油菜根系特性与氮效率系数的关系研究

采用砂培试验,在两种施氮水平下研究3个油菜品种根系形态特征与生理特性差异及其与氮效率系数的关系。结果表明：在正常供氮条件下,3个油菜品种的根系干重、一级侧根数以及总根长差异明显,根系活力、根系总吸收面积和活跃吸收面积品种间差异不显著;在氮胁迫条件下,根系干重、一级侧根数、总根长以及根系活力差异明显,根系总吸收面积和活跃吸收面积品种间差异不显著。在正常供氮和氮胁迫条件下以上各项指标比值的变化趋势是：氮效率系数高的品种,其比值高,反之亦然,尤其是根系干重和一级侧根数的变化趋势与氮效率系数完全一致。     

不同施氮水平下油菜地上部生理特性研究

为了给氮高效品种油菜的选育及应用提供科学依据,采用土培试验,在施氮和不施氮条件下研究了3个油菜品种(742,湘油15和汇油50)的功能叶叶绿素含量、硝酸还原酶活性、茎叶硝酸盐含量和累积量及有机氮再利用能力等地上部生理特性与氮效率间的关系.结果表明:施氮对地上部生理特性有显著的影响,施氮条件下所有地上部生理特性指标均比不施氮条件下高;在施氮条件下,油菜功能叶叶绿素含量、硝酸还原酶活性、茎叶硝酸盐含量和累积量以及有机氮再利用能力与油菜氮效率密切相关,是油菜氮素高效利用的可能机理;在不施氮条件下,油菜硝酸还原酶活性、茎叶硝酸盐累积量和有机氮再利用能力与油菜氮效率密切相关,是油菜氮素高效利用的可能机理,而油菜功能叶叶绿素含量和茎叶硝酸盐含量对氮效率影响较小.     

油菜不同生长期稻田土壤无机氮形态及氮肥利用率对控释氮肥施用的响应

通过盆栽土培试验研究了尿素、控释氮肥对南方稻田冬油菜生长、产量、土壤肥效和氮肥利用效率的影响,为控释氮肥在油菜生产上的推广应用提供参考。试验选用油菜品种"湘油15",参考油菜大田种植施氮量,共设4个处理,以不施氮肥(CK)为对照,在施氮量均为200kg/hm^2的水平下,设置了3种氮肥处理:尿素(Urea)、控释氮肥1(CRNF1)和控释氮肥2(CRNF2)。对油菜生物量和产量、不同生育期下土壤无机氮、油菜氮素吸收、油菜生理特性、土壤微生物氮以及土壤酶活性等相关指标进行测定及分析。结果表明:较常规Urea处理相比,控释氮肥处理显著提高了油菜花期、收获期生物量,增产11.2%～20.1%;CRNF1处理显著提高了油菜花期、收获期土壤NO3--N含量,相比尿素处理分别提高43.2%和61.8%,CRNF2处理显著提高了油菜花期、收获期土壤NH4+-N含量,相比尿素处理分别提高18.7%和64.1%,保证了油菜生育后期土壤氮素供应;与Urea处理相比,控释氮肥显著提高了油菜薹期及生殖生长期油菜总氮吸收,最终氮肥利用率(NUE)提高23.1%～60.2%,氮肥农学利用率(NAE)提高19.1%～30.5%;CRNF1处理显著提高了油菜生长后期SPDA值和总叶绿素含量,相比尿素处理分别提高6.5%,10.1%;CRNF1处理极显著提高了油菜生长后期土壤微生物氮,较尿素处理提高142.5%;此外,控释氮肥显著提高了油菜生长后期土壤脲酶、FDA水解酶活性,相比尿素处理分别提高8.4%～12.9%,24.5%～32.4%。在总氮施用量不变的前提下,施用控释氮肥可提高油菜生殖生长期土壤有效氮含量,改善光合作用,增强土壤微生物量和微生物活性,促进氮素的吸收,提高氮肥的利用效率,进而增加油菜干物质累积,最终提高产量。     

外源硝酸还原酶(NR)抑制剂对油菜植株内NR活性的影响及其与硝酸盐含量的关系

为进一步揭示硝酸还原酶(nitrate reductase, NR)活性的调控机制及其与植株体内硝酸盐含量的关系。本试验在正常供氮(15 mmol L^–1 NO₃^–)和缺氮(7.5 mmol L^–1 NO₃^–)条件下, 以氮高效(H1:742和H2: Xiangyou15)和氮低效(L1: 814和L2: H8)油菜基因型为研究材料, 通过NR活性的专性抑制剂处理, 研究NR活性和硝酸盐含量的基因型和氮水平差异。结果表明, NR专性抑制剂处理可以显著降低叶片NR活性, 正常供氮和缺氮条件下分别降低53.0%和57.6%, 但对叶片硝酸盐的含量没有显著影响。正常供氮条件下的NR活性和硝酸盐含量比缺氮条件下分别高46.9%和16.4%。氮高效油菜基因型的硝酸盐含量显著低于氮低效基因型。H2的NR活性(NRA_act)显著高于氮低效基因型的本质原因是其主效基因(nia2)的相对表达量高于氮低效基因型。本研究充分表明NR活性和硝酸盐含量存在明显的基因型和氮水平差异, 一定程度的NR活性变化对植株体内硝酸盐的含量并没有显著的影响。     

纳米膨润土包膜氮肥对晚稻产量与氮素利用率的影响

采用大田试验,研究了不同比例纳米膨润土包膜氮肥及不同施氮水平对晚稻生长、产量和氮素利用率的影响。结果表明：施用纳米膨润土包膜氮肥处理的产量、千粒重、穗粒数等均显著高于空白处理(CK),其中施用氮肥处理比CK处理的产量高出21.53%~28.01% (P＜0.05),不同施氮水平下施用纳米膨润土包膜氮肥对晚稻产量差异有影响, 10%纳米膨润土包膜氮肥在不减氮、减氮20%及减氮30%时,产量分别为7178.54、7220.28、7236.95 kg/hm2,与常规氮肥处理(7095.21 kg/hm2)相比,增加了1.17%、1.76%和1.99%,差异均不显著(P＞0.05),15%纳米膨润土包膜氮肥不减氮时产量为7270.30 kg/hm2,增加2.47% (P＞0.05),减氮20%~30%时减产0.12%~3.17% (P＞0.05);施用纳米膨润土包膜氮肥的处理,结实率均低于常规氮肥处理,差异不显著(P＞0.05);纳米膨润土包膜氮肥在减氮条件下,SPAD值无显著差异(P＞0.05)。成熟期籽粒中氮素累积量,施氮肥处理极显著高于不施肥处理,且以15%纳米膨润土包膜氮肥减氮20%时氮素积累量最高(68.92 kg N/hm2);纳米膨润土包膜氮肥的氮肥利用率(49.3%~67.1%)高于常规氮肥处理(46.5%) 2.8%~20.6%,氮肥利用率均有所增加,综合产量、结实率和氮肥利用率等考虑,10%纳米膨润土减氮20%的效果更佳。     

低氮密植对机插双季稻产量形成和氮肥利用率的影响

在大田试验条件下,采用裂区设计,以株两优819和中嘉早17为早稻材料,泰优390和湘晚籼13为晚稻材料,设置不施氮常密（CK0）、不施氮高密（CK1）、常氮常密（D0N0）、低氮高密（D1N1）4种氮肥密度组合,研究低氮密植对机插早、晚稻产量形成和氮肥利用率的影响。结果表明,与D0N0相比,D1N1更有利于构建水稻优良群体结构,提高群体分蘖数和主要生育期干物质含量,且叶面积指数、光合势和群体生长率等群体指标均具有一定的优势;同时,D1N1协调穗数与粒数的矛盾,提高群体总颖花量,维持结实率和千粒重,保持产量稳定;D1N1还可提高氮素偏生产力、氮素农学利用率和氮素吸收利用率,但对氮收获指数影响较小。低氮密植对水稻经济效益的影响因品种、稻季和地点的不同而存在差异,有一定的减收风险。综合考虑,低氮密植可兼顾水稻产量的稳定和氮肥利用率的提高,且氮肥投入的减少有利于环保。     

喷洒氯化钾对油菜植株硝酸盐再利用的影响

从植物体本身着手研究植物氮素高效利用的机理与途径,这是近几年来植物氮素营养研究的热点之一,而调动植物液泡中的硝酸盐使之得到更高程度的再利用,这是提高植物氮素利用效率和降低植物体内硝酸盐含量的途径之一。试验采用土培试验,研究叶面喷施质量分数为1%的氯化钾溶液对油菜角果初期和收获期植株硝酸盐累积再利用的影响,以喷施质量分数为1.17%的硫酸钾溶液(要求氯化钾和硫酸钾溶液中钾离子的物质的量浓度相同)和清水作为对照,在开花后期开始喷施,连续隔日喷洒15天,喷施部位在茎和叶,重点喷洒叶的背面,尽量不喷施至叶柄,于角果初期和收获期采样。结果表明,喷施氯化钾溶液能显著降低油菜角果初期和收获期茎、叶、根硝酸盐含量和植株硝酸盐总量,促进硝酸盐再利用;可以增强角果初期叶片硝酸还原酶的活性;能增加收获期干物质累积量,但不影响角果初期干物质累积量。     

几种重金属钝化剂及其不同添加比例对猪粪堆肥重金属(As,Cu,Zn)形态转化的影响

采用连续提取法研究了猪粪堆肥处理中重金属浓度和形态的变化以及不同添加比例的重金属钝化剂对其浓度和形态的影响.结果表明:经过堆肥处理后,重金属As,Cu和Zn的浓度普遍升高;堆肥处理能促进重金属As,Cu和Zn的形态向活性降低的方向转化,因此堆肥处理可以降低重金属的生物有效性.在3种重金属钝化剂及不同添加比例处理中,猪粪堆肥重金属As的最佳钝化剂及其添加比例为7.5%的粉煤灰,对可交换态As的钝化效果为51.4%;重金属Cu的最佳钝化剂及其添加比例为2.5%的粉煤灰,对可交换态Cu的钝化效果为29.7%;重金属Zn的最佳钝化剂及其添加比例为5.0%的钙镁磷肥,对可交换态Zn的钝化效果为50.0%.因此,堆肥处理中添加重金属钝化剂可以降低猪粪堆肥中重金属的有效性,有利于降低猪粪堆肥土地利用中重金属污染的风险.     

不同密度和施肥量对杂交油菜农艺性状和产量的影响

采用大田小区试验,在6种密度和5种施肥量的不完全方案下,研究了优质杂交冬油菜新品种湘杂油763的籽粒产量和品质的变化。综合油菜农艺性状和产量的表现,在本试验所设置的处理范围内,N、P2 O5、K2 O、B施用量分别为240.0,120.0,210.0,1.2 kg.hm-2时,密度以22.5万株.hm-2为佳;N、P2 O5、K2 O、B施用量分别为180.0,90.0,158.0,0.9 kg.hm-2时,密度以37.5万株.hm-2为适;其余施肥水平时,密度以45.0万株.hm-2为好。无论密度高低籽粒产量均随着施肥量的增加而增加,但较高密度条件下的增产幅度小于较低密度条件下的增产幅度;施肥量较低时随着密度的增加籽粒产量增加,施肥量较高时则不然,高施肥量高密度条件下籽粒产量反而下降。试验以密度22.5万株.hm-2,N、P2O5、K2O、B施用量分别为240.0,120.0,210.0,1.2 kg.hm-2的处理组合籽粒产量最高。     

酒糟型生物有机肥对莴笋产量与品质的影响

采用田间小区试验研究用3种菌剂发酵而成的酒糟型生物有机肥对莴笋产量和品质的影响.结果表明:与自然堆肥和化肥相比,施用酒糟型生物有机肥能提高莴笋功能叶的净光合速率、蒸腾速率和生育前期功能叶的叶绿素含量,有利于光合产物的积累和莴笋产量的提高;能显著提高莴笋根的硝酸还原酶(NR)活性和生育前期功能叶NR活性;能提高莴笋可食部分产量和维生素C、可溶性糖、游离氨基酸、蛋白氮的含量,显著降低可食部分粗纤维、硝酸盐和亚硝酸盐的含量.