Proton accumulation accelerated by heavy chemical nitrogen fertilization and its long-term impact on acidifying rate in a typical arable soil in the Huang-Huai-Hai Plain

Cropland productivity has been signiifcantly impacted by soil acidiifcation resulted from nitrogen (N) fertilization, especialy as a result of excess ammoniacal N input. With decades’ intensive agricul...     

耐低氮烟草基因型的筛选及氮效率分析

筛选耐低氮及氮高效的烟草基因型是提高氮素利用效率，减少氮污染的一种有效途径。本文采用营养液培养方法，于苗期以低氮(0.5 mmol L–1)和正常氮(5.0 mmol L–1)处理74个不同基因型烟草，通过指标统计、因子分析、聚类分析来确定评价指标及筛选出耐低氮基因型，并结合氮效率综合值分析表明，在低氮和正常氮条件下，不同基因型烟草的根系体积、根系生物量、茎叶氮累积量、地上部生物量变异系数均较大，分别为0.37~0.68和0.38~0.64。低氮和正常氮的主成分基本相似，在不同供氮条件下茎叶氮累积量、地上部生物量均起主要作用。筛选出15个耐低氮基因型，占供试材料的20.3%，其中8个属于低氮高效正常氮低效型，占耐低氮基因型的53.3%，6个属于低氮低效正常氮低效型，占40.0%，1个属于低氮高效正常氮高效型，占0.7%；筛选出8个低氮敏感基因型，其中6个属于低氮低效正常氮高效型，占75.0%，2个属于低氮低效正常氮低效型，占25.0%。初步确定14P9为耐低氮、氮高效基因型，中烟100和K394为低氮敏感、氮低效基因型。     

外源氮添加对湿地土壤N_2O排放量的影响

为搞清湿地土壤驱动N2O排放的关键氮源类型,有效减少湿地N2O的排放,本文通过室内控制温湿度,用气相色谱法分析不同外源氮素对湿地N2O排放的影响。结果表明:外加氮源组总是高于对照组N2O排放量(4.4 mg·m-3)。在设定的剂量范围内,单独添加尿素或尿素与硝酸铵1∶1配合时N2O排放量呈现先增后减的单峰分布趋势,峰值分别为10.6 mg·m-3和229.0 mg·m-3;单独添加硝酸铵时N2O排放量(32.6~111.0 mg·m-3)随着氮素添加量增加呈现持续上升趋势。单独添加尿素或硝酸铵、尿素与硝酸铵1∶1配合均促进N2O的排放,但硝酸铵尿素混合添加对N2O排放量的贡献单独添加硝酸铵单独添加尿素。这为预测内蒙古高原区农牧交错带湿地氮素输入可能带来的温室效应和有效减排提供科学依据。     

促进玉米子粒脱水的农艺措施研究进展

作为我国玉米的主要产品类型,子粒用玉米收获时含水率是决定玉米子粒机械化直收质量、储藏安全和经济效益的关键因素,收获期子粒含水率高已经成为制约我国机械化粒收技术大面积推广应用、影响玉米及其制品质量与安全生产、限制玉米产业提质增效发展的重要经济与技术问题。对国内外促进玉米子粒脱水的农艺措施相关研究进行总结与分析,认为未来玉米全程机械化生产过程中,在选用适宜子粒机械化直收优良品种的前提下,应结合各区域不同熟期品种的精细化布局,通过不断改进种植模式、优化养分和水分精准运筹方式,创新适时冠层结构调控措施,研发高效促脱水化学调控产品等关键栽培技术途径,建立生育后期子粒灌浆和脱水动力学协同关系,营造通透群体微区环境,加速子粒水分散失;收获时间调节方面,除了依据不同品种生理成熟前后的子粒脱水动力学进程、种植规模、市场供需格局和农机调度管理等因素外,还应充分考虑田间倒伏、落穗、穗腐、虫害及野生动物破坏导致的产量损失;此外,应加强与关键技术措施相配套的轻简化农机装备的有效研制,将农艺农机深度融合,进一步推动玉米子粒机械化直收技术应用,促进我国玉米及其制品质量与安全,提升玉米生产竞争力,实现玉米产业可持续发展。     

低氮胁迫对谷子苗期性状的影响和耐低氮品种的筛选

筛选和培育耐低氮能力强的作物品种,是提高作物氮素利用效率,减少氮肥施用量,降低环境污染的有效措施。本研究以45份谷子品种为试材,采用水培的方法,在低氮(0.1mmol·L~(-1))和正常氮(5mmol·L~(-1))条件下,测定苗高、根长和根数等22个氮效率相关指标,采用综合耐低氮系数法以及基于主成分分析的隶属函数法评价参试谷子品种的耐低氮性。结果表明,与正常氮条件相比,低氮胁迫下,谷子苗期根长、根冠比、地上部氮素生理效率、地下部氮素生理效率、单株氮素生理效率有不同程度提高,其余17个指标都有不同程度降低。两种评价方法均根据45个谷子品种的耐低氮能力将其划分为强耐低氮型、耐低氮型、中间型、较敏感型和敏感型5类。筛选出耐低氮性较强的品种5份,编号分别为11、14、17、35和39。利用GGE双标图对品种-耐低氮相关指标的分析表明,编号39和14的耐低氮品种主要耐低氮性状为地下部干重、地下部鲜重、根长;编号为11、35和17的耐低氮品种主要耐低氮性状为地上部鲜重、叶片数、叶宽、叶长、单株氮累积量、地上部氮累积量、单株干质量、地上部干重、地下部氮累积量、根数、苗高和SPAD。可见不同谷子品种的耐低氮机制存在一定差异,研究结果可为谷子耐低氮品种的选育提供材料基础。     

不同供磷水平对柱花草和黑籽雀稗根际生理活性的影响

以热带柱花草和黑籽雀稗为材料，通过盆栽试验，研究不同磷水平对其根际酸性磷酸酶、微生物数量及根系活力的影响。结果表明：2种牧草根际酸性磷酸酶(ACP)活性随着磷浓度的增加而降低，在低磷(P0)处理时达最高，柱花草的ACP活性为603.24 mg/(kg·h)，黑籽雀稗为367.21 mg/(kg·h)。当高磷浓度处理时，柱花草根际ACP活性较黑籽雀稗低。各处理中，柱花草的根际微生物总量较黑籽雀稗高，柱花草根际真菌的数量随磷浓度的增加而减少，处理间差异达极显著水平，低磷处理时土壤真菌数量较多，这有利于根瘤菌的形成。2种牧草的根系活力随着施磷浓度的增加而递减。黑籽雀稗根系活力P0处理极显著高于P3和P4处理,显著高于P2处理。黑籽雀稗根系活力受供磷水平的影响大于柱花草。     

磷硫配施对冬小麦硒吸收及转运的影响

为了探讨磷硫配施对冬小麦产量、硒的吸收及转运的影响，为生产富硒小麦或合理调控小麦硒含量提供理论依据，采用盆栽试验，设置不同磷、硫水平，在小麦成熟期测定产量及植株各部位硒含量。结果表明：硫磷的配合施用能显著提高冬小麦产量，S0.1P0.4处理下冬小麦产量最高。除颖壳外，冬小麦各部位硒含量最高值都出现在S0P0处理。不论施硫与否，施磷均能显著降低冬小麦各部位硒含量，提高小麦植株硒累积量，促进冬小麦茎叶向颖壳的硒迁移，降低根向茎叶、颖壳向籽粒的硒迁移系数，还会减小籽粒的硒分配。单独施硫会降低植株的硒累积量，促进冬小麦根向茎叶、茎叶向颖壳的硒迁移，降低颖壳向籽粒的硒迁移系数，低硫处理能增加小麦籽粒的硒分配，高硫处理则降低了籽粒的硒分配。S0P0.2处理能显著提高籽粒硒累积量，而高浓度的磷硫配施会降低籽粒硒累积量；S0.1P0和S0.1P0.2处理籽粒硒分配较大,分别是45.3%和44.8%。因此，硫磷的合理配施能显著提高小麦产量，低硫（S0.1）高磷（P0.4）处理增产最显著。低硫（S0.1）低磷（P0.2）处理能更有效地增加植株硒累积量，增强硒在籽粒中的累积。     

不同钙磷配比及浓度对多花黑麦草生长特性的影响

为揭示多花黑麦草（Lolium multiflorum Lamk）对不同钙磷环境的适应机制，设置3个不同钙磷比（1∶1、2∶1、5∶1），每个钙磷比下设置两种钙磷浓度，以不添加钙和磷的营养液处理为对照，探讨不同钙磷水平下多花黑麦草形态和生理指标的变化；并利用隶属函数综合评价法来筛选适宜多花黑麦草生长的钙磷配比及浓度。结果表明：①Ca/P比为1∶1时，随Ca2+、P浓度的增加，株高、叶宽、光合色素和脯氨酸（proline, Pro）含量均呈下降趋势，丙二醛（malondialdehyde, MDA）和超氧化物歧化酶（superoxide dismutase, SOD）活性呈升高趋势；②Ca/P比为2∶1时，随Ca2+、P的增加，株高、叶宽存在一定的下降，叶绿素含量、MDA含量和SOD活性差异不显著，类胡萝卜素和Pro含量升高；③Ca/P比为5∶1时，随Ca2+、P浓度的增加，株高、叶宽、光合色素含量升高，MDA含量下降，Pro含量和SOD活性变化不明显；④P浓度相同时，随着Ca2+浓度的增加，叶绿素、类胡萝卜素含量和SOD活性呈降低趋势；⑤通过隶属函数综合评价，多花黑麦草适宜生长的Ca、P浓度分别为50和10 mg·kg-1。以上结果为多花黑麦草的栽培种植和钙磷响应机理研究提供理论依据。     

拔节期氮肥运筹对不同滴灌量下冬小麦光合特性及产量的影响

为探明拔节期氮肥运筹对不同滴灌量下冬小麦光合特性及产量的影响,在大田滴灌技术条件下,以‘新冬41号’为试验材料,研究4种拔节期氮肥运筹处理[N0(0 kg/hm²)、N1(90 kg/hm²)、N2(180 kg/hm²)、N3(270 kg/hm²)]对3种不同滴灌量[W1(1500 m³/hm²)、W2(3000 m³/hm²)、W3(3450 m³/hm²)]下冬小麦叶绿素含量（SPAD值）、叶面积指数(LAI)、叶片光合特性及产量的影响。结果表明,在3种滴灌量下各氮肥处理冬小麦拔节至乳熟期叶片SPAD值均呈“先增后降”的变化规律,最大值均在灌浆期;LAI呈现“先增后降”的变化规律,在孕穗期达最大。在同一施氮水平下,滴灌量增加,叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)均增加,而胞间CO₂浓度(Ci)则降低。滴灌量较低时（W1处理）,增加拔节期施氮量能有效提高滴灌冬小麦的有效穗数、穗粒数、千粒重、产量和收获系数;水分充足时（W2、W3处理）,增加拔节期施氮量反而不利于产量的提高。综合考虑各项产量指标及氮肥利用效率得出,在滴灌量3000 m³/hm²条件下,拔节期施氮量180 kg/hm²时,滴灌冬小麦籽粒产量较高,氮肥利用率最大,可供生产参考。     

施氮对蜀恢498及其突变体株型和物质生产特性的影响

【目的】分析不同施氮量处理下水稻株型、物质生产以及产量的变化规律,为水稻新品种的选育和栽培管理提供参考。【方法】2015-2016年,以蜀恢498(R498)及其突变体sg1和sg2为材料,采用两因素裂区设计,其中施氮量为主因素(0,90,180 kg/hm~2以下简称为CK,N90,N180),水稻材料为副因素,分析了不同施氮处理下蜀恢498及其突变体节间长度、叶部特征、叶面积指数、高效叶面积率、粒叶比、干物质量、产量及其构成因素的变化。【结果】(1)施氮对R498及其突变体sg1和sg2上部N_1～N_5节间长度均有一定影响,其中N_1、N_2和N_3的节间长度均表现为R498sg1sg2,差异达到显著水平,N_4和N_5节间长度无明显变化规律。在同一节间下,低氮处理(N90)的节间长度与高氮处理(N180)的差异不显著。与CK相比,施氮增加了水稻叶片长度和宽度、单叶面积以及叶面积指数,降低了2016年高效叶面积率。(2)随着施氮量的增加,粒叶比呈降低趋势;3个材料中,sg1的粒叶比最大,比R498和sg2分别高14.97%和34.83%。(3)干物质量随施氮量的增加而增大,N90与N180处理间差异较小。2015-2016年,水稻的产量均表现为R498sg1sg2。R498、sg1和sg2产量均随施氮量的增加而增大。2015和2016年,R498、sg1和sg2 N90处理的产量比N180处理分别减少了14.96%,14.45%,23.77%和2.23%,6.25%,8.66%。有效穗数和千粒质量均表现为R498sg1sg2,而颖花数和着粒密度则表现为sg2sg1R498;施氮对有效穗数影响最大,N90与N180处理间差异总体达到显著水平。(4)2015和2016年,N90处理氮肥偏生产力处理显著高于N180处理。氮肥农学利用率表现为sg2sg1R498,氮肥偏生产力表现为R498sg1sg2。【结论】突变体sg1对氮响应较慢,在水稻育种中有很大的应用价值。在杂交品种选育中,可通过观测不同材料在不同供氮水平下的表现,从而选育出稳产增产的水稻新品种,更好地实现减氮稳产增效。