保障我国粮食安全的肥料问题

肥料在保障我国粮食安全中起着不可替代的支撑作用,同时化肥养分利用率低又产生了对环境的不良影响。因此用好肥料资源、提高肥料利用效率是关系到国家粮食安全和环境质量的重大科技问题。本文实事求是地分析了我国人多、地少、耕地质量差、农田生态环境脆弱的基本国情和肥料领域面临的严重挑战;对国家种植业发展对肥料的需求,有机养分和化肥利用现状和问题、农田中化学氮肥的损失及其对环境的影响等问题进行了较为全面地综述;提出了区域用量控制与田块微调相结合的推荐施肥的理念和技术路线;形成和发展了适合分散经营和规模经营的分区养分管理和精准施肥技术体系;同时对新型肥料和有机养分资源在我国研究应用的现状和存在的问题进行了分析评述。在此基础上,提出了提高耕地综合生产能力、依靠科技进步高效利用肥料资源、按照增产潜力做好施肥区域布局等技术政策,建议针对肥料科学技术的发展形成稳定的政策支持和保障。     

氯化钾对玉米木质素代谢的影响及其与茎腐病抗性的关系

 【目的】阐明氯化钾（KCl）对玉米木质素代谢的影响，探讨和揭示KCl对提高玉米茎腐病抗性的机制。【方法】通过田间试验与室内分析相结合，研究了KCl对玉米不同抗性品种在接种禾谷镰刀菌（Fursarium graminearum）前后茎基部髓组织木质素含量的影响以及相关酶活性的变化。【结果】抗病品种吉单180茎基部髓组织原生木质素含量低于感病品种吉单327，但诱导木质素高于感病品种；而施用KCl则可降低原生木质素含量，增加诱导木质素含量。抗病品种茎基部髓组织苯丙氨酸解氨酶（PAL）和酪氨酸解氨酶（TAL）活性高峰出现时间均早于感病品种。虽然KCl降低了接种前玉米茎基部PAL、TAL和过氧化物酶（POD）活性的本底值，却提高了接种后PAL、TAL和POD的活性，尤其是高峰值。而且在接种前后，KCl处理的玉米茎基部髓组织肉桂醇脱氢酶（CAD）活性均保持较高水平。【结论】诱导玉米在接种后PAL、TAL、POD和CAD酶系的快速反应，提高诱导木质素含量，进而增强植株对病原菌的抗性，是KCl增强玉米茎腐病抗性的机制之一。     

我国主要作物磷肥利用率的研究进展

氮磷是造成水体富营养化的两个主要元素。国内对氮肥的利用率已进行了大量研究,而对主要作物对磷肥的利用率研究相对较少。本文综述了不同作物的磷肥当季利用率和磷肥的累积利用率、影响磷肥利用率的因素、施用磷肥对作物磷素吸收的影响,施用磷肥对土壤磷素平衡的影响以及施用磷肥对作物产量的影响。建议选择适合当地的磷肥种类、适宜的磷肥用量,轮作中合理分配磷肥、合理灌溉。     

氯化钾对玉米茎腐病抗性反应中酚类物质代谢的影响

采用田间试验,比较人工接种禾谷镰刀菌（Fusarium graminearum）后,不同氯化钾处理对玉米酚类物质代谢的影响,揭示氯化钾提高作物抗病过程中的酚类物质代谢机理。结果表明,诱导接菌加速了玉米对K+的吸收,且施用氯化钾可以提高接菌后玉米茎髓中苯丙氨酸解氨酶（PAL）的诱导活性,加速多酚氧化酶（PPO）活性的升高,提高过氧化物酶（POD）活性的峰值。此外,施钾还有利于增加茎髓中固有木质素的含量,增加诱导产生的木质素和总酚的积累量。说明钾素可以通过调节酚类物质的代谢,增强次生代谢能力,提高玉米对茎腐病的抗性。     

施氮对高淀粉玉米子粒产量形成的影响

采用田间试验、植株生理生化分析方法,研究了不同施氮量对高淀粉玉米吉单535和普通玉米军单8号子粒产量形成的影响。结果表明,高淀粉玉米粒重的增长符合Logistic方程;营养体干重随时间的变化符合回归方程Y=axe^bx;生物产量依子粒产量和营养体干重变化符合回归方程Y=exp(a+b₁x₁+b₂x₂)。与普通玉米军单8号比较,高淀粉玉米吉单535营养体干重增长期较长,干重下降速率低,即由营养体干物质向子粒转运量较低。适宜的施氮量可有效地促进高淀粉玉米植株生育前期总生物量的积累以及生育后期干物质从营养体向子粒的转移,从而获得较高产量。高淀粉玉米吉单535的适宜施氮量为200 kg/hm²。     

以盒维数法分形分析水稻根系形态特征及初探其与锌吸收积累的关系

利用特定根盒装土, 培养4个水稻品种(MADHUKAR、IR8192-200、IR26、IR8192-31)植株, 用钉板法结合透明塑料膜固定获得近似原位根系样品, 扫描得到根系的二维平面图像, 以分形理论为基础, 利用盒维数法结合根系图像分形分析程序计算根系构型的分形维数和分形丰度, 比较各品种根系的形态特征, 并对分形参数、根系长度和 植株锌含量间的相关关系做了初步探讨。结果表明, 根系分形维数和分形丰度以MADHUKAR最大, IR8192-200最小, 说明MADHUKAR根系分支多, 在土壤中拓展体积大。分形维数、分形丰度与根系总长度之间均呈明显正相关, 而且根系总长度与分形丰度相关系数高于与分形维数的相关系数。分形维数和分形丰度与植株地上部干重、单位Zn浓度所产出的地上部生物量、地上部Zn吸收总量之间均呈显著正相关, 与地上部Zn浓度呈负相关。水稻根系形态和构型的变化影响植株生长, 影响植株Zn吸收积累及体内Zn的利用效率。盒维数法分形分析模型可用于研究水稻根系形态和构型, 为其提供新方法。     

氮钾营养对春玉米叶片衰老过程中激素变化与活性氧代谢的影响

采用田间试验、砂培试验和植株分析等方法,从激素水平和活性氧代谢方面探讨氮钾互作对春玉米叶片衰老的影响及其机制。结果表明,氮钾配比适宜可提高生育后期穗叶叶绿素含量,增加IAA、ZR 及GA3 含量,降低ABA 含量,提高IAA/ABA、ZR/ABA 及GA3/ABA 之比;过氧化物酶活性降低,膜质过氧化产物丙二醛含量减少,超氧物歧化酶活性增加,从而延缓衰老。而氮钾比例失调则导致内源激素平衡受到破坏,氧自由基清除能力降低,由此引起早衰,子粒产量降低。     

河南省主要土类供钾能力与固钾特性

用浊室盆载耗竭试验方法和室内模拟田间条件,对河南５类８种土壤供笔固钾特性进行了研究。结果表明。砂姜黑土土壤钾素耗竭程度严重是植株吸钾总量和首茬作物吸钾量最低。砂姜黑土、红粘土和粘质潮土对外源供给钾素的固钾率明显同于其他土类。褐土与黄褐土的固相似,砂质潮土最低。     

山西褐土长期施钾和秸秆还田对冬小麦产量和钾素平衡的影响

在山西石灰性褐土一年一作条件下,通过16年的田间定位试验,研究了长期施钾和秸秆还田对小麦产量和土壤钾素平衡的影响。结果表明,只施用氮、磷肥,冬小麦年平均产量5.5 t/hm2,土壤钾素养分严重亏缺,年平均亏缺104.3 kg/hm2,与试验前的初始值比较,土壤速效钾和缓效钾含量分别下降23.6%和14.3%。在施用氮、磷肥的基础上每年施用钾肥(K2O 150 kg/hm2),平均增产10.2%以上;小麦秸秆还田平均增产6.6%以上,二者配合平均增产17.6%,年平均吸钾量提高32.0 kg/hm2。与试验初始值比较,土壤速效钾、缓效钾分别提高38.6%和11.0%。在施用氮、磷肥的基础上,长期施用钾肥和秸秆还田在显著增加冬小麦的经济产量、生物产量和吸钾量的同时,也减少年度间因气候因素等影响引起的产量变异,提高年度间产量和植物吸钾量的稳定性。     

钾、氮配施对生姜产量和品质及钾素利用的影响

采用田间试验研究钾氮配施对生姜产量和品质及钾素吸收利用的影响。结果表明,不同K、N配施对生姜生长及品质有明显的影响,适宜的K、N用量及配合施用能明显促进生姜生长发育,增加根茎产量,改善营养品质,提高钾肥利用率。施钾量在450 kg/hm2以下,生姜根茎产量及产量构成因素随钾肥用量的增加而增加。两种氮肥水平下,株高、分枝数、茎粗及茎叶干重和单株姜根茎重均是中等钾肥用量K450处理最高,所有处理中N450K450获得了最高产量。品质分析结果显示,适宜的钾氮配施能有效提高生姜根茎维生素C和糖分含量,降低硝酸盐含量,改善营养品质。与不施钾的对照相比,施钾处理生姜根茎维生素C含量显著提高,以中等钾肥用量K450下最高;增加氮肥施用量对根茎Vc含量没有显著影响。施钾提高了生姜根茎可溶性糖和蔗糖含量,但不同钾氮配施处理提高幅度不同。K0和低钾条件下,增施氮肥会明显提高生姜根茎硝酸盐含量,施钾则能降低其含量;不同钾氮用量降低程度不同,适宜钾氮配施处理N375K375和N450K450硝酸盐含量最低。施用钾肥的处理,生姜茎叶、根茎和全株含K量明显提高,K素养分吸收量显著增多;同一钾肥用量下,增加氮肥用量,茎叶、根茎和全株含K量也明显提高,各部位K素积累量相应增加。钾素农学效率,低氮水平下随钾肥用量的增加而下降,高氮N450条件下,K450处理达最大值。钾肥利用率,两种氮肥水平下均是K450处理最高,高氮高钾的N450K525处理钾肥利用率也较高。