不同降水状况下旱地玉米生长与产量对施氮量的响应

水分不足是旱地玉米生长主要限制因素,渭北旱塬雨养玉米种植区降水季节波动大,干旱频繁发生,已严重影响春玉米正常生长发育及产量稳定性。于2016—2018年在渭北旱塬合阳县进行旱地玉米施氮量定位试验,设置5个施氮量处理, 2016—2017年包括0、75、150、270、360 kg hm~(–2) (分别以N0、N75、N150、N270、N360表示), 2018年施氮量处理为0、90、180、270、360kgNhm~(–2) (分别以N0、N90、N180、N270、N360表示),供试品种为郑单958(ZD958)和陕单8806(SD8806)。分析了不同降水分布年份施氮量对春玉米生育期土壤水分变化动态、干物质积累动态、产量构成、经济效益及水分利用效率(WUE)的影响。结果表明,试验年份降水分布可分为穗期多雨、粒期干旱型(2016年和2018年)和穗期干旱、粒期多雨型(2017年)。生长季降水量及其分布显著影响土壤蓄水量和玉米地上部干物质积累,从而影响玉米产量及其构成因素,穗期干旱显著降低地上部干物质积累量和穗粒数,粒期干旱会明显降低粒重。不同降水分布年份施氮处理较N0增产6.72%～91.23%不等,施氮量对玉米产量、水分利用效率(WUE)影响呈现二次曲线关系,穗期多雨、粒期干旱型以N270处理籽粒产量和WUE最高,而穗期干旱、粒期多雨型以N150处理产量和WUE最好。籽粒产量与"休闲至抽雄期降水(FP2)"、"播前土壤蓄水量+播种至抽雄期降水(SP2)"相关性较强(FP2:R2=0.839**; SP2:R2=0.837**)。根据产量、水分利用和经济收益综合评价,渭北旱地玉米最适施氮方案为基施氮肥150kghm~(–2),再根据休闲至抽雄期降水量或播前土壤蓄水量与播种至抽雄期降水量之和预测产量,估算并及时追施适宜施氮量。     

玉米–大豆套作模式下氮肥运筹对玉米产量及干物质积累与转运的影响

玉米-大豆套作是西南地区玉米的主要种植模式之一,研究该模式下玉米适宜的氮肥运筹方式,对该区玉米生产具有重要指导意义。通过2年田间试验,研究了施90、180、270和360 kg N hm–2及底肥∶拔节肥∶穗肥=5∶0∶5、3∶2∶5、5∶2∶3对玉米–大豆套作模式下玉米产量及干物质积累与转运的影响。结果表明,在相同底追比条件下,玉米产量及干物质积累量随施氮量增加呈先增后减的变化趋势。施180 kg N hm–2可以显著促进玉米穗粒数、千粒重及有效穗数的增加,提高花前干物质转运量和花后干物质同化量,植株干物质积累量和最大增长速率亦达到最大;相同施氮量条件下,不同底追比对玉米产量及干物质积累的影响表现为:3∶2∶55∶0∶55∶2∶3。氮肥后移(3∶2∶5)可以促进花后干物质积累和向籽粒中转运,增大干物质最大增长速率,改善玉米穗部性状,与传统施肥方式(5∶0∶5)相比,氮肥后移处理2年平均产量提高了4.11%。施氮量及底追比对产量的交互影响显著,2010年以施270 kg N hm–2并按3∶2∶5底追比处理玉米产量最高,与相同底追比条件下施180 kg N hm–2处理差异不显著;2011年玉米产量以施180 kg N hm–2按3∶2∶5底追比处理显著高于其他处理,达到7803 kg hm–2。在本试验研究范围内,施180 kg N hm–2及底追比为3∶2∶5的处理是获得玉米–大豆套作模式下玉米高产的最佳氮肥运筹方式。     

滴灌玉米临界氮稀释曲线与氮素营养诊断研究

旨在建立宁夏引黄灌区滴灌玉米临界氮稀释曲线模型,探讨氮营养指数(NNI)用于实时诊断和评价玉米氮素营养状况的可行性,为实现滴灌玉米合理施用氮肥提供理论依据。以天赐19为试验材料,采用滴灌水肥一体化技术,设6个氮肥水平,利用2年定位试验构建并验证了临界氮稀释曲线模型。结果表明:(1)在一定范围内,滴灌玉米干物质积累量随施氮水平的提高而增加,根据方差分析结果,将玉米各生育时期的地上部生物量分为限氮和非限氮2类;(2)滴灌玉米植株氮浓度均随着施氮量的增加而提高,但随生育期的推进和地上部干物质量的增加,玉米植株氮浓度均呈下降趋势;(3)滴灌玉米临界氮浓度(Nc)、最大氮浓度(Nmax)和最小氮浓度(Nmin)稀释模型与地上部干物质累积量之间均呈现幂函数关系,其决定系数R2分别为0.982、0.907、0.918,利用均方根误差(RMSE)和标准化均方根误差(n–RMSE)的验证表明,该模型稳定性好,误差范围小;(4)氮素营养指数模型(NNI)可衡量滴灌玉米氮素营养状况,滴灌水肥一体化条件下,宁夏引黄灌区玉米以270kghm–2为最佳施氮量;(5)根据模型推算,NNI与相对吸氮量(RNupt)、...     

绿肥油菜还田时期对不同施氮量下春玉米产量和土壤养分的影响

采用大田试验，研究绿肥油菜还田时期对不同施氮量下春玉米产量及对土壤养分的影响规律，以期为华北平原春玉米减氮增效提供理论依据。采用裂区设计，主区绿肥油菜还田时期分别为无绿肥油菜冬闲田（G0）、始花期（G1）、盛花期（G2）和荚果期（G3）,裂区施氮量分别为0 （N0）,135（N135）,270（N270）,405（N405）,540 kg/hm²（N540）。收获期五点取样法取土测定土壤养分含量，玉米考种测产。与G0相比，G2处理因春玉米穗粒数均值显著增加5.59%而增产5.89%,G1处理2020年增产6.37%,其中穗粒数增幅8.37%,但G1和G2百粒质量与G0无显著差异；G3处理2020年因穗粒数与百粒质量均值降低2.62%,6.40%,导致减产8.43%;春玉米产量随施氮量增加显著增加；G1、G2和G3处理下，春玉米产量在施氮量为N405、N270和N405时达最高，分别为10 961.21,11 253.34和10 331.12 kg/hm²。线性加平台模型分析可知，G1和G2处理可以保证产量稳定在10 000 kg/hm     

水氮互作下强筋小麦师栾02-1产量和品质

明确不同水氮互作对强筋优质小麦师栾02-1产量和加工品质的影响,为强筋小麦生产中如何通过合理灌溉和优化氮肥施用量来实现协同提高籽粒产量和加工品质的目标提供理论依据。2017—2020年,大田条件下设置浇水次数和施氮量二因子裂区试验,主区为浇水次数,设春浇一水(W1,拔节水)和春浇两水(W2,拔节水+开花水);副区为氮肥施用量,设N0、N1、N2、N3、N4和N5(0、60、120、180、240和300 kg hm^–2)6个水平。结果表明,施氮量0～300 kg hm^–2时,不同降水年型春浇一水、春浇两水小麦产量随施氮量的增加均先增加后减少,产量最高值对应的施氮量均为240 kg hm^–2。施氮量120～300 kg hm^–2时,春浇两水处理产量显著高于春浇一水处理。水氮互作对小麦单位面积收获穗数的影响最大,其次是千粒重,对穗粒数的影响最小。施氮量0～300 kg hm^–2时,2017—2018年度(丰水年型),春浇两水小麦湿面筋含量、沉降值、吸水率、面团稳定时间、拉伸能量、最...     

秸秆还田配施氮肥对东北春玉米光合性能和产量的影响

秸秆还田配施氮肥是解决旱作农田"耕层变浅"、"土壤紧实"、"有效耕层土壤减少"问题的重要措施之一,在旱作农业生产中具有重要意义。为探明秸秆深翻还田配施氮肥对东北春玉米光合性能和产量的影响,本研究于2014—2015年在辽宁铁岭设置S0F0(秸秆0 kg hm~(–2)+纯NPK 0 kg hm~(–2))、SN0(秸秆9000 kg hm~(–2)+纯N 0 kg hm~(–2)+纯P 112.5 kg hm~(–2)+纯K 90 kg hm~(–2))、SN1(秸秆9000 kg hm~(–2)+纯N 112.5 kg hm~(–2)+纯P 112.5 kg hm~(–2)+纯K 90 kg hm~(–2))、S0N2(秸秆0 kg hm~(–2)+纯N 225 kg hm~(–2)+纯P 112.5 kg hm~(–2)+纯K 90 kg hm~(–2),当地传统种植方式,CK)、SN2(秸秆9000kg hm~(–2)+纯N 225 kg hm~(–2)+纯P 112.5 kg hm~(–2)+纯K 90 kg hm~(–2))、SN3(秸秆9000 kg hm~(–2)+纯N 337.5 kg hm~(–2)+纯P 112.5kg hm~(–2)+纯K 90 kg hm~(–2))6个处理开展了研究。结果表明,秸秆还田配施氮肥对春玉米籽粒产量和生物产量影响显著,秸秆还田9000 kg hm~(–2)和配施氮肥225 kg hm~(–2)处理的籽粒产量最高,比秸秆不还田和施氮量225 kg hm~(–2)处理(CK)2年平均增产6.33%,增产的主要原因是百粒重和行粒数的显著提高和秃尖的显著降低;玉米籽粒产量并未随着施氮量的增加而持续增加;相同施氮量条件下,秸秆还田比秸秆不还田2年平均群体生物产量增加2.95%。秸秆还田配施氮肥能够增加春玉米株高、茎粗、叶面积,提高叶绿素含量和光合作用,相同施氮量条件下,秸秆还田比秸秆不还田处理2年平均灌浆期叶面积增加2.71%,光合速率提高4.80%。综合分析认为,秸秆还田9000 kg hm~(–2)和配施氮肥225kg hm~(–2)是辽北棕壤区春玉米生产比较理想的还田和施肥模式,在该区域农业发展中具有一定的应用价值。     

施氮量对低肥力棉田土壤氮素及棉花养分吸收利用影响

【目的】研究黄河流域低肥力棉田施氮量对棉花产量、养分吸收利用率、土壤速效氮及脲酶活性的影响。【方法】以中棉所79为材料,设置6个施氮量处理(0、90、180、270、360、450 kg·hm^-2,分别以N0、N90、N180、N270、N360、N450表示),于2016和2017年进行连续两年大田试验。测定棉花产量、干物质质量、氮磷钾积累量、氮肥利用率、0―100 cm土层铵态氮及硝态氮含量、0―100 cm土层脲酶活性等指标。【结果】(1)与N0相比,除2016年N90处理外,其余施氮处理均显著提高籽棉产量。两年N360处理显著提高了棉花单株成铃数,籽棉产量与其它施氮处理间无显著差异。施氮对棉花衣分无显著影响。(2)与N0相比,施氮显著提高棉花干物质积累量。施氮90～360 kg·hm^-2,棉花氮、磷、钾积累量随施氮量的增加而增加,N450处理氮、磷、钾积累量较N360处理下降。随着施氮量增加,棉花氮农学利用率、氮肥偏生产力降低;当施氮量超过360 kg·hm^-2,氮生理利用率开始降低,但各处理间差异不显著。(3)除N90处理外,其余各处理41―80 cm土层NO3--N含量较N0显著提高;N270、N360、N450处理41―80 cm土层NO_3^--N含量显著高于N0、N90和N180处理;施氮对土壤NH_4^+-N含量无显著影响。(4)施氮0～360 kg·hm^-2,土壤脲酶活性随施氮量增加而增强;超过360 kg·hm^-2,土壤脲酶活性下降。【结论】氮肥经济最佳施氮量为277.0 kg·hm^-2。当施氮量超过360 kg·hm^-2时,棉花养分积累量降低,土壤NO3--N含量升高,土壤脲酶活性受到抑制,氮肥利用率降低,棉花增产效果不明显。     

干湿交替灌溉耦合施氮量对水稻籽粒灌浆生理和根系生理的影响

干湿交替灌溉耦合施氮量对水稻根系生长和产量形成有重要影响,但其对籽粒灌浆生理的影响,以及与根系生理的关系尚不明确。为探讨干湿交替灌溉和施氮量对水稻籽粒灌浆、籽粒淀粉合成相关酶活性和激素含量变化及其根系生理的影响,以超级稻品种南粳9108为材料,大田种植,设置常规灌溉(conventional irrigation, CI)和干湿交替灌溉(alternate wetting and drying, AWD)2种灌溉方式及5个施氮水平,全生育期不施氮肥(0N)、全生育期施氮肥90 kg hm^-2(90N)、全生育期施氮肥180 kg hm^-2(180N)、全生育期施氮肥270 kg hm^-2(270N)和全生育期施氮肥360 kg hm^-2(360N)。结果表明:灌溉方式与施氮量存在显著的互作效应,干湿交替灌溉增加了南粳9108籽粒最大灌浆速率和平均灌浆速率,提高了籽粒中蔗糖合成酶、腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶、淀粉合成酶、淀粉分枝酶的活性和玉米素+玉米素核苷、3-吲哚乙酸、脱落酸的含量,增加了花后根系氧...     

氮肥用量对冬油菜籽粒产量和品质的影响

为探明不同氮肥用量对冬油菜籽粒产量和品质的影响,于2019/2020以及2020/2021年在湖北省武穴市开展田间试验,试验设置0、90、180、270、360 kg N hm^–25个氮肥施用水平。在成熟期测定油菜籽产量、氮含量和油菜籽品质指标。结果表明,施氮显著提高冬油菜籽粒产量及氮含量,与不施氮相比,氮肥施用后平均增产1548 kg hm^–2,平均增产率达32.9%,在施氮量为0～270 kg N hm^–2范围内,油菜籽产量随氮肥施用量显著增加,继续增施氮肥,油菜籽产量无明显变化或有下降趋势,施氮主要通过提高单株角果数来提高油菜籽粒产量。施氮显著增加了籽粒蛋白质含量,当施氮量达270 kg N hm^–2时籽粒氮含量和蛋白质含量最高。施氮显著降低籽粒含油量,氮肥用量每增加100 kg N hm^–2,籽粒含油量下降1.6个百分点。随着氮肥用量的增加,籽粒硫甙、油酸、亚麻酸、芥酸以及饱和脂肪酸(棕榈酸和硬脂酸)呈升高趋势,亚油酸呈降低趋势,油菜籽粒品质整体呈降低趋势。综上所述,以...     

不同密度下施氮量对夏玉米产量和氮肥利用效率的影响

为明确施氮量对不同密度夏玉米的产量和氮肥利用效率的调控效应,以京农科728(JNK728)为材料,设置密度和施氮量的二因素随机区组试验。结果表明:施氮量增加显著提高JNK728叶片叶绿素含量(SPAD值);与N180相比,N300和N360叶面积指数(LAI)和单株干物质积累量(DM)显著增加。增加密度显著降低同等施氮水平下JNK728吐丝后穗位叶SPAD值和DM,但显著提高V12-R1+20阶段的LAI。增加施氮量和增加密度均可显著提高JNK728的产量,低密度下施氮量超过240 kg/hm~2显著增加穗行数和千粒质量而提高产量,高密度下施氮量超过300 kg/hm~2显著增加行粒数,增加密度通过增加穗数提高产量。施氮量增加氮肥偏生产力降低31.2%～72.3%,氮肥农学利用效率提高12.5%～52.6%,增加密度后氮肥偏生产力和氮肥农学利用效率均显著提高。总之,在本研究条件下,耐密抗倒夏玉米在7.5×104株/hm~2时,施氮量宜低于300 kg/hm~2,产量可达9.5×10~3 kg/hm~2;增加密度至9.0×10~4株/hm~2时施氮量在300～360 kg/hm~2为宜,产量可达12.0×10~3 kg/hm~2。总之,在本研究条件下,耐密抗倒夏玉米选择耐密抗倒品种在中密度(7.5×10~4株/hm~2)时,施氮量宜低于300 kg/hm~2,产量可实现9.5×10~3 kg/hm~2,增加密度至9.0×10~4株/hm~2,施氮量在300～360 kg/hm~2为宜,产量可以达到12.0×10~3 kg/hm~2。     

夏玉米不同部位干物质临界氮浓度稀释曲线的构建及对产量的估计

准确和动态地诊断营养生长阶段植株氮状况,对于评估植物氮需求、预测玉米产量以及优化氮素管理至关重要。基于植物的氮诊断工具可优化夏玉米生产中氮素的管理,本研究旨在开发和验证基于玉米地上部不同部位干物质的临界氮浓度稀释曲线,并建立玉米相对产量(relative yield, RY)与不同生长阶段氮素营养指数(nitrogen nutrition index,NNI)和累积氮素亏缺(accumulatednitrogendeficit,AND)的关系。本文以2个不同氮效率的品种为试验材料进行连续4年的田间定位试验,设置4个氮素水平(0、150、225和300 kg hm-2),分析不同施氮量对2个玉米品种营养生长阶段干物质的影响,基于叶干物质(leaf dry matter, LDM)、茎干物质(stem dry matter, SDM)和植物干物质(plant dry matter, PDM),构建不同的临界氮浓度稀释曲线。结果表明,基于LDM、SDM和PDM建立的临界氮浓度稀释曲线,均能很好地诊断玉米氮营养状况; 3条临界氮浓度稀释曲线对产量进行预测比较发现, RY与NNI和AND在不同生...     

旱地冬小麦产量、氮肥利用率及土壤氮素平衡对降水年型与施氮量的响应

研究不同降水年型施氮量对旱地冬小麦产量、氮素利用及土壤氮素表观平衡的影响,探讨渭北旱塬旱作麦田稳产增效的最佳氮素投入量,为高效施氮提供理论依据。田间定位施氮试验于2017—2020年连续3年在陕西合阳县开展,以长6359为试验材料,设置5个施氮量处理包括0、60、120、180和240 kg hm^-2 (分别以N0、N60、N120、N180和N240表示),研究旱地冬小麦产量、氮肥利用率及土壤氮素平衡对降水年型与施氮量的响应。连续3年定位试验表明:(1)降水年型对冬小麦产量和经济收益影响显著,丰水年较平水年和欠水年分别增产33.6%和113.3%,经济收益提高2～3倍以上。冬小麦氮肥回收利用率和农学效率与产量有相似的变化规律,丰水年氮肥回收利用率和农学效率较平水年和欠水年分别提高4.7个百分点、0.6 kg kg–1 (平水年)和11.9个百分点、2.5 kg kg–1 (欠水年)。(2)无论何种降水年型,冬小麦产量、氮肥回收利用率和农学效率均随施氮量增加呈现先增加后下降的趋势。在丰水年和平水年,均以N180处理下最高,收获期0～100 cm土层土壤硝态氮积累分...     

控失尿素减施及不同配比对夏玉米产量及氮肥效率的影响

添加纳米矿物类控失剂的控失尿素可通过吸附作用,减少施入土壤后的氮素损失,明确该控失尿素施用量、与常规尿素合理配比在夏玉米上的效应,可为夏玉米一次性施肥、氮肥减施增效提供依据。在不同产量水平(高、中、低产田)土壤上,通过田间试验研究常规尿素(纯氮210 kg hm^–2)、控失尿素常量及减施(减量10%,即纯氮189 kg hm^–2;减量20%,即纯氮168kghm^–2)、控失尿素与常规尿素配施(配比分别为7∶3、5∶5和3∶7)对夏玉米产量、地上部生物量、养分积累量、光合特性及氮肥利用效率的影响。结果表明,氮肥施用可显著提高夏玉米产量,常量控失尿素施用下夏玉米增产率达22.96%～27.55%,在高、中产田上产量较常规尿素有显著提升。与常量控失尿素相比,控失尿素减施10%和20%通过提升穗粒数使得高、中产田夏玉米产量不降低,控失尿素减施20%处理下高产田氮肥利用率高达41.60%。控失尿素与常规尿素7∶3配施下的氮素积累量与常量控失尿素处理无显著差异,高产田和中产田夏玉米产量、秸秆干物重均未显著降低,同时可显著提高低产田夏...     

施氮量对宁夏引黄灌区麦后复种糜子生长、产量及氮素利用的影响

为明确不同施氮量下糜子生长规律、产量表现以及氮素利用效率,分析糜子形态特征与产量和氮素利用的关系,同时确定宁夏引黄灌区麦后复种糜子的适宜施氮量,本研究于2019年和2020年以宁糜9号为材料, 2019年设0 (N0)、90 (N1)、120 (N2)和150 kg hm–2 (N3)纯氮水平, 2020年增设180 (N4)和210 kg hm–2 (N5)纯氮水平,以不施氮肥(N0)为对照在宁夏引黄灌区进行大田试验。结果表明,施氮显著促进糜子各生育时期株高、茎粗、叶面积、根系的生长和干物质的积累,但当施氮量超过150kghm^–2时,除茎粗和叶面积外,其余各生长指标出现下降趋势;根冠比随施氮量的增加呈先降低后升高再略微下降趋势,多数生育时期在N2处理根冠比达最小值,拔节期、抽穗期、灌浆期和成熟期分别为0.119、0.087、0.054和0.052。施氮显著促进糜子产量、千粒重和穗粒数增加,并且随施氮量的增加呈先增加后略微下降趋势,N2、N3处理促进效果最佳;N2、N3处理糜子产量分别为2979.41kghm^–2、3084.67 kg hm–...     

施氮量对春玉米籽粒脱水特性与灌浆特性的影响

为研究施氮量对春玉米籽粒脱水特性与灌浆特性的影响,确定冀东地区春玉米品种的适宜施氮量,以低氮型玉米品种京农科728和高氮型玉米品种先玉335为供试材料,大田条件下设置N 1(120 kg·hm^-2)、N 2(180 kg·hm^-2)、N 3(240 kg·hm^-2)、N 4(300 kg·hm^(^-2))、NCK(360 kg·hm^-2)5个施氮量处理,构建了两品种在不同施氮量下籽粒、苞叶和茎秆含水率与授粉后活动积温的关系模型。结果表明,京农科728籽粒含水率下降所需要的积温均低于先玉335,京农科728在N 1水平下收获时籽粒、苞叶和茎秆含水率最低,脱水速率最快,籽粒灌浆速率高;先玉335在N 4水平下收获时籽粒含水率最低,生理成熟后脱水速率最快,N 3水平下苞叶和茎秆含水率最低,籽粒灌浆速率最高。生理成熟前注重灌浆速率的提高,收获期籽粒含水率与生理成熟后籽粒平均脱水速率呈负相关,与籽粒总脱水速率呈极显著负相关,说明收获期籽粒含水率主要由生理成熟后籽粒平均脱水速率和籽粒总脱水速率决定。低氮型玉米品种京农科728适宜施氮量为120 kg·hm^-2,此时脱水与灌浆特性表现较好;高氮型玉米品种先玉335适宜施氮量为300 kg·hm^-2,此时脱水与灌浆特性表现较好。     

DPC~+化学封顶对不同施氮量下棉花叶片光合生理特性的影响

在北疆气候条件下,为明确棉花对不同施氮量下增效缩节胺[DPC+,25%甲哌鎓(1,1-dimethylpiperidinium chloride, DPC)水剂]化学封顶效应的响应,以新陆早53号为试验材料,在150(N1)、300(N2)和450(N3) kg hm~(–2)施氮水平下,以人工打顶(P0)为对照,研究DPC+剂量[450(P1)、750(P2)和1050(P3) mL hm~(–2)]对棉花叶绿素含量(Chl)、叶面积(LA)、气体交换参数、叶绿素荧光参数及干物质累积与分配的影响。结果表明,同一DPC+剂量下,随施氮量增加, Chl、LA、气体交换参数、叶绿素荧光参数和生殖器官干物质(RODM)均呈现先上升后下降的趋势;同一施氮量下,上述参数因DPC+剂量不同呈不同变化趋势,其中N1水平下以P1处理、N2水平下以P2处理、N3水平下以P3处理表现出较高的RODM、Chl、净光合速率(Pn)、实际光化学效率(ФPSII)、电子传递速率(ETR),较低的非光化学淬灭(NPQ)。DPC+与施氮量互作表现为,与其他处理相比, Chl、Pn、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、ФPSII、ETR、RODM在N2P2处理下分别提高了15.52%、29.39%、27.97%、36.77%、23.28%、23.55%、8.41%～22.24%, NPQ降低了34.54%。相关分析表明,干物质累积和Chl、LA、Pn、Gs、ФPSII均呈显著正相关,与NPQ呈极显著负相关。因此,在喷施DPC+(750 mL hm~(–2))条件下,适量追施氮肥(300kghm~(–2))能改善棉花光合性能,在增加干物质累积的基础上,促进了光合产物向生殖器官分配。     

长期施用不同剂量氮肥对高粱产量、氮素利用特性和土壤硝态氮含量的影响

To determine a suitable nitrogen fertilizer application rate, an experiment was conducted using Jinza 34, Liaoza 27, Jinsi 2, Jinnuo 3, and Fenjiuliang 1 with six nitrogen (N) fertilization levels, including 0 (N0), 75 (N75), 150 (N150), 225 (N225), 300 (N300), and 450 kg hm^-2 (N450). The effects of long-term nitrogen fertilization with different levels on sorghum grain yield, nitrogen use characteristics and soil nitrate nitrogen distribution were investigated. The grain yield, grain number and N accumulation of sorghum increased initially and then tended to be stabile with the increase of nitrogen fertilizer application. Among them, the maximum increase of sorghum under N75 treatment compared with that under N0 treatment was 23.68%, 48.05%, and 51.86%, respectively. With the increase of nitrogen fertilizer application, the grain starch content decreased, while the grain starch yield increased firstly and then decreased. Nitrogen apparent recovery rate, nitrogen fertilizer agronomic efficiency and nitrogen use efficiency which were accumulated for five years were reduced significantly with the increase of nitrogen fertilizer application. Compared with the N150 treatment, nitrogen use efficiency accumulated for five years under N75 treatment, which was 63.01%, was increased by 76.91%. When nitrogen fertilizer application was beyond 225 kg hm^-2, after four to five years later, nitrate nitrogen residue was increased rapidly in the 60-200 cm soil layer year by year, NO₃^--N accumulation peaks distributed in the 0-200 cm soil layer and the risk of nitrate nitrogen leaching was increased. In view of the yield, starch yield, nitrogen utilization and environmental benefit, the reasonable nitrogen fertilizer application for sorghum was between 75 kg hm^-2 and 150 kg hm^-2.     

铵态氮素促进甘薯块根形成的解剖特征及其IbEXP1基因的表达

This study chose Shangshu 19 (S19) and Jixu 23 (J23) categorized by valid tuber root number per plant as analyzing varieties and arranged treatment combinations consisted of two nitrogen forms ammonium nitrogen (A_N) and amide nitrogen (X_N) integrated with two nitrogen rates 60 kg hm^-2 (L_N60) and 180 kg hm^-2 (H_N180), using field and pot trial assays, plus a check treatment received no nitrogen supply in order to make research on the anatomical observation on sweet potato tuber root differentiation and expression characteristics of IbEXP1 gene associated with tuber root formation in ammonia nitrogen in 2014 and 2015. Our results showed that the storage root yield of Shangshu 19 associated with more valid tuber root number per plant was significantly higher than Jixu 23 at harvest stage, which was significant difference compared with each other. In addition, nitrogen levels and nitrogen forms had significant interaction effects. The 60 kg hm^-2 ammonium nitrogen treatment in two sweet potato genotypes achieved the highest final storage root yield in field experiment and showed higher valid tuber root number per plant, which attributed to the younger tubers whose root diameter between 0.5 cm and 5.0 cm during the canopy closure period. It had been observed that 60 kg hm^-2 ammonium nitrogen treatment possessed the most vessels in the primary xylem bundle and the lignified parenchyma cells of the stele tissues in the pre-cambial period, followed with possessing high level expression of IbEXP1 gene, the biggest root diameter and stele diameter and the most number of primary and secondary xylem bundles in the course of primary cambium growth. As the vascular cambium was initiated, relative expression of IbEXP1 gene at 60 kg hm^-2ammonium nitrogen treatment and the degree of parenchyma cells lignification were intermediate between no nitrogen application and high nitrogen treatments, however, the diameter of root and stele and the ratio of them were highest, which achieved the perfect harmony in lignification and division of parenchyma cells in tuberization.