等氮量投入下有机无机肥配施对玉米产量及氮素利用的影响

以1989年建立的国家黑土肥力与肥料效益监测基地的长期肥料定位试验为研究平台,研究等氮条件下有机无机肥长期配施对玉米产量及氮肥利用率的影响。研究结果表明,长期氮磷钾肥配施(NPK)及氮磷钾肥与有机肥配施(牛粪+NPK、秸秆+NPK)有利于玉米产量的提高,与不施肥(CK)相比,分别提高192.0%、218.3%和192.6%。NPK、牛粪+NPK及秸秆+NPK处理氮肥农学利用率、氮肥偏生产力均显著高于单施氮肥处理。经18年长期定位试验,与试验初期相比均能提高土壤有机质含量、全氮含量及碱解氮含量,以牛粪+NPK处理效果最好,分别增加46.6%、28.6%和36.8%。施用牛粪及秸秆后土壤pH值年纪间变化不大,长期施用化肥土壤pH值降低。     

重视绿肥研究与应用为有机茶园开辟肥源

本文提出绿肥是有机茶园的重要肥源的观点,认为在有机茶生产中,须重视绿肥的研究与应用,以提高茶叶质量安全,促进茶业可持续性发展。     

Differences in Cadmium Accumulation and Root Morphology in Seedlings of Japanese Wheat Varieties with Distinctive Grain Cadmium Concentration

Abstract

A low cadmium (Cd) concentration in wheat grain is desirable because of Cd toxicity to humans. Grain Cd concentrations in Japanese wheat differed among the varieties in previous study. In this study, we hypothesized that the varieties with a low concentration of Cd in grain have (1) low Cd uptake from the soil through the roots during early growth and/or (2) low Cd translocation from the roots to shoots, and also, that (3) Cd uptake from soil is affected by root morphology. These hypotheses were verified by investigating the concentration and quantity of Cd in root, shoot and leaf tissues, and examining the root morphology of young seedlings of wheat varieties with high and low grain Cd concentrations. Seedlings of ‘Kitahonami’ and ‘Nanbukomugi’ which had low grain Cd concentration (low Cd/G varieties) had a lower Cd quantity in whole plant tissues than ‘Nishikazekomugi’ and ‘Kitakamikomugi’ which had high grain Cd concentration (high Cd/G varieties) during early growth. Low Cd/G varieties also showed lower root to shoot (aerial parts) translocation of Cd than high Cd/G varieties. Seedlings of low Cd/G varieties showed less root branching than high Cd/G varieties. Root frequency showed a significant positive correlation with Cd quantity in whole plant tissues. These results suggest that low Cd/G varieties used in this study have low Cd uptake and translocation from the roots to shoots during early growth, and furthermore, that low Cd uptake at the seedling stage may relate to slow and/or limited development of branching roots.     

长期定位施肥小麦的肥料利用率研究

以豫麦13、郑太育1号、临汾7203、郑州941、豫麦47、郑州8998、郑麦9023等7个小麦品种为试验材料,通过15年9个不同施肥方式的长期定位试验,研究了小麦对氮磷钾肥的当季和累积利用率。结果表明．在施氮量相同（165kgN／hm^2）情况下,化肥处理中NPK和NP处理小麦的氮、磷利用率最高,分别为70．3％和68．4％及48．3％和46％,是最佳施肥配合;非氮磷配合的其他化肥处理（N、NK、PK）的小麦对肥料的利用率均最低,其中氮、磷的利用率为负值。玉米秸秆还田（SNPK）条件下小麦对氮、磷的利用率高于有机无机肥配施处理;小麦-大豆轮作中小麦的肥料利用率略高于小麦-玉米轮作;肥料用量愈大,肥料利用率愈低,MNPK处理的N、P、K平均当季利用率分别是1．5MNPK处理的1．2、1．4和1．1倍.NP、NPK、MNPK、SNPK处理的肥料利用率有累加效应,其中氮肥第1～5年累积较快,6年后稳定在48．9％～70％;磷肥15年一直累积,1～8年累积速度快,9年后较慢;钾肥1～5年累积较快,5～7年波动,8年后稳定在35％～39％。     

肥料无机有机配施对稻茬小麦产量与肥料利用率的影响

为了解无机肥与有机肥配施对稻茬小麦产量与肥料利用率的影响,于2016-2017小麦生长季,在湖北省襄阳市通过田间试验,设置不施肥（CK）、传统测土配方施肥（T1）、90%的传统测土配方施肥量+有机肥（T2）和80%的传统测土配方施肥量+有机肥（T3）4个处理,探讨不同施肥模式下小麦产量、分蘖动态、肥料利用效率和经济效益的差异。结果表明,施肥处理的籽粒产量、穗数和穗粒数均显著高于CK,千粒重较高。T2处理的籽粒产量、穗数、穗粒数和千粒重均高于T1和T3处理。施肥处理间群体密度、有效分蘖数和分蘖成穗率均无显著差异。与CK相比,T1、T2和T3处理的有效分蘖数分别提高51.6%、55.9%和53.8%,分蘖成穗率分别降低11.4%、8.8%和14.7%。T3处理的化肥农学利用效率和偏生产力以及N、P、K肥偏生产力均显著高于T2处理,T1处理最低。T1处理的小麦产投比和净收益均高于其他处理,分别为3.9和5 464.5元·hm^-2。综合来看,在本试验条件下,T2处理是相对高产高效的处理。     

不同施肥条件下的小麦籽粒代谢组学研究

为探究不同肥料对小麦籽粒代谢物的影响,通过非靶向代谢组学结合气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)与多元统计学的方法,对不同施肥条件下(常规施肥CK、缓控释肥一次性基施E、有机肥缓控释肥配施A、缓控释肥B、专家系统推荐施肥NE)的中信麦99籽粒代谢物进行分析。结果显示,从小麦籽粒中共检测到代谢物47种,主要为有机酸类、氨基酸类、糖类及其衍生物、酯类和其他有机物。与CK相比,B、E处理对促进小麦籽粒中有机酸类代谢物积累的效果较优,B、A处理对促进小麦籽粒中糖类代谢物积累的效果较优,B、NE处理对促进小麦籽粒中氨基酸类代谢物积累的效果较优;B、NE处理对促进小麦籽粒中总代谢物含量积累的效果最优,E处理效果次之,A处理效果最差。不同施肥处理对小麦籽粒代谢物中糖类和氨基酸类代谢物影响较大,通过富集20种差异代谢物,得到3条显著变化的代谢途径,分别为氨酰基-tRNA的生物合成,苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的生物合成,异喹啉生物碱的生物合成。     

追氮时期及花后不同光合器官对春小麦籽粒容重的影响

为探讨不同先合器官及氮肥追施时期对小麦籽粒客重的影响,以农麦2号为材料,在开花期对不同追氮时期的小麦进行剪叶遮光处理.结果表明,剪叶遮光后小麦籽粒容重均低于正常生长植株,降低幅度为0.03%～9.15%;其中穗对籽粒容重的影响最大,穗遮光使籽粒容重下降8.13%;氮肥追施时期对籽粒容重的形成有一定影响,拔节期追施氮肥较其他时期追施氮肥能显著提高籽粒容重;不同时期追施氮肥对光合器官缺损时籽粒客重的形成有明显的调控作用,表明通过氮肥合理追施,可减少小麦花后光合器官功能受限时籽粒客重的影响.     

冬小麦叶茎粒可溶性糖含量变化及其与籽粒淀粉积累的关系

在池栽条件下研究了鲁麦22和鲁麦14两个冬小麦品种旗中、倒二茎、籽粒糖含量及籽粒淀粉积累速率的变化。结果表明，小麦叶片可溶性糖和蔗糖含量在开花后15－20d出现高峰；茎可溶性总糖、蔗糖和果聚糖含量变化呈单峰曲线，最高含量亦出现在花后15－20d，而籽粒可溶性总糖和蔗糖含量在灌浆期呈下降趋势，花后20d至成熟期各器官糖含量与籽粒淀粉积累密切相关。     

Effects of the Long-Term Application of Anaerobically-Digested Cattle Manure on Growth,Yield and Nitrogen Uptake of Paddy Rice (Oryza sativa L.), and Soil Fertility in Warmer Region of Japan

Abstract

The suitability of anaerobically-digested manure (ADM) from a biogas plant, as an alternative to chemical fertilizers for rice cultivation was evaluated by a long-term study. At the standard nitrogen (N) application rate (10 g m^?2), the aboveground biomass, N uptake, and grain yield in rice plots with ADM application (MF) were not significantly different from those in the plots treated with chemical fertilizer (CF). Split application of ADM improved the apparent N efficiency. The N application rate corresponding to maximum grain yield was approximately 15 g m^?2 by a split application, and more N application by using ADM saturated grain yield due to decrease in ripened grain ratio and individual grain weight. On the whole, the soil total-C, total-N and available N in the MF plot were not significantly different from those in the CF plot. The available phosphate (P) levels was lower in the MF plot than in either the CF plot or plot without N application (NF), mainly due to lower content of P in ADM. However, the P level remained much higher than the fatal threshold level for the growth of paddy rice. These findings suggest that under appropriate fertilization conditions, ADM is a valuable organic resource, and can be used continuously as an alternative to chemical fertilization for rice cultivation, without substantial changes in soil C and N fertility.     

小麦籽粒形态及千粒重性状的QTL初步定位

为研究小麦籽粒形态及千粒重性状的QTL,以普通小麦6044和01-35为杂交组合构建的F8重组自交系（RIL）群体作为试验材料,在山东泰安（山东农业大学试验站）和莱阳（青岛农业大学试验站）两个环境下进行两年田间试验,利用Mapmaker/version 3.0和WinQTLCart软件通过复合区间作图法进行QTL初步定位,在两年两个环境下共检测到12个相关QTL位点,其中关于粒长的2个QTL分别位于2A和2B染色体上,可解释表型变异的25%和12%;4个粒厚QTL位于2A和6A染色体上,可解释表型变异的7%～10%;6个千粒重相关QTL位于染色体2A、4A和6A连锁群上,可解释表型变异的6%～25%;而粒宽QTL在两个地点上都没有检测到。其中相关性高的性状间有一些共同的QTL,表现出一因多效或紧密连锁效应。     

氮肥运筹对农大108产量、氮肥利用率及土壤氮素平衡的影响

以农大108为试材,通过田间试验研究不同氮肥运筹方式对春玉米干物质积累、子粒产量、氮肥利用率及土壤氮素平衡的影响。结果表明,氮肥不同运筹方式增产效果差异显著,其中,1/3氮肥底施、2/3氮肥两次追肥(N3)处理增产效果最好,其次是1/4氮肥底施、3/4氮肥3次追肥(N4)处理,氮肥全部作底肥(N1)处理增产效果最小。分次施肥有利于子粒粗蛋白含量、子粒蛋白质产量以及氮肥利用率的提高;随着施肥次数的增加,子粒粗蛋白含量、子粒蛋白质产量以及氮肥利用率均呈上升趋势,以N4处理最佳,其次是N3处理。氮肥不同运筹方式氮素表观损失量差异显著,N1处理其表观损失量最高,N3处理最低。因此,N3处理有效促进了植株对氮素的吸收利用,显著增加了产量和子粒蛋白质产量,降低了氮素表观损失量,是最佳氮肥运筹方式。     

减氮配施有机肥对寒地水稻氮肥利用率和产量效益的影响

为明确减氮配施有机肥对垦鉴稻6号氮肥利用率和产量效益的影响,采取随机区组设计进行试验研究。结果表明,相对常规化肥处理,在施用有机肥300 kg·hm-2基础上,减氮10%、15%时不仅有利于水稻氮素积累的增加,而且氮肥农学利用率、吸收利用率得到显著提高,产量更是高达9.69 t·hm-2、9.44 t·hm-2,较对照分别提高了5.3%、2.6%,其中减氮10%较对照增加的纯效益为256.1元·hm-2,产出效益达到最高。     

长期定位施氮条件下种植密度对冬小麦石4366品质和氮肥利用的影响

为探究长期施氮条件下种植密度对冬小麦品质特性和氮肥利用的调控作用,在长期定位试验的基础上,2020-2021年度采用裂区试验设计,主区为施氮量,设75 kg·hm^-2（N75）、150 kg·hm^-2（N150）、225 kg·hm^-2（N225）和300 kg·hm^-2（N300） 4个水平;副区为种植密度,设225×10⁴ 株·hm^-2（D225）、300×10⁴株·hm^-2（D300）、375×10⁴株·hm^-2（D375）、450×10⁴株·hm^-2（D450）和525×10⁴株·hm^-2（D525）5个水平;分析了不同施氮条件下种植密度对石4366产量、粉质特性、RVA特性、拉伸特性及氮肥利用率的影响。结果表明,不同施氮量和密度组合下籽粒产量和品质相关指标有较大差异,施氮量对氮肥农学效率和氮肥偏生产力有显著影响。小麦产量随着施氮量的升高而增加,施氮量225 kg·hm^-2、密度范围375×10⁴~525×10⁴株·hm^-2和施氮量300 kg·hm^-2、密度范围225×10⁴~450×10⁴株·hm^-2组合下均能获得较高产量。蛋白质含量、容重和湿面筋含量随着施氮量增加呈升高趋势;稳定时间和粉质质量指数随着施氮量增加呈先升高后降低的趋势,N225下粉质参数最高。小麦籽粒品质和面粉粉质指标均随种植密度的增加而增加。施氮量225 kg·hm^-2、密度525×10⁴株·hm^-2组合是小麦粉质指标最优组合。淀粉RVA参数在施氮量225 kg·hm^-2、密度225×10⁴株·hm^-2处理下最好。拉伸特性在施氮量225 kg·hm^-2、密度450×10⁴~525×10⁴株·hm^-2组合和施氮量300 kg·hm^-2、密度225×10⁴株·hm^-2组合下较好。氮肥农学效率和氮肥偏生产力在施氮量225 kg·hm^-2、密度375×10⁴~525×10⁴株·hm^-2组合下较高。综合籽粒产量、品质相关指标和氮肥利用效率的结果,本试验条件下,施氮量225 kg·hm^-2、种植密度450×10⁴~525×10⁴株·hm^-2可作为石4366高产、优质的较佳肥密组合。     

有机氮替代部分无机氮对青海旱地小麦产量及养分积累量的影响

为探究有机氮替代化肥对小麦产量和养分积累的影响,以青海省农林科学院自育品种青春38号为材料,于2018-2020年进行定位试验,设置不施肥(CK)、单施磷钾肥(PK)、农户常规施肥(FP)、有机氮替代50%无机氮(50%OM)、有机氮替代30%无机氮(30%OM)、有机氮替代10%无机氮(10%OM)共6个处理,采用随机区组设计,研究不同比例有机氮替代无机氮处理对小麦产量的影响,并于2020年分析不同处理对小麦养分积累量的影响。结果表明,从产量上看,所有施肥处理的产量均显著高于CK,其中2018年50%OM处理下小麦产量较高,显著高于其他处理;2019年FP处理下产量最高,与50%OM和10%OM处理之间无显著差异;2020年10%OM处理下小麦产量最高,与50%OM处理之间无显著差异。从养分积累量来看,与CK相比,所有施肥处理下籽粒、秸秆和叶片中的养分积累量均不同程度提高;籽粒中,氮积累量在30%OM处理下最高,磷和钾的积累量在10%OM处理下最高,但这三种养分积累量在10%OM处理与30%OM处理之间均无显著差异;秸秆中,磷积累量在PK处理下最高,与30%OM处理之间无显著差异,氮...     

不同氮效率小麦品种临界氮浓度模型与营养诊断研究

为探讨不同氮效率小麦品种临界氮浓度模型的差异和开展小麦氮素营养诊断研究,基于两年大田试验,以不同氮效率小麦品种周麦27(高氮高效)、豫麦49-198(低氮高效)和矮抗58(低氮低效)为研究对象,系统分析了不同氮效率小麦品种地上部生物量、地上部氮含量和氮素营养指数的变化规律。结果表明,不同氮效率小麦品种地上部生物量和地上部氮含量均随施氮量的增加而增加,临界氮浓度(N_C)与地上部最大干物质(DM)均呈幂函数关系(N_C=aDM~(-b)),且氮高效型品种模型的两个参数(a和b)值均大于氮低效型品种。经检验,模型的标准化均方根误差分别为13.87%(周麦27)、7.7%(豫麦49-198)和13.02%(矮抗58),通过临界氮浓度模型所建立的氮素营养指数推荐的麦田施肥量均在120~225kg·hm~(-2)范围,其中周麦27和豫麦49-198的推荐施肥量分别为225和120kg·hm~(-2),矮抗58的推荐施肥量介于二者之间。     

黄土高原长期施肥对小麦产量及肥料利用率的影响

为给旱地小麦合理施肥提供依据,在20年长期定位试验的基础上,研究了不同施肥处理对小麦产量及肥料利用率的影响。结果表明,化肥能显著提高小麦产量,单施磷肥产量增加85．8kg／ha,增幅6．8％;单施氮肥增产352．8kg／ha,增幅28．0％;氮磷配施增产2262．2kg／ha,增幅179．7％。有机肥处理增产显著,单施有机肥增产1954．2kg／ha;在施有机肥的基础上,施氮肥增产9．8％,施磷肥增产17．1％,施氮磷肥增产15．5％。长期化肥单施肥料利用率较低,单施氮肥的氮肥利用率为16．0％,单施磷肥的磷肥利用为7．0％。氮磷配合施用,小麦吸氮、磷、钾量显著增加,氮、磷肥利用率分别增加21．2和6．9个百分点。氮、磷和有机肥处理的小麦吸氮量比氮磷处理增加18.2kg/ha,吸磷量增加4.1kg/ha,吸钾量增加8.3kg/ha。     

氮肥运筹对豫中地区冬小麦旗叶生理及籽粒产量的影响

为探讨豫中地区冬小麦合理高效的氮肥运筹模式,以百农矮抗58为试验材料,采用裂区试验设计,研究了氮肥施用量及运筹模式对冬小麦旗叶生长生理及籽粒产量的影响。结果表明,氮肥运筹对冬小麦旗叶叶绿素含量、净光合速率、硝酸还原酶活性及可溶性蛋白含量的影响均达显著水平。随施氮总量的增加,旗叶叶绿素含量、净光合速率和可溶性蛋白含量均表现不同程度的升高,硝酸还原酶活性也保持较高值。在基肥相同的条件下,增加拔节期追氮量能显著提高旗叶叶绿素含量、净光合速率、硝酸还原酶活性和可溶性蛋白含量。施氮总量相同时,拔节期追氮量较多的处理对基施氮肥较少的处理有一定的补偿效应。氮肥运筹对籽粒产量的影响达极显著水平,其中N120＋150模式下的穗粒数及粒重最高,N120＋210模式下小麦成穗数及籽粒产量最高。综上,豫中地区生态环境下,施纯氮270 kg.hm-2,其中基施氮肥120 kg.hm-2、拔节期追施氮肥150 kg.hm-2的N120＋150处理是较为合理的氮肥运筹模式。     

低浓度NaHSO3对不同基因型小麦光合性能的影响

为了明确小麦对低浓度NaHSO3的响应及其机理,以京411和小偃54及其单粒传杂交后代稳定优选株系6号、7号和10号及扬麦14号和16号为材料,研究了不同基因型小麦光合性能对低浓度NaH-SO3的响应。结果表明,低浓度NaHSO3对小麦净光合速率(Pn)的影响在基因型间存在显著差异,极显著增加京411和扬麦16的Pn,显著增加扬麦14的Pn,而对其他基因型小麦的Pn影响不大。从小麦光合性能指标看,被低浓度NaHSO3促进指标和程度较多的基因型是京411和扬麦16,受影响程度较大的指标是气孔导度(Gs)和非荧光化学淬灭(qN)。推测,低浓度NaHSO3可能通过增加小麦叶片气孔导度和增强PSII的光保护能力来提高光合作用。     

小麦籽粒淀粉合成、淀粉特性及其调控研究进展

淀粉是小麦籽粒中的主要成份,与中国传统食品(如面条、馒头等)的加工品质关系极为密切。目前淀粉品质的研究相对薄弱。本文综述了小麦淀粉合成关键酶、灌浆期间淀粉合成酶的变化与调控、灌浆期间淀粉的积累动态、淀粉特性及其农艺调控措施、淀粉特性与面食加工品质的关系等,以促进对小麦淀粉品质的了解和深入研究,为相关领域研究人员提供有益的参考信息。