宛氏拟青霉提取物对盐胁迫下水稻幼苗的生理适应性

为探讨沙棘内生菌提取物作为生物刺激素对盐胁迫下水稻幼苗生长的影响，于沙棘内生菌宛氏拟青霉（Paecilomyces variotii）中提取了生物刺激素PVE（Paecilomyces variotii extracts），并经液相色谱对PVE的活性物质进行了富集纯化。通过水稻液培试验，设无盐（CK）、添加NaCl（NS）、添加PVE和NaCl（PN1）、添加PVE纯化物和NaCl（PN2）4个处理，研究生物刺激素对水稻的耐盐效应。结果表明，施用生物刺激素能够缓解盐胁迫对水稻生长造成的严重抑制。PN1、PN2处理较NS处理提高了叶片与根系的干质量，减少了植株体内的水分流失，增加了根系的直径和吸收面积，但根长相较于CK处理无显著差异；PN2处理叶片鲜质量、叶片含水量、根系含水量较PN1处理分别增加了12.44%、1.13%和0.42%。与NS处理相比，PN1和PN2处理叶片光合速率分别提高了34.08%和40.82%，蒸腾速率分别提高了23.90%和18.86%，PN1和PN2处理还显著提高了叶片中的超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性，使丙二醛（MDA）含量分别降低了28.36%和20.97%。PN2处理叶片和根系中的Na⁺含量较NS处理分别降低了36.31%和10.85%，从而降低了Na⁺/K⁺，保证了植株体内的离子平衡。研究表明，PVE及PVE纯化物在极低的浓度下具有较高的生理活性，并通过减少水分流失、促进根系生长、提高光合速率来减轻氧化损伤，同时以降低Na⁺流入的方式缓解盐胁迫对水稻幼苗的影响。     

硫酸法钛石膏作为土壤调理剂在油菜上的施用效果研究

为研究钛白粉生产过程中经无害化处理的副产品钛石膏作为土壤调理剂的施用效果及安全性,试验对供试钛石膏通过成分鉴定—土柱淋溶—盆栽种植的方式,研究了钛石膏和钛石膏淋溶液中的有害元素含量以及钛石膏与土壤不同比例掺混后对油菜生长、产量和功能叶光合速率影响。结果表明:钛石膏主要成分为CaSO_4和Fe_2O_3,固体中的重金属含量均符合国家安全标准。钛石膏淋溶液中含有较少量的Ca~(2+)、Mg~(2+),不含其他有害物质,施用后不会随雨水和灌溉污染土壤和地下水。随着钛石膏添加比例的增加,油菜产量呈先增高后降低的趋势,过量的钛石膏施用会抑制油菜的生长。钛石膏与土壤按照1∶4体积比混合施用后效果最好,与常规土壤栽培方式相比,油菜出苗20天后功能叶蒸腾速率提高了11.86%;出苗30天后功能叶SPAD值增加了4.33%,收获时油菜株高提高了12.97%,产量增加了14.08%。相关性分析显示,油菜产量(y)与钛石膏添加比例(x)的关系为y=0.0001x~3-0.0212x~2+0.6966x+41.815(R~2=0.999 4),综合考虑函数及其他因素,在实际生产中若每公顷施用300t的钛石膏能起到最佳增产效果。     

江苏设施菜地控释氮肥一次性基施增效减排效果研究

江苏设施蔬菜集约化程度高,劳动力需求大,氮肥用量大,面源污染问题突出。控释氮肥在该地区集约化蔬菜上应用后的减量、增效和减排潜力尚缺乏研究。本研究通过连续三季田间试验,设置4个施肥处理:常规施尿素氮100%N(N1)、常规施尿素氮70%N(N2)、基肥一次性施氮70%N(N3,控释氮与尿素氮的比例为7∶3)、基肥和一次追肥70%N(N4,基肥氮为控释氮,追肥氮全部为尿素氮,控释氮与尿素氮的比例为7∶3),研究其对集约化花椰菜和番茄产量、环境效应和经济效益的影响。结果表明:与N1、N2和N4相比,N3处理的产量和利润每季均为最高,花椰菜和番茄平均产量分别达到86.4 t·hm~(-2)和87.0 t·hm~(-2),利润分别达到12.0万元·hm~(-2)和12.2万元·hm~(-2),氨挥发量最低,仅为4.4 kg N·hm~(-2)和9.3 kg N·hm~(-2),三季蔬菜种植后土壤中硝态氮的残留量最低。与N1处理相比,N3处理可使花椰菜和番茄分别平均增产3.7%和21.3%,分别增收10.7%和40.3%,并分别平均减少64.0%和46.9%氨挥发。基于此,在江苏设施蔬菜种植上,与常规(N1)相比,控释氮肥与尿素7∶3混合一次性基施,可减氮30%且增效减排效果显著,值得在生产上推广应用。     

芸苔素内酯·吲哚乙酸·赤霉酸在不同氮浓度下对小白菜产量和品质的影响

芸苔素内酯·吲哚乙酸·赤霉酸（BHG）对多种农作物增产提质效果显著,但BHG增产提质效果与所处氮水平的关系及相应作用机理尚不清晰。为探讨小白菜产量、品质和有机酸与不同外源氮水平条件下BHG的响应关系及作用机理,采用人工气候室水培法,以小白菜（Brassica chinensis L.,速生绿秀）为试验材料,设1、3、10 mmol·L^-1 3个氮浓度,比较5 μg·L^-1 BHG和清水处理对小白菜生长指标、产量、品质及有机酸、氮磷钾养分、激素含量的影响。3 mmol·L^-1氮水平下,添加BHG显著提高小白菜产量14.87%、可溶性蛋白0.05个百分点、根质量22.95%、根有机酸含量23.89%、钾含量2.64个百分点,ZT/ABA （玉米素/脱落酸）、IAA/ABA （吲哚乙酸/脱落酸）值分别升高97.66%、58.88%。1 mmol·L^-1氮水平下,添加BHG使小白菜可溶性蛋白降低0.04个百分点,糖酸比升高637.86%,ZT/ABA值降低15.19%,IAA/ABA值降低58.36%,根长、根鲜质量降低12.50%、15.16%,但对小白菜产量无显著影响。10mmol·L^-1氮水平下,BHG显著提高小白菜可溶性糖0.09个百分点、有机酸含量12.97%、根长20.84%、根部有机酸36.18%、营养液有机酸16.21%、吲哚乙酸含量17.74%、玉米素含量11.62%、水杨酸含量23.57%,使ZT/ABA、IAA/ABA值分别升高38.50%和46.08%,可溶性蛋白显著降低0.07个百分点,但对小白菜产量无显著影响。研究表明,BHG对小白菜产量、品质的影响与其所处氮水平密切相关,BHG在3 mmol·L^-1氮水平显著增产提质,主要机理为调控小白菜内源激素含量,提高ZT/ABA、IAA/ABA值及根质量和有机酸含量,进而提高小白菜营养元素的积累和利用。     

秸秆还田配施控释掺混尿素对玉米产量和土壤肥力的影响

探讨秸秆还田配施控释掺混尿素对玉米产量和土壤肥力的影响,为其科学合理配伍提供依据。2014—2018年开展了控释掺混尿素（硫加树脂包膜尿素:树脂包膜尿素:普通尿素为3.5:3.5:3）应用于夏玉米（Zea mays L.,郑单958）的田间长期定位试验。试验设6个处理：1）不施氮且秸秆不还田处理（CK1）;2）不施氮但秸秆还田处理（CK2）;3）普通尿素但秸秆不还田处理（BBF1）;4）普通尿素且秸秆还田处理（BBF2）;5）控释掺混尿素但秸秆不还田处理（CRF1）;6）控释掺混尿素且秸秆还田处理（CRF2）。成熟期测定叶面积指数（LAI）和叶片叶绿素相对含量测定值（SPAD）,调查玉米产量和产量构成,同时取0~20 cm土壤样品测定相关土壤肥力状况。结果表明：1）BBF2相比BBF1处理,5年平均玉米产量和氮素累积利用率显著提高5.9%和13.3%;CRF2、CRF1相比BBF2处理玉米5年平均产量分别显著提高12.0%和4.2%,氮素累积利用率分别显著提高57.3%和42.4%;2）较2013年基础土壤,2018年玉米收获季CRF2、BBF2、CRF1和BBF1处理土壤有机质含量分别提高33.5%、25.9%、19.5%和11.4%,全氮含量分别提高26.6%、18.6%、9.9%和7.0%;3）秸秆还田的CRF2、BBF2较同类肥料秸秆不还田的CRF1、BBF1处理,土壤有机质含量分别显著提高11.8%、13.0%,全氮含量分别显著提高15.2%、10.9%;4）较BBF1处理,CRF1处理的土壤硝态氮、铵态氮、有效磷和速效钾分别显著提高52.0%、18.6%、19.5%和24.7%;秸秆长期还田进一步提高了土壤养分含量,CRF2土壤硝态氮、铵态氮、有效磷和速效钾含量分别显著提高66.3%、25.2%、47.5%和30.4%。本试验条件下,秸秆还田配施控释掺混尿素可协同增效,显著提高土壤肥力、玉米产量、氮素累积利用率和净收益。     

控释氮肥和控释钾肥对棉花产量、品质及土壤肥力的影响

为探究控释氮肥和控释钾肥在棉花上的应用效果,于2014年和2015年在山东省金乡县进行了连续两年的田间定位试验,以当地习惯施肥为对照(CK),研究普通尿素60%基施(CRNK)对棉花产量、品质和0～100 cm土壤养分状况的影响。结果表明,硫加树脂包膜尿素、树脂包膜尿素、树脂包膜氯化钾田间养分释放期分别为65、86、82 d,一次性基施可供应棉花整个生育期养分需求。与CK相比,CRN和CRNK处理提高了棉花单铃质量和成铃数,分别显著提高皮棉产量15.0%～20.1%CRNK处理显著提高了皮棉产量,分别增产9.3%～13.7%产量无显著差异,但CRNK较CRN处理增产2.5%～7.2%。与CK处理相比,CRNK处理棉花收获期0～20 cm土壤硝态氮和速效钾含量显著提高了38.5%壤硝态氮及速效钾含量,显著提高棉花单铃质量和成铃数,从而提高皮棉产量,节时省工增效,经济效益显著。     

宛氏拟青霉提取物增强水稻抗低温胁迫的最佳施用水平

【目的】施用生物刺激素是可持续农业中缓解作物低温胁迫的重要措施。本文主要研究了本课题组从野生沙棘内生菌提取的一种新型生物刺激素（宛氏拟青霉提取物）增强水稻抗低温胁迫的最佳施用浓度和生物学机制。【方法】通过室内培养，于野生沙棘体内分离出宛氏拟青霉 (Paecilomyces variotii) 菌株，菌株再经发酵和提纯获得供试生物刺激素PVE (Paecilomyces variotiiextracts)。以水稻为试验材料设置了萌发和液培试验，试验设0、0.05、0.10、0.20、0.50和1.00 μg/L 6个PVE施用水平，研究了低温 (15℃) 胁迫下不同浓度PVE对水稻种子萌发、幼苗生长、根系发育、光合特性和氧化损伤的影响。【结果】1)施用PVE的各处理提前打破了种子休眠，种子发芽率在第5天和第6天较CK分别提高66.7%～106.7%和28.2%～47.8%。2) PVE在0.05～0.50 μg/L浓度范围较CK显著增加地上部生物量7.9%～20.4%，提高了根系重量12.5%～28.1%。3) PVE在0.10 μg/L浓度条件下，较CK显著提高水稻总根长、根表面积、根体积和根平均直径48.0%、36.6%、36.2%和35.2%。4) PVE在0.05～0.50 μg/L浓度范围较CK显著提高水稻叶片光合速率5.1%～34.4%，并提高了叶片气孔导度和蒸腾速率。5) PVE在0.10 μg/L浓度条件下较CK显著提高叶片SOD、CAT和POD活性46.9%、9.6%和18.4%，提高根系SOD、CAT和POD活性28.0%、12.7%和16.4%，并显著降低叶片和根系中MDA含量22.0%和29.8%。6) PVE在0.05～0.50 μg/L浓度范围内均具有缓解低温胁迫的能力，以0.10 μg/L为最佳施用浓度。当超过0.10 μg/L，PVE对低温胁迫的缓解能力随着施用浓度的提升反而减弱。【结论】PVE在0.10 μg/L的浓度下可提高叶片光合能力和减少细胞氧化损伤，增加根系吸收养分的面积，显著缓解低温对水稻幼苗的胁迫。建议PVE的施用水平为0.10 μg/L。     

植物诱抗剂对尿素氮利用率和小麦产量的影响

为研究植物诱抗剂配伍尿素和控释尿素对小麦产量及构成因素、氮肥利用率和土壤养分的影响,通过对尿素包膜(CRU)、包膜尿素配施诱抗剂(CRUR)、尿素配施植物诱抗剂(UR)的处理方式,进行了小麦大田试验,以尿素(U)和无氮(CK)处理为对照,共设置5个处理。结果表明:(1)尿素配施诱抗剂处理的小麦产量和氮肥利用率比尿素处理显著提高23.6%和10.1个百分点,纯收益显著增加3 269元/hm2。(2)CRUR处理较CRU处理小麦产量和氮肥利用率显著增加14.5%和12.4个百分点,纯收益显著提高2 361元/hm2;比UR处理显著提高16.3%和11.9个百分点,纯收益增加2 446元/hm2。(3)在小麦拔节期即氮肥最大效率期,CRUR处理的土壤硝态氮含量比CRU处理显著增加29.5%,比UR处理显著增加88.2%;CRUR处理的土壤铵态氮含量比UR处理显著提高34.4%。控释尿素配施植物诱抗剂可实现两者协同增效,显著提高小麦生育关键期土壤氮素供应强度、产量、氮肥利用率和纯收益,为促生型缓控释肥料的研发与应用提供依据。     

控释氮肥和控释钾肥对棉花产量、品质及土壤肥力的影响

为探究控释氮肥和控释钾肥在棉花上的应用效果，于2014年和2015年在山东省金乡县进行了连续两年的田间定位试验，以当地习惯施肥为对照（CK），研究普通尿素60%基施+40%追施（CU），控释氮肥一次基施（CRN）和控释氮肥、控释钾肥一次基施（CRNK）对棉花产量、品质和0~100 cm土壤养分状况的影响。结果表明，硫加树脂包膜尿素、树脂包膜尿素、树脂包膜氯化钾田间养分释放期分别为65、86、82 d，一次性基施可供应棉花整个生育期养分需求。与CK相比，CRN和CRNK处理提高了棉花单铃质量和成铃数，分别显著提高皮棉产量15.0%~20.1%和22.1%~23.3%，提高经济效益44.9%~59.4%；与CU处理相比，CRN和CRNK处理显著提高了皮棉产量，分别增产9.3%~13.7%和12.1%~21.9%，提高经济效益36.3%~49.9%；CRNK与CRN处理间皮棉产量无显著差异，但CRNK较CRN处理增产2.5%~7.2%。与CK处理相比，CRNK处理棉花收获期0~20 cm土壤硝态氮和速效钾含量显著提高了38.5%和8.9%，且伸长率显著提升了10.0%~11.6%。研究表明，与常规施肥相比，控释氮肥和控释钾肥通过提高土壤硝态氮及速效钾含量，显著提高棉花单铃质量和成铃数，从而提高皮棉产量，节时省工增效，经济效益显著。     

不同浸提剂以及保存方法对土壤矿质氮测定的影响

为探明影响土壤矿质氮测定的因素,从棕壤、潮土和黄棕壤3种类型土壤中各采集10个经不同施肥处理的土样,用连续流动注射分析仪测定经不同浸提剂以及不同保存方法处理后土样的NO3-N和NH4-N含量。结果表明:不论是棕壤、潮土还是黄棕壤,2 mol.L?1 KCl提取硝态氮的数量与0.01 mol.L?1 CaCl2提取的数量相关性均达到P<0.01水平;3种土壤各个土样硝态氮含量的测定值多表现为新鲜土<冷冻土<风干土;将鲜样浸提后作短时间的冷冻处理,其效果与鲜样24 h内的测定结果较接近;土样不同保存方式以及浸提液的保存时间对3种土壤NH4-N测定结果的影响规律不及NO3-N明显。