脐橙幼苗新老叶片养分含量对大、中量元素短期缺乏的差异性响应

  【目的】  对比大、中量养分短期缺乏下脐橙新、老叶片中11种必需元素含量及变化,并分析缺素导致的营养元素间的相互影响。  【方法】  以一年生枳砧纽荷尔脐橙幼苗为试材进行了砂培试验。以完全营养液为对照 (CK),设置缺氮 (?N)、缺磷 (?P)、缺钾 (?K)、缺钙 (?Ca)和缺镁 (?Mg)处理,测定不同处理脐橙叶片（老叶和新叶）生长指标及矿质元素含量。  【结果】  所有缺素处理均导致叶片叶绿素含量降低,生物量减少,以缺氮处理最为显著。缺氮降低了叶片N、Ca、Cu、Mo含量;缺磷降低了叶片P、K、Mo含量;缺钾降低了叶片K含量;缺钙降低了叶片N、Cu、Zn、Mo含量但增加了P含量;缺镁降低了叶片Ca、Mg、Zn、Mo含量但增加了K含量。以必需矿质元素为变量分别对各处理老叶和新叶进行主成分分析,老叶中第一主成分 (PC1)明显将缺钾处理与其他处理区分开,与对照相比,缺钾老叶离子组成变化为N (?3%)、P (+1%)、K (?71%)、Ca (+11%)、Mg (+39%)、B (+16%)、Mn (+11%)、Fe (+32%)、Cu (?7%)、Zn (+14%)、Mo (?63%);新叶中PC1明显将缺氮处理与其他处理区分开,缺氮新叶离子组成变化为N (?53%)、P (+8%)、K (+7%)、Ca (?14%)、Mg (+11%)、B (+55%)、Mn (+51%)、Fe (?14%)、Cu (?57%)、Zn (+4%)、Mo (?25%)。老叶和新叶中元素含量呈正相关的元素是N-Cu、N-Ca、Mg-Mn和Cu-Mo,呈负相关的是K-Zn。  【结论】  脐橙幼苗老叶对钾的短期缺乏反应最敏感,缺钾会显著降低老叶中K和Mo含量并增加Mg和Fe含量,而新叶对氮素的短期缺乏最敏感,缺氮显著降低新叶中N、Ca、Cu和Mo含量。短期缺少P、Ca和Mg对脐橙幼苗叶片中的养分含量影响较小。     

提高营养液镁浓度可缓解黄瓜幼苗亚低温胁迫

【目的】我国北方地区冬春季栽培黄瓜经常遭受亚低温 (15℃/8℃) 胁迫,用标准营养液育苗常会造成黄瓜植株矮小、叶片发黄等问题。研究调整营养液中镁和钾离子浓度,以便达到缓解亚低温对黄瓜幼苗伤害作用的目的。【方法】选用‘博耐 3000'黄瓜幼苗为试材,利用人工气候箱,以常温 (25℃/18℃) 下黄瓜山崎标准营养液配方 (K+ 6 mmol/L、Mg2+ 2 mmol/L) 为对照,在标准营养液其他元素保持不变的基础上,设置两个钾离子水平 (K+ 6、12 mmol/L),4 个镁离子水平 (Mg2+ 2、4、6、8 mmol/L),在亚低温 (15℃/8℃) 下栽培黄瓜幼苗,于处理后幼苗生长的 0、7、14、21 d 调查了不同镁钾水平营养液栽培的黄瓜幼苗的根系形态、干物质积累和分配以及对钾和镁元素吸收。【结果】1) 亚低温下适当增加营养液中的 Mg2+ 浓度,能显著提高黄瓜幼苗的壮苗指数,当营养液中 Mg2+ 和 K+ 均为 6 mmol/L 时,壮苗指数达到最大值 0.17;2) 镁和钾对根系形态影响不同,K+ 浓度与根长和根系总表面积成正相关,且主要影响直径范围为 0～0.5 mm 的根系,Mg2+ 与根系平均直径正相关且主要影响 > 1.0 mm 的根系;较高的 K/Mg 比例有利于黄瓜 0～0.5 mm 根系的生长,根系总长和总体积的增加,但显著抑制了 0.5～1.0 mm 和 > 1.0 mm 根系的生长。3) 亚低温下,茎叶中干物质量降低而根中升高,在 K1 (6 mmol/L) 水平时,随 Mg2+ 浓度升高,根和茎中干物质量升高,叶中干物质表现为先升高后下降,且营养液中高浓度的 Mg2+ 有利于干物质向叶中分配。4) 营养液中镁离子浓度小于 6 mmol/L 时,一定程度地提高 Mg2+ 浓度能促进对 K 的吸收,营养液中的 Mg2+ 和 K+ 在镁钾吸收上表现为协同作用,当 Mg2+ 大于 6 mmol/L 时,镁和钾表现为显著的拮抗作用;亚低温下,根茎叶的镁吸收量相比 CK 分别下降 25%、72% 和 58%,而营养液中 K+ 和 Mg2+ 均为 6 mmol/L 时,有利于缓解这一阻碍效果。【结论】冬春季黄瓜育苗时,山崎黄瓜配方营养液中的 Mg2+ 和 K+ 均为 6 mmol/L 而其他元素浓度保持不变时,黄瓜幼苗的壮苗指数、根系形态、干物质积累和钾镁元素综合效应表现较好,能有效地抵御亚低温对黄瓜幼苗的伤害。     

沙培条件下磷、 钾、 钙亏缺对枳（Poncirus trifoliata）幼苗根系形态及营养吸收的影响

【目的】根系是吸收水分和养分的主要器官,对于多年生木本果树的生长发育尤为重要。由于果树根系庞大、 分布错综复杂,对根系构型和空间分布等的研究相对较少。本文利用计算机扫描系统及其图像分析软件观测根系二维形态参数,并用原子吸收法测定植株养分含量,以探索养分亏缺对枳根系形态的影响,以及根系形态变化与植株养分吸收的关系。【方法】本试验在沙培条件下,以柑橘砧木枳(Poncirus trifoliata)实生苗为试材,研究了缺磷、 钾和钙对其根系形态以及植株体内营养元素含量的影响。利用爱普生数码扫描仪（Expression 10000XL 1.0, Epson Inc. Japan）扫描根系,并用WinRhizo Pro (S) v. 2004b软件(Regent Instruments Inc., Canada)分析获取根系总长、 总体积和总表面积等二维形态参数。利用原子吸收光谱仪(SPECTR AA220)测定样品K、 Ca、 Mg、 Fe、 Cu、 Zn等元素含量。【结果】从扫描数据可知,3 种缺素处理对枳幼苗根系形态结构有较大的影响,即在缺素时根系总长、 表面积和体积均显著降低,缺P处理使枳实生苗粗根的根系长度、 表面积、 体积显著降低,但是增加了中等粗根的表面积和体积; 缺K和缺Ca处理的中等粗根根系长度、 表面积和体积均显著低于对照; 3种缺素处理均显著降低了细根和粗根的根系长度、 表面积和体积。不同缺素处理对植株根系和地上部生长的影响也存在差异,缺P对地上部的抑制作用显著强于根系,缺K处理对根系生长的抑制作用较强,缺Ca对根系和地上部生长的抑制作用均较小。缺Ca处理植株体内Zn和Fe浓度均显著增加但Ca浓度降低,缺P时植株体内Ca和地上部Zn浓度增加,而缺K时植株体内Ca、 Zn浓度增加但Fe和K浓度均显著降低。【结论】不同缺素条件下枳实生苗根系形态各异,导致根系对不同养分的吸收能力不同,从而使植株体内K、 Ca、 Zn、 Fe等养分含量发生改变,最终影响整个植株根系和地上部的生长,表现出各缺素环境所特有的树体特征。     

适量稳定供钾促进苹果矮化砧M9T337幼苗生长和氮素吸收利用

  【目的】  钾在氮代谢中发挥重要作用，通过同位素示踪技术，研究供钾水平和稳定性对苹果矮化砧M9T337幼苗生长及氮素吸收利用的影响，以深化理解钾素水平对苹果氮素吸收利用的影响机制，为苹果生产上科学施钾提供理论依据。  【方法】  以苹果矮化砧M9T337幼苗为试验材料进行砂培试验，总处理周期为60天。以Hoagland营养液为基础，设置5个供钾处理，分别为持续低钾 (K 0.5 mmol/L，K1)、1～30天低钾 (0.5 mmol/L) 和31～60天高钾 (12 mmol/L，K2)、适量稳定供钾 (6 mmol/L，K3)、1～30天高钾 (12 mmol/L) 和31～60天低钾 (0.5 mmol/L，K4)、持续高钾 (12 mmol/L，K5)。每3天更换一次营养液，每次在营养液中加入0.01 g Ca(15NO₃)₂，共加入0.2 g。于处理后第31天和第60天取样，测定幼苗生长、根系性状以及氮素吸收利用分配状况。  【结果】  供试苹果砧木幼苗处理第60天，以适量稳定供钾处理K3的生物量最大，根系总长、总表面积最大，根系活力也显著高于其他处理。31～60天，K2处理地上部干重增幅最大 (174.8%)，K4处理根系干重增幅最大 (176.3%)，幼苗总生物量、根系长度、根系总表面积增量最大的处理为K3 (依次为12.99 g/株、1059 cm/株和1113 cm2/株)。第31天和第60天两次测定结果显示，幼苗根部NO₃–吸收速率均以K3处理最大，分别为29.63和36.19 pmol/(cm2·s)；K1、K4处理幼苗根部NO₃–离子流在第31天时为内流，在第60天时变为外排。整个处理期内，硝酸还原酶 (NR) 活性均以K3处理最高；处理41～60天，K2处理幼苗NR活性显著升高，而K4处理则显著降低。15N示踪结果表明，K3处理下苹果砧木幼苗对氮素的吸收能力最强，植株总吸氮量、15N利用率和叶片15N分配率均显著高于其他处理；处理第60天15N吸收量表现为K3>K5>K2>K4>K1。  【结论】  持续的低钾、高钾以及变换性的高低钾处理会抑制苹果幼苗根系生长以及氮素向地上部运移，不利于氮素的吸收利用。而持续适宜稳定地供钾可以提高根系活力和硝酸还原酶活性，保持根系较高的NO₃–吸收速率，同时促进氮素由根系向叶片的运移，实现对氮素的高效吸收利用，从而促进苹果砧木幼苗的生长。     

缺素培养对大豆营养生长和根系形态的影响

通过营养液栽培试验,探讨了巴西10号和本地2号两个大豆基因型在氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁缺乏条件下的缺素症状和植株生物量变化,以及根系形态指标的改变。结果表明,缺素处理对大豆植株生长影响显著,在各种缺素条件下大豆植株生物量均明显降低,地上部与根部均表现出各种营养元素缺乏时的特有症状;缺氮、缺钾、缺钙、缺镁和缺铁处理时大豆总根长和根表面积也均显著降低。大豆对不同缺素处理的反应存在基因型差异。     

不同钾镁比对缺镁土壤上两种柑橘砧木生长和养分吸收的影响

土壤缺镁日益成为制约我国柑橘生产的重要因素,土壤中过量的钾可通过钾镁拮抗作用进一步降低根系镁素吸收和转运,进而导致柑橘地上部镁素不足而影响生长。为此,在盆栽模拟条件下设置了高钾(300 mg·kg-1)、适宜钾(150 mg·kg-1)2个施钾水平及5个施肥钾镁比(K/Mg,4∶0,4∶1,4∶2,4∶3,4∶4),并研究了两种典型柑橘砧木——香橙(Citrus junos Sieb. ex Tanaka)和枳[Poncirus trifoliata(L.)Raf.]在上述条件下的生长及养分吸收差异,为明确适宜的土壤K/Mg和平衡施肥提供依据。与适宜钾处理相比,高钾处理的香橙、枳株高分别降低7.7和11.7 cm,地上部和根系生物量及钾、镁累积量均显著降低。当施肥K/Mg从4∶0减少到4∶4,土壤交换性镁含量从61增加至166 mg·kg-1,叶片镁含量从1.09增加至4.14 g·kg-1,生物量先增加后减少。回归方程表明,施肥的K/Mg介于4∶1～4∶2时,两种砧木的生物量和各部位干重最大。镁过量导致土壤K/Mg和地上部K/Mg降低,进而抑制柑橘砧木的生长。高钾和适宜钾处理下,枳根中镁含量/地上部镁含量均显著低于香橙。在酸性缺镁土壤上施用过量钾肥会加剧柑橘缺镁症状,将土壤K/Mg维持在1.5～2.0之间有利于柑橘生长;相比香橙,枳对缺镁的耐受性更强,能把更多的镁转运到地上部。综上,在合理施用钾肥的基础上,注重钾镁平衡施用和选择合适的砧木品种可以缓解柑橘生产中镁缺乏的问题。     

田间烤烟叶片缺钾症状与钾积累及土壤供钾水平关系

基于田间正常施肥烟株生长中期中、上部叶通常出现缺钾症状的现象,以烤烟品种K326为材料在砂质壤土上进行了田间试验,定期观察无钾(即K0,仅按常规施用氮磷肥,K_2O用量为0 kg·hm~(–2))、常规施肥但中后期出现缺钾症状(即CF,按常规施用氮磷钾肥,K_2O用量为364 kg·hm~(–2)但中后期仍有缺钾症状)、常规施肥且正常生长(即CK,按常规施用氮磷钾肥,K_2O用量为364 kg·hm~(–2)但中后期无缺钾症状)3处理烟株移栽后生长情况(特别是叶片缺钾症状的出现情况),并及时采集和测定了相应烟株的干物质、钾含量及根区土壤速效钾含量,以阐明正常施肥烤烟中、上部叶出现缺钾症状的可能原因。结果表明:(1)CF和K0烟株在移栽后33 d前叶片均未出现缺钾症状;但根区土壤速效钾含量移栽后42 d低于99.86 mg·kg~(–1)时,K0烟株第8～第15叶陆续表现缺钾;CF烟株根区土壤速效钾含量移栽后57 d低于131.1mg·kg~(–1)时,第12～第16叶也相继缺钾,而其他叶位叶片正常。(2)从移栽至42 d,CK和K0烟株干物质和钾素累积量虽皆明显增加,但K0烟株总量偏低趋势愈发显著;至移栽后57 d期间,CK和K0烟株前述两个指标继续增加,但此期CF干物质累积有相似的增加趋势,而钾素累积与出现缺钾症状前相比(即移栽后42 d时CK)则略有减少;(3)移栽后42 d至57 d,CF烟株上、中部叶和K0烟株上部叶钾净输出明显,而茎中净输入显著,其他器官或部位总体持平或略有增加;CK烟株上部叶钾素输入、输出维持平衡,其他器官有净增加。(4)生长期间,CK烟叶钾含量皆表现出随叶位上升而呈总体下降,K0烟叶前期有相似规律,但移栽后42 d、57 d呈"上升-下降-上升",CF于移栽后57 d为"下降-上升"趋势。上述结果说明,K0烟株移栽后42 d中部叶开始缺钾是钾整体吸收不足所致,后期则兼有上部叶钾净输出原因;CF烟株出现中、上部叶缺钾而下部叶正常则有3个原因,一是后期体内干物质累积持续增加导致的稀释;二是此期整株钾累积不仅未增加,且有下降;三是CF烟株中、上部叶钾净输出增加。     

低钾胁迫下不同耐低钾玉米品种 (系) 开花后根系生长和结构的变化

  【目的】  土壤缺钾常引起植株早衰,严重影响玉米产量。从玉米开花后根系形态、结构和活性等参数的变化,研究低钾胁迫下玉米早衰的机理。  【方法】  以耐低钾玉米自交系90-21-3和钾敏感玉米自交系D937为试材,进行池栽试验。设置天然低钾土壤 (低钾,–K) 和正常供钾 (CK,+K) 两个处理,分别于玉米开花后测定根系形态、结构和活性等参数。  【结果】  与正常供钾处理相比,低钾处理降低了90-21-3和D937根系中钾素含量,抑制了根系的生长,破坏了根系结构,引起根系活力降低。低钾胁迫下,90-21-3的第一层节根数目和根系干重分别显著降低了20.37%和42.24%,D937分别显著降低了39.06%和59.64%;90-21-3的第二层节根数目和干重分别显著降低了23.40%和39.30%,D937分别显著降低了36.67%和59.86%。随着玉米的生长,低钾胁迫下90-21-3和D937的根系活力以及第一层和第二层根的长度、表面积、体积和侧根长度整体均呈现降低趋势,D937降低幅度大于90-21-3,根平均直径整体逐渐增加。低钾胁迫下90-21-3根系解剖结构完整,外皮层和内皮层完整,大、小导管形状规则,结构清晰可见;D937根系解剖结构受破坏严重,外皮层和内皮层结构被破坏,导管形状不规则,大、小导管结构模糊甚至消失。与正常供钾相比,低钾胁迫下90-21-3的大导管直径、小导管直径、大导管面积和小导管面积分别降低了11.15%、14.37%、21.07%和30.21%;D937分别显著降低了33.99%、22.86%、56.43%和40.55%。  【结论】  低钾胁迫显著降低了玉米开花后根系的生长和结构的稳定性。与耐低钾玉米自交系 (90-21-3) 相比,钾敏感自交系 (D937) 在低钾胁迫下大面积皮层结构遭到严重破坏,内皮层结构不完整,导管形状不规则,大导管周围的小导管结构模糊,甚至消失,质膜透性高,影响养分和水分的吸收利用。而耐低钾玉米90-21-3在生育后期能够维持较大根系体积、根系活力以及输导组织,增强低钾胁迫下根系对外界钾素的吸收和运移能力,延缓根系衰老。     

钾镁水平对番茄苗期生长、根系形态及钾素吸收和生理利用效率的影响

采用水培方法,研究不同钾、镁水平对"天福冠露"和"毛粉802"两种番茄幼苗生长、根系特征及钾素吸收、利用效率的影响。结果表明,钾、镁水平(8 mmol/L、1 mmol/L)处理的植株鲜重、干重及钾、镁水平(4 mmol/L、4 mmol/L)处理的株高显著高于其他处理。随钾、镁水平升高,两种番茄植株的根长、"天福冠露"植株的根直径、根体积和分根数先减少后增加;番茄植株钾素吸收率显著提高,生理利用效率显著降低。钾、镁水平(8 mmol/L、1 mmol/L)处理的植株根长、根表面积、根直径及根体积显著高于缺钾处理。钾、镁水平(4 mmol/L、4 mmol/L)处理,两种番茄植株根长、根表面积、根体积和分根数均显著高于缺镁处理,"天福冠露"植株钾含量显著高于"毛粉802",而钾素生理利用效率显著低于"毛粉802"。与其它等钾处理相比,缺镁植株钾素积累量最低、生理利用效率最高,镁过量处理的植株钾素生理利用效率显著降低。     

氮、磷、钾营养胁迫对黄芪幼苗根系活力及根系导水率的影响

以膜荚黄芪为试验材料,通过室内1/2Hoagland全营养液、1/2Hoagland缺N(-N)、缺P(-P)和缺K(-K)营养液控制营养水平,进行水培试验,比较在营养胁迫情况下黄芪幼苗根系活力、根系导水率和叶绿素含量的变化。结果表明:与全素营养(CK)相比,缺素条件下黄芪根系活力、根系导水率及叶绿素含量降低,根面积减少,根冠比差异显著。-N和-P处理对根系导水速率影响极显著。     

烤烟植株磷对矿质养分转运基因表达的影响及调控途径

[目的]作物体内磷与其他矿质养分之间存在复杂的交互作用.分析不同供磷水平对作物体内养分转运相关基因(启动子中含P1BS顺式调控元件)的表达水平,从基因水平深入理解磷与其它养分间交互作用的机理.[方法]设置砂培试验,供试烟草品种为K326?(Nicotiana tabacum?L.?cv.?K326),营养液中设低磷(0...     

供磷水平对苗期小麦地上和地下部性状关联性的影响

  【目的】  磷素是植物生长发育过程中必需的大量元素之一,土壤磷水平的高低对植物地上部和地下部性状有着显著的影响。探究高、低磷水平对小麦地上和地下部性状变化以及地上和地下部性状相关性变化的影响,为研究不同磷环境对小麦生长的影响,选育适应不同磷环境的优良小麦品种提供参考。  【方法】  小麦品种和磷水平双因素盆栽试验在河北农业大学温室内进行,供试土壤有效磷含量为5.50 mg/kg。试验设置0和200 mg/kg两个施磷水平;选用10个小麦品种。小麦分别在两个磷水平下生长35天后收获,测定小麦幼苗地上部性状（干重、相对生长速率、地上部磷吸收量、地上部磷含量和叶绿素含量）和根部性状（根干重、根长、根冠比、比根长、根直径、细根比例、根组织密度、根际土壤pH和酸性磷酸酶活性）。  【结果】  与高磷处理相比,低磷处理小麦地上部干重、地上部磷吸收量以及地上部磷含量分别显著降低了57.9%～72.2%、85.7%～89.8%、61.3%～71.7%,小麦根长、细根比例、根组织密度、根冠比以及比根长分别增加了50.9%～249.5%、32.5%～442.5%、–34.5%～400.0%、27.4%～198.9%、74.4%～395.3%,酸性磷酸酶活性提升了–8.1%～120.9%。在低磷条件下,小麦有32组地上和地下部性状间显著相关,在高磷条件下只有20组性状显著相关;低磷处理小麦地上和地下部协同相关性较高磷处理提升了60%。  【结论】  低磷条件下,小麦地上和地下部性状关联性较高,高磷供给弱化了小麦地上和地下部性状的关联性。     

低温胁迫下增施锌肥对水稻氮代谢与干物质积累的影响

[目的]施锌是缓解低温胁迫对水稻伤害的有效途径之一,低温胁迫下研究增加施锌量对水稻氮代谢与物质积累的影响,为低温年提高水稻抗低温能力提供理论依据.[方法]采用三叶一心期水稻幼苗进行水培试验,设置低(Zn?0.08?μmol/L)、常规(Zn?0.15?μmol/L)、高(Zn?0.30?μmol/L)?3个ZnSO4·...     

不同耐密性玉米品种地上部与根系性状的协同效应

【目的】阐明不同玉米品种在增密种植条件下地上部性状和根系构型的协同响应,为耐密性玉米的遗传改良提供理论支撑。【方法】以我国18个主栽玉米品种为试材,设置2个种植密度(6万株/hm²和7.5万株/hm²),分别在吐丝期和成熟期测定14个地上部农艺性状和8个根系构型性状,利用方差分析与回归分析等统计方法解析耐密高产品种的地上地下协同关系。【结果】随着种植密度的增加,玉米单株地上部和根系生物量及籽粒产量等指标下降,群体地上部生物量和籽粒产量显著提高。根据两个种植密度下的群体产量,受试品种中6个被划分为高低密度下均高产的双高型(DH);3个品种为仅高密度下高产的高密高产型(HH);7个品种为高低密度下均低产的双低型(DL);2个品种为仅低密度下高产的低密高产型(HL),供试品种主要为双高型(DH)和双低型(DL)。在高密度下,DH品种比DL品种具有更多的吐丝前干物质累积量和更高的收获指数,DH品种在减少根系干重、节根数和根系宽度的同时,保持了较高的根系表面积与总根长。综合两个种植密度下地上部与根系性状对产量的贡献,发现吐丝期茎秆干物质、成熟期籽粒干物...     

乙偶姻和枯草芽孢杆菌NRCB002的促生机制

【目的】研究植物根际促生菌及其代谢产物对作物生长的促进效应及其机制,为制备高效微生物肥料提供优良的菌种资源和应用技术支持。【方法】枯草芽孢杆菌枯草亚种(Bacillus subtilis subsp. subtilis)NRCB002发酵液组分的促生效应盆栽试验设置了5个处理,分别为发酵培养基(P)、发酵菌液(F)、发酵菌液上清液(S)、重悬菌液(G)和重悬菌液+乙偶姻(A),以浇灌等量的去离子水的处理为对照(CK)。进一步的乙偶姻施用方式盆栽试验设置两个处理,分别为在生菜幼苗根部浇灌(RI)、叶面喷施(FS) 0.1 g/L乙偶姻溶处理,以施用等量去离子水的处理为对照(CK)。生菜生长两周后,两组盆栽试验收获地上部及根系,测定株高、叶面积、地上部和根部的鲜重和干重,并分析根系指标。以K氏培养基为基础培养基,添加0、0.075、0.375、1.5 g/L的乙偶姻培养NRCB002,采用结晶紫染色法测定了NRCB002生物膜的形成量。【结果】1)与CK相比,除培养基P处理外,其余4个处理均显著提高了生菜幼苗的地上部和根部的鲜、干重;S、F和A处理还显著增加了生菜幼苗的株高、叶面积、总根长...     

基因型影响磷镁互作下大豆生长及根瘤和菌根性状

  【目的】  明确施加镁肥在不同磷处理的土壤上对不同基因型大豆生长及根瘤和菌根性状的影响。  【方法】  田间试验采用三因素试验设计,设置施P₂O₅ 40 kg/hm2 (P40)和100 kg/hm2 (P100)两个水平,施MgO 0 kg/hm2 (Mg0)和75 kg/hm2 (Mg75)两个水平,磷高效基因型粤春03-3 (YC03-3)和磷低效基因型本地2号(BD2)两个大豆基因型。测定了大豆植株干重、单株结荚数、根系性状、根瘤性状、菌根侵染率以及植株氮、磷、镁含量。  【结果】  P100处理显著增加了两个大豆基因型的植株干重、单株结荚数、总根长、根表面积和体积以及植株氮、磷、镁积累量。施用镁肥,YC03-3在P40和P100处理下植株干重、单株结荚数、植株氮和镁积累量均显著增加,在P100条件下植株磷积累量以及根表面积、根体积、根平均直径显著增加;BD2在P40和P100处理下植株镁积累量显著增加,P40条件下植株氮积累量显著增加。磷和镁处理显著影响大豆与有益微生物的共生。P40条件下,两个大豆基因型的根瘤数和根瘤干重在Mg0和Mg75处理间无显著差异;P100条件下Mg75处理BD2和YC03-3的根瘤数分别较Mg0处理增加了135%和178%,根瘤干重分别增加了308%和197%。Mg0条件下P40处理YC03-3的菌根侵染率较P100增加了31.6%;Mg75条件下P40处理的BD2菌根侵染率较P100增加了15.0%。P40条件下,Mg75提高了BD2菌根侵染率16.3%;P100条件下,Mg75提高了YC03-3菌根侵染率32.1%。主成分分析发现,P100条件下,Mg0与Mg75处理之间差异显著,而P40条件下镁处理之间差异不明显。  【结论】  增施磷肥显著促进了两个大豆基因型的生长,改善了植株氮、磷、镁养分状况。增施镁肥可增加磷高效大豆基因型YC03-3的地上部和根部干重、单株结荚数、植株氮积累量,对磷低效型基因BD2没有显著作用。YC03-3的根瘤密度对施磷和施镁响应较BD2显著。BD2的菌根侵染率在低磷条件下对施镁的反应敏感,而YC03-3的菌根侵染率在P100条件下对施镁反应敏感。由此可见,磷和镁养分之间的互作效应受到大豆基因型的影响。     

适宜施氮量提高棉花氮磷钾养分积累和皮棉产量

  【目的】  棉花是喜磷喜钾作物,适宜的施氮量不仅可以保证棉花的营养生长,还会促进磷、钾的吸收。为此我们研究了中熟和中早熟棉花品种的适宜施氮量。  【方法】  田间试验于2019—2020年在河南安阳开展。试验采用裂区设计,主区设7个施氮量:0、60、120、180、240、300、360 kg/hm2,依次记为N0、N60、N120、N180、N240、N300、N360;副区为黄河流域两个主栽棉花品种冀棉228 (中熟)和鲁棉研28号(中早熟)。在棉花采收期,测定了棉花地上部生物量、产量及氮、磷、钾含量,计算氮、磷、钾累积量和皮棉生产效率。  【结果】  与N0相比,中熟品种冀棉228地上部生物量在施氮0～240 kg/hm2范围内,随施氮量的增加显著增加,施氮量超过240 kg/hm2后生物量不再显著增加;而中早熟品种鲁棉研28号地上部生物量在施氮量超过180 kg/hm2后,就不再显著增加。施氮显著增加了冀棉228和鲁棉研28号地上部的氮、磷、钾累积量,冀棉228分别增加了37.5%、23.5%、29.2%,鲁棉研28号分别增加了47.2%、34.0%、35.5%。鲁棉研28号提高的幅度大于冀棉228。棉花氮、磷、钾积累量的增加65.9%～82.4%是由于地上部生物量的增加,17.6%～34.1%是由于地上部氮、磷、钾含量的增加。冀棉228的单株成铃数和鲁棉研28号的单铃重均随着施氮量的增加呈先增加后降低的趋势,通过线性加平台模拟得到的两个品种的最高产量施氮量分别为180和188 kg/hm2,对应的皮棉产量分别为1661和1538 kg/hm2。氮、磷、钾皮棉生产效率均随施氮量增加而显著降低。磷素、钾素皮棉生产效率与氮素皮棉生产效率呈正相关。产量收获指数与氮、磷、钾的累积量显著负相关,而与氮、磷、钾收获指数间呈显著正相关,可作为肥料利用效率的间接选择指标。  【结论】  适宜的施氮量可有效提高棉花地上部生物量和氮、磷、钾含量,二者的增加共同提高了棉铃和地上部的氮磷钾累积量,生物量增加对提高氮磷钾积累量的贡献率为65.9%～82.4%,氮、磷、钾含量增加的贡献率为17.6%～34.1%。氮素皮棉生产效率与磷素、钾素的皮棉生产效率呈正相关。综上,氮素吸收可促进棉花对磷、钾素的吸收,本试验条件下,冀棉228和鲁棉研28号皮棉产量和氮磷钾吸收利用率均较高的施氮量分别为180和188 kg/hm2。     

耦合效应弥补水氮减量对夏玉米养分吸收和利用的不利影响

  【目的】  适宜的水氮管理是提高关中平原夏玉米产量的关键。研究水、氮减量及其交互作用对夏玉米养分积累和转运以及氮素利用的影响,为关中平原夏玉米高产高效栽培提供理论依据。  【方法】  于2018—2019年,在陕西杨凌设置水、氮二因素裂区田间试验。3个灌溉处理为传统灌水量800 m3/hm2 (W2)、减量50%灌水 (400 m3/hm2,W1)和无灌溉(W0)。每个灌溉量下设传统施氮量的100% (300 kg/hm2, N300)、–25% (225 kg/hm2, N225)、–50% (150 kg/hm2, N150)、–75% (75 kg/hm2, N75)和不施氮(N0) 5个水平,W2N300为传统水氮管理模式对照。分析夏玉米籽粒产量、氮磷钾养分积累与转运特征,计算氮肥利用效率。  【结果】  与W2N300相比,W2N225、W1N225、W1N150处理的夏玉米产量和产量构成因素无显著差异。W1N225显著提高了玉米抽雄后干物质积累,显著提高了玉米抽雄后氮、磷、钾养分积累和所占比例,W2N225、W1N300则与W2N300无显著差异。与W2N300相比,W1N225处理可以显著提高干物质和氮磷钾养分转运量,分别比W2N300处理的干物质和氮磷钾转运量提高了11.67%、16.28%、19.80%、18.95%。相关分析结果表明,玉米抽雄前后氮、磷、钾素积累量与籽粒产量均呈显著或极显著正相关,且抽雄后的氮、磷、钾积累量与产量的相关性高于抽雄前。  【结论】  在传统灌水量和施氮量基础上,减少50% 的灌水量,减少25%的氮素投入量可显著提高玉米抽雄后养分积累,促进养分转运量和抽雄后转运养分对籽粒贡献率的协同提高,进而提高了玉米产量和氮肥利用效率。综合考虑夏玉米产量,氮、磷、钾养分积累与其转运特征以及氮素利用效率等因素,在关中平原灌溉区,以灌水减量50% (即400 m3/hm2)、施氮减少25% (即 225 kg/hm2)的模式较为适宜。     

摘叶对不同株型木薯品种产量和氮磷钾素积累分配的影响

  【目的】  叶片是作物进行光合作用的重要器官,与物质生产、养分吸收和产量形成有密切关系。研究留叶数对木薯养分积累和产量的影响,以期为木薯高产栽培和氮磷钾养分高效利用提供理论依据。  【方法】  采用裂区设计,以株型、品种、留叶数分别为主区、裂区和再裂区。试验以紧凑型品种‘华南205’(SC205)、‘桂热4号’(GR4)和伞型品种‘华南12号’(SC12)、‘华南15号’(SC15)为材料,设计12个留叶数处理(9、18、27、36、45、54、63、72、81、90、99和108片),分析了单株摘叶及成熟期单株的氮、磷、钾素积累量。  【结果】  随留叶数增多,单株摘叶的氮、磷、钾素积累量随之下降,单株鲜薯产量随之显著增加,成熟期全株和全生育期植株的氮、磷、钾素积累量随之呈显著增加或呈“单峰”或“双峰”趋势。不同品种不同元素的积累规律有差异。紧凑型品种单株摘叶的氮素积累量较伞型品种降低了4.56%,而磷、钾素积累量较伞型品种分别提高了10.23%、10.00%。紧凑型品种成熟期全株的氮、磷、钾素积累量较伞型品种分别提高了31.00%、42.48%和50.92%。在成熟期,留叶数增多,在块根和叶片中的氮、磷、钾素分配率随之提高,而在茎秆中的氮、磷、钾素分配率随之下降,氮、磷、钾素收获指数随之呈增加或“单峰”或“双峰”趋势。紧凑型品种氮、磷、钾素收获指数高于伞型品种,两株型分别为0.48、0.63、0.58和0.42、0.60、0.55。随着留叶数增多,成熟期全株的氮、磷、钾素分配率随之提高,而单株摘叶的氮、磷、钾素分配率随之下降。紧凑型品种在成熟期全株中的氮、磷、钾素分配率较伞型品种分别提高了7.33、5.45和4.36个百分点。  【结论】  木薯留叶数越多,摘叶的数量和干物质量越少。随着留叶数增加,木薯产量随之增加,成熟期全株的养分积累量和块根、叶片的养分分配率随之提高。木薯摘叶后,叶片光合产物优先满足地上部生长。在本试验条件下,块根膨大期适宜的留叶数为81～90片,有利于确保木薯产量和养分积累利用。