基于15N同位素示踪盐渍化农田向日葵氮素利用规律

为探明盐渍化农田不同施氮水平下向日葵氮素吸收利用规律,采用¹⁵N同位素示踪技术进行田间微区试验,以不施氮处理(N0)为对照,设计3种施氮水平(N1=150 kg/hm²、N2=225 kg/hm²、N3=300 kg/hm²),于向日葵成熟期测定植株和0—100 cm土层土壤¹⁵N同位素丰度及总氮含量,研究各处理肥料氮素的去向及其利用机制。结果表明:向日葵氮素吸收量随施氮量的增加而增加,成熟期作物氮素吸收量在N2水平较不施氮显著增加38.7%;土壤氮和肥料氮对作物当季氮素吸收的贡献比例为84.9%和15.1%。N2水平下,肥料氮的贡献比例较N1增加35.7%,土壤氮的贡献比例较N1降低4.3%。肥料氮残留量随土层深度增加而减少,土壤中47.4%的残留肥料氮主要集中在0—20 cm土层。不同施氮水平下肥料氮去向均表现为氮肥损失率>氮肥残留率>氮肥利用率,N2施氮水平下氮肥利用率较N1、N3显著提高22.7%和14.6%,土壤残留率较N1、N3减少8.5%和8.6%。综合考虑向日葵氮素吸收利用及土壤中氮素残留情况,225 kg/hm²施氮量下氮肥利用率为27.4%,氮肥残留率为32.3%,氮肥损失率为40.3%,是中度盐渍化农田较适宜的施氮量。     

土壤水湿状况和肥料碳氮比对稻田肥料氮素转化的影响

本文应用¹⁵N示踪法,测定并探讨了土壤中三种水分状况及四种不同C/N值肥料对肥料氮素转化的影响,试验结果表明:土壤水分和肥料C/N值均对水稻产量有较大的影响,相比之下,土壤水分的影响似更大.水稻对肥料氮的吸收利用率,淹水栽植高于旱植,氮素固定在旱地条件下作用加强,淹水并有一定渗漏的土壤上肥料氮的损失最大,示踪结果说明从土壤渗漏液中淋失的氮素80%以上为土壤固有氮素,相对而言肥料氮的损失较低.试验还表明肥料中碳氮值与肥料氮的吸收利用率之间呈负相关,与肥料残留率呈正相关.此外,本试验还测定了土壤水湿状况和肥料碳氮值在土壤氮素转化中的作用,讨论了当土壤氮素矿化和固定作用相等时,有机肥的碳氮临界值及其实用意义.     

不同施氮方式对嘎啦苹果碳氮利用和产量品质的影响

以15年生嘎啦苹果/平邑甜茶为试材,采用C、N双标记技术,研究果实发育期不同施氮方式(传统一次性施氮、分次施氮和渗灌施氮,分别用ON、TN和IN表示)对苹果植株碳氮营养吸收、利用、分配、损失及果实产量和品质的影响。结果表明:至果实成熟期,苹果各器官Ndff值均为INTNON,新生器官间(果实、叶片和1年生枝)差异显著。植株全氮量和~(15)N吸收量均以IN处理最大,ON处理最低。与ON处理相比,TN和IN处理~(15)N利用率分别提高了41.63%和68.60%,而~(15)N损失率分别降低了10.60%和18.63%。各处理不同土层~(15)N残留量差异显著,0—40 cm土层~(15)N残留量为INTNON,60—120 cm土层趋势相反。TN和IN处理果实和贮藏器官(多年生枝、中心干和粗根)的~(13)C分配率均显著高于ON处理,而营养器官(叶片和1年生枝)的~(13)C分配率则以ON处理最高,IN处理最低。同时,在IN处理下,苹果产量、硬度、可溶性糖和糖酸比等品质指标均达到最高水平。综上,渗灌施氮通过降低氮素损失,显著促进植株对氮素的吸收利用,并优化光合产物在各器官间分配,从而最有利于苹果产量和品质的提高。     

利用15N揭示滴灌区盐旱胁迫对土壤氮素分布与棉花生长的影响

为了探究盐旱胁迫对土壤中氮素分布和棉花生长的影响,通过测坑试验研究滴灌区不同盐分、干旱条件下土壤全氮、硝氮、氨氮的分布和棉花生长情况。试验设置3种盐分梯度的土壤（电导率,EC）：3,6,9 dS/m,分别用T1、T2、T3表示;3个灌水量：2 700,3 600,4 500 m³/hm²,分别用W1、W2、W3表示（4 500 m³/hm²为当地推荐灌水量）。结果表明：当土壤盐分梯度> 3 dS/m时土壤全氮累积量显著高于低盐土壤（P<0.05）,且土壤盐分对棉花花期生长影响较大。土壤的氨氮挥发量和土壤盐分梯度成正比。土壤硝态氮的淋失与灌水量呈正比,与正常灌水量的硝态氮淋失相比,水分胁迫对棉花产量的影响更为严重（P<0.01）。随土层深度的增加,土壤碱解氮以每20 cm土层8%的速度减少。各处理土壤¹⁵N残留率为11%~40%,随土壤盐度增加而增加,随灌水量增加而减少,与土壤全氮含量呈正比,与棉花产量呈反比。综上所述,T1W3处理更有利于棉花对氮肥的利用和产量的提高,推荐滴灌区棉花土壤盐度<3 dS/m,灌水量4 500 m³/hm²,可在花期适当提高施肥量以稳定产量。     

移栽叶龄对水稻氮素吸收利用及~(15)N-肥料去向影响

利用15N示踪技术研究了不同叶龄移栽对水稻产量、氮肥吸收利用及其氮素去向的差异。结果表明,随移栽叶龄推迟,水稻产量显著降低,籽粒与秸秆氮肥吸收量、肥料利用率及其残留量也降低,而氮素损失增加。水稻所吸收的氮素约2/3来源于土壤氮,1/3来源于当季肥料施的氮。肥料利用率为20.8%~25.7%,氮肥残留率为17.9%~32.2%,有42.1%~61.3%的肥料损失。无论哪种叶龄移栽条件下,肥料主要残留在0~20cm土层中。研究表明水稻早栽能增加产量、提高肥料利用率,减少肥料损失,降低氮素对环境的污染。     

腐植酸尿素对玉米产量及肥料氮去向的影响

【目的】研究腐植酸尿素对玉米干物质量、籽粒产量及肥料氮去向的影响,以期为传统尿素产品的提质增效及新型腐植酸尿素肥料的研制提供理论与实践依据。【方法】以玉米品种郑单958为供试作物,以自制的腐植酸尿素为供试肥料,运用15N同位素示踪技术,开展土柱栽培试验,设置不施氮肥对照 (CK)、普通尿素 (U) 和腐植酸尿素 (HAU) 3个处理,所有肥料均作为基肥一次性施入土柱0—30 cm土层。玉米成熟后,采集植株地上部样品进行考种,同时,分别测定玉米叶片、茎秆、苞叶、穗轴、籽粒的干物质量、氮素含量和15N丰度;分别采集0—15 cm、15—30 cm、30—50 cm、50—70 cm、70—90 cm土层的土壤样品,测定其氮素含量和15N丰度。【结果】各处理玉米植株地上部及各器官 (苞叶除外) 干物质量由低到高为CK < U < HAU,而玉米各器官的干物质量占该植株地上部干物质总量的比例在不同处理下的差异均未达到显著性水平;与U处理相比,HAU处理玉米地上部干物质量平均提高13.8%,籽粒产量提高14.2%;玉米籽粒产量构成的分析结果表明,不同处理玉米穗粒数差异显著 (P < 0.05),而百粒重却无显著差异。同时, HAU处理玉米对氮素和肥料氮的吸收量分别比U处理高0.989 g和0.072 g,提高了氮肥利用率4.8个百分点;各处理氮素和肥料氮在各器官的分配均表现为苞叶、穗轴 < 茎秆< 叶片 < 籽粒,籽粒总氮和肥料氮的吸收量分别占整个植株地上部总吸收量的65.7%～74.2%和58.6%～60.5%;从氮素来源分析,各器官所吸收的肥料氮仅占该器官氮素总吸收量的13.3%～30.9%。另外,不同施氮处理对土壤中肥料氮的总残留量影响不显著,但HAU处理肥料氮在施肥层 (0—15 cm) 的残留量显著高于U处理 (P < 0.05)。HAU处理肥料氮的损失率为34.9%,低于U处理5.1个百分点。【结论】供试条件下,施用腐植酸尿素能够增加玉米干物质量和籽粒产量,促进玉米对肥料氮的吸收,减少肥料氮向下层土壤的淋溶,有利于土壤残留氮的进一步吸收利用。     

土壤有机质含量对平邑甜茶生长及氮素吸收和损失的影响

以二年生平邑甜茶为试材,应用15 N示踪技术研究不同土壤有机质含量对植株生长及氮素吸收和损失状况。结果表明:株高、茎粗与鲜重均随土壤有机质含量的升高而显著增加,而且有机质含量越高,增幅越大。植株对15 N利用率随土壤有机质含量的升高而显著增加,高有机质含量处理分别是中和低有机质含量处理的1.48,2.28倍。随土壤有机质含量的增加,植株吸收总氮中来自肥料氮的比例逐渐降低,来自土壤氮的比例逐渐升高。随土壤有机质含量的升高,氮素土壤残留量显著增加,氮素损失量显著降低,高有机质含量处理氮素损失率仅为低有机质含量处理的74.27%。     

用13C脉冲标记方法研究施肥与地膜覆盖对玉米光合碳分配的影响

基于沈阳农业大学棕壤长期定位试验站不同施肥与地膜覆盖处理,采用原位¹³CO₂脉冲标记的方法示踪了¹³C在玉米-土壤系统中的转移与分配,探讨了施肥与地膜覆盖对玉米光合碳动态变化的影响。结果表明：玉米-土壤系统光合固定碳转移较快,且分配差异较大,其δ¹³C值在标记1 d表现为茎叶>根>根际土壤>土体,且同一施肥处理下传统栽培高于覆膜栽培。标记15 d玉米植株和根际土壤δ¹³C值降低,而土体δ¹³C值却略有升高。传统栽培不施肥处理对¹³C富集程度最大,其中茎叶和根δ¹³C值在标记1 d分别为1 568‰和598‰;标记15 d为178‰和147‰。玉米-土壤系统¹³C固定比例在标记1 d和15 d分别为64.01%和38.65%,且¹³C分配按茎叶、根、根际土壤、土体顺序依次降低。覆膜施有机肥处理显著提高了光合固定¹³C数量及¹³C在玉米和土壤中的分配比例,是促进¹³C同化与分配的主要方式。     

“小麦/玉米/大豆”套作体系中不同作物间的相互作用及氮素的转移、吸收

在根系分隔盆栽条件下,采用15N土壤稀释标记方法,研究了“小麦/玉米/大豆”三熟套作体系不同作物间的相互作用及氮素的转移、吸收利用特性。结果表明,“小麦/玉米/大豆”套作体系促进小麦对肥料氮和土壤氮的吸收,不分隔处理的生物产量、15N总吸收量和总回收率得到显著提高,土壤残留15N丰度及总氮含量明显降低;玉米表现出套作优势（Awc<0,NCRwc<0）,不分隔处理的籽粒产量、籽粒15N吸收量、15N总回收率、土壤残留15N丰度及总氮含量较分隔处理提高17.17%、24.52%、17.63%、13.9%和10.1%;大豆表现出套作劣势,不分隔处理的15N总吸收量、籽粒15N吸收量、15N总回收率和土壤残留15N丰度降低,土壤总氮含量提高6.06%。“小麦/玉米/大豆”套作体系存在氮素的双向转移,以玉米向小麦、大豆向玉米转移为主。     

萝卜适宜施氮量和氮肥基追比例研究

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。     

生物质炭改善果园土壤理化性状并促进苹果植株氮素吸收

【目的】 探究生物质炭对苹果植株生长、土壤理化特性和氮素利用的影响,为生产上苹果园合理应用生物质炭提供依据。 【方法】 以两年生红富士/平邑甜茶为试材,以400℃亚高温热解木材产生的生物质炭为供试肥料,采用15N同位素示踪技术进行了盆栽试验。设底施生物质炭0、15、30、45和60 g/kg,分别以CK、T1、T2、T3和T4表示。调查了苹果植株生长发育、土壤理化性质、根际微生物数量及氮素的吸收、利用和损失。 【结果】 添加生物质炭的所有处理植株株高、茎粗和总干重均显著高于CK;T2、T3和T4处理的根系活力均显著高于T1和CK处理,但三个处理间差异不显著;随着生物质炭用量的增加,土壤容重逐渐降低,T3和T4处理的土壤容重分别为1.22和1.20 g/cm3,两者间差异不显著,但均显著高于CK、T1和T2处理;T3和T4处理的土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾和根际土细菌、放线菌、真菌数量均显著高于其他处理,两者间差异不显著;与CK相比,添加生物质炭显著增加了植株对肥料15N的吸收,T4和T3处理植株15N利用率分别为15.18%和15.63%,均显著高于其他处理;土壤15N残留率以T4处理最高,为38.16%,T3次之,T1最低,为30.02%;氮素损失以T1处理最高,为58.54%,T4处理最低,为45.66%,且T4与T3处理间差异不显著。通过对植株生物量和氮素利用效率与生物质炭施用量进行拟合分析,两者出现最大值时的生物质炭施用量分别为64 g/kg和55 g/kg。 【结论】 施用生物质炭降低了土壤容重,提高了土壤碱解氮、有效磷和速效钾含量及根际土壤细菌、放线菌和真菌数量,促进了苹果植株根系和地上部的生长及对肥料氮的吸收,增加了土壤对氮的固定,减少了氮的损失,提高了氮肥利用率,本试验条件下适宜的生物质炭施用量为55～64 g/kg土。      

根系互作对苹果生长及15N-尿素吸收、利用和土壤残留的影响

在苹果/白三叶(M1)和苹果/黑麦草(M2)复合系统中,设置根系分隔(完全分隔N1、尼龙网分隔N2、不分隔N3),采用~(15) N同位素示踪技术,研究了根系互作对苹果生长及~(15) N吸收、利用,损失和土壤残留的影响。结果表明:苹果新梢旺长期,在M1中苹果各生长指标均为N3N2N1,在M2中趋势相反。与N1处理相比,M1中N2和N3处理苹果~(15) N利用率分别增加了11.91%和18.96%,M2中分别降低了5.76%和8.99%,苹果全氮量和~(15) N吸收量趋势相同。苹果根区土壤~(15) N丰度、总氮含量和~(15) N残留率均以N1处理最高,N3处理最低;苹果落叶期,两种复合体系中均以N3处理的苹果各生长指标最大,N1处理最低。在M1中N2和N3处理苹果根区土壤~(15) N丰度分别比N1处理增加了22.33%和34.15%,在M2中增幅分别为13.73%和21.44%,土壤总氮含量呈相同趋势。M1和M2中苹果全氮量、~(15) N吸收量和各器官Ndff值差异显著,均为N3N2N1。与N1处理相比,M1中N2和N3处理下苹果~(15) N利用率分别增加了19.11%和42.66%,而~(15) N损失率分别降低了13.55%和27.12%,在M2中趋势相同。苹果生长前期,黑麦草和苹果以负相竞争为主,白三叶对其促进效果亦不显著。而至苹果生长后期,两种牧草和苹果根系互作降低了苹果根区氮素损失,促进了苹果的氮素吸收利用和营养生长,且以间作白三叶效果最好。     

多种有机物料混施对苹果幼苗生长、氮素利用及土壤特性的影响

以"M9T337"苹果幼苗为试材,利用~(15)N同位素示踪技术,研究了等氮量投入下,不同有机物料单施及混施对苹果幼苗生长、~(15)N吸收利用及土壤特性的影响。试验设置CK(只施用化学肥料,不施有机物料)、S(秸秆)、B(生物炭)、F(牛粪)、SB(1/2秸秆+1/2生物炭)、SF(1/2秸秆+1/2牛粪)、FB(1/2牛粪+1/2生物炭)、SFB(1/3秸秆+1/3牛粪+1/3生物炭)8个处理。结果表明:施用有机物料可以促进苹果幼苗的生长,其中SFB处理植株鲜重、株高、茎粗、叶面积、根系活力达到最优,显著高于CK和单施有机物料的处理。添加有机物料能降低土壤容重、增加孔隙度、提高土壤含水量,其中施用生物炭的处理土壤容重降幅较大、孔隙度较高。处理期间,有机物料混合施用的处理土壤矿化氮含量、土壤酶活性及微生物数量均优于有机物料单独施用的处理。与CK和单施有机物料的处理相比,有机物料混合施用显著提高了苹果幼苗~(15)N利用率和土壤~(15)N残留率,降低了~(15)N损失率,其中3种有机物料混施效果最好。综合分析可知,有机物料能促进苹果幼苗生长,改良土壤性质,促进植株对~(15)N的吸收利用,其中牛粪、秸秆和生物炭混合施用的处理(SFB处理)效果最佳。研究结果以期为有机物料在苹果园土壤质量提升和化肥减施增效中的应用提供依据。     

施氮量对嘎啦幼苗~(15)N、~(13)C分配利用特性影响

【目的】采用15N、13C同位素示踪技术,通过对不同施氮量下嘎啦幼苗生长状况及氮、碳分配、利用特性等的研究,以期为苹果生产合理施肥提供依据。【方法】将2年生盆栽嘎啦幼苗进行低、中、高三个氮水平处理,同时进行15N标记。在新梢旺长初始期、新梢旺长期、新梢缓长期分别进行整株13C标记,72小时后,整株解析为叶、梢、根三部分,进行15N、13C测定。样品全氮用凯氏定氮法测定,15N丰度用ZHT-03质谱计测定。13C丰度用DELTA V Advantage同位素比率质谱仪测定。【结果】1)中、高氮水平的施肥处理可在不同程度上提高整株及叶片干物质量和新梢长度。新梢旺长初始期和新梢缓长期嘎啦幼苗整株干物质量、新梢旺长期叶片干物质分配比率在中、高氮水平处理间差异不显著,中氮水平经济有效。新梢旺长期以后新梢长度以中氮高氮低氮,三者间差异性显著,中氮处理有利于新梢生长。2)在新梢旺长初始期,低氮处理植株叶片15N分配率达50%,比其他处理高出13个百分点左右,表明低氮处理更多的氮被叶片所利用,中氮和高氮处理间差异不显著,说明在本试验施氮条件下中氮供应水平已能满足氮素营养需求。3)新梢旺长期和新梢缓长期幼苗13C固定量均以中氮处理最高,新梢旺长初始期3个处理间根系13C分配率中氮高氮低氮,表明中氮处理有利于碳同化物在嘎啦幼苗中的分配。4)不同施氮量处理的嘎啦幼苗,15N利用率随施氮水平提高而降低,高氮处理对碳同化物分配没有显著贡献。【结论】低、中、高氮不同处理新梢缓长期碳同化物在各器官间的分配比较均衡,氮素水平不能影响碳同化物的分配。盆栽试验表明,中氮水平在保证营养供应的同时,能够促进新梢生长和树势健壮。     

Effects of concentrated application of soil conditioners on soil–air permeability and absorption of nitrogen by young peach trees

ABSTRACT

To study the effects of concentrated application of two soil conditioners, two-year-old peach trees (Prunus persica L.‘Chunmei’) were selected to test the soil air permeability, ¹⁵N absorption and the growth of trees. The experiment comprised three treatments involved concentrated applying either polyacrylamide (treatment I) or Agri-SC (a proprietary soil conditioner, treatment II) at the bottom of each pit or neither of the two (treatment III). And then the whole pit was back-filled with soil. Neither digging a hole nor use of soil conditioners as the control (CK). The results showed that volumetric oxygen content in gases in 5–10 cm soil layer upon concentrated application layer was significantly higher in treatments I and II than that in CK. Soil volumetric water content upon concentrated application layer was higher in treatments I and II than that in CK. Compared with CK, no matter root activity, leaf area, leaf chlorophyll content, or leaf net photosynthesis rate in treatments I and II increased in August and October, which promoted the growth of new shoots and the stem. Compared with CK, the leaf superoxide dismutase activity increased 31.24%, 22.66% and 4.74%, Guaiacol peroxidase increased 21.88%, 13.25% and 3.39%, Catalase increased 11.80%, 7.92% and 1.24% respectively in treatments I, II and III in October. As a result, values of the total roots surface area, total root volume, number of root tips, dry matter accumulation, and organ nitrogen content were markedly higher in treatments I and II than that in CK. And the ¹⁵N utilization rate significantly increased 24.22% and 10.40% respectively in treatments I and II. The result suggested that concentrated application of soil conditioners formed a rhizosphere water storage and breathable layer that not only stores moisture but is also permeable to air. That, in turn, promotes plant growth, increases the nitrogen use efficiency.     

黄腐酸和聚天冬氨酸对蕹菜氮素吸收及氮肥去向的影响

为了解黄腐酸(FA)和聚天冬氨酸(PASP)对蕹菜氮素吸收及氮肥去向的影响,采用15N尿素示踪技术,设置不施氮肥(CK),单施尿素(N),尿素配施低、中、高用量的FA和PASP(NF1、NF2、NF3、NP1、NP2、NP3)8个处理,在温室条件下进行盆栽试验。结果表明,与N处理相比,配施FA和PASP后蕹菜地上部鲜重增加了7.46%~17.55%;NP2、NP3和各NF处理显著提高了蕹菜的吸氮量,提高幅度为10.84%~18.25%,其中,蕹菜对非标记氮的吸收量显著增加,且随FA和PASP用量的增大而增加;NF3处理的15N利用率显著低于N处理,其余处理无显著变化;NF2、NF3、NP2和NP3处理的15N损失率比N处理减少了5.41~14.58个百分点;NF2、NF3和NP2处理的15N土壤残留率增加了5.08~20.02个百分点。研究表明,中、高用量的FA和PASP与尿素配施促进了蕹菜对氮素(尤其是非标记氮素)的吸收,同时减少了氮肥的损失,增加了氮肥在土壤中的残留,对土壤氮库的贡献作用显著。     

微生物菌肥促进苹果花脸病植株氮素吸收和果实增产

【目的】探究微生物菌肥对减少苹果花脸病发生,提高产量和果实品质的作用。【方法】以5年生烟富3/M26/平邑甜茶苹果为试材,采用15N同位素示踪技术,于2015～2016年进行了2年田间试验。设3个处理:花脸病树施化肥 (CK)、健康树施化肥 (T1)、花脸病树施化肥+微生物菌肥 (T2)。分别于2015年10月12日和2016年10月15日,每个处理随机采集100个果实,统计花脸病病情指数,并于2016年10月15日对整树进行破坏性取样,测定15N吸收利用情况。【结果】施化肥+微生物菌肥花脸病苹果树 (T2) 根系生物量及新梢长度显著高于施化肥花脸病树 (CK) 和健康树施化肥 (T1) 处理;施加微生物菌肥,花脸病苹果植株粗根干重、细根干重以及新梢长度比未施加的CK处理分别提高了39.4%、157.0%和42.0%。无论是否施加微生物肥,花脸病苹果植株各器官的Ndff值均显著低于健康苹果树。与CK处理相比,T2处理的果实、新梢、叶片、细根、粗根、多年生枝和中心干的Ndff值分别提高了93.4%、75.6%、63.7%、96.1%、80.2%、103.4%和95.0%;T2处理的15N利用率最高,为14.4%,显著高于T1处理 (10.4%) 和CK处理 (6.7%);T2处理的叶片、果实和新梢的15N分配率显著高于CK和T1处理。第一年施用微生物菌肥 (T2) 对花脸病的防控效果仅为7.1%,第二年显著提高至20.9%,此时T2处理的果实的产量 (6.3 kg/株)、单果质量 (208.2 g)、可溶性糖 (14.3%)、可滴定酸 (0.5%) 及糖酸比 (27.6) 均显著高于CK,但仍低于T1处理。【结论】施用微生物菌肥显著促进了花脸病苹果植株根系的生长,增强了根系对氮的吸收和向地上部的运输,从而提高了植株对氮肥的吸收利用,一定程度上减轻了花脸病对产量和品质的影响。     

根际注射施肥对黄土高原苹果氮素吸收利用及产量和品质的影响

【目的】在西北黄土高原地区,春季干旱少雨和肥料利用率低限制着生产优质苹果。国外通常应用水肥一体化技术来克服水肥利用率低的问题,但由于其硬件设施要求高,投资大,短期内在我国难以推广。近年来我国采用的根际注射施肥可利用施肥枪将肥料溶液直接注入根际土壤中,施肥成本低且技术简单。本研究利用同位素15N示踪技术,研究根际注射施肥对苹果氮素吸收利用及产量品质的影响,可为黄土高原果园水肥高效利用提供依据。【方法】以9年生富士/M26/新疆野苹果为试验材料,利用15N尿素标记肥料去向,最后通过MAT-251质谱计测15N丰度,得出果树各器官和土壤的肥料利用率。同时利用叶绿素仪(SPAD-502)测定标记叶片的SPAD值,用浸以磷酸甘油溶液的海绵进行田间原位测定,得到土壤氨挥发的量,用静态箱—气相色谱法测定土壤的N2O逸失量。综合对比分析黄土高原传统环状开沟撒施肥与根际注射施肥对苹果吸收利用氮素、肥料氮在土壤中残留及果实产量和品质的影响。【结果】黄土高原苹果园根际注射施肥的优越性体现在:1)施肥后一个月内,果园土壤的气态氮素损失发生变化,根际注射施肥比传统环状开沟施肥的氨挥发总量低54.9%,同时N2O的排放通量低5.0%。2)根际注射施肥后,促进了肥料在土壤中的扩散范围,扩大了根系肥水吸收容积,叶片和果实吸收的肥料氮比例(Ndff%)在整个生长季始终处于较高水平。生长季末期,根际注射施肥的整株氮素当季吸收率为53.04%,比环状开沟施肥提高12.25个百分点,表明根际注射施肥有利于氮素更快地被吸收利用,显著提高苹果树的氮素当季利用率。3)生长季末,在0—60 cm土层内,根际注射施肥的土壤氮素残留率为36.55%,而环状开沟施肥为43.13%,前者显著低于后者。4)在整个生长季内,根际注射施肥处理下的树体新梢叶片内叶绿素含量(SPAD)值一直高于环状开沟施肥。根际注射施肥能提高苹果单株产量和单果重,其单果重和单株产量分别比环状开沟施肥处理提高了3.8%和19.7%。【结论】黄土高原地区推广的果树根际注射施肥技术可以有效提高苹果树体氮素的利用率,降低了土壤中的氮素残留。此外注射施肥的深度、注射量、密度和时间均可根据不同时期的养分需要随时调整,使水肥在土壤中均匀分布,达到节水节肥的目的。同时可避免传统施肥时挖坑作业对浅土层吸收根的损伤,降低劳动力成本。综合来看,根际注射施肥是提高黄土高原区旱地苹果树肥水利用率、产量和品质的有效方式之一。     

纳米碳对草莓氮素吸收利用及植株生长的影响

以盆栽妙香7号草莓为试材,利用15 N同位素示踪技术探究尿素配施0,2,4,6,8mL纳米碳溶胶(CK、T1、T2、T3)对土壤理化性状、植株氮素吸收利用及生长发育的影响。结果表明:施用纳米碳显著提高了土壤氧化还原电位和土壤脲酶活性;随纳米碳用量的增加处理前期土壤的电导率呈现降低趋势后期呈现增大的趋势。纳米碳的施用促进了草莓植株对氮素的吸收利用,提高了草莓各器官的Ndff值;与对照相比,T1、T2、T3处理草莓植株的氮素利用率分别提高了71.2%,126.8%,98.9%,土壤氮素残留率分别提高了8.2%,16.7%,16.1%,显著减少了氮素的损失。纳米碳的施用不同程度提高了植株叶片的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和叶绿素SPAD值,干物质比对照增加了17.5%,45.8%,32.3%。研究表明,尿素配施纳米碳可改善土壤理化性状,有效吸附土壤中的氮素,提高植株氮素利用率和土壤氮素残留率,减少氮素损失,促进了草莓植株的生长。