高产冬小麦铜素吸收分配特点的研究

采用干灰化—原子吸收分光光度计法,测定了田间高产条件下冬小麦各器官含铜量。结果表明,麦株内铜含量随生育进程呈“Ｎ”型变化,其中峰、谷分别位于拔节期和乳熟期;铜吸收量随生育进程而递增;体内铜的累积分配重心随各生育期的生长中心而转移,拔节前绝大多数累积在叶片内,拔节后转向茎,开花后再由茎逐渐移向穗。形成１００ｋｇ籽粒需吸收铜３０７ｇ。     

施肥对马铃薯钼吸收分配的影响

通过设对照(CK)、有机肥(M)、氮磷肥(NP)、有机肥与氮磷肥配合(M+NP)4个处理的田间试验,研究了施肥对马铃薯(品种为紫花白)钼吸收分配规律的影响。结果表明,马铃薯生育期中,全株钼含量变化在0.73～1.83mg/kg,叶、茎、块茎平均含量依次为3.20、0.98、0.57 mg/kg。随生育进程推进,全株及各器官钼吸收量呈"S"型曲线变化,均可用一元三次方程表达。块茎增长期是全株钼素吸收量最多、吸收速率最快的时期,最大吸收速率出现在出苗后55 d左右;最大吸收量出现在出苗后85 d左右。随着生长中心由茎叶向块茎的转移,钼在体内的分布相应由茎叶向块茎移动,收获期茎叶分布69%,钼的运转率为31%。每生产1000 kg鲜块茎,平均吸收钼0.506 g,消耗系数0.00017。有机肥或氮磷肥配施,均可大幅度提高马铃薯钼含量、吸收速率、吸收量;对促进钼素吸收呈正交互作用。     

不同施氮情况下小麦玉米间作土壤硝态氮的动态变化

本文主要研究了0、210、420和630kg/hm2（NO、N1、N2和N3）4种不同施氮量对小麦玉米间作土壤硝态氮(NO-3-N)含量动态变化的影响。结果表明,0～200cm土层硝态氮的含量整体表现为N3>N2>N1>N0。各生育时期低氮水平下0～60cm土层,中、高氮水平下的0～80cm土层土壤硝态氮含量变化显著。0～60cm土层土壤硝态氮累积量随作物生育时期的变化呈“双峰”曲线,峰值分别出现在小麦挑旗期和玉米大喇叭口期,而60～200cm土层土壤硝态氮累积量的变化呈“单峰”曲线,峰值出现在玉米大喇叭口期。N0处理硝态氮累积量各生育时期变化差异较小。小麦与玉米共生期内0～200cm土层硝态氮含量表现为玉米带>小麦带,差异最大的时期为小麦灌浆期和玉米大喇叭口期。土壤硝态氮向深层的运移量随施氮量增加而增加,与N0相比,施氮后100～200cm土层硝态氮累积量小麦带增加了1053～6253kg/hm2,玉米带增加了1791～7039kg/hm2。优化氮肥施用比例,适当降低小麦播前施氮量可减小土壤硝态氮深层淋溶的风险。     

中轻度砷污染土壤-水稻体系中砷迁移行为研究

通过土-砂根袋培养生物学模拟试验,运用砷形态分级的连续提取方法研究了水稻整个生育时期内砷在中轻度砷污染土壤-氧化性根际-水稻体系中的时空分布规律。结果表明:(1)该品种水稻(远诱一号)生长旺期(第三生长时期和第四生长时期)由于根系活化作用产生明显根际效应,根际土壤中各砷形态总量、无定形态砷含量均显著高于非根际土(p0.05),而有效性最低的残渣态则低于非根际土。(2)水稻根表铁氧化物膜(简称:铁膜)主要以无定型态铁和结晶态铁为主(90%),在生长旺盛期老化程度最高,且对砷富集能力与第一时期相比降低60%,与第二时期相比降低10%;根表铁膜对砷的富集作用并不完全随铁膜数量的增减而变化,还与铁膜中铁的组成形态(尤其无定形态铁)密切相关。(3)砷在土壤-根际-水稻(远诱一号)体系中迁移规律:砷随铁氧化物的还原由非根际向根际迁移并在氧化性根际富集,由于铁膜的缓冲层作用,砷很少进入作物根系,迁移至地上部的砷含量低于根中砷含量;生育初期(前两个生长时期),水稻根表铁膜主要起富集库作用,具有很强的富集砷能力,但富集的砷易解吸进入作物根系,生育后期(后三个生长时期),铁膜逐渐老化,主要起缓冲层作用,使根系砷含量与生育初期相比降低50%～90%。     

不同铁效率玉米品种苗期适应低铁胁迫的根系特征与铁积累差异

  【目的】  石灰性土壤高pH和高重碳酸盐含量严重影响土壤中有效铁含量,导致作物缺铁黄化、减产,铁高效玉米品种的推广应用是实现石灰性土壤玉米高产稳产的重要途径。 本研究探讨不同铁效率玉米品种适应低铁胁迫的根系特征与铁积累差异,旨在为铁高效玉米品种的推广应用提供科学依据。  【方法】  试验以铁高效玉米品种正红2号 (ZH2)、正大619 (ZD619) 和铁低效玉米品种川单418 (CD418)、先玉508 (XY508) 为材料,设置极低铁处理 (Fe0,Fe浓度为0 μmol/L)、低铁处理 (Fe10,Fe浓度为10 μmol/L) 和正常供铁 (Fe100,Fe浓度为100 μmol/L) 3个处理,通过砂培试验,研究不同铁效率玉米品种适应低铁胁迫的根系形态特征、干物质重、铁积累及铁吸收利用差异。  【结果】  低铁胁迫下,玉米幼苗的根干重、单株干重、铁积累量、根系相对铁吸收效率均显著降低,而根冠比与铁素生理效率均显著升高,且随胁迫程度的增加变幅加大;总根长、根表面积、根体积和根直径则表现出明显的品种差异,与正常铁处理 (Fe100)相比,低铁处理下铁低效品种的总根长、根表面积和根体积显著降低,根直径显著增加,而铁高效品种的总根长和根表面积差异不显著,根体积显著增加,根直径在极低铁处理(Fe0)下显著降低,低铁处理 (Fe10)下差异不显著;铁高效品种总根长、根表面积、根体积、根干重、单株干物重、铁积累量和根系铁吸收效率的降幅及根冠比的增幅均明显低于铁低效品种,而铁生理效率的增幅高于铁低效品种。相关性分析结果表明,玉米幼苗铁积累量与总根长、根表面积、根体积和根干重均呈显著正相关,而与根冠比呈负相关,其中与总根长 (R2 = 0.8546) 和根表面积 (R2 = 0.8983) 相关性最强。  【结论】  与铁低效玉米品种相比,铁高效玉米品种低铁胁迫下具有较优的总根长、根表面积及较高的根系铁吸收效率与铁生理效率,促进了其对铁的高效吸收与利用,提高了其对低铁环境的适应能力。     

氮素营养水平对小麦根际微生物及土壤酶活性的影响

在大田高产栽培条件下．研究了不同施氮水平对豫麦49-198根际微生物和土壤酶活性的影响。结果表明：豫麦49-198根系土壤蛋白酶活性和脲酶活性随生育时期推进均呈先上升后下降的变化趋势．蛋白酶活性、脲酶活性分别在拔节期和返青期达到最大值。在同一生育时期内，随着施氮水平的提高，蛋白酶活性呈先增加后降低的变化趋势．其中以N2（180kg／hm^2）处理的蛋白酶活性最高，但N4（360kg／hm^2）处理的蛋白酶活性仍大于对照N1（0kg／hm^2）；脲酶活性随施氮水平的提高呈上升趋势．以N4（360kg／hm^2）处理的脲酶活性最大。根际微生物总量随生育时期推进呈先增加后下降的趋势，在孕穗期达到最大值．开花期略有降低；在同一生育时期．随着施氨水平的提高，根际微生物数量呈先增加后下降的趋势，以N3（270kg／hm^2）处理的根际微生物总量最高．且各处理之间的差异都达到了显著水平。     

施磷对棉花磷素吸收、利用和产量的影响

通过磷肥不同施用时期和施用量的田间试验,研究高产棉花吸收磷养分的特点与规律。结果表明,不同磷肥处理棉株对磷的吸收可以较好地用Logistic生长函数模型来拟合。各处理磷素的吸收主要集中在播种后的62~99 d内,这一时期棉花吸收磷的量占生育期总吸收量的50%以上,所以此阶段应特别注重磷的供应。在吐絮期,棉铃中的磷素随施磷量的增加在一定范围内有所增加,施磷对棉铃的生长发育有一定影响。但磷素在整个生育期各处理器官中差异不大。棉株对磷的吸收速率呈波动曲线,当生育期进行到花铃期时,各处理均达到吸收速率最高峰;此后棉株对磷的吸收速率逐渐降低。而在整个生育时期OPT(最佳处理)和OPT1处理磷素吸收速率差异不显著。合理施用磷肥,可以提高皮棉产量和磷肥利用率;春施磷肥更有利于提高磷肥表观利用率与纯收益,但磷肥施用过量会降低磷的利用效率和纯收益。     

不同施氮量对马铃薯氮素利用特性的影响

探讨了不同施氮量下马铃薯氮肥利用率的变化、氮肥效益以及马铃薯整个生育时期氮素的吸收分配规律.试验结果表明,随施氮量的增加.马铃薯对氮素的吸收和积累都呈增加趋势;而产值、氮肥利用率及氮肥效益都呈先增加后减少的趋势,当施氮量为135 kg·hm-2时,氮肥生理利用率及氮肥效益达最大值,施氮量为210kg·hm-2时,产值最高.     

氮素营养对小麦群体光合碳同化作用的影响及其调控机制

小麦春季生育期间,群体光合速率(CPR)的动态变化呈单峰曲线,于孕穗至开花期达到最大值,不同氮素用量处理CPR的峰值大小、峰值出现时间和高值持续期不同。群体单位叶面积光合速率(CPR pa)与氮素用量呈显著负相关,高氮条件下CPR的提高主要起因于其群体叶面积的增大和冠层光截获率的增加。叶面积系数(LAI)随氮素用量增加呈逐渐增大趋势,但高氮处理生育后期LAI的衰减速率较快。CPR与同期及相邻生育时期的LAI呈显著正相关表明,CPR与LAI两者之间存在着相互制约关系。生育中后期 CPR 的日变化呈单峰曲线。不同氮素处理生育期间群体干物质的累积量与CPR的表现相似,CPR与同期及下一时期的群体干物质累积量成显著正相关。供试氮素范围内,整个春季生育阶段的群体叶源量(CKSC)随氮素用量增加呈抛物线型变化,施N 225kg·hm^-2处理群体叶源量最高,与开花期CPR、开花 蜡熟CKSC和同期CPR及LAI衰减速率的表现趋势相同。表明提高生育后期的群体光合速率,延长其高值持续时间,对于增加整个春季生育阶段的群体碳同化量具有重要作用。     

水稻不同生育期对硒吸收累积及铁膜的吸附特性

采用盆栽试验方法,研究不同生育期水稻各部位对硒的吸收累积及根表铁膜对水稻吸收积累硒的影响机制。结果表明:水稻营养器官生物量在拔节期积累最快,不同时期营养器官中硒含量不同,根中的硒在拔节期达到最大,根和茎中的硒在灌浆期和成熟期被转运至其他部位。水稻各组织中约50%的硒在拔节期和孕穗期被吸收,小穗吸收总硒的47.22%且是在孕穗期完成的,说明这两个时期对于水稻硒吸收累积非常关键。铁膜中硒占总硒的比例在幼苗期高达73.63%,是同时期茎中硒所占比例的4.87倍。随着生育期的推进,铁膜中硒所占比例显著递减,在成熟期降低至20.02%,同时期茎中硒占总硒的比例为65.42%。这表明,根表铁膜在水稻整个生长周期内通过吸附作用使其表面能够富集一定量的硒,在水稻生育后期,当土壤溶液中硒含量较少时,根表铁膜可能会作为一个硒源,吸附在根表铁膜中的硒重新被水稻所利用,铁膜在水稻硒吸收转运的过程中扮演了"缓冲器"的角色。明确不同生育期根表铁膜对水稻硒累积特性,在生产管理中可在不同生育期采取措施提高稻田硒生物有效性,从而为进一步提高农产品中硒含量提供科学依据。     

南京地区小麦不同生育期土壤湿度适宜范围的确定

在小麦的主要生育期进行了不同土壤湿度和不同持续时间的水分胁迫,研究了土壤湿度对小麦产量及产量形成的影响。结果表明:小麦经济产量、叶面积和单株干重与土壤湿度之间存在极显著的二次函数关系;小麦对水分胁迫最敏感的生育期为拔节-开花期;而且不同生育期的适宜土壤湿度范围不同,并据此确定出南京地区小麦不同生育期适宜的土壤湿度范围。其结果对定量评估不同生育期土壤水分胁迫对产量的影响程度和小麦生产中合理控制土壤湿度范围有一定参考价值。     

黄土和塿土中Fe, Mn, Cu和Zn向植物根部移动的机理

The pot experiments were conducted in the artificial climate laboratories to determine the relative importance of mass flow and diffusion in supplying Fe, Mn, Cu and Zn to wheat, soybean and maize plants growing in loessal soil and lou soil. It was found that the calculated relative contribution of mass flow of iron, manganese, copper and zinc to plant uptake varied from 5% to more than 100%, depending on the crop species and soil types as well as plant growth stage, soil moisture, atmosphere humidity, etc. The results also showed that the major transportation mechanisms of these micronutrients in soil-root system varied with the crop and its growth, climate and soil, significantly. In general, mass flow was more important for Cu and Zn and diffusion was more significant for Fe and Mn at the seedling stage.     

Mechanisms for the Movement of Fe,Mn,Cu and Zn to Plant Roots in Loessal Soil and Lou Soil

The pot experiments were conducted in the artificial climate laboratories to determine the relative importance of mass flow and diffusion in supplying ,Fe,Mn,Cu,and Zn to wheat,soybean and maize plants growing in loessal soil and lou soil.It was found that the calculated relative contribution of mass flow of iron,manganese,copper and zinc to plant uptake varied from 5% to more than 100%,depending on the crop species and soil types as well as plant growth stage,soil moisture,atmosphere humidity,etc.The results also showed that the major transportation mechanisms of these micronutrients in soil-root system varied with the crop and its growth,climate and soil,singnificantly,In general,mass flow was more important for Cu and Zn and diffusion was more significant for Fe and Mn at the seedling stage.     

大气中臭氧浓度增加对根际和非根际土壤微生物的影响

在大田试验下,研究了冬小麦在不同的臭氧浓度下根际和非根际土壤细菌、真菌、放线菌数量的动态变化。结果表明,随着生育时期的推进,微生物数量呈现规律性的变化,其中微生物总量在抽穗期达最大。根际、非根际土壤细菌和真菌数量均随着生育期的推进呈先增大后降低的变化趋势,分别在抽穗期和孕穗期达最大。根际、非根际土壤放线菌数量随生育期呈下降的趋势,整个生育期内臭氧浓度的升高降低了土壤微生物的数量,不同的臭氧浓度处理间细菌数量差异达显著性水平,真菌数量差异只在成熟期达显著,放线菌差异不显著。     

Fractions of Iron in Soil under a Long-Term Experiment and Their Contribution to Iron Availability and Uptake by Maize–Wheat Cropping Sequence

Soil and plant samples were collected from an ongoing long-term experiment (LTE) at the Indian Agricultural Research Institute farm, New Delhi, to study the distribution of various fractions of iron (Fe) and their contribution to availability and plant uptake in a maize–wheat sequence. The optimum dose-based treatments adopted for the study were nitrogen (N), nitrogen–phosphorus (NP), nitrogen–phosphorus–potassium (NPK), NPK + farmyard manure (FYM), NPK+ zinc (Zn), and control (no fertilizer or manure). Different fractions of Fe in the soil were sequentially extracted using different extractants. Diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA)–extractable Fe did not differ significantly among the treatments as a result of continuous cropping for more than three decades. The overall mean total iron (Fe) content varied from 2.36 to 2.61% under different treatments. Residual Fe constitutes a major portion of total Fe in all four layers of soil. The Fe associated with easily reducible Mn and organic matter contributed directly to DTPA-extractable Fe both in pre-maize and post-wheat soil. Residual Fe contributed directly to uptake Fe by maize and wheat crops.     

不同株型品种冬小麦NDVI 变化特征及产量分析

冬小麦不同株型品种和灌溉类型是影响产量遥感估测的重要因素, 对二者的实时监测可以提高产量的估测精度。结合遥感数据(MODIS 数据)与非遥感数据(GPS 数据和外业调查资料), 研究了不同株型品种冬小麦在水、旱地条件下归一化差值植被指数(NDVI)的动态变化特征, 分析了不同生育时期NDVI 与产量之间的关系。结果表明: 冬小麦不同株型品种间NDVI 随生育时期的变化具有明显一致性, 呈“小-大-小”变化趋势; 拔节期至孕穗期不同株型品种冬小麦NDVI 差异显著, 披散型品种高于紧凑型品种, 该时期为准确识别冬小麦株型的最佳时期。水、旱地同一种株型的冬小麦品种在整个生育时期NDVI 均值差异较显著, 均表现为水地冬小麦高于旱地冬小麦, 尤以抽穗初期最为明显。水旱地冬小麦不同生育时期NDVI 与产量相关性均以抽穗初期为最高, 但用抽穗初期和灌浆期NDVI 与产量的复合回归方程进行产量预测比用抽穗初期NDVI 与产量的回归方程效果好, 旱地冬小麦尤为明显。     

免耕稻茬麦植株、土壤系统氮素平衡研究

研究表明，免耕稻茬麦吸收积累的氮素４９．４％来自肥料氮，氮肥的当季利用率为４５．９８％，植株对其依赖和谐高于旱作水浇麦。肥料氮土壤残留率为２７．８７％，回收率为７３．８４％，损失率为２６．１６％。百公斤籽粒和生物产量吸氮量分别为３．７０和１．４４ｋｇ。肥料氮的７２．４％分配到籽粒中，高于总氮的分配比例。返青、拔节、三叶及种肥的吸收率依次为９．７２％、１１．３５％、１０．７９％和７．０２％。三叶期液     

坡耕地保护性耕作冬小麦增产机理的研究

利用长期定位试验在豫西旱区坡耕地上对不同保护性耕作下冬小麦主要生育期的土壤温度、土壤养分、水分动态、干物质积累和小麦产量进行研究。结果表明:深松和免耕覆盖土壤含水量较高,深松与免耕覆盖技术能够提高土壤肥力,越冬期保护性耕作5 cm地温较低,而0~30 cm地温相差不大。深松覆盖在灌浆期土壤日均地温较低,有利于防御干热风对小麦的危害。小麦中后期深松覆盖和免耕干物质积累量较多,能延缓小麦植株衰老。     

夜间增温对小麦干物质积累、转运、分配及产量的影响

为明确夜间增温对小麦产量形成的影响,于2019—2020和2020—2021年两个小麦生长季,以苏麦188和安农0711为试验材料,采用被动式夜间增温方法,以不增温为对照,对小麦生育前期3个阶段(分蘖期至拔节期、拔节期至孕穗期、孕穗期至开花期)进行夜间增温处理,研究不同阶段夜间增温处理对小麦干物质积累、分配、转运以及产量的影响。结果表明,分蘖期至拔节期与拔节期至孕穗期夜间增温处理均能提高小麦孕穗期和开花期的旗叶叶面积,且分蘖期至拔节期夜间增温处理与对照差异显著,孕穗期至开花期夜间增温处理的旗叶叶面积较对照有所降低;在小麦拔节期和孕穗期时,分蘖期至拔节期与拔节期至孕穗期夜间增温处理较对照均提高了小麦的株高,开花期各增温处理的株高与对照无显著差异;分蘖期至拔节期与拔节期至孕穗期夜间增温处理均提高了小麦干物质的积累量和产量,在分蘖期至拔节期夜间增温处理下,苏麦188和安农0711的两年平均产量较对照分别提高了5.63%和6.77%。综上,分蘖期至拔节期夜间增温处理提高了小麦的叶面积和株高,使其获得更多的光能用于光合作用,最终增加了小麦的干物质积累量和产量。本研究结果为制定未来气候变化背景下的农业适应战略提供了理论依据。