减氮控磷稳钾施肥对水稻产量及养分积累的影响

氮、 磷用量偏大,钾肥用量不足不仅影响水稻的正常生长发育,而且导致养分利用率偏低。本文通过田间试验,研究减量施用氮、 磷肥,稳定钾肥投入对水稻产量、 养分积累量和肥料利用率的影响。试验设14个处理,每个处理重复2次。结果表明,氮钾、 磷钾、 氮磷钾配施处理的水稻秸秆生物量和籽粒产量均显著高于不施肥处理（P0.05）; 减氮控磷稳钾处理（N 225 kg/hm2、 P2O5 60 kg/hm2、 K2O 90 kg/hm2）与常规施肥处理相比（N 300 kg/hm2、 P2O5 150 kg/hm2、 K2O 60 kg/hm2）能显著增加水稻秸秆生物量（P0.05）,明显提高千粒重和籽粒产量; 试验还得出,减氮控磷稳钾处理分蘖期地上部氮、 钾含量和秸秆氮、 钾含量显著高于常规施肥处理（P0.05）; 收获期地上部氮、 钾的积累量和氮、 磷的表观利用率显著大于常规施肥处理（P0.05）。适当减少氮、 磷用量, 增加钾肥用量能改善氮、 钾营养状况,促进地上部干物质的积累,提高籽粒产量和氮、 磷表观利用率。N 196.2 kg/hm2、 P2O5 46.5 kg/hm2、 K2O 90 kg/hm2的配施方案具有实际推广应用价值。     

长期定位施肥对夏玉米钾素吸收及土壤钾素动态变化的影响

以长期定位试验为平台,夏玉米品种郑单136为材料,设置CK（不施肥）,NP（施氮、 磷肥）,NPK（施氮、 磷、 钾肥）和1.5MNPK（小麦季施高量氮、 磷、 钾肥+有机肥,玉米季仅施用化肥）4个处理,研究夏玉米钾素吸收规律及生育期内土壤钾素动态变化。结果表明,生育期内施钾与不施钾处理夏玉米干物质积累量均一直增加,在成熟期达到最大值; 在施用氮、 磷肥的基础上增施钾肥不但可以提高夏玉米地上部干物质积累量,同时也可以提高叶片及茎秆中的钾素含量,进而提高夏玉米整个地上部吸钾量;而在氮、 磷、 钾肥基础上增施有机肥,对夏玉米干物质积累无显著影响,但可显著提高茎秆及叶片的钾素含量和地上部钾素吸收总量。夏玉米钾素吸收主要集中在灌浆期之前,在灌浆期达到最大值,之后钾素出现回流现象。夏玉米收获后与播种前相比,土壤水溶性钾和交换性钾含量无明显下降或者略有增加,而非交换性钾明显下降,非交换性钾是夏玉米钾素吸收的主要形式。夏玉米吸钾量与播种前土壤3种形态的钾素含量呈显著正相关。因此,增施钾肥对于改善夏玉米生产,维持土壤钾素平衡及实现农业可持续发展具有深远意义。     

不同施钾水平对土壤速效钾含量和三七养分吸收及产量的影响

选取二年生三七[Panax notoginseng(Burk.)F.H.Chen]作试验材料,通过田间试验研究了不同施钾(K2O)水平(0、337.5、450、675、1 012.5 kg/hm2)对土壤速效钾、三七养分吸收、钾肥利用效率及产量的影响。结果表明,不同施钾水平下土壤速效钾含量随生育期推进逐渐降低;与K0相比,施用钾肥显著提高了土壤速效钾含量(P0.05),土壤速效钾含量随施钾用量增加而增加;三七根部氮、磷、钾吸收量随着生长不断增大,施钾可明显提高三七各部位主要生育期氮、磷和钾吸收量,随着钾肥施用量的增加,三七地上部、根部氮、磷、钾吸收量先升高后降低,以K3处理吸收量最高;钾素偏生产力随着施钾水平的提高而显著下降(P0.05);不同施钾水平下三七株高、叶长、叶宽、茎粗和不同部位生物量均随生育期推进逐渐增加,施钾可以促进三七生长发育,显著提高三七产量(P0.05),施钾处理较K0处理增产6.90%~17.17%,其中,K3处理产量最高,K4处理次之。综合三七生长发育,养分吸收、钾肥利用效率与产量,本试验条件下,要实现三七高产高效以K3处理的施钾量(675 kg/hm2)为宜。     

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。     

不同供氮水平对夏玉米养分累积、转运及产量的影响

通过田间小区试验,研究了高肥力土壤上施N.125、250、375.kg/hm2对夏玉米生物量、子粒产量、N、P、K养分累积动态、及氮肥表观利用率、养分转运的影响。结果表明,不同施氮量只影响夏玉米不同生育时期养分的阶段累积量,而对累积趋势基本无影响。植株生物量及N、P、K养分累积量随生育期的延长而增加,且它们的累积趋势相似,都呈S型曲线。各处理的子粒产量在7000～7700.kg/hm2之间,只有N250处理增产达显著水平;氮肥表观利用率在10%～18%之间,随施氮量的增加略有降低。施氮可提高子粒中的氮素累积量,而对磷的累积量影响不大。随着施氮量的增加,氮素的转运量、转运效率及其在子粒中的比例都降低,磷的转运与氮表现出类似的趋势。综合考虑产量、氮肥利用率、养分转运及环境污染等因素,该地区夏玉米的推荐施氮量应控制在125.kg/hm2以内。     

不同形态氮肥及其运筹对春玉米产量和农艺性状的影响

通过3年田间定位试验,研究不同氮肥管理方式对春玉米产量、地上部吸氮量和收获指数的影响。结果显示,连续3年不同形态氮肥(尿素、硫铵和硝钙)、氮肥运筹(全部底肥即"一炮轰"和基追比1∶2)、传统施氮量(190kg.hm-2)、减氮20%(150kg.hm-2)处理条件下,春玉米籽粒产量(10612～11906kg.hm-2)、收获指数(0.46～0.50)和地上部吸氮量(192～214kg.hm-2)没有显著差异;施肥与不施肥、不施氮肥处理相比,产量增加显著。通过农艺性状对玉米产量的通径分析表明,穗粒数和行粒数通过直接和间接作用对产量起重要影响,而不同氮肥处理对百粒重影响不明显,百粒重对产量的直接和间接作用也没有达到显著水平。玉米收获后,除不施肥处理外,不同氮肥处理间0～100cm土壤剖面的硝态氮含量没有显著差异。说明在正常年份,施氮150kg.hm-2与磷钾配施,可以达到吉林春玉米高产的目的。     

秸秆不同还田模式下磷钾释放特征及其对玉米产量的影响

连续两年(2021—2022年)在吉林省四平市设置田间定位试验,采用尼龙网袋法测定覆盖(SM)和翻压(SB)两种秸秆还田方式和不施氮肥(N0)、180 kg·hm^-2(N180)两种施氮水平下秸秆磷、钾释放率,旨在明确黑土区玉米秸秆磷、钾释放规律对还田方式和氮肥管理的响应及其对玉米产量的影响。结果表明,还田方式与施氮显著影响秸秆磷、钾释放,SB处理秸秆磷两年累积释放率平均为69.7%,显著高于SM处理的54.5%;与N0处理相比,施氮处理秸秆磷释放率提高了12.3%。SB处理秸秆钾两年累积释放率平均为95.6%,显著高于SM处理的94.2%;而施氮对秸秆钾累积释放影响同样显著,肥料氮素投入使秸秆钾累积释放率提高1.1%。通过对秸秆磷、钾替代潜力的估算,认为秸秆磷对磷肥(P₂O₅)替代潜力较低,为9.1 kg·hm^-2;但秸秆钾对钾肥(K₂O)替代潜力较高,为141.0 kg·hm^-2。两年间还田方式对玉米产量无明显影响,但玉米穗粒数存在一定差异。SB处理玉...     

氮磷钾配比对木薯养分吸收动态及产量影响

【目的】木薯是重要的粮食作物,也是优质的淀粉工业原材料,被认为是非粮生物质能源的最合适原料。氮、 磷、 钾含量水平显著影响木薯产量,但有关木薯养分阶段性累积特征及其对生物量和产量形成影响的相关研究仍较少。本文比较了不同肥料配比情况下,木薯生物量, 氮、 磷、 钾累积量变化趋势,探讨了不同生育期氮、 磷、 钾含量及累积量的重要性及施肥对其影响。【方法】以我国主栽木薯品种华南205为材料,2009年在广东省郁南县丘陵坡地开展田间施肥试验,共设CK、 NP、 NK、 PK、 NPK 5个施肥处理。于苗期、 块根形成期、 块根生长早期、 块根快速膨大期和成熟期调查生物量和氮、 磷、 钾含量,得出氮、 磷、 钾累积动态。以各时期氮、 磷、 钾含量及累积量作为原始变量进行主成分分析,判断各时期氮、 磷、 钾含量及累积量的重要性,并分析不同肥料配比对各时期氮、 磷、 钾含量及累积量的影响。【结果】华南205的生物量累积动态呈S型曲线, 生物量在苗期较小,进入块根形成期后快速提高,当进入成熟期后增长逐渐减缓。氮肥对生物量影响最大,其次是钾肥,磷肥的影响最小。木薯氮含量的变幅为3.99%~0.93%, 磷含量为0.82%~0.26%, 钾含量为1.39%~0.89%。氮、 磷、 钾含量均在苗期最高,且随着生育期的推进不断降低,尤以氮含量降幅最大。不同氮、 磷、 钾肥料配比显著影响木薯的氮、 磷、 钾含量。PK处理的氮含量较NPK处理降低了32.96%,NK处理的磷含量较NPK处理降低了16.21%,NP处理的钾含量较NPK处理降低了50.37%。氮、 磷、 钾累积量与产量显著相关。主成分分析表明木薯整个生育期的营养状况与块根形成期的氮含量、 苗期的钾含量及块根生长阶段的磷含量相关性最大。氮、 磷、 钾的吸收累积量随着木薯生长不断提高,其中块根形成期、 块根生长早期、 块根快速膨大期的氮累积量较大,块根形成期、 块根快速膨大期的磷累积量较大,块根生长早期、 块根快速膨大期、 成熟期的钾累积量较大。主成分分析表明块根快速膨大期的氮、 磷、 钾累积量对整个生育期养分累积影响显著,同时,苗期及块根生长早期的氮、 钾累积量对养分累积总量影响也较大。【结论】木薯氮、 磷、 钾含量随着植株生长不断下降,而累积量却不断提高。不同氮、 磷、 钾肥料配比显著影响木薯的氮磷钾含量及累积量、 物质累积及产量形成,其中氮肥的影响最大,其次是钾肥,磷肥的影响最小。综合分析表明,苗期、 块根形成期、 块根生长早期为氮、 磷肥的最佳施用时期,块根形成期、 块根生长早期及块根快速膨大期为钾肥的补充阶段。     

大田淹水对夏玉米养分吸收与转运的影响

选用郑单958(ZD958)和登海605(DH605)为试验材料,在大田条件下研究淹水对夏玉米氮、磷、钾养分吸收与运转特性的影响。结果表明,淹水胁迫显著降低夏玉米的氮、磷、钾养分积累量,三叶期淹水6 d 对其影响最显著,ZD958和DH605成熟期的氮、磷、钾养分积累量较CK分别减少了50.55%、36.50%、27.21%和42.86%、45.50%、32.53%。淹水胁迫后各器官的养分积累量较CK显著降低,但茎秆和叶片中养分的分配比例较CK升高,籽粒的养分分配比例显著下降,且茎秆和叶片中的养分含量较CK升高,而籽粒中的养分含量较CK显著下降;淹水胁迫后夏玉米各器官的干物质积累量显著降低,三叶期淹水6 d对其影响最显著,ZD958和DH605成熟期的茎秆、叶片、籽粒的干重较CK分别下降25.93%、30.14%、43.39%和28.28%、32.27%、50.28%。淹水胁迫后茎秆和叶片中的养分积累量的降低主要是由于淹水胁迫后干物质积累量显著降低,茎秆和叶片的养分向籽粒的转移量显著降低。三叶期淹水的影响最显著,拔节期淹水次之,开花后10 d淹水影响较小,其影响随淹水胁迫时间的延长而加剧。     

不同养分配比对高粱根系生长及养分吸收的影响

为探明高粱养分吸收和根系生长对氮、磷、钾胁迫的响应,通过长期定位试验,在高粱/玉米轮作条件下研究了不同养分配比NPK、PK、NK、NP、CK对高粱根系生长及养分吸收的影响。结果表明:与NPK相比,长期不施氮肥(PK)条件下高粱总根长增加18.29%,总根体积降低26.52%,且根系主要分布在0~10 cm土层,直径小于0.5 mm细根所占比例显著增加。不施磷肥(NK)显著抑制了高粱根系生长,总根长、总根表面积和总根体积分别降低24.03%、27.48%和41.29%。不施钾肥(NP)对细根生长有明显抑制作用。不施氮、磷、钾均降低高粱对相应养分的吸收和累积,不施氮促进了营养器官中氮和钾素向籽粒转运,不施磷或钾肥抑制了氮、磷及钾的转运。高粱对养分的吸收、积累和转运与根系形态有关,不同养分积累与运转与根系形态关系表现不尽相同:氮素、钾素积累和转运与根系形态具有较好的相关性,氮素的积累和转运与植株生物量和产量的相关性大于磷素和钾素。综上,高粱根系形态及养分吸收对氮、磷及钾胁迫响应不同,该研究可为不同养分瘠薄地高粱高效栽培提供理论依据。     

N、P、K肥对玉米幼苗吸收和积累重金属的影响

采用室内盆栽试验,研究复合污染土壤中施加氮肥（NH4Cl）、磷肥（Na2HPO4）和钾肥（KCl）对高生物量经济作物玉米（Zeamays L.）幼苗生长以及吸收和积累重金属的影响。结果表明,不同施肥方式和浓度处理对玉米生物量变化以及吸收重金属有不同影响,NH4Cl能显著提高玉米地上部生物量、土壤Pb、Cd有效态含量,增加玉米对重金属Pb、Cd、As的提取量,最大分别可提高1.7、2.0倍和1.2倍。不同施肥方式和处理浓度均显著影响土壤有效态Pb含量,Na2HPO4在中浓度处理时显著降低土壤Pb的有效性,高浓度时则显著增加土壤有效态As含量,使玉米地上部对As的积累量有明显提高。在不同的浓度水平下,钾肥处理使玉米提取Pb含量显著高于氮肥和磷肥,其中低浓度KCl处理使玉米提取Pb量比对照增加2.4倍。对Pb-Cd-As复合污染农田土壤来说,施用氮肥（NH4Cl）处理对强化玉米的修复效果最好。     

矿山生态型和非矿山生态型粗齿冷水花富磷能力的比较

【目的】研究适宜施氮条件下磷富集植物粗齿冷水花的磷积累能力,可为有效利用该植物提取土壤中过剩的磷、减少磷的面源污染提供理论依据。【方法】以两种生态型粗齿冷水花 (Pilea sinofasciata) 为研究对象,进行土培盆栽试验,供试土壤为灰潮土,每盆 (8 L) 装土8 kg。分别施磷0、400、600、800 mg/kg,陈化8周。幼苗种植前,每盆施入140 mg/kg尿素。移栽9周后收获,测定植株生物量、磷含量,分析了土壤速效磷含量。【结果】1) 在供试施磷量范围内,两种生态型粗齿冷水花地上部、地下部生物量在施磷600 mg/kg时达最大,此时矿山生态型地上部、地下部生物量分别是其不施磷对照的2.37和3.69倍,非矿山生态型地上部、地下部生物量是其不施磷对照的4.63和7.36倍,矿山与非矿山生态型地上部生物量最大值分别可达28.6 g/株和31.9 g/株。矿山生态型生物量在不施磷和施磷400 mg/kg时显著大于非矿山生态型,在施磷600、800 mg/kg时两生态型间无明显差异。2) 随施磷量增加,两种生态型粗齿冷水花地上部磷含量和矿山生态型地下部磷含量均表现为先升高后降低,在施磷800 mg/kg时显著降低,而非矿山生态型地下部磷含量随施磷量增加而增加,在施磷800 mg/kg时达最高。各磷处理下,矿山生态型地上部磷含量均显著高于非矿山生态型,而地下部磷含量低于非矿山生态型。3) 高磷处理显著增加了两种生态型粗齿冷水花地上部、地下部磷积累量,且在施磷600 mg/kg时植株磷积累量最大,矿山生态型与非矿山生态型地上部磷积累量最高分别可达195 mg/株和182 mg/株。在不施磷和施磷400 mg/kg时,矿山生态型地上部磷积累量显著高于非矿山生态型,在施磷600、800 mg/kg时两生态型间无明显差异。4) 不同磷处理下,两种生态型磷富集系数远大于1,磷转移率大于80%;矿山生态型的磷提取率和移除量在不施磷和施磷400 mg/kg时均大于非矿山生态型,在施磷600、800 mg/kg时两生态型间无明显差异。【结论】适宜施氮条件下,粗齿冷水花在施磷600 mg/kg时表现出较强的磷富集能力。与非矿山生态型相比,矿山生态型在不施磷和施磷400 mg/kg时对磷的积累能力和富磷潜力更强;在施磷600、800 mg/kg时两生态型植株对土壤磷的富集能力无明显差异。     

水钾耦合对褐土养分及花生养分累积的影响

为明确水钾耦合对土壤养分含量及花生养分吸收累积量的影响,以"花育25"为试验材料,采用水分(35%,50%,65%,80%的田间持水量)和钾肥(0,0.15,0.30,0.45g K_2O/kg)2因素4水平随机区组设计,通过遮雨棚盆栽试验探讨水钾耦合下褐土有机质、全量(全氮、全磷和全钾)和速效养分(碱解氮、有效磷和速效钾)含量的变化,以及花生植株养分累积量的差异。结果表明:钾肥用量增加会促进有效氮的吸收;在土壤水分缺乏时,水分胁迫低钾(W_1K_1)和轻度胁迫低钾(W_2K_1)两个处理在土壤全磷含量下降时有效磷含量不降反增,这表明施入少量钾肥有助于旱地磷的释放。施低钾K_1(135kg/hm~2)促进土壤速效钾的增加及土壤养分的平衡,较初始土壤提高0.43~0.59倍,且随钾肥用量的增加而不断升高。相同钾肥用量下,花生植株氮、磷和钾累积量随灌水量的增加均呈上升趋势;氮吸收量仅在水分胁迫时随着钾肥用量的增多而先增后减;除水分充足(W_4)外,在其他灌水处理下植株磷累积量随钾肥用量的增加均表现为先增后降;而钾累积量在各土壤水分下均随钾肥用量的增加呈现"低-高-低"的变化趋势,最高值均在中钾K_2(270kg/hm~2)处理。花生植株对营养元素的吸收累积与总生物产量和荚果产量相关性均达显著(p0.05)或极显著(p0.01)水平,总生物量与荚果产量呈极显著(p0.01)相关。综合考虑土壤养分的可持续供应、花生养分的累积和产量形成,建议土壤水分保持在65%FC,钾肥(K_2O)用量控制在135~270kg/hm~2为宜。     

生物炭对夏玉米农田土壤有效养分垂直分布及作物利用的影响

生物炭具有改良耕层土壤理化性质和保水保肥的功效。针对华北地区农田养分利用效率低的问题,采用田间试验方法,研究了生物炭不同施用量对夏玉米生长关键期0~100 cm土壤有效态氮、磷、钾垂直分布特征及其对作物养分吸收利用的影响。试验设B0F(0 t/hm²生物炭+化肥)、B5F(5 t/hm²生物炭+化肥)、B10F(10 t/hm²生物炭+化肥)和B20F(20 t/hm²生物炭+化肥)4个处理。结果表明:在施用化肥一致的情况下,随着生物炭施用量增加,土壤有效态氮、磷、钾含量总体表现为B5F>B10F>B20F>B0F,且在抽雄期高于成熟期。在垂直分布上,各处理有效态养分含量在0~20 cm最高,随土层加深而逐渐降低,40~60 cm土层出现累积峰。夏玉米成熟期0~100 cm土壤硝态氮、铵态氮、有效磷和速效钾的累积量于B5F处理达到最高,分别为51.9、52.2、121.2和1184.3 kg/hm²。夏玉米抽雄期和成熟期地上部生物量和氮磷累积量均在B5F处理达到最大值,与B0F相比,分别显著提高24.5%、58.2%、42.5%和13.5%、44.3%、40.8%,产量在B5F达到最大值9940.6 kg/hm²。不同水平生物炭与无机肥配施均可提升土壤有效养分供应的能力,但仅在适量(本研究条件下为5 t/hm²)施用生物炭的条件下才能有效促进夏玉米对土壤养分的吸收和高效利用,进而显著提高夏玉米产量。     

湿地植物对富营养化水体中氮、磷吸收能力研究

用营养液培养方法研究了11种湿地植物对氮、磷的吸收能力。结果表明,湿地植物平均生物量变化范围在9.31～49.53.g/plant(干重)之间;其地上部分与地下部分生物量的比值在1.21～3.09之间。美人蕉、菩提子、凤眼莲和芦苇有较高的地上部分生物量,而麦冬的地上部分生物量较低。地上部分植株氮、磷含量变化范围分别是22.13～33.03.mg/g和2.53～5.38.mg/g(以干重计算);湿地植物对氮、磷的吸收量分别是252.99～1279.98和23.55～251.83.mg/plant,对氮、磷去除率分别是10.91%～59.32%和50.13%～87.26%。氮和磷的吸收主要受湿地植物生物量的影响,美人蕉、菩提子、凤眼莲和芦苇对氮、磷都有较好的吸收能力。     

沙地滴灌春玉米最适氮磷钾配方施肥研究

探索沙地春玉米(Zea mays L.)最适滴灌施肥方案是提高其产量和生物量积累的有效途径.采用三因素D饱和最优设计试验,研究了不同氮磷钾配方施肥对玉米产量及拔节期、抽雄期和收获期玉米干物质量的影响,结果表明:(1)氮磷钾不同配施可提高产量32.60％～52.90％;产量方程和两因子互作效应分析表明,氮磷钾配施有效提高...     

低氮胁迫下玉米幼苗氮素和蔗糖分配特性

  【目的】  明确玉米自交系幼苗氮素吸收、转运与利用特性,探究低氮胁迫下其不同表型和生理性状的变化规律。  【方法】  以玉米自交系XY4和PH4CV为供试材料,进行了水培试验。设置正常氮 (N 2 mmol/L,NN) 和低氮 (N 0.04 mmol/L,LN) 两个氮水平,从培养3 h起,每3天测定一次幼苗生物量、光合特性、根系性状及氮素和蔗糖含量,直至第12天。  【结果】  玉米幼苗根系对低氮胁迫的反应早于地上部,与NN处理相比,LN处理PH4CV和XY4的根干重分别在培养第3和第6天时增加了65.15%和84.63%,而从培养第9天开始,LN处理下两自交系幼苗地上部干重显著低于NN处理,由此导致根冠比增加;与NN处理相比,LN处理下除了胞间CO₂浓度 (Ci) 和水分利用效率 (WUE) 外,两自交系幼苗叶片的SPAD值、净光合速率 (Pn)、蒸腾速率 (Tr) 和气孔导度 (Gs) 等光合特性均显著降低,且XY4下降幅度均大于PH4CV;LN处理下两自交系幼苗根干重的变异来源并不一致,XY4根干重的增加与总根长、根表面积、根体积、侧根数和初生根长增加有关,而PH4CV主要与侧根数目增加有关;与NN处理相比,LN处理两自交系幼苗地上部的氮素积累量和蔗糖含量显著降低,且XY4老叶的氮素含量下降速率明显快于PH4CV,而根系的氮素积累量、单株氮素生理利用效率和根中蔗糖含量均显著增加,且XY4增加的幅度均大于PH4CV。  【结论】  低氮胁迫促使玉米幼苗分配给地上部的氮素和蔗糖相对较少,因此限制地上部生物量积累及叶片光合能力的发挥,而分配给根系的氮素和蔗糖相对较多,从而促进根系形态建成,以利于吸收更多的氮素。     

稻-麦轮作体系不同施肥模式对氮肥利用效率和土壤有效养分平衡的影响

土壤肥力和养分利用效率是保障可持续粮食生产的基础。通过田间试验研究了稻—麦轮作体系下不同施肥模式氮肥利用效率和土壤有效养分的变化,结果表明:在减少养分总投入量的条件下,有机肥部分替代化肥处理(RF-OM和RF-S处理)水稻地上部总生物量显著高于LRF处理(P<0.05),与FP处理差异不大;小麦秸秆生物量与FP和LRF处理差异均不显著,籽粒生物量及地上部总生物量与LRF处理相差不大。水稻收获期RF-OM处理地上部主要器官含氮量与LRF处理差异不显著,氮素积累总量显著高于LRF处理(P<0.05);小麦收获期RF-OM和RF-S处理秸秆、籽粒含氮量和氮素积累量与LRF处理均无显著差异。收获期RF-OM和RF-S处理水稻糙米和稻壳、小麦秸秆和籽粒含磷量及磷素积累量与FP和LRF处理差异都不大;水稻秸秆、稻壳及小麦秸秆含钾量和钾素积累量均显著高于FP和LRF处理(P<0.05)。有机肥部分替代化肥处理水稻、小麦氮肥农学利用率、氮肥表观回收率和氮肥偏生产力与FP和LRF处理相比均显著提高(P<0.05),氮素籽粒生产效率也高于FP和LRF处理,甚至达到显著水平(P<0.05)。试验表明,水稻、小麦收获期增钾处理(RF-OM和RF-S处理)土壤速效钾、缓效钾含量显著高于FP和LRF处理(P<0.05),水稻收获期土壤碱解氮和小麦收获期土壤有效磷含量与LRF处理差异不大,同时,经1个稻—麦轮作周期后,4个施肥处理土壤有效养分(碱解氮、有效磷、速效钾、缓效钾)含量均高于供试土壤。有机肥部分替代化肥能显著提高稻麦氮肥利用效率,有利于土壤有效养分平衡,并显著提高土壤速效钾和缓效钾养分含量,是适宜的稻麦化肥减量和稳产增效施用技术。     

Influences of Potassium Chloride Fertilization on Mycorrhizal Formation in a Tropical Alfisol

This study examines the influence of different amounts of potassium chloride (KCl) fertilization on plant growth, nutrient accumulation and content, nutrient ratios, and root colonization by indigenous arbuscular mycorrhizal (AM) fungi in maize (Zea mays L.). KCl was applied at the rate of 0, 0.25, 0.50, 1.00, 1.50, and 1.75 mg/kg of soil. Effect of KCl on indigenous AM formation and function was evaluated in terms of the extent of root length colonization, plant growth, and nutrient uptake. Increasing concentration of KCl fertilization proportionately limited the total root length colonized by AM fungi as well as the root length with different AM fungal structures. Maize plants raised on soils amended with different concentrations of KCl were significantly taller than those raised on unamended soils. KCl application also significantly increased the total root length and root dry weight. Nevertheless, KCl fertilization did not significantly alter the root/shoot ratios. Higher concentrations of nitrogen (N), phosphorus (P), and potassium (K) were evident in shoot and root tissues of maize (except shoot N) raised on KCl-amended soils. Phosphorus concentrations in shoots and roots significantly influenced mycorrhization and root length colonized by different AM fungal structures, and such an effect was evident for root N. KCl fertilization increased the efficiency of N and P accumulation. No significant change was evident in the K:N ratios of shoots or roots, whereas the K:P ratios were significantly altered in shoots or roots in response to KCl application.