生物质炭配施氮肥对茶树生长及氮素利用率的影响

通过水泥池小区试验,采用¹⁵N同位素示踪技术,研究了生物质炭配施氮肥对茶树生长及氮素利用率（茶树吸收、土壤氨挥发、N₂O和土壤残留量）的影响。结果表明,与不施生物质炭且不施氮肥（B₀N₀）处理相比,施氮能促进茶树的生长发育,茶树株高、树幅和基部径粗均显著增加,茶叶增产68.06%~112.63%。生物质炭对茶叶产量的影响因施氮量而异,在不施氮（N₀）和减量化施氮（N₁）条件下,配施生物质炭处理茶叶产量增加8.82%和8.75%,而常规施氮（N₂）条件下配施生物质炭处理茶叶产量略有降低,但差异均不显著。与B₀N₀处理相比,施氮处理土壤氨挥发和N₂O排放量显著增加;在N₁条件下,配施生物质炭（B₁N₁）处理氨挥发和N₂O累积排放量分别降低了5.87%和4.99%;在N₂条件下,配施生物质炭（B₁N₂）处理氨挥发和N₂O累积排放量分别降低了9.97%和11.41%,B₁N₂处理氮素减排效果更好。与单施氮肥处理相比,配施生物质炭均能增加茶树各器官氮含量、¹⁵N丰度和Ndff值,有利于茶树对氮素的吸收利用。与单施氮肥处理相比,配施生物质炭处理茶树¹⁵N利用率和¹⁵N残留率分别增加了0.46~3.93百分点和4.09~14.37百分点,¹⁵N损失率下降4.54~18.30百分点,其中B₁N₁处理效果优于B₁N₂处理。总体而言,生物质炭配施氮肥促进了茶树对氮的吸收,增加土壤氮素持留,并降低氮素气态损失,从而提高了氮素利用率,以减量化施氮配施生物质炭（B₁N₁）处理茶树能起到“减氮增产”效果,具有良好的应用前景。     

施肥结构对茶园土壤氮素营养及茶叶产量品质的影响

通过设置施氮水平、有机肥与化肥配施比双因素田间试验,研究了不同施肥结构对茶园土壤有机质和氮素营养、春茶产量和品质的影响。结果表明,与不施肥处理相比,各种施肥处理均能有效提高茶园土壤有机质和全氮含量,且均在900βkg·hm^-2的施氮水平下75%有机肥+25%化肥处理效果最为显著;施肥可以显著提高春茶芽叶密度、百芽重等产量指标;有机肥比例高于25%的氮素处理能显著提高春茶的品质指标,有机肥比例50%以上时效果更好。     

控释氮肥对茶叶产量、品质和氮素利用效率及经济效益的影响

通过田间试验,研究了控释氮肥对茶园土壤无机氮含量、茶叶产量、品质成分、氮素利用效率和茶叶中氮磷等主要矿质元素吸收的影响,比较了不同施肥方式对经济效益的影响。结果表明,不同氮肥处理间土壤无机氮含量无显著差异,但控释肥处理土壤中无机氮变化幅度较小,而且比较稳定。与普通氮肥相比,控释氮肥单施或与普通氮肥配施,茶叶产量分别提高7.5%和15.2%。施控释氮肥对茶叶游离氨基酸总量、茶多酚含量、酚氨比值不会产生明显的影响。控释氮肥能促进茶树对氮、磷等主要矿质元素的吸收,提高茶树新梢氮素利用率,其中新梢氮素利用效率（NUE）,控释氮肥和普通氮肥配施比普通氮肥高5.38个百分点,比单施控释氮肥高2.39个百分点,新梢氮素偏生产率（PNE）,控释氮肥和普通氮肥配施比普通氮肥处理高1.16βkg·kg^-1,比单施控释氮肥高0.57βkg·kg^-1。与普通氮肥相比,单施控释氮肥每年每公顷增加纯收入0.93万元,控释氮肥和普通氮肥配施增加纯收入2.01万元。本研究结果表明,控释氮肥与普通氮肥配施增产、增效明显。     

不同氮水平下橡胶树氮素贮藏及翌年分配利用特性

以2年生幼龄橡胶树为试材,采用落叶期换土移栽法,利用 ¹⁵N同位素示踪技术,研究了少量施氮（N₂₈）、适量施氮（N₅₆）和过量施氮（N₈₄）3个氮素水平下幼树的生长差异及氮吸收、利用和分配特性。结果表明：适量施氮肥利于树体生长。以N₂₈处理为对照,N₅₆和N₈₄处理均通过促进根系生长进而促进地上部生长,且N₅₆处理对地上部生长的促进作用较N₈₄更为显著。N₂₈、N₅₆和N₈₄处理橡胶树当年氮肥利用率分别为47.55%、46.83%、39.09%,在第2年春季第一蓬叶稳定期后,各处理氮肥利用率分别为44.49%、43.79%、38.17%。橡胶树氮素的主要贮藏部位为主干和根系,其 ¹⁵N分配率为59.58%左右,主干木质部的 ¹⁵N分配率最高,N₂₈、N₅₆和N₈₄处理分别为24.65%、28.69%和25.50%;3个处理地上部枝干中的 ¹⁵N分配率为76.85%（N₂₈）、78.24%（N₅₆）和75.51%（N₈₄）。经过春季的重新再利用,第1年吸收贮藏的氮素由枝干和根系向新生器官（新梢木质部、新梢皮部、叶片及叶柄）大量运转,满足其生长发育的需要;N₂₈、N₅₆和N₈₄处理新生器官中的Ndff%较高,分别为9.60%~11.31%、18.39%~21.43%和31.67%~34.04%,而主干木质部中的Ndff%较低,分别为3.86%、7.90%和13.77%。贮藏氮在橡胶树春季器官的生长发育中起到重要作用,3个处理新生器官中的 ¹⁵N分配率为50.60%（N₂₈）、53.98%（N₅₆）和53.28%（N₈₄）。适量施氮水平下 ¹⁵N在地上部枝干中的贮藏比例较高,翌年新生器官中的分配率也高,有利于橡胶树氮素的季节性循环利用及生长发育的需要。     

文献摘要

不同氮、钾肥水平对茶树硝酸还原酶活性的影响在南印度Valparai和Nilgiris地区分别布置了不同氮、钾肥水平的田间试验,分析不同氮、钾肥水平对茶树新梢和根系硝酸还原酶(NR)活性的影响。结果表明,NR活性以一芽三叶新梢中的第一叶最高,第三叶次之,吸收根     

籼粳杂交稻甬优2640氮素吸收利用特点

【目的】探明籼粳杂交稻甬优2640的氮素吸收利用特点。【方法】籼粳杂交稻甬优2640、常规粳稻连粳7号和常规籼稻扬稻6号种植于大田,设置6种施氮量处理(0、100、200、300、400、500 kg/hm ²)和 ¹⁵N示踪微区试验。【结果】在0~400 N kg/hm ²范围内,甬优2640的稻谷产量随施氮量的增加而提高;连粳7号和扬稻6号的产量则是先增加后降低,在施氮量300 kg/hm ²时产量最高;相同施氮量下,甬优2640的产量均高于连粳7号和扬稻6号。甬优2640产量较高,这得益于地上部较高的干物质量和库容量(总颖花量)。适量增施氮肥提高了籽粒中 ¹⁵N积累量,但其在籽粒中的分配比例却随施氮量的增加而降低。甬优2640穗中的 ¹⁵N分配比例高于连粳7号和扬稻6号。高施氮量降低水稻氮收获指数。增施氮肥明显提高3个水稻品种穗分化期、抽穗期和灌浆中期叶片的硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合酶活性;相同施氮量下,甬优2640的各种酶活性显著高于连粳7号和扬稻6号。【结论】籼粳杂交稻甬优2640较常规水稻品种具有更强的氮素吸收与利用能力。     

茶树氮吸收效率的早期鉴定技术研究

氮是植物生长的重要营养元素,在茶树栽培过程中常需施用大量氮肥,不仅消耗大量的资源,施用不当还会造成一系列环境问题。培育氮肥高效利用的茶树品种是解决这一问题的重要途径,而建立快速筛选高效株系的早期鉴定方法对于缩短育种茶树育种年限具有重要意义。本研究分析龙井43（LJ43）和中茶108（ZC108）两个茶树品种在不同氮素水平下对氨态氮和硝态氮的吸收与利用数据,通过与¹⁵N同位素标记技术的比对,验证非损伤微测技术（NMT）和实时荧光定量（qRT-PCR）技术在早期鉴定茶树株系氮素吸收利用能力方面的可行性与实用性,以期建立茶树氮吸收效率的室内早期鉴定技术。试验结果表明,¹⁵N同位素标记技术的稳定性和可重复性分别为89.51%、99.26%,而NMT的稳定性、可重复性分别为95.22%、96.76%;两种方法测定结果均显示茶树具有明显的喜铵特性;硝酸根转运蛋白基因CsNRT3.2和CsNRT2.4在两个品种中均表现出诱导上调表达效应,相比中茶108,龙井43中CsNRT2.4和CsNRT3.2具有更高的表达量,表明LJ43对外界氮源的响应高于ZC108。综上所述,认为NMT技术可在短时间内处理并测得茶树的瞬时吸收速率,且试验材料损耗少,可以用于茶树氮瞬时吸收速率的早期鉴定;CsNRT2.4和CsNRT3.2的表达量一定程度上反映了茶树对硝态氮吸收的能力。本研究可为氮高效茶树品种的早期鉴定技术建立提供依据。     

海南砖红壤上优化施肥对线椒产量及氮肥利用的影响

蔬菜生产中片面追求高产,过量施用氮肥非常普遍,引起水体或大气污染。本文通过田间小区试验,以农户习惯施肥为对照,研究了减氮对线椒产量和植株地上部氮素积累量的影响,同时结合¹⁵N标记肥料的微区试验,研究了肥料氮的去向。结果表明:以农民习惯施氮肥450 kg/hm^2为对照,减氮30%后线椒产量略增加,但差异不显著。¹⁵N标记肥料的微区试验结果表明不同氮肥用量处理的线椒整个生育期果实、茎和叶的氮素总累积量几乎相等,农民习惯施氮肥较多,主要增加了土壤中的0～40cm残留量和表观损失量,大量残留的氮可能在线椒收获后被雨水淋失,环境风险大。氮肥利用率无论通过差值法还是¹⁵N示踪法计算,都是减氮30%处理显著高于习惯施氮。因此目前海南线椒生产中,相比农民习惯施氮肥450 kg/hm^2减少30%氮肥施用非常必要,既不会影响产量,还可减轻环境污染。     

氮肥与生物质炭配施对春小麦生长、产量及品质的影响

为了解氮肥和生物质炭配施对北疆灌区春小麦生长、产量及品质的影响,采用随机区组试验设计,以春小麦品种新春37号为供试材料,设置3个氮肥水平[不施氮肥(N0:0 kg·hm^-2)、常规施氮(N1:300 kg·hm^-2)、减量施氮(N2:255 kg·hm^-2)]和4个生物质炭水平[不施生物质炭(B0:0 kg·hm^-2)、低量生物质炭(B1:10×10³ kg·hm^-2)、中量生物质炭(B2:20×10³ kg·hm^-2)、高量生物质炭(B3:30×10³ kg·hm^-2)],分析了不同处理下春小麦干物质积累与转运特性、籽粒产量及品质指标的差异。结果表明,生物质炭与氮肥配施可增加春小麦单株干物质积累量,提高花前同化物转运量、转运效率和对籽粒产量的贡献率,促进籽粒灌浆和产量形成,改善加工、营养品质。对小麦生长、品质及产量指标进行综合分析,减量施氮配施中量生物质炭(N2B2)...     

氮磷钾用量对土壤矿质态氮和春小麦氮积累的影响

为探明在引黄灌区春小麦生产中减施化肥对土壤供氮与春小麦吸氮的影响，通过田间小区试验，分析不同氮、磷、钾用量对耕层土壤矿质态氮累积与春小麦氮素吸收利用的影响。结果表明：(1)施氮量120～180 kg·hm^-2时，土壤矿质态氮累积量和植株氮素累积量最高为102.58 kg·hm^-2和294.92 kg·hm^-2,与常规施氮量(240 kg·hm^-2)相比，氮素利用率、氮肥贡献率及氮肥农学效率均显著提高，增幅分别为138.97%、29.23%、136.35%,氮肥偏生产力和依存率降低至41.2 kg·kg^-1和68.35%;籽粒产量增加3.54%～15.66%。可见，适量减氮有利于耕层土壤氮素矿化，促进氮向籽粒转移，提高氮肥利用率和籽粒产量。(2)从常规施磷量(120 kg·hm^-2)减施至48～96 kg·hm^-2时，土壤矿质态氮累积量和植株氮累积量均升高，最高为98.61 kg·hm^-2和242.79 kg·hm...     

化肥减施对乌龙茶产量、品质和肥料利用率及经济效益的影响

通过田间试验,研究了不同化肥减施模式对茶叶产量、品质、养分吸收、肥料利用率的影响,分析了不同施肥模式下的经济效益情况,设置了5个处理：不施肥（CK）,当地常规施肥（CF）,有机替代（OF,化肥减量50.7%）、新型缓释肥（SRF,化肥减量34.4%）和茶树专用生物炭基肥（BF,化肥减量30.3%）。结果表明,与不施肥（CK）模式相比,各施肥模式下茶叶产量两年平均增幅为14.24%~29.56%;与常规施肥处理（CF）相比,有机替代处理茶叶产量有所降低,新型缓释肥（SRF）和茶树专用生物炭基肥处理（BF）两年平均产量增加3.83%和9.66%,其中BF处理显著高于CF处理（P<0.05）。与CF处理相比,各化肥减施模式对茶叶品质成分不会产生明显的影响,BF处理能降低茶叶酚氨比,尤其是秋茶。与CF处理相比,SRF和BF处理能提高茶树新梢氮、磷、钾、钙和镁的吸收量,提高茶树新梢肥料利用率,其中SRF处理新梢肥料贡献率、农学效率、偏生产力和养分回收率两年平均分别增加了3.25%、0.96 kg·kg^-1、4.01 kg·kg^-1和7.51%,BF处理新梢肥料贡献率、农学效率、偏生产力和养分回收率两年平均分别增加7.63%、1.41 kg·kg^-1、3.95 kg·kg^-1和13.71%,BF处理效果优于SRF处理。与CF处理相比,新型缓释肥每年每公顷增加纯收入630元,BF处理增加纯收入6 995元。茶树专用生物炭基肥模式在闽北乌龙茶区具有良好的应用前景。     

名优茶机采适期的研究

根据名优茶生产对鲜叶原料的要求,以一芽一、二叶及其对夹叶为标准芽叶,研究三个采摘时期机采鲜叶的机械组成变化规律。结果表明,标准芽叶达84.9%～75.0%(采摘期二)时机采,可以获得较高比率的名优茶原料,为机采适期。本试验条件下,按采摘期二标准进行名优茶机采,春茶机采间隔期约20 d。按鱼叶开展时间确定机采间隔期,春季鱼叶展后15d,秋季鱼叶展后12d为机采适期。杭州茶区春季平均展叶间隔期为5.4d/叶,秋季为4.2d/叶。适当调整机采时间,可获相应的名优茶生产原料要求。     

茶园不同施肥方式对茶树养分和鲜叶品质相关成分的影响

2011～2012年,开展了人工撒施、机械旋耕和机械犁耕3种施肥方式对茶树养分和鲜叶品种相关成分的影响研究。试验设10个处理,对成熟叶叶绿素、氮、磷、钾以及春茶一芽二叶品质相关成分进行分析。结果表明：机械双侧旋耕2个处理的春茶一芽二叶品质成分含量较其它处理高,人工撒施对新梢品质成分含量较其他处理都低,不施肥的3个处理茶叶酚氨比最高,其中机械中间犁耕处理茶叶酚氨比较低;施肥方式对茶叶成熟叶叶绿素、主要矿质元素含量影响不明显。     

我国典型茶区化学氮肥施用与生产运输过程的温室气体排放量估算

基于相关统计数据和文献调研方法,估算了我国14个典型茶区中化学氮肥施用、生产及运输过程中的温室气体排放量。结果表明,化学氮肥施用导致的土壤N₂O直接排放和生产过程中的温室气体排放是茶园化学氮肥消费带来的温室气体主要排放源;14个典型茶区消费的化学氮肥产生的温室气体排放量(以CO₂排放当量计算)为16.81~344.80万t·a^-1,其中贵州、云南、湖北和四川4省的茶园消费的化学氮肥带来的温室气体排放量较高,均超过200万t·a^-1,占全部区域温室气体排放量的59.98%;单位面积温室气体排放量为3.22~9.76 t·hm^-2·a^-1,单位产量温室气体排放量为2.10~12.96 t·t^-1·a^-1、单位产值温室气体排放量0.39~1.90 t·万元^-1·a^-1;总体而言,贵州、云南、湖北、湖南和四川5省的茶园消费的化学氮肥带来的温室气体排放量、单位面积温室气体排放量、单位产量温室气体排放量和单位产值温室气体排放量较高,福建、河南省及重庆市3个茶区相对较低。在茶园化学氮肥施用量控制为300 kg·hm^-2和450 kg·hm^-2两种情景下,茶园生态系统温室气体减排总量为617.07万t·a^-1和228.94万t·a^-1,减排潜力为34.12%和12.66%,减排潜力较大的区域主要有湖北、四川、贵州、湖南和江西等5省。     

融合2D激光雷达与航向姿态参考系统的采茶机仿形方法研究与试验

为推动大宗茶机械化采收,提升大宗茶鲜叶采收效率与质量,针对目前仿形采茶机感知传感器易受接触作用力、自然光照或茶蓬面叶片间隙影响,提出了融合2D激光雷达与航向姿态参考系统(Attitude and heading reference system,AHRS)的采茶机割刀仿形距离估计方法,在此基础上,设计并研制精度验证试验台与自动仿形采茶样机,分别开展了室内与田间试验。采茶机采用2D激光雷达测量采茶机割刀仿形距离信息,为提升测距精度与实时性,结合AHRS感知的加速度信息,提出了融合2D激光雷达测距与加速度信息(Fusion of2D-LiDAR ranging and acceleration,FLRA)的采茶机割刀仿形距离估计算法,并研制了算法精度验证装置和方法,验证了算法有效性。室内试验结果表明,算法处理前仿形距离测距误差均值为36.53 mm,标准差为23.21 mm,算法处理后仿形距离估计误差均值为8.56 mm,标准差为6.31 mm,算法处理后的输出数据延迟更小,提升了仿形距离测距精度与实时性。田间试验表明,鲜叶采收效率达180～210 kg·h^-1,割刀...     

茶树新梢内源玉米素的检测及分布

用反相液相色谱法测定了茶树新梢内源玉米素（Ｚｅａｔｉｎ）的分布。研究表明，茶树新梢内源Ｚｅａｔｉｎ水平为早生种＞中生种＞晚生种；顶芽＞腋芽；自然生长新梢＞剪采新梢；营养生长初期Ｚｅａｔｉｎ积累较多，随展叶数增加，其含量下降，至对夹三叶期，其含量仅为一芽一叶期的５２．１２％。内源Ｚｅａｔｉｎ含量与新梢生长速率呈正相关。