水肥耦合效应对玉米产量及青贮品质的影响

【目的】研究水肥耦合效应对青贮玉米产量、发酵品质、营养价值及灌溉水利用效率的影响,探讨肥料和灌溉水更有效的综合利用途径。【方法】以青贮专用型玉米中北410为试验材料,设水、氮二因素：氮肥（尿素）施用量分别设0、75、225和300 kg•hm-2 4个水平,灌水量分别设0、1 839.96、2 069.96和2 299.95 m3•hm-2 4个水平,测定各水肥处理组的田间产量,原料乳酸（LA）、乙酸（AA）、丙酸（PA）、丁酸（BA）、氨态氮（NH3-N）、缓冲能（BC）含量,原料和青贮料干物质（DM）、粗蛋白（CP）、中性洗涤纤维（NDF）、酸性洗涤纤维（ADF）、粗灰分（CA）、粗脂肪（EE）、可溶性碳水化合物（WSC）的含量。【结果】灌水2 069.96 m3•hm-2、施氮肥225 kg•hm-2处理组的玉米产量最高,达到87 229.87 kg•hm-2,产量增幅为36.67%;施氮肥225 kg•hm-2处理组（W0N2、W1N2、W2N2和W3N2）乳酸含量显著高于其各自同灌溉水平处理组（P＜0.05）,较不灌水不施肥处理组（control check,CK）提高11.96%、15.03%、12.58%和15.64%;青贮消耗了原料的可溶性碳水化合物,降低了原料的洗涤纤维含量,提高了青贮饲料的消化率。灌水2 069.96 m3•hm-2、氮肥的施用量为225 kg•hm-2处理组中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的含量最低,分别为53.61%DM和28.39%DM。【结论】在一定范围内,灌水利用效率随灌水量增加而增加。在节水灌溉的同时,施以合理的氮肥量,是干旱、半干旱地区提高产量及灌溉水利用效率的有效途径;灌水2 069.96 m3•hm-2,施氮肥225 kg•hm-2处理组的玉米产量和玉米青贮时的乳酸含量高,营养品质好,为理想的水肥组合。     

苜蓿玉米间作系统饲料生产潜力及其机理的研究

 【目的】评价不同玉米（Zea mays L.)+苜蓿（Medicago sativa L.）间作模式下饲料干物质、营养物质生产能力和养分瘤胃降解率等的差异,为生产应用玉米+苜蓿间作模式提供科学依据。【方法】试验设苜蓿、玉米行数比分别为2﹕2、3﹕2、4﹕2和5﹕2,共4个间作处理,每个处理3个重复,以玉米、苜蓿单作为对照组。测定各处理干物质及营养物质产量、养分瘤胃降解率、可降解营养成分产量,以及苜蓿、玉米茎秆在瘤胃中降解前后解剖结构的变化和收获产物用作绵羊全日粮时瘤胃细菌总数的变化。【结果】玉米苜蓿间作系统及苜蓿单作干物质、营养物质及可利用营养物质产量均随苜蓿栽培年限的增加而显著提高（P＜0.05）;玉米单作、苜蓿单作及各间作处理在干物质产量上无显著差异（P＞0.05）;与玉米单作相比,玉米和苜蓿间作提高了粗蛋白质的产量、瘤胃降解率及可降解蛋白质产量,且随苜蓿间作比例的增加呈线性增加;与苜蓿单作相比,玉米+苜蓿间作提高了粗脂肪、碳水化合物及总能产量,降解率及相应的可利用营养成分产量;间作系统收获产物在瘤胃内降解时增加了瘤胃细菌数量,使苜蓿和玉米茎秆中更多的组织细胞被降解,从而提高了营养物质的降解率。【结论】玉米+苜蓿间作系统在营养物质产出上比单作系统具有更大的生产潜力,同时提高了营养物质瘤胃降解率和可降解营养物质产量,是一种可行的饲料生产模式,为今后在农区建立反刍动物饲料供应体系提供了科学依据。     

不同牛粪施用量对矮象草产草量、营养物质含量及干物质降解率的影响

 【目的】阐明不同牛粪施用量对矮象草产量、营养物质含量及干物质降解率的影响,旨在通过合理施用牛粪提高矮象草的营养价值、降低牛粪中氮、铁、锌和铜等物质对环境的污染。【方法】试验设置不施牛粪（0 kg鲜牛粪/10 kg土）、低量牛粪（3 kg鲜牛粪/10 kg土）和高量牛粪（6 kg鲜牛粪/10 kg土）3组处理,采用盆栽试验和肉牛瘤胃降解试验测定了在不同牛粪施用量下矮象草的产草量、营养物质含量及营养物质降解率的变化。【结果】施用低量和高量牛粪均能极显著的（P＜0.01）提高矮象草的茎和叶干物质产量,其中茎干物质产量分别比不施牛粪提高45.5%和54.5%,叶干物质产量分别提高85.7%和121.4%;施用低量和高量牛粪矮象草叶蛋白质含量和中性洗涤纤维含量也显著地（P＜0.05）高于不施牛粪,其中叶蛋白质含量分别提高13.3%和20.9%。矮象草植株中锌和铜累积能力均表现为：根＞叶＞茎。有机物在瘤胃内尼龙袋中的降解率随牛粪施用量的增加和在瘤胃内的停留时间的延长而增加。【结论】增加牛粪施用量可提高矮象草的产草量、营养物质含量及干物质在瘤胃内的降解率,从而提高矮象草的饲用价值,减少日粮中蛋白质饲料和微量元素添加剂的使用量,但牛粪的适宜施用量还有待于进一步深入研究。     

施氮量对超高产夏玉米产量与氮素吸收及土壤硝态氮的影响

【目的】探讨超高产夏玉米（≥12 000 kg•hm-2）节肥增效的适宜氮肥用量。【方法】在夏玉米超高产区连续两年田间试验,研究不同氮肥用量对超高产夏玉米产量、氮代谢、氮素积累、氮肥效率及土壤硝态氮的影响。【结果】超高产区夏玉米施用氮肥两年增产幅度分别为6.76%—9.62%和5.21%—9.80%,夏玉米产量随氮肥用量增加呈先增加后降低趋势,以施氮量300 kg•hm-2产量和收益最佳,经济最佳施氮量为255.40 kg•hm-2;施氮量300 kg•hm-2有利于提高硝酸还原酶和蔗糖磷酸合成酶的活性,促进氮素吸收积累,可维持土壤硝态氮平衡,其氮肥利用率和农学效率两年平均值分别为16.12%和3.69 kg•kg-1。【结论】综合产量、收益、氮素吸收、氮肥利用效率及土壤氮素平衡等方面考虑,豫北地区黏壤质潮土超高产夏玉米合理的氮肥用量为255—300 kg•hm-2。     

玉米植株剪切力与其饲料特性变化规律和相互关系的研究

【目的】研究不同品种玉米生长后期植株剪切力和饲料营养特性的变化规律以及相互关系。【方法】选择3个玉米品种,从播种后第78天开始,每隔5 d,分7个时期（每期每个品种选24株）测定植株主要营养器官（茎秆、叶片、叶鞘）的剪切力、线性密度、营养成分含量;分乳熟期、蜡熟期和完熟期测定三大营养器官营养成分的48 h瘤胃降解率。【结果】随着玉米的生长,茎秆剪切力和线性密度线性增加,品种间差异显著（P＜0.05）;叶鞘剪切力线性增加（P＜0.05）,叶鞘和叶片线性密度线性降低（P＜0.01）,品种间无差异（P＞0.05）。叶鞘、茎秆的剪切力与线性密度相关显著（P＜0.05）。在鲜样基础上,茎秆、叶鞘中的干物质（DM）、有机物（OM）、中性洗涤纤维（NDF）、酸性洗涤纤维（ADF）含量和总能（GE）线性增加,茎秆中粗蛋白（CP）含量呈线性降低,不同品种间有差异（P＜0.05）;叶片中DM、OM、NDF和ADF含量逐渐增大（P＜0.05）,品种间无差异（P＜0.05）;叶鞘、茎秆的剪切力与营养成分相关显著（P＜0.05）。所测定营养物质的48 h瘤胃降解率,不同器官之间差异显著,结果为叶片＞叶鞘＞茎秆（P＜0.05）。叶鞘的剪切力与营养成分降解率相关显著（P＜0.05）。【结论】玉米生长后期（播种后78-108 d）剪切力、营养成分和养分降解率呈动态变化;植株剪切力与其饲料特性存在相关关系,选用剪切力预测植株营养成分含量和利用率,需根据植株的不同器官和具体品种应用。     

黄土高原旱地秋覆膜及氮肥秋基春追比例对春玉米产量和品质的影响

【目的】研究玉米秋冬闲期地膜覆盖保墒及优化氮肥秋基春追比例,为抗旱保苗及合理施肥提供理论依据。【方法】采用秋季与春季地膜覆盖对比试验（1999-2010年）,监测0-200 cm土层土壤蓄水效率及不同降水年型产量变化。开展氮肥管理试验（2001-2003年）,分析氮肥不同基、追肥比例的玉米籽粒产量和关键营养品质。【结果】 秋覆膜春播玉米播前1 m土层多贮水36.7 mm,土壤蓄水效率为78.4%,产量和水分利用效率（WUE）达到11 149.8 kg•hm-2、33.1 kg•hm-2•mm-1,较春季地膜覆盖分别提高16.7%、14.9%。秋覆膜且氮总量（180 kg•hm-2）一定时,即秋季基施72 kg N•hm-2、春季追施108 kg N•hm-2 ,玉米WUE和籽粒蛋白质含量最高。【结论】旱地玉米采用秋覆膜栽培可显著提高土壤蓄水效率和作物水分利用效率。兼顾玉米产量和目标品质的最佳氮肥施肥比例为秋季基施氮占总量的40%-60%,剩余量春季追施可以达到品质与产量同步提高,抗逆增产保优。     

施用生物质炭后稻田土壤性质、水稻产量和 痕量温室气体排放的变化

【目的】研究生物质炭对连续两年稻田土壤性质、水稻产量和痕量温室气体排放的影响,为合理施用生物质炭而促进水稻生产可持续的低碳发展提供科学依据。【方法】选择成都平原稻田,2010年布设了施氮与否（0与240 kg N•hm-2）下生物质炭土壤施用（0、20、40 t•hm-2）试验,连续两年观测土壤性质、水稻产量、土壤CH4和N2O排放的变化。【结果】施氮肥条件下,生物质炭连续两年对主要土壤肥力性质表现出改善效应,提高了土壤有机碳、全氮含量和pH,同时降低土壤容重,但对水稻产量影响不显著。生物质炭对CH4排放的影响依氮肥施用而异。不施氮肥下,施用生物质炭提高当季土壤CH4排放（20 t•hm-2用量时）,但次年无影响。施用氮肥下,不同用量生物质炭对土壤CH4排放无显著影响,仅40 t•hm-2用量时次年CH4排放有所增加;生物质炭对不施氮肥土壤当季N2O排放无显著影响,并降低次年的排放。然而,施氮肥下,生物质炭连续两年显著降低了土壤N2O的排放,其降幅高达66%。施氮肥条件下,连续两年生物质炭处理降低稻田痕量温室气体的综合温室效应及其水稻生产的碳强度,特别是40 t•hm-2的高用量下。【结论】在连续两年内,稻田采用生物质炭配施氮肥的管理措施对改善土壤性质和稳定水稻产量具有持续效应,高用量生物质炭(40 t•hm-2)显著降低稻田CH4和N2O痕量温室气体排放的综合温室效应和水稻生产的碳强度,且在连续两年内具有稳定的持续性。因此,在当前稻田管理措施下,生物质炭施用量为40 t•hm-2可实现稻田稳产和固碳减排的目标。     

高产春玉米源库特征及其关系

【目的】明确高产春玉米（15 000 kg•hm-2）的源库特征及其数量关系,揭示玉米不同密度对源、库及其产量的调控规律。【方法】在新疆、宁夏具有相似气候特征的玉米高产区共设置4个试验点（新疆农四师71团、新疆农六师奇台农场、宁夏大学试验农场、宁夏同心县）,按照统一的栽培管理措施,以广适、耐密、高产品种郑单958为试材,设12个密度处理（从1.5万—18万株/hm2）以创造不同源库类型和产量水平,研究高产（15 000 kg•hm-2及以上）玉米的物质生产特征、最大叶面积指数（LAI）、光合势、单株粒重、单穗粒数、收获指数和粒叶比等源库特征及其相互关系。【结果】高产玉米干物质积累量与籽粒产量呈二次函数关系,15 000 kg•hm-2以上玉米干物质积累量为24 937—54 895 kg•hm-2,19 270 kg•hm-2（最高单产）玉米干物质积累量为37 417 kg•hm-2,其中吐丝前占44.31%,吐丝后占55.69%;高产玉米产量与最大LAI、光合势均呈二次函数关系,15 000 kg•hm-2以上玉米最大LAI为3.9—11.4,光合势为113 401—502 703 m2•d,最高单产玉米最大LAI为6.68,光合势为348 142 m2•d;产量与单株穗重呈极显著负相关（r=0.7188**）,15 000 kg•hm-2以上的玉米,单株穗重为95.5—289.6 g,穗粒数为366.6—545.9粒,千粒重为232.6—388.6 g,最高产量玉米单株穗重平均为169 g,穗粒数为469粒,千粒重为361.0 g;产量与穗粒数、千粒重均呈二次函数关系;高产玉米产量与收获指数呈二次函数关系,15 000 kg•hm-2以上玉米收获指数为31.5%—61.9%,最高单产玉米收获指数为51.5%,产量与粒数/叶面积和粒数/叶干重相关不显著（r粒数/叶面积=0.1520,r粒数/叶干重=0.2577）,而与粒重/叶干重极显著相关（r=0.5847**）,两者呈二次曲线关系,15 000 kg•hm-2以上高产玉米,粒重/叶重为1.1—7.13,粒重/叶面积为149.4—506.5 g•m-2,最高产量时的粒叶比为5.39和366.4 g•m-2。【结论】不同产量水平玉米物质积累量、光合势、吐丝前、吐丝后物质积累和吐丝前、吐丝后光合势比例均有差异,产量越高,对吐丝前干物质积累量要求越高,吐丝后光合势比例也越高;郑单958类型的品种在低密度下源不足是产量的主要限制因子,此时增密能够增产,而增产的主要机制是叶源的增加;高密度下源、库同时增加但增加比例不同导致的库相对不足是产量的主要限制因子,此时提高结实率和增加粒重等扩库措施是增产的主要机制。     

秸秆还田对宁南半干旱地区土壤团聚体特征的影响

【目的】探明秸秆还田对土壤团聚体的影响,为宁南半干旱区作物生产及土壤培肥制度的建立提供参考。【方法】本研究通过4年秸秆还田定位试验,设置了不同秸秆粉碎还田量处理：谷子秸秆还田量为3 000 kg•hm-2 (低,L)、6 000 kg•hm-2 (中,M)、9 000 kg•hm-2 (高,H),玉米秸秆还田量为4 500 kg•hm-2 (低,L)、9 000 kg•hm-2 (中,M)、13 500 kg•hm-2 (高,H),对照为秸秆不还田。对不同处理条件下干筛和湿筛下各团聚体指标进行分析。【结果】各秸秆还田处理干筛下0—40 cm土层＞0.25 mm团聚体含量（DR0.25）、平均重量直径（mean weight diameter,DMWD）和几何平均直径（geometric mean diameter,DGMD）均显著高于CK处理,各还田处理的分形维数均显著低于CK;湿筛法分析表明,供试土壤中团聚体以机械稳定性团聚体为主,随秸秆还田量的增加,0—40 cm土层水稳性团聚体的平均重量直径（WMWD）、几何平均直径（WGMD）和分形维数的顺序均为：H,M处理＞L处理＞CK;各处理土壤团聚体破坏率（PAD）和不稳定团粒指数（ELT）在0—40 cm土层内均表现出近似“Z”字形趋势,且CK显著高于各还田处理（P＜0.05）。【结论】在宁南半干旱区采用秸秆还田对提高土壤团聚体含量具有明显作用。     

长期施肥下中国主要粮食作物产量的变化

 【目的】阐明长期不同施肥下中国主要粮食作物产量变化态势及其差异,为评价和建立长期施肥模式、促进粮食持续生产提供依据。【方法】对中国主要长期试验不施肥（CK）、施化肥（NPK）、化肥配施有机肥（NPKM）3个处理的玉米、小麦、水稻等粮食作物产量700多组数据进行整理和统计分析。【结果】长期不施肥的玉米和小麦产量总体上表现为极显著（P＜0.05）下降趋势,年下降量分别为110.9和33.4 kg?hm-2,而水稻产量基本保持稳定。施用化肥,玉米、小麦和水稻的产量均呈极显著（P＜0.01）下降趋势,年平均下降量分别为90.9、48.5和25.3 kg?hm-2。化肥配施有机肥,3种作物的产量随时间没有显著变化,均比较稳定,与NPK比较,玉米、小麦和水稻产量变异系数分别降低了8%、4%和3%。3种作物比较,小麦和玉米产量年际间变异较大,而水稻产量相对稳定。施肥的作物产量与不施肥的作物产量（反映土壤基础地力）呈极显著（P＜0.01）正相关,基础地力产量每增加一个单位,施肥产量增加量NPKM处理比NPK处理小0.12～0.31 kg?hm-2?a-1,表明长期施用化肥作物产量对基础地力的依赖程度高于化肥配施有机肥（NPKM）。【结论】中国农田长期不施肥或施用化肥的作物产量变化趋势为玉米和小麦下降,水稻基本稳定;化肥配施有机肥具有明显的增产和稳产效果,是农业生产可持续性的施肥模式。     

基于“3414”试验的川中丘陵区油菜施肥指标体系构建

【目的】旨在建立土壤养分丰缺及施肥指标,为当前生产条件下川中丘陵区油菜合理施肥提供参考依据。【方法】本研究汇总了川中丘陵区2005—2009年61个县（市、区）油菜“3414”田间试验数据,采用养分丰缺指标法,以油菜的相对产量为标准将土壤有效磷、速效钾划分为5个等级;确定肥料推荐用量时,氮肥采用“区域总量控制”的方法计算区域内的平均适宜施氮量,磷、钾肥量则由肥料最佳用量与速效养分含量的关系拟合得出。【结果】（1）川中丘陵区油菜地的氮肥平均适宜施氮量为（170±50）kg•hm-2,低肥力土壤氮肥用量上限为250 kg•hm-2。（2）当油菜地土壤有效磷（AP）、速效钾（AK）含量处于低等级（AP<5 mg•kg-1;AK<30 mg•kg-1）时,磷（P2O5）、钾肥（K2O）用量分别为100—120 kg•hm-2、90—110 kg•hm-2;较低等级（AP,5—15 mg•kg-1;AK,30—60 mg•kg-1）时,磷、钾肥用量分别为70—100 kg•hm-2、70—90 kg•hm-2;中等级（AP,15—25 mg•kg-1;AK,60—120 mg•kg-1)时,磷、钾肥用量分别为50—70 kg•hm-2、50—70 kg•hm-2;较高等级（AP,25—45 mg•kg-1;AK,120—240 mg•kg-1）时,磷、钾肥用量分别为30—50 kg•hm-2、30—50 kg•hm-2;高等级（AP,>45 mg•kg-1;AK,>240 mg•kg-1）时,磷、钾肥用量分别为<30 kg•hm-2、<30 kg•hm-2。【结论】当前测土配方施肥条件下,川中丘陵区油菜养分管理过程中呈现出减施氮、磷肥（特别是氮肥）,增施钾肥的特点。     

中国不同区域油菜氮磷钾肥增产效果

【目的】研究中国油菜氮、磷、钾肥增产效果,明确不同区域油菜施肥效果概况和区域特点,为区域推荐施肥提供理论基础。【方法】总结2005—2010年中国2 106个油菜田间试验数据,通过计算获得最高产量时氮、磷、钾肥的增产量、增产率和农学利用率,分析各油菜区域施用化肥的增产效果。【结果】中国油菜施用氮肥增产量和增产率均值分别为1 044 kg•hm-2和87.4%,主要分布在500—1 500 kg•hm-2和5%—100%范围内,99%的试验有增产效果;磷肥增产量和增产率均值分别为634 kg•hm-2和39.9%,主要分布在200—1 000 kg•hm-2和5%—40%范围内,94%的试验有增产效果;钾肥增产量和增产率均值分别为420 kg•hm-2和22.9%,主要分布在100—600 kg•hm-2和10%—40%范围内,88%的试验有增产效果。每千克氮肥（N）、磷肥（P2O5）、钾肥（K2O）平均增收油菜籽6.2、7.8和5.4 kg。长江下游冬油菜区氮、磷肥的增产效果最好,增产率均值分别为128.8%和51.3%,长江中游冬油菜区钾肥增产效果最好,增产率均值为24.6%,春油菜区氮磷钾肥施用增产效果较低,增产率均值分别为42.6%、31.6%和21.3%。【结论】中国油菜施用化肥增产效果显著,具体表现为氮肥＞磷肥＞钾肥,氮素是影响油菜产量的主要养分因素。春油菜区氮磷钾肥增产效果较差,长江下游冬油菜区氮、磷肥增产效果最好,长江中游冬油菜区钾肥增产效果最好。部分试验施用肥料不增产或肥料用量不合理,需要进一步改进施肥量,实现油菜施肥高产高效。     

水稻-油菜轮作条件下磷肥效应研究

【目的】采用田间裂区试验研究不同磷肥用量对水稻-油菜轮作体系中作物产量、磷素吸收量以及磷肥当季利用率和残留利用率的影响,评估水稻季不同磷肥用量对油菜的后效大小,探讨周年轮作内磷肥的分配,为水稻-油菜周年轮作体系下油菜季磷肥管理提供科学依据。【方法】采用水稻-油菜周年轮作田间试验,前季水稻包含4个不同的磷肥水平,分别为P0（0 kg P2O5•hm-2）、P30（30 kg P2O5•hm-2）、P60（60 kg P2O5•hm-2）和P90（90 kg P2O5•hm-2）,后季油菜在水稻季试验基础上采用裂区试验,每个小区裂区为施磷（60 kg P2O5•hm-2）和不施磷（0 kg P2O5•hm-2）2个副区,研究不同施磷条件下水稻-油菜轮作体系中作物产量、磷素吸收量、磷肥当季利用率和残留利用率,以及水稻季不同磷肥用量对后季油菜产量和磷素吸收量的影响,并引入“后效磷量”的概念评估水稻季磷肥后效。【结果】水稻季施磷60 kg P2O5•hm-2时水稻产量最高,磷肥当季利用率最大,分别为9 694 kg•hm-2和19.2%,施磷不足或者过量均会降低油菜的产量和磷肥当季利用率。与油菜季不施磷处理相比,油菜当季施磷60 kg P2O5•hm-2显著增加油菜干物质量765-1 195 kg•hm-2,其中油菜籽增产427-503 kg•hm-2;油菜产量和磷素吸收量也受到水稻季磷肥用量的影响,水稻季施用磷肥后季油菜干物质量显著增加212-816 kg•hm-2,其中油菜籽粒增产136-409 kg•hm-2,磷素吸收量增加0.4-4.9 kg•hm-2。水稻季残留在土壤中磷肥可以供后季油菜吸收利用,增加油菜当季磷肥的农学效率和磷肥贡献率,具有明显的后效。水稻季磷肥当季利用率16.3%-19.2%,残留利用率为5.4%-7.3%,累积利用率为21.8%-25.6%,磷肥的后效与磷肥用量显著正相关,水稻季磷肥后效相当于油菜当季施磷2-9 kg P2O5•hm-2的增产效果。水稻季磷肥后效也受到油菜季磷肥用量的影响,油菜季施磷处理水稻磷肥对油菜磷素吸收增加作用低于油菜季不施磷处理。【结论】在水稻-油菜轮作体系中,合理的施用磷肥能明显提高两季作物的产量、养分吸收量和肥料利用率,水稻季施用的磷肥残留在土壤中可以被后季作物吸收利用,显著地增加油菜的产量和磷素吸收量,对后季油菜具有明显的后效,其后效的大小与施磷量显著正相关。因此在水旱轮作体系中,在兼顾“重旱轻水”的磷肥管理策略下,油菜季应该充分考虑前茬作物水稻季磷肥后效的基础上进行优化磷肥管理。     

稻田土壤nirS型反硝化细菌群落对氮肥水平的响应

【目的】基于水稻田间定位试验,利用nirS功能基因研究不同氮肥水平对稻田土壤反硝化细菌群落多样性的影响。【方法】运用PCR-DGGE（聚合酶链反应-变性梯度凝胶电泳）结合DNA克隆测序和荧光定量PCR（Real-time PCR）技术对反硝化细菌nirS基因进行检测,分析田间定位试验第4年不同氮肥水平下稻田nirS型反硝化细菌群落结构和丰度的变化。【结果】依据DGGE图谱计算的群落多样性指数显示,与不施肥对照处理（CK）比较,施用氮肥处理（N1：75 kg N•hm-2,N2：150 kg N•hm-2和N3：225 kg N•hm-2）可促进稻田土壤nirS型反硝化细菌群落多样性指数提高,尤其在水稻生长的齐穗期和成熟期后者均显著高于前者（P＜0.05）。但群落多样性指数在N1、N2 和N3处理间的差异主要表现在水稻分蘖期和齐穗期的表层土壤中,N3可显著高于N1（P＜0.05）。冗余分析结果显示水稻生育时期对稻田土壤nirS型反硝化细菌群落结构的影响较大,表层和根层土壤的群落结构都与生育时期存在显著相关性（P=0.002,0.002）;而不同氮肥水平对群落结构的显著性影响仅表现在稻田表层土壤中（P=0.002）。荧光定量PCR结果显示氮肥水平提高可促进稻田土壤nirS型反硝化细菌丰度增加,在水稻分蘖期和齐穗期内表层和根层土壤的nirS基因拷贝数均存在CK＜N1＜N2＜N3的趋势,且以齐穗期时在表层土壤中的差异最大,不同处理间的差异都达到显著水平（P＜0.05）。同时,本研究获得稻田反硝化细菌nirS基因片段序列8条登录GenBank（登录号：JX997923、JX997924、JX997926—JX997931）。此外,本试验中N1、N2和N3处理比CK处理分别增产59%、92%和107%,表层和根层土壤中NO3--N含量也随氮肥用量提高而增加。【结论】氮肥用量增加促进了稻田土壤nirS型反硝化细菌丰度及群落多样性指数的提高,尤其在稻田表层土壤中。氮肥水平提高还可改变稻田表层土壤nirS型反硝化细菌的群落结构。综合分析表明稻田表层土壤的nirS型反硝化细菌群落对氮肥水平提高的响应程度更明显。     

水稻-油菜轮作条件下氮肥效应及其后效

【目的】从周年轮作的角度分析了氮肥施用对水稻-油菜轮作体系中作物产量、氮素吸收量、肥料利用率的影响以及水稻季施用氮肥在油菜季的后效特点,比较和明确不同施肥处理下水稻-油菜轮作体系经济效益的差异。【方法】2010-2011年在湖北省洪湖市布置前茬水稻不同氮肥用量以及后茬油菜裂区施氮和不施氮两个副区的田间试验,研究了不同施氮条件下水稻和油菜的产量、氮素吸收量和氮肥利用率。根据试验结果分析稻油轮作系统氮肥后效及经济效应。【结果】由于氮肥用量和分配的不同,作物产量、氮肥利用率和经济效应表现出明显地差异,水稻季施氮165 kgN•hm-2产量最高,氮肥利用率最大;水稻季施用的氮肥具有明显的后效,显著增加油菜产量107-644 kg•hm-2,氮素吸收量增加3.9-35.2 kg•hm-2,相当于油菜季施氮5-33 kgN•hm-2的增产效果。氮肥的后效与施氮量成正比,虽然水稻季高氮处理增加氮肥后效,但是降低了水稻产量、当季氮肥利用率以及经济效益。本试验条件下,水稻季和油菜季施氮量均为165 kgN•hm-2时,经济效益最高。【结论】合理的氮肥施用能明显提高水稻和油菜的产量,在整个周年水旱轮作中水稻季氮肥具有一定的后效,油菜生长季应该在充分考虑前茬水稻氮肥后效的基础上进行优化推荐施用。     

日粮可降解蛋白与非纤维性碳水化合物对人工瘤胃发酵、 微生物合成以及纤维分解菌菌群的影响

【目的】探讨瘤胃降解蛋白（rumen degradable protein,RDP）水平和非纤维性碳水化合物（non-fibre carbohydrates,NFC）类型对人工瘤胃发酵、微生物合成和纤维分解菌菌群的影响。【方法】采用2×4双因素试验设计,即2种RDP水平和4种NFC类型（玉米淀粉、蔗糖、柑橘果胶和菊粉）。RDP水平通过向4种日粮中分别添加0（低RDP）或1.56 g（高RDP）酪蛋白酸钠调节。【结果】①主效应上,蔗糖和果胶组的干物质和有机物质表观消失率显著高于其它两组（P＜0.01）;日粮RDP水平和NFC来源在影响中性洗涤纤维的表观消失率上存在交互作用（P＜0.01）,低RDP水平的蔗糖（P=0.10）和果胶组（P=0.09）趋向于低于淀粉组,但高RDP水平的处理组间差异不显著;②主效应上,果胶组中白色瘤胃球菌（Ruminococcus albus）的16S rDNA拷贝数高于淀粉组;日粮RDP水平和NFC种类在影响黄色瘤胃球菌（Ruminococcus flavefaciens）和液相产琥珀酸丝状杆菌（Fibrobacter succinogenes）的16S rDNA拷贝数方面存在交互作用,蔗糖组固相R. flavefacien在低RDP下的拷贝数和菊粉组液相F. succinogenes在高RDP下的拷贝数分别趋向于低于（P=0.06）和低于（P＜0.01）淀粉组;③增加日粮RDP水平可以提高所有处理组的总挥发性脂肪酸产量（P＜0.01）和总微生物氮（microbial nitrogen,MN）流量（P＜0.01）;主效应上,果胶组的乙酸摩尔比例（P＜0.05）和乙丙比最高（P＜0.01）;不论RDP水平,蔗糖和菊粉组的丁酸摩尔比例均高于其它处理组（P＜0.01）;低RDP下各处理组的总MN流量差异不显著,但提高RDP使蔗糖和果胶组的总MN流量分别高于（P＜0.01）和趋向（P=0.10）高于淀粉组;主效应上,淀粉组的N利用效率低于蔗糖（P=0.04）和果胶组（P=0.05）。【结论】日粮RDP水平和NFC类型在影响瘤胃发酵、微生物合成和纤维分解菌菌群方面存在交互作用,当日粮中含有足够的瘤胃可利用氮时,蔗糖和果胶较淀粉在促进微生物蛋白合成方面具有优势。     

稻茬小麦公顷产量9000 kg群体糖氮代谢特征

【目的】探讨稻茬小麦籽粒产量9 000 kg•hm-2群体糖氮代谢特征及关键生育期糖氮营养诊断指标。【方法】2010-2012年,在稻麦两熟条件下,以中筋小麦扬麦20为材料,采用三因素裂区设计,以施氮量（纯N）为主区,设210 kg•hm-2、262.5 kg•hm-2两个水平;以施氮比例为副区,设基肥﹕壮蘖肥﹕拔节肥﹕穗肥分别为3﹕1﹕3﹕3、5﹕1﹕2﹕2两个水平;以穗肥追氮时期为裂区,设剑叶露尖、孕穗期、抽穗期和开花期4个水平。通过试验构建稻茬小麦不同产量群体,分析不同产量群体植株可溶性糖、氮含量及糖氮比动态特征及其与产量的关系,提出籽粒产量9 000 kg•hm-2左右稻茬小麦关键生育期糖氮代谢诊断指标。【结果】随小麦生育进程推移,不同产量群体植株可溶性糖含量及糖氮比在越冬始期和孕穗至开花期出现峰值,返青期出现低谷,花后下降直至成熟;植株氮含量逐渐下降,其中越冬始期至拔节期迅速降低,拔节至孕穗期降幅减慢,孕穗期至成熟期缓慢下降。籽粒产量9 000 kg•hm-2以上群体孕穗期植株可溶性糖、氮含量及开花期植株氮含量显著高于籽粒产量9 000 kg•hm-2以下群体;成熟期植株可溶性糖含量低于籽粒产量9 000 kg•hm-2以下群体,2010-2011年度差异达显著水平,2010-2011年度差异未达显著水平;成熟期植株糖氮比显著低于籽粒产量9 000 kg•hm-2以下群体;其他生育期植株可溶性糖、氮含量及糖氮比群体间差异均未达显著水平。孕穗期植株可溶性糖、氮含量及开花期植株氮含量与产量呈线性正相关,乳熟期植株可溶性糖及氮含量与产量呈抛物线关系,成熟期植株可溶性糖含量与产量呈线性负相关。籽粒产量9 000 kg•hm-2左右群体孕穗期、开花期、乳熟期及成熟期植株可溶性糖含量分别为14.56%-16.78%、14.52%-16.82%、10.59%-11.23%、1.62%-1.76%,氮含量分别为1.55%-1.64%、1.47%-1.57%、1.28%-1.30%、1.15%-1.20%,糖氮比分别为9.37-10.25、9.80-10.69、8.29-8.77、1.41-1.48。【结论】稻茬小麦实现籽粒产量9 000 kg•hm-2需要在越冬始期至拔节期具有较高的糖、氮营养和协调的糖氮比,关键在于孕穗期至开花期具有高可溶性糖及氮含量,开花后具有高碳素积累量及向籽粒的转化率。     

葡萄籽原花青素及维生素E对氧化应激仔猪生长性能、 血清氧化还原状态和肝脏氧化损伤的影响

【目的】研究饲粮添加葡萄籽原花青素(grape seed procyanidins, GSPs)和维生素E(vitamin E,VE)对氧化应激仔猪生长性能、血清氧化还原状态及肝脏氧化损伤的影响。【方法】24头28 d的断奶仔猪(L×Y),随机分为4组,每组6个重复,每个重复1头猪。NC组和Diqaut组饲喂基础饲粮,GSPs+Diquat组和VE+Diquat组分别饲喂在基础饲粮中添加100 mg•kg-1 GSPs和50 mg•kg-1 VE的试验饲粮。在试验第10 d对Diquat组、GSPs+Diquat组和VE+Diquat组试猪腹腔注射Diquat（10 mg•kg-1）, NC组注射生理盐水。试验期为17 d。【结果】结果显示,与NC组相比,注射Diquat导致仔猪生长性能,血清和肝脏抗氧化能力以及肝脏ALT和AST活性显著降低（P＜0.05）,血清ALT和AST活性显著升高（P＜0.05）;饲粮添加100 mg•kg-1 GSPs或50 mg•kg-1 VE 均显著改善应激仔猪血清GSH-px活性和抗 能力及肝脏ALT和AST活性(P＜0.05),降低血清ALT、AST活性和MDA含量(P＜0.05)。与此同时,GSPs还显著增加仔猪血清SOD活性、抗•OH能力及肝脏T-AOC和抗•OH能力(P＜0.05),降低肝脏MDA含量(P＜0.05)。【结论】饲粮添加100 mg•kg-1 GSPs或50 mg•kg-1 VE均能有效缓解Diquat所致仔猪氧化应激,且在血清和肝脏抗氧化方面GSPs效果较好。