施用生物质炭对作物产量和氮、磷、钾养分吸收的影响

[目的]研究一次性、大量施用生物质炭对作物产量和养分吸收的影响及其影响的年际变化,为生物质炭农田施用提供科学依据。[方法]该试验是两因素随机区组设计,因素一为生物质炭,包括0(C0)、20(C20)和40(C40)t·hm~(-2)3个施用水平;因素二是氮素施用,包括施用(N1)和不施用(N0)2个水平,共6个处理(C0N0、C20N0、C40N0、C0N1、C20N1和C40N1),每处理3个重复。观测了施用生物质炭后2010年水稻、2014年水稻和2015年小麦产量及氮、磷和钾养分吸收的变化。[结果]相同的生物质炭施用水平下,氮肥施用显著增加了2010年水稻、2014年水稻和2015年小麦产量和茎叶生物量。生物质炭施用对水稻产量和茎叶生物量无显著影响,但施氮肥处理C40N1较C0N1显著提高了2015年小麦产量和茎叶生物量,增幅分别为18.3%和35.2%。氮肥施用显著提高了作物各器官氮、磷、钾浓度,并且提高了氮、磷、钾的吸收量。而生物质炭施用对作物各器官氮、磷、钾吸收量影响并不一致,具体表现为:生物质炭抑制了水稻茎叶对氮素的吸收,但促进了钾素吸收。在与氮肥配合施用下,生物质炭促进了2015年小麦磷吸收,同时增加了磷素向籽粒转移;但生物质炭抑制了2014年水稻植株磷素向籽粒的转移。[结论]在成都平原东部地区水稻-小麦轮作系统中,一次性、大量施用生物质炭对作物生长的影响因作物种类和氮肥施用而异。施用生物质炭对水稻产量没有显著影响,但高用量生物质炭与氮肥配合施用显著增加小麦产量。生物质炭施用改变了作物对氮、磷和钾等养分吸收及在各器官的分配,但其影响在不同作物或年际间并不一致。     

生物质炭与氮肥配施对谷子光合色素和保护酶的影响

探索生物质炭与氮肥配施对谷子光合色素和保护酶的影响,为谷子生产中生物质炭与氮肥合理配施提供理论依据。以晋谷21为研究对象,采用盆栽试验,研究生物质炭0(C0),2%(C1),4%(C2),氮肥0(N0),0.13(N1),0.26 g/kg(N2)配施对谷子拔节期叶片光合色素和保护酶的影响。结果表明,施用生物质炭显著增加了叶绿素含量,与C0N0处理相比,N2C2处理的叶绿素a、总叶绿素含量增幅最高,分别为40.4%,41.4%,N1C2处理的叶绿素b含量增幅高达56.6%。在生物质炭的不同水平下,随着氮肥施用量的增加,硝酸还原酶(NR)活性显著增加,丙二醛(MDA)含量显著降低,N2C2处理与C0N0处理相比,NR增加了47.8%,MDA降低了142.0%。生物质炭与氮肥配施随着施用量的增加对SOD和POD的影响不显著,S0D活性呈下降趋势,对POD活性的影响具有一定的剂量效应。生物质炭与氮肥配施显著增加了叶绿素含量,增强了谷子抗逆性,能够提高氮肥利用率。     

不同水氮处理对菠菜硝酸盐累积和土体硝态氮淋洗的影响

利用土柱模拟方法,研究了两种水分供应条件下的5种氮素水平对菠菜生长、植株叶柄硝酸盐累积及土体硝态氮淋洗的影响。结果表明,低供水量抑制了菠菜的生长,极大地限制了作物根系对氮素的吸收利用。而在水分供应量较高的条件下,植株干重随氮肥用量的增加而增大,同时体内硝酸盐含量也随之升高。土柱施氮(N)量达1.33g时,植株体内硝酸盐含量超过了3000mg·kg-1的蔬菜限量标准。     

模拟秋冬保护地条件下不同基因型菠菜氮素利用及硝酸盐累积特点研究

模拟秋冬保护地栽培条件下,利用盆栽试验研究了6个不同基因型菠菜品种(菠杂10、菠杂15、菠杂18、菠杂冠能、元菠和尖抗)在不同氮素供应水平(0、5、10、20、30mgN·kg-1土)下氮素利用及硝酸盐累积特点。结果表明,不同基因型品种间产量、全氮含量、吸氮量、硝酸盐含量及硝态氮占植株全氮比例等均存在很大的差异,且这些差异因氮素供应水平的变化而有所不同,表现为品种间上述指标的平均变异程度(CV,%)随氮素供应水平的增加而明显减小,其中品种间硝酸盐含量CV变化幅度最大,由不施氮时的62%锐减为施氮30mgN·kg-1土时的14%。本试验条件下,若仅以硝酸盐含量作评价,元菠为硝酸盐累积程度最低的品种,但若以产量、硝酸盐累积二指标综合评价,则菠杂15应为6品种中最适宜秋冬季生产的品种。6个供试品种硝酸盐含量及硝态氮占全氮的比例均随氮供应水平的增加而显著增加。实际生产中选择降低菠菜硝酸盐措施时应将降低氮肥用量及选择低硝酸盐累积的品种同时加以考虑,二者不可偏废。     

供氮水平及有机无机肥料配施对菠菜产量和硝酸盐含量的影响

[目的]探索硝酸盐含量不超标的前提下使菠菜高产的供氮水平及有机无机肥料配比。[方法]通过大田试验,研究了不同氮素水平下有机无机肥料配施对菠菜产量和硝酸盐含量的影响。[结果]菠菜产量随着氮素水平的提高而增加,而达到一定水平后继续追加氮素反而造成菠菜减产;与单施有机肥或单施尿素相比,有机无机肥料配施可以获得更高的菠菜产量。菠菜硝酸盐含量随着氮素水平的提高而增加;单施有机肥产生硝酸盐最少,有机无机肥料配施次之,单施尿素产生硝酸盐最多。[结论]综合考虑产量和硝酸盐含量2个因素,纯氮施入量300 kg/hm2,75%的N由有机肥提供、25%的N由尿素化肥提供为最佳氮素水平和配施组合。     

黑土夏玉米施用生物质炭最佳施用时期和最佳用量

生物质炭作为一种新型的土壤改良剂,不仅可以维持土壤肥力、改善土壤退化和污染,也可提升作物长势及生产效率。以松嫩平原黑土区为研究对象,设置了3种生物质炭施加水平[C5(5 t·hm~(-2)), C10(10 t·hm~(-2)), C15(15 t·hm~(-2))],各水平设置下3种施加方案[F1(秋季施加), F2(春秋两季各施加一半), F3(春季施加)],同时设置1组对照[BL(无生物质炭施加)],共计10种处理。比较分析了不同处理条件下夏玉米Zea mays植株根系特征、氮素空间分布状况、根系呼吸强度以及氮素利用效率等指标差异,构建生物质炭用量与氮素利用效率以及收获指数之间的关联函数,进而阐述生物质炭调控模式与作物生产效率之间的作用关系,为寻求生物质炭合理、高效利用的管理模式提供理论指导。结果表明:夏玉米根系长势受生物质炭调节的影响较大,其中C5F1, C10F1和C15F1处理条件下植株根系长度分别相对于BL处理增加了1 009.10, 1 640.05和1 270.24 cm, C10水平效果较为明显。同时,在F2和F3方案下, 3种不同生物质炭用量处理表现出相同的规律;生物质炭的调控作用有效抑制了土壤氮素的无效流失,并且在C10F1处理条件下,土壤的固氮效果达到最优;生物质炭的保水性和保肥性提升了作物根系的呼吸强度,随着生物质炭的施入量增加,作物呼吸强度效果表现出先增加后减小的趋势,适宜地增加生物质炭的用量可以有效提升植株根系的代谢活动;生物质炭的调控作用在一定程度上促进了作物产量的积累,随着生物质炭施入量的增加以及施入方案的调整, C10F1处理条件下的作物产量、氮素利用效率以及收获指数最高。另外,生物质炭的施入量与作物产量、氮素利用效率等指标之间具有显著的二次函数关系,表明生物质炭供应与植株生产力之间存在最佳阈值。     

不同氮肥水平对菠菜产量和品质的影响

合理施用氮肥对菠菜产量和品质的形成具有重要作用。为探索菠菜生产最佳的氮肥施用方案，以华菠一号菠菜为试验材料，设置6个氮水平处理，研究不同氮肥水平对菠菜产量和品质的影响。结果表明：在磷钾肥等条件一致的前提下，氮肥用量150 kg/hm²的处理菠菜产量最高，达到37 383.45 kg/hm²，较不施氮肥的对照增产37.29%;V_C含量、可溶性蛋白含量、可溶性固形物含量均最高，分别达到316.78 mg/kg、16.14 mg/g、7.58%，菠菜品质最好。该氮肥施用水平可在生产中进一步推广。     

施用生物质炭后稻田土壤性质、水稻产量和 痕量温室气体排放的变化

[目的]研究生物质炭对连续两年稻田土壤性质、水稻产量和痕量温室气体排放的影响,为合理施用生物质炭而促进水稻生产可持续的低碳发展提供科学依据.[方法]选择成都平原稻田,2010年布设了施氮与否(0与240 kg N·hm-2)下生物质炭土壤施用(0、2 0、40 t hm-2)试验,连续两年观测土壤性质、水稻产量、土壤CH4和N2O排放的变化.[结果]施氮肥条件下,生物质炭连续两年对主要土壤肥力性质表现出改善效应,提高了土壤有机碳、全氮含量和pH,同时降低土壤容重,但对水稻产量影响不显著.生物质炭对CH4排放的影响依氮肥施用而异.不施氮肥下,施用生物质炭提高当季土壤CH4排放(20 t·hm-2用量时),但次年无影响.施用氮肥下,不同用量生物质炭对土壤CH4排放无显著影响,仅40t·hm-2用量时次年CH4排放有所增加;生物质炭对不施氮肥土壤当季N2O排放无显著影响,并降低次年的排放.然而,施氮肥下,生物质炭连续两年显著降低了土壤N2O的排放,其降幅高达66％.施氮肥条件下,连续两年生物质炭处理降低稻田痕量温室气体的综合温室效应及其水稻生产的碳强度,特别是40 t·hm-2的高用量下.[结论]在连续两年内,稻田采用生物质炭配施氮肥的管理措施对改善土壤性质和稳定水稻产量具有持续效应,高用量生物质炭(40 t·hm-2)显著降低稻田CH4和N2O痕量温室气体排放的综合温室效应和水稻生产的碳强度,且在连续两年内具有稳定的持续性.因此,在当前稻田管理措施下,生物质炭施用量为40 t·hm-2可实现稻田稳产和固碳减排的目标.     

沼液不同氮素水平对狼尾草产量、质量氮素利用率和土壤剖面硝态氮分布的影响

采用田间试验,研究了不同氮素水平的沼液(设N0~N6共7个氮素水平,即每次浇灌折纯氮0、5、10、20、40、80、160kg·hm-2,每45d刈割周期浇灌3次)对"闽牧6号"狼尾草产量、质量、氮素利用效率和土壤剖面全氮及硝态氮含量的影响。结果表明,"闽牧6号"狼尾草3个刈割期和全年干草产量均随着沼液氮素浓度的增加而增加,其中N6处理全年干草总产量达27.51 t·hm-2,显著高于N0~N5处理(P0.05)。植株硝酸盐含量、全氮含量和牧草粗蛋白产量也随着沼液氮素水平的提高呈上升的趋势,牧草刈割期的硝酸盐含量为355.1~572.5 mg·kg-1,均低于牧草畜牧利用的有毒限量指标0.25%,牧草粗蛋白产量最高达2459 kg·hm-2(N6处理)。对全年牧草生产的氮素利用率、氮素生理利用率、粗蛋白生产效率、氮素农学生产效率、氮素偏生产力等5个氮素利用效率指标分析可知,随着沼液中氮素水平的提高,氮素利用效率逐渐降低。牧草地全氮含量和硝态氮含量随着沼液氮素水平的增加而增加,不同土层间(0~60cm)随着土层深度的增加而降低。土壤硝态氮含量的增加,表明高氮量的沼液可能增加土壤硝态氮淋失的风险。     

棉秆生物炭对南疆地区水稻产量和氮素利用效率的影响

以南疆地区水稻田为研究对象,以新稻36号为试验材料,采用随机区组设计,以不施氮肥处理为对照(CK),设不施生物炭(C_0)、低量炭(C1,4 500 kg/hm~2)、中量炭(C2,9 000 kg/hm~2)、高量炭(C3,13 500 kg/hm~2)和超量炭(C4,18 000 kg/hm~2) 5个添加水平,研究施用棉秆生物质炭对水稻产量和氮肥利用效率的影响。结果表明:与C_0处理比较,施用生物炭9 000 kg/hm~2以上均显著提高水稻产量,最高增产幅度为10. 26%,同时也提高水稻有效穗数和穗粒数,当生物炭施用量超过13 500 kg/hm~2时水稻产量表现出降低的趋势。水稻地上部分吸氮量随生物炭用量的增加而逐渐提高,施炭处理氮肥利用率提高幅度在2. 83~5. 91百分点,施用生物炭显著提高耕层土壤(0~40 cm)中硝态氮含量,减少氮素向下淋洗损失。施用生物炭可以显著提高南疆地区水稻产量和氮肥利用率,根据当地土壤肥力实际状况,棉秆生物炭适宜用量应为9 000~13 500 kg/hm~2。     

毒死蜱在菠菜中的残留动态研究

在冬季大棚、春季大棚和露地栽培条件下,研究了有机磷农药毒死蜱在菠菜中的残留降解动态。结果表明,毒死蜱在冬季大棚菠菜中的降解速度显著地慢于在春季大棚和露地栽培菠菜中的降解速度,其降解半衰期分别为13.46d、2.75d和2.64d;在春季大棚菠菜中毒死蜱的降解速度与露地菠菜中的降解速度相差不大。结果表明,参照我国无公害菠菜的限量标准(1mg·kg-1),冬季大棚、春季大棚和露地栽培时的安全间隔期分别为62、11和8d;而参照日本的限量标准(0.01mg·kg-1),其安全间隔期分别为150、29和25d。因此在控制菠菜中毒死蜱残留的过程中,要考虑用药季节、栽培条件和限量标准的差异性,从而保证合理的安全间隔期。     

菠菜速冻工艺研究

对菠菜速冻加工过程中的漂烫工艺进行了研究,通过测定Vc含量、色差(A*)值、感官分值和过氧化氢酶活性这4项指标来确定最佳的漂烫工艺,综合分析得出最优处理组合为:漂烫温度100℃,漂烫时间30s,料水比1∶10。     

Multicolor FISH analysis of rDNA and telomere on spinach

In this study, multicolor fluorescence in situ hybridization (FISH) analysis on metaphase chromosomes of spinach with biotin-labeled 25S rDNA, DIG-labeled telomere sequences and biotin-labeled and DIG-labeled 5S rDNA was performed. There were six 25S rDNA loci located on the satellites of the third, the fifth and the sixth chromosomes, and four 5S rDNA loci located on the long arms of the third and the fifth chromosomes. The telomere loci were located on the end of the sixth chromosome and also on both the end and centromeric regions of other chromosomes. This study is an important complement to both traditional karyotype analysis and FISH karyotype analysis in spinach. __________ Translated from Hereditas (Beijing), 2007, 29(11): 1405–1408 [译自: 遗传(北京)]     

菠菜不同器官硝态氮与钾素的含量及关系

在采自不同地区的 8种土壤上进行盆栽试验 ,研究菠菜不同器官硝态氮与钾素的含量及关系。结果表明 ,菠菜体内的硝态氮和钾素含量因器官而异 ,且两者在不同器官的分布表现出相反的趋势 ,即叶片的钾素含量最高 ,根次之 ,叶柄最低 ;硝态氮含量的分布以叶柄最高 ,根次之 ,叶片最低。在每千克土施氮 0 .15和 0 .30 g时 ,菠菜各器官硝态氮和钾素含量的相关系数分别为 - 0 .398和 - 0 .493,说明钾素含量高的器官 ,硝态氮还原转化速度较快。     

铁营养对蕹菜生长和品质的影响

采用水培方法,研究10、20、30、40、50μmol/L 5个铁浓度水平对3个蕹菜品种的生长特性和营养品质的影响。结果表明:通过施加一定的铁营养可以提高蕹菜的株高、叶绿素含量、铁含量、蛋白质含量和Vc含量,从而提高其产量和品质。在同一铁浓度下,不同品种的蕹菜生长特性不同,其中藤蕹的生长和品质较其它两个品种都具有优势,在20～30μmol/L的低铁浓度水平下能满足其在生产上的需求,且以20μmol/L为最佳施铁浓度。     

菠菜和油菜对铜的吸收及化学结合形态研究

以菠菜和油菜为供试材料，采用盆栽试验的方法，研究菠菜和油菜对微量元素铜的吸收规律及其体内铜的不同化学结合形态的差异。结果表明：在铜处理浓度不超过160mg／kg土时，随铜处理浓度的增加，菠菜对铜的吸收呈先升后降的趋势．而油菜对铜的吸收却随铜处理浓度的升高而一直保持增加的趋势。在菠菜和油菜的不同生长时期，均以中期对铜的吸收量大于收获期的吸收量。铜在菠菜和油菜体内的化学结合形态，菠菜是以活性较高的水溶态为主，油菜则以活性较低的残余态为主。     

有机高氮肥的施用对菠菜生长及土壤供氮能力的影响

通过盆栽试验，研究了有机高氮肥的施用对菠菜生长及土壤供氮能力的影响。结果表明：与对照相比，2种有机高氮肥分别单施和配施，菠菜产量和累积吸氮量均较高，与单施尿素的处理相比，菠菜生长后期的长势更加旺盛，吸氮速率增加的更快；施用有机高氮肥能改善土壤氮素供应状况和供氮过程，在菠菜生长后期(播种后28～42d)为菠菜提供了充足的矿质氮；播种14d后，有机高氮肥的施用能明显增加土壤微生物量氮，增加幅度大于单施尿素处理，因此提高了土壤的供氮能力。上述结果表明，施用有机高氮肥有可能获得与施用化肥相当的产量，这为生产有机食品专用肥料提供了技术途径。     

蕹菜对土壤环境激素Pb、Cd的吸收效应及相关性分析

采用盆栽试验方法,研究了蕹菜对土壤中重金属类环境激素Pb、Cd的吸收效应,并进行相关性分析,为开展蔬菜重金属污染治理、发展绿色食品和无公害蔬菜提供科学依据。结果表明,土壤中Pb（≤2000 mg/kg）、Cd（≤10.0 mg/kg）对蕹菜株高的抑制作用均不明显,但在最高浓度处理下（Pb 4000 mg/kg,Cd 50.0 mg/kg）,蕹菜株高与空白对照差异显著;土壤中Pb、Cd导致蕹菜地上部减产的最大降幅分别为76.3%和65.8%;随着Pb、Cd投放浓度的增加,蕹菜植株各部位的Pb、Cd含量均呈递增趋势,但地上部对Pb的积累比对Cd的积累弱;蕹菜中Pb、Cd积累量与土壤中Pb、Cd含量相关性显著。     

异丙威在菠菜和土壤中的残留动态研究

通过大田试验及气相色谱分析,研究了异丙威在菠菜和土壤中的残留动态。结果表明,异丙威在菠菜和土壤中的残留半衰期均为1～2d,属于易降解农药。按建议剂量30mL·hm-2(有效成分6.0g·hm2)和2倍剂量60mL·hm-2(有效成分12.0g·hm-2)施用异丙威20%乳油,使用3次,采样距最后一次施药间隔期14d时,菠菜和土壤中的残留量分别为0.0641mg·kg-1和ND、0.0126mg·kg-1。