其对光照响应的3.80倍。结论草珊瑚有较好的氮浓度变化适应性,即当氮浓度在试验范围内变化较大时,草珊瑚仍能较好地适应性生长,对光照强度变化的可塑性较低,即当光照强度在试验范围内变化较大时,不利于草珊瑚的生长,对光照强度变化适应性低。在60%自然光+施氮167 mg/kg土组合处理下草珊瑚生长最佳,有利于提高草珊瑚产量。草珊瑚应对不同光氮环境的策略主要是通过调整根茎叶的形态特征来适应光照及氮素的变化,且主要通过调整根、茎、叶生物量的积累及分配来适应氮素的变化。