不同氮效率基因型玉米根系对低铁胁迫的响应

[目的]揭示不同基因型玉米根系对低铁胁迫的响应,为玉米铁营养研究提供理论依据。[方法]采用营养液培养的方法,研究2种不同氮效率的玉米基因型(ZD958和XY335)在低铁(5μmol/L)和高铁(200μmol/L)条件下生物量累积和分配、根系形态和养分吸收的变化。[结果]低铁胁迫下,2种基因型玉米的苗干重、根干重、总根长、根体积和根表面积均有不同程度的降低,ZD958的苗干重、根干重、根体积、根表面积比XY335分别高45.00%、28.33%、21.27%、16.41%,但2个品种在低铁处理下根质量比与平均根直径明显增加;在低铁胁迫下,ZD958的氮累积量、磷累积量、钾累积量和铁累积量比XY335分别高36.80%、48.12%、45.08%和47.19%。[结论]氮低效的玉米基因型ZD958较氮高效玉米基因型XY335对低铁胁迫更为敏感。     

水稻根系生长及根构型对氮素供应的适应性变化

采用全根、分根培养系统,研究根构型参数对氮素供应方式和水平的适应性变化。结果表明:水稻根构型参数对供氮量和供氮方式具有适应性反应。分根供氮时,无论供氮量高低,供氮均能诱导根系生长发育,表现为供氮侧侧根长、根表面积、根系体积、根重等根构型参数明显高于无氮一侧,但是根系平均直径明显变细。分根处理,供氮侧中量和高量供氮使侧根长分别增加9%和91%,而在无氮侧,侧根长分别减少54%和42%;供氮侧根表面积分别增加20.1%和87.9%,无氮侧分别减少45.2%和33.3%;供氮侧根系体积分别增加32.4%和88.0%,无氮侧根体积分别减少33.9%和22.4%。供氮量适当时(N40),侧根长、根表面积、根体积的增加归因于生物量的增加;而在供氮量多时(N80),侧根长、根表面积、根体积的增加既有生物量增加的作用,又有比根长、比表面积的直接贡献。研究结果表明,根构型参数变化是水稻适应不同氮素供应的可能机理之一。     

低磷胁迫下不同磷效率基因型棉花的根系形态特征

【目的】从根系形态变化的角度阐述磷高效基因型棉花对低磷胁迫的响应特征及适应机理,为找出影响棉花磷素吸收的主要因子和通过根系塑性提高养分利用效率的遗传改良提供科学依据。【方法】以磷高效基因型棉花品种新海18号（XH18）、中棉所42号（CCRI-42)、新陆早19号（XLZ19）和磷低效基因型棉花品种新陆早13号（XLZ13）、新陆早17号（XLZ17）为材料,通过特殊土培系统,研究不同磷效率棉花在不同磷水平下（低磷胁迫0、正常供磷150 kg·hm^-2）根系形态及其与植株磷素吸收的关系。【结果】低磷胁迫显著降低棉花生物量和磷累积量,其中磷高效基因型的生物量和磷吸收量在各施磷水平下分别为低效基因型的1.21-2.08和1.35-1.91倍。施磷可显著增加土壤中Olsen-P含量。低磷胁迫下各基因型棉花品种Olsen-P较适磷条件显著降低,且磷高效基因型棉花降低幅度大于磷低效。在低磷胁迫条件下,磷高效基因型棉花品种在0-25 cm土层中土壤Olsen-P浓度低于磷低效,较磷低效基因型XLZ13和XLZ17分别平均降低了21.1%和30.1%。棉花的总根长、总根表面积、总根体积、平均根系直径在低磷胁迫下显著降低,其中磷高效基因型棉花在各施磷水平下的总根长、总根表面积、总根体积分别为低效基因型的1.54-1.97、1.52-1.92、1.47-1.84倍。低磷胁迫下,磷高效基因型棉花比根长、比根表面积和比根体积均显著大于磷低效基因型棉花品种,分别为低效基因型的1.10-1.25、1.07-1.22、1.01-1.16倍,而平均直径显著低于磷低效基因型,为磷低效基因型的34.2%-70.2%;主成分分析表明,总根长、总根表面积、总根体积、根干质量、中根长、粗根长受基因型差异的影响较为明显,是区分两类磷效率基因型棉花根系形态差异的主要指标。一般线性模型方差分解结果表明,总根长、总根表面积、总根体积、中根长、粗根长等根系参数是植株磷素吸收的重要影响因子。【结论】磷高效基因型棉花可较大幅度增加细根比例,降低根系总体细度,促使比根长增加,提高根系的构建效率,以适应低磷胁迫。     

土壤母质与氮素对橡胶苗根系生长影响研究

用4种胶园土壤进行温室盆栽试验,研究4种土壤条件下不同施氮水平对橡胶苗根系生长的影响。结果表明：在不同母质土壤不同氮水平下,橡胶苗根系适应性存在着显著差异。在一定施氮量（≤30g／盆）条件下,侧根长度、表面积、直径、体积与干重随施氮量增加显著增加;高氮（60g／盆）条件下,侧根长度减少,根系变短变细,根重降低。这说明,在低氮条件下能刺激根系的生长发育,高氮条件抑制根系的大量发生。     

磷营养水平对新几内亚凤仙根系生长发育及养分吸收影响的研究

为了探讨磷营养对新几内亚凤仙根系生长发育及对氮、磷、钾吸收的影响,以新几内亚凤仙"红色河谷"品种为试材,采用磷素单因子六水平完全随机试验,测定了各水平磷处理下根长、根表面积、根系体积、根平均直径的变化以及对氮、磷、钾的吸收。结果表明,供磷浓度为120 mg/L时,根长、根表面积、根系体积及根平均直径均达到最大值;供磷浓度>120 mg/L时,根系生长受到抑制,磷水平与根表面积、根系体积、根平均直径呈极显著正相关;与此相应,地下及地上部分的干物质重、全磷百分含量及磷吸收量均在供磷浓度为120 mg/L时达到最大值。研究认为,供磷浓度为120 mg/L有利于该品种根系生长发育和氮、磷、钾养分吸收。     

淹水胁迫对玉米苗期根系形态与养分吸收累积的影响

采用盆栽试验的方法,研究了不同淹水时间对玉米苗期(四叶期)根系长度、根表面积、根体积、分枝数、交叉数等根系形态,根系生物量,氮磷钾含量和累积量的影响,对比分析正常生长和淹水条件下玉米根系形态与养分吸收的耦合关系。结果表明,正常生长的玉米,其根系的主根长、总根长、根表面积、根体积以及分枝数、交叉数等形态指标均随培养时间延长而逐渐增加;而淹水胁迫使这些根系形态指标均呈先增加后减少的变化规律,并于淹水处理72 h后分别低于正常生长53.8%、51.0%、34.2%、13.3%、49.5%和37.5%。玉米幼苗正常生长时,根系中氮含量、磷含量、钾含量随培养时间增加均呈递增趋势;而淹水处理使根系中氮含量先增加后减少并高于正常生长;磷含量先增加,处理48 h后趋于稳定;钾含量先增加后减少,并于淹水48 h后低于正常生长。正常生长和淹水处理根系中氮素、磷素、钾素累积量均持续增加,而淹水处理72 h后三者累积量分别显著低于正常生长7.0%、20.2%和39.1%(P0.05)。正常生长的玉米,根体积对氮、磷含量影响最大、主根长对钾含量影响最大,总根表面积对氮、磷、钾素累积量影响最大;淹水胁迫后,以总根表面积对氮、磷含量影响最大,交叉数对根系钾含量以及氮累积量影响最大,以总根体积对氮素、磷素累积量影响最大。综上,淹水胁迫抑制了玉米幼苗根系的生长发育,降低了根系对氮、磷和钾的吸收与累积,导致玉米生长受阻。     

水分胁迫下氮磷营养对小麦根系发育的影响

通过对3个水分水平下施肥对春小麦根系生理特性影响的研究，结果表明：随着水分胁迫程度的加剧，无论施肥与否，小麦根系均表现出体积减小，干物质积累减少，根系长度缩短，根系活跃吸收面积减小，根系活力下降的趋势，尤其在严重水分胁迫下，这种表现就更加突出。施磷可以提高和增大根体积、根干重、根长度、根系活跃吸收面积和根系活力；而在严重水分胁迫条件下施氮可导致根干重和根体积的明显下降，在轻度水分胁迫下施氮对小麦根系的生长发育有明显的促进作用。在水分胁迫条件下，施用肥料，特别是磷肥，可以明显增强作物对干旱缺水环境的适应能力，提高作物的抗旱性。     

异质Cd胁迫对蚕豆和富集植物续断菊根系生长的影响

为了研究蚕豆和续断菊根系对异质Cd胁迫的生态学响应,探讨间作体系影响Cd累积的根系可塑性机理,以蚕豆和Cd富集植物续断菊为试验材料,设置异质Cd胁迫根箱模拟试验,将根箱平均分为左、右两室,分别填充Cd处理（50 mg·kg^-1）土壤和无Cd土壤,分别测定蚕豆和续断菊的根长、根表面积、根体积等形态指标,比较异质Cd胁迫对蚕豆和续断菊根系生长影响的差异。结果表明,异质Cd胁迫下,蚕豆的根长、根表面积、根体积表现为无Cd右室大于Cd胁迫左室,续断菊表现为Cd胁迫左室大于无Cd右室。蚕豆根系直径为0~0.5 mm、土壤深度为15~20 cm时,无Cd右室根长、根表面积和根体积是Cd胁迫左室的4.63、3.14倍和2.39倍;根系直径为0.5~1 mm和大于1 mm、土壤深度为30~35 cm时,无Cd右室根长分别是Cd胁迫左室的1.69倍和5.04倍,根表面积分别是Cd胁迫左室的1.78倍和5.05倍,根体积分别是Cd胁迫左室的1.85倍和33.00倍。续断菊根系直径为0~0.5 mm、土壤深度为0~5 cm时,Cd胁迫左室根长、根表面积和根体积是无Cd右室的1.66、1.36倍和1.57倍;根系直径为0.5~1 mm、土壤深度为35~40 cm时,Cd胁迫左室根长、根表面积和根体积是无Cd右室的2.86、2.16倍和2.81倍;根系直径大于1 mm、土壤深度为15~20 cm时,Cd胁迫左室根长、根表面积和根体积是无Cd右室的26.94、52.26倍和139.33倍。综上结果表明Cd胁迫抑制了蚕豆根系的生长,促进了续断菊根系的生长,这可能是蚕豆和续断菊间作模式修复Cd污染土壤的机理之一。     

水分胁迫下为磷营养对小麦根系发育的影响

通过对3个水分水平下施肥对春小麦根系生理特性影响的研究，结果表明：随着水分胁迫程度的加剧，无论施肥与否，小麦根系均表现出体积减小，干物质积累减少，极系长度缩短，根系活跃吸收面积减小，根系活力下降的趋势，尤其在严重水分胁迫下，这种表现就更加突出。施磷可以提高和增大根体积、根干重、根长度、根系活跃吸收面积和根系活力；而在严重水分胁迫条件下施氮可导致根干重和根体积的明显下降，在轻度水分胁迫下施氮对小麦根系的生长发育有明显的促进作用。在水分胁迫条件下，施用肥料，特别是磷肥，可以明显增强作物对干旱水环境的适应能力，提高作物的抗旱性。     

不同施氮水平对甘薯生长前期根系生物学特性的影响

在盆栽试验条件下,以甘薯LS9、YS25为试验材料,分析比较了不同施氮量对收获期薯块产量、氮素利用以及移栽后30~70 d根系活力、根长、根直径、根表面积、根体积等形态学指标的影响。结果表明,N0.1处理的薯块产量显著高于其他施氮水平,氮素利用效率、氮肥偏生产力随施氮量的增加而显著降低;N0.1水平下的根系活力最高,随施氮量的增加而逐渐降低,且YS25的根系活力受施氮水平的影响程度较LS9大;随甘薯生育期的延长,LS9、YS25的根干质量、总根长、根尖数、根系表面积、根体积均逐渐增加,而根系平均直径则先增大后减小;甘薯根系表面积、根体积在N0.1水平时达到最大值,根系平均直径在N0.2水平时最大,根长总体上在N0.1处理时最长,LS9、YS25的根尖数在N0.1、N0.2水平间无显著差异,但显著高于N0、N0.4处理。2个甘薯品种生长前期的根系生物学特性对不同氮水平响应程度的不同可能主要是由基因型差异造成的。     

螺杆泵式水田化肥深施机的排送肥机构研究

在水田化肥深施方案（即将化肥与适量水混合后，用强制性排送肥机构将其排入土中）的基础上，对排送肥机构的结构进行了研究。研制了一种对各排肥管轮换供肥的分配器，并对相关参数进行了优化，实验表明，这种排送肥机构能满足农业生产的要求。     

苎麻肥料效应的研究

适量施用尿素能增加苎麻产量,“黄壳早”以全年亩施55kg,“芦竹青”以全年亩施75kg的产量最高,分别比对照增产35.5%和36.4%,合理氮、钾肥配比是提高苎麻产量和品质的重要技术措施,施钾能提高苎麻产量,以亩施尿素30kg和KCl20kg的经济效益高,平均比对照提高产量16.5%,此外,根外喷施0.5%和0.8和KCl,有防止花叶病的作用,以0.8%防效最高,喷施硼、锰、锌微肥对苎麻产量和品质有良好作用,在酸性土壤上,喷0.1%硼肥平均增产11.6%;在石灰性土壤上喷0.2%硼砂,平均增产4.6%;喷锰,锌微肥各试验点比对照平增产7.2%。     

我国主要麦区农户施肥评价及减肥潜力分析

【目的】明确我国主要麦区农户小麦施肥存在的问题及减肥潜力,为科学施肥、合理减肥提供依据。【方法】连续3年对我国主要麦区的小麦种植户进行施肥调研和取样,基于农户产量、养分需求量和土壤养分供应水平对其施肥状况和减肥潜力进行评价和分析。【结果】我国主要麦区农户小麦产量和生物量平均为6.0和13.2 t·hm ^-2,二者极显著线性相关。小麦产量与施肥量和土壤养分无显著相关。我国小麦氮（N）、磷（P₂O₅）和钾（K₂O）肥用量平均分别为191.1、112.8和53.4 kg·hm ^-2,春麦区农户氮、磷和钾肥用量平均分别为171.7、108.9和10.6 kg·hm ^-2,旱作区分别为154.3、111.8和32.6 kg·hm ^-2,麦玉区分别为236.4、128.1和74.0 kg·hm ^-2,稻麦区分别为177.5、77.0和71.8 kg·hm ^-2。就施氮量而言,春麦区过量施氮的农户较少,为34%,其次是麦玉区、稻麦区和旱作区,分别为42%、55%和63%;产量较低的农户是氮肥减施的重点,减氮潜力最高达43.6%,平均需减氮2.3—135.5 kg·hm ^-2。过量施磷问题比较突出,各麦区施磷过量的农户分别占63%、87%、68%和57%,即使小麦高产时,仍有超过50%的农户施磷过量;各麦区不同产量等级的农户均需减施磷肥,减磷量平均为3.8—91.1 kg·hm ^-2,旱作区减磷潜力最大,达55.6%。施钾状况因麦区而异,在春麦区,主要问题是施钾不足,占84%,平均需增施钾肥22.8 kg·hm ^-2;旱作、麦玉和稻麦区,减钾潜力分别达43.2%、25.7%和56.0%;产量较低的农户是减钾的重点,平均需减钾31.7—45.9 kg·hm ^-2。【结论】我国农户施肥状况和减肥潜力因农户产量和麦区不同存在差异,中低产农户过量施肥问题较为严重,应注意根据产量适量减少施用氮、钾肥,所有农户均需警惕磷肥过量投入问题,其中旱作区氮、磷肥减施潜力最高,稻麦区减钾潜力最高。     

不同基肥对大棚土壤养分、豇豆产量及品质的影响

以豇豆(Vigna unguiculata)为材料,采用椰糠有机肥、生物酵素·活性菌肥和化肥作基肥,研究不同种类肥料和不同施用量对土壤养分、豇豆品质及产量的影响。结果表明:(1)施用椰糠有机肥对土壤质量的改善效果更明显,尤其施用量在14 286 kg·hm~(-2)(B2)时,土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾含量以及p H值较种植前(CK0)及施用化肥的处理(CK)均有不同程度上升,且均达显著性差异;(2)椰糠有机肥总体表现出优于化肥及生物酵素·活性菌肥的良好效果,其中施用量为9 524 kg·hm~(-2)(B1)时,产量最高,B2次之,但B1,B2之间差异不显著;(3)B2处理豇豆表现出最好的综合营养品质。     

农用肥料施用误区分析

肥料的施用是作物丰产的重要因素之一,不注意肥料的施用可导致作物产量和品质的下降。通过总结化学肥料、有机肥料及菌肥施用过程中的常见误区,旨在为今后的肥料施用提供科学依据。     

复混肥料中化肥含量对3种肥料微生物存活率的影响

将圆褐固氮菌Azotobacter chroococcumAccc 8011,巨大芽孢杆菌Bacillus megatheriumAccc10011和胶质芽孢杆菌Bacillus mucilaginosusAccc 10013的草炭吸附制剂直接或间接(将菌剂装入聚丙烯薄膜袋密封)置于有机肥与化肥制成的复混肥料中,于25℃恒温放置30 d,采用标准平板菌落计数法测定活细菌数量,研究添加化肥对细菌存活率的影响。实验结果表明,当化肥总养分(N P2O5 K2O)达到0.066 g.g-1,加入的细菌活菌数显著下降。经方差分析,各处理间差异极显著。将这几种细菌的草炭吸附制剂封装入聚丙烯薄膜袋再埋入化肥与有机肥制成的复混肥料中,当化肥总养分达0.122 g.g-1时,细菌的存活率也有显著的下降。所以这3种肥料细菌不能与化肥质量分数较高的有机-无机复混肥料混合,而应单独包装,分开放置。表2参16     

肥料种类对马铃薯增产效果的影响

大田试验结果表明,肥料种类对马铃薯的增产效果不同,增施有机肥和微肥比单施复合肥增产39．6％,商品率提高21个百分点;有机肥中加入微生物肥料,比施复合肥（加强钾肥）产量显著提高,但是增产幅度与土质有关,黑粘土增产10．9％,河潮土增产则达32．0％;商品率提高6个百分点。     

甘薯高产施肥技术的研究

采用三因素二次正交旋转组合回归设计试验，对甘薯氮、磷、钾施肥量进行了研究。通过１９９４，１９９５两年的田间试验，建立了甘薯施肥的产量反应数学模型。结果表明：对产量的影响顺序是钾＞氮＞磷，最佳组合是Ｎ７．５４～９．２４ｋｇ／亩，Ｐ２Ｏ５７．７５～８．５７ｋｇ／亩，Ｋ２Ｏ２４．５４～２９．０６ｋｇ／亩，亩产可达３０００ｋｇ左右。     

华南地区主要蔬菜磷钾肥料利用率研究现状

总结了近年来在华南地区主要蔬菜生产区进行的田间试验结果,分析了施磷钾肥对叶菜、瓜类、豆类蔬菜产量和养分吸收的影响,以及目前条件下华南地区蔬菜磷钾肥的偏生产力、农学效率、肥料表观利用率、生理利用率、肥料贡献率和地力贡献率。结果表明,叶菜、瓜类和豆类蔬菜施用磷钾肥均能促进蔬菜产量的增加和磷钾养分的吸收。叶菜、瓜类、豆类蔬菜磷肥偏生产力分别为781.9 kg/kg、257.6 kg/kg、211.9 kg/kg,农学效率为30.5 kg/kg、64.1 kg/kg、23.1 kg/kg,表观利用率为17.2%、9.7%、6.1%,生理利用率为222.3 kg/kg、370.6 kg/kg、292.7kg/kg,肥料贡献率为16.4 %、19.4%、12.9%,地力贡献率为83.6 %、80.4%、87.1%。叶菜、瓜类、豆类蔬菜钾肥偏生产力分别为298.8 kg/kg、164.3 kg/kg、165.8 kg/kg,农学效率为29.5 kg/kg、39.5 kg/kg、25.8 kg/kg,表观利用率为24.8%、24.3%、13.0%,生理利用率为152.3 kg/kg、218.6 kg/kg、229.1kg/kg,肥料贡献率为13.8 %、21.6%、17.4%,地力贡献率为86.2 %、78.3%、82.6%。分析肥料利用率分布频率可以看出,磷肥表观利用率＜20%的试验样本和钾肥表观利用率＜30%的试验样本均占总样本的80%以上,表明目前试验条件下各类蔬菜的磷钾肥利用率较低,生产上需同时解决蔬菜产量及肥料利用效率提高的问题。     

有机肥料和无机肥料联合应用对黄瓜生产的影响

有机肥和无机肥联合施用,不仅能保持黄瓜产量,提高品质和风味,而且还能保护生态环境。复合肥料可以减少因施肥过量造成的农业面源污染,提高农田土壤质量。复合肥料结合有机肥和无机肥的优点,根据黄瓜需肥特点和养分的合理配置,既能满足黄瓜生长的要求,又克服了有机肥效率低的缺点。因此,有机无机复合肥的联合应用将是黄瓜肥料发展的重要方向。