氮素营养对菠萝蜜幼苗生长及光合荧光特性的影响

为探究菠萝蜜幼苗对酰胺态氮肥的需求量的适宜施氮量,本试验以马来西亚1号嫁接苗为试验材料,比较不同氮素水平对菠萝蜜幼苗生长、叶片光合荧光特性的影响。结果表明,随施氮量的增加,菠萝蜜叶片数、株高、茎粗、叶面积、地上部干重、叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、叶绿素含量均呈先升高后降低的趋势,且均在施氮量为N1（5 g/株）时达最大值。三个施氮水平的叶片非光化学淬灭系数（NPQ）显著低于N0水平。N1水平的光系统Ⅱ活性（Fv/Fo）显著高于N0,Fv/Fm和Fv/Fo值均是N1>N2（10 g/株）>N3（15 g/株）。N1、N2水平较N0显著增加实际光能转换效率（ΦPSII）和相对电子传递效率（rETR）。其中净光合速率和光系统Ⅱ活性互作对菠萝蜜生物量变化的解释量最大,为39.1%。综上,在本试验条件下,菠萝蜜幼苗适宜的施氮量为5 g/株。     

温带果园护土生草鼠茅草的腐解和养分释放

鼠茅草是适合于温带果园的越年生护土生草,有助于防止水土流失,然而果农担心鼠茅草可能与果树争肥,不利于果树生产。本研究在青岛地区温湿气候条件下测试鼠茅草的腐烂分解及养分释放特征。2012年6月底采集枯死鼠茅草,将其埋在10 cm深的土壤中,使土壤含水量分别稳定在田间持水量的65%,75%和85%,7－10月份每隔10 d抽检其腐解程度和碳、氮、磷、钾元素的释放速率。结果表明,鼠茅草的腐烂分解是比较快的,自初夏枯死后经80 d大约分解30%;伴随鼠茅草的腐烂,碳、氮、磷和钾会释放出来,快速释放期集中在前20－40 d,钾的释放速度最快,其次为磷,碳、氮的释放速度较慢;土壤含水量影响鼠茅草的腐解过程,当土壤含水量由65%田间持水量提高至85%时,鼠茅草的腐解和养分释放加快。据此可断,7-10月是鼠茅草分解的主要时期,可为果树生长提供营养而非争夺养分。在青岛等温湿地区,以鼠茅草作为果园护土生草是可行的,它们同苹果等落叶果树在养分利用上可形成互补关系,有益于果园的养分循环和持续生产。     

施氮水平对甜高粱硝酸盐含量和氮素利用特性的影响

试验采用完全随机区组设计,分别于2009和2010年在华东农区生态条件下进行田间试验,研究不同施氮水平(0,100,200,300,400,500kg N/hm2)对大力士甜高粱硝酸盐积累,粗蛋白含量和氮素利用特性的影响。结果表明,随着生育期的推进,植株地上部硝酸盐含量不断降低,相比于叶片,茎秆更有利于硝酸盐的积累。随着施氮水平的提高,粗蛋白生产效率(CPPE),氮素干物质生产效率(NDMPE),干物质生产效率(DMPE)和表观回收率(NARR)逐渐下降,说明施氮量越高,氮素利用越低,损失越大。粗蛋白(crude protein,CP)和游离氨基酸(free amino acid,FAA)含量均随施氮量的增加而增加,但FAA的增幅低于CP,施氮量为500kg N/hm2时,CP的平均增幅为6.11%,FAA的平均增幅为2.99%,说明施氮虽然增加了植株CP含量,但优质蛋白质比例下降。施氮提高了甜高粱硝酸盐含量,施氮量大于400kg N/hm2时,甜高粱硝酸盐含量大于0.2%,青饲时易导致家畜硝酸盐中毒。综合考虑,大力士甜高粱在华东农区较为适宜的施氮量为200~300kg N/hm2,既可满足对甜高粱高产优质的需求,提高氮素的利用效率,又可减少氮素流失和对土壤及地下水的污染。     

6种豆科绿肥植物与苹果树套种对果园土壤碳氮特征的影响

为探明豆科植物与果树套种对山地果园土壤碳氮含量特征的影响,本研究以无芒雀麦(Bromus inermis Ley-ss)为参比植物,以6种豆科作物[T1:箭筈豌豆(Vicia sativa L.)、T2:大鹁鸽灰豌豆(Pisum Large pigeon L.)、T3:绿豆(Phaseolusradiatus L.)、...     

氮肥运筹对陇中旱农区玉米光合特性及产量的影响

全膜双垄沟播技术使玉米成为了陇中旱农区主要作物之一,但该技术下玉米的高产出导致土壤养分耗竭,影响玉米生产的可持续性。本研究依托2012年布设在陇中旱农区的田间定位试验,研究4个施氮水平 (N₀:不施肥;N₁:100 kg·hm^-2、N₂:200 kg·hm^-2、N₃:300 kg·hm^-2)和2个施氮时期(T₁: 1/3基肥+1/3拔节期+1/3开花期、T₂: 1/3基肥+2/3拔节期)对玉米光合特性、叶绿素含量、叶面积指数、干物质积累和分配量及产量的影响。结果表明:1) 随着施氮量的增加玉米光合性能也在增强,而N₃和T₂N₂间差异不显著,T₂时期提高玉米光合特性;2) 全生育期内,N₃处理下叶绿素含量较N₂、N₁、N₀分别平均增加50.9%、17.0%、2.7%;叶面积指数也随施氮量的增加而增加,但N₂和N₃间无显著差异;T₂下的叶绿素含量和叶面积指数在生育后期显著高于T₁;3) 干物质积累量和籽粒分配量表现为:N₃>N₂>N₁>N₀,T₂下的干物质积累和籽粒分配量高于T₁;4) 籽粒产量和生物产量均随施氮量的增加而增加,N₂和N₃下的籽粒产量和生物产量显著高于N₀,其中N₃较N₀增加79.2%和68.4%,N₂较N₀增加65.9%和54.1%,T₂下的籽粒产量和生物产量分别较T₁显著增加9.9%和13.5%,而T₂N₂与N₃间无显著差异,因此,在陇中旱农区应用全膜双垄沟播技术种植玉米,施纯氮200 kg·hm^-2左右,按照1/3基肥+2/3拔节期配施,可以增强光合作用,从而提高玉米籽粒产量和饲料产量,促进玉米生产可持续发展。     

黄土高原果园不同覆盖模式对土壤酶活性的影响

为探究土壤绝对酶活性和相对酶活性在果园不同覆盖模式下的变化特征及相关影响因素,为果园土壤质量评价提供理论依据,本试验以传统清耕(Conventional tillage, CT)为对照,研究秸秆(Corn stalk, CS)、黑麦草(Lolium perenne L. Ryrgrass, RE)和白三叶(Trifolium repens L. White clover, WC)处理下α-葡萄糖苷酶(α-glucosidase, AG)、β-葡萄糖苷酶(β-glucosidase, BG)、β-木糖苷酶(β-xylosidase, BXYL)、纤维二糖苷酶(Cellobiosidase, CBH)、乙酰氨基葡萄糖苷酶(Acetylglucosaminidase, NAG)、亮氨酸氨基肽酶(L-leucine aminopeptidase, LAP)和碱性磷酸酶(Alkaline phosphatase, ALP)变化特征及影响因素。结果表明,覆盖措施不同程度提高了0～40 cm各土层土壤绝对酶活性。AG,BG,BXYL,CBH,NAG和ALP活性表现为CS>RE>WC>...     

干旱胁迫对鼠茅草生长及生理特性的影响

干旱胁迫对植物的形态结构和生理功能产生威胁,不利于植物的生长和发育。本文通过模拟试验对干旱胁迫和正常水分处理下的鼠茅草生长及生理特性进行研究。结果表明:与正常水分处理相比较,干旱胁迫显著降低鼠茅草叶片叶绿素a和总叶绿素含量,显著提高叶绿素b含量。另外,干旱胁迫显著降低鼠茅草叶片可溶性蛋白含量,显著提高叶片丙二醛含量和电解质渗透率;与此同时,干旱胁迫显著降低鼠茅草地上部分生物量,对地下部分生物量无影响。根系扫描结果发现,干旱胁迫显著降低15～2mm、 2～25mm、 25～3mm和3～35mm径级根长和根表面积,对其他径级根长和根表面积无显著影响。综上,冬季干旱胁迫60d后对鼠茅草生理指标造成影响,降低鼠茅草光合作用和地上部分生物量,不会造成鼠茅草死亡,故在冬季灌溉条件差或降水稀少的山地丘陵区果园可采用鼠茅草生草。     

氮素添加对土壤呼吸影响的研究进展

碳、氮循环是陆地生态系统化学循环和能量流动的两大重要过程,二者紧密相连;土壤呼吸是陆地碳循环的重要过程,也是陆地生态系统与大气之间进行交换的主要途径。由于施肥等人为因素导致了陆地生态系统氮素的增加。不同陆地生态系统对这一过程做出了不同的响应。综述了不同生态系统土壤呼吸对模拟氮沉降的响应方式和机理,分析了氮素添加对土壤呼吸影响的不确定性,并在此基础上对未来研究方向进行了探讨和展望。     

施氮对高丹草产量及氮素利用分配的影响

试验通过N0、N90、N180、N270、N3605个施氮处理,采取随机区组设计,研究了江苏扬州地区不同氮肥施用量对高丹草Sorghum hybrid株高、茎叶比、产量及其不同器官的氮素分配的影响,并对其经济效益进行核算。试验结果表明:施氮肥可明显增加高丹草种植的经济效益,2008年增收最高达6 046元/hm2;产量与株高均随着施氮量的增加而增加,第1茬在处理N360最高,第2茬和第3茬在处理N270时最高,而施肥对茎叶比的作用主要在第2茬;高丹草植株全氮多集中在叶片,高氮处理大于低氮处理,不同器官的全氮含量叶片全株茎叶鞘。     

施氮对禾本科牧草硝酸盐积累和氮素回收率的影响

采用盆栽试验,研究4种氮肥水平下杂交狼尾草和墨西哥玉米在不同生长期叶和根的硝酸盐含量,茎叶粗蛋白含量以及不同氮肥水平的氮素利用率。结果表明,杂交狼尾草叶和墨西哥玉米根的硝酸盐含量受施氮量影响较大,二者之间都呈正相关。从生长过程来看,随着牧草的生长,叶的硝酸盐含量有少量升高,根的硝酸盐含量先升高后降低,但在氮肥水平下,2种牧草各个时期的硝酸盐含量均低于硝酸盐有毒限量指标0.25%。另一方面,随着施氮水平的提高,2种牧草的粗蛋白含量逐渐升高,杂交狼尾草粗蛋白含量最高达23.23%,墨西哥玉米粗蛋白含量最高达25.80%,但2种牧草的干物质生产效率、粗蛋白质生产效率和氮素表观回收率均降低,说明施氮量越大,氮素利用效率越低,损失率也越大。从生长过程来看,随着2种牧草的生长其粗蛋白含量均逐渐降低。综合考虑,笔者认为在山地红壤中种植杂交狼尾草和墨西哥玉米以施纯氮200 kg/hm2就能满足牧草高产优质的生产需求。     

多年生牧草种植对苹果园土壤真菌群落特征的影响

以陇东黄土高原区13龄苹果园为研究对象,采用高通量测序法分析鸭茅、白三叶和紫花苜蓿3种生草模式下0~10 cm土层真菌群落结构多样性,同时结合OTUs数探讨不同生草模式下的特异菌属。结果表明,与对照(清耕)相比,鸭茅、白三叶和紫花苜蓿生草模式下土壤真菌Alpha多样性分别增加17.4%、18.6%和27.0%。土壤真菌群落在门水平上主要隶属于子囊菌门、接合菌门、担子菌门和球囊菌门,鸭茅、白三叶和紫花苜蓿处理下接合菌门相对丰度较对照分别增加196.2%、169.8%和126.9%;在属水平下,3种生草模式下镰孢霉属相对丰度均高于对照,茎点霉属在白三叶和紫花苜蓿处理中相对丰度较高。嗜热真菌属出现在鸭茅处理中,该菌属与蛋白质和糖类降解有关。葡萄穗霉属和放射毛霉属出现在种植白三叶的土壤中,其分泌的分解酶类与植物纤维和半纤维的分解有密切关系;枝孢属和葡萄座腔菌属存在于紫花苜蓿处理中。     

生草配合施用有机肥对省力高效梨园土壤的培肥效应研究

为了推动果园生草在我国的推广应用,研究生草配合施用有机肥土壤管理方式对省力高效现代梨园土壤养分的作用效应,在冀中平原的“雪青”梨园,以常规清耕梨园为对照,研究省力高效梨园生草4年和生草8年的培肥效应,于2014年梨树萌芽期,在80 cm土层内分10 cm一层取样,分别测定不同土层的有机质、大量元素和微量元素含量,比较不同处理土壤营养元素的变化特征。结果表明,生草梨园0~50 cm土层有效养分含量均达到较高水平;与常规梨园相比较,这种管理模式短期(4年)增加了0~10 cm土层碱解氮、速效磷、有效锌含量和0~20 cm土层速效钾、有效铁含量,长期(8年)显著增加了0~10 cm土层有机质和碱解氮含量、0~20 cm有效铁和有效锰含量、0~30 cm速效磷和有效铜含量、0~40 cm有效锌含量和0~50 cm速效钾含量。显著降低了0~30 cm土层pH值,明显提高了河北省石灰性梨园土壤磷、铁、锌的有效性。长期生草配合施用有机肥能够增加上层土壤有效养分含量,生草8年后,0~50 cm土层速效磷、速效钾和有效锌占0~80 cm土层比重分别达到92%、82%和88%,为梨园提供充足营养的同时降低了环境污染的风险,有利于梨园土壤培肥和果园的可持续发展。     

树盘覆盖对早酥梨园土壤有机碳及其组分的影响

以18年生早酥梨园为试材,连续3年开展了玉米秸秆覆盖、黑色地膜覆盖、玉米秸秆 地膜覆盖、玉米秸秆 生物菌肥覆盖和清耕试验,研究5种树盘覆盖方式对丘陵山地早酥梨园土壤有机碳及其组分的影响。结果表明,土壤总有机碳（TOC）含量随土层深度增加而降低,TOC含量增幅最大的是0~30cm土层,效果最明显是玉米秸秆 菌肥覆盖处理,TOC含量比清耕（CK）增加了64.7%。年生长周期内,土壤TOC含量呈现先稳定后降低再升高的趋势,添加秸秆有机物的覆盖处理显著提高了土壤TOC含量,玉米秸秆 菌肥覆盖TOC含量增幅最大,比清耕增加了11.0%。随着覆盖年限的增长,添加秸秆有机物覆盖处理的土壤总有机碳含量、易氧化有机碳（ROC）含量及其占总有机碳的比例、微生物量碳（MBC）含量及其占总有机碳的比例均呈现不同程度的增加,玉米秸秆 生物菌肥覆盖增幅最大,其次为玉米秸秆覆盖和玉米秸秆 黑色地膜覆盖。黑色地膜覆盖增加了土壤可溶性有机碳（DOC）含量及其所占TOC比例。在实际应用中,玉米秸秆 生物菌肥覆盖可用于以培肥为主要目的的覆盖栽培,玉米秸秆 黑色地膜覆盖可用于以增温效应为主要目的覆盖栽培,覆盖材料应本着就地取材原则,以实现农业废弃物利用和果树提质增效的双重效应。     

果园套种牧草地上生物量的动态变化及其对土壤肥力的影响

以菊苣（Cichorium intybus）、黑麦草（Lolium multiflorum）、鸡脚草（Dactylis glomerata）、高羊茅（Festuca arundinacea）、4个紫花苜蓿（Medicago sativa）品种（Hunter Rive、Overseason、WL525HQ、Eureka）和3个白三叶（Trifolium repens）品种（Haifa、Rivenda、Koala）为对象,研究了其地上部分生物量的动态变化以及种植牧草后土壤养分的变化,为果园套种牧草选择适宜的种类。结果表明,菊苣、黑麦草、Hunter Rive和Haifa 4个牧草具有较高的草产量,黑麦草草产量主要集中在3月,Hunter Rive和Haifa以6月份的草产量较高,菊苣各月草产量较为平均,此4种牧草搭配,可满足家畜不同时期和牧草营养多样化的需求。种植牧草后的土壤中水解性氮和有机质的含量明显提高,土壤酸度降低,有利于促进果树生长。     

不同覆盖措施下苹果园土壤水文差异

为探清不同地表覆盖措施(清耕处理、生草处理、地膜覆盖、秸秆覆盖和砂石覆盖)对苹果园土壤水文状况的影响,利用水分中子仪于2007年10月-2009年10月对黄土高原红富士苹果园土壤水分状况进行定位监测,并同时调查苹果产量。结果表明,果园土壤水分年周期可划分为春夏失墒期、夏秋增墒期和冬春稳墒期3个时期;3个时期中0~600 cm深土壤剖面水分均为砂石覆盖处理最低,地膜覆盖处理最高;雨季后,不同覆盖的土壤水分均得到恢复,其中,砂石覆盖处理恢复率最高(10.52%),其次为秸秆覆盖处理(9.47%),清耕处理恢复率最低(6.53%),最大恢复深度(年周期最大入渗深度)可达260 cm上下;结合产量因素得出,各处理的水分利用效率分别为,清耕处理35.75 kg/(mm·hm²)、生草处理40.31 kg/(mm·hm²)、地膜覆盖47.81 kg/(mm·hm²)、秸秆覆盖58.99 kg/(mm·hm²)、砂石覆盖80.25 kg/(mm·hm²)。所以,在黄土高原地区,砂石覆盖应是改善果园土壤水文状况的适宜地表覆盖措施。     

柑橘园行间生草对土壤养分的影响

为研究不同生草处理对柑橘园土壤养分的影响,在‘宫川’柑橘园进行行间生草处理,设置自然生草及黑麦草、野豌豆、黄花苜蓿、菊苣、高羊茅和鼠茅草6个人工生草处理,对不同草种的干鲜重及0-20cm土层pH值、有机质、大量元素、中量元素和微量元素含量等养分指标进行测定分析。结果表明：（1）野豌豆和黑麦草的干重占鲜重的比例较其它草种低;（2）行间种植黑麦草和野豌豆对春秋季橘园土壤有机质的促累积作用较好;（3）与其它草种相比,春秋季野豌豆生草处理的土壤水解性氮、有效磷和速效钾含量均较高;（4）行间种植黑麦草和野豌豆对秋季土壤中交换性钙含量的提升效果优于其它草种,而行间种植黑麦草和黄花苜蓿对秋季土壤中交换性镁含量的提升效果较好;（5）野豌豆生草处理的春季土壤有效锰、有效锌、有效铜含量及秋季土壤有效硼含量均高于其他草种,野豌豆和菊苣、黑麦草、自然生草和野豌豆生草处理分别对秋季土壤有效铁、有效锌和有效铜、有效钼含量的提升效果更显著。橘园行间生草可有效调节土壤有机质、大量元素、中量元素和微量元素的供给能力,但不同生草类型的调控效果各异。与其它草种相比,行间种植野豌豆和黑麦草对橘园土壤养分的综合提升效果最佳。     

黄土旱塬区苹果园生草覆盖对深层土壤水分和根系分布特征的影响

研究苹果园长期生草覆盖后深层土壤水分及果树根系的分布规律,以期阐明旱作条件下果园根水互作关系,为黄土旱塬区果园生草覆盖实践的优化提供依据。试验于甘肃庆阳草地农业生态系统国家野外科学观测研究站苹果园中进行,设置果园生草覆盖(生草为鸭茅草,2014年建植)和清耕处理,以一年生作物田为对照;连续两年夏季测定果树行上和行间距离树干100和200 cm共4个位置0～500 cm土层的土壤水分和果树细根长密度,分析生草覆盖对果园深层水分亏缺及细根长密度的影响。清耕果园0～300 cm土壤水分较对照农田下降了6.7%～8.3%(P<0.01),而300～500 cm土层土壤水分与对照农田差异不显著(P>0.05);生草覆盖果园0～500 cm整个剖面的土壤水分均低于清耕果园,平均下降了11.5%～12.3%。果园生草覆盖6～7年后0～500 cm土层土壤较对照农田水分亏缺量为163.9～172.1 mm,是清耕果园水分亏缺量的3.2～4.2倍。果树根系在0～100 cm土层的细根长密度最高,平均密度为0.187 cm·cm^-3,生草覆盖促进了0～100 cm土层果树...     

关中地区果草系统产草量与对杂草的控制

于苹果园建植第1年的春季,在果树行间分别种植不同草种,以不种草为对照,研究不同草种的生长情况和其对杂草群落的影响。结果表明,在关中地区苹果园牧草春播后,白三叶（Trifolium repens）、红三叶（T.pratense）、多年生黑麦草（Lolium perenne）、紫羊茅（Festuca rubra）、高羊茅（F.arundinacea）出苗和生长较快,短期内能形成致密的草层,杂草种类、密度和盖度小,抑制杂草效果好;草地早熟禾（Poa pratensis）、匍匐剪股颖（Agrostis stolonifera）、百脉根（Lotus cornioulatus）、马蹄金（Dichondra repens）、狗牙根（Cynodon dactylon）出苗和保苗难度较大,到秋季才能完全覆盖地面,种植后前半年抑制杂草的作用较差,而在形成致密草层后,各草种均能很好地抑制杂草群落发展。第2年,除马蹄金、狗牙根外,其余草种均能在3月返青,11月后枯黄,绿期长。马蹄金匍匐茎水平生长速度适中,垂直高度常年保持在10～15 cm,既能很好地覆盖地面,又无需修剪,维护费用最低;白三叶、红三叶、百脉根生长速度适宜,在生长季可以根据需要决定修剪或不修剪;多年生黑麦草、高羊茅生长速度较快,生物量较大,种植当年需要修剪1次,第2年可根据需要确定修剪次数;匍匐剪股颖和紫羊茅生长速度相对较慢,可适当减少修剪次数;狗牙根返青晚、枯黄早,水平扩展速度和生长速度太快,不适合苹果园种植。说明各草种在果园中的适宜性不一,其不同的生长特性是种草果园管理的重要基础,草种盖度和其抑制杂草群落发展的效果密切相关。     

黄土高原果园种植牧草根系特征的研究

运用挖掘法对黄土高原果园种植牧草根系特征进行了研究,结果表明,小冠花、鸡脚草、百脉根、白三叶、红三叶根系生物量和根长随深度均呈指数减少,0~20 cm土层为各牧草根系生物量和根系密集分布区,小冠花和百脉根根系生物量消减系数较大,具有较深根系特点,而鸡脚草、白三叶和红三叶消减系数较小,与果树根系基本呈镶嵌分布。0~20 cm土层为各牧草有效根集中分布区,是各牧草水肥利用的主要区域。