秋末刈割处理对沙地苜蓿冬季根颈非结构碳氮的影响

为解决科尔沁沙地紫花苜蓿秋末是否应该刈割及最佳刈割时期的争议,对秋末不同时期刈割处理和未刈割的8个紫花苜蓿品种根颈中非结构碳氮物质变化进行了测定。结果表明,未刈割紫花苜蓿根颈中可溶性糖含量、淀粉含量均显著高于不同时期刈割的紫花苜蓿根颈中含量(P<0.05);土壤冻融交替期(11月1日),秋末晚割(10月15日)紫花苜蓿根颈中可溶性蛋白含量和游离氨基酸含量与未刈割相比均显著增加(P<0.05)。土壤封冻期(12月1日),未刈割紫花苜蓿根颈中可溶性蛋白、游离氨基酸含量均高于不同时期刈割根颈中含量,其中游离氨基酸含量晚割(10月15日)均显著低于未刈割根颈中含量(P<0.05),可溶性蛋白含量10月1日刈割均显著低于未刈割根颈中含量(P<0.05),且10月1日刈割后苜蓿根颈中游离氨基酸、可溶性蛋白含量经过“增长-降低-稳定”过程。两时期测定结果不同,可能与刈割后苜蓿再生长有关;未刈割与刈割处理不同紫花苜蓿品种间根颈中可溶性糖、淀粉、可溶性蛋白、游离氨基酸含量存在差异;未刈割紫花苜蓿根颈中C/N显著大于不同时期刈割处理的根颈中C/N。初步结论为:科尔沁地区冬季寒冷、降雪少,秋末刈割导致地上碳水化合物无法向根系运输,且刈割后苜蓿再生长消耗根系营养物质。为确保紫花苜蓿安全越冬保障苜蓿根系中积累大量储藏物质,不适宜秋末敏感期刈割或选择种植刈割后根颈中C/N高的紫花苜蓿品种如东苜1号等。     

耕作方式和秸秆覆盖对旱地麦豆轮作下小麦籽粒产量、蛋白质含量和土壤硝态氮残留的影响

为明确耕作方式和秸秆覆盖对旱地麦豆轮作下小麦籽粒产量、蛋白质含量和土壤硝态氮残留的影响,2014年10月-2016年6月,利用设置在豫西典型旱作区的麦豆轮作栽培模式长期定位试验,选取传统翻耕、翻耕覆盖、旋耕和旋耕覆盖4个处理,比较了小麦氮素吸收利用、籽粒产量、蛋白质含量以及土壤硝态氮残留量。结果表明,与翻耕相比,旋耕不影响小麦产量,但花后氮素积累量、籽粒蛋白质含量和蛋白质产量分别降低60.0%、8.6%和13.0%,而成熟期0~200 cm土层硝态氮残留量显著提高28.6%。同一耕作方式下,秸秆覆盖较无覆盖不仅显著提高了穗数、穗粒数、千粒重和收获指数,还提高了拔节前和开花后的氮素积累量,促进了营养器官氮素向籽粒中转运,从而使翻耕覆盖的籽粒产量、氮素吸收效率、籽粒蛋白质含量和蛋白质产量较翻耕分别提高11.5%、13.5%、7.4%和21.3%,旋耕覆盖较旋耕也分别提高23.0%、39.5%、12.8%和38.5%。在试验进行7年后的小麦成熟期,翻耕覆盖0~200 cm土层硝态氮残留量较翻耕降低31.3%,旋耕覆盖较旋耕也降低51.4%。因此,秸秆覆盖不仅可提高旱地麦豆轮作下小麦产量、蛋白质含量和氮素吸收效率,还能降低土壤硝态氮的残留量,是兼顾旱地小麦高产优质和环境友好生产的有效途径,尤其以旋耕覆盖效果突出。     

不同施肥模式对玉米各器官碳氮累积和分配的影响

以长期定位试验为依托,选取:1)不施肥(CK);2)农民习惯施肥(FP);3)推荐施肥(OP);4)有机肥氮替代100%化肥氮(OM);5)有机肥氮替代50%化肥氮(MF)5个处理,研究不同施肥模式对玉米植株及各器官碳氮含量、碳氮分配比例及C/N的影响,为西南紫色土地区合理施肥、作物增产提供科学依据。结果表明,与FP处理相比,MF处理显著增加了玉米植株生物量,达26.2%。相比OM和OP处理,MF处理显著增加玉米苞叶和根茬中碳浓度,分别增加5.4、4.2 g·kg^-1和7.4、21.3 g·kg^-1,同时增加玉米苞叶、根茬、穗轴和籽粒中的碳储量,玉米茎秆和籽粒中的氮储量也有增加。此外,相比FP处理,MF处理能显著增加玉米整株的碳储量和氮储量,达29.1%和16.9%。等氮水平下,MF、OP处理均能增加玉米苞叶和籽粒中碳同化物的分配比例,MF处理玉米籽粒中氮素的分配比例较OP和OM处理分别增加1.7%和3.6%,同时MF处理能使玉米维持较高的C/N。综上,有机肥氮替代50%化肥氮能增加玉米植株的生物量,同时提高玉米对氮素的吸收和碳素的累积,增加玉米籽粒中碳同化物和氮素的分配比例,同时,有机肥氮替代50%化肥氮能使玉米植株维持较高的C/N,有利于产量的形成,该施肥方式不仅能够促进氮素的高效利用,减少化肥的投入,还能够减少化肥损失,降低氮素损失引发的环境风险。     

水氮供应对地下滴灌紫花苜蓿生长特征及草地小气候的影响

为探讨不同水氮处理条件下紫花苜蓿生长状况与草地小气候特征的关系,以2年生紫花苜蓿“巨能7号”为研究对象,采用田间试验和室内分析相结合的方法,研究了宁夏引黄灌区地下滴灌条件下不同滴灌量和施氮量处理下紫花苜蓿生长特征和草地小气候的变化。结果表明:1)滴灌量和施氮量对紫花苜蓿的株高、叶面积和鲜草产量都有显著的影响,表现为紫花苜蓿的株高、叶面积和鲜草产量均随滴灌量和施氮量的增加而增加,当施氮量增加到一定值时,继续增施氮肥,其鲜草产量增产效果在不同滴灌量处理下表现出不同的趋势。2)与不施氮处理相比,增施氮肥降低了紫花苜蓿株间空气温度、浅层土层温度和株间光照强度,而增加了群体内部空气相对湿度。3)不同滴灌量对紫花苜蓿的生长微环境的调节作用不同,随着滴灌量的增加,紫花苜蓿群体相对湿度逐渐提高,而紫花苜蓿株间气温和浅层土层温度降温效应越明显。4)紫花苜蓿生育期间株高与叶面积、草产量和群体内部相对湿度呈极显著正相关(P<0.01),与群体内光照强度、株间气温、浅层土壤温度呈极显著负相关(P<0.01)。合理减少滴灌量和施氮量不仅能维持紫花苜蓿良好的生长特征,而且能提高鲜草产量和改善草地生态环境条件。本研究旨在为紫花苜蓿群体微环境生态因子的改善及高产优质栽培措施提供科学依据。     

放牧对武功山草甸土壤微生物生物量及酶活性的影响

以武功山山地草甸为研究对象,通过分析不同放牧强度对土壤微生物生物量碳氮以及酶活性的影响,旨在为退化草甸修复提供理论依据。结果表明:1)不同土壤微生物生物量碳氮含量表现为0-20cm土层20-40cm土层,除20-40cm土层轻牧和中牧的土壤微生物生物量氮无显著差异外(P0.05),随放牧强度增加,土壤微生物生物量碳氮含量均显著降低(P0.05);2)可溶性碳氮含量在0-20和20-40cm土层间无显著差异(P0.05),均表现为在0-20cm土层轻牧显著大于中牧和重牧(P0.05);3)碱解氮和易氧化碳含量表现为在不同土层,轻牧和中牧含量均显著高于重牧(P0.05);4)土壤β-葡萄糖甘酶、β-N-乙酰氨基葡萄糖甘酶和脲酶活性表现为在不同土层下,轻度和中牧均显著高于重牧(P0.05);5)相关性分析表明,不同放牧强度土壤β-葡萄糖甘酶、β-N-乙酰氨基葡萄糖甘酶和脲酶活性与微生物生物量碳氮均呈显著性正相关(P0.05)或极显著正相关(P0.01)。     

假臭草幼苗生长对水氮耦合效应的响应

为揭示入侵植物假臭草(Praxelis clematidea)幼苗生长对不同水、氮养分耦合模式的响应机制,探讨其与入侵性的关系,以假臭草为供试材料,设计3个供水量水平、4个供氮量水平共12个处理,比较假臭草的形态、生物量分配和叶绿素含量等生长指标对不同水氮耦合效应的可塑性反应。结果显示,假臭草幼苗生长受水氮耦合影响显著(P0.05),在适宜水分和养分条件,如中水中氮处理(沙土饱和含水量60%~70%,供水量60 mL·kg~(-1),供氮量0.30g·kg~(-1))处理下,假臭草幼苗株高、茎粗、叶面积、总根长度和根表面积等根、茎、叶形态指标表现较好,生物量积累较多,植株生长较好。低水处理(沙土饱和含水量30%~40%,供水量30 mL·kg~(-1))和高水处理(沙土饱和含水量90%~100%,供水量90mL·kg~(-1))的各个氮含量处理的假臭草植株的各项根、茎、叶形态及生物量指标均差于中水处理。假臭草叶绿素对氮素较为敏感,随着氮素增加其积累量也相应增多。研究结果表明,假臭草入侵植物喜好一定的水、氮环境,过多或不足的水分或养分则不利于假臭草的生长发育,但仍有一定的分布,这与其入侵性密切相关。     

苗期耐低氮基因型苦荞的筛选及其评价指标

土壤缺氮是造成我国黄土高原冷凉地区农业低产的主要原因。为了筛选耐低氮苦荞基因型及适宜鉴定指标,采用苗期水培方式,测定9个不同基因型苦荞在不同氮水平下的农艺性状、生理特性及植株氮素利用等指标,采用隶属函数法计算各指标耐低氮指数,通过主成分分析与聚类分析评价各基因型苦荞综合耐低氮能力。结果表明,低氮胁迫下,苦荞地上部生长受抑制程度大于根系,株高、茎粗、叶面积、地上部干重、根系体积、根系表面积及根系平均直径均呈下降趋势,主根长和根冠比呈上升趋势;根系活力、根系硝酸还原酶(NR)活性及可溶性蛋白含量有所下降,而根系超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)、可溶性糖及游离脯氨酸含量有所升高;叶片叶绿素含量、Fm和Fv/Fm降低,而Fo升高;植株全氮含量及氮积累量降低,而由于植株氮积累量降幅明显大于生物量降幅,导致氮利用效率显著升高。将25个单项指标转化为4个相互独立的综合指标(累计贡献率达87.44%),并将9个苦荞基因型划分为耐低氮型、中间型和不耐低氮型。为了预测苦荞基因型的耐低氮能力,将D值作因变量,各指标耐低氮指数作自变量进行逐步回归分析,建立最优回归方程,筛选出株高、茎粗、叶面积、根冠比、叶绿素含量、Fm、根系超氧化物歧化酶(SOD)活性及氮利用效率8项对苦荞耐低氮能力有显著影响的指标,并且9个苦荞基因型的苗期耐低氮能力预测值Y与D值显著相关(R2=0.998,P0.01),表明这8个指标可用于耐低氮苦荞基因型的快速鉴定。     

不同温度下圆叶决明降解过程红壤可溶性氮及氮水解酶动态变化研究

为了探明圆叶决明（Chamaecrista rotundifolia）降解过程果园红壤供氮水平的变化规律，本研究采用模拟培养试验，研究15℃和25℃培养果园红壤硝态氮、铵态氮、可溶性总氮、可溶性有机氮含量的变化及脲酶、蛋白酶、天冬酰胺酶活性的变化。结果表明，圆叶决明降解过程果园红壤4种可溶性氮含量均显著提高，且在培养140 d达到最大值，25℃培养的效果更佳。其中，可溶性总氮、可溶性有机氮和硝态氮含量随时间的动态变化可用三次曲线方程来拟合。圆叶决明降解过程还能显著提高脲酶、蛋白酶和天冬酰胺酶的活性，其中蛋白酶活性和脲酶活性的变化可用指数方程和三次曲线方程来拟合。本研究认为圆叶决明降解过程可提高果园红壤可溶性氮含量，因此可通过翻压圆叶决明提高土壤的供氮水平。     

南果梨周年干物质与氮磷钾积累动态

【目的】明确南果梨干物质积累特征和氮磷钾养分周年动态积累规律,为南果梨优化施肥量和施肥时期提供依据。【方法】以12年生南果梨树为试材,采用田间采样和树体分解方法,分别于萌芽后10 d(萌芽期)、 30 d(花期)、 65 d(幼果膨大期)、 100 d(果实膨大或新稍停止生长期)、 130 d(果实着色前)、 155 d(果实采收期)、 185 d(采收后)、 210 d(落叶前)8个生育期,选干周和树高一致的3株树,将树体连根从土壤中挖出,分出果实、 叶片、 枝条、 主干、 主根、 侧根、 须根,各器官单独称重,并取200 g左右的鲜样按清水、 洗涤剂、 清水、 1%盐酸、 3次去离子水冲洗、 杀青、 烘干后,电磨粉碎过0.15 mm筛,测定样品中氮、 磷、 钾含量。【结果】1)南果梨周年生育期内,树体干物质当年净积累量为18.4 kg/plant,干物质累积速率出现两次累积高峰,分别是幼果膨大期(0.15 kg/d)和采收期(0.11 kg/d)。2)南果梨树体总氮周年积累量为154.0~301.0 g,新生器官为0~116.2 g,果实膨大期达到最高;多年生器官氮积累量为154.0~194.8 g,落叶前达到最高。3)南果梨树体总磷周年积累量为17.1~37.2 g,果实着色前最高。其中新生器官为13.7 g,果实采收期最高;多年生器官为17.1~24.9 g,果实转色期最高。4)南果梨树体总钾周年积累量为27.9~174 g。新生器官钾为97.3 g,采收期最高;多年生器官钾为27.6~76.6 g,落叶前最高。5)产量大约为17 t/hm2的12年生南果梨从萌芽到落叶前树体当年氮磷钾的单株净累积量分别为146.2、 20.1、 146.1 g,折合1000 kg果实经济产量需吸收氮(N)、 磷(P)、 钾(K)5.4、 0.7、 5.4 kg。【结论】南果梨周年干物质单株积累总量为41.4 kg,当年净积累量为19.7 kg。南果梨干物质积累主要集中在花期到果实膨大期和果实转色到落叶前,分别占47.3% 和47.5%。南果梨从萌芽到落叶前氮、 磷、 钾的单株净累积量分别为146.2、 20.1、 146.1 g,每1000 kg果实经济产量需吸收氮(N)、 磷(P)、 钾(K)5.4、 0.7、 5.4 kg。从开花到果实膨大期和从果实着色到采收后30天对氮吸收分别占总氮累积量的39.0%和49.0%,而磷、 钾的累积从萌芽到开花较快,到果实膨大期磷的累积达67.4%,钾的累积达65.1%,果实膨大期是干物质和氮磷钾积累的关键时期。     

生物菌肥替代氮肥对裸燕麦产量和品质的影响

为认识生物菌肥拌种及减少一定量氮肥对裸燕麦产量和品质的影响,在吉林白城以裸燕麦(白燕2号)为材料,设置90 kg N·hm-2(对照,A1)、67.5 kg N·hm-2(A2)、45 kg N·hm-2(A3)、22.5 kg N·hm-2(A4)、0 kg N·hm-2(A5)5个氮素梯度,除A1外,其余均有生物菌肥拌种。结果表明,生物菌肥30 kg·hm-2拌种可替代22.5kg N·hm-2,A2综合效果较好,其小穗数、千粒重比A1提高5.7%、2.21%,燕麦籽粒产量差异不显著(p0.05),籽粒粗蛋白、粗脂肪含量分别提高4.58%、0.22%,与对照相比差异不显著(p0.05);A2与对照相比中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)含量分别降低了1.99%、2.17%,相对饲用价值提高了3.98%;籽粒和秸秆氮磷钾元素含量差异不显著(p0.05)。