控释尿素对水稻生理特性、氮肥利用率及土壤硝态氮含量的影响

为了探明控释尿素(CRU)提高氮肥利用率并减少土壤中硝态氮累积的作用机理,通过田间试验,研究了控释尿素对水稻氮代谢关键酶活性、氮肥利用率及土壤硝态氮含量的影响。结果表明,控释尿素能显著提高齐穗期和乳熟期叶片中的硝酸还原酶活性,特别是乳熟期最为明显;能显著增强水稻叶片谷氨酰胺合成酶和谷氨酰胺转化酶活性,且增强作用可持续到蜡熟期,其增强效果在齐穗期最为明显;还能显著提高乳熟期和蜡熟期叶片的蛋白水解酶活性。其中,以处理4(CRU60%+PU40%)最为明显。控释尿素还能显著增强籽粒中的谷氨酰胺合成酶和谷氨酰胺转化酶活性活性,并能显著提高水稻的产量及氮肥利用率,也是以处理4增强效果最为明显。控释尿素还明显增加了蛋白质的含量,在一定程度上改善了稻米品质。同时,控释尿素还可明显降低水稻土壤中硝态氮的含量,减少硝态氮向土壤深层渗漏数量,以减轻对地下水污染风险。     

控释尿素与普通尿素配施对水稻氮代谢关键酶活性及产质量的影响

为了探明控释尿素对提高水稻氮肥利用率和产量、改善水稻品质的作用机制,通过田间试验,研究了控释尿素与普通尿素配施[处理1为对照(不施氮肥,CK),处理2为100%普通尿素,处理3为40%控释尿素+60%普通尿素,处理4为60%控释尿素+40%普通尿素,处理5为100%控释尿素]对水稻氮代谢关键酶活性、氮肥利用率以及产质量的影响。结果表明,与100%普通尿素相比,施用控释尿素能显著提高水稻齐穗期和乳熟期叶片中的硝酸还原酶活性,特别是乳熟期最为明显;总体能显著增强水稻齐穗期和乳熟期叶片谷氨酰胺合成酶活性、齐穗期至蜡熟期谷氨酰胺转化酶活性,其增强效果在齐穗期最为明显;能显著提高乳熟期和蜡熟期叶片的蛋白水解酶活性;总体能显著增强水稻齐穗期至蜡熟期籽粒中的谷氨酰胺合成酶和谷氨酰胺转化酶活性;能显著提高水稻产量及氮肥利用率,提高幅度分别为16.0%~21.4%和30.7%~48.5%;并能显著增加籽粒蛋白质含量。上述指标均以处理4增强效果最为明显。     

羧甲基壳聚糖对水稻氮代谢关键酶活性及籽粒蛋白质含量的影响

为探明羧甲基壳聚糖对水稻氮代谢的调控效果，以湘晚灿6号和湘晚籼9号为材料，用0．2％的羧甲基壳聚糖水溶液喷施水稻始穗期叶片，结果表明，羧甲基壳聚糖对水稻氮代谢具有一定的调控作用；能够明显提高无穗期叶片内硝酸还原酶，谷氨酰胺转化酶，谷氨酰胺合成酶，蛋白水解酶的活性，其中，对谷氨酰胺转化酶和蛋白水解酶活性的增强作用可持续到乳熟后期，并能增加叶片可溶性蛋白质含量和籽粒内全氮，蛋白氮的含量。     

不同配方植物生长调节剂对水稻氮代谢的影响

采用盆栽试验研究了植物生长调节剂不同配方对水稻氮代谢，籽粒、糙米的全氮、蛋自氮含量和籽粒蛋白质产量的影响．结果表明：喷施合理配方的植物生长调节剂，可使水稻在生殖生长前期叶片和茎鞘保持较强的氮素同化能力，在生殖生长后期叶片和茎鞘中氮的降解和转运再利用能力增强；可增强水稻功能叶的硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶和蛋白水解酶活性及籽粒的谷氨酰胺合成酶活性；提高籽粒和糙米中全氮及蛋白氮含量．籽粒蛋白质产量以新型植物生长调节剂配方7＋吐温80（PGRF7）为最高，其次为新型植物生长调节剂配方6＋吐温80（PGRF6），再次为新型植物生长调节剂配方3＋吐温80（PGRF3），分别比对照增产17．9％，15．9％，13．7％．研究结果表明，PGRF7与PGRF6配方处理效果最好，PGRF3配方处理次之。     

不同栽培法对饲用稻氮代谢关键酶活性的影响

为了寻找能提高饲用稻糙米蛋自质含量的优化栽培法，采用田问小区试验和室内生化分析栩结合的方法研究了6种不同栽培法对饲用稻湘早籼24号氮代谢几种关键酶活性及其糙米蛋白质含量的影响．结果表明：推荐栽培法能明显增强水稻功能叶中硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶、谷氨酰胺转化酶、蛋白水解酶及籽粒中谷氨酰胺合成酶、谷氨酰胺转化酶等几种氮代谢关键酶的活性，从而显著提高糙米蛋白质含量．水稻糙米的蛋臼氮含量以推荐栽培法处理最高，比常规栽培法处理提高了9．8％，其次为氮高量栽培法，比常规栽培法提高了7．5％。     

控释氮肥对寒地水稻植株和土壤氮素含量及产量的影响

为了探讨控释氮肥施用的最佳用量,试验设5个处理,研究水稻控释氮肥对寒地水稻植株和土壤氮素含量及产量的影响.结果表明：整个生育期控释氮肥处理提高了土壤铵态氮和硝态氮含量,且铵态氮先升高后下降,抽穗期含量最高,硝态氮先下降后升高,抽穗-乳熟期含量最低.不同氮肥处理植株全氮逐渐升高,成熟期达到最大值,T3处理最高.控释氮肥处理产量高于常规施肥处理,T4处理产量最高,达到7944.44 kg/hm2,与T2处理相比提高7.3％,与T1处理相比提高19.0％,差异都达到显著水平.因此,控释氮肥合理施用提高了土壤铵态氮和硝态氮及植株全氮的含量,促进了水稻植株干物质的积累,从而提高作物产量.     

不同硝态氮肥用量对春小麦叶片氮代谢的影响

采用盆栽试验,研究不同用量硝态氮肥对春小麦拔节期、灌浆期氮代谢的影响。结果表明:随着硝态氮肥施入量的增加,在拔节期,春小麦叶片硝酸还原酶活性、谷氨酰胺合成酶活力、谷氨酸脱氢酶活力均呈现先升高后降低的趋势,而可溶性蛋白含量、脯氨酸含量呈升高的趋势;在灌浆期,春小麦叶片硝酸还原酶活性、谷氨酰胺合成酶活力、谷氨酸脱氢酶活力、可溶性蛋白含量均呈现先升高后降低的趋势,而脯氨酸含量呈升高的趋势。说明适当提高氮肥施用量能够加速小麦叶片氮代谢过程;而当氮素水平过高时,对氮代谢有一定的抑制作用。     

生物菌肥对栽培稻氮代谢生理特性及产量的影响

以栽培稻丹粳17为试验材料,研究生物菌肥对氮代谢生理特性及产量的影响。结果表明,在同一氮肥处理下,齐穗期和灌浆期施用生物菌肥提高了栽培稻功能叶可溶性蛋白含量和氨基酸含量,使硝酸还原酶(NR)活性、谷氨酰胺合成酶(GS)活性得到提高,促进了氮的转运和同化能力,增加了栽培稻的产量。相关分析表明,生育中后期氮代谢酶活性与产量间存在显著或极显著的相关性,齐穗期相关系数最大,可将齐穗期剑叶中NR、GS活性作为综合评价水稻产量及氮代谢的指标。     

氮肥运筹和秸秆还田对直播稻氮素利用和产量的影响

为揭示精量穴直播栽培过程中不同氮肥运筹和秸秆还田对水稻产量与氮肥利用的作用机制,研究在氮肥施用总量相等的情况,考察氮肥以基肥、分蘖肥、穗肥不同施用比例以及油菜秸秆还田作基肥对水稻生长的茎蘖动态、光能利用、氮肥吸收以及产量构成的影响。结果表明,提高后期氮肥的施用比例(氮肥后移),能显著降低无效分蘖的数量、提高功能叶叶绿素含量、LAI和光合速率,灌浆期叶片氮含量和植株氮积累量明显提高;采用油菜秸秆还田显著提高了水稻光合速率(灌浆期)和千粒重。增大穗肥在氮肥施用总量中的比例或以油菜秸秆还田部分代替氮肥施用可显著提高直播水稻群体光合效率和提高氮肥的利用率,最终取得高产。     

氮素粒肥缓解水稻灌浆期高温胁迫的生理机制研究

[目的]通过探究氮素粒肥缓解水稻灌浆期高温胁迫响应生理机制,为栽培措施缓解水稻高温危害提供理论基础。[方法]以‘武运粳24号’和‘宁粳3号’为材料,进行盆栽试验,于开花期进行低氮(每盆0 g纯氮)、中氮(每盆0.8 g纯氮)、高氮(每盆1.6 g纯氮)3种施氮水平处理,6 d后移入温室进行高温处理。测定了水稻叶温及穗温,净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r),SOD、POD、NR、GS活性,MDA、可溶性蛋白及氨基酸含量等。[结果]施用氮素粒肥显著降低了水稻的叶温和穗温,减少了高温下MDA的积累,促进水稻叶片的光合作用,提高抗氧化酶活性,增强了水稻植株氮代谢,增加硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶活性及氨基酸的含量。灌浆期高温降低了水稻结实率和千粒质量,氮素粒肥的施用显著缓解了高温对千粒质量和稻谷产量的影响。2个品种产量在各处理间存在显著差异,产量以低氮高温处理最低,高氮常温处理最高。‘宁粳3号’对高温胁迫更为敏感,减产幅度更大。高温胁迫初期水稻叶片内氨基酸含量显著提高,但随着胁迫时间的延长,叶片内氨基酸含量呈下降态势。氮素粒肥的施用既显著提高高温胁迫下水稻灌浆早期叶片中氨基酸的含量,同时也能持续维系水稻叶片有较高的氨基酸含量,从而提高了水稻抗逆性。[结论]氮素粒肥的施用能显著提高植物体内氮代谢水平与抗氧化酶活性,并增加叶片氨基酸含量,减少高温逆境条件下水稻产量损失。     

铵氮和硝氮胁迫下金鱼藻对氮素的利用

对剑湖优势沉水植物金鱼藻进行不同浓度的铵氮和硝氮耐受试验,同时对植物体内的总氮、硝氮、铵氮和可溶性蛋白含量进行测定和比较。结果显示,环境中的铵氮和硝氮直接影响金鱼藻对氮素的吸收利用,和对照相比,金鱼藻的总氮含量都有明显的升高,但是浓度对总氮含量影响不明显。金鱼藻对环境铵氮较敏感,环境中高浓度的铵氮会抑制氮素的转化。金鱼藻对硝氮的耐受能力较强,环境中低浓度的硝氮会促进金鱼藻对硝氮的吸收和转化,环境硝氮浓度达到60 mg/L时,金鱼藻对硝氮的吸收达到饱和,可溶性蛋白含量达到一定水平后不再随环境硝氮浓度增加而增加。     

不同供氮水平下小麦品种的氮效率差异及其氮代谢特征

【目的】明确不同氮肥生理利用率小麦品种的氮代谢差异,为小麦高产及合理施肥提供理论依据,实现小麦节氮增产。【方法】采用大田试验方法,从16个小麦品种中筛选出氮素利用效率差异显著的低氮高效型小麦品种漯麦18、豫麦49-198和低氮低效型品种西农509、豫农202。然后进一步分析两类品种在N0(CK),N120(120 kg·hm-2)和N225(225 kg·hm-2)3个供氮水平下各小麦品种的产量、叶片GS活性、可溶性蛋白、游离氨基酸、NO3-及全氮含量等氮代谢指标的差异。【结果】不同供氮水平下,氮肥生理利用率、产量、地上部及籽粒氮素积累量和叶片的GS活性、硝态氮含量、游离氨基酸含量、可溶性蛋白含量、全氮含量等均表现为低氮高效品种漯麦18、豫麦49-198显著高于低氮低效品种西农509、豫农202。增加供氮量,两类品种的产量、地上部及籽粒氮素积累量和叶片GS活性等氮代谢同化物指标均增加,而氮肥生理利用率降低。但两类品种对供氮水平响应不同,与N0相比,增加供氮量,低氮低效品种西农509、豫农202地上部及籽粒氮积累量、叶片的GS活性、硝态氮含量、游离氨基酸含量、可溶性蛋白含量、全氮含量的增幅均高于低氮高效品种漯麦18、豫麦49-198,但是,产量的增幅却显著低于低氮高效品种;氮肥生理利用率的降幅则以低氮高效品种显著高于低氮低效品种。【结论】低氮高效品种漯麦18、豫麦49-198相对于低氮低效品种西农509、豫农202具有更高的产量及氮素利用效率是因为其具有较高的GS活性,从而促进了植株对氮素的吸收与同化,使整个氮代谢过程利用效率提高,获得更高产量。低氮高效品种耐低氮能力较强,增产潜力较大;低氮低效品种对氮肥反应较为敏感,但是其氮素分配利用能力较低。     

春玉米产量、氮肥效率及土壤矿质氮对施氮的响应

为了提高氮肥增产效益,减少对环境的污染,通过田间试验研究了施氮量对春玉米产量、氮肥效率及土壤矿质氮的影响。结果表明,施氮量较低时,春玉米籽粒产量随施氮量增加显著增加,当施氮量高于180 kg·hm^-2时,产量保持不变或有减少趋势。氮肥农学利用率、氮素吸收效率、氮素偏生产力和氮收获指数均随着施氮量增加显著降低,氮肥表观利用率和氮肥生理利用率均先增加后降低。从苗期到收获期,施氮处理0~60 cm土层硝态氮含量呈现"上升-下降-上升-下降-稳定"的变化趋势,而60~120 cm土层硝态氮在春玉米生长后期有增加的趋势。随着土层加深,土壤硝态氮含量呈波浪式下降,施氮量240 kg·hm^-2和300 kg·hm^-2处理在60~100 cm土层硝态氮含量均显著高于其他处理。随着施氮量增加,0~120 cm土层硝态氮累积量显著增加,当施氮量超过240kg·hm^-2时,土层中累积的硝态氮存在着较大的淋溶风险。综合考虑产量、氮肥效率和环境效应,179~209 kg N·hm^-2是本试验条件下春玉米的合理施氮量。     

不同氮源对土壤无机氮、玉米产量和氮利用效率的影响

为了提高氮肥利用率,选择合适的包膜尿素(一次性基施)代替尿素(基肥+追肥),以玉米品种巴玉11为试验材料,研究不同氮源(氮肥品种)、不同施氮时期对土壤无机氮含量、玉米产量和氮利用效率的影响。田间试验设置空白(CK)、尿素基施(CU1)、尿素基施+追肥(CU2)、硫包膜尿素基施(SCU)、树脂包膜尿素基施(PCU)、50%树脂包膜尿素+50%普通尿素基施(HPC)共6个处理,测定不同生育时期1 m土体内铵态氮含量、硝态氮含量、玉米产量及氮利用效率。结果表明,与传统施氮方式相比(CU2),尿素一次性基施(CU1)处理前期氮素释放快,后期脱肥;两种包膜尿素均可延缓氮素释放,硫包膜尿素表现为前期氮素释放快的典型特征,树脂包膜尿素在整个生育时期表现较平稳氮释放。各处理产量表现为PCUHPCCU2CU1SCUCK,相对于不施氮依次增产46.3%、38.8%、29.5%、25.8%、16.9%;氮肥利用率表现为PCUHPCSCUCU2CU1,利用效率依次为49%、43%、39%、36%、25%。树脂包膜尿素基施处理和50%树脂包膜尿素+50%尿素基施处理,可显著提高玉米产量和氮利用效率,可代替传统施氮方式应用于生产。研究结果为黑土区一次性施氮提供理论依据和应用参考。     

水培条件下供氮水平对不同棉花品种氮吸收分配与氮效率的影响

【目的】 分析棉花生育前期氮素吸收分配与氮效率将有助于棉花生产中氮肥基施和追施的分配以及氮肥利用率的提高。【方法】 以新陆早45号和新陆早48号为材料,采用营养液培养的方法,设置6个供氮水平(0、7.5、10、15、17.5、30 mmol/L,分别以N₀、N_7.5、N₁₀、N₁₅、N_17.5、N₃₀表示),培育43 d后将其收获。测定棉花各器官干物质量、氮素积累量、氮吸收效率、氮利用效率以及磷素和钾素积累量等指标。【结果】 棉花幼苗各干物质量、单株氮含量、地上部分氮含量、氮积累量、氮吸收效率以及磷素和钾素积累量均随氮浓度的增加呈先升高后降低的趋势;根冠比和氮利用效率均随氮浓度的增加而降低。氮水平在17.5 mmol/L时显著增加了根和地上部干物质量,但降低了棉花根冠比。17.5 mmol/L的氮水平显著提高了棉花地上部分氮含量、单株氮含量、积累量和吸收效率以及磷和钾积累量,但降低了氮的利用效率。新陆早48号各测定指标显著高于新陆早45号。【结论】 营养液中有助于棉苗各生长指标增长的氮素浓度为17.5 mmol/L。适合机采的Ⅰ式果枝新陆早48号较不适合机采的Ⅱ式果枝新陆早45号长势更强。     

氮肥运筹对水稻氮素吸收和稻田渗漏液氮素浓度影响

通过大田试验,设计3个不同氮肥水平(0、150、240 kg N·hm~(-2))和两种不同施肥比例(基肥:分蘖肥:穗粒肥=40%:30%:30%、基肥:分蘖肥:穗粒肥=30%:20%:50%),研究了氮肥运筹对水稻氮素吸收和稻田渗漏液氮素浓度的影响.结果表明,稻田渗漏液中NH~+_4-N、NO_3~--N和总N浓度在施肥后第3 d达到最大、随后降低,在施氮后的第7 d,分别降为峰值的5.6%～16.9%、13.8%～22.5%、22.5%～34.5%.施氮水平处于0～240 kgN·hm~(-2)时,水稻产量、氮素积累总量(total N accumulation,TNA)和稻田渗漏液NH~+_4-N、NO_3~--N和总N浓度随着氮素水平的提高而显著增加;在较高氮肥水平(240 kg N·hm~(-2))下,与氮肥前移相比(基肥:分蘖肥:穗粒肥=40%:30%:30%),采用氮肥后移(基肥:分蘖肥:穗粒肥=30%:20%:50%)的施肥比例,水稻产量和成熟期TNA分别增加6.2%和16.4%,稻田渗漏液NO_3~--N及总N浓度分别降低8.9%和4.8%.而对NH~+_4-N浓度影响不显著,说明适宜的氮肥运筹可以增加水稻的产量和氮'素吸收,减少氮素渗漏损失.     

长期定位氮胁迫对小麦碳氮代谢、氮素利用及产量的影响

利用大田长期氮肥定位试验,以施N 180 kg/hm2处理为对照,研究了氮胁迫(不施氮肥)对不同品质类型小麦(中筋小麦品种中麦895、强筋小麦品种石优20)碳氮代谢、氮素利用及产量的影响,以期为生产上的氮肥合理运筹提供理论依据。结果表明,氮胁迫条件下,2个小麦品种旗叶蔗糖含量(花后7~35 d)、旗叶磷酸蔗糖合成酶(SPS)活性(花后7~35 d)、籽粒蔗糖含量(花后21~35 d)、籽粒SPS活性(花后14~35 d)均较对照明显降低;2个小麦品种旗叶可溶性蛋白含量、硝酸还原酶(NR)活性、谷氨酰胺合成酶(GS)活性和籽粒GS活性均较对照明显降低;2个小麦品种开花期氮积累量、成熟期氮积累量、开花前氮转移量均较对照显著降低,而开花前氮转移率和开花前氮贡献率均较对照显著提高;2个小麦品种氮素籽粒生产效率、氮素吸收效率、氮素生理效率和氮素收获指数均较对照显著提高;2个小麦品种穗数、穗粒数和产量均较对照显著降低。综上,氮胁迫下小麦灌浆中后期碳、氮同化能力明显下降,氮素积累量降低,但对氮素的吸收能力增加,营养器官氮素向籽粒的转运比例增加,进而小麦植株对氮素的整体利用率得以提升,但小麦产量降低。     

施氮量对旱地小麦氮素吸收转运和土壤硝态氮含量的影响

【目的】在黄淮冬麦区,研究施氮量对旱地小麦氮素利用规律的影响,为该区旱地小麦合理的氮肥运筹提供理论依据。【方法】于2009—2010和2010—2011两个小麦生长季,在大田条件下设置6个施氮量处理（0、90、120、150、180和210 kg•hm-2）,研究施氮量对旱地小麦氮素吸收转运和土壤硝态氮含量的影响。【结果】在150 kg•hm-2及以下的处理增加施氮量,小麦各生育时期植株氮素积累量、成熟期籽粒氮素积累量、开花前吸收氮素向籽粒的转运量和开花后氮素吸收量显著增加;在150 kg•hm-2基础上增加施氮量,小麦各生育时期植株氮素积累量、开花前吸收氮素向籽粒的转运量和开花后氮素吸收量与150 kg•hm-2处理无显著差异,成熟期籽粒氮素积累量及分配比例降低,营养器官氮素积累量及分配比例升高。施氮量为180 kg•hm-2和210 kg•hm-2,成熟期0—140 cm土层土壤硝态氮含量显著高于150 kg•hm-2处理,深层土壤硝态氮含量增加。施氮150 kg•hm-2处理小麦籽粒产量最高,氮素利用效率和氮肥生产效率较高。【结论】本试验条件下,施氮量为150 kg•hm-2,是兼顾产量和氮肥利用效率的适宜施氮量。     

大黄鱼膨化饲料对水中氨氮·硝酸盐氮和亚硝酸盐氮浓度的影响

[目的]分析大黄鱼膨化饲料在水中的稳定性,从而为该饲料进行评价提供依据。[方法]通过测定投喂大黄鱼膨化饲料后不同时间水中氨氮、硝酸盐氮与亚硝酸盐氮的产生量,并分析大黄鱼膨化饲料对水中氨氮、硝酸盐氮和亚硝酸盐氮浓度的影响。[结果]7种饲料进入水中以后,水中氨氮浓度随时间的增加而升高,0~12 h上升较慢,12~24 h急速增加,30 h达到最高。硝酸盐氮浓度随着时间的延长而升高,6~12 h上升最快,24 h有所降低,30 h趋于平缓。亚硝酸盐氮浓度也随时间的增加而升高,0~12 h内投喂0#~3#饲料后水中亚硝酸盐氮浓度的上升趋势比较明显,而投喂4#~6#饲料后水中亚硝酸盐氮浓度的上升趋势不明显,而12~24 h内则相反,24 h后亚硝酸盐氮浓度基本保持不变。[结论]大黄鱼膨化饲料对水中氨氮、硝酸盐氮和亚硝酸盐氮浓度有影响,这可能与饲料配方或加工工艺引起的饲料粘合度不同有关。     

铵态氮肥施用量对春小麦氮代谢的影响

为了揭示铵态氮肥施用条件下春小麦的氮代谢机制,为春小麦生产的合理施肥提供理论依据,采用盆栽试验,设置4个氮素水平,研究不同用量铵态氮肥的施用对春小麦不同生育时期叶片氮代谢的影响。结果表明,小麦叶片硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合成酶活性随着施氮量增加呈先上升后下降趋势,脯氨酸含量随施氮量的增加而上升,可溶性蛋白变化无明显差异;铵态氮肥施用量在225kg/hm2时,小麦叶片中硝酸还原酶活力、谷氨酰胺合成酶活力和谷氨酸合成酶活力达到最大值。结论:适当增加铵态氮肥有助于小麦叶片的氮代谢,但施用过量就会使根系酸化,破坏小麦叶片的氮代谢。