氮素形态对不同磷效率基因型小麦生长和氮素吸收及基因型差异的影响

对2种不同磷效率基因型小麦幼苗水培结果表明,NO3-N和NH4NO3-N对小麦植株地上部生长的影响无明显差异,但是对根系生长的影响明显不同。NH4-N对小麦幼苗的生长有明显的抑制作用,且对根系生长的抑制程度显著大于对地上部;对磷低效基因型Jing411的抑制程度明显大于对磷高效基因型Xiaoyan54。NH4NO3-N处理有利于提高植株地上部氮含量和植株的氮吸收效率。Xiaoyan54的植株吸氮量在NH4NO3-N处理中最高,Jing411在NO3-N处理中最高。不同处理对营养液pH值的影响明显不同。NH4NO3-N和NH4-N处理导致营养液pH值降低,NO3-N处理使营养液pH值升高,不同磷效率基因型小麦使营养液pH值降低或升高的程度不同。小麦磷效率基因型差异的表现与否和氮素形态有关,以植株地上部干重为磷效率指标的基因型差异在供应NO3-N时不表现。磷高效基因型Xiaoyan54的生长显著优于磷低效基因型Jing411。     

不同磷效率小麦对低铁胁迫的基因型差异

用营养液培养方法研究了不同磷效率小麦幼苗对低铁胁迫的基因型差异。结果表明,低铁胁迫(-Fe)对磷高效基因型小麦生长的抑制作用显著大于对磷低效基因型。低铁处理下,磷高效基因型81(85)-5-3-3-3、Xiaoyan54和Taihe-5025的植株地上部干重平均比正常供铁(+Fe)处理下降55.2%;磷低效基因型Jinghe90-Jian-17、NC37和Jing41平均33.0%。低铁胁迫显著降低了磷高效基因型小麦的叶片叶绿素含量,3个磷高效基因型的叶绿素a、叶绿素b和叶绿素a+b含量分别降低了35.6%、35.3%和35.3%,磷低效基因型分别降低了16.8%、7.7%和11.9%。低铁胁迫对小麦的根系生长、根系吸磷量和磷利用效率均未产生明显的影响,但显著降低了磷高效基因型小麦的植株地上部吸磷量和根效率比。与正常供铁的处理相比,磷高效和磷低效基因型小麦的地上部吸磷量和根效率比在低铁处理中平均降低了55.0%、54.9%和32.5%、36.4%。磷高效基因型小麦植株体内积累的磷量明显高于磷低效基因型,这是磷高效基因型不耐低铁的主要原因。磷效率越高,对低铁的反应越敏感。     

低磷红壤-玉米-磷肥品种的匹配研究

研究不同品种磷肥在低磷红壤上的吸收利用对合理选择磷肥品种、提高红壤磷肥利用效率、减少红壤磷的固定具有重要意义。基于西南典型低磷红壤的两年田间定位试验和盆栽试验,研究施用不同品种磷肥[不施磷(CK);普通过磷酸钙(SSP);磷酸一铵(MAP);磷酸二铵(DAP);钙镁磷肥(CMP)]对玉米产量、磷吸收、磷分配和磷利用效率的影响。结果表明,田间试验和盆栽试验发现在低磷红壤上,不同施磷品种间,SSP处理的玉米产量、生物量和收获指数最高,较MAP、DAP和CMP处理玉米产量平均增加53.1%、37.5%和50.1%,生物量平均增加32.0%、21.4%和30.9%,收获指数平均增加15.6%、12.8%和14.1%。施用不同品种磷肥均显著增加玉米磷累积量、各器官(秸秆、叶片和籽粒)磷吸收量和玉米磷收获指数,其中,施用SSP处理的玉米磷累积量较MAP、DAP和CMP处理平均增加32.6%、48.2%和39.5%,玉米磷收获指数在2019年平均增加22.7%,盆栽试验中平均增加13.7%。玉米磷素利用效率总体表现为SSP>CMP>DAP>MAP,SSP较MAP、DAP和CMP处理玉米磷肥利用率平均分别增加57.2%、69.5%和100.2%,磷肥农学利用率平均分别增加108.9%、51.8%和61.7%,磷肥偏生产力平均分别增加53.1%、37.5%和50.1%。综合考虑玉米产量和磷素吸收利用效率,在西南低磷红壤上,以选择普通过磷酸钙作为施磷品种可确保玉米高产、磷素吸收和利用最佳。     

广东大豆地方种质磷效率特性研究Ⅰ.大豆基因型磷效率特性差异及其与土壤有效磷含量的关系

在低磷红壤上,对原产广东省的大豆(Glycine max (L.) Merrill)基因型磷效率与其来源地土壤有效磷含量的关系进行研究.结果表明:植株磷素吸收量相对值(RVPPU)不仅可以反映大豆对低磷红壤生长适应性,而且可以反映大豆基因型磷效率特性,RVPPU是衡量田间生长适应性和磷效率特性的较好指标.RVPPU较大的大豆基因型,其对低有效磷红壤环境适应性较好,磷效率特性较佳;反之,亦然.不同大豆基因型,具有不同的磷效率特性.磷效率特性的形成与土壤有效磷含量有关.土壤中低有效磷含量与较佳的磷效率特性形成有关,长期生长在有效磷含量较低的砖红壤、赤红壤、红壤和紫色土上的大豆基因型具有较佳的磷效率特性;而长期生长在有效磷含量较高的水稻土、潮土上的大豆基因型其磷效率特性较差.大豆基因型较佳的磷效率特性是其长期在低有效磷土壤环境下进化形成的.     

不同磷肥调控措施下红壤磷素有效性和利用率的变化

南方红壤区磷肥当季利用率仅为10%～25%,提高磷肥利用率是亟待解决的问题。通过两年田间试验,分析了不同磷肥品种（过磷酸钙、猪粪、钙镁磷肥、磷酸一铵、磷酸二铵）、磷肥梯度（常规施磷、减磷20%、减磷30%）以及调控措施（石灰、钙镁磷肥配施磷酸二铵、钙镁磷肥配施秸秆）对红壤磷素有效性和作物生长的影响,探索提高磷肥利用率的途径。结果表明,各磷肥品种间,以猪粪处理土壤有效磷、地上部生物量、磷肥累积利用率等指标最高,土壤有效磷较不施磷处理两年分别提高了32%和241%,地上部生物量较不施磷处理两年分别提高了73%和510%,两年的磷肥累积利用率分别为16.4%和26.5%;伴随磷肥用量的减少,土壤有效磷含量显著降低,而对油菜生长、磷肥利用率及磷肥农学效率无显著影响;与单施钙镁磷肥相比,钙镁磷肥配施磷酸二铵能显著提高油菜籽粒产量、土壤有效磷含量、磷肥累积利用率、磷肥农学效率、土壤磷素盈余量等指标。添加石灰可提高作物产量及土壤有效磷含量。油菜产量与土壤有效磷呈极显著正相关关系。上述结果表明,猪粪替代化学磷肥可达到减施增效、促进作物生长的目的,且以减磷30%为宜;钙镁磷肥配施磷酸二铵可推荐为磷肥调控...     

石灰性土壤上两种磷效率小麦根际特征差异

采用三室根箱实验,选用黑垆土和潮土两种石灰性土壤,对两种磷水平的磷低效型小麦京411和磷高效型小麦小偃54,进行植株生物量及吸磷量、根际土壤pH值、磷酸酶含量、水溶性磷含量的测定,旨在研究两种磷效率小麦在不同石灰性土壤上的根际特征差异.结果表明,不施磷条件下,两种土壤上,小偃54的根部生物量分别为0.85和4.62 g,均显著高于京411的0.68和3.65 g;小偃54根际土壤的pH值分别比京411低0.07,0.11个单位;在施磷条件下,小偃54的根际土壤水溶性磷分别低于京411 837,1588 μg/kg,达到显著性差异.根际磷酸酶在不同土壤上存在明显的差异,黑垆土在不施磷条件下小偃54的根际土壤磷酸酶含量显著高于京411,在潮土上呈现相反的趋势.试验结果表明,两种磷效率,小麦根际特征在不同土壤上有一定的相似性,同时存在明显差异.     

石灰性土壤上三种磷肥不同用量的磷肥利用率及其缓效率

供试三种磷肥虽其性质不同,但其磷肥利用率和缓效率表现趋势一致。磷肥利用率均随磷肥用量的增高而降低,呈负相关,且随种植年限的延长而减小。磷肥缓效率随磷肥用量的增加而提高,呈正相关。磷肥利用率和缓效率,过磷酸钙的利用率最大,缓效率最小;磷酸二铵磷肥利用率最低,缓效率最高;钙镁磷肥利用率及缓效率均居上述两种磷肥之间,但其P2O5用量小于142.5kghm-2时,利用率大于缓效率,P2O5用量大于285kghm-2时,利用率小于缓效率。由此可知:P2O5含量以水溶性为主要成分的磷酸二铵和P2O5为枸溶性的钙镁磷肥对石灰性土壤均不是理想的磷肥品种。本试验结果提示:石灰性土壤施用磷肥最好的方法是水溶性磷与枸溶性磷合理搭配,其最佳的配合比例应据当地试验结果而定。     

3种溶解性磷肥对不同磷效率小麦品种肥效的试验研究

采用温室盆栽试验研究了３个不同磷（Ｐ）效率小麦品种（品系）对水溶性、枸溶性和难溶性３种Ｐ肥的相对肥效。结果表明,施用各种Ｐ肥均有效增加小麦分蘖数,促进小麦生长发育和提高产量,但Ｐ肥类型以及小麦品种间表现出较大差异,相同施Ｐ量条件下,重过磷酸钙的肥效最高,其次是钙镁磷肥,而磷矿粉也表现出一定的增产效果,钙镁磷肥表现出对小麦品种间的差异最大,如施用钙镁磷肥３个品种的平均产量为１５．８２ｇ／盆,其中“洛     

滴灌条件下不同磷肥品种对土壤磷有效性及玉米产量的影响

通过模拟试验及田间试验研究不同磷肥施用后对土壤磷有效性的动态变化和分布特点,以及玉米磷吸收和产量响应的影响。田间和模拟试验包括4个处理,分别为对照(不施磷肥)、MAP(磷酸一铵)、UP(磷酸脲)和AAP(水溶性聚磷酸铵)。模拟试验中,不同磷肥均提高土壤中有效磷含量,APP处理10—15 cm土层有效磷含量增加最多。在均匀的养分投入和管理水平下,3种磷肥品种均有土壤酸化效果,其中UP处理最为显著。田间试验中,玉米生长后期,APP处理的土壤有效磷含量在深层土壤分布较高,UP处理土壤pH较低,均有利于改善土壤的供磷能力,提高土壤有效磷含量;APP处理对根系发育有显著的促进作用,玉米组织磷含量和磷吸收量最大,产量最高(14.40 t/hm^2)。3种磷肥中,APP处理移动性较好,土壤深层有效磷含量增加,利于根系生长和养分的吸收,提高产量。水溶性聚磷酸铵(APP)是一种适合于玉米灌溉施肥的肥料。     

3种溶解性磷肥对不同磷效率小麦品种肥效的试验研究

采用温室盆栽试验研究了3个不同磷(P)效率小麦品种(品系)对水溶性、枸溶性和难溶性3种P肥的相对肥效.结果表明,施用各种P肥均有效增加小麦分蘖数,促进小麦生长发育和提高产量,但P肥类型以及小麦品种间表现出较大差异.相同施P量条件下,重过磷酸钙的肥效最高,其次是钙镁磷肥,而磷矿粉也表现出一定的增产效果,钙镁磷肥表现出对小麦品种间的差异最大.如施用钙镁磷肥3个品种的平均产量为15.82g/盆,其中"洛夫林"较平均产量高17.8%,"冀87-4617"较平均值低8.7%,"秦麦1号"较平均值低9.2%;重过磷酸钙处理3个品种的平均产量为17.18g/盆,其中"洛夫林"较平均值高10.4%,"冀87-4617"较平均值低2.0%,"秦麦1号"较平均值低8.0%,表现出不同P效率小麦品种间的明显差异.说明采用不同溶解性P肥可作为鉴定不同P效率小麦品种的一种验证方法.     

不同基因型春小麦磷效率差异的研究

通过土培试验,研究了甘肃省石灰性土壤上不同基因型春小麦的磷效率差异。结果表明,不同基因型春小麦磷效率存在明显差异。武春121和038014均有较高的磷吸收效率和利用效率;甘春20具有较高的磷吸收效率;永良4号在不同磷矿粉及改性磷矿粉处理中的磷吸收效率均最低。     

Yield and Yield Components and Phosphorus Use Efficiency of Lowland Rice Genotypes

Phosphorus deficiency is main constraints for lowland rice production in various rice producing regions of the world. A greenhouse experiment was conducted using lowland (Inceptisol) soil with the objective to determine response of seven lowland rice (Oryza sativa L.) genotypes to phosphorus fertilization and to evaluate their phosphorus (P) use efficiency. Phosphorus treatments included control (0 mg P kg^?1) and 200 mg P kg^?1 of soil. Plant height and shoot dry weight were significantly (P < 0.001) influenced by P treatments. Phosphorus X genotypes interaction was significant for shoot dry weight, indicating different response of genotypes under two P levels. At low P level, none of the genotypes produced grain yield, indicating original P level in the soil was too low for lowland rice yield. However, genotypes differed significantly in grain yield at high P level. Panicle number, panicle length, and thousand grains weight had a significant quadratic association with grain yield. However, spikelet sterility had a significant linear negative association with grain yield. The P use efficiency expressed as agronomic efficiency (AE), physiological efficiency (PE), agro-physiological efficiency (AP), apparent recovery efficiency (ARE), and utilization (UE) were significantly different among genotypes. These efficiencies were having significantly positive association with grain yield, with exception to ARE, indicating improving grain yield with improved P use efficiencies in rice.     

有机养分替代对小麦产量、土壤肥力及麦田氮磷径流流失的影响

为探讨不同有机肥替代率对小麦减肥增效及减少麦田氮磷流失的效果,在等氮有机养分替代条件下进行田间小区监测试验,设置8种不同处理,分别为空白对照(CK),常规施肥(CF),100%、50%、30%猪粪有机养分替代氮肥(M1、M2、M3)及100%、50%、30%秸秆有机养分替代氮肥(F1、F2、F3),研究有机肥替代率对小麦产量、麦田氮磷流失、肥料利用率和土壤肥力的影响。结果表明,100%有机养分替代处理与常规施肥处理相比小麦产量均显著降低,但减少了麦田氮径流流失,提高了土壤肥力。麦田不同处理下总氮流失量为21.90~33.66 kg·hm^-2,与常规施肥处理相比,不同比例猪粪、秸秆有机养分替代处理总氮流失量减少了8.44%~25.94%;总磷流失量为0.60~2.00 kg·hm^-2,100%有机养分替代处理相比于常规处理总磷流失量升高了24.64%~44.93%。不同处理下小麦氮、磷肥利用率分别为17%~35%、5%~19%,其中30%~50%猪粪有机养分替代处理下氮、磷肥利用率较高,而100%猪粪、秸秆有机养分替代氮、磷肥利用率较常规施肥处理均显著降低。有机养分替代能够缓解土壤酸化,使土壤pH值维持稳定,与常规施肥处理相比,有机养分替代处理下土壤肥力有所提高。综合不同比例猪粪、秸秆有机养分替代对小麦产量、土壤肥力及麦田氮磷径流流失的影响,30%~50%猪粪有机养分替代在保证小麦高产稳产的同时,能有效降低麦田氮径流流失量,且维持较低水平磷径流流失量,是一种适宜的资源有效利用、节肥增效的有机养分替代模式。本研究结果为小麦生产中合理利用养分资源、减少化肥投入、控制麦田氮磷径流流失提供了参考。     

磷肥施用对土壤中砷生物有效性的影响

通过盆栽试验,研究了钙镁磷肥和过磷酸钙对土壤砷的生物有效性的影响。结果表明,施用钙镁磷肥和过磷酸钙能显著促进小白菜的生长,与对照相比生物量分别提高了约149%和119%;施磷可显著提高土壤有效态砷含量,其中钙镁磷肥高、低施肥量处理分别比对照增加了52.2%和20.9%,过磷酸钙高、低量施肥处理比对照分别提高了15.0%和5.5%;在同一施磷水平下,钙镁磷肥处理的土壤中有效态砷含量明显高于过磷酸钙处理,施磷可导致小白菜对砷的吸收总量显著增加（P〈0.05）,施用钙镁磷肥处理的小白菜砷吸收量的增加幅度较大。磷肥施用可在一定程度上提高土壤中砷的生物有效性,其中施用钙镁磷肥比过磷酸钙的效果更为明显。     

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。     

不同有机肥及用量对矿区复垦土壤有效磷含量及供磷特性的影响

为研究有机肥培肥复垦土壤过程中磷的有效性如何变化、不同有机肥在什么施磷水平下能使作物取得最大生产效率以及合理培肥土壤,依托采煤塌陷定位培肥试验基地(山西省孝义市偏城村),在4个磷水平下(0,25,50,100 kg/hm²)研究不同肥料(鸡粪、猪粪、牛粪和化肥)对玉米产量及土壤速效磷含量的动态变化。经过2年的田间试验,结果表明:(1)施用有机肥和化肥均能显著提高玉米籽粒产量,随着施磷量的增加,玉米籽粒产量呈先增加后基本不变的趋势,通过构建2年磷肥效应方程发现,化肥、鸡粪、猪粪和牛粪处理的最佳施磷量范围分别为67.54~83.02,24.91~38.65,26.10~29.26,50.33~58.38 kg/hm²,可见,3种有机肥推荐施磷量均小于化肥处理;(2)玉米吸磷量和磷肥利用率在各施磷水平下均表现为鸡粪≥猪粪>牛粪>化肥。玉米吸磷量随施磷水平的增加呈先增后基本不变的趋势,磷肥当季回收率表现为随施磷水平的增加呈下降趋势;(3)连续施肥2年后,不同施肥处理在采煤塌陷区复垦土壤上影响的土壤有效磷深度不同。其中,化肥处理在50,100 kg/hm²磷水平下显著提高0—60 cm土层Olsen-P含量;鸡粪处理在50 kg/hm²磷水平下显著提高0—40 cm土层Olsen-P含量,而100 kg/hm²磷水平下显著提高Olsen-P含量到60 cm土层;猪粪处理在50,100 kg/hm²磷水平下显著提高0—40 cm土层Olsen-P含量;牛粪处理仅对表层Olsen-P含量有影响。总之,不同有机肥处理之间对作物生长和土壤Olsen-P含量的影响均表现为鸡粪≥猪粪>牛粪,且不同有机肥对于新复垦土壤的推荐施肥量不同,鸡粪和猪粪的推荐施磷量最少,其次为牛粪处理。     

两种磷效率小麦在不同土壤上根际特征的差异

以磷高效型小麦小偃54和磷低效型小麦京411为研究对象设计三室根箱试验,通过测定生物量、吸磷量、pH和酸性磷酸酶,对比两种小麦在不同磷水平(P0 mg/kg土、100 mg/kg土)及两种不同土壤上(石灰性黑垆土、酸性红壤)根际特征的差异。试验结果表明,黑垆土上,增施磷肥使小偃54的总生物量增加了14.99%,京411增加了26.53%,总吸磷量二者分别增加了99.29%和83.70%;红壤的速效磷含量高,施肥仅提高了磷低效型小麦京411的生物量。黑垆土上磷胁迫并未造成小偃54与京411各部分生物量和吸磷量的显著性差异,但小偃54的根际pH降低值和酸性磷酸酶的活性却已显著高于京411;P0处理时,红壤上小偃54的地上部和总生物量显著高于京411,虽然红壤的速效磷含量高于黑垆土,但在P0处理时两种小麦在两种土壤上的生物量和吸磷量并无显著性差异。就根际分泌物而言,石灰性黑垆土上,小偃54的根系在低磷胁迫下通过降低pH和分泌酸性磷酸酶来活化土壤中难溶态的磷,而在红壤上小偃54的pH和酸性磷酸酶的活性保持稳定。酸性红壤中两种小麦酸性磷酸酶活性显著高于石灰性黑垆土。由此可见,两种磷效率小麦在两种不同性质土壤上活化机理存在差异。     

Effect of Phosphorus Additions and Arbuscular Mycorrhizal Fungal Inoculation on the Growth,Physiology, and Phosphorus Uptake of Wheat Under Two Water Regimes

Drought stress greatly affected the growth and development of wheat in the world, while wheat growth could benefit through improvement of water status and nutrient uptake by mycorrhizal symbiosis or addition of phosphorus (P). Experimental treatments were (a) phosphorus addition (0 and 90 kg/ha), (b) soil water condition (40% field capacity and 95% field capacity), and (c) arbuscular mycorrhizal fungi (AMF, Glomus intraradices) (noninoculation and inoculation) which were conducted in a growth chamber. The results showed that addition of phosphorus and AMF inoculation significantly increased the relative water content and specific leaf area of flag leaves especially under 40% field capacity (water deficit (WD)). The leaf gas exchange parameters were all decreased under WD. The water use efficiency (WUE) and instantaneous WUE (WUEi) was enhanced by WD, AMF inoculation, and phosphorus addition. AMF inoculation and WD significantly decreased the carbon isotope discrimination (CID) of leaf. The P concentrations in stem, grain, and leaf were significantly increased by phosphorus addition, WD, and AMF inoculation. Significant correlations were found between WUE and grain P, stem P, and leaf P concentrations. Leaf CID was significantly negatively correlated with WUE and stem P concentrations. Inoculation of AMF or phosphorus addition could improve the growth, physiology, and phosphorus uptake in spring wheat under drought conditions.