燕麦与箭筈豌豆不同行比例间作对饲草产量及土壤理化性状的影响

研究对比燕麦与箭筈豌豆不同行比例间作对作物产量及土壤理化性状的影响,为改善内蒙古农牧交错区饲用作物种植模式单一及土壤养分偏耗严重等问题提供理论依据。试验以燕麦(蒙农大燕2号)和箭筈豌豆为材料,按行播Y∶D=1∶1(燕麦1行,豌豆1行)、1∶2(燕麦1行,豌豆2行)、1∶3(燕麦1行,豌豆3行)、1∶4(燕麦1行,豌豆4行),Y∶D=2∶1(燕麦2行,豌豆1行)、3∶1(燕麦3行,豌豆1行)和4∶1(燕麦4行,豌豆1行)共7种间作比例、Y(燕麦)与D(箭筈豌豆)2种单作处理,比较燕麦和箭筈豌豆产量、土壤理化性状的变化规律。结果表明:Y∶D=3∶1处理产量较高,容重较低,2015年和2016年较燕麦和箭筈豌豆单作分别降低了1.74%、0.09%和2.34%、3.16%。Y∶D=3∶1处理直径 0.25 mm的土壤团聚体含量较高,2015年和2016年较燕麦单作分别提高了5.42%、8.45%。2015年和2016年Y∶D=2∶1处理速效磷、全磷、速效钾、全钾含量均最高,全磷含量较燕麦和箭筈豌豆单作分别提高了55.75%、66.53%和44.59%、60.53%;全钾含量较燕麦和箭筈豌豆单作分别提高了33.51%、23.67%和24.7%、13.4%,Y∶D=3∶1处理次之。综合饲草产量和对土壤性状的影响,Y∶D=2∶1处理和Y∶D=3∶1处理的效果都比较适合内蒙古农牧交错区推广。     

高寒地区燕麦 (Avena sativa L.) 人工草地生物量分配对施肥和混播措施的响应

【目的】了解高寒地区燕麦人工草地生物量分配格局对燕麦品种、施肥措施和混播水平的响应机制,为高寒地区人工草地建植提供依据。 【方法】采用“三因素四水平”正交试验设计,包括 4 个燕麦品种,分别为青燕 1 号、林纳、青海 444、青海甜燕麦;4 种施肥措施,分别为不施任何肥料 (CK₀)、尿素 75 kg/hm2 + 磷酸二铵 150 kg/hm2 (NP)、有机肥 1500 kg/hm2 (OM) 和尿素 37.5 kg/hm2 + 磷酸二铵 75 kg/hm2 + 有机肥 750 kg/hm2 (NP + OM);4 个箭筈豌豆混播水平,分别为 0、45、60、75 kg/hm2,在燕麦拔节期、抽穗期、开花期和乳熟期分别对各处理燕麦和箭筈豌豆各器官生物量进行了测定。 【结果】燕麦人工草地地上生物量以青燕 1 号 (85.57%)、尿素 + 磷酸二铵 + 有机肥处理 (84.91%) 和 0 kg/hm2 混播水平 (85.81%) 时分配比例最高;地下生物量以林纳 (18.04%)、不施肥 (16.02%) 和 30 kg/hm2 混播水平 (16.29%) 时分配比例最高。茎、叶、穗和根生物量分配比例分别为 44%～48%、19%～24%、17%～22% 和 14%～18%。茎、叶、穗和地下生物量分配随季节分别呈增加、先降后增、增加和下降的变化趋势;在各因素影响下,燕麦生长前期以叶生长为主,中、后期以茎生长为主,而箭筈豌豆在生长前期以根生长为主,中、后期以叶生长为主。燕麦生物量分配在整个生育期处于优势地位,地上生物量分配始终高于地下,表现为异速生长关系。茎和地下生物量分配在生长前期和后期分别受施肥措施和品种的影响;叶生物量分配在整个生育期受混播水平的影响;燕麦穗生物量分配主要受品种和混播水平的影响。 【结论】品种、施肥措施和箭筈豌豆混播水平均对高寒地区燕麦人工草地生物量分配具有显著影响,选用青燕 1 号品种,单播,配施尿素 37.5 kg/hm2、磷酸二铵 75 kg/hm2、有机肥 750 kg/hm2 时地上生物量分配最高;选用林纳,并混播 30 kg/hm2 的箭筈豌豆,采用不施肥措施时地下生物量分配最高。     

西北小麦与豆科绿肥间作体系箭筈豌豆和毛叶苕子生物固氮效率及氮素转移特性

  【目的】  箭筈豌豆、毛叶苕子与春小麦间作是西北地区推广的新型种植制度。利用15N自然丰度法，研究小麦间作对该系统中豆科绿肥的生物固氮量及其向小麦的氮素转移量，以期为该系统养分管理提供科学依据。  【方法】  在青海西宁和甘肃武威两地分别进行盆栽试验，供试绿肥包括箭筈豌豆和毛叶苕子，设置小麦单作、绿肥单作、小麦||绿肥间作等共5个处理，所有处理不施用氮肥，利用15N自然丰度技术，分析箭筈豌豆、毛叶苕子的生物固氮量及其向小麦的氮素转移量，调查了不同种植模式下小麦和绿肥作物的生物量，分析了影响绿肥生物固氮的因素。  【结果】  与单作相比，间作处理明显降低两地小麦和豆科绿肥的地上部干物质量，但间作系统中地上部干物质量土地当量比均大于1。间作后，小麦和箭筈豌豆、毛叶苕子的氮素积累量显著下降 (西宁小麦除外)，但绿肥单作、小麦||绿肥间作模式下总氮素积累量均明显高于小麦单作。与单作相比，间作豆科绿肥的生物固氮效率无明显改变，但固氮量显著降低 (武威毛叶苕子除外)，其中，西宁、武威两地间作箭筈豌豆的生物固氮量 (0.24、0.48 g/pot) 较单作 (0.88、0.78 g/pot) 分别显著降低了82.1%和38.5%，西宁间作毛叶苕子的生物固氮量 (0.38 g/pot) 较单作 (0.81 g/pot) 显著降低了51.2%。西宁毛叶苕子的生物固氮效率和生物固氮量均显著高于武威；两地箭筈豌豆的生物固氮效率差异不大，间作下的生物固氮量在武威较高。间作条件下，两种豆科绿肥生物固定的氮素均可向小麦转移，西宁、武威两地箭筈豌豆氮素转移量分别为0.13、0.19 g/pot，分别占间作小麦吸氮量的31.6%和24.7%；毛叶苕子的氮素转移量分别为0.09、0.06 g/pot，分别占间作小麦吸氮量的23.8%和11.4%。路径分析结果表明，地上部干物质量是影响生物固氮量和氮素转移量的最主要因素。  【结论】  在不施氮肥条件下，间作小麦对豆科绿肥生物固氮效率无明显影响，但显著降低豆科绿肥的地上部生物量，进而降低总的生物固氮量。间作春小麦吸氮量的11.4%～31.6%来自于豆科绿肥，箭筈豌豆向小麦的氮素转移能力强于毛叶苕子。品种和生长环境都会影响豆科绿肥的总生物固氮量，因此，还需进一步研究与小麦间作的豆科绿肥的种类和品种，以提高间作绿肥对小麦的氮素转移效率。     

氮肥运筹对机插双季稻产量、氮肥利用率及经济效益的影响

【目的】 随着劳动力成本的提高,机械插秧是降低水稻生产劳动强度的必要措施之一,研究适应该技术的氮肥施用时期和比例,对推广该技术,实现机插双季稻稳产高产具有重要意义。 【方法】 以早稻和晚稻为试验材料,进行机插双季稻氮肥施用田间试验。在同一施氮量下,设置氮素基肥∶分蘖肥∶穗肥比例为 8∶2∶0（N_8∶2∶0）、7∶2∶1（N_7∶2∶1）、6∶2∶2（N_6∶2∶2）、5∶2∶3（N_5∶2∶3）、4∶2∶4（N_4∶2∶4）、3∶2∶5（N_3∶2∶5）和不施氮肥（CK）7 个处理。调查了早稻和晚稻产量形成、氮素吸收以及氮肥利用特征,讨论了氮肥后移与产量、产量形成及肥料利用率的关系。 【结果】 机插早、晚稻基肥∶分蘖肥∶穗肥比例分别为 6∶2∶2 和 5∶2∶3 处理水稻高产的群体结构最合理,有效穗、穗粒数、结实率与千粒重的乘积最大,协调产量的各因子达最佳值。同时发现,机插早、晚稻穗肥比例与有效穗数呈极显著负相关,与穗粒数呈正相关,与结实率呈抛物线关系。施氮处理机插早、晚稻的籽粒和秸秆氮含量及氮素累积量较 CK 处理均有所增加,其中随着穗肥比例的增大,早、晚稻的籽粒和秸秆氮含量均呈现增加的趋势,而氮素累积量均呈先增后减的趋势。无论机插早稻（施氮量为 180 kg/hm2）还是晚稻试验（施氮量为 195 kg/hm2）,随着穗肥比例的增大,氮肥贡献率（NCR）、氮肥农学利用率（NAE）、氮肥吸收利用率（NRE）、氮肥偏生产力（PFP_N）以及经济效益均呈先增后减的趋势,其中早稻 N_6∶2∶2 处理 NCR、NAE、NRE、PFP_N 和经济效率均达最大值,晚稻 N_5∶2∶3 处理均达最大值;而早、晚稻氮肥生理利用率（NPE）随着穗肥比例的增大均呈现逐渐减少的趋势。 【结论】 在施氮量和分蘖肥比例相同的条件下,机插早、晚稻施基蘖肥与穗肥比例分别为 6∶2∶2 和 5∶2∶3 时,有利于水稻高产和氮肥高效,是较为理想的施肥模式。      

甘薯喷施烯效唑的适宜氮水平研究

【目的】 为获得甘薯最佳氮肥和烯效唑配施用量,比较了 6 个施氮水平下甘薯的干物质积累量 (DMA)、蔓薯比 (T/R)、各器官氮素含量、甘薯产量、氮素利用率及烯效唑贡献率 (UCR)的差异。探讨不同氮肥施用量下,叶面喷施烯效唑与济薯 22 生长及产量的关系。 【方法】 在山东平阴安城乡小官村开展甘薯氮肥田间试验,以不施肥为对照 (CK),设 6 个施氮量处理:0(N₀)、45 kg/hm2(N₁)、90 kg/hm2(N₂)、135 kg/hm2(N₃)、180 kg/hm2(N₄)、270 kg/hm2(N₅);每个水平设置喷施烯效唑 (N-U) 和不喷施两个处理,烯效唑喷施浓度为 25 mg/L。在移栽后 85 天、110 天和收获期,调查了甘薯的干物质积累量、氮素利用率和产量。 【结果】 1) 增施氮肥可明显增加甘薯地上部干物质积累量 (DMA)。喷施烯效唑施氮处理间,除 N₁-U 外,DMA 无明显差异,N₃-U、N₄-U 和 N₅-U 地上部 DMA 相对于氮处理显著降低,说明烯效唑喷施抑制了地上部分徒长;当施氮 量大于 90 kg/hm2 时,氮处理与 N-U 处理甘薯地下部 DMA 均明显降低,但 N-U 处理地下部 DMA 均高于氮处理,其中 N₁-U 和 N₂-U 与相对应N处理差异显著。2) 三个生育期的蔓薯比 (T/R),N-U 处理的值均有不同程度地下降,说明烯效唑可起到抑制地上部生长或促进地下部生长的作用。3) 喷施烯效唑提高了 85 天和 110 天甘薯蔓的氮含量,但对收获期影响不大;同一生育期内,氮处理与 N-U 处理块根氮含量曲线在 90 kg/hm2 附近出现交点,并随着生育期发展慢慢前移,表示可提高块根氮含量的最小施肥量为 90 kg/hm2。4) 氮 处理中产量最高为 N₁处理(N 45 kg/hm2),N-U 处理中产量最高为 N₂ (N 90 kg/hm2);当施氮量大于 90 kg/hm2 时,氮处理与 N-U 处理产量均显著降低;在同一氮水平下,喷施烯效唑可显著提高 CK-U 与 N₀-U 的产量。5) 氮处理中,氮肥贡献率 (FCR) 和农学效率 (AE) 随施氮量呈“V”型变化,N₁ 最高;喷施烯效唑使 N₂-U 处理的 FCR、AE 上升,其他处理均下降;偏生产力 (PFP) 随施氮量增加而降低,喷施烯效唑可使 N-U 处理 PFP 值上升;烯效唑对产量的贡献顺序为 N₂ > N₀ > CK > N₄ > N₃ > N₅ > N₁。 【结论】 氮肥施用量是影响甘薯产量的关键因素,本试验条件下,氮处理甘薯的最佳氮肥用量为 45 kg/hm2,N-U 处理甘薯的最佳氮肥用量为 90 kg/hm2,喷施烯效唑可提高甘薯产量,使地上、地下部协调生长。      

氮锌配施对冬小麦根土界面锌有效性及形态分级的影响

【目的】 氮能够促进冬小麦根系对锌的吸收及在籽粒中的积累。研究氮锌配施对冬小麦根土界面锌有效性及形态分级的影响,有助于探究氮锌配施促进冬小麦吸收锌的可能机制,为合理施用氮肥来提高冬小麦籽粒锌含量提供一定的理论依据。 【方法】 以冬小麦为试材进行了根箱培养试验。分别设置三个氮水平 (0、0.2和0.4 g/kg) 和两个锌水平 (0和10 mg/kg),分析了冬小麦地上部锌含量、根际土和非根际土有效锌含量、pH以及六种锌形态含量。 【结果】 氮锌配施 (N_0.2Zn₁₀和N_0.4Zn₁₀) 处理显著提高了冬小麦地上部干物质重和锌含量。在不施锌 (Zn₀) 条件下,N_0.4处理显著提高根际土壤的有效锌含量;在Zn₁₀条件下,N_0.4和N_0.2处理均显著降低根际土有效锌含量,却提高了非根际土有效锌含量。无论施锌与否,N_0.4和N_0.2处理均显著降低根际土壤的pH,但对非根际土壤的pH影响不大。在Zn₀条件下,N_0.4和N_0.2处理显著降低了根际土壤交换态锌、碳酸盐结合态锌及非根际土氧化物结合态锌含量,提高了非根际土交换态锌、根际与非根际土壤残渣态锌含量。在Zn₁₀条件下,N_0.4和N_0.2处理显著提高了根际和非根际土交换态锌、非根际土松结有机态和紧结有机态锌及根际土残渣态锌含量,降低了根际土松结有机态、碳酸盐结合态锌及根际与非根际土壤残渣态锌含量。 【结论】 氮锌配施提高冬小麦锌含量,促进冬小麦锌的吸收,可能是由于氮锌配施与冬小麦根系共同作用降低了根际土壤pH,促进土壤中锌从松结有机态和碳酸盐结合态向交换态转化,从而提高了土壤锌的有效性。      

不同氮处理对温室膜下滴灌甜瓜产量和品质的影响

【目的】针对我国设施农业肥料利用效率偏低的现状,采用滴灌施肥技术,以甜瓜为试验材料,研究不同施氮量和施氮频率对甜瓜氮磷钾吸收量、产量和品质的影响,在保证甜瓜产量的前提条件下,减少化肥的施用量,达到提高肥料利用效率的目的。【方法】以甜瓜品种‘一品天下208’为试材,在温室内进行了覆膜滴灌种植试验。根据温室内收集的气象资料,应用Penman-Monteith修正公式确定灌水量,采用1.0ETc进行灌水。试验设置3个氮肥水平,85 (N₁)、125 (N₂)、160 kg/hm2 (N₃);3个施氮频率,5 d (F₅)、10 d (F₁₀)、15 d (F₁₅),共9个处理,完全随机区组设计。膨大期测定甜瓜叶片净光合速率,成熟期测定干物质累积量、氮磷钾吸收量、产量及品质。【结果】在同一施氮水平下,甜瓜净光合速率随施氮频率的增加而增大,高频次施氮处理 (F₅) 的净光合速率均大于中频次施氮处理 (F₁₀) 和低频次施氮处理 (F₁₅),平均增加了17.4%和56.1%。在同一施氮频率下,高氮处理 (N₃) 的叶片净光合速率均高于低氮处理 (N₁) 和中氮处理 (N₂),平均增加了22.6%和9.8%。在低氮 (N₁) 和中氮 (N₂) 条件下,提高施氮频率能够促进甜瓜干物质累积及氮磷钾吸收量,而在高氮 (N₃) 条件下,F₅和F₁₀处理下的甜瓜产量差异不显著 (P < 0.05)。在相同施氮频率条件下,高氮处理 (N₃) 的产量为25.30 t/hm2,均高于低氮处理 (N₁) 和中氮处理 (N₂),平均增加了7.2%和0.4%,但是高氮 (N₃) 处理与中氮 (N₂) 处理间差异不显著 (P > 0.05)。在同一施氮频率下,中氮处理 (N₂) 的果肉品质最佳,施氮量不足或者过量都不利于甜瓜品质的改善;在同一施氮水平下,中频次施氮处理 (F₁₀) 下的果肉品质均高于高频次施氮处理 (F₅) 和低频次施氮处理 (F₁₅)。【结论】施氮量和施氮频率控制在125 kg/hm2和10天时,甜瓜的品质最佳,产量略低于施氮量160 kg/hm2 和施氮频率5天。但从化肥减量和降低人工成本角度考虑,N₂F₁₀是最佳的处理组合。      

不同施氮水平对红花大金元烟叶香味物质和感官评吸质量的影响

【目的】 氮素施用水平主导着烟叶的氮素代谢,影响烟叶中有机酸、酚类、石油醚提取物、木质素等香味物质的含量,进而影响烟叶的感官评吸质量。探索不同氮素施用量对红花大金元 (简称红大) 烟叶香味物质和感官评吸质量的影响,以期为烤烟栽培中氮素的科学施用提供理论依据。 【方法】 2013 年在云南玉溪和大理烟区以烤烟红大为供试材料进行田间试验。设置施氮水平 0、45、90 和 135 kg/hm2 (分别以 N₀、N₁、N₂ 和 N₃ 表示),分析了烤烟香味物质和感官评吸质量指标。 【结果】 烟叶中挥发酸含量随施氮量的增加而显著提高,大理试验以 N₃ 处理含量最高,达到 0.13%;烟叶中高级脂肪酸总量和多元有机酸均以 N₂ 处理最高,玉溪分别为 19.71 和 82.65 mg/g,大理分别为 20.67 和 94.12 mg/g。烟叶中多酚含量在N₂ 水平最高,至 N₃ 时出现下降。烟叶石油醚提取物含量随施氮水平的提高而显著增加,玉溪和大理试验点 N₃ 处理含量分别为 6.25% 和 6.05%。烟叶木质素含量以 N₂ 处理最低,玉溪和大理试验点含量分别为 5.19% 和 5.42%。红大烟叶感官评吸总分均以N₂ 处理最高,玉溪和大理试验点的评分分别为 77.4 和 78.1。 【结论】 氮素施用水平中等时 (90 kg/hm2),烟叶挥发酸和石油醚提取物含量适中,高级脂肪酸和多元有机酸含量较高,酚类物质积累较多,木质素含量较低,烟叶各香味物质含量协调性较好,感官评吸时烟叶香气质、香气量、余味、杂气、劲头和评吸总分较高,烟叶品质优良。      

矮化自根砧红富士幼树对土施15N-尿素的吸收、分配和利用

【目的】 研究不同施氮水平对矮化自根砧红富士苹果幼树氮素吸收、分配和利用的影响,为矮化自根砧苹果园氮素管理提供依据。 【方法】 采用盆栽试验,以2年生矮化自根砧红富士苹果幼树为试材,利用15N同位素示踪技术,研究三个施氮水平下幼树对氮素的吸收、分配及利用特性。试验设三个处理,每千克土施氮 (N) 量为0.1 g (N_0.1)、0.2 g (N_0.2) 和0.3 g (N_0.3),分别在春梢停长期 (6月23日)、秋梢停长期 (8月25日)、养分回流期 (9月20日) 和落叶前期 (10月23日) 取全株样品进行氮的分析测定。 【结果】 至落叶前期,矮化自根砧红富士苹果幼树总干重和根系生物量以N_0.1水平最高。不同氮素水平下,植株不同器官从肥料中吸收分配到的15N量对该器官全氮量的贡献率 (Ndff) 差异较大。氮肥施入至春梢停长期,幼树地上部新生营养器官Ndff值最高;秋梢停长期至落叶前期均以根系的Ndff值最高,同时根部吸收的15N也优先向营养器官运转;树体对氮的吸收征调能力随施氮量的增加而减弱。果树春梢停长期,N_0.1处理树体新吸收的氮素可更为快速地转运至新生器官;春梢停长期至养分回流期,叶片15N分配率最大;落叶前期,N_0.1处理根系15N分配率 (33.8%) 显著高于N_0.2 (17.0%) 和N_0.3 (22.5%) 处理,叶片中约37.6%的氮素回流到树体内。随着生育期的推移,树体15N利用率显著提高,至养分回流期各处理15N利用率为N_0.1(30.0%) > N _0.2 (27.9%) > N _0.3 (21.7%)。春梢停长期至养分回流期,三个施氮水平下树体吸收的15N均占整个生育期氮素吸收的80%或以上。 【结论】 春梢停长期至养分回流期是矮化自根砧红富士苹果幼树氮素营养需求的关键时期,N_0.1处理有利于幼树营养生长和氮素的吸收利用及贮藏,建议生产上应适当控制氮肥的投入,根据果树需肥关键时期合理施用氮肥,满足树体不同生长发育阶段对氮素的需求,提高氮肥利用率。      

吉林春玉米氮磷钾养分需求与利用效率研究

【目的】 明确吉林春玉米的氮、磷、钾养分需求和利用效率,为区域春玉米的高效合理施肥提供技术参数。 【方法】 整理2005—2013年国家测土配方施肥项目在吉林省开展的680个 “3414”田间试验,选取N₀P₀K₀、N₀P₂K₂、N₂P₀K₂、N₂P₂K₂和N₂P₂K₀ 5个处理,研究氮、磷、钾肥对春玉米籽粒产量、植株养分吸收量的影响,明确产量、养分吸收量与土壤基础养分供应能力的关系,评估春玉米的氮、磷、钾养分需求量和利用效率。 【结果】 吉林春玉米在氮磷钾配施处理 (N₂P₂K₂) 获得最高的籽粒产量和植株养分吸收量,平均产量达9.6 t/hm2,玉米氮、磷、钾养分平均吸收量分别为N 190.8 kg/hm2、P₂O₅ 87.0 kg/hm2和K₂O 215.1 kg/hm2。与不施肥处理相比,氮磷钾配施处理平均增产42.5%,植株氮、磷、钾养分吸收量平均分别提高57.5%、64.2%和49.5%。在其他养分充分供应基础上,增施氮、磷、钾肥平均分别增加吸收N 57.2 kg/hm2 (42.9%)、P₂O₅ 19.2 kg/hm2 (28.4%) 和K₂O 32.1 kg/hm2 (17.5%)。以缺素处理植株养分吸收量表征土壤养分基础供应能力,发现氮磷钾配施处理玉米产量和养分吸收量均随土壤基础养分供应能力的提高而逐渐上升,变化趋势均符合显著的对数关系。经测算,吉林春玉米氮磷钾配施处理生产百公斤籽粒平均需吸收N 1.98 kg、P₂O₅ 0.90 kg和K₂O 2.24 kg,比例为1∶0.45∶1.13。减氮、减磷和减钾处理的百公斤籽粒氮、磷、钾素需求量平均分别为N 1.69 kg、P₂O₅ 0.79 kg和K₂O 2.11 kg,与氮磷钾配施处理相比均显著下降,而且试验点间变异也明显增大。目前,吉林春玉米生产中氮、磷、钾肥的平均养分回收利用效率分别为33.7%、27.5%和45.3%,而平均生理利用效率分别为28.8、52.8和28.3 kg/kg。 【结论】 吉林春玉米对肥料养分的依存度较高,合理施肥是保持高产高效的重要前提。      

燕麦花生间作系统作物氮素累积与转移规律

【目的】 研究燕麦‖花生间作系统中燕麦和花生的地上部干物质和氮素积累、花生根瘤固氮酶活性、固氮量及花生向燕麦的氮素转移量,明确间作花生固氮特性及花生向燕麦的氮素转移规律,进一步探索间作体系下氮素的循环机理。 【方法】 本研究在大田不施用氮肥的试验条件下,通过采用随机区组试验设计的方法,设置不同种植模式 (燕麦单作、花生单作、燕麦‖花生间作),采用传统挖根法和15N同位素标记法探索燕麦与花生的干物质积累量和氮素积累量,花生根瘤的生物固氮效率以及花生体内氮素向燕麦的转移规律。 【结果】 与单作燕麦相比,燕麦‖花生间作体系下,燕麦的地上部干物质量和氮素积累量均显著增加 (P < 0.05)。随着生育时期的推移,燕麦的地上部干物质量和氮素积累量在单作和间作模式下均呈现逐渐增加的趋势,成熟期达到最大值。成熟期,间作燕麦地上部干物质积累量比单作两年平均增加了40.6%,地上部氮素积累量平均增加了49.0%。间作花生的地上部干物质积累量与单作相比呈下降趋势,生育前期差异不显著,到成熟期,间作花生的干物质积累量两年平均比单作下降了20.6% ( P < 0.05)。开花结荚期间作花生的根瘤数和根瘤重比单作两年分别降低了21.3%和16.8%,单位质量的固氮酶活性平均降低了26.2% ( P < 0.05)。2011年和2012年,虽然在生理成熟期间作花生的固氮效率与单作相比分别提高了10.3%和37.1%,但花生生物固氮量分别降低了52.3%和26.3% ( P < 0.05)。2012年间作花生向燕麦的氮素转移率达到21.4%,转移氮量为15.3 mg/株。 【结论】 燕麦‖花生间作显著降低了开花结荚期花生单位质量的根瘤固氮酶活性,但提高了成熟期花生的固氮效率,促进了花生固氮能力的发挥,且在燕麦和花生共生期内,花生体内氮素可以转移到燕麦,从而增加了燕麦对氮素的吸收利用,实现地上与地下的相互调节和促进作用,因而,燕麦‖花生间作是东北农区农田生态系统优化氮素管理的重要途径之一。      

紫云英与化学氮肥配施对双季稻田CH4与N2O排放的影响

【目的】 冬季种植紫云英翻压还田对促进稻田养分循环和提高氮素利用效率具有重要意义,本文重点研究了紫云英还田与氮肥配施对稻田温室气体排放的影响。 【方法】 盆栽试验条件下,设置紫云英与氮肥配施6个处理:不施肥 (CK);单施尿素 (CF);单施紫云英 (MV);1/4紫云英+3/4尿素 (1/4 MV+3/4 CF);1/2紫云英+1/2尿素 (1/2 MV+1/2 CF) 和3/4紫云英+1/4尿素 (3/4 MV+1/4 CF),除CK外,所有处理的施氮 (N) 量均为111.4 mg/kg干土。采用静态暗箱–气相色谱法,监测双季稻季节内稻田CH₄和N₂O排放特征及其全球增温潜势 (GWP) 与单位粮食产量温室气体排放强度 (GHGI)。 【结果】 1) 不同处理稻季CH₄排放规律基本一致,早稻和晚稻生长季各处理CH₄排放均集中在分蘖期与抽穗期,其中早稻季CH₄没有明显的排放峰,其最大值为5.69 mg/(m2·h);晚稻季有两个较为明显的排放峰,出现在水稻移栽初期以及晒田期,最大峰值分别为13.33 mg/(m2·h) 和8.83 mg/(m2·h);稻田CH₄累积排放量随紫云英施用比例的增加而增加。2) 不同施肥处理下N₂O排放通量有较为明显的季节变化规律。早稻季N₂O最大峰值出现在播后第3天,为1092.2 μg/(m2·h);晚稻季N₂O排放主要集中在分蘖期和后期干湿交替阶段,最大峰值为795.7 μg/(m2·h);N₂O累积排放量随紫云英施用比例的增加而减小,且MV的N₂O累积排放量为负值。3) CF处理双季稻产量最高,显著高于CK、1/4 MV+3/4 CF和MV;1/2 MV+1/2 CF处理双季稻产量显著高于CK和1/4 MV+3/4 CF;各处理对稻田GWP及GHGI的影响均不显著。 【结论】 通过不同配比紫云英与氮肥配施盆栽试验发现,与CF相比,紫云英与氮肥不同配比对于稻田GWP及GHGI并无显著影响。      

桔梗与大葱间作对土壤养分、微生物区系和酶活性的影响

【目的】 分析桔梗大葱间作对土壤特性的影响,明确桔梗大葱间作消减桔梗连作障碍的效果。 【方法】 在桔梗连作3年的地块进行大田试验。设桔梗单作、桔梗大葱行比2∶1、3∶1、4∶1三种间作,移栽后15天开始,每隔30天取一次0—20 cm土壤样品,测定了土壤微生物区系、土壤脲酶、磷酸酶、转化酶和多酚氧化酶活性及土壤有效养分的含量。 【结果】 与桔梗单作相比,间作大葱土壤有效氮含量增加了22.3%～50.0%,提高幅度随着桔梗大葱间作行比的增加呈下降趋势。5～8月 (移栽后105天内) 桔梗大葱间作土壤有效磷含量高于桔梗单作,8月后低于桔梗单作。间作大葱对土壤速效钾含量的影响不显著。桔梗大葱间作提高了土壤碱性磷酸酶、土壤多酚氧化酶活性,且在桔梗生长后期的作用效果优于前期,但对土壤脲酶和转化酶的活性及变化趋势没有显著影响。桔梗大葱间作增加了土壤微生物总量和细菌数量,降低真菌数量,提高了土壤细菌/真菌比值。 【结论】 土壤细菌数量和细菌/真菌比值随桔梗大葱间作行比的增加而降低,而真菌数量反之。桔梗间作大葱是消减桔梗连作障碍的一种新型种植模式。      

氮、磷肥对蓖麻吸收积累矿区土壤铜的影响

【目的】 蓖麻是在铜矿区发现的耐性植物,其吸收积累铜的能力较强,但铜矿区土壤异常贫瘠,营养元素极度缺乏,蓖麻生长受限,为提高蓖麻生物量,实现其对铜的高吸收积累,本试验研究施用氮、磷肥对铜矿区蓖麻生长及其吸收积累铜的影响。 【方法】 盆栽试验的蓖麻种子和土壤采自湖北省大冶市铜绿山镇铜矿坑周边,氮肥选用NH₄NO₃,磷肥选用NaH₂PO₄,氮磷肥各设置4个水平 (氮肥0、75、150、300 mg/kg,磷肥0、20、80、200 mg/kg),进行双因素完全随机设计试验,共16个处理,每个处理3次重复。在云母基质中育苗,待蓖麻长出2片真叶后移栽,于矿区土壤中培育2个月后收获,测定蓖麻叶片SPAD值、干重、铜含量和土壤pH值、不同形态铜含量,计算蓖麻铜积累量和转运系数。 【结果】 氮肥单施时,蓖麻叶片SPAD值随施氮量增加而增加,蓖麻干重、铜积累量以N₇₅ P₀处理最高,与其他处理差异显著;磷肥单施时,蓖麻干重以N₀P₂₀处理最高,与其他处理差异显著,体内铜含量随磷肥用量增加先增加后减少最后又增加,在N₀P₂₀₀处理时最大。氮、磷肥同时施用对蓖麻叶片SPAD值、干重、铜含量、铜积累量、转运系数有显著交互作用。低量氮肥、低量磷肥配施可增加蓖麻干重,显著降低蓖麻铜积累量;高量氮肥、低量磷肥配施对蓖麻生长有抑制作用,蓖麻干重低于不施肥处理 (N₀P₀);低量氮肥、高量磷肥配施对蓖麻干重的增加作用最显著,同时蓖麻体内铜积累量达到最大,铜的转运系数降到最低;高量氮肥、高量磷肥配施可显著增加蓖麻叶片SPAD值。N₇₅P₂₀₀处理蓖麻总干重最大,比N₀P₀增加133%;N₃₀₀P₂₀处理蓖麻根部铜浓度最高,是N₀P₀处理的2.88倍;N₇₅P₂₀₀处理蓖麻吸收的铜总量最高,达到34.93 μg/株。施肥时土壤pH值降低不到0.1个单位,种植蓖麻后土壤pH值降低0.2～0.4个单位。施肥对土壤中铜形态的变化无显著影响,种植蓖麻后土壤中弱酸提取态铜和可还原态铜含量增加。 【结论】 施加适宜的氮肥会增加蓖麻叶片SPAD值、生物量,但施氮量过高会使蓖麻叶片SPAD值、生物量减少;施用磷肥可增加蓖麻对铜的吸收,蓖麻铜积累量在施磷量最高时最大。总体来看氮磷肥配施效果优于单施,N₇₅P₂₀₀是最佳组合,铜积累量是N₀P₀的2.33倍。      

不同磷水平下小麦蚕豆间作对根际有效磷及磷吸收的影响

【目的】探明不同磷水平下小麦–蚕豆间作对根际有效磷含量及作物磷吸收量的影响,提高磷肥利用率。【方法】2015—2016和2016—2017两季田间试验在云南农业大学试验基地耕作红壤上进行,供试小麦品种为云麦-52,蚕豆品种为玉溪大粒豆。设施P2O5 0 (P0)、45 (P45)和90 kg/hm^2 (P90)三个水平,和单作(M,包括小麦单作MW和蚕豆单作MF)和间作(I)两种种植模式。每季在小麦分蘖期、拔节期、抽穗期、灌浆期和成熟期,蚕豆分枝期、开花期、结荚期、籽粒膨大期、收获期采取根际土样测定有效磷含量。在小麦蚕豆收获期测定单、间作小麦、蚕豆产量,并测定作物地上部磷含量。计算土地当量比(LER)来衡量间作优势,并用磷肥农学利用率来反映磷肥的吸收效率。【结果】与单作相比,在P0、P45、P90水平下,2016年间作种植显著提高了小麦籽粒产量12.5%、21.7%和17.3%,2017年间作蚕豆产量较单作分别降低了16.8%、11.7%和8.2%。三个磷水平下,小麦–蚕豆间作具有产量优势,土地当量比(LER)为0.95~1.18。与常规施磷水平(P90)下的单作相比,小麦–蚕豆间作条件下,磷肥减施1/2 (P45)并未降低小麦和蚕豆产量。间作种植对小麦根际有效磷含量无显著影响(除2016年成熟期外),但2017年,在蚕豆分枝期、开花期、结荚期,间作则分别降低蚕豆根际有效磷含量20.8%、44.5%和18%。与P90单作相比,间作P45处理几乎不会降低小麦、蚕豆根际有效磷含量。小麦、蚕豆磷吸收量主要受磷水平的调控,种植模式对小麦和蚕豆磷的吸收量及磷肥农学利用率均没有影响。【结论】在本试验条件下,小麦–蚕豆间作提高了小麦籽粒产量,降低了蚕豆产量;间作种植主要是改变了蚕豆生育前期根际有效磷含量,但对作物的磷吸收量没有影响。小麦–蚕豆间作具有减施磷肥、维持作物产量和根际土壤有效磷的潜力。     

氮肥运筹对南方双季晚粳稻产量及品质的影响

【目的】 近年来“籼改粳”是我国南方双季稻区水稻产量及品质提高的有效措施之一,但何种氮肥运筹能使籼粳杂交稻在晚稻季中同步达到高产和优质目前还不清楚,需要进一步研究。 【方法】 2016—2017年,选用籼粳杂交稻甬优1538为晚稻材料,在总纯氮量255 kg/hm2条件下,设置基蘖穗肥比分别为6∶2∶2 (A)、4∶2∶4 (B)、2∶2∶6 (C) 三种氮肥运筹的比例 (穗肥于倒3叶期一次性施用),并在基肥和分蘖肥分别占总施氮量40%和20%下,设置穗肥于倒4叶、倒2叶期两次均施 (B₁) 和基蘖穗粒肥比为4∶2∶2∶2 (B₂)。收获后,调查分析了晚粳稻产量和品质。 【结果】 与B处理相比,A和C处理产量分别降低1.9%～4.8%和4.9%～16.8%,而B₁和B₂处理产量分别增加1.2%～3.2%和3.8%～12.5%。B、B₁和B₂处理总干物质量均显著高于A和C处理 (P < 0.05),特别是在抽穗–成熟期阶段干物质量的积累优势突出,而B ₁处理高效叶及有效叶的叶面积指数大和B₂处理灌浆结实期剑叶SPAD值高分别是二者在灌浆结实期干物质生产能力强的主要原因。随着基肥比例的降低,加工品质、蒸煮与食味品质和营养品质变优,但外观品质和RVA谱变劣。此外,同一基蘖肥施用比例下,稻米加工品质和蒸煮与食味品质表现为B₂ < B ₁ < B,外观品质和RVA谱特征值表现相反的变化规律,而营养品质表现为B ₂ > B > B ₁。 【结论】 在本试验条件下,采用基蘖穗粒肥比为4∶2∶2∶2的氮肥运筹晚粳稻产量表现最好,采用基蘖穗肥比为4∶2∶4时可兼顾水稻高产和优质,其中穗肥二次均施的氮肥运筹表现优于穗肥一次施用。      

有机和无机肥配比对黄褐土硝化和反硝化微生物丰度及功能的影响

【目的】 土壤硝化与反硝化作用是氮循环的两个关键环节,本文研究不同比例的有机、无机肥配施对硝化和反硝化进程产生的影响,为高效施肥提供理论基础。 【方法】 在安徽农业大学农翠园试验基地的黄褐土上进行了小麦–玉米轮作田间试验。试验以不施氮肥为对照 (CK),在小麦、玉米总施氮量相同的条件下,设置5个处理,分别为单施无机肥 (T1)、无机肥∶有机肥 = 2∶1 (T2)、无机肥∶有机肥 = 1∶1 (T3)、无机肥∶有机肥 = 1∶2 (T4)、单施有机肥 (T5)。在小麦拔节期,取0—20 cm土壤样品,利用荧光定量PCR技术测定反硝化和氨氧化微生物丰度,并结合反硝化能力、N₂O/(N₂O+N₂) 产物比、土壤呼吸、硝化势和氨氧化细菌 (AOB) 与古菌 (AOA) 对硝化势相对贡献率的测定,分析江淮地区长期有机和无机肥配施对黄褐土硝化、反硝化微生物丰度及其功能的影响。 【结果】 单施无机肥或有机肥处理的硝化势均高于不同配比处理。与添加有机肥相比,增施无机肥会显著增加AOA的丰度和硝化贡献率。在反硝化方面,反硝化能力和土壤呼吸随着有机肥投入量的增加而增加,单施有机肥处理显著高于其它处理。nirS和nosZ型反硝化菌丰度随着有机肥的增加而增加,而nirK型反硝化菌丰度呈减少趋势。相关分析表明,反硝化能力与nirS型、nosZ型反硝化菌丰度、有机质和可溶性有机碳含量极显著正相关,与nirK相关性不强。 【结论】 与单施无机肥或有机肥处理相比,有机和无机肥适当配施可降低土壤硝化势,并能调控AOA和AOB在硝化过程中的作用,有效地降低土壤反硝化损失。      

生物质炭对酸性菜地土壤N2O排放及相关功能基因丰度的影响

【目的】 生物质炭显著影响土壤氧化亚氮 (N₂O) 排放,但关于其相关微生物机理的研究相对匮乏,尤其是生物质炭对酸性菜地土壤N₂O排放的微生物作用机理。本文通过研究氮肥配施生物质炭对酸性菜地土壤N₂O排放以及硝化和反硝化过程相关功能基因丰度的影响,探讨酸性菜地土壤N₂O排放与功能基因丰度的关系,阐释生物质炭对酸性菜地土壤试验N₂O排放的微生物作用机理。 【方法】 在田间一次性施入生物质炭 40 t/hm2,试验连续进行了3年,共9茬蔬菜。设置4个处理:对照 (CK)、氮肥 (N)、生物质炭 (Bc) 和氮肥 + 生物质炭 (N + Bc)。在施用后第三年,采集土壤样品进行室内培养,应用荧光定量PCR技术检测硝化过程氨氧化古菌 (AOA)、氨氧化细菌 (AOB) 功能基因amoA和反硝化过程亚硝酸还原酶基因 (nirK、nirS) 以及N₂O还原酶基因 (nosZ) 等相关功能基因丰度,同时监测土壤pH值、无机氮 (铵态氮、硝态氮) 含量及N₂O排放。 【结果】 与CK相比,生物质炭 (Bc) 处理的土壤有机碳 (SOC) 提高了27.1%,总氮 (TN) 提高了8.2%,amoA-AOB基因丰度显著降低了11.0%,nosZ基因丰度增加了21.2% (P < 0.05),N ₂O排放没有显著变化 (P > 0.05)。与CK相比,施用氮肥 (N) 显著降低土壤pH ( P < 0.05),显著增加土壤无机氮含量、 nirK、nirS和nosZ功能基因丰度以及土壤N₂O累积排放量 (P < 0.05)。与N处理相比,生物质炭与氮肥联合施用 (N + Bc) 处理显著增加 amoA-AOA、amoA-AOB、nirK、nirS和nosZ基因丰度,增幅分别为68.1%、39.3%、21.1%、19.8%、48.4% (P < 0.05),但 ( nirK + nirS)/nosZ的比值降低,同时N₂O累积排放量显著降低33.3% (P < 0.05)。室内培养期间N ₂O排放峰出现在1～5 d,N和N+Bc处理排放速率分别为 N 1.70 × 103和1.76 × 103 ng/(kg·h)。相关分析结果显示,N₂O排放速率与氧化亚氮还原酶的标记基因nosZ基因拷贝数 (P < 0.05)、NH ₄+-N含量 (P < 0.01) 呈显著正相关,与pH呈显著负相关 ( P < 0.01)。 【结论】 在菜地生态系统中氮肥和生物质炭联合施用可以有效缓解菜地土壤酸化,减少菜地土壤N₂O排放,主要归因于反硝化作用nosZ基因丰度增加,(nirK + nirS)/nosZ比值降低。      

强筋和中筋小麦氮肥适宜基追比例研究

  【目的】  研究不同氮肥基追比例对小麦籽粒蛋白组分、氮素利用效率和产量的影响,为黑龙港流域小麦高效施用氮肥提供理论依据。  【方法】  以济麦22和藁优2018为供试品种进行了2年小麦田间试验。以不施氮肥(N₀)为对照,在等氮肥用量条件下设氮肥基追比3∶7 (N_3:7)、4∶6 (N_4:6)、5∶5 (N_5:5)和6∶4 (N_6:4) 4个处理,氮肥追施在拔节期随灌溉一起进行。分析小麦生长关键时期的植株干物质和氮素积累量、籽粒总蛋白质含量及蛋白组分含量、氮肥效率和籽粒产量。  【结果】  随氮肥基追比例的提升,两小麦品种的植株干物质和氮素积累量均呈先增后减的趋势。随生育期的推进,两小麦品种的植株干物质积累速率呈先升后降的趋势,而氮素积累速率呈“升―降―升”的趋势。拔节至挑旗期是小麦干物质和氮素积累的主要阶段,至成熟期藁优2018和济麦22分别以N_4:6和N_5:5处理的干物质和氮素积累量最高。N_4:6处理的藁优2018具有最高的籽粒清蛋白、球蛋白、谷蛋白含量,籽粒总蛋白质含量较其他处理显著增加3.66%～10.76%,籽粒产量是其他处理的1.07～1.13倍,氮肥偏生产力、氮肥回收率和氮肥农学效率均显著提升。N_5:5处理的济麦22籽粒清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白和总蛋白质含量分别较其他处理高2.55%～4.78%、4.11%～16.92%、3.42%～10.39%、1.35%～10.32%和2.95%～10.06%,籽粒产量是其他氮肥处理的1.03～1.08倍,氮肥回收率显著增加。在挑旗—成熟期,藁优2018的氮素积累速率与济麦22相比较高,籽粒蛋白组分含量较济麦22高出1.17%～5.72%;而济麦22各氮肥处理的籽粒产量比藁优2018增加5.4%～15.21%。  【结论】  满足小麦氮素积累特性的氮肥基追比有利于小麦的高产优质。中筋小麦 (济麦22) 品种在挑旗至成熟期氮素积累速率变小,氮肥基追比为5∶5较为适宜,而强筋小麦 (藁优2018) 品种氮素积累速率大,氮肥基追比提高到4∶6,可以促进小麦高产和增加蛋白含量。