提高肥料利用率技术研究进展

 如何提高肥料利用率、减少由于肥料损失带来的环境污染是长期以来全球共同关注的课题。针对我国肥料利用率低、氮肥损失严重的现状,本文综述了除传统提高肥料利用率技术以外的几项其它技术的最新研究进展,主要包括应用实时、实地氮肥管理技术快速、无损检测作物氮素营养状况,进行作物推荐施肥;研发新型缓/控释肥料,调控肥料养分的供应;运用农田养分精准管理技术,因地制宜、精细准确地施用肥料;通过脲酶抑制剂或硝化抑制剂,有效地抑制NH3挥发和NO3--N淋溶损失等。并对今后提高肥料利用率技术进行了展望。     

土层水分非均匀供应下施锌对玉米植株中Ca、Fe、Mn、Cu吸收积累的影响

进行分层盆栽试验,模拟田间土壤剖面上下层水分不均匀分布条件,研究表层土壤施锌对玉米植株吸收Ca、Fe、Mn和Cu养分的影响。结果表明:上层土壤干旱抑制了苗期玉米植株生长,降低了地上部Ca、Fe、Mn分配比例。上层土壤干旱情况下,增加下层土壤水分供应,并没有提高植株生长和养分元素的吸收量。施锌明显促进了玉米地上部生长,在土壤水分充足时,施锌对植株生长效果更明显。不论土壤水分状况如何,施锌显著降低了植株中Ca、Fe、Mn、Cu浓度,对植株吸收积累Fe有拮抗作用;上层土壤干旱条件下,施锌还降低了地上部和整株中Mn以及根部Cu的积累量。施锌对植株体内Ca、Fe、Mn、Cu向上运输没有显著性影响。研究表明土壤表层干旱条件下,即使增加土壤水分,尚不能提高玉米植株生长和对Ca、Fe、Mn、Cu等养分的吸收利用。施用锌肥可以提高作物对土壤水分利用,但要注意对作物吸收Fe与Mn的拮抗作用,适当配合铁锰等养分供应。     

植物对锌吸收运输及积累的生理与分子机制

锌是植物必需的营养元素,也是重金属污染元素之一。现代分子生物学的发展,极大地推动了植物体内与锌吸收运输有关转运蛋白的研究。目前发现,锌铁控制运转相关蛋白(ZIP)、自然抵抗相关巨噬细胞蛋白NRAMP、重金属ATPase酶、阳离子扩散协助蛋白CDF、Mg2+/H+的反向交换转运蛋白MHX等运输蛋白参与细胞内Zn2+离子的跨膜运输,调节植物细胞内Zn2+平衡与分配。利用数量遗传学手段在在水稻上已找到与缺锌植株死亡率和叶片青铜病发生率有关QTL位点。而在Thlaspi caerulescens 和Arabidopsis halleri植物上鉴定出控制锌含量的QTLs,为寻找控制植物高效积累Zn的遗传基础规律打下了基础。     

钾肥用量对面包强筋小麦产量和品质的影响

采用田间试验研究不同钾肥用量对龙 94 - 40 83面包强筋小麦产量与品质的影响 ,结果表明施钾明显增加小麦产量 ,K2 O用量 5 2 .5～ 82 .5 kg/ hm2 比较适宜。施钾能明显改善小麦品质 ,小麦粗蛋白和湿面筋含量、沉降值、稳定时间、最大阻力、延伸性、拉伸面积、面包体积和面包评分均有不同程度的提高 ,尤其是对稳定时间的延长效果更为明显。     

追肥运筹对优质小麦产量和品质的影响

在青州市东夏镇薛庙村进行了追肥运筹对面包强筋小麦济南17产量和品质的影响研究。结果表明,在试验各处理的基肥种类和用量均相同的情况下,追施不同种类肥料对优质小麦产量和品质的影响各不相同。追施N90kg/hm2与不追氮比较,小麦产量增加579.0kg/hm2,增产11.1%;蛋白质和湿面筋含量分别增加1.3和2.3个百分点,稳定时间提高10.0min。在追施N90kg/hm2或N90kg/hm2、K2O60kg/hm2的基础上,追施P2O530kg/hm2与不追磷比较,小麦产量增加334.5～409.5kg/hm2,增产5.9%～7.1%,但对小麦品质影响不明显。在追施N90kg/hm2和P2O530kg/hm2的基础上,追施K2O60kg/hm2与不追钾比较,小麦产量基本无差异,但追施钾尤其是硫酸钾更能提高面团稳定时间,可提高面团稳定时间1.5～2.5min。     

土壤养分变异与合理取样数量

利用地统计学方法、地理信息系统技术 ,结合土壤养分状况系统研究法对一定条件下的土壤合理取样数量作了细致的研究。结果表明 ,大部分土壤养分都具有较为良好的半方差结构 ,空间自相关距都比较大。在平衡取样成本和精确度的前提下必须考虑土壤养分的空间变异程度。利用地理信息系统等手段可以充分表现土壤养分变异的分布情况 ,从而为设置取样点提供依据。在本研究条件下 ,利用分层取样的最适分配法获得 34.5hm2耕地上的最佳取样数量 ,针对土壤速效钾的取样以 95%的置信水平 10%的相对误差为宜 ,取样数量为 24个 ;针对土壤速效磷的取样以 95%的置信水平 20%的相对误差为宜 ,取样数量 10个。     

钾对春小麦产量及品质的影响

试验结果表明 ,在黑龙江省春小麦主产区白浆土和黑土上 ,钾对春小麦产量和品质都有明显的正效应 ,施钾明显提高春小麦分蘖率、单位面积有效穗数和千粒重 ,从而增加了产量。从经济效益、品质和产量综合指标分析 ,三个试点钾的适宜用量为硫酸钾 10 5 kg/ hm2 ,春小麦增产 3.1%～ 14 .9% ,使春小麦粗蛋白含量、湿面筋含量、沉降值和稳定时间各项指标都有明显增加 ,尤其是对稳定时间和湿面筋含量的效果更为明显     

温度对土壤钾素容量和强度(Q/I)关系的影响

本文研究了温度对土壤钾素容量和强度(Q/I)关系的影响。在5,25和40℃三种温度下测定了新疆灰漠土、吉林暗棕壤和山东棕壤三种土壤样本的Q/I关系曲线。结果表明,随着温度的升高,土壤供钾能力增加,缓冲性能下降,供钾强度指标AR°值和供钾容量指标△K°值增加,表示土壤对钾的缓冲性能的PBC值减小。温度对AR°值的影响最为明显,当温度从5℃增加到40℃时,新疆灰漠土、吉林暗棕壤和山东棕壤的AR°值分别从0.0167,0.00074和0.0010增加到0.0348,0.0015和0.0014√mol·L^-1。     

分层供水和表层施锌对玉米植株生长和锌吸收的影响

进行分层水分隔离盆栽试验,模拟田间不同层次土壤中水分含量分布不均条件,研究表层土壤施锌情况下,玉米植株生长和锌吸收以及根系在表层和底层土壤中的分配。结果表明,施锌明显促进了玉米地上部生长。在土壤表层水分充足时,施锌对植株增长效果较明显,有利于玉米利用土壤水分。缺锌条件下,改善土壤水分并未显著提高玉米生物量。表层土壤干旱时,上下层土壤中根系干物重之比减小,底层土壤中根系分布相对增加,当表层土壤水分增加时,根系在表层土壤中干物重显著增加,分布相对增多。施锌并没有影响根系在不同层次土壤中的分配。表层土壤水分对苗期玉米植株锌吸收总量有显著影响,干旱条件下,玉米植株锌吸收总量下降;底层土壤水分供应状况对玉米锌浓度影响不大,但植株中锌向地上部运转增加。尽管施锌没有提高生长早期玉米根系生长和对底层土壤水分的利用,但本研究表明缺锌旱地土壤上如通过灌溉等措施增加了耕层土壤水分,应该注意施用锌肥,否则严重影响玉米生物量和玉米对土壤水分的利用效率。     

耐盐物种选择利用技术研究

通过近几年来对黄淮海平原中低产区区域快速高效治理的研究,引进和筛选出适应重度盐碱地和中度盐碱地的耐盐作物;耐盐牧草;耐盐林木,为盐碱化土地的开发利用提供耐盐物种的选择借鉴。