我国肥料研究领域的新进展

近年来,我国肥料研究领域的研究工作取得了显著进展,特别是在缓(控)释肥料的研制、植物营养遗传特性研究、新型施肥理论建立、施肥信息化技术应用等方面取得了突出成果。     

Potential N mineralization and availability to maize in black soils in response to soil fertility improvement in Northeast China

Purpose

Understanding the soil nitrogen (N) mineralization potential (N₀) and crop N availability during the growing season is essential for improving nitrogen use efficiency (NUE) and preventing over-fertilization, which lead to negative environmental impacts.

Methods

Five black soils with different levels of fertility were selected in Northeast China. The N₀ and kinetics of these soils were estimated through laboratory experiments at different incubation temperatures (15, 25, and 35 °C). N mineralization dynamics were simulated using field soil temperature according to the incubation results. Moreover, the N uptake dynamics of maize were simulated according to the literature.

Results

Compared with the very low-fertility soils, the cumulative mineralized nitrogen increased under all incubation temperatures (15, 25, and 35 °C), by 48–136%, 8–61%, and 24–59%, respectively, in the medium- and high-fertility soils. The highest N₀ values (96.90, 115.31, and 121.33 mg/kg at the three different temperatures) were recorded in the very high-fertility soils. The soil N mineralization dynamics and N uptake of maize in the growing season were highly consistent over time, although the soil N supply could not meet the maize growth requirements. The higher the soil fertility, the lower the N fertilizer requirement.

Conclusions

Different fertilizer strategies were developed based on the cumulative mineralized N, N uptake by maize, and NUE in soils with different fertility levels. We suggested a reduction of 50–65 kg N/ha in N fertilizer in the two highest fertility soils. This study provided basic data to reduce chemical N fertilizer to improve NUE and reduce negative environmental impacts.

     

玉米茎腐病研究现状与防治对策

论述了玉米茎腐病的优势病原菌、发病规律及其防治对策,阐明了玉米茎腐病的侵染机制是腐霉菌在高温条件下主要的初侵染原,而镰刀菌因其超强的定殖能力而进行二次侵染,两种病原菌侵染致病的主要活性物质为糖蛋白毒素。筛选功能菌株研制生防制剂和采取农业综合栽培措施将成为取代化学药剂防治该病的主要措施。     

玉米自交系愈伤组织诱导及植株再生研究

以玉米自交系7922、H99、P2、Mo17、吉846、吉63等的幼胚为外植体诱导愈伤组织，研究了不同培养基、不同激素种类和浓度及不同碳源的种类和浓度对愈伤组织诱导的影响。结果表明：NB培养基的胚性愈伤组织诱导率最高；对于不同基因型玉米自交系2,4-D浓度为2 mg/L时胚性愈伤组织诱导率均最高；在以20 g/L蔗糖和20 g/L葡萄糖及30 g/L蔗糖和10 g/L葡萄糖作碳源的诱导培养基上愈伤组织诱导率最高，但不能长期继代使用。对不同激素组合对玉米愈伤组织再生分化的影响进行了探讨。     

玉米宽窄行交替休闲保护性耕作的根系和光分布特征研究

为探明宽窄行交替休闲种植玉米产量变化的原因,在2007—2008年设置大田试验,比较研究了宽窄行和均匀垄两种耕作方式下玉米光合有效辐射和根系分布等指标的变化动态。结果表明:深松后(6月25日—9月20日),宽窄行处理的土壤紧实度低于均匀垄处理,降低25.17%~52.04%,在0~45 cm不同土层间平均降低14.08%~53.16%,差异最大值出现在11~20 cm土层。在0~45 cm土层,均匀垄处理的根系干重在乳熟期和成熟期显著高于宽窄行处理,分别高13.47%和29.62%;但在根系垂直分布中,宽窄行比均匀垄处理显著增加了根系在深层土壤所占的比例,在15~30 cm土层,宽窄行和均匀垄处理在吐丝期、乳熟期和成熟期根系分布比例分别为6.59%、8.21%、9.00%和5.21%、7.48%、5.42%,在30~45 cm土层分别为2.30%、2.61%、3.24%和1.62%、2.53%、2.09%;不同品种和当年的降雨情况均会影响宽窄行模式下根系的生长。均匀垄处理中部透光率整体上低于宽窄行处理,6月18日、7月24日、8月29日宽窄行底部透光率分别比均匀垄处理高16.12%、5.15%、4.95%,差异达显著水平。因此,提高种植密度将有利于宽窄行处理截获更多的光合有效辐射,从而提高群体的光能利用率。     

松辽平原中部地区应对气候干旱变化的土壤耕作技术

近30a松辽平原中部地区气候变化显著,该地区玉米生产干旱风险增加。论文利用四平、长春等7个站点的逐日气候数据,分析了近30a松辽平原中部地区玉米季(5-9月)气候变化情况,研究发现该地区玉米季降雨量呈现减少趋势,平均温度、最高温度和最低温度均呈增加趋势;整体上玉米季干旱风险加剧,近10a发生频率为60%,增加幅度尤为明显。在此基础上,该文从土壤耕作技术应对角度分析了免耕(NT)、旋耕(RT)、翻耕(CT)和宽窄行(DL)等技术对土壤蓄水能力、透水性和紧实度的影响,探讨了不同耕作措施对土壤耕层结构的影响,比较了不同耕作技术下玉米产量差异,分析了土壤耕作措施对气候干旱变化的适应性。结果表明:以免耕和宽窄行技术为核心的保护性耕作技术是松辽平原中部地区应对干旱气候最为合理的土壤耕作技术,对于减小该地区玉米季干旱风险,提高玉米产量具有重要意义。     

土壤—水稻生态系统中重金属污染与施用磷肥关系分析

[目的]为在土壤-水稻生态系统中有效防控重金属污染及合理使用肥料提供理论依据。[方法]通过分析重金属及施用磷肥对水稻生长发育及其生态系统的影响,总结出磷肥的最佳施用量及水稻重金属污染的研究方向。[结果]适当施用磷肥能增加水稻产量,改善稻谷品质,加速水稻植株分蘖,促进幼穗分化、灌浆和籽粒饱满,提高作物的抗逆性。过量施用磷肥将会消耗作物内贮存的糖分和能量,诱发土壤缺锌,造成水稻缺硅症和缺钼症。过量重金属进入植物体内,会对植物细胞膜系统造成伤害,使其体内的各种生理生化过程发生紊乱,导致供给植物生长的物质和能量减少,进而抑制植物生长。[结论]该研究为防治施用磷肥导致的水稻重金属污染提供了理论依据。     

吉林省风沙土玉米双增施肥技术的研究

田间试验结果表明:在风沙土上氮肥施用模式符合二次曲线Y=ax2+bx+c。利用施氮模式及有关数据,求得风沙土上玉米新品种(先玉335)氮肥最大效益用量为146.8 kg/hm2,增产67.8%,增收3 213元/hm2。     

大豆高脂肪组合F_4代脂肪含量遗传及亲本相关性

选择高产或高脂肪的7个大豆亲本,采用NCII设计,配成8个组合,研究大豆高脂肪组合初世代脂肪含量遗传及亲本的关系.结果表明:F4代脂肪含量的变异大小与双亲脂肪含量的差异有关,双亲的差异越人,F4代脂肪含量的变异程度也越大双亲脂肪含世均高,且双亲熟期差异较大,F4代出现高脂肪材料的儿率高F4代脂肪含量与双亲的差值呈显著负相关;与父本的脂肪含量呈显著正相关;与母本脂肪含量及中亲值呈极显著正相关.     

能源性微生物的研究现状与应用前景

甲烷产生菌、乙醇产生菌、氢气产生菌、生物柴油产生菌、燃料电池微生物是能源性微生物重要组成种类,阐述了其作为特殊产生能源的代谢作用机理．探讨了利用微生物生产能源的应用现状和发展前景。