施用氮肥对干旱胁迫下花生生理特性的影响

在防雨棚旱池内以花育25号花生品种为试验材料进行土柱栽培试验,设置正常供水(W0)、轻度干旱胁迫(W1)、中度干旱胁迫(W2)三个水分条件和不施氮肥(N0)、低氮(N1,45 kg·hm~(-2))、中氮(N2,90 kg·hm~(~(-2)))、高氮(N3,135 kg·hm~(-2))四个施氮水平,研究不同土壤水分和氮肥条件对花生叶片生理特性的影响。结果表明,与正常供水条件相比,干旱胁迫降低花生叶面积、净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr),且降低幅度随干旱胁迫程度的增加而增加。不同水分条件下,适量施用氮肥(N1和N2水平)能提高叶片SOD、POD和CAT等抗氧化酶活性,增强花生对干旱胁迫的适应性。中度干旱胁迫下过量施氮会增加MDA含量,加剧膜脂过氧化程度,抑制生长。施用适量氮肥可提高花生光合作用能力和抗氧化酶活性,对干旱胁迫具有一定的补偿效应。     

吐丝期自然干旱条件下灌水和施氮对玉米产量及氮素吸收的影响

设置大田试验,利用吐丝期自然干旱胁迫研究灌水(自然干旱、灌水30 mm、灌水60 mm,分别为W0、W1和W2)和施氮(0、100、200、300 kg/hm~2,分别为N0、N1、N2、N3)对玉米产量、干物质累积与分配、氮素吸收与利用的影响及其耦合效应,并探讨适宜的水、氮组合调控措施。结果表明,吐丝期自然干旱条件下灌水和施氮均显著影响玉米成熟期的产量、干物质累积量、收获指数、氮素吸收量及氮肥利用效率,且两种措施具有显著的交互作用。W2N3处理的玉米产量最高,达9 666 kg/hm~2。干物质累积量和氮素吸收量随灌水量、施氮量的变化趋势与产量类似,收获指数和氮素利用效率存在明显差异。W0N0和W1N0处理的收获指数相比其他处理显著偏低,说明干旱和缺氮限制干物质向子粒的转运分配。玉米施用氮肥的表观利用率、农学利用率和偏生产力在灌水条件下均显著高于自然干旱条件,随施氮量增加而逐渐降低,均在W2N1处理达最高。     

不同水分条件下氮肥对花生根系生长及产量的影响

在防雨棚旱池内以"花育25号"花生为试验材料进行土柱栽培试验,在中度干旱胁迫和充足灌水两个水分条件下,分别设置不施氮肥(N0)、中氮(N1,90kg/hm2)、高氮(N2,180kg/hm2)3个施氮水平,研究不同土壤水分和氮肥条件对花生根系生长及产量的影响。结果表明,与不施氮肥处理相比,两个水分处理下中氮处理均显著提高花生的荚果和籽仁产量,且能显著增加水分生产效率。随土层深度的加深,花生根系生物量在垂直分布上呈递减趋势。根系生物量的垂直分布可用对数函数模型、乘幂函数模型、指数函数模型、多项式函数模型来表示,其中乘幂函数的模拟精度最高。正常供水处理下出现高氮营养浅根化的趋势,而干旱胁迫下施用氮肥增加深层土壤内根系,且中氮显著增加干旱胁迫下根系伤流强度。相关性分析表明花生整体形态性状和40cm以下土层内根长和根系生物量与产量间达显著或极显著相关。干旱胁迫下适量施用氮肥增加深层土壤内根系,是提高干旱胁迫下花生产量的有效方法。     

冬小麦西农979光合、水肥利用和产量的水氮效应

为给黄淮海地区冬小麦高产高效栽培中水氮管理提供依据,在大田条件下,以该地区冬小麦主推品种之一的西农979为材料,通过裂区试验,水氮各设置三个水平[自然降水(W1)、土壤水分保持田间持水量的60%(W2)和80%(W3);不施氮(N1)、施氮150kg·hm-2(N2)和300kg·hm-2(N3)],研究了不同水氮模式下冬小麦花后旗叶叶绿素含量和光合速率、氮素积累与分配、水肥利用效率及产量的差异。结果表明,中水中氮(W2N2)和中水高氮(W2N3)组合有利于小麦花后旗叶维持较高的叶绿素含量和光合速率。在相同水分条件下,单茎氮素积累量随着施氮量的增加而增加;在相同氮素营养条件下,中水(W2)处理籽粒氮素积累量显著高于自然降水(W1)和高水(W3)处理;W2N2和W2N3的籽粒氮素积累量显著高于其他处理;W2N2处理下营养器官花前贮存氮素在花后向籽粒的转运量和转运率最高;W2N3处理的花前营养器官氮素积累量及其花后转运对籽粒氮素的贡献率最高。在相同氮素营养条件下,随着灌水量的增加,产量先升后降;在相同水分条件下,产量随着施氮量增加而增加;W2N2和W2N3处理的产量显著高于其他处理,且此二处理差异不显著。W2N2处理的氮肥农学效率和灌水生产效率显著高于其他处理。综合以上结果,在本试验条件下,W2N2是小麦高产高效的最佳水氮组合。     

施氮量和氮肥底追比例对济麦20产量、品质及氮肥利用率的影响

为给小麦高产、优质、高效栽培提供合理的氮肥运筹技术和理论依据,以强筋小麦品种济麦20为材料,应用15N示踪技术研究了高产麦田中施氮量和氮肥底施与拔节期追施的比例对小麦籽粒产量、品质和氮肥利用率的影响.结果表明,不同施氮处理之间植株氮素积累量无显著差异,小麦植株对追肥氮的利用率显著高于对底肥氮的利用率,适当增加追施氮肥的比例可提高氮肥利用率,其中以N2处理(施氮量为168 kg·hm-2,底追比例为1:2)最高.适量施氮并增加追施氮肥的比例可显著提高籽粒产量、蛋白质含量,改善籽粒加工品质,N2、N5(施氮量为240 kg·hm-4,底追比例为1:2)和N6(施氮量为240 kg·hm-2,全部追施)处理效果均较好.在本试验条件下,施氮量为168 kg·hm-2及底追比例为1:2的处理是兼顾产量、品质、效益和生态的合理氮肥运筹方式.     

不同施氮水平对胡麻根系形态和氮素利用的影响

以陇亚杂1号为研究对象,设置4个施氮量(纯N)水平:不施氮(N0,0kg·hm-2)、低氮(N1,78.75kg·hm-2)、中氮(N2,105kg·hm-2)、高氮(N3,131.25kg·hm-2),采用土柱栽培法研究了氮肥运筹对胡麻根系形态和氮素利用率的影响。结果表明:施氮抑制了胡麻枞形期根系的生长,现蕾期后根长、根系直径、根表面积和根体积均随着施氮量增加而增加,当超过一定施氮量(N2)时又呈下降趋势。中氮处理增加了胡麻生育后期根系在40cm以下土层的分布,随着施氮量的增加,根系分布呈现高氮(N3)浅根化趋势。胡麻的根冠比随着生育进程的推进逐渐降低,但中氮处理显著提高了生育后期的根冠比。胡麻成熟期各器官氮素积累量和分配比例表现为:籽粒茎根叶非籽粒生殖器官,籽粒在氮素的分配上占有绝对优势,而且在中氮水平(N2)时籽粒中氮素分配比例最高,显著高于其他处理。与不施氮相比,施氮处理下籽粒产量增加,中氮水平下的氮素籽粒生产效率最高。综合籽粒产量和氮素利用结果表明,在本试验条件下,施氮量105kg·hm-2为有利于实现胡麻高产和高效的最优氮肥运筹模式。     

不同施氮量对麦茬夏花生氮素吸收分配及产量的影响

大田栽培条件下,研究不同氮肥施用量对麦茬夏花生植株生长、氮素吸收、土壤养分及产量构成的影响。结果表明:不同施氮量对土壤硝态氮含量的影响主要以表层(0~20cm)较为显著,且硝态氮存在向下层土壤迁移的趋势;各处理不同土层间土壤铵态氮含量均无显著差异。0~225kg/hm~2范围内,随着施氮量的增加,夏花生产量逐渐提高。氮肥施用量在225kg/hm~2条件下,花生产量最高,为6603.26kg/hm~2,比不施用氮肥增产19.96%;达到300kg/hm~2氮肥施用量时,会促进花生茎叶部的氮素积累,但同时会抑制花生根部和荚果的氮素积累,产量反而会降低。总体而言,随着施氮量的增加,氮肥利用率呈现先升高后降低的趋势,氮肥偏生产力则呈显著下降趋势,本试验条件下N最佳施用量为244.70kg/hm~2。     

秸秆还田配施氮肥对麦田氮素平衡和籽粒产量的影响

为明确秸秆还田配施不同水平氮肥下麦田的氮素平衡状况,在夏玉米秸秆全部还田的基础上设置了不同的氮肥处理,测定了小麦植株全N含量、土壤硝态氮含量、氮肥氨挥发量和籽粒产量,分析了麦田不同土层硝态氮含量和积累量的变化趋势以及施氮量对氮素利用效率和麦田氮素平衡的影响。结果表明,小麦植株氮含量、植株氮素总积累量、籽粒产量均随施氮量的增加而显著增加;施加氮肥使氮素养分利用率、氮肥偏生产力显著降低。与播种时期土壤硝态氮含量相比,成熟期硝态氮含量降低,且施氮处理下土壤硝态氮含量、硝态氮积累量高于不施氮处理;硝态氮积累量主要分布在麦田土壤表层,与施氮量成正相关关系。施氮量为0、160、220、280kg·hm~(-2)时,硝态氮淋失量分别为5.04、13.10、17.10、37.26kg·hm~(-2)。氮肥的氨挥发速率在施肥后第一天达到最高,随后逐渐降低,遇到降雨或灌溉迅速降低至不施氮处理的氨挥发水平,氮肥氨挥发量与施氮量及时间存在正相关关系。160、220、280kg·hm~(-2)施氮量处理下,氮肥氨挥发量分别为0.65、0.77、1.01kg·hm~(-2)。从麦田氮素平衡来看,不施氮肥处理耗竭土壤氮素资源;施氮量为160kg·hm~(-2)时,有消耗土壤氮的风险;施氮量为220kg·hm~(-2)时,氮素投入与氮素输出保持平衡;施氮量为280kg·hm~(-2)时,有大量氮素损失到环境中的风险。为有效控制氮素淋溶和氨挥发损失,兼顾产量和节约生产成本,该区推荐施氮量为220kg·hm~(-2)。     

施氮时期对夏花生产量及氮素吸收利用的影响

采用大田试验,研究了施氮时期对夏花生产量、植株地上部氮素积累运转及氮肥利用率的影响。结果表明,不同时期累计施氮N120kg/hm~2显著增加了荚果产量,其中以基施N40kg/hm~2+苗期和花针期分别追N40kg/hm~2处理最高,但与基施N60kg/hm~2+花针期追N60kg/hm~2、基施N60kg/hm~2+苗期追N60kg/hm~2处理差异不显著。与不施氮相比,施氮提高了植株地上部氮素积累量和籽粒氮素积累量。植株地上部氮素吸收主要集中在开花下针至荚果膨大阶段,以基施N40kg/hm~2+苗期和花针期分别追N40kg/hm~2处理吸收氮最多,氮肥利用率最高,与其它4个施氮处理相比,氮肥利用率分别增加了19.41、8.83、10.66和13.25个百分点。     

秸秆还田配施氮肥对冬小麦氮素吸收特性及产量的影响

为筛选砂姜黑土玉米秸秆全量还田条件下冬小麦生长季适宜的施氮量,通过秸秆还田定位试验,探讨了玉米秸秆还田配施氮肥(162.0、202.5、243.0、283.5和324.0kg·hm-2)对冬小麦产量、植株含氮量、氮素吸收强度及氮素利用率的影响。结果表明,玉米秸秆全量粉碎还田后,前两年小麦产量连续下降,降幅达4.1%~46.1%,从第四年开始产量增加,增幅为5.7%~12.8%,尤其以配施纯氮243.0kg·hm-2的增幅最高。在秸秆还田配施低量氮(162.0~202.5kg·hm-2)和过量氮(324.0kg·hm-2)下,小麦整个生育期植株含氮量呈单峰曲线变化,高峰期分别出现在拔节、开花和孕穗期;配施高量氮(243.0、283.5kg·hm-2)时小麦植株含氮量分别在越冬期和拔节至孕穗出现高峰。小麦植株吸氮强度在各生育时期均随施氮量的增加而增强,配施低量氮肥会导致小麦生育后期发生早衰。秸秆还田配施氮肥下,小麦达到最高产量9 860kg·hm-2时植株的适宜含氮量为3.12%~4.72%,拔节和孕穗期较高。氮肥农学效率、植株地上部氮肥吸收利用率和籽粒氮肥吸收利用率均随施氮量的增加而显著降低,而施氮处理的氮素收获指数显著高于不施氮处理。综合考虑,冬小麦生长季玉米秸秆还田适宜的配施氮量为243.0kg·hm-2,并且在连续还田4年后冬小麦才表现出较好的增产效果     

盐胁迫对不同粒型花生品种种子吸水特性的影响

选用不同粒型花生品种并设置0%、0.15%、0.30%、0.45%(m/V)不同盐胁迫浓度的盆栽试验,以探究盐胁迫下花生种子吸水速率变化情况及其与种子粒型间的关系。结果显示,供试各品种种子粒型大小HY36>HY25>JH13>HY20,以HY36的种子粒型较为整齐。各品种种子吸水速率均随吸水时间的延长而减慢,并随盐胁迫浓度的增加显著降低,各盐胁迫浓度下以HY20种子吸水率最小。种子粒型与吸水率和吸水速率间相关性分析表明,无论盐胁迫与否,大粒型品种种子质量与吸水率间均呈负相关关系;各盐胁迫浓度处理下,中粒型和小粒型品种种子质量越大其吸水速率越大。综合来看,0%和0.15%低盐浓度处理下,大粒型品种中质量较大的种子和小粒型品种较为浑圆饱满的种子吸水率相对较小;0.45%高盐浓度处理下,种子越细长其吸水率越大。非盐或低盐地区选用吸水率较小的种子便于节水,高盐环境下选用吸水率较大的相对细长的种子利于萌发。本试验结果为盐碱地花生选种和完善高产栽培技术等提供参考依据。     

减施氮肥对旱地花生农艺性状及产量的影响

为明确减施氮肥对提高氮肥利用效率和稳定提高花生产量的途径,采用田间小区试验,研究减量施用氮肥和配施有机肥、钙肥对花生生长发育及产量的影响。结果表明,减施氮肥可显著降低肥料贡献率、花生主茎高、侧枝长、生物积累量和饱果数,最终降低产量,减氮量越多影响作用越大。减量施用氮肥同时增施有机肥,可显著提高花生主茎高、侧枝长、生物积累量、饱果数及产量,其中N1O3处理效果最为理想,其主茎高、侧枝长、生物积累量、饱果数及产量均优于常规施肥处理(CK),较之分别增加2.63%、1.44%、3.74%、2.58%、2.41%、3.89%,但差异不显著。减量施用氮肥同时配施钙肥可显著增加花生地下部生物积累量、单株荚果数、饱果数及产量,其中N1Ca2处理效果最为理想,其地下部生物积累量、饱果数及产量均优于常规施肥处理,较之分别增加6.86%、0.81%、6.92%,但各处理与CK间差异均不显著,减氮配施钙肥处理对主茎高、侧枝长、地上部生物积累量的影响不明显。本研究为花生生产中氮肥减量、提高花生产量提供了技术途径。     

北方粳稻南繁过程中品质变化规律

为研究北方粳稻在南繁北育过程中的品质变化规律,以辽宁省主栽品种辽粳9号、辽星1号、辽星21和杂交粳稻骨干亲本C62、C418为试验材料,分析了各品种在沈阳、海南三亚及海南乐东种植时稻米品质指标变化。结果表明,垩白粒率及垩白度产地间差异不显著,而糙米率、精米率、整精米率、碱消值、胶稠度、直链淀粉含量、蛋白质含量、粒长及长宽比等不同产地间达到显著或极显著水平。表明水稻在不同生态区种植,品质指标可表现出较大变异性,且品种间变化趋势不同。在水稻南繁北育过程中,品质性状中垩白粒率及垩白度可在不同生态区进行协同选择,而其他米质指标应以北方当地育种区域的性状为主进行考察筛选。     

衡阳市水稻肥料施用现状调查及对策

为全面掌握水稻合理密植条件下的肥水高效利用技术,2018年衡阳市农业科学研究所组织人员对衡阳市水稻肥料应用情况进行了调查。结果表明,目前衡阳市水稻生产在施肥方面还存在一些问题,主要表现在重氮、磷肥,轻钾肥;重浅施,轻深施;重一般肥料,轻配方施肥;重化肥,轻有机肥。同时根据存在的问题提出了提高施肥水平、合理引导农民施肥、提高肥料利用率应采取的措施。     

栽培措施对超级稻产量及氮肥利用效率的影响

水稻是我国重要的粮食作物。在人口增长和经济快速发展的大背景下,对粮食的需求量不断提高,产量的提高要求更大的肥水投入和更优化的栽培措施。在我国肥水投入量已经很大的情况下,优化栽培措施对水稻的增产增效意义重大。以籼粳杂交稻甬优2640与常规粳稻武运粳24为试验材料,采取4种不同的栽培措施(氮空白、当地常规、增密减氮、精确灌溉),探讨了不同栽培措施对水稻产量及氮肥利用效率的影响。结果表明,增密减氮、精确灌溉等栽培措施可以显著提高有效叶面积指数(LAI)、高效LAI,提高粒叶比,增加库容,提高氮素相关代谢酶活性,从而提高水稻产量和氮肥利用效率。     

稻米的密度与千粒重及粒型性状的相关性研究

测定了161份不同类型水稻材料的谷粒、糙米的密度及其粒型参数。结果表明,谷粒的密度与谷粒千粒重、谷粒粒长呈极显著正相关,与谷粒长宽比和谷粒百粒体积显著正相关;糙米的密度与糙米千粒重、糙米粒长、糙米百粒体积、糙米粒厚均呈极显著正相关,与糙米宽显著正相关。通径分析表明,谷粒和糙米的千粒重对密度的直接正效应最大;百粒体积和粒宽对密度的直接负效应较大;谷粒其他性状也多是通过谷粒千粒重和百粒体积来间接影响谷粒密度的;而糙米不同性状的间接效应较复杂。谷粒回归模型表明,需增加合理解释谷粒密度变异的预测变量;而糙米回归模型表明,糙米千粒重、粒厚、百粒体积可解释糙米密度因变量的70.2%。     

花生幼苗期呼吸酶活性对渍涝的响应

渍涝是我国南方地区花生芽苗期频发的灾害,其造成的直接效应是缺氧,改变植物的呼吸途径。本研究选取3个经大田验证具有明显耐涝差异的花生品种,在幼苗期设置不同时间、不同深度渍涝胁迫处理,测定3种呼吸关键酶琥珀酸脱氢酶(SDH)、乙醇脱氢酶(ADH)、乳酸脱氢酶(LDH)的活性变化,以明确不同品种对湿涝胁迫的呼吸适应机制。结果表明,耐涝性强的品种表现出SDH活性高、LDH和ADH活性低,而耐涝性弱的品种SDH活性低、LDH和ADH活性高,该结果与大田耐涝性鉴定结果一致。     

有机肥对苎麻土壤微生物功能多样性及农艺性状的影响

研究商品有机肥对苎麻农艺性状及土壤微生物群落多样性等指标的影响,为苎麻产业可持续发展提供参考依据。2017~2019年于湖南农业大学国家麻类阳光板温室,采用土壤盆栽试验,选取3个苎麻优质品种(多倍体1号、湘苎3号和中苎1号),种植基肥为商品有机肥,共计6个处理(对照组:不施肥+多倍体1号,CT1;不施肥+湘苎3号,CX3;不施肥+中苎1号,CZ1;试验组:有机肥+多倍体1号,YT1;有机肥+湘苎3号,YX3;有机肥+中苎1号,YZ1)。结果表明:有机肥处理下,3个苎麻品种在快速生长期土壤微生物活性显著升高;代表微生物活性平均颜色变化率(AWCD)明显呈现出YT1> YX3> YZ1> CT1> CZ1> CX3的变化趋势;施用有机肥各处理与各对照处理相比,除均匀度指数(E)外,其他4个土壤微生物群落多样性指数均不同程度得到提高;施用有机肥增强了苎麻土壤微生物对6类碳源的利用,其中糖类、氨基酸类、胺类、羧酸类的增强最为明显,达到显著水平(p <0. 05)。主成分分析结果表明:YT1与CT1、YZ1与CZ1相比,YT1和YZ1土壤微生物对碳源的利用和代谢功能均得到增强;YX3与CX3相比,有机肥的施用增强了土壤微生物对第一主因子中碳源的利用,抑制了对第二主因子中碳源的利用;有机肥除对苎麻植株茎粗、株高和单株分株数影响不显著外,对其他各农艺性状指标影响均达到显著水平。相关分析表明:有机肥与AWCD、Mclntosh指数(U)及碳源氨基酸类呈极显著正相关(p <0. 01),与均匀度指数(E)呈极显著负相关(p <0. 01),与丰富度指数及其他5类碳源呈显著相关(p <0. 05);有机肥与苎麻农艺性状呈现一定关系,其中与单株鲜皮厚和单株叶片数达到极显著相关水平(p <0. 01),与单株生物量、单株鲜皮厚和单叶面积达到显著相关水平(p <0. 05)。因此,有机肥有助于提高苎麻土壤微生物多样性指数,增强微生物代谢功能,从而有利于改善苎麻农艺性状,促进增产。     

立体匀播和种植密度对冬小麦农艺性状及光合特性的影响

为明确立体匀播和种植密度对冬小麦农艺性状及光合特性的影响,选用冬小麦品种新冬46号为材料,采用裂区试验设计,主区设立体匀播和常规条播2种播种方式,副区设375万、300万、225万和150万株·hm^-24种种植密度,测定分析了不同处理下冬小麦分蘖数、茎粗、叶片数、叶绿素相对含量(SPAD)、净光合速率(Pn)、产量及其构成。结果表明,在条播条件下,随种植密度的增加,冬小麦穗数呈先降后增的趋势,穗粒数、千粒重、产量、主茎叶数、分蘖茎叶数、分蘖穗长、分蘖穗小穗数、叶片SPAD值和Pn呈先增后降的趋势,其中产量在225万株·hm^-2条件下最高,分蘖数、主茎粗、分蘖茎粗、主茎穗长和主茎穗小穗数呈逐渐降低的趋势。在立体匀播条件下,随种植密度的增加,冬小麦穗数呈增加的趋势,千粒重、分蘖数、主茎粗、叶片SPAD值和Pn呈逐渐降低的趋势,穗粒数、产量、主茎叶数、分蘖茎叶数、分蘖茎粗和分蘖穗小穗数呈现先降后增的趋势,主茎穗长、分蘖穗长和主茎穗小穗数呈先增后降的趋势,其中产量在150万株·hm^-2条件下最高。立体匀播的小麦平均产量、穗数、分蘖数、叶片SPAD值和Pn较条播分别增加9.84%、17.68%、21.40%、7.52%和13.14%。综合来看,立体匀播较条播更有利于冬小麦的生长发育及净光合速率的提高,从而实现高产,与之配套的适宜种植密度为150万株·hm^-2。     

黄淮区不同年代冬小麦主栽品种根系性状及氮素利用率的差异

为探明黄淮区冬小麦主栽品种的根系性状和氮素利用率的年代变化趋势,以12个不同年代主栽品种为材料,采用根袋盆栽方法,研究了根系形态、吸收能力与生产力及氮素利用率的年代差异。结果表明,随着年代的推进,小麦籽粒产量、生物量、氮肥偏生产力和氮素吸收效率显著提高,增长率分别为每年0.53%、0.38%、0.53%和0.59%,而氮素内部利用效率则呈下降趋势。小麦孕穗期和成熟期的根系总长、总表面积、总体积和平均直径均随着年代推移和品种改良呈显著下降趋势,其中成熟期的相应指标分别每年下降0.68%、1.48%、2.26%和0.78%;根系生物量和根冠比亦显著降低,而比根长则呈显著递增趋势。单位根表面积吸氮量随着年代推移而显著增加,平均每年增长2.09%。此外,近根区土壤硝态氮含量和硝化势随年代推移和品种更新有增加趋势。可见,近期小麦品种比早期品种在生产力和氮素利用效率上更具有优势,可能与根系生长冗余的降低、根系氮素吸收能力的增强、根冠关系的协调优化以及硝态氮营养的增强等有关。