南方酸化红壤钾素淋溶对施石灰的响应

为探究石灰施用的长期和短期效应对酸化红壤钾素的影响，依托始于1990年的国家红壤肥力与肥料效益监测长期定位试验，选取化肥氮磷配施(NP)、氮磷钾配施(NPK)、氮磷钾配施+半量秸秆还田(NPKS)及其增加常量石灰（NPL、NPKL、NPKSL）6个处理。室内土柱淋溶试验设置0 L、0.5 L、1 L和1.5 L石灰施用量，监测田间和淋溶后0 ~ 50 cm土层速效钾和缓效钾含量、pH及淋溶液中钾离子（K⁺）含量的变化。结果表明：1）施用石灰4年后，与NPKS、NPK、NP相比，各处理均增加了相应土层的缓效钾含量；NPKSL和NPL处理分别增加了0 ~ 40 cm和0~10 cm速效钾含量，增幅分别为2.06 % ~ 36.39 %和27.26 %。2）石灰施用量相同，各处理土壤累积K⁺淋溶量由大到小依次为NPKS处理、NPK处理和NP处理。施用石灰减少了NPKS和NPK处理淋溶液中累积K⁺含量，降幅为18.10 % ~ 57.70 %，且K⁺淋溶率也下降。3）施石灰提高了表层土壤pH；土壤中钾素盈余情况下，石灰当季施用量每增加1 000 kg·hm^-2，K⁺淋溶损失率降低11.7%；施用石灰和施肥是显著影响平均淋溶K⁺量和K⁺累积淋溶量的主效应。可见，施用石灰的短期和长期效应均能提高表层土壤pH；减少速效钾在剖面的运移，增加剖面下层缓效钾的含量；土壤淋溶K⁺量、累积K⁺淋溶量和K⁺淋溶率均随土壤中速效钾含量的增加而增加，随施用石灰而降低。合理的石灰用量能够有效降低酸化红壤K⁺淋溶损失风险。     

中国三大自然区域紫花苜蓿土壤速效钾丰缺指标和推荐施钾量

为给内蒙古高原区、黄土高原区和西北荒漠绿洲区紫花苜蓿测土施肥奠定科学基础,采用零散实验数据整合法以及养分平衡-地力差减法,开展了三大自然区域紫花苜蓿土壤速效钾丰缺指标和推荐施钾量研究。结果表明,内蒙古高原区紫花苜蓿土壤速效钾第1~4级指标依次为≥342mg/kg、89~342mg/kg、24~89mg/kg和<24mg/kg,黄土高原区第1~6级指标依次为≥171mg/kg、96~171mg/kg、54~96mg/kg、30~54mg/kg、17~30mg/kg和<17mg/kg,西北荒漠绿洲区第1~4级指标依次为≥303mg/kg、140~303mg/kg、65~140mg/kg和<65mg/kg;当目标产量9~27t/hm²、钾肥利用率50%时,第1~6级土壤的推荐施钾量分别为0、54~162kg/hm²、108~324kg/hm²、162~486kg/hm²、216~648kg/hm²和270~810kg/hm²。     

施用氮钾肥对大葱产量和经济效益的影响

为了明确氮、钾肥对大葱产量和经济效益的影响,开展了多年施用不同数量的氮、钾肥对大葱产量和经济效益的影响试验。结果表明,增施钾肥对大葱生长发育有明显的促进作用,并能显著提高产量。白庙和黄岭地区试验在氮肥(纯N)水平为225、300 kg/hm~2时,大葱经济产量分别增加11.9%～16.8%和13.2%～21.1%,平均分别增长13.9%、16.7%,大葱产量均随钾肥施用量的加大而提高。在氮肥低用量条件下,适当增加氮肥施用量,也能有效提高大葱的经济产量,不同钾肥(K2O)用量下施氮肥大葱可增产9.9%～14.8%,平均增产12.5%;其中,白庙地区大葱产值增收26 160～41 900元/hm~2,产投比为20.22～43.21。     

包膜含缩节胺氯化钾对棉花产量及土壤钾素的影响

棉花是具无限生长特性的喜钾作物，为解决其生育期内多次追施钾肥和叶面喷施缩节胺的用工问题，实现轻简化种植目标，研究包膜含缩节胺氯化钾对棉花产量、经济效益和土壤钾素变化特征的影响。试验设5个处理，分别为一次基施180 kg?hm-2包膜含缩节胺氯化钾（CRKMC）、减少30%钾素用量（126 kg?hm-2）的包膜含缩节胺氯化钾（70%CRKMC）、基施180 kg·hm^-2普通包膜氯化钾（CRK）、分次施用180 kg?hm-2普通氯化钾（KCl）和对照（CK，不施钾肥），后三个处理叶面喷施三次缩节胺。结果表明：等量施钾条件下，CRKMC和CRK较KCl籽棉产量分别增加8.81%和9.36%，经济效益分别增加15.53%和12.86%，70%CRKMC较KCl增产6.53%，增加净收入13.64%。CRKMC抑制棉花盛花期前的株高，提高后期株高、茎粗和叶绿素含量，使生物量较KCl增加18.56%~24.98%，提高钾素吸收量，表观利用率增加25.06~38.83个百分点。CRKMC中的钾素和缩节胺在土壤中呈“先慢后快而后趋于平缓”的规律，释放高峰出现在盛花期至始絮期，显著提高蕾期以后土壤中的速效钾含量。因此，土壤基施包膜含缩节胺氯化钾，可合理协调棉花生长势指标，满足钾素吸收需求，减少30%用量仍有较高的经济效益和钾素利用率，实现了缩节胺和钾素在同一时空条件下的一体化调控，有助于棉花减肥、高产和轻简化种植。     

小麦矮腥黑粉菌侵染小麦子房的激光共聚焦显微观察方法

本试验利用碘化丙啶(propidium iodide)和Alexa Flour 488(AF 488)标记的麦胚凝集素(WGA)分别对小麦子房细胞和小麦矮腥黑粉菌进行染色,结合激光共聚焦显微镜成像系统获取小麦子房的三维立体图像。该技术可获得清晰的小麦子房细胞图像,并观察小麦矮腥黑粉菌在小麦子房中的侵染状况。该方法将为研究病原菌在寄主体内的分布提供可参考依据。     

Gelation characteristics of Mesona chinensis polysaccharide-maize starches gels: Influences of KCl and NaCl

An investigation was conducted into the effects of potassium chloride (KCl) and sodium chloride (NaCl) on the gelation properties of maize starch-Mesona chinensis polysaccharide (MCP) gels. Waxy maize starch (WS), normal maize starch (NS), and high amylose maize starch (HS) were used to compare the effects of different amylose contents on the gel properties of maize starch-MCP gels. The results showed that KCl and NaCl have similar effects on the gelation, rheological, and structural properties of maize starch-MCP gels. The addition of KCl and NaCl increased the pasting viscosity, breakdown values, setback values, dynamic modulus, and apparent viscosity of maize starch-MCP gels, especially for HS-MCP gels. LF-NMR (Low-field nuclear magnetic resonance) showed that salts reduced bound water content while increasing the free water content of maize starch-MCP gels. CLSM (Confocal laser scanning microscopy) results also indicated that salt can restrict the expansion and maintain the integrity of starch granules, especially for WS-MCP gels.     

Phytolith‐associated potassium in fern: characterization,dissolution properties and implications for slash‐and‐burn agriculture

In recent time, phytoliths (silicon deposition between plant cells) have been recognized as an important nutrient source for crops. The work presented here aims at highlighting the potential of phytolith‐occluded K pool in ferns. Dicranopteris linearis (D. linearis ) is a common fern in the humid subtropical and tropical regions. Burning of the fern D. linearis is, in slash‐and‐burn regions, a common practice to prepare the soil before planting. We characterised the phytolith‐rich ash derived from the fern D. linearis and phytolith‐associated potassium (K) (phytK), using X‐ray tomographic microscopy in combination with kinetic batch experiments. D. linearis contains up to 3.9 g K/kg d.wt, including K subcompartmented in phytoliths. X‐ray tomographic microscopy visualized an interembedding structure between organic matter and silica, particularly in leaves. Corelease of K and Si observed in the batch experiments confirmed that the dissolution of ash phytoliths is one of major factors controlling K release. Under heat treatment, a part of the K is made available, while the remainder entrapped into phytoliths (ca. 2.0–3.3%) is unavailable until the phytoliths are dissolved. By enhanced removal of organic phases, or forming more stable silica phases, heat treatment changes dissolution properties of the phytoliths, affecting K release for crops and soils. The maximum releases of soluble K and Si were observed for the phytoliths treated at 500–800 °C. For quantitative approaches for the K provision of plants from the soil phytK pool in soils, factors regulating phytolith dissolution rate have to be considered.     

钾元素对苜蓿碳水化合物的分配及抗蓟马的影响

为了探索施钾对苜蓿（Medicago sativa）叶茎根碳水化合物的分配与苜蓿抗蓟马的关系，本试验以紫花苜蓿‘甘农3号’和‘甘农9号’为材料，以牛角花齿蓟马（Odontothrips loti）为研究对象，在网室盆栽条件下，评价不同钾水平下苜蓿的受害程度，并测定了叶茎根中可溶性糖和淀粉含量。结果表明：施钾后，苜蓿的受害指数下降，各器官中的可溶性糖与淀粉含量及其根冠比均升高。随着受害时间的持续，各钾水平下苜蓿叶中可溶性糖含量在受害10 d时最高，茎中可溶性糖含量在受害15 d时最高，根中可溶性糖含量及各器官中淀粉含量均持续增加；可溶性糖的叶茎比在受害10 d时最高，淀粉的叶茎比变化不显著，可溶性糖和淀粉的根冠比均持续升高。施钾提高了苜蓿的碳水化合物含量，并调控其在苜蓿各器官中的合理分配，进而增强了苜蓿对蓟马的耐害性。‘甘农9号’抗性表现较‘甘农3号’好，本试验中最适施钾量为0.6 g·（10 kg）^-1土。     

菌剂与钾肥配施对连作魔芋生长、生理代谢和发病率的影响

以安康当地花魔芋为材料进行盆栽试验，研究娄彻氏链霉菌（Streptomyces rochei）菌剂D74与钾肥配施对连作魔芋生物学性状、块茎产量、叶绿素含量、活性氧代谢、渗透调节物质含量及软腐病的影响，为魔芋连作障碍微生物-化学双重修复提供理论依据。结果表明：菌剂与钾肥配施对连作魔芋具有一定的促生防病作用，使魔芋单株块茎鲜质量和生长系数分别较对照显著增加86.7%和85.9%，软腐病病情指数降低 33.0%。配施处理中，钾肥和菌剂分别在促进魔芋块茎膨大和抑制软腐病方面发挥主导作用。菌剂与钾肥配施促进魔芋叶片叶绿素的合成，其叶绿素a及叶绿素(a+b)含量分别较对照显著增加51.0%及34.6%，同时叶绿素a/b及叶绿素(a+b)/类胡萝卜素比值分别提高41.8%及22.2%。配施的菌剂效应对叶绿素合成的促进作用占主导地位。菌剂与钾肥配施显著提高魔芋的诱导抗性，其叶片过氧化物酶活性、可溶性蛋白和可溶性糖含量分别为对照的3.1倍、2.9倍和2.2倍。采用主成分分析法对魔芋相关19个生理生化指标分析得出特征值、贡献率、累积贡献率和主成分载荷矩阵，提取3个主成分（叶绿素b、叶幅和相对防效）综合评价菌剂与钾肥配施对魔芋连作障碍的修复效果。不同施肥处理综合得分高低顺序为：菌剂与钾肥配施>单施钾肥>单施菌剂>不施肥对照。综上所述，娄彻氏链霉菌菌剂D74与钾肥配施能提高连作魔芋产量并降低植株发病率，有效缓解连作障碍。