指数施肥对美国山核桃幼苗生长及叶片养分含量的影响

为探究施肥对美国山核桃幼苗生长和叶片养分状况的影响,以美国山核桃1年生实生苗为试验材料,共设置0 (CK)、100、200、400、600、800 mg/株6个不同的施氮处理,运用指数施肥法研究了6种氮素施肥处理下美国山核桃生长和叶片养分含量的变化。结果表明:美国山核桃幼苗的苗高、地径、生物量随着施氮量的增加均呈现出先增加后减小的趋势,分别在N600处理(600 mg/株)达到最大值,分别为33. 4 cm、5. 08 mm和9. 33 g/株。运用临界浓度法确定出美国山核桃幼苗叶片氮、磷、钾含量的临界值分别为22. 58、1. 89和12. 71 g/kg,最适含量范围分别为22. 58～32. 73、1. 89～3. 15和12. 72～22. 05 g/kg。综合3种养分的最适含量范围,推断出美国山核桃幼苗的最适施氮量为600 mg/株。     

施氮量对檀香幼苗生长及养分积累的影响

【目的】在檀香造林推广过程中,一个重要的限制因子是缺乏优质壮苗。本文利用指数施肥方法探究氮肥供应水平对檀香幼苗生长性状、光合性能、养分积累和氮肥利用率的影响,旨在为大批量优质檀香苗木的温室培育提供施氮技术参考。【方法】采用温室盆栽方法,按指数倍数设置施氮量,共设7个水平:0,50,100,150,200,300和400 mg/seedling,共施氮12次,施氮间隔为10天。栽培基质的水分含量用称重法控制,保持在最大持水量的70%左右。处理结束后,测定其株高、地径、生物量、根冠比、叶片叶绿素含量、叶绿素荧光参数、养分含量及氮肥利用率的差异。【结果】1)檀香幼苗苗高、地径、生物量随施氮量的增加而增加,在施氮量为400 mg/seedling时达到最大,分别为24.37 cm、2.87 mm、1.17 g;根冠比则在施氮量为400 mg/seedling时递减到最低值0.36。2)在施氮量增加到400 mg/seedling时,叶绿素含量(Chl a+b)递增到最大值1.40 mg/g,FW,PSⅡ的最大量子产额(Fv/Fm)和表观光合量子传递速率(ETR)递增到最大值0.727、27;而叶片的最大荧光(Fm)、PSⅡ的实际最大量子产额(yield)在施氮量递增到300 mg/seedling时即达到最大值,分别为0.568、0.614。3)根、茎、叶总氮含量随施氮量的增加而增加,氮肥农艺利用率(NAE)在施氮量为200 mg/seedling时达到最高值之后即开始下降。【结论】施氮对檀香幼苗的生长有显著影响。从生长性状、光合性能、养分积累及氮肥利用率等方面综合考虑,施氮量为300mg/seedling左右,不仅能获得较好的檀香树苗生物学性状,而且能提高氮肥的农学利用率,是檀香幼苗温室培育的适宜施氮量。     

施氮方式对牛樟苗期生长及根系发育的影响

【目的】苗木质量是影响造林成活率的关键因素。研究施肥方式及施氮量对牛樟(Cinnamomum kanehirae)幼苗生长及根系发育的影响,为培育优质牛樟苗木提供技术参考。【方法】盆栽试验在温室内进行,供试材料为1年生牛樟组培苗。设置两个常规施氮处理：集中施氮200 mg/株、常规平均施氮200 mg/株;4个指数施肥处理：200、400、600和800 mg/株;以不施氮肥为对照。每次施肥间隔10天,试验共施肥10次。试验结束后,测定牛樟苗高、地径,根、茎和叶生物量,根系长度、体积和表面积,叶、茎和根的氮含量,分析不同施氮方式下牛樟苗木生长状况、根系生长参数和养分吸收利用的差异。【结果】施肥显著提升了幼苗的生长发育状况,在相同施氮水平下,与常规施肥相比,指数施肥可提高幼苗株高、地径和茎、叶生物量,增加根系长度、体积、表面积、比根长和比根表面积,提升植株氮积累量和叶、茎、根部含氮量。指数施肥方式下,随施氮量的提升,各指标都表现出先增加后降低的趋势,以施氮量为400 mg/株时最优。【结论】施氮对牛樟幼苗生长具有显著影响,指数施氮方式优于常规施氮方式。指数施肥方式推荐是氮总量为400 m...     

灌溉方式、灌水量及施氮量对小麦、玉米周年水分利用的影响

为探明不同灌溉方式、不同灌水量与氮肥用量条件下小麦、玉米周年水分利用机制,采用田间试验,开展了喷灌与地面灌条件下灌水次数(0,1,2,3次,450 m~3/hm~2)与施氮量(小麦季:180,240,270 kg/hm~2;玉米季:210,270,330 kg/hm~2)对小麦、玉米生长及产量和灌水利用率、小麦生理特征等的影响研究。结果表明:喷灌较地面灌更利于小麦叶片SPAD值的提高。在不同灌量条件下,喷灌更利于促进小麦光合速率的提高,且以N270+3水处理的光合速率最高,其次为N180+1水处理。在中低氮水平,地面灌以灌2水产量最高,而喷灌在灌1水条件下产量最高。玉米产量在低氮和高氮水平下,随灌水量的增加而增加,而中氮(270 kg/hm~2)水平则表现为先增加而后降低的趋势,且中氮水平的玉米产量相对较高。对周年效应而言,喷灌的小麦、玉米周年产量和灌水利用率基本均高于地面灌。在两种灌溉条件下,均以小麦、玉米分别灌2水[450 m~3/(hm~2·次)],周年施氮量510 kg/hm~2的周年总产量最高。周年总灌水利用率在两种灌溉条件下均以周年总施氮量390 kg/hm~2+总灌水900 m~3/hm~2最高,其次为中氮(N240+N270)灌1水处理。周年总水分利用效率以喷灌周年总施氮量510 kg/hm~2+总灌水900 m~3/hm~2最高,以地面灌周年总施氮量510 kg/hm~2+总灌水1 800 m~3/hm~2最高。说明适当减少灌水更利于周年小麦、玉米水分利用率的提高。从增产与节水综合因素考虑,推荐小麦、玉米周年灌水施肥模式为:小麦N240+玉米N270+喷灌各2水[450 m~3/(hm~2·次)]。     

施氮量对生姜群体光合特性及产量和品质的影响

幼苗期随施N量的增加 ,生姜群体扩展加快 ,盛长期过多的N不利于生姜生长 ,而以施N600kg/hm2 处理最佳。不同施N量处理的生姜群体光合速率 (CPn)的季节变化为单峰曲线 ;日变化在幼苗期为双峰曲线 ,盛长期为单峰曲线。施N水平可显著影响生姜产量与品质 ,施N600kg/hm2 处理产量达 45330kg/hm2,较不施N及施N1200kg/hm2 处理分别增产 61.1%和23.7%     

氮肥用量和脲酶抑制剂对滴灌马铃薯田氧化亚氮排放和氨挥发的影响

【目的】 氨挥发和氧化亚氮排放是氮素损失的重要途径。内蒙古阴山北麓滴灌马铃薯田种植面积大,普遍存在过量施肥的问题。研究适宜的氮肥用量,利用脲酶抑制剂来抑制氨挥发和氧化亚氮排放,对提高当地氮肥利用率和减缓环境压力具有重要意义。 【方法】 田间试验分两年在内蒙古武川县两个村庄进行,供试地块种植马铃薯,采用滴灌技术。2015年设置4个处理,分别为:不施氮 (CK);优化施氮模式,施N 180 kg/hm2 (Opt);优化施氮减半模式,施N 90 kg/hm2 (OptR);农民传统施肥量,施N 270 kg/hm2 (Con)。2016年试验处理根据2015年的结果进行调整,设置4个处理:不施氮 (CK);优化施氮添加脲酶抑制剂模式,施N 162.6 kg/hm2 (OptI);优化施氮模式, 施N 162.6 kg/hm2 (Opt);农民传统施肥量,施N 320 kg/hm2 (Con)。分别采用静态暗箱法和通气法采集氧化亚氮和氨气,每次施肥后,两天采集一次气体样品,氧化亚氮连续取样三次,氨气持续取样直至气体含量低于仪器检测值下限。 【结果】 氨挥发速率在施入尿素后第1～5 d出现峰值。Con处理2015和2016年氨挥发的最大峰值分别是13.2 mg/(m2·d) 和5.3 mg/(m2·d),氨挥发累积量分别为N 3.61和3.96 kg/hm2;Opt处理的最大峰值分别为8.69 mg/(m2·d) 和3.19 mg/(m2·d),累积挥发量分别为N 3.11和2.72 kg/hm2;OptR处理氨挥发速率最大峰值为5.63 mg/(m2·d),氨挥发累积量为2.66 kg/hm2,OptI处理氨挥发速率最大峰值为3.67 mg/(m2·d),氨挥发累积量为2.50 kg/hm2。氨挥发累积量随着氮肥用量的增加而增多,Con处理的氨挥发量显著高于其他处理;氧化亚氮排放量在施入尿素后第3 d达到峰值,Con处理2015和2016年的氧化亚氮排放峰值分别达到0.3 mg/(m2·d) 和0.2 mg/(m2·d),氧化亚氮累积排放量分别为N 1.96和1.18 kg/hm2,显著高于其他处理;Opt处理两年的排放最大峰值均为0.11 mg/(m2·d),氧化亚氮累积排放量为N 0.95、0.69 kg/hm2;OptR的氧化亚氮排放量最大峰值为0.09 mg/(m2·d),累积量为0.90 kg/hm2。OptI的氧化亚氮排放量最大峰值为0.12 mg/(m2·d),氧化亚氮累积量为0.66 kg/hm2。相比Opt,OptI处理的氨挥发和氧化亚氮累积排放量分别降低了11.8%和16.7%,但未达到显著水平。氨挥发速率与土壤温度呈显著正相关,土壤温度的升高会显著增加氨挥发速率,土壤湿度的增加会抑制氨挥发速率,影响不显著。氧化亚氮的排放与土壤湿度呈显著正相关,土壤中水分增加会显著增加氧化亚氮的排放量,土壤温度与氧化亚氮排放成负相关,影响未达到显著水平。 【结论】 与农民传统施肥模式相比,优化施氮模式可显著降低氨挥发和氧化亚氮排放量,添加脲酶抑制剂未达到显著降低尿素氨挥发量和氧化亚氮排放的效果。土壤湿度和土壤温度在一定程度上影响着氨挥发速率和氧化亚氮的排放通量。在供试地区马铃薯田的施肥管理中,推荐可有效地降低氨挥发和氧化亚氮排放量的优化施氮模式。      

水氮互作对温室黄瓜光合特征与产量的影响

在日光温室内研究了水氮互作对黄瓜叶片不同生育期光合特征与产量的影响,分析了各生育期黄瓜光合速率与产量的关系。结果表明:光合速率、蒸腾速率在盛瓜期最高,而水分利用效率则在初瓜期达最高。习惯灌水条件下,施氮量的增加有助于光合速率和蒸腾速率的提高,其中以灌水7470m3·hm-2、施氮1200kg·hm-2时(W1N1200)最高,但与灌水5190m3·hm-2、施氮600kg·hm-2时(W2N600)无显著差异;叶片水分利用效率以减量灌水、减施氮50%处理(W2N600)为最高,是习惯水氮处理(W1N1200)的1.08倍,对照(W1N0)的1.24倍。水氮互作对黄瓜产量及产量构成因素具有显著影响,其中以减量灌水30%左右、减施氮50%的处理组合(W2N600)最优,黄瓜产量最高可达17.06×104kg·hm-2。黄瓜的光合速率与产量、瓜条数、单果重之间呈二次曲线关系,其中盛瓜期的拟合方程最好。     

氮磷配施对苹果幼苗生长、土壤无机磷形态和磷素利用的影响

以矮化苹果砧木M9T337幼苗为试材,设置4个氮水平(N 0,150,300,450 mg/kg,分别以N0、N1、N2、N3表示)和2个磷水平(P_2O_5 100,200 mg/kg,分别以P1、P2表示),研究了氮磷配施对苹果砧木幼苗生长、土壤无机磷形态转化和磷素吸收利用的影响,以期为果园磷肥高效利用提供参考依据。结果表明,不同氮磷配施显著影响M9T337幼苗生物量及根系形态,以N2P2处理效果最佳,其次为N1P2处理。植株磷素积累量及磷肥利用率分别在N2P2、N2P1处理下达到最大值,同一磷水平下适量增氮可促进幼苗对磷素的吸收,有效提高植株磷肥利用率。高氮处理(N3P1、N3P2)显著抑制幼苗对土壤磷素的吸收,不利于砧木幼苗的生长。土壤有效磷(Olsen—P)含量主要受施磷量的影响,在N2P2处理下达到最大,为27.86 mg/kg;土壤碱性磷酸酶活性则在N2P1处理下最大,为2.12 mg/(g·d)。与单施磷肥相比,氮磷配施增加土壤中可供植物吸收利用的Ca_8—P、Al—P所占土壤磷库的比例,降低植物难以吸收利用的Ca_(10)—P比例,Ca_2—P的比例也有所降低;随施氮量的增加,Ca_8—P、Al—P呈现先增加后减小的趋势,均在N2P2处理下达到最大值,Ca_(10)—P随施氮量的增加呈现逐渐降低的趋势,而Fe—P、O—P含量在不同施氮量下则无明显变化趋势。合理的氮磷配施可通过改变土壤无机磷库组成,提高土壤磷素有效性,促进砧木幼苗的生长和对土壤磷素的吸收。     

玉米光能利用率和产量对密度、施氮量及其互作的响应

  【目的】  合理密植和施肥是提高雨养农业区作物产量和肥料利用效率的有效途径。我们研究了半湿润雨养黑土农业区玉米不同种植密度和施氮量及其互作对光能利用率和产量的影响,为进一步挖掘东北玉米产量潜力提供理论依据和数据支撑。  【方法】  于2017—2019年以郑单958 (ZD958)为供试品种进行了田间试验。试验采用裂区设计,种植密度为主区,分别为4.5×104株/hm2 (M4.5)、6.0 ×104株/hm2 (M6.0)、7.5 ×104株/hm2 (M7.5)和9.0 ×104株/hm2 (M9.0),施氮量为裂区,分别为N 120 kg/hm2 (N120)、180 kg/hm2 (N180)和240 kg/hm2 (N240),各处理均设3次重复。分析了玉米光能利用率(LUE),玉米地上部干物质累积量、籽粒产量、净光合速率(P_n)和叶面积指数(LAI)等指标。  【结果】  年度间玉米产量、干物质量、LAI、净光合速率(P_n)和光能利用率(LUE)差异均达显著水平。2017、2018、2019年玉米的光能利用率(LUE)平均分别为1.58%、1.99%和2.20%。种植密度对玉米产量、干物质量、LAI、光合速率(P_n)和LUE的影响均显著(P<0.05),在密度M7.5处理下,LUE和平均产量最高(2.07%和12219 kg/hm2),在光合辐射较低年份(如2019年)可通过适当增加种植密度来提高玉米的光能利用率(LUE)和产量。施氮量对玉米干物质量和LAI有显著影响(P<0.05),LUE在N180处理下最高,平均为2.0%。密度与施氮量互作对玉米产量、干物质量、LAI、光合速率(P_n)无显著影响,但对LUE影响显著,以M7.5+N240处理LUE平均值最高(2.16%),且密度对光能利用率(LUE)的影响(9.93%)大于施氮量的影响(6.01%)。  【结论】  在半湿润雨养黑土农业区,密度、密度与施氮量交互作用均显著影响玉米的光能利用率,密度的影响大于施氮量。适当增密(7.5×104株/hm2)和合理施氮量(N 180～240 kg/hm2)是实现玉米高产的重要措施。     

常规灌溉条件下施氮对温室土壤氨挥发的影响

为明确温室土壤的氨挥发特征,探讨适宜的减量施氮措施对氨挥发损失量及黄瓜产量的影响,在常规灌溉条件下设置了3个施氮（尿素）处理,采用通气法测定了冬春季黄瓜地中的氨挥发速率。结果表明：温室土壤在氮肥基施后7 d出现氨挥发速率峰值,但在氮肥追施后,施肥带与非施肥带的氨挥发速率峰值分别在第1 d与第5 d出现,氨挥发速率的峰值比氮肥基施时下降了8.6%～46.3%,施肥带的累积氨挥发量是非施肥带的0.91～1.54倍。冬春季黄瓜地的氨挥发损失量为16.7～26.6 kg/hm2,其中减施氮25%处理N900（900 kg/hm2）与减施氮50%处理N600（600 kg/hm2）与习惯施氮处理N1200（1 200 kg/hm2）相比,氨挥发损失量分别降低了22.1%和37.2%。而2 a黄瓜产量的平均值以处理N600（600 kg/hm2）最高,比处理N1200（1 200 kg/hm2）增加了6.52%。综合考虑氨挥发损失量、黄瓜产量及施氮量,在河北省的温室冬春季黄瓜生产中,比农民习惯氮用量（1 200 kg/hm2）减少25%～50%的措施是可行的。     

不同水氮条件对东北寒地黑土直播稻光响应特征的影响

为了揭示寒地黑土直播稻在不同灌水方式和施氮水平下功能叶片光响应特征,以测坑试验水直播水稻为研究对象,采用全面试验方法,设灌水方式和施氮量2个因素,针对水稻分蘖期和抽穗开花期开展了不同水肥条件下直播水稻叶片光响应特征的研究。结果表明:随氮肥施用量的增加,直播稻功能叶片的光响应曲线上升,光强高于600μmol/(m~2·s)时,不同施氮量处理的光响应曲线间距变大。运用非直角双曲线模型建立水稻叶片光合光响应曲线的拟合,得出不同水氮处理下直播水稻叶片的光响应特征参数,结果显示,随着施氮量的增加,最大净光合速率Pnmax、表观量子效率α和光饱和点LSP上升,光补偿点LCP下降;而同施氮量条件下,控制灌溉处理的Pnmax、α和LSP高于淹灌处理,LCP低于淹灌处理。因此,在0~135kg/hm~2的范围内增加施氮量和控制灌溉有助于提升直播稻功能叶片光合作用能力,提高其对光能的利用率和对强光及弱光的适应能力,有效改善叶片光响应特征,提高水稻产量,所以在进行直播水稻栽培研究时,要充分考虑不同水肥条件对其光响应特征的影响。     

长期不同施肥措施下黑土作物产量与养分平衡特征

为了明确长期不同施肥措施下黑土作物产量及养分平衡特征,利用开始于1979年的哈尔滨黑土肥力长期定位试验,以小麦-大豆-玉米轮作(3a)为一个周期,选取对照(不施肥,记作CK)、常量氮磷钾化肥配施(小麦施N、P2O5量分别为150、75 kg/hm2,大豆施N、P2O5量分别为75、150 kg/hm2,玉米施N、P2O5量分别为150、75 kg/hm2,K2O共施75 kg/hm2,记作NPK)、常量有机肥(施肥18 600 kg/hm2,记作M)、常量化肥有机肥配施(化肥施量同NPK,有机肥施量同M,记作MNPK)和二倍量氮磷化肥有机肥配施(小麦施N、P2O5量分别为300、150 kg/hm2,大豆施N、P2O5量分别为150、300 kg/hm2,、玉米施N、P2O5量分别为300、150 kg/hm2,有机肥共37 200 kg/hm2,记作M2N2P2)5个处理,研究了不同作物的平均产量、产量年际变化和土壤养分表观平衡。结果表明:1)较CK,长期平衡施用化肥或化肥配施有机肥提高了作物产量,多年平均增产率分别在82.5%~91.6%(小麦)和35.6%~40.9%(玉米)之间。长期不同施肥措施增产效果表现为M2N2P2MNPKNPKM,有机无机肥配施与单施化肥处理间作物产量差异不显著。2)长期不施肥处理小麦和玉米产量随试验年限推移呈下降趋势,降幅分别为13.93和42.61 kg/(hm2·a),大豆则以7.409 kg/(hm2·a)的速率增加。施肥处理小麦、大豆和玉米产量随试验年限的增加呈总体上升的趋势。3)在该试验条件下,长期施用常量化肥处理(NPK)和常量化肥有机肥配施处理(MNPK)土壤氮亏缺量分别为29.7和17.5 kg/hm2,磷盈余量分别为33.4和61.2 kg/hm2。各处理土壤中钾素均表现为亏缺,亏缺量在30.4~73.0 kg/hm2之间。MNPK处理氮、钾供应状况有所改善,较NPK处理分别增加12.2和27.6 kg/hm2。4)作物产量与土壤有机质、碱解氮、有效磷、降雨量、生育期日平均气温呈显著正相关关系(P0.05)。5)在黑土小麦-大豆-玉米典型轮作制度下,基于土壤养分平衡特征提出"稳氮、减磷和增钾"的施肥策略。该研究为评价和建立长期施肥模式、促进粮食持续生产提供依据。     

化肥减施对滴灌冬小麦灌浆期光合生理特性的影响

以“新冬22号”为试验材料,开展了化肥减施对滴灌冬小麦灌浆期光合生理特征变化的影响研究。田间试验在新疆农业科学院奇台麦类试验站开展,分别设置CF(常规施肥)、N4P2、N3P2、N3P1、N2P1、N1P1、N0P1(不施N)、N3P0(不施P2O5)、N0P0(不施肥)9个施肥处理。研究冬小麦在灌浆期的株高、旗叶SPAD值、旗叶净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO₂浓度(Ci)、光能利用效率(Eu)、瞬时水分利用效率(WUE)以及成熟期产量的差异。结果表明:(1)冬小麦的株高、旗叶SPAD值随着氮、磷施用量的减少呈现先平缓后显著降低的趋势;其中CF、N4P2、N3P2、N3P1处理间无显著差异。而产量随着氮、磷施用量的减少呈现先增加后平缓的趋势,继续减施则产量降低,当施N、P2O5量分别减少为240和120 kg/hm²时产量最高。(2)冬小麦旗叶的Pn、Gs、Tr、Ci、Eu、WUE随着氮、磷施用量的减少呈现先平缓后显著降低的趋势。(3)当施N、P2O5量减少为240和120 kg/hm²时,灌浆期株高、SPAD值、产量、光合生理指标仍无显著降低,且施N较施P2O5处理对冬小麦的影响更大。综上,合理的氮、磷施用量可提高灌浆期冬小麦旗叶的叶绿素含量,并通过光合作用促进冬小麦生长和产量增加,但过量的氮、磷施用量并未促进冬小麦的生长和产量增加;施N量为240 kg/hm²、施P2O5量为120 kg/hm²能够保证小麦的正常生长,并且维持高产。     

丝栗栲、苦槠和青冈幼苗叶片光合生理指标对人工增温和施氮的响应

以中亚热带常绿阔叶林主要优势树种丝栗栲(Castanopsis fargesii)、苦槠(Castanopsis sclerophylla)和青冈(Cyclobalanopsis glauca)幼苗为研究对象,通过MSR-2420红外辐射增温装置和人工氮输入,设置增温和不同施氮梯度(CK,0kg N/(hm2·a);N1,60kg N/(hm2·a);N2,120kg N/(hm2·a)),研究增温(W)和施氮(N1和N2)及其交互作用(WN1和WN2)对丝栗栲、苦槠和青冈叶片光合生理指标的影响。结果表明:(1)增温导致丝栗栲、苦槠和青冈叶片叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量、可溶性蛋白和可溶性糖含量总体呈现减小趋势,而叶绿素a/b和淀粉含量则表现为不同程度的增加;(2)施氮(N1和N2)引起丝栗栲、苦槠和青冈叶片叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量显著增加及其可溶性糖和淀粉含量显著降低。丝栗栲和苦槠叶片可溶性蛋白含量随氮输入量的增加而增加,而青冈则呈现降低趋势;(3)丝栗栲、苦槠和青冈幼苗叶片生理指标对增温和施氮交互作用(WN1和WN2)的响应规律与单独施氮时基本一致,但不同树种之间存在差异。以上研究结果说明,增温导致丝栗栲、苦槠和青冈叶片叶绿素含量减小,并抑制植物叶片光合代谢产物的积累,而施氮不但有利于其叶绿素含量的增加,同时促进其蛋白质的合成,增加其可溶性糖和淀粉的消耗。     

水氮协同对玉米光合特性及产量的影响

探求引黄灌区在水肥协同条件下影响玉米光合特性及产量构成的机理，为满足旱区作物优质高产提供理论依据。在2019—2020年开展大田试验，采用2因素裂区试验设计，主区为施氮量，分别为减氮30％(N0)、常规施氮(N1)；副区为滴灌量，分别为减少滴灌量30％(W0)、常规滴灌量(W1)和增加滴灌量30％(W2)，分析玉米关键生育时期光合特性和产量。结果表明:施氮量和滴灌量对叶片叶绿素相对含量(SPAD)、净光合速率(Pn)、光系统Ⅱ(PSⅡ)中P680反应中心吸收光能的大小(ABS/RC)、PSⅡ中最大光化学效率(Fv/Fm)、捕获光能与热耗散能量的比值(Fv/F0)、荧光参数(PI)、产量和产量构成因素影响显著。2年最高平均产量为N0W2处理。同一施氮量不同滴灌量下叶片SPAD值、净光合速率差异显著，且随着滴灌量的增加而增加，但N0W2与N1W2差异不显著。2年不同水氮处理下叶面积指数(LAI)随着生育进程推进呈先增后降趋势，在抽雄期达到最大值。Fv/Fm、Fv/F0、ABS/RC、PI随生育期推进呈先增后降趋势，滴灌量对其影响效应大于施氮量；各荧光参数在同一施氮量下随着滴灌量的增加而增加，在滴灌量W2下N0处理生育后期Fv/Fm、ABS/RC、PI与N1处理差异不显著，Fv/F0显著低于N1处理，说明适当施氮在保持捕获光能的同时可以增加热耗散，降低高温对叶片的损害。在宁夏引黄灌区采用水肥一体化模式配合水氮处理(全生育期施氮量292 kg/hm²和滴灌量4290 m3/hm²)，能够提高玉米产量和氮肥利用率，为当地玉米高产优质高效栽培以及水肥高效利用提供理论支撑和技术指导。     

外源GA3对盐胁迫下板蓝根种子萌发及幼苗 生理生化指标的影响

以板蓝根品种安徽亳州种为试材,在100 mmol/L Na Cl盐胁迫处理下,研究了外源GA_3对盐胁迫下板蓝根种子萌发及幼苗生理生化指标的影响。结果表明:当外源GA_3的浓度达到100 mg/L时,板蓝根种子萌芽能力和幼苗生长表现最优;同时,幼苗光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO_2浓度的数值最大,分别为CO_2 5.53μmol/(m~2·s)、0.56 mmol/(m~2·s)、H_2O 216 mmol/(m~2·s)和287 mg/L;幼苗叶片中MDA含量达最低,而POD和SOD活性最高,其值分别为0.336μmol/g FW、26.65 U/(g·min)FW和272.53 U/(g·min)FW,可有效缓解盐胁迫对板蓝根种子萌发和幼苗生长造成伤害。     

不同氮水平下冬油菜光合氮利用效率与光合器官氮分配的关系

【目的】氮是限制作物光合作用的重要因子,除含量之外,氮在光合器官各组分间的分配可能也是影响光合作用的重要因素。本研究从叶片尺度探究冬油菜苗期氮素在光合器官中的分配,分析不同氮水平下光合氮素利用特征及其与光合氮利用效率的关系,以揭示氮素营养影响光合氮利用效率的机制。【方法】采用田间试验,设3个施氮水平(0、 180、 360 kg/hm2,分别以N0、 N180、 N360表示),在苗期测定最新完全展开的叶净光合速率(Pn)、 氮含量、 光合氮利用效率(PNUE)以及最大羧化速率(Vc max)、 最大电子传递速率(Jmax)等相关生理、 光合参数,并计算叶片氮素在光合器官(羧化系统、 生物力能学组分和捕光系统)的分配比例。【结果】施氮明显改善冬油菜苗期的生长,显著增加了叶片数、 叶面积和叶片干重,但单位叶面积干重低于不施氮处理。与N0相比,N180和N360处理的冬油菜最新完全展开叶的氮含量和Pn显著升高,其中叶片氮含量分别增加了155.0%、 157.3%,Pn则增加57.6%、 56.1%,N180与N360处理间无显著差异; 而PNUE随施氮水平的提高而降低,与N0相比,N180和N360处理分别下降了35.6%和39.6%。施氮提高了冬油菜苗期叶片的光合能力,N180和N360处理的最大净光合速率(Pn max)、 羧化效率(CE)、 最大羧化速率(Vc max)及最大电子传递速率(Jmax)显著高于N0处理。氮肥用量同样影响氮素在光合器官中的分配,与N0相比,N180和N360处理的氮素在叶片光合器官投入的比例显著降低,降低幅度分别为29.3%、 34.5%; 其分配比例在羧化系统(PC)、 生物力能学组分(PB)及捕光系统(PL)分别降低了24.1%、 23.3%、 34.6%和31.0%、 26.7%、 38.5%。相关分析表明,叶片中羧化和生物力能学组分及光合组分氮的分配比例与PNUE均呈显著正相关关系,而与非光合组分氮分配比例呈显著负相关关系。【结论】随施氮量的升高,油菜苗期光合氮利用效率呈下降趋势。氮素在光合器官(羧化系统、 生物力能学组分和捕光系统)分配的差异是影响冬油菜苗期叶片光合氮利用效率的重要原因。在保证苗期适宜氮素供应的情况下,通过协调氮素在光合器官的分配对进一步提高作物光合氮素利用效率具有重要意义。     

施氮及添加硝化抑制剂对苜蓿草地N2O排放的影响

为探究旱作紫花苜蓿(MedicagosativaL.)栽培草地氧化亚氮(N_2O)排放对施氮水平及添加硝化抑制剂的响应特征,采用传统静态箱法研究了不同施氮水平[0kg(N)·hm~(-2)(N0)、 50kg(N)·hm~(-2)(N50)、 100kg(N)·hm~(-2)(N100)和150kg(N)·hm~(-2)(N150)]以及添加硝化抑制剂双氰胺(DCD)150kg(N)·hm~(-2)(N150+DCD)对陇东苜蓿草地N_2O排放特征的影响。结果显示,监测期内N0、N50、N100和N150处理N_2O平均排放速率分别为3.5μg·m~(-2)·h~(-1)、4.1μg·m~(-2)·h~(-1)、5.0μg·m~(-2)·h~(-1)和6.1μg·m~(-2)·h~(-1),随着施氮梯度的增加, N_2O排放速率呈增加趋势。添加硝化抑制剂DCD对N_2O排放产生明显的抑制作用。与N150处理相比, N150+DCD处理下苜蓿草地N_2O平均排放速率下降50.7%, N_2O累计排放量显著降低61.6%(P0.05)。施氮对苜蓿产量没有显著影响,而N0、N50、N100和N150处理下单位苜蓿产量N_2O排放量随氮肥梯度的增加而增加,各处理分别为6.5 mg·kg~(-1)、7.8 mg·kg~(-1)、11.3 mg·kg~(-1)和12.5 mg·kg~(-1)。N_2O排放受土壤含水量影响深刻,生长季N_2O排放通量与土壤水分呈显著正相关关系(P0.05),而与土壤温度无显著相关性(P0.05)。综上,旱作紫花苜蓿栽培草地N_2O排放通量随施氮水平的增加明显增加,在相同施氮水平下添加硝化抑制剂DCD能显著抑制N_2O排放。相关研究结果对于该区域苜蓿草地合理施肥以及N_2O减排具有一定的实践指导意义。     

玉米/大豆和玉米/甘薯模式下玉米光合特性差异及氮肥调控效应

玉米与大豆或甘薯套作是西南地区玉米种植的两种主要模式,为探讨两种套作模式下玉米光合特性差异及施氮效应,于2008―2010年在四川省2个玉米主栽区,开展了玉米/大豆和玉米/甘薯两种模式的定位试验,对比两种模式下玉米光合特性的差异;在此基础上于2011年采用两因素裂区设计,在两种模式上分别设5个施氮量[0 kg(N)·hm-2(N0)、90 kg(N)·hm-2(N90)、180 kg(N)·hm-2(N180)、270 kg(N)·hm-2(N270)和360 kg(N)·hm-2(N360)],通过分析不同处理玉米叶面积指数、叶绿素相对值、穗位叶叶片含氮量、光合速率和荧光参数动态变化,研究施氮水平对两种模式下玉米光合特性的影响。结果表明:种植模式和施氮量对玉米光合特性具有明显的调节作用。与玉米与甘薯套作相比,玉米与大豆套作显著减缓了玉米灌浆期到成熟期单株叶面积、叶绿素相对值的下降速率,提高了穗位叶片PSⅡ活性及其光化学效率,从而提高了光合速率,成熟期单株生物量较玉米/甘薯模式增加10.49 g。换带轮作后,从抽雄吐丝期开始,玉米光合特性各指标在两模式间差异达显著水平,玉米/大豆模式下玉米单株叶面积、净光合速率、穗位叶片Fv/Fm、ФPSⅡ花后各生育时期平均较玉米/甘薯模式高941 cm2、4.81μmol·m-2·s-1、0.017和0.020;灌浆期到成熟期各指标下降速率玉米/大豆模式较玉米/甘薯模式也明显减缓,成熟期玉米单株生物量玉米/大豆模式较玉米/甘薯模式平均高26.83 g。玉米/大豆模式下以180 kg·hm-2、玉米/甘薯模式下以270 kg·hm-2施氮处理,提高了玉米的单株叶面积、叶绿素荧光动力学参数,有利于玉米灌浆期间光系统Ⅱ反应中心维持较高比例的开放程度,从而提高光合速率,增加生物积累量。过量施氮(270~360 kg·hm-2),叶绿素含量、叶片的Fv/Fm、ФPSⅡ下降,光合速率降低。     

滴灌冬小麦不同施氮量下光合-气孔导度耦合模拟和验证

针对华北平原冬小麦田过量施氮(N)现象,构建和参数化不同施N量下光合-气孔导度耦合模型有利于理解降低施N量对作物产量影响的生理基础。该文于2013—2014年连续2个生长季在滴灌冬小麦田设置3种施N量:290、190和110 kg/hm2,开展了光合及相关生理因子的测定,确定了光合-气孔导度耦合模型关键参数。结果表明:最大羧化速率V_(cmax)在84.5~153.3μmol/(m2·s)之间变化,V_(cmax)与叶片N含量之间的可用线性关系来量化;最大电子传递速率J_(max)在156.5~236.2μmol/(m2·s)之间变化,二者比值在处理间差异不显著;推导光合模型和气孔导度Ball-Berry模型联立的解析解来求解耦合模型,能较好模拟光合速率日进程,对2次测定模拟的平均绝对误差分别为2.11和2.23μmol/(m2·s)。通过对环境因子及生理因子差异的综合分析,模型可用于模拟施N条件下的光合速率变化,从而为较准确地预测小麦产量奠定基础。