营养液中添加氯化钠降低硫浓度对韭菜硝酸盐累积的减控效应

  【目的】  韭菜易于吸收和累积硝酸盐，研究营养液中添加氯化钠 (NaCl) 和降低硫含量减少韭菜硝酸盐累积的效果，并从氮代谢途径初步探讨其减少硝酸盐累积的机理。  【方法】  采用新型韭菜专用营养液架床栽培系统进行了韭菜水培试验。在营养液中添加NaCl 12 mmol/L的同时，硫浓度设定为3、2、1和0 mmol/L 4个水平，分别用NaCl+S₃, NaCl+S₂, NaCl+S₁ 和 NaCl+S₀表示。韭菜生长30天后，取样分析了不同硫水平下韭菜中的硝酸盐含量及主要氮代谢途径中的氨基酸含量。  【结果】  在营养液硫供应水平3 mmol/L下，与营养液中不添加氯化钠处理 (CK) 相比，NaCl+S₃处理的韭菜硝酸盐累积降低了32.60%，地上部干重、可溶性糖和可溶性蛋白质含量、根系活力显著增加；NaCl+S₁处理的韭菜硝酸盐累积降低了53.30%，地上部干重、可溶性糖和可溶性蛋白质含量、根系活力显著增加。NaCl+S₁处理较NaCl+S₃处理更有利于降低硝酸盐含量。韭菜地上部的全氮含量无显著变化 (NaCl+S₃处理) 或略有增加 (NaCl+S₁处理)，表明添加低浓度氯化钠并未限制氮素吸收。NaCl+S₃和NaCl+S₁处理下，硝态氮还原活性 (硝酸还原酶NR) 和转氨活性 (谷氨酸草酰乙酸转氨酶GOT、谷氨酸丙氨酸转氨酶GPT) 增加，尤其是初级同化活性 (谷氨酰胺合成酶GS) 分别大幅增加了43.57%和71.43%。NaCl+S₃和NaCl+S₁处理下，丝氨酸途径的游离氨基酸代谢和天冬氨酸途径的蛋白质合成得到增强，韭菜的游离氨基酸总量基本保持不变或略有增加，而蛋白质水解氨基酸总量显著增加。  【结论】  韭菜专用营养液中添加NaCl 12 mmol/L并将硫浓度降低到1 mmol/L，可显著提高根系和氮代谢关键酶活性，在一定程度上改变游离氨基酸代谢途径和蛋白质合成途径，进而在显著增加韭菜干物质的同时，大大降低硝酸盐累积。     

铵态氮和硝态氮调节盐胁迫豌豆幼苗生长和根系呼吸的作用

【目的】 土壤盐渍化在干旱和半干旱灌溉区是制约农业生产的非生物因素之一,合理的调控措施可以减轻盐渍化对植物的危害,本文探讨了氮源调节豆科植物盐胁迫的生理生态机制。 【方法】 采用砂培试验,以3个豌豆品种 (银豌1号、S5001-1和Ha) 为供试材料,设定三个盐分浓度(0、50、100 mmol/L),分别供应铵态氮和硝态氮4 mmol/L,每个品种均设六个处理。培养29天后对豌豆幼苗生物量、根系生长参数、根系呼吸及植株盐分离子含量进行测定。 【结果】 1) 三个盐分浓度相比,50 mmol/L NaCl处理下的3个豌豆品种幼苗的地上生物量和根系生长指标(根干重、根长和根表面积)显著高于0和100 mmol/L NaCl处理,且硝态氮处理显著高于铵态氮;2) 与无NaCl处理相比,3个豌豆品种植株含水量在100 mmol/L NaCl处理下明显降低,且硝态氮处理的显著低于铵态氮处理;3)豌豆根系呼吸速率均随着盐分浓度的增加和培养时间的延长总体呈降低趋势。3个豌豆品种根系呼吸速率对硝态氮和铵态氮的反应不同,相同盐分水平下,银豌1号铵态氮处理的高于硝态氮,Ha品种则相反,而S5001-1品种在两种氮源间差异不大。在50 mmol/L NaCl胁迫下,豌豆品种S5001-1与Ha硝态氮处理的根系呼吸累积量明显高于铵态氮,而银豌1号则相反;100 mmol/L NaCl胁迫下,豌豆品种Ha硝态氮处理的根系呼吸累积量显著高于铵态氮,其他两个品种在不同氮源处理间无差异。相同盐分胁迫水平下,银碗1号铵态氮处理的根系呼吸累积量明显高于品种S5001-1和Ha,而硝态氮处理下,品种Ha的根系呼吸累积量最高。4) 3个豌豆品种幼苗地上部Na+和Cl–含量均随盐浓度的增加而增加,而不同氮源对Na+在豌豆体内累积的影响因豌豆品种而异。 【结论】 在中度盐分胁迫下,施氮肥可缓解盐分胁迫对豌豆幼苗生长的影响,硝态氮缓解能力高于铵态氮,但在重度盐分胁迫下,盐胁迫是影响植物生长和离子吸收的主导因子,氮源调节作用变弱。尽管不同豌豆品种的根系呼吸对NH₄+-N与NO₃–-N的反应不同,但NO₃–-N缓解盐胁迫的效果总体上好于NH₄+-N。      

钼对含甲基营养型芽孢杆菌基质栽培甜瓜产量及氮磷钾吸收的影响

  【目的】  甲基营养型芽孢杆菌常接种于基质中以解决甜瓜生产过程中土传病害严重的问题。然而，甲基营养型芽孢杆菌对基质中微量元素的含量十分敏感，为此，我们研究了钼酸铵的适宜添加浓度，以期为甜瓜优质高效生产提供合理有效的技术参考和理论依据。  【方法】  试验于2019年5—8月在陕西省杨凌农业示范区进行，以薄皮甜瓜品种‘千玉6号’为材料，营养液中 (NH₄)₂MoO₄·4H₂O含量设置0、0.02 和0.04 mg/L 3个水平。测定甜瓜结果各时期器官干物质和全氮、全磷、全钾含量，分析结果中期甜瓜各器官对果实的养分贡献率、果实品质和果实全钼含量，统计产量并计算氮磷钾元素养分利用效率。  【结果】  甜瓜果实全钼含量随施钼水平增加而增加，而游离氨基酸、硝态氮含量、单果重及产量均在钼酸铵 0.02 mg/L水平最高，可溶性蛋白质含量在不施钼处理最高。除结果初期和中期甜瓜茎干物质量在3个施钼处理之间没有显著差异外，甜瓜各器官干物质、植株总干物质、全氮、全磷、全钾的积累量和转运量均以钼酸铵0.02 mg/L处理显著高于0和0.04 mg/L处理。0.02 mg/L钼酸铵处理通过提高营养器官中积累的氮磷钾对果实养分的贡献率，进而提高果实产量和氮磷钾养分利用效率；与钼酸铵0.02 mg/L处理相比，0和0.04 mg/L处理的果实产量及氮、磷及钾素养分利用率分别降低48.63%和17.50%、16.58%和22.44%、2.39% 和13.84%及27.34%和25.28%。  【结论】  在含有甲基营养型芽孢杆菌的基质栽培中，施用含0.02 mg/L (NH₄)₂MoO₄·4H₂O的营养液可显著提高甜瓜结果期干物质量和养分积累、转运及产量和品质。     

不同生态型拟南芥耐铵毒害差异的生理机制

【目的】 利用拟南芥生态型群体研究拟南芥耐铵毒害的生理机制,为挖掘耐铵基因提供生理基础及理论指导。 【方法】 共收集了95份生态型拟南芥材料,采用水培实验方法,将拟南芥幼苗移栽后在正常培养液(2 mmol/L NO₃–-N处理)中培养8天,然后转移至含有1 mmol/L (NH₄)₂SO₄的营养液(2 mmol/L NH₄+-N处理)中培养8天,收获后,测定植株全氮量、地上部游离铵含量,以及谷氨酰胺合成酶 (GS) 活性;培养3天后取样,采用RT-PCR技术分析根部主要的铵态氮转运蛋白基因AMT1;1和AMT1;2的表达水平;拟南芥幼苗移栽后在正常培养液中培养8天,转移至丰度为5%的1 mmol/L (15NH₄)₂SO₄中培养,分别处理3 h、6 h和24 h取样,用于同位素分析。 【结果】 2 mmol/L铵态氮处理下拟南芥群体地上部的生长被显著抑制,并且大量游离铵离子累积于地上部,铵态氮下拟南芥群体体内铵含量是对照硝态氮下的1.5倍以上,其中Si-0生态型在铵态氮下铵含量为19.17 μmol/g, FW,是对照的20倍。在硝态氮培养条件下,内源铵的含量与拟南芥地上部生长呈显著负相关,铵态氮培养条件下,地上部生长与铵含量同样呈较高的负相关性,因此内源铵含量少的生态型拟南芥在铵态氮下亦耐铵,所以本研究以拟南芥群体组织内铵含量为主因子,筛选出耐铵拟南芥生态型Or-1、Ta-0,HSM和铵敏感拟南芥生态型Rak-2、Lpv-18、Hi-0,结果表明铵敏感生态型在硝态氮下铵含量是耐铵生态型的1.7倍至10倍。耐铵拟南芥生态型铵转运蛋白基因AMT1;1和AMT1;2的表达水平较铵敏感拟南芥高,植株全氮和地上部15N标记试验结果表明,耐铵拟南芥铵态氮吸收速率高于敏感型。并且耐铵拟南芥生态型在两种氮形态下其谷氨酰胺合成酶 (GS) 活性均显著高于铵敏感生态型,在硝态氮培养条件下GS活性是铵敏感生态型的1.1～1.8倍,在铵态氮培养条件下是1.2～1.6倍,说明耐铵拟南芥生态型的铵同化能力强于敏感型。 【结论】 耐铵生态型拟南芥是通过更高的谷氨酰胺合成酶 (GS) 活性将大量的游离铵同化以减少植株体内游离铵含量,从而减轻植株铵毒害;而不是通过减少铵态氮的吸收。      

荔枝在不同温度和氮素形态下的氮、磷吸收动力学特征

  【目的】  温度直接影响植物对养分的吸收能力，而植物对氮素形态具有偏好性。研究不同温度和氮形态营养条件下荔枝根系吸收氮和磷能力的差异，为荔枝不同季节 (物候期) 合理施用氮、磷肥提供依据。  【方法】  以‘黑叶’荔枝实生苗为材料，采用水培方法进行了试验。设置6个生长温度 (10℃、15℃、20℃、25℃、30℃和35℃) 和3种氮形态营养液 (硝态氮、1/2硝态氮 + 1/2铵态氮和铵态氮，分别表示为NN、1/2NN + 1/2AN和AN)，共18个处理。将饥饿48 h的荔枝苗置于营养液中，于处理0、1、2、3、4、6、8、10和12 h后采集营养液样本，测定其中氮、磷含量。计算荔枝吸收氮、磷养分离子的动力学参数变化，并比较根系吸收氮、磷养分能力的差异。  【结果】  温度和氮形态对荔枝吸收氮和磷养分均有显著影响 (P < 0.01)。随温度升高，NN和1/2NN + 1/2AN处理下荔枝对总氮的最大吸收速率 (I_max) 呈现“下降–升高”的交替变化，但AN处理下的I_max受影响较小。15℃和30℃时AN处理荔枝对总氮的I_max显著高于其他两种氮形态营养处理，其他温度下则以1/2NN + 1/2AN处理最高；单一氮形态营养下，荔枝对氮素的亲和力 (A_m) 和离子补偿点 (C_min) 随着温度升高而发生波动；同时供应两种氮素形态时，A_m随温度升高(10℃～30℃)而增加，而C_min随温度升高而下降。氮形态对荔枝吸收总氮的I_max的影响与温度有关，但不同温度下均以NN处理的I_max最低、A_m最高及C_min最低。在1/2NN + 1/2AN处理中，荔枝吸收NH₄+的I_max显著高于NN处理，但NN处理的A_m更高且C_min更低。氮素供应形态对荔枝吸收H₂PO₄–的影响也与温度有关，在15℃和25℃时荔枝吸H₂PO₄–的I_max表现为1/2NN + 1/2AN > AN > NN，其他温度下的氮形态处理间没有明显差别。除15℃时NN处理荔枝对H₂PO₄–的A_m、C_min分别显著低于、高于其他两个处理外，其他温度下3种氮形态营养处理的A_m和C_min接近。  【结论】  荔枝为喜硝植物，但吸收铵态氮的能力更强。在生长介质温度为15℃和30℃时单独供应铵态氮及在其他温度下同时供给两种氮形态，有利于荔枝对氮素的吸收。在15℃和25℃时，同时供应硝态氮和铵态氮最有利于荔枝吸收H₂PO₄–，供应铵态氮次之；其他温度下氮供应形态对荔枝吸收H₂PO₄–没有明显影响。为提高荔枝吸收氮磷营养能力，建议生产上避免一次性大量施用硝态氮肥。     

缺硼槟榔幼苗的生理反应和根系发育特征

  【目的】  探究缺硼对槟榔幼苗生理特征和根系形态的影响，以期为槟榔缺硼（B）诊断提供理论依据。  【方法】  以‘热研1号’槟榔幼苗为材料进行了砂培试验。设置营养液中不加B (B0，0 μmol/L) 和添加常规硼 (B50，50 μmol/L) 两个浓度处理。生长3个月后，测定了槟榔幼苗生物量、株高、硼含量、叶片糖类物质以及抗氧化酶活性、丙二醛含量、光合速率，观察了不同处理下根尖及根尖细胞的形态。  【结果】  与B50处理相比，B0处理显著降低了槟榔幼苗株高、地下部鲜重和干重、总鲜重、地上部和地下部硼含量；B0处理槟榔叶片蔗糖和淀粉含量下降，可溶性总糖含量无显著变化，叶片光合速率降低，且MDA含量、POD活性显著升高。在B0条件下，槟榔根系变短，根尖明显膨大，细胞壁明显增厚，且内壁上积累了大量的颗粒物，根系活力显著降低。  【结论】  缺硼导致槟榔幼苗根尖解剖结构受到破坏，养分吸收运转能力降低，叶片抗氧化系统受到损伤，光合能力下降，最终抑制植株生长。     

氮锌配施对冬小麦产量及土壤氮素转化相关酶活性的影响

  【目的】  锌(Zn)能够促进冬小麦对氮(N)素的吸收利用。研究氮锌配施对冬小麦土壤氮素形态转化及相关酶活性的影响，有助于探究氮锌配施促进冬小麦吸收利用氮的可能机制，为通过合理施肥提高冬小麦产量和品质提供理论依据。  【方法】  以‘郑麦379’为试材进行壤质潮土培养试验，设置CK (不施N和Zn)、Zn (施Zn 10 mg/kg)、N (施N 0.2 g/kg)、N+Zn (施N 0.2 g/kg+Zn 10 mg/kg) 共4个处理，分析了冬小麦产量及产量构成要素，测定4个生育期植株各部位N、Zn含量，土壤NO₃–-N和NH₄+-N含量及土壤硝酸还原酶、亚硝酸还原酶、脲酶和蛋白酶活性。  【结果】  与CK相比，Zn、N及N+Zn显著提高了冬小麦每盆穗数、穗粒数和籽粒产量，提高了不同时期小麦根、茎叶、穗和籽粒中N、Zn含量，且N+Zn处理的提高幅度明显高于Zn和N处理。随着冬小麦生育期的延长，各处理下土壤NO₃–-N和NH₄+-N含量有所降低，亚硝酸还原酶和脲酶活性有所提高，蛋白酶活性有所降低。N和N+Zn处理能显著提高土壤NO₃–-N含量，且N+Zn在冬小麦生育后期提高土壤NO₃–-N含量的幅度显著高于N处理。Zn、N及N+Zn处理能显著提高冬小麦生育后期土壤NH₄+-N的含量，且N+Zn处理提高的幅度高于Zn处理。Zn处理显著降低了拔节期后土壤硝酸还原酶活性，N及N+Zn处理降低了小麦生育后期土壤硝酸还原酶活性，且N+Zn降低硝酸还原酶活性的程度高于N处理；Zn、N和N+Zn处理均降低了土壤亚硝酸还原酶活性；Zn和N处理显著降低拔节期土壤脲酶的活性，但Zn、N和N+Zn处理均显著提高了土壤蛋白酶活性。  【结论】  氮锌配施提高冬小麦籽粒产量，促进冬小麦吸收土壤氮素，这是由于氮锌配施提高了土壤脲酶和蛋白酶活性，促进了土壤有机氮向铵态氮及铵态氮向硝态氮的转化，同时降低了冬小麦生育后期土壤硝酸还原酶和亚硝酸还原酶活性，抑制了硝态氮的反硝化作用，从而提高了土壤中可供冬小麦吸收的铵态氮和硝态氮含量。     

不同形态氮添加对毛竹林土壤N2O排放的影响

  【目的】  氧化亚氮(N₂O)排放是亚热带地区氮损失的主要途径,我们研究了不同形态含氮化合物对土壤N₂O排放的影响。  【方法】  以毛竹(Phyllostachys edulis)林土壤为研究对象进行了室内培养试验。设置土壤中添加KNO₃、NH₄NO₃、NH₄Cl、KCl处理,以去离子水作为对照(CK),在25oC黑暗条件下培养。在培养0.5 h,1、3、5、7、14、28、60天,测定土壤N₂O排放速率,铵态氮(NH₄+-N)、硝态氮(NO₃?-N)、可溶性有机碳(DOC)和水溶性氮(WSN)含量,采用荧光定量PCR技术测定了土壤氨氧化细菌(ammonia-oxidizing bacteria, AOB)、氨氧化古菌(ammonia-oxidizing archaea, AOA)、nirS、nirK、nosZⅠ、nosZⅡ基因丰度。  【结果】  培养第60天,氮添加与KCl添加处理均显著增加了土壤DOC含量,NH₄NO₃、NH₄Cl处理显著增加了WSN含量,但显著降低了土壤pH。氮添加及KCl添加处理均增加了土壤AOA、AOB、nirK基因丰度,降低了nosZⅠ、nosZⅡ基因丰度。氮添加处理N₂O排放速率均在培养第14天达到峰值,且相较于CK处理均增加了N₂O累积排放量,KNO₃、NH₄NO₃、NH₄Cl和KCl处理累积排放量的增幅分别为524.3%、771.1%、652.7%、98.6%。N₂O排放速率与NO₃?、WSN、nirK基因丰度呈显著正相关,而与pH、nosZⅠ、nosZⅡ基因丰度呈显著负相关。  【结论】  铵态氮添加能显著促进毛竹林土壤N₂O的排放,其效果高于硝态氮,NH₄NO₃作为混合氮,外源性NH₄+-N、NO₃?-N同时输入对土壤N₂O排放的促进作用比单独添加NH₄+-N、NO₃?-N更显著,但并未出现叠加效应。     

硝态氮抑制尖孢镰刀菌侵染促进黄瓜生长的内在生理机制

  【目的】  连作障碍严重影响设施农业的发展。不同形态氮素可影响黄瓜土传枯萎病的发生，然而其内在生理机制尚不明确。通过氮素营养调控植物–微生物互作关系，为防控土传病害的发生提供理论依据。  【方法】  以黄瓜品种津春2号和尖孢镰刀菌黄瓜专化型菌 (FOC) 为试材，进行温室营养液培养试验。设营养液中添加铵态氮不接菌 (A)、硝态氮不接菌 (N)、铵态氮接菌 (AI) 和硝态氮接菌 (NI) 共4个处理。尖孢镰刀菌侵染8天后进行植株样品的采集及测定，包括株高、根长、生物量、病情指数、叶绿素含量、光合特性、叶片温度，并进行了叶肉细胞超微结构的观察，测定了植物全氮、可溶性蛋白及可溶性糖含量。  【结果】  与铵态氮相比，硝态氮营养显著抑制了黄瓜植株枯萎病的发病率，并显著促进了植株的生长以及植株生物量的增加。未接菌条件下，供应铵态氮的植株光合速率、气孔导度、蒸腾速率、羧化效率及表观量子效率均显著高于供应硝态氮的植株；尖孢镰刀菌的侵染导致供应铵态氮的植株叶绿体结构受损，显著降低了其光合速率、气孔导度、蒸腾速率、细胞间隙CO₂浓度、羧化效率及表观量子效率，而病原菌侵染对供应硝态氮的植株叶片光合特性无显著影响。未接菌条件下，供应铵态氮的植株叶片温度及水分利用效率显著低于供应硝态氮的植株；尖孢镰刀菌侵染后，供应铵态氮的植株叶片温度及水分利用率显著增加，而病原菌侵染对供应硝态氮的植株无显著影响。叶片温度与蒸腾速率呈显著负相关关系，而与水分利用率呈显著正相关关系。供应铵态氮的植株根系全氮、可溶性蛋白及可溶性糖含量均显著高于供应硝态氮的植株，从而促进病原菌对供应铵态氮的植株的侵染。尖孢镰刀菌侵染后，供应铵态氮的植株根系可溶性蛋白含量显著增加，可溶性糖含量降低，而尖孢镰刀菌侵染对供应硝态氮的植株可溶性蛋白及可溶性糖含量无显著影响。  【结论】  硝态氮能够有效地抑制黄瓜枯萎病的发生，维持叶绿体结构的完整性，保持黄瓜植株正常的光合作用及生长，并减少碳水化合物向根系的运输，从而抑制病原菌的侵染及病害的发生。在黄瓜的设施栽培中，可适当增加硝态氮肥的施用而减少铵态氮肥的投入，以抑制土传枯萎病发生。     

基于旱地小麦高产优质的氮肥用量优化

  【目的】  探讨长期定位施氮条件下小麦产量与籽粒养分含量的变化，及土壤硝态氮、有效磷和速效钾的变化，为旱地小麦合理施用氮肥，保持土壤肥力，提高产量和改善品质提供理论依据。  【方法】  本研究基于2004年在黄土高原开始的长期定位施肥试验，2015—2017连续3年取样，研究了施氮量对土壤硝态氮、有效磷、速效钾含量，小麦氮磷钾素吸收利用，籽粒氮、磷、钾含量，地上部生物量、籽粒产量及其构成的影响。  【结果】  与不施氮相比，长期施氮小麦平均增产67.1%，生物量提高52.0%，收获指数提高9.5%；穗数和穗粒数平均分别提高32.5%和40.0%，千粒重下降7.1%。施氮量与产量、生物量呈抛物线关系，获得最高产量6587 kg/hm2的施氮量为N 215 kg/hm2。籽粒氮含量随施氮量增加而增加，磷含量降低，钾含量变化较小。土壤硝态氮含量与施氮量呈显著正相关，小麦获得最高产量时播前和成熟期硝态氮含量分别为7.2和10.3 mg/kg；有效磷含量随施氮量增加而降低，速效钾含量变化较小。氮收获指数、生理效率、偏生产力、农学效率均随施氮量增加而降低。  【结论】  综合考虑小麦的籽粒产量和籽粒关键养分含量，研究区域旱地冬小麦产量目标应为6300 kg/hm2，施氮量为N 150 kg/hm2、施磷量为P₂O₅ 100 kg/hm2，播前或收获期表层 (0—20 cm) 土壤硝态氮保持在6.0～8.0 mg/kg、土壤有效磷12.0～15.0 mg/kg、土壤速效钾139～140 mg/kg。     

糖醇和氨基酸对小白菜钙营养及生长、 品质的影响

【目的】小分子有机物在农业上的应用研究大多针对其促进作物生长、 改善品质等的营养效果,较少研究其对养分有效性及吸收利用的影响,对中微量元素吸收利用影响的研究更少。本研究选用糖醇和氨基酸为研究对象,研究了小分子有机物质对小白菜生长、 品质和养分吸收以及对钙有效性的影响。【方法】以小白菜为供试作物进行盆栽试验。试验以喷清水为对照,设置氨基酸(甘氨酸、 谷氨酸), 糖醇(甘露醇和木糖醇)和硝酸钙单独喷施,氨基酸(甘氨酸、 谷氨酸)和糖醇(甘露醇和木糖醇)分别与硝酸钙配合喷施,共计10个处理,每个处理6次重复,随机区组排列。试验中氨基酸喷施浓度为250 mg/L,糖醇喷施浓度为150 mg/L,硝酸钙喷施浓度为Ca2+ 130 mg/L。收获后测定植株生物量和维生素C、 可溶性糖、 硝酸盐和可溶性蛋白的含量,分析植株矿质元素氮、 磷、 钾和钙的吸收量。【结果】 1)叶面喷施糖醇和氨基酸明显促进了小白菜生长和养分吸收,并改善了其品质。与喷施清水(CK)相比,喷施糖醇和氨基酸可使小白菜生物量平均增加9.17%,维生素C、 可溶性糖和可溶性蛋白含量分别平均增加20.96%、 50.78%和30.66%,硝酸盐含量平均降低31.07%,氮、 磷、 钾吸收量分别平均增加12.43%、 15.24%和42.16%,钙吸收量增加显著,平均增加25.65%; 2)糖醇和氨基酸分别与硝酸钙混合施用可有效促进钙的吸收,提高硝酸钙在小白菜上的应用效果。与单独喷施硝酸钙相比,糖醇和氨基酸与硝酸钙混合喷施可使小白菜生物量平均增加17.44%,小白菜维生素C、 可溶性糖和可溶性蛋白含量分别平均增加14.23%、 45.27%、 33.43%,对氮、 磷、 钾养分吸收量分别平均提高38.25%、 16.13%、 25.11%,对钙养分的吸收量平均增加27.75%;与单独喷施小分子有机物(氨基酸和糖醇)相比,糖醇和氨基酸与硝酸钙混合喷施使小白菜生物量平均增加12.04%,对钙养分的吸收量平均增加17.60%。【结论】叶面喷施糖醇和氨基酸能有效增加小白菜生物量、 改善其品质并促进其对养分的吸收,糖醇和氨基酸分别与硝酸钙混合施用可有效促进钙的吸收,提高硝酸钙在小白菜上的应用效果。因此,小分子有机物糖醇和氨基酸可用作钙肥的有效助剂,用以促进作物对钙的吸收利用,提高钙养分的有效性和钙肥的应用效果。     

添加不同浓度海藻肥对水培芥蓝生长及品质的影响

  【目的】  研究不同浓度海藻肥对水培芥蓝生长、营养品质及矿质元素含量的影响，以期筛选出适合水培芥蓝高效生产的海藻肥浓度。  【方法】  以‘绿宝’芥蓝为试验材料，于华南农业大学设施园艺试验基地进行两次水培试验。试验所用的营养液配方均为1/2霍格兰营养液配方，首先进行了稀释浓度预备试验，设置添加稀释800倍 (C1)、1000倍 (C2)、1200倍 (C3) 海藻肥，每周添加一次，生长期为32天。然后，在预备试验基础上，进一步加大了稀释倍数，且只在试验开始时添加一次海藻肥，生长期内不再更换营养液。添加海藻肥浓度分别为稀释1200倍 (T1)、1400倍 (T2)、1600倍 (T3)、1800倍 (T4)、2000倍 (T5)。调查分析了芥蓝的生长状况及营养品质 (可溶性糖、可溶性蛋白、硝酸盐和维生素C含量)、抗氧化品质 (DPPH、FRAP、总多酚和总类黄酮含量)、硫苷含量及矿质元素等的变化。  【结果】  营养液中添加的海藻肥浓度影响其对芥蓝生长的效果，预备试验的3个浓度处理均显著降低了芥蓝的株高，最终降低了芥蓝的地上部鲜重，稀释800倍和1000倍处理的副作用显著大于稀释1200倍。在主试验中，芥蓝生长和品质对海藻肥的浓度十分敏感，只有稀释倍数为1400倍和1600倍的海藻肥处理明显提高了芥蓝的叶片数和地上部鲜重，其他稀释倍数没有明显效果。海藻肥稀释1400倍时，可以显著提高芥蓝中总硫苷含量，增加芥蓝中FRAP值、多酚与类黄酮含量，增强芥蓝抗氧化能力，其他稀释倍数处理的效果均不明显。  【结论】  水培芥蓝对营养液中添加的海藻肥的浓度十分敏感，过高会显著降低芥蓝的生长和生物量，过低对产量和品质的提高效果不明显。当供试海藻肥在营养液中的适宜稀释倍数为1400倍时，可以显著提高芥蓝的生长和生物量，增加叶片中的光合色素含量，提高营养品质，降低硝酸盐含量，提高植株的抗氧化力；而且在生长初期添加一次海藻肥后，整个生育期无需更换营养液，极大地简化了管理成本。     

黄土高原苹果园间作油菜对土壤水分与苹果品质的影响

  【目的】  间作生草是黄土高原苹果优势产区有机肥替代化肥模式之一。由于黄土高原地区年际干旱少雨且降水在季节上分配不均,可能产生果园生草与果树争水的问题。因此,本研究采用不同耗水模式的油菜品种探究其对土壤水分及苹果品质的影响。  【方法】  试验于2018和2019年在陕西省延安市安塞区南沟流域进行。设置4个生草处理,分别为甘蓝型油菜陕油2013、春性白菜型油菜浩油21、强冬性白菜型油菜延油2号和传统清耕制度 (CK)。田间定位监测土壤水分,测定油菜生长指标及果树的果实品质。比较分析不同油菜类型的生长状况、果园土壤含水量、土壤水分相对差异、苹果新梢生长状况、果实品质等。  【结果】  在两年试验期内,间作不同油菜各项生长指标具有显著性差异。单位面积生物量表现为甘蓝型油菜 > 强冬性白菜型油菜 > 春性白菜型油菜。在土壤水分方面,4个处理土壤含水量变化趋势基本一致,0—20 cm土层水分含量随时间变化最大。其中,甘蓝型油菜、春性白菜型油菜和强冬性白菜型油菜处理行间0—20 cm土层两年平均土壤含水量分别较CK降低了19.2%、3.3%和8.5%,20—100 cm土层两年平均土壤含水量分别较CK提升?4.9%、12.1%和6.4%。20—100 cm土层的平均土壤水分变异系数表现为甘蓝型油菜处理最大,春性白菜型油菜处理最小。间作油菜提升了苹果品质,以间作春性白菜型油菜的效果最显著,其可溶性固形物、可溶性糖和V_C含量较清耕对照显著增加了1.00个百分点、1.57个百分点和47.58%,间作其他两个油菜品种与清耕相比只有V_C含量显著升高。  【结论】  与清耕相比,苹果树行间间作春性白菜型油菜、强冬性白菜型油菜和甘蓝型油菜均有效提升了20—100 cm土层土壤含水量,降低了苹果树休眠期土壤储水量损失,进而显著促进了果树的生长发育,提升了果实品质。其中,苹果树行间间作春性白菜型油菜效果最佳,是黄土高原旱作苹果园较为适宜的间作模式。     

耕作方式对农田土壤理化性质、微生物学特性及小麦营养品质的影响

  【目的】  耕作措施对土壤健康和作物营养品质提升具有关键作用,明确不同耕作方式对土壤理化性质、微生物学特性及小麦营养品质的影响,为集约化农田可持续管理提供理论依据。  【方法】  田间试验自2012年起在山东德州进行,供试土壤为潮土,种植制度为小麦–玉米轮作。设置4种耕作模式处理:传统耕作、旋耕、休耕和免耕。2020年,采集0—20 cm土层土样分析土壤物理、化学性质和细菌群落结构,采集小麦籽粒样品分析其营养品质。  【结果】  与传统耕作相比,免耕、休耕和旋耕处理显著提高了土壤含水量、铵态氮、硝态氮、有机质、全氮及有效磷含量,休耕还显著提高了土壤容重,降低了土壤孔隙度。免耕、休耕和旋耕处理显著提高土壤微生物量碳、氮含量以及土壤细菌群落多样性指数,休耕及免耕处理提高土壤厚壁菌门(Firmicutes)、疣微菌门(Verrucomicrobia)的相对丰度,降低放线菌门(Actinobacteria)的相对丰度。从营养品质变化来看,休耕显著提高小麦籽粒蛋白质、淀粉、微量元素的含量,旋耕和免耕显著增加小麦籽粒蛋白质含量,除天冬氨酸外,其他16种氨基酸组分变化趋势与氨基酸总量变化基本一致。Pearson相关性分析及冗余分析(RDA)结果表明,小麦籽粒淀粉、铁、锌、硒含量与土壤含水量、铵态氮、硝态氮、有效磷、微生物量碳、微生物量氮均呈显著正相关关系,其中铵态氮(F=25.7,P=0.002)、微生物量碳(F=4.9,P=0.008)、全氮(F=3.3,P=0.028)、土壤pH (F=3.1,P=0.036)是影响小麦营养品质的主要环境因子。  【结论】  减少对土壤扰动的耕作方式可不同程度地改变土壤环境因子及细菌群落结构,与旋耕、免耕相比,休耕更有利于小麦籽粒蛋白质、淀粉、微量元素、氨基酸组分含量的积累,是改善土壤健康状况和提升小麦营养品质的有效耕作措施。     

添加酸解氨基酸对植物源废弃物好氧堆肥品质及其应用效果的影响

  【目的】  探究添加酸解氨基酸 (AA) 对不同植物源废弃物堆肥进程、氮素损失阻控、堆肥品质和产品效果的影响。  【方法】  分别向3种含碳量不同的植物源废弃物 (中药渣、木薯渣和蘑菇渣) 中添加5%、10%和15% (体积质量比) 的酸解氨基酸,以不添加酸解氨基酸处理作为对照,监测堆肥过程中的温度和理化指标。堆肥结束后,以辣椒和茄子作为供试作物进行盆栽和大田试验。盆栽试验以不施肥和施化肥为对照,试验处理包括9个堆肥产品及其添加促生菌 (解淀粉芽孢杆菌SQR9) 制备的生物有机肥产品,共24个,调查了不同处理辣椒和茄子的生物量和生理指标。田间试验以不施肥和施化肥为对照,以盆栽效果最佳的堆肥产品及其制备的生物有机肥单施、两个产品分别与化肥配合,共14个处理,调查了辣椒和茄子的生长状况。  【结果】  添加酸解氨基酸延长了中药渣和木薯渣堆肥的高温期持续时间,而蘑菇渣堆肥的高温期持续时间随酸解氨基酸添加量的增加而减少。酸解氨基酸加入后,3种原料堆体的pH均有所下降,且整体上酸解氨基酸添加量越多,pH下降越显著。酸解氨基酸明显促进了3种原料堆肥中纤维素、半纤维素和总碳的分解,且促进效果和氮磷钾养分积累量随着酸解氨基酸添加量的增加而提高。此外,酸解氨基酸加入后由于引入H+,使堆体的电导率有小幅上升。盆栽试验表明,3种有机物料堆肥均以添加10% AA制成的有机肥最佳,且能显著提高辣椒植株的鲜重、干重、株高、茎粗和叶绿素含量,添加促生菌后进一步提高了堆肥的效果。以10% AA处理的有机肥及其生物有机肥进行大田试验,中药渣有机肥中,生物有机肥处理为辣椒田间处理最佳,生物有机肥加化肥处理为茄子田间处理最佳;木薯渣有机肥处理中,生物有机肥处理在辣椒和茄子田间试验中均为最佳处理;蘑菇渣有机肥处理,生物有机肥加化肥处理在辣椒和茄子大田试验中各项指标均为最优;表明10% AA处理的有机肥配合功能菌株施用能促进作物生长、提高作物产量,整体效果显著优于空白和化肥处理。  【结论】  添加酸解氨基酸能够降低堆肥pH,减少堆肥过程中的氮素损失,延长堆肥高温期的持续时间,提高有机碳降解效率及氮磷钾相对含量;该堆肥与功能菌株配伍制成的生物有机肥,与等养分化肥处理相比,可以显著提高作物的生物量和产量。     

萌芽前叶面喷施硒酸钠提高茶叶含硒量及品质

  【目的】  探究在茶树不同生育时期叶面喷施不同硒肥对夏茶产量、品质及硒含量的影响,为生产富硒茶提供技术依据。  【方法】  田间试验在浙江嵊州进行,供试茶树品种为‘中茶108’。 试验采用二因素列区设计,主处理为硒肥种类(A因素),副处理为硒肥喷施时期(B因素)。主处理设喷施清水对照(A0)、硒酸钠(A1)、亚硒酸钠(A2)和酵母硒(A3);副处理设夏茶顶芽萌发前(5月12日,B1)与1芽1叶期(5月20日,B2)两个喷施时期。硒肥喷施浓度均为Se 50 mg/L,硒肥溶液喷施量为1.8 L/m2。当茶树蓬面1芽2叶占比达30%左右时,每个小区随机选取30 cm×30 cm茶蓬,调查蓬面新梢总数、1芽2叶数量、1芽2叶长度和百芽重。同时,取1芽2叶新梢样品,测定茶多酚、儿茶素、咖啡碱、游离氨基酸、花青素以及硒含量。  【结果】  与A0B1处理相比,A3B1处理茶树萌展值显著降低了0.14,但对茶树蓬面新梢总数无明显影响;A2B1处理茶树1芽2叶新梢长度和百芽重分别显著降低了1.04 cm和1.94 g。A1B2和A3B2处理茶树蓬面新梢总数分别显著降低了17.66和22.33,但不影响其萌展值;A1B2显著降低茶树1芽2叶新梢长度和百芽重,分别降低0.88 cm和1.70 g。A1B1和A2B1处理的茶叶总硒含量分别显著提高了1.15和1.47 mg/kg,有机硒含量分别显著提高了1.13 和1.38 mg/kg,但A3B1处理未显著提高茶叶硒含量。A1B2、A2B2和A3B2处理均显著提高了茶叶总硒和有机硒含量,其中总硒增加量分别为5.97、7.88 和2.61 mg/kg,有机硒含量分别增加了5.17、7.51和2.48 mg/kg。另外,A1B1显著降低了茶叶咖啡碱、没食子酸和儿茶素含量;A1B2处理显著降低了茶叶游离氨基酸含量,但显著增加了茶多酚和儿茶素总量,儿茶素组成中的没食子酸、表没食子儿茶素没食子酸酯和表儿茶素没食子酸酯等酯型儿茶素显著增加。  【结论】  夏茶萌芽前喷施外源硒能够提高茶叶总硒和有机硒含量,改善茶叶品质,尤以硒酸钠的效果最好。     

三种氨基酸对菜心产量和品质的影响

【目的】氨基酸能被作物吸收利用,影响作物的养分吸收和品质形成。采用盆栽试验, 通过三种氨基酸组氨酸（His）、 甘氨酸（Gly）和甲硫氨酸（Met）喷施,研究三种氨基酸对菜心生长及品质的影响。【方法】试验设置六个浓度梯度为0、 50、 100、 200、 400、 800 mg/kg。氨基酸喷施时间为34叶期、 78叶期和抽苔期。喷施5天后测定株高、 倒4叶叶长、 叶宽等生长指标。收获期地上部测重,测定Vc含量、 可溶性糖含量、 蛋白质含量,离子色谱法测定硝酸盐和草酸含量。【结果】三种氨基酸对菜心生长、 产量、 地上部蛋白质、 硝酸盐和草酸的影响如下, 1） 50~400 mg/kg的组氨酸和甲硫氨酸有增产效果,其中喷施100 mg/kg甲硫氨酸菜心产量增幅最大,达17.3%,氨基酸高浓度（800 mg/kg）喷施时,产量下降。2）三种氨基酸处理的菜心地上部蛋白质含量明显升高,且氨基酸喷施浓度和蛋白质含量之间呈极显著正相关关系（r=0.4026）。3）菜心地上部硝酸盐含量随氨基酸喷施浓度的提高先下降后上升,其中喷施100 mg/kg的甘氨酸对降低菜心地上部硝酸盐含量的效果最显著,比对照降低30.7%; 喷施高浓度氨基酸（800 mg/kg）其硝酸盐含量反而比对照高。4）草酸在植物体中普遍存在会影响蔬菜的品质,喷施氨基酸后菜心地上部草酸含量均下降,甲硫氨酸处理与对照相比可降低54.5%~68.3%。【结论】50~200 mg/kg的组氨酸、 甘氨酸和甲硫氨酸喷施能在不同程度上促进菜心生长和增产,提高菜心地上部蛋白质含量,降低硝酸盐和草酸含量。该研究结果可为氨基酸在蔬菜生产上的应用,尤其是如何降低草酸含量、 提高蔬菜品质提供依据。     

低磷环境下接种丛枝菌根真菌促进紫花苜蓿生长和磷素吸收的机理

  【目的】  磷极易被土壤吸附和固定,导致土壤中磷有效性较低。研究接种丛枝菌根真菌 (arbuscular mycorrhizal fungi, AMF) 和低磷处理两者交互对紫花苜蓿生长和磷吸收的影响,为提高碱性土壤中磷肥利用率提供理论依据。  【方法】  以黄绵土和紫花苜蓿 (Medicago sativa) 为试验材料进行盆栽试验。在施磷0、5、20 mg/kg (P0、P5、P20) 3个水平下,分别设接种和不接种丛枝菌根 Glomus mosseae BGC YN02 (+AMF、–AMF) 处理。植物生长120天后测定植株生物量、磷吸收量、AMF侵染率以及根际和非根际土壤的pH、土壤碱性磷酸酶活性、土壤有效磷含量、土壤微生物生物量磷,分析根际有机酸的组成与含量。  【结果】  +AMF处理中植物根系被AMF侵染,且施磷水平对侵染率没有显著影响;施磷和+AMF处理显著提高了植株地上部、地下部生物量以及磷含量,其中P20+AMF处理生物量和磷含量最高;根际有机酸总量随施磷水平上升而显著降低,但+AMF处理有机酸总量高于–AMF处理,其中柠檬酸和乙酸含量的变化较为明显;施磷和+AMF显著降低土壤碱性磷酸酶活性,增加土壤有效磷含量和微生物生物量磷,且低磷环境 (P0、P5) 下根际土壤碱性磷酸酶活性和微生物生物量磷均显著高于非根际土;P20处理显著降低磷利用效率和磷肥利用率,+AMF处理显著提高磷肥利用率。  【结论】  碱性土壤 (黄绵土) 中,AMF和紫花苜蓿根系能建立较好的共生关系,低施磷水平 (施磷量 ≤ 20 mg/kg) 对AMF侵染率没有显著影响。施磷和接种AMF均可以显著促进紫花苜蓿生长和磷吸收。低磷环境下,接种AMF可以扩大植物根系吸收范围,同时增强根际土壤碱性磷酸酶活性,促进根系分泌有机酸,特别是乙酸和柠檬酸,从而提高磷肥利用率。