设施栽培中CO2施肥技术的应用

本文对国内外设施中CO2施肥技术的研究结果进行了综述。总结了设施栽培中CO2浓度的变化规律,重点介绍CO2施肥的适宜时期、具体时间、施肥技术,以及温度、光照、矿质营养等环境因素对CO2施肥效果的影响。     

二氧化碳对铜污染土壤中印度芥菜生长及其铜积累的影响

【研究目的】为了研究CO2施肥对超积累植物生长和积累金属能力的影响。【方法】在温室内对不同Cu浓度土壤中生长的印度芥菜进行两种不同浓度的CO2施肥试验,【结果】通过结果表明CO2施肥能促进Cu污染土壤中印度芥菜的生长和发育,当土培中不添加Cu时,1200μL/L和800μL/L处理组分别比对照组的印度芥菜提前了3d和2d开花;各CO2处理组的植株高度与对照组呈极显著差异,收获时最大单叶面积、叶片数和干物质重均比对照组有所增加,其中1200μL/L处理植株与对照植株的叶片数达极显著差异,叶面积和根重达显著性差异,各处理组的地上部干重均比对照组有显著的增加。CO2施肥处理也显著地增加植株体内对Cu的积累,两处理组植株根中Cu含量均显著高于对照组,且两处理组的植株根中Cu浓度也达到了极显著水平。CO2施肥处理同样也促进了植株茎、叶对Cu的积累,并在CO2 800μL/L、Cu 100mg/kg试验条件时最高,分别达到茎：13696mg/kg干重、叶：4589mg/kg干重。此外,试验还表明,CO2施肥能增加Cu在印度芥菜体内积累的叶根比,说明CO2施肥有利Cu由根向植物叶子的运输。【结论】印度芥菜对Cu有很好的超积累能力,CO2施肥能促进印度芥菜的生长,增加植株体内对Cu的积累和叶根比。     

施肥对油菜田土壤CO2排放的影响

为了评价不同施肥方式对油菜田温室气体CO2排放影响,从而更好地引导农民改善施肥方式,减少温室气体排放。本研究以巢湖油菜田优化施肥（YH）、秸秆施肥（JG）、习惯性施肥（CG）和不施肥（CK）4种施肥类型为研究对象,利用静态箱-气相色谱法测定油菜生长期间的CO2的排放通量,同时对土温、土壤含水量和空气湿度进行测定。通过对数据进行相关性分析,结果表明：不同的施肥处理对CO2的排放有较大影响,其中CK处理的CO2排放通量最小;不同施肥方式对CO2的排放有影响,但差异不显著。10 cm以下深度的土壤温度对进行JG的油菜的CO2排放有极显著正相关关系。土壤含水量对温室气体CO2的影响只有与秸秆施肥（JG）的处理呈显著负相关性。并认为在这4种处理中YH施肥是最值得推广的施肥方式。     

逆境胁迫下植物活性氧代谢及外源调控机理的研究进展

逆境胁迫可使植物活性氧代谢失衡,导致活性氧过度积累,从而对植物造成氧化伤害。而外源调控可以缓解这种逆境伤害。从逆境胁迫及外源调控对植物活性氧代谢机制的影响角度,总结了近年来国内外关于逆境胁迫及外源调控对植物活性氧自由基代谢、细胞膜脂过氧化程度、抗氧化酶活性影响的研究进展。在此基础上指出未来全球变化背景下植物活性氧代谢研究应在分子水平上进一步深入,同时应加强关于CO2、O3等温室气体浓度升高对植物活性氧代谢影响的研究。     

施肥对不同品种麦田CO2通量的影响

为探讨施肥对小麦田间CO2释放量的影响,本研究设计以4个不同施肥水平为主处理,以3个不同年代的主栽品种碧玛1号、烟农15号、山农11号为研究对象,采用封闭式静态暗箱技术,应用LI-6400型便携式光合仪(美国)在作物生长期测定土壤CO2释放量和光合速率。同时测定了环境影响因素土壤温度和水分等。研究结果表明,施肥有利于增加土壤CO2释放量,且中氮处理水平释放量最多;土壤温度和水分对土壤CO2释放量有一定的影响,土温越高,水分越大,CO2释放越多;麦田CO2交换量与小麦根系活性呈正相关。     

施肥对不同品种麦田CO2通量的影响

为探讨施肥对小麦田间CO2释放量的影响，设计以四个不同施肥水平为主处理，以三个不同年代的主栽品种碧玛1号、烟农15号、山农11号为研究对象，采用封闭式静态暗箱技术，应用LI-6400型便携式光合测定仪（美国）在作物生长期测定土壤CO2释放量和光合速率。同时测定了作物的生理生化指标（株高、叶绿素含量、旗叶叶面积）和生物量以及环境影响因素土壤温度和水分等。研究结果表明：（1）施肥有利于增加土壤CO2释放量，且中氮处理水平释放量最多。（2）土壤温度和水分对土壤CO2释放量有一定的影响，土温越高，水分越大，CO2释放越多。     

干旱地区农田生态系统土壤温室气体排放机制

CO2、CH4和N2O是目前几种最主要的温室气体,在对全球气候变暖贡献中,农业作为重要的温室气体排放源对其有不可低估的作用。一般而言,旱地农田生态系统是大气CO2和N2O的排放源,黄土高原等旱地是CH4的吸收汇。CO2排放主要包括植物呼吸作用和土壤呼吸作用;CH4排放包括有机物的还原和氧化吸收两个过程;N2O排放包括硝化作用和反硝化作用两个过程。土壤微生物、土壤水分、土壤温度、土壤质地、施肥等均从不同角度影响着温室气体的释放与吸收。近些年,免耕、秸秆还田、地膜等保护性耕作技术在干旱地区农田生态系统中得到广泛应用。其中免耕可以减少CO2和N2O的排放量,增加土壤对CH4的吸收量;秸秆还田和覆膜对N2O排放的影响结果尚未统一,但秸秆还田促进CO2排 放抑制CH4吸收,而覆膜促进CH4吸收抑制CO2排放。加强且更深入更全面的研究旱地农田生态系统温室气体排放应该作为今后重点研究领域,为全球气候变暖提供更为准确的理论基础。     

增施CO2对设施马铃薯生长及氮素积累的影响

选用马铃薯(Solanum tuberosum L.)为试材,研究增施CO2能否降低马铃薯块茎中硝酸盐含量并缓减土壤次生盐碱化,为提供安全的马铃薯产品同时延长温室土壤的可持续利用.试验采用传统氮素施肥和温室CO2气体施肥结合的方法,研究了增施CO2条件下氮素水平对马铃薯生长、氮素积累量、硝酸盐含量的影响.结果表明:增施...     

外源碳氮对植物生态化学计量特征的影响研究进展

为了了解全球二氧化碳（CO2）浓度升高和人为N沉降加重的环境条件对植物养分状况的影响,笔者分析了森林植物的碳（C）、氮（N）、磷（P）含量以及生态化学计量比对于外源C、N及其交互作用响应的国内外文献数据。分析结果表明：1）CO2浓度升高将提高植物对C的吸收,降低植物N含量,导致植物的C：N在大部分试验中表现为增加趋势,外源C、N对植物P含量的影响结果不一,从而使N：P在不同的试验中结果不同;2）短期人为N沉降会增加植物的C、N含量,降低P含量,植物的C：N有所降低,而N：P却呈升高趋势;3）在CO2和N沉降二者交互作用下,植物N、P含量及其化学计量比的变化可能会出现“中和反应”,在不同的试验可能会表现出升高、降低或不变的趋势。CO2浓度升高和大气N沉降加重呈现出越来越明显的趋势,对生态系统结构和功能的影响也逐渐成为国内外生态学家研究的热点。本研究可为深入探讨外源C、N增加条件下的生态系统养分循环和生态化学计量特征提供参考依据,以便更好的提出CO2浓度升高和N沉降加重的大气背景下植物生长的应对策略。     

长期施肥下红壤旱地CO2、N2O排放特征

摘 要：基于中国农业科学院红壤实验站长期定位试验,采用静态箱/气相色谱法,研究红壤旱地小麦生长季节不同施肥处理(CK、NP、NPK、NPKM、1.5NPKM)下土壤CO2、N2O排放差异。结果表明,长期不同施肥处理形成不同的土壤肥力以及作物生长的差异是影响土壤呼吸CO2、N2O排放的重要因素,红壤旱地小麦季土壤呼吸CO2、N2O排放具有明显的季节变化特征;在小麦生长季,不同施肥处理之间土壤呼吸CO2、N2O排放通量差异显著,土壤呼吸CO2年累积排放量在8284.02 kg?ha-1～15863.48 kg?ha-1之间,N2O年累积排放量在0.37 kg?ha-1～2.04 kg?ha-1之间。各处理土壤呼吸CO2排放通量的大小变化：1.5NPKM>NPKM>NPK>CK>NP;土壤呼吸N2O平均排放通量大小顺序为1.5NPKM>NPKM>NPK>NP>CK;有机肥的施用显著增加了土壤呼吸CO2和N2O的排放(P<0.05)。土壤呼吸CO2与N2O排放分别与土壤温度和土壤水分显著相关性。     

土壤水分和CO2浓度增加对小麦、玉米、棉花蒸散、光合及生长的影响

通过在大型人工气候室内的试验、设计了350和700μl/L,两种C02浓度水平和高、中、低三种土壤水分处理,其土壤含水率范围分别为85%-100%, 65%-85%和45%-65%(占田间持水量的百分数),分析了土壤水分条件和大气CO2浓度增加的共同作用对小麦、玉米、棉花等作物蒸发蒸腾、光合速率、生长状况与干物质积累、水分利用效率的影响。     

肥料对小麦生长发育及产量的影响

选用陕253小麦品种,研究了不同肥料对其群体、干物质积累、叶片光合性能及产量的影响,结果表明：在不同肥料配比情况下,增施肥料能显著提高群体数量和成穗数,单株干物质积累显著增加。但单株光合性能在灌浆期与施肥量关系不明显,处理间叶片净光合速率、蒸腾速率和气孔导度变化不大。N、P肥与生物肥配合施用能显著提高小麦单产,较常规投肥水平增产493.95 kg/hm2。     

FACE对水稻根系及产量的影响

2002－2003年利用我国惟一的农田开放式空气CO2浓度增高(FACE)研究平台,以武香粳14为供试品种,设施Ｎ量150 kg·hm-2(LN)、250 kg·hm-2 (NN)、350 kg·hm-2 (HN) 3个处理,研究了大气CO2浓度比对照高200 μmol·mol-1的FACE处理对水稻根系形态性状、根系活性和产量的影响。结果表明,(1) FACE使LN、NN、HN处理水稻抽穗期的     

缓释肥用量对夏谷光合特性、物质积累分配和产量性状的影响

旨在通过研究缓释肥用量对夏谷光合特性、物质积累分配和产量性状的影响,为夏谷高产栽培实践提供理论依据。以‘保谷21’为材料,在苗期、拔节期、抽穗期、灌浆期和成熟期,采用常规分析方法测定光合速率(Pn)、叶绿素含量(Chl)、叶面积指数(LAI)、群体干物重、生育后期植株营养器官干物质积累和转运特性、成熟期植株氮磷钾含量和单位面积氮磷钾累积量、植株性状、产量和收获指数。结果表明,在缓释肥底施用量0 kg/hm2(T1)、225 kg/hm2(T2)和450 kg/hm2(T3)处理中,各生育时期期叶片Pn 和Chl 均表现随施肥量增多而增高。随施肥数量增多,各生育时期LAI 和群体干物重增大,抽穗、成熟期植株叶片、叶鞘、茎秆干质量增加,且高施肥量处理上述营养器官干质量输出量增多,但处理间营养器官转运效率差异较小。高施肥量处理成熟期植株氮、磷和钾含量增加,养分累积量增多,穗部性状得到改善,产量显著提高。施用适量缓释肥能明显改善植株生长、发育和产量形成能力,这与植株在上述条件下养分吸收增强进而改善植株的光合碳同化能力密切相关。     

水肥耦合对基质栽培辣椒前期产量和光合作用的影响

【研究目的】为了明确辣椒新型有机基质栽培水肥精确管理技术。【方法】本研究以辣椒品种‘苏椒5号’为试材,以前期筛选的最优基质配方T8为栽培基质,采用4因素5水平二次回归正交设计试验方案,研究不同水肥组合对辣椒前期产量、品质和光合参数等的影响,分析氮(N)、磷(P2O5)、钾(K2O)肥和水分的耦合效应。【结果】结果表明,低水平氮肥量和高水平基质含水量能增强光合作用、提高辣椒前期产量;磷肥量对辣椒生长发育的影响不大。氮、磷、钾肥、水对于辣椒产量交互效应大小顺序为：氮水＞钾水＞磷水＞磷钾＞氮钾＞氮磷。通过对建立的辣椒产量二次多项式回归模型分析,可知每株辣椒施入基肥N 0.88 g、P2O5 0.40 g、K2O 3.31 g、基质含水量63.53%,辣椒前期产量最高。【结论】验证实验表明构建的模型准确可靠。     

园林绿化垃圾资源化利用产品在园林绿化中的应用效果评价

为探索园林绿化垃圾资源化利用产品在园林绿化和土壤改良中的实际应用效果,进一步推动园林绿化垃圾的资源化利用。本试验分别将园林绿化资源化利用产品——有机肥和生物质炭应用于城市公园的绿化中,选取红花檵木、大叶油草、紫色狼尾草分别作为园林绿化中的灌木和草本的代表性植物,通过测定不同处理中植物的叶绿素含量、株高以及土壤养分来评价园林绿化垃圾资源化利用产品的应用效果。结果显示：有机肥和生物质炭的使用会有效提高3种植株的叶绿素含量,促进植物生长。有机肥对于红花檵木的土壤养分含量的影响并不一致,但是对于土壤含水率和电导率均有不同程度的提高。另外,有机肥和生物质炭会显著提高大叶油草和紫穗狼尾草的土壤养分含量,更加有利于植物生长。本试验在植株生长和土壤养分这一方面为园林绿化垃圾资源化利用产品在园林绿化中的应用提供了理论依据,同时为园林绿化垃圾的资源化利用奠定了基础。后续的研究中要更加深入的在土壤的物理、化学、生物性质三方面进行,进一步充实上述理论依据。     

不同肥密因素下酿造高粱产量及品质的表现

本研究旨在探讨不同肥密因素对酿造高粱龙杂5号产量与品质的影响,采用二因素裂区设计,主处理施肥量因子5个水平,副处理密度因子4个水平。结果表明不同种植密度和施肥量对酿造高粱产量及品质影响显著。随密度增加,叶片净光合速率、叶绿素含量、单株干物质积累量下降,叶面积指数提高,产量增加,子粒淀粉含量下降,子粒单宁含量上升。随施肥量增加,净光合速率、叶绿素含量、叶面积指数、单株干物质积累量、子粒淀粉含量均下降,子粒脂肪含量上升。在施肥量375kg/hm ²条件下,随钾肥比例的增加,单株干物质积累量、叶面积指数及产量均增加。本研究认为15.4万株/hm ²的种植密度、375kg/hm ²（N∶P∶K=1∶0.7∶1.6）的施肥量是高产优质的合理组合。     

纳米TiO2光半导体溶胶对植物光合机能的影响

TiO₂半导体颗粒的光催化机理类似于人工模拟光合作用,笔者初步探讨了其在植物体上对光合机能的影响;以锐钛型纳米TiO₂光半导体溶胶为材料,在栽培试验中,对黄瓜喷施不同浓度的纳米TiO₂溶胶,然后测定光合参数、根系活力及叶片丙二醛含量的变化;结果表明,黄瓜叶片喷施一定浓度的纳米TiO₂溶胶材料后,在叶片表面形成透明、连续、稳定的TiO₂薄膜,能显著促进光合速率的增加,同时根系活力得到提高。这为纳米TiO₂光半导体材料在农业上的应用提供了一定的理论依据和技术参考。     

Interactive Effects of Elevated CO2 and Moisture Stress on the Photosynthesis, Water Relation and Growth of Brassica Species

Interactive effects of elevated CO2 and moisture stress on photosynthesis, growth and water relation of Brassica species were studied using open top chamber technology. Brassica species responded to the elevated CO2 significantly under moisture stress condition. The adverse effect of moisture stress on the photosynthesis and plant water components were minimized by elevated levels of CO2. Drought susceptible species of B. campestris and B. nigra responded better to elevated CO2 compared to drought tolerant Brassica species such as B. carinata and B. juncea. The plant water potential significantly improved by elevated CO2 coupled with higher stomatal resistance and root growth.     

土壤Hg、Cr和Pb单一污染对绿豆光合作用的影响

以晋绿2号为材料,用盆栽试验的方法,研究Hg2+、Cr3+和Pb2+单一处理对绿豆花荚期光合作用的影响. 结果表明,与对照相比,随Hg2+、Cr3+和Pb2+单一处理浓度的升高,绿豆叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a/b、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO2浓度均呈现不同程度的下降趋势;低浓度的Cr3+和Pb2+对叶绿素a、叶绿素b、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO2浓度有促进作用;3种重金属中,Hg2+对绿豆花荚期光合作用的抑制作用最强.