硅作用下铜对小麦幼苗生理特性影响研究

通过水培试验,研究了在不同加硅量(0,30,60,90,120,150 mg/L,以SiO2计)作用下,铜(10 mg/L,以Cu计)对小麦幼苗叶绿素含量、抗氧化酶系统活性(SOD、POD、CAT)、脯氨酸含量、可溶性蛋白含量以及MDA含量的影响,结果表明:在加硅量(30,60,90 mg/L,以SiO2计)作用下,小麦幼苗叶绿素a含量、抗氧化酶系统(SOD、POD)活性、脯氨酸含量、可溶性蛋白含量的升高以及MDA含量的降低,减轻了铜对小麦幼苗的毒害作用;在加硅量150 mg/L作用下,小麦幼苗叶片可溶性蛋白含量的降低,MDA含量的升高,加重了铜对小麦幼苗的毒害作用。研究结果表明,加硅处理能够在一定浓度范围内缓解铜对小麦幼苗的毒害作用,从而为铜毒害的小麦区域增施硅肥提供理论依据。     

超声波活化风化煤腐植酸对小白菜吸收Pb、Cd和土壤酶活性影响

采用土培盆栽试验研究不同超声波活化风化煤腐植酸添加量0,10,20,40,60g/kg(以风化煤计)对小白菜吸收重金属铅、镉和土壤酶活性的影响。结果表明:在加风化煤量40g/kg条件下,有效降低了土壤中铅、镉的可移动性,使小白菜中铅、镉含量明显降低;在加风化煤量20～40g/kg条件下,明显降低了土壤中铅、镉的生物毒性,提高了土壤酶(过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶)活性。故施适量的超声波活化风化煤(20～40g/kg)可有效减轻土壤中重金属铅、镉单一污染对小白菜的毒害,从而为铅、镉单一污染的小白菜区域增施腐植酸肥提供理论依据。     

磷素对高硼土壤小麦生长的影响

为减轻高硼(B)对小麦的毒害作用,研究了不同土壤B浓度下磷(P)素对小麦生长的影响。结果表明,增施P素能减轻小麦B毒害症状,小麦平均黄叶率由9.95%降至7.60%;促进小麦生长,B浓度为50mg/kg时,小麦根系和地上部分生物量分别增加44.9%和11.72%,30cm以下土层根系平均增加2.1%,促进了小麦对深层养分和水分的利用。     

施氮量对土壤无机氮分布和微生物量氮含量及小麦产量的影响

在高肥力土壤条件下,研究了施氮量对土壤无机氮分布和微生物量氮含量及小麦产量的影响。结果表明,小麦生长期间,施氮处理0100.cm土层硝态氮积累量显著大于不施氮处理;当施氮量大于150.kg/hm2时,随施氮量增加,0100.cm土层硝态氮积累量显著增加;随小麦生育进程推进,施氮处理上层土壤硝态氮下移趋势明显,至小麦成熟时,施氮1952～85.kg/hm2处理60100.cm土层硝态氮含量显著大于其它处理。小麦生长期间,0100.cm土层铵态氮积累量较为稳定,施氮处理间亦无显著差异。与不施氮肥相比,施氮提高小麦生长期间040.cm土层土壤微生物量氮含量;当施氮量小于240.kg/hm2时,随施氮量增加,土壤微生物量氮含量增加。小麦的氮肥利用率随施氮量增加而降低;施氮1051～95.kg/hm2,收获时小麦植株吸氮量、生物产量、子粒产量和子粒蛋白质含量提高;而施氮量大于240.kg/hm2时,小麦生育后期的氮素积累量降低,收获时植株吸氮量、生物产量和子粒蛋白质含量降低。说明本试验条件下,施氮1051～50.kg/hm2可满足当季小麦氮素吸收利用,获得较高的子粒产量和蛋白质含量。继续增加施氮量,土壤微生物量氮含量增加,但土壤中残留大量硝态氮,易淋溶损失。     

石灰性土壤施用氯化钙对冬小麦生长及钙锌吸收的影响

【目的】北方石灰性土壤碳酸钙含量、p H高等因素制约了小麦对锌的吸收,但由于交换性钙含量高,这一地区作物钙锌营养及其相互作用的研究一直缺乏。本研究通过冬小麦盆栽试验,研究石灰性土壤上不同氯化钙用量对冬小麦生长及钙锌吸收利用的影响,初步探索冬小麦钙锌的相互作用。【方法】选取西北农林科技大学农作一站麦田耕层0—20 cm的土壤进行冬小麦盆栽试验。设5个处理,在施N 0.3 g/kg、P2O50.2 g/kg、K2O 0.3 g/kg土基础上,以氯化钙为钙肥,设施Ca 0、0.3、0.6、0.9和1.2 g/kg土5个水平,每个处理4次重复,完全随机区组设计。供试品种为小偃22,2010年10月15日播种。在收获期采集小麦地上部,分别测定茎叶、颖壳和籽粒烘干重及其钙、锌的含量,收获后土壤p H、交换性钙及有效锌的含量,并计算冬小麦钙、锌累积量及钙、锌收获指数。试验数据采用Excel软件进行计算处理,DPS软件进行方差分析。【结果】小麦籽粒产量和地上部生物量随氯化钙用量升高而增加,施Ca 0.6、0.9和1.2 g/kg时小麦地上部生物量显著提高9.8%17.5%,籽粒产量在施Ca 0.9和1.2g/kg时分别显著增加10.7%和22.7%。施用氯化钙显著提高了小麦茎叶和颖壳中的钙含量,茎叶钙含量在施Ca0.9和1.2 g/kg时分别较对照显著提高53%和68%,颖壳钙含量在施Ca 0.6、0.9和1.2 g/kg时分别显著增加34%、36%和51%,籽粒钙含量无显著变化。整株钙累积量随施钙量的提高显著增加38.6%91.4%。施Ca 0.9和1.2 g/kg,籽粒锌含量显著增加,分别由对照的33.7 mg/kg提高到42.0和41.6 mg/kg。整株锌累积量随施钙量提高而显著增加,施Ca 1.2 g/kg时最高,比对照提高47.0%。收获后土壤交换性钙、有效锌含量无显著差异,但施Ca 0.9和1.2 g/kg时土壤p H分别由对照的8.16降低至7.93和7.97。【结论】发现盆栽试验条件下,石灰性土壤适量施用氯化钙可促进小麦干物质形成,增加籽粒产量;整株吸钙量随施钙量的提高显著增加,但不影响籽粒钙含量;施用氯化钙显著降低了土壤p H,同时促进了小麦对锌的吸收以及向籽粒的转移。该结果可为理解石灰性土壤中锌的活化机制,促进作物对锌的吸收利用提供参考。     

硅肥对冬小麦磷素吸收转运的影响

研究了大田条件下硅对小麦(Triticum aestivum L.济麦22)干物质积累与分配比例,磷吸收转运的影响。结果表明:施用硅酸钾肥料促进作物对P的吸收与利用,从而促进小麦生长和提高生物量;在适宜的硅酸钾肥料施用量90 kg hm^-2下,小麦地上部干物质积累及分配表现出最优,不适宜的硅酸钾肥料施用量将不利于穗形成期干物质在穗部的优先分配;小麦总硅吸收量与总磷吸收量呈显著线性相关;穗中13.8%～28.3%的磷素是靠秸秆转运而来,施硅肥显著促进了磷素在穗的累积,且累积量随着施硅肥增加而降低,各施硅肥处理的磷素转运效率在36.6%～44.3%之间,随着施硅肥量增加而降低。本研究表明,在土壤酸化严重的胶东地区,推荐T2处理(90 kg硅酸钾hm^-2),能取得较好的小麦增产效果。     

抑制剂对铬铅复合污染小白菜氧化代谢及根组织结构的影响

盆栽试验研究了硅酸盐、腐植酸对Cr、Pb单一污染及Cr-Pb复合污染土壤中小白菜(Brassica Chinensis)的生物量、Cr和Pb积累量、抗氧化酶系统和根尖细胞形态的影响。结果表明,Cr-Pb污染极大地影响了小白菜根部的生长,使根部组织细胞氧化溃解;施用硅酸盐对降低Cr-Pb污染的生物有效性效果较好,其中1.0g/kg质量分数的硅酸盐施用效果最佳,在土壤未受污染时能促进小白菜生长;在土壤受Cr-Pb污染后虽对促进小白菜生长作用不明显,但能有效减轻Cr-Pb污染对小白菜体内超氧化物歧化酶（SOD）活性的抑制,缓解小白菜根部细胞受到的过氧化损伤,加强根部细胞壁和细胞膜对Cr、Pb的隔离作用,使其沉淀在皮层细胞中,从而降低Cr、Pb的生物有效性。施硅量过高（2.0 g/kg）或当土壤中存在Pb污染时施用1.5g/kg以上质量分数的硅酸盐则对小白菜生长产生抑制。腐植酸也能在一定程度上提高超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）的活性,但是对小白菜受到过氧化胁迫的缓解效果不如硅酸盐明显,对小白菜生长的促进作用不显著。结果还表明,在缓解氧化毒害的过程中,过氧化物酶（POD）不是起缓解作用的主要酶类;而超氧化物歧化酶（SOD）活性的提高在缓解氧化胁迫中起到关键作用。     

硅对Cd胁迫下黄瓜苗期光合及抗氧化酶系统的影响

为了解石灰性土壤硅对Cd胁迫下黄瓜苗期叶片的光合特性和抗氧化酶系统及对实际土壤Cd毒害植物的防治,研究了硅介入下Cd污染土壤中黄瓜苗期的叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)、胞间CO_2(C_i)等光合作用指标,叶绿素含量,丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)等抗氧化酶系统等相关参数。结果表明:与空白相比较,单施Cd处理下,P_n、G_s、T_r和叶绿素含量下降,Ci提高。硅介入后,能明显提高P_n、G_s、T_r和叶绿素总量,降低C_i含量。当C_d含量为5mg/kg时,硅施加量100~200mg/kg情况下,与空白相比,P_n、G_s、T_r和叶绿素上升,C_i下降,但100mg/kg与200mg/kg的硅处理差异不明显,300mg/kg的硅添加量效果最好。对于抗氧化酶系统,与空白相比较,土壤Cd含量为3~5mg/kg时,3类抗氧化酶的活性均受到显著抑制,200~300mg/kg硅的引入可明显提高SOD、POD、CAT活性,降低MDA值。可见,硅的引入可明显改善Cd胁迫下黄瓜叶片的光合特性和抗氧化酶系统。施用少量硅肥在石灰性土壤中对缓解植物Cd毒害具有一定的应用前景。     

施磷量与小麦产量的关系及其对土壤、气候因素的响应

【目的】分析在有效磷含量不同的土壤中磷肥施用量对小麦籽粒产量的影响,探明在保证小麦高产的前提下,不同有效磷含量土壤中施磷量与小麦籽粒产量之间的关系,为小麦生产中合理施用磷肥、改善农田生态环境提供理论依据。【方法】本研究根据1990—2017年间已公开发表的有关中国磷肥田间试验的文献,建立土壤有效磷、施磷量和小麦籽粒产量的数据库。采用数据整合分析方法(Meta-analysis),研究在3个土壤有效磷梯度(< 10、10～20、> 20 mg/kg)下,不同施磷(P₂O₅)量(< 60、60～90、90～120、120～150、> 150 kg/hm2)对小麦籽粒产量的影响,分析施磷量与小麦籽粒产量之间的关系及其对环境因素的响应。【结果】1)除在有效磷 > 20 mg/kg的土壤上施用P₂O₅ > 90 kg/hm2的高量磷肥外,在其它有效磷含量土壤上施用磷肥对小麦籽粒产量的提高均具有正影响。具体表现为:在有效磷 < 10 mg/kg的土壤上,小麦籽粒产量随施磷量的升高而呈直线上升趋势,其中施P₂O₅ > 150 kg/hm2的磷肥对小麦的增产作用最强(36.6%);在有效磷含量为10～20 mg/kg的土壤上,90～120 kg/hm2的P₂O₅施用量对小麦的增产作用最强(25.8%);在有效磷含量 > 20 mg/kg的土壤上,小麦籽粒产量与施磷量的关系符合米歇里西方程,即小麦籽粒产量随施磷量先增加后达到平衡,且磷肥施用对小麦的有效增产作用相对较弱(< 8%)。2)在不同的环境因素下磷肥施用对小麦籽粒产量的提高均为正影响。具体表现为:在不同的气候类型条件下,亚热带季风气候条件下施用磷肥对小麦籽粒产量的提高幅度为19.4%,高于亚热带季风气候区(10.7%);在不同土壤类型条件下,黑垆土中磷肥施用对小麦籽粒产量的提高幅度为34.4%,显著高于黄棕壤(10.3%)、棕壤(9.2%)和褐土(15.6%);在不同小麦种植区中,春小麦区中磷肥施用对小麦籽粒产量的提升幅度为32.9%,显著高于北方冬小麦区(13.9%)和南冬小麦区(10.8%)。【结论】在试验前初始有效磷含量不同的土壤中,磷肥施用量对小麦籽粒产量的影响程度不尽相同,其中在亚热带季风气候、黑垆土、春小麦区条件下施磷的增产作用较强。因此,在小麦生产过程中施用磷肥时应充分考虑当地的土壤有效磷含量,适量施肥,减少磷素浪费,保护农业生态环境。     

施氮量和土壤含水量对黑麦草还田红壤氮素矿化的影响

目标 氮素矿化是决定土壤供氮能力的重要生态过程,养分添加和水分在调节土壤的氮转化方面起着重要的作用。探讨施氮和土壤水分对黑麦草还田过程中土壤氮素矿化的影响有利于进一步优化红壤旱地作物生产的水肥管理。 【方法】 通过室内培养试验,研究了施氮量 (0、60、120 mg/kg) 和土壤含水量 (15%、30%、45%) 对红壤旱地黑麦草还田过程中土壤净硝化量、氨化量和氮矿化量的影响。 【结果】 土壤含水量15%时,施氮有利于提高黑麦草还田初期土壤净硝化量,施氮量120 mg/kg抑制了黑麦草还田后期土壤硝化作用。在30%土壤含水量时,施氮量120 mg/kg明显抑制了黑麦草还田后期土壤硝化作用。土壤含水量45%抑制了黑麦草还田初期不同施氮水平下土壤净硝化量,但增加了黑麦草还田91 d时土壤净硝化量,且施氮量60 mg/kg下的净硝化量显著高于120 mg/kg水平下的。土壤净氨化量在整个黑麦草还田过程中均为正值,且呈现多次升高-降低的往复动态变化。土壤净氨化量在三种土壤含水量下均表现为施氮条件下的显著高于不施氮处理。土壤含水量的增加有利于提高施氮量120 mg/kg下黑麦草还田初期土壤的氨化作用,但降低了黑麦草还田后期土壤净氨化量。相比不施氮,三个含水量条件下的施氮处理在黑麦草还田过程中的大部分阶段都显著增加了土壤净氮矿化量,土壤含水量30%条件下土壤净氮矿化量的变化最大。相比土壤含水量15%,30%含水量促进了黑麦草还田中期 (13～57 d) 土壤净氮矿化量的增加,45%含水量抑制了黑麦草还田后期 (73～91 d) 土壤净氮矿化量。 【结论】 红壤区旱地黑麦草还田时应合理施入化学氮肥 (60 mg/kg),在黑麦草还田初期保持较高的土壤含水量 (45%) 能够抑制土壤的氮矿化作用,还田中后期适当降低土壤含水量 (30%)有利于增加土壤氮素的矿化。      

黄腐酸肥料对小麦根际土壤微生物多样性和酶活性的影响

目的研究不同用量黄腐酸肥料对根际土壤微生物和土壤酶活性的影响,为黄腐酸肥料的研究与应用提供理论依据。方法以小麦为试验作物进行了盆栽试验。黄腐酸肥料的施用量 (含黄腐酸20.6%) 为0、2、6、10 g/kg,除CK外其他处理施等量复合肥 (N?P₂O₅?K₂O 15–10–20),种子薄覆土壤后,再施入处理所需黄腐酸肥料。小麦播种40天后,采集小麦根际土壤,采用稀释平板涂抹法测定了土壤微生物种群数量,Biolog-Eco生态板测定了微生物功能多样性,常规方法测定了相关土壤酶活性。结果黄腐酸肥料施用量为0、2 g/kg时小麦种子发芽率均为100%,而施用黄腐酸肥料6、10 g/kg时,种子发芽率分别为97%、91%,四个处理间差异不显著。施用黄腐酸肥料,土壤中细菌、真菌和放线菌数量显著增加,在黄腐酸肥料施用量为6 g/kg 时达到最大值。施用黄腐酸肥料对四种土壤酶的活性均有促进作用,尤其对过氧化氢酶活性的促进作用最为显著。当黄腐酸肥料的施用量为10 g/kg时,小麦根际土壤中脲酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶和蔗糖酶的活性均达到最大值。施用黄腐酸肥料6、10 g/kg,土壤微生物的总体活性,物种的丰富度和均匀度、群落的多样性以及根际土壤微生物呼吸强度显著增加,施用10 g/kg黄腐酸肥料时效果最佳。结论在40天的试验周期内,施用黄腐酸肥料能有效增加土壤中细菌、真菌和放线菌的数量,显著改善微生物群体功能,增加脲酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶和蔗糖酶活性。但是,只有在黄腐酸肥料施用量达6 g/kg后才有显著的效果。     

化肥氮对冬小麦氮素吸收的贡献和土壤氮库的补偿

  【目的】  小麦对氮素的吸收消耗了土壤氮库，土壤中残留的化肥氮则可补偿土壤氮库的消耗，综合考虑这两方面的影响，核算施氮量和秸秆还田对小麦当季土壤氮库盈亏的影响。  【方法】  收集1980年以来国内报道的小麦15N示踪试验的研究结果，分析化肥氮和土壤氮对小麦当季氮吸收的贡献，小麦当季氮吸收、化肥氮的去向、土壤氮库的盈亏分别与施氮量之间的关系，以及秸秆还田对小麦当季土壤氮库盈亏的影响。  【结果】  施氮量与化肥氮对小麦当季氮吸收的贡献之间呈显著正相关 (P = 0.029)，而与土壤氮的贡献之间呈显著负相关 (P = 0.031)。小麦当季氮素吸收源于土壤的比例约为2/3，源于化肥的比例约为1/3，追施氮对小麦氮吸收的贡献约是基施氮的1.5倍。施氮量与氮肥有效率 (氮肥利用率+氮肥残留率) 之间呈极显著负相关 (P = 0.004)，而与氮肥损失率之间呈极显著正相关 (P < 0.001)。在秸秆不还田和还田条件下，小麦季土壤氮库的盈亏均与施氮量之间呈极显著正相关 (P ≤ 0.001)。  【结论】  在施氮量为N 60～500 kg/hm2时，小麦吸收的氮素1/3来自化肥，2/3来自土壤。冬小麦季化肥氮的3个去向为:地上部吸收、土壤残留和损失，其所占比例分别约为36%、33%和31%。在秸秆不还田和还田条件下，土壤氮库达到平衡的施氮量分别为N 308和233 kg/hm2。     

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。     

膨润土与肥料配施对土壤生化特性和微生物数量的影响

通过田间定位试验,设CK(膨润土3.6 kg/m~2)、YJ(膨润土3.6 kg/m~2+有机肥0.4 kg/m~2)、JG(膨润土3.6kg/m~2+玉米秸秆1.0 kg/m~2)、CT(膨润土3.6 kg/m~2+草炭1.0 kg/m~2)4个处理,研究膨润土与肥料配施对科尔沁沙地花生连作根际土壤生化特性和可培养微生物数量的影响。结果表明:(1)膨润土与肥料配施显著增加了科尔沁沙地土壤酶活性和微生物生物量。JG处理下土壤蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶、碱性磷酸酶、脂肪酶和微生物量碳、氮显著高于其他处理;(2)膨润土与肥料配施增加了土壤微生物多样性和花生产量。与CK相比,JG处理下土壤细菌、真菌、放线菌数量分别增加了158%、348%、64%,花生产量提高了10.91%;而CT显著提高了土壤细菌数量;(3)土壤可培养微生物与土壤酶活性、微生物量具有相关关系。综上,在施膨润土3.6 kg/m~2条件下,配施1.0 kg/m~2玉米秸秆更利于改变土壤微生物的物种丰度,丰富土壤微生物的多样性,对科尔沁沙地土壤状况有显著改善作用。     

粉煤灰对土壤性质和草坪生长的影响

为使粉煤灰的利用避开食物链,探讨了粉煤灰在草坪业中的应用。盆栽试验结果表明:粉煤灰施加到土壤后,具有明显的降低土壤粘粒含量,增加速效P、全P及部分金属元素(K、Ca、Mn、Zn、Cu、Cd和Pb)含量的作用,这一效果随粉煤灰施用量的增加而增加。同时,各个处理中的重金属元素Zn、Cu和Pb含量均低于“土壤环境质量标准值”一级标准,但为避免对环境的潜在危害,粉煤灰施加量应该控制在317.29g/kg以内。在施灰量300g/kg(重量比)的土壤中,草坪生长和产量最佳;300g/kg是粉煤灰用作草皮基质的最佳施加比例。     

磷硅肥配施对盐渍土壤水稻生长及养分吸收的影响

针对滨海盐渍化稻田土壤根系易受盐碱胁迫、磷素养分含量及有效性低的问题,采用田间微区试验研究磷肥与硅肥配施对滨海盐渍化稻田土壤水稻根系生长、土壤磷素含量、水稻磷营养、产量及经济效益的作用。试验采用双因素设计,磷肥设2个水平:P1,P_2O_5 64 kg/hm~2;P2,P_2O_5 128 kg/hm~2;硅肥分土施和喷施,土施设3个水平:Si1,SiO_2 0 kg/hm~2;Si2,SiO_2 60 kg/hm~2;Si3,SiO_2 120 kg/hm~2;Si4为叶面喷施SiO_215 kg/hm~2。结果表明,喷施硅肥与低量磷肥配施的P1Si4处理在各生育时期的水稻总根长、总表面积和总根体积均为最高,与P2Si4处理无显著性差异。同时,磷肥配施硅肥可有效提高滨海盐渍化水稻土壤磷素有效性,其中P2Si4处理速效磷含量显著高于P1Si3、P2Si1,分别高出35.16%,27.47%;高磷处理的土壤全磷含量高于低磷处理。且施用硅肥的P1Si3、P1Si4处理的水稻产量显著高于不施硅肥和少量施硅的P1Si1、P1Si2处理,其中P2Si3水稻产量达9 547.5 kg/hm~2;各处理的有效穗数无显著性差异,每穗实粒数P2Si3处理最高,达162.47个/穗。P2Si3处理水稻籽粒中磷积累量最高,且显著高于其他处理,比P1Si3、P2Si1处理分别高出8.46%,9.68%。在低磷或高磷施用条件下,叶面喷施硅肥(P1Si4、P2Si4)处理收入分别达到14 953.6,14 323.2元/hm~2。综上所述,与不施硅肥的处理相比,磷肥配施硅肥可显著促进滨海盐渍化土壤水稻根系生长,提高磷素有效性、水稻产量及经济效益,其中以P1Si4处理(叶面喷硅,P_2O_5 64 kg/hm~2)处理最佳。     

磷素对高硼土壤小麦生长的影响

为减轻高硼对小麦的毒害作用,研究不同土壤Ｂ浓度下磷素对小麦生长的影响。结果表明、增施Ｐ素能减轻小麦Ｂ毒害症状,小麦平均黄叶率由９．９５％降至７．６０％,促进泪科生长,Ｂ浓度为５０ｍｇ／ｋｇ时,小麦根系和地上部分生物量分别增加４４．９Ａ％和１１．７２％,３０ｃｍ以下土层根系平均增加２．１％,促进了小麦对深层养分和水分的利用。     

转EdHP1(氢离子焦磷酸化酶)基因小麦的钾利用特征研究*

由于农业生产对地力的掠夺加剧了土壤的钾素亏缺,严重影响了农业的可持续发展。本文通过根箱试验对比研究K0(不施钾)、K1(施KCl 186 kg·hm-2)和K2(施KCl 805 kg·hm-2)3个施钾水平下,转披碱草EdHP1(氢离子焦磷酸化酶)基因小麦和野生型小麦根系对土壤钾的吸收利用、根际钾素动态及土壤酶活性等的影响,探讨转基因技术对提高小麦钾素的吸收和利用效率的潜力。结果表明:在不同施钾水平下,转基因小麦根际土壤速效钾含量均低于野生型小麦。在K1施钾水平下,转基因小麦根际土壤速效钾含量比野生型小麦分别低8.30%(30 d)、15.02%(60 d)和12.53%(75 d)。由于转基因小麦对根际土壤钾的吸收较大,导致在试验中有非根际土壤速效钾向根际迁移的过程。在K0、K1和K2钾水平下,转基因小麦钾生物利用指数比野生型小麦分别提高了22.39%、136.21%和14.03%,地上部钾含量分别提高了225.97%、18.77%和17.28%,根系阳离子交换量(CEC)分别提高了55.19%、33.16%和30.44%。不同钾水平下的转基因小麦根际土壤过氧化氢酶和脲酶活性均显著高于野生型小麦。因此,披碱草根系EdHP1基因的引入,能有效提高根系阳离子交换量,创造适于钾吸收的根际环境,显著提高了小麦对钾素的吸收和利用效率。     

有机无机肥配施提高旱地麦田土壤养分有效性及酶活性

【目的】有机无机肥配施可显著提高土壤微生物活性,改善土壤养分供应状况。深入理解不同氮肥用量配施有机肥下土壤的生物化学性状,为充分发挥肥料效益,实现冬小麦高产稳产提供科学施肥依据。【方法】以冬小麦为供试作物,在黄土高原南部半湿润易旱区连续三年进行了田间定位试验。采用裂区试验,设置5个氮肥用量 (N 0、75、150、225、300 kg/hm2),配施或不施有机肥 (30 t/hm2)。在冬小麦拔节期、抽穗期、灌浆期、成熟期,取0—20 cm土层样品,采用常规方法测定土壤养分和酶活性。在收获期,调查了冬小麦籽粒产量。【结果】1) 冬小麦产量以施氮量N 150 kg/hm2配施有机肥处理最高,且有机无机肥配施与单施化肥处理相比能够在减少19.1%的氮肥用量条件下,保证冬小麦产量稳产高产,此外在天气不理想的状况下,冬小麦的净收益也能保持在较高水平。2)在冬小麦的整个生育期,有机无机肥配施处理可显著提高0—20 cm土层土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾、硝态氮含量以及土壤蔗糖酶、碱性磷酸酶和脲酶活性,与单施化肥处理相比分别增加18.2%、27.4%、149.3%、31.4%、27.6%、4.0%、4.7%、1.5%,但对过氧化氢酶活性无明显促进作用,且除了脲酶以施氮量N 300 kg/hm2配施有机肥的活性最高,其余指标均以施氮量N 150 kg/hm2配施有机肥处理效果最佳。3) 施氮量、有机肥、冬小麦生育期显著影响土壤蔗糖酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶和脲酶活性,施氮量和有机肥的交互效应显著影响碱性磷酸酶活性,施氮量和冬小麦生育期的交互效应显著影响土壤蔗糖酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性,有机肥和冬小麦生育期的交互效应显著影响土壤碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性,施氮量、有机肥和冬小麦生育期三者的交互效应显著影响土壤蔗糖酶活性。4) 相关分析表明,土壤碱性磷酸酶与有机质间、脲酶与速效钾之间均未达显著相关水平,土壤蔗糖酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶和脲酶与有机质、全氮、有效磷、速效钾均呈显著或极显著正相关。【结论】土壤养分、酶活性和冬小麦产量之间密切相关,在施用有机肥30 t/hm2的基础上配施氮肥N 150 kg/hm2,有利于增强黄土高原南部半湿润易旱区冬小麦土壤生态系统的可持续性。     

旱地石灰性土壤上长期施磷对小麦籽粒铁锰铜锌含量的影响

  【目的】  研究石灰性土壤上施用磷肥引起的小麦铁、锰、铜、锌含量的变化及其与作物养分吸收和土壤养分有效性的关系,为旱地小麦磷肥合理施用和丰产优质生产提供科学依据。  【方法】  于2004年在陕西杨凌设置不同磷肥用量的长期定位田间试验,土壤为石灰性土壤,pH 8.3。试验在每个小区施氮(N) 160 kg/hm2的基础上,设置施用P₂O₅ 0、50、100、150、200 kg/hm2 5个水平。于2013—2016年3个收获期取样,测定了小麦地上部各器官生物量和铁、锰、铜、锌含量,及0—20和20—40 cm土层土壤有效铁锰铜锌含量。  【结果】  与不施磷相比,施用磷肥提高了小麦产量和籽粒铁、锰含量,但降低了籽粒铜、锌含量,同时提高了土壤有效铁、锰、锌含量,对有效铜含量影响不显著。进一步回归分析得出,施P₂O₅ 165 kg/hm2时产量最高,为6492 kg/hm2;施P₂O₅ 100 kg/hm2时籽粒铁含量最高,为41.7 mg/kg;施P₂O₅ 94 kg/hm2时籽粒锰含量最高,为37.5 mg/kg;施P₂O₅ 136 kg/hm2时籽粒锌含量最低,为25.4 mg/kg;籽粒铜含量在每增施P₂O₅ 100 kg/hm2时会降低0.4 mg/kg。土壤有效锰、锌在施P₂O₅ 100 kg/hm2时达到最大值,比对照分别提高24%和35%;土壤有效铁在施P₂O₅ 200 kg/hm2时增幅最大,为8%;土壤有效铜在各施磷量下无显著变化。产量为最高产量的95% 时施磷量为 108 kg/hm2,当超过这一施磷量时,产量增幅减小,籽粒铁锰含量不再增加,铜锌含量持续降低。  【结论】  黄土高原石灰性旱地土壤上,长期施磷提高了小麦籽粒铁、锰含量,降低了籽粒铜、锌含量。籽粒铁、锰含量增加与土壤有效铁、锰增加促进了小麦的吸收及向籽粒的转移有关,而籽粒铜、锌含量降低与施磷后土壤有效铜没有显著提高,且高磷抑制铜转运和锌吸收有关。为了兼顾小麦高产与营养平衡,这一地区的施磷量应不超过P₂O₅ 108 kg/hm2,以防止小麦籽粒铜、锌含量进一步降低,并维持合适的籽粒铁、锰含量。