栽培柳枝稷不同生长时期对伴生杂草生物量及密度的影响

以陕西定边县引种的8个柳枝稷(Panicum virgatum L.)品种(Blackwell,Cave-in-Rock,Dakota,Forest-berg,Illinois USA,Nebraska 28,Pathfinder和Sunburst)及行间杂草作为研究对象,通过计算柳枝稷对杂草的抑制率(RI),分析其生长指标与杂草生长指标的相关关系,判定不同柳枝稷品种在不同生育期对杂草生长的抑制效应,为其引种及田间杂草管理提供依据。结果表明:在生长初期(6月30日),Illinois USA杂草抑制率仅为3.4%,Cave-in-Rock和Forestberg对杂草生长抑制率分别为86.0%和74.9%;经过2次人工除草后(8月30日),Cave-in-Rock和Forestberg的杂草抑制率分别为85.7%和95.7%;生长后期(10月13日),仅Cave-in-Rock对杂草生长有88.5%的抑制率。回归分析显示,生长中后期(8月30日),柳枝稷地上部及根系生物量显著影响对杂草的抑制率(R2=0.31,0.54;P<0.05)。Pearson相关分析发现,Cave-in-Rock的株高、地上及根系生物量均显著降低杂草单株生物量(r=-0.97,-0.99,-0.99;P<0.05);Forestberg的植高与杂草密度显著负相关(r=-0.97,P<0.05)。     

柳枝稷根际土化感潜势的环境异质性表达

以不同生长环境(宁夏固原、陕西杨凌)条件下的4个柳枝稷品种(‘Pathfinder’、‘Foresberg’、‘Nebraska 28’、‘Dakota’)为试材,以生菜、苜蓿和多花黑麦草为受体,采用室内皿培发芽测试法,研究了柳枝稷根际土浸提液对受体种子的影响。结果表明:柳枝稷根际土对3种受体的化感潜势是由品种和环境效应共同作用的结果。‘Dakota’根际土浸提液对生菜的化感作用环境效应最为强烈,在相同环境(杨凌)条件下,对生菜的化感促进作用最强;‘Forestberg’和‘Dakota’对苜蓿幼苗生长的结果表明,2种柳枝稷根际土的化感表达对生长环境的响应不敏感,而‘Pathfinder’表现较为强烈。‘Nebraska 28’对苜蓿幼苗生长的化感作用在品种间表现突出;多花黑麦草幼苗生长对柳枝稷根际土的化感响应表现出环境异质性;种植在杨凌和固原的‘Pathfinder’、‘Forestberg’和‘Dakota’分别对生菜及苜蓿种子萌发均有显著的抑制作用。该研究可为柳枝稷作为牧草引种及其与其它牧草间套作、混播等提供科学依据。     

新型氮肥对潮土冬小麦产量及氮肥利用率的影响

通过研究不同施氮量下,新型氮肥与普通氮肥对潮土大田冬小麦产量、产量构成因素、地上部吸氮量、氮肥利用率和土壤全氮含量的影响,用以探明华北潮土区小麦玉米轮作体系下科学合理施氮及适宜氮肥品种。从2016年6月开始在河南省现代农业研究开发基地-轻壤质潮土上设置了3种氮肥(控失尿素、腐植酸尿素和普通尿素)和6个施氮水平(0、100、150、200、250、300 kg·hm~(-2))的长期试验,以不施氮为对照,共16个处理。小麦收获期测产,并统计产量构成因素。结果表明:氮肥类型和施氮量及两者交互作用对小麦产量构成因素、地上部吸氮量和氮肥利用率都有显著影响。3种氮肥,冬小麦产量均随着施氮量的增加而增加。各施氮处理与不施氮相比,分别增产29.0%～66.2%、27.7%～79.7%、13.9%～59.4%。其中,控失尿素的增产效果显著,与腐植酸尿素和普通尿素相比,在施氮量为300 kg·hm~(-2)时,达到最大产量7 970 kg·hm~(-2),比普通尿素和腐植酸尿素分别提高了8.1%和12.7%。3种氮肥和施氮量对小麦产量构成因素也有显著或极显著影响。小麦每公顷穗数随着施氮量增加而增加,并且控失尿素和腐植酸尿素小麦平均每公顷穗数分别比普通尿素提高了12.8%和17.3%。其中,腐植酸尿素处理小麦穗粒数随着施氮量的增加而增加,在施氮量为300 kg·hm~(-2)时,最大穗粒数达到34.6粒·穗~(-1),比普通尿素增加了23.1%。对于3种施氮肥处理,小麦地上部吸氮量均随着施氮量的增加而增加,与小麦产量表现一致的趋势。其中以控失尿素的小麦地上部平均吸氮量最大,为161.3 kg·hm~(-2);其次是腐植酸尿素,为154.7kg·hm~(-2),分别比普通尿素提高了9.6%和5.1%。与普通尿素相比,控失尿素平均氮肥利用率提高了9.6个百分点,施用控失尿素能够提高小麦氮肥利用率、偏生产力和农学效率。其中腐植酸尿素处理,小麦氮肥利用率随施氮量的增加而增加。新型氮肥(控失尿素和腐植酸尿素)通过提高小麦产量构成因素、小麦产量、小麦氮素吸收量,从而提高小麦氮肥利用率。本试验条件下,从提高产量和氮肥利用率方面考虑,控失尿素的增产效果优于腐植酸尿素,在施氮量为300 kg·hm~(-2)时,达到最大产量。     

基质型缓释尿素对蕹菜产量、品质及氮肥利用率的影响

通过两年田间小区试验,分析基质型缓释尿素对蕹菜产量、品质性状以及氮肥利用率的影响,并结合室内氮素损失模拟试验、植株形态生理性状、田间土壤矿质氮含量等解析其影响机制。结果表明,与常规尿素相比:基质型缓释尿素可降低氮素淋溶(9.2个百分点)和氨挥发损失风险(8.7个百分点);提高田间土壤矿质氮含量(6.7%以上);提高蕹菜叶面积(8.5%以上)和叶片SPAD (18.4%以上);改善蕹菜叶片净光合速率(11.1%以上)、气孔导度(14.3%以上)、羧化效率(25.1%以上);提高蕹菜叶片硝酸还原酶活性(11.4%以上);提高根系表面积(7.7%以上),有利于植株同化积累和养分利用,进而提高蕹菜生物学产量(18.4%以上)和氮肥表观利用率(7.3个百分点以上);但对蕹菜的品质性状(如:维生素C、粗蛋白、可溶性糖和硝酸盐)无显著影响。综上,基质型缓释尿素可降低氮素损失风险、提高土壤氮素有效性、促进蕹菜生长,该型缓释肥在蕹菜等蔬菜生产中具有应用前景。     

不同株系柳枝稷地上部的化感作用研究

以10个株系(一前1、一前2、一前3、一前4、一前5、一前6、一前8、一前11、一前12和一前13)和2个美国引进品种(Cave-in-Rock和Nebraska 28)为试验材料,采用室内皿培培养法,分析不同柳枝稷株系地上部蒸馏水浸提液对生菜种子萌发和幼苗生长的影响,以评价不同株系柳枝稷化感潜势。结果表明:不同材料的柳枝稷化感潜势表现出显著的差异性,Cave-inRock的化感潜势高于Nebraska 28,且10个株系之间化感潜势也不尽相同;化感作用存在浓度效应,0.02g/mL浸提液的化感抑制作用高于0.005g/mL;柳枝稷地上部浸提液对生菜胚根生长抑制作用明显,抑制率(RI)最高为60%;而对胚芽生长表现促进作用,促进率(RI)最高达到48.1%。一前5、一前13和Cave-in-Rock的抑制作用较强,与对照相比差异达到显著水平;聚类分析结果表明,可将供试柳枝稷分为三大类:抑制作用较强的是一前13和一前5为一类,一前12、一前11、一前8、一前6和一前4为第二类,抑制作用较弱的一前3、一前2和一前1为第三类。     

减量配施新型基质缓释肥对水稻产量及氮肥利用率的影响

为探究减量配施新型基质缓释肥对水稻(OryzasativaL.)的影响,通过两年田间试验研究了水稻籽粒产量及氮肥利用率的响应。两年平均结果显示,与全量施用普通肥(180 kg·hm~(-2))相比:全量施用缓释肥水稻增产13.4%(P 0.05),植株氮吸收量提高9.1%(P 0.05),氮肥农学效率提高50.4%(P 0.05),氮肥表观利用率提高37.8%(P 0.05);减量10%施用缓释肥水稻增产9.6%(P 0.05),植株氮吸收量提高3.3%(P 0.05),氮肥农学效率提高51.1%(P 0.05),氮肥表观利用率提高26.6%(P 0.05);而在减量10%施用缓释肥的同时以有机肥代替部分化肥,水稻增产11.1%(P 0.05),植株氮吸收量提高7.3%(P 0.05),氮肥农学效率提高57.6%(P 0.05),氮肥表观利用率提高44.8%(P 0.05)。缓释肥处理促进水稻增产增效的原因是其叶面积指数、叶绿素含量、净光合速率、硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶活性较高。综上,基质缓释肥减量10%施用(尤其在配施有机肥条件下)可维持较高的水稻产量和氮肥利用率,在水稻生产中具有应用前景。     

施用不同剂型基质氮肥对玉米田氨挥发与氮肥利用率的影响

为探究不同剂型基质氮肥对玉米田氨挥发损失和氮肥利用率的影响,设置8种施肥处理,包括无氮对照、常规氮肥和6种剂型（1%~6%,按1%递增）基质氮肥,测定田间氨挥发、土壤矿质氮、玉米产量及构成要素、植株氮吸收量、氮肥生理效率、氮肥表观效率、氮肥农学效率等指标。研究表明：不同剂型基质氮肥处理的田间氨挥发总量比常规氮肥处理显著减少9.5%~45.9%。田间氨挥发量随基质材料添加量的提高而减少。与常规氮肥处理相比,2%~6%剂型基质氮肥处理显著提高吐丝期土壤矿质氮含量（增幅7.1%~17.8%）、籽粒产量（增幅5.2%~19.4%）、氮肥表观效率（增幅21.1%~55.0%）和氮肥农学效率（增幅22.5%~38.1%）。可见,施用基质材料添加量≥2%的基质氮肥,可减少玉米田间氨挥发、提高玉米籽粒产量和氮肥利用率。     

含2.5%基质材料尿素的氮缓释特性及其与作物生长吻合性

【目的】在尿素中添加由改性蒙脱石和有机聚合粘结剂等组成的基质材料 (> 5%) 生产的尿素具有缓释效果。本试验研究了将基质材料降低到国家标准允许的最高限量 (2.5%) 时肥料的缓释效果，为新型肥料的生产提供理论依据。【方法】于2016和2017年在合肥进行水稻和玉米田间试验。设置无氮对照、常规尿素和缓释尿素 (含N 45.2%和基质材料2.5%) 3个处理。调查了水稻抽穗期和玉米吐丝期株高、叶面积、根系表面积，分析了叶片叶绿素含量、硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶活性，产量及其构成因素，并分析了水稻抽穗期和玉米吐丝期土壤矿质氮含量，评估了肥料氮素淋溶与氨挥发风险。利用室内淋溶实验模拟了缓释肥料氮素的淋出量变化。【结果】基于两年试验结果的平均值进行分析:与常规尿素相比，缓释尿素处理水稻植株增高了4.5%，玉米增高了12.4%；水稻叶面积提高了9.8%，玉米提高了11.5%；水稻根系表面积提高了9.5%，玉米提高了5.0%；叶片叶绿素含量水稻提高了18.5%，玉米提高了7.8%；叶片硝酸还原酶活性水稻提高了19.6%，玉米提高了20.3%；叶片谷氨酰胺合成酶活性水稻提高了17.7%，玉米提高了11.5%。与普通尿素相比，缓释尿素处理水稻增产17.2% (P < 0.05)，玉米增产6.6% (P > 0.05)。缓释尿素处理可提高水稻单位面积有效穗数，但降低穗粒数；缓释尿素处理有提高玉米穗粒数和千粒重的趋势。通径分析表明，缓释尿素处理提高水稻产量的原因主要是提高了亩穗数，提高玉米产量的主要原因是提高了穗粒数。肥料氮素损失过程可以用逻辑斯谛方程拟合 (P < 0.01)，缓释尿素比常规尿素具有较低的氮素淋溶和氨挥发风险。在水稻抽穗期，缓释尿素处理的土壤矿质氮含量比常规尿素处理提高9.2% (P < 0.05)；在玉米吐丝期，缓释尿素处理的土壤矿质氮含量比常规尿素处理提高18.1% (P < 0.05)。缓释尿素处理较低的氮素损失风险和较高的土壤矿质氮含量是其改善作物生长的重要原因。【结论】2.5%基质改性缓释尿素具有减少氮素损失、提高土壤矿质氮含量、改善植株形态生长和生理活性、提高水稻与玉米产量的作用，在水稻和玉米栽培中具有一定应用前景。