施氮量对穗期高温胁迫下玉米叶片光合生理及产量的影响

【目的】探究不同施氮量对玉米穗期高温胁迫下光合生理及产量的影响,为合理施氮实现玉米抗逆稳产提供理论依据。【方法】2020—2021年开展人工模拟高温田间试验。以耐热型品种郑单958 (Zhengdan 958)和热敏感型品种先玉335 (Xianyu 335)为材料;设置3个施氮量,分别为低氮(N 90 kg/hm2,N90)、中氮(N180 kg/hm2,N180)和高氮(N 270 kg/hm2,N270)。在玉米第11片叶展开期至抽雄期进行高温处理(HT),分别持续12天(2020年)和9天(2021年),以田间自然生长的植株为对照(CK),处理期间高温和对照的日最高温度均值分别为41.9℃、35.9℃(2020年)和40.8℃、37.7℃(2021年),昼夜温差均值分别为19.3℃、13.0℃(2020年)和18.1℃、14.8℃(2021年),调查两个品种穗位叶的光合色素含量、光合参数、叶绿素荧光参数、光合酶活性、籽粒产量及产量构成因素,分析温度、品种和施氮量三者之间的互作效应。【结果】1)高温胁迫提高了两个玉米品种穗位叶的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPCase)和核酮糖-1...     

追氮量对不同试点小麦旗叶光合特性及产量的影响

为探究小麦在不同地区合理的追氮量,在北京和石家庄2个试点以强筋小麦藁优2018(B₁)和师栾02-1(B₂)为试验材料,设置75 kg·hm^-2(C₁)、105 kg·hm^-2(C₂)、135 kg·hm^-2(C₃)3种追氮水平的大田试验,研究不同追氮量对不同试点小麦光合特性及产量的影响。结果表明,在75～135 kg·hm^-2追氮量范围内,增加追氮量,可提高小麦旗叶净光合速率(Pn),增大气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr),降低胞间CO₂浓度(Ci)。随着开花后天数的增加,藁优2018的旗叶Pn和Gs下降速度均较师栾02-1快,且Ci升高;随着追氮量的增加,各处理叶绿素(Chl)(a+b)含量均呈增加趋势,开花后14 d,C₂、C₃处理Chl(a+b)含量相对C₁分别平均增加了6.01%和13.81%。...     

施氮量对杂交棉光合生理特性及产量、品质的影响

在高产条件下,研究了施N 0、75、150、225、300和375 kg/hm2对杂交棉主茎叶的叶绿素含量、净光合速率、硝酸还原酶活性、可溶性糖和可溶性蛋白质含量及产量、品质的影响。结果表明,施N 0～300 kg/hm2条件下,随叶龄增长,施氮量增加光合生理活性指标增长快,衰减慢;而施N 375 kg/hm2时衰减快,呈现出先增后减趋势。在棉花生长前期(7月5日)各处理间光合生理活性指标差异不显著。到中后期,施氮量则对这些指标有明显影响,表现出施N0～225 kg/hm2,随施氮量增加而显著增高;但施N 300、375 kg/hm2,与施N 225 kg/hm2相比,并没有显著提高,而且施N375 kg/hm2,在植株生长后期这些指标反而比施N300 kg/hm2处理降低。随施氮量增加,棉花总铃数、烂铃率和生物产量随之增加,收获系数下降。施N0～300 kg/hm2,铃重随施氮量增加而提高,施N375 kg/hm2则下降。衣分受施氮量影响较小,施N 0～225 kg/hm2,子棉产量随施氮量增加而显著增产;而施N300 kg/hm2时,子棉产量比施N225 kg/hm2的仅增产1.66%,施N375 kg/hm2水平,其子棉产量比施N225和300 kg/hm2处理减产2.23%和3.92%。此外,施氮比对照显著提高了纤维长度和纤维比强度,而施氮处理间差异不显著。说明在本试验条件下,施N225～300 kg/hm2范围内,有利于显著提高杂交棉主茎叶光合生理活性,延长叶片高光合持续期,显著提高杂交棉产量。     

密度和施氮量对油菜生长发育及产量的影响

为探讨密度和施氮量互作效应对油菜生长发育及产量的影响,以甘蓝型油菜品种华油杂9号为材料,在施氮120、240和360 kg·hm~(-2)的条件下,分别设密度15万、30万和45万株·hm~(-2)处理,分析了施氮量与密度对油菜生长发育动态、产量构成因素和产量的影响,及三者之间的相关关系。结果表明,油菜生育期随施氮量增加略呈延长趋势,而与密度无显著相关。株高随密度增大而下降,随施氮量增加表现出先升后降趋势。在油菜整个生育期中,随着施氮量和密度的增加,单位面积群体根颈粗、绿叶数、功能叶叶绿素、干物质积累量、角果分配比例、有效分枝数、有效角果数大体均显著增大,并与油菜产量呈显著正相关,且密度的影响总体大于氮肥的影响。随着施氮量和密度的增加,各相邻处理间差异总体呈逐渐变小趋势。120 kg·hm~(-2)施氮量和45万株·hm~(-2)种植密度组合不仅可以达到360 kg·hm~(-2)施氮量和15万株·hm~(-2)种植密度组合的产量,同时每公顷可以节省120 kg的氮肥投入,在实际生产中适量减少氮肥并适度提高密度依然可以获得高产。     

不同施氮量及分配对小麦生长发育和产量的影响

不同施氮量及分配试验表明,未施氮素较施用氮素的小麦早熟６天,施用氮素（Ｎ,下同）３００ｋｇ／ｈｍ＾２,倒伏严重,产量低。以每公顷施２４０ｋｇ氮素,基肥：追肥＝６：４最好,分蘖比对照多０．５４个／株,有效穗比对照、施氮素１８０ｋｇ／ｈｍ＾２、３００ｋｇ／ｈｍ＾２分别多５１、４５、２７万／ｈｍ＾２,每穗粒数分别多１０．７、０．５、０．９粒,产量达８９７１．２ｋｇ／ｈｍ＾２,比对照、施氮素１８０ｋｇ／ｈ     

施氮量对北疆滴灌复播大豆光合生理及产量的影响

为揭示不同施氮量对北疆复播大豆光合生理及产量的影响,以黑河43为试验材料,大田滴灌条件下设置了不施氮(N0)、150 kg hm~(-2)(N1)和225 kg hm~(-2)(N2)3个处理,研究施氮量对复播大豆叶面积指数(LAI)、叶绿素含量(SPAD值)、光合速率、蒸腾速率等光合参数及产量的影响。结果表明,各处理复播大豆的LAI、SPAD值在其整个生育期内均表现为:N1N2N0;与N0相比,N1、N2的叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率等(T_r)及气孔限制值(Ls)均有所增加,且各指标N1均高于N2;各处理不同生育时期胞间CO2浓度(Ci)为N0N2N1,叶片水分利用效率(WUEL)为N1N0N2。产量以N1最高,为3841.23 kg hm~(-2),分别比N0、N2处理增加了24.46%、9.04%,差异显著(P0.05)。在本试验条件下,北疆复播大豆的适宜施氮量为0~150 kg hm~(-2)之间。     

不同施氮量及分配对小麦生长发育和产量的影响

不同施氮量及分配试验表明,未施氮素较施用氮素的小麦早熟6天,施用氮素(N,下同)300kg/hm2,倒伏严重,产量低.以每公顷施240kg氮素,基肥:追肥=6:4最好,分蘖比对照多0.54个/株,有效穗比对照、施氮素180kg/hm2、300kg/hm2分别多51、45、27万/hm2,每穗粒数分别多10.7、0.5、0.9粒,产量达8971.2kg/hm2,比对照、施氮素180kg/hm2、300kg/hm2分别增加84.88%、7.24%、9.07%.     

氮磷调控及紫云英配施提高早稻冠层特性和产量

为揭示不同氮、磷施用量及配合翻压适量紫云英入田对早稻冠层特性和产量的影响,在7个施氮、3个施磷及2个不施氮/磷水平下,开展早稻全生育期叶面积指数LAI、冠层光合有效辐射PAR传输特性、叶片叶绿素SPAD值、生育后期剑叶净光合速率Pn及产量的试验观测。结果表明,氮磷调控可显著影响早稻LAI、叶片叶绿素含量和叶片光合速率,进而通过调节LAI影响冠层PAR传输特性,最终表现为产量上的差异。缺氮对早稻的影响显著高于缺磷,但在施肥充足时,磷肥对产量的影响比氮肥更加显著。早稻冠层特性和产量随氮、磷施用量的增加表现出边际递减效应,当施用量超过某一值时出现拐点,最终表现为产量的下降。在赣抚平原灌区,187.5~225 kg/hm2施氮量和60~120 kg/hm2施磷量以及翻压15 000 kg/hm2紫云英鲜草入田可有效提高早稻LAI和冠层PAR截获率In以及叶片叶绿素含量,维持剑叶生长期内较高的净光合速率Pn,获得高产。     

施氮量及控释氮比例对小麦-玉米轮作效应的影响

根据目前农民小麦增施氮肥的严重情况,进行小麦氮肥适宜量、控释氮施用量及控释氮比例(CNR)的定位效应研究。结果表明:在磷肥、钾肥施用量一定的情况下,豫东潮土小麦适宜施氮量在210~285 kg hm-2之间,以施氮285 kg hm-2小麦产量和效益最高;小麦产量随CNR的增加而增加,以CNR为40%施氮量210 kg hm-2处理的最高;小麦氮素吸收指数和氮肥偏生产力均随着施氮量的增加而降低,随CNR的增加而增加,以55%的控释低氮处理最高;随施氮量的增加土壤中速效氮和有效磷含量逐渐增加,土壤有效磷随CNR的增加而增加。两年三季作物的经济效益以处理2效益最好,这说明添加有机肥的配方肥比较适合高产、高效农业的需求。     

浅埋滴灌下不同施氮量对玉米产量和花后氮代谢的影响

【目的】研究浅埋滴灌下不同施氮量对玉米产量和花后氮代谢的影响,为西辽河平原玉米丰产与氮素资源高效管理提供理论依据。【方法】玉米浅埋滴灌水肥一体化定位试验在内蒙古自治区通辽市科尔沁区农业高新科技示范区连续进行了3年。设置N 0、150、210和300 kg/hm² 4个处理,分别记为N0、N150、N210和N300。完熟期测定玉米植株氮含量、干物质积累量和产量及产量构成因素,开花期至成熟期定期取样测定氮代谢相关酶活性、光合氮素利用效率和非结构性碳水化合物含量。【结果】N300处理与N210处理3年玉米产量差异不显著,但显著高于N150处理;N300、N210处理玉米穗粒数、千粒重无显著差异,但均显著高于N150处理,穗粒数较N150处理分别提高15.70%、10.85%,千粒重分别提高了9.78%、5.82%。N210处理氮肥偏生产力、氮肥农学效率、氮肥生理利用率和氮素吸收效率均高于N300处理,3年平均较N300处理分别提高37.01%、29.84%、10.10%和28.89%。N300处理花后氮素积累量高于N210处理,但二者转运量差异均不显著。N300处理与...     

Leaf and canopy optical characteristics as crop‐N‐status indicators for field nitrogen management in corn

The primary constraint of predicting the economic optimum nitrogen rate (EONR) for corn (Zea mays L.) is the high variability of soil nitrogen (N) supply due to environments, soil types, manure, and cropping histories. Portable instruments have been developed to measure leaf and canopy optical characteristics for determining plant N status. The objectives of this field study were to: (1) evaluate leaf and canopy optical properties including transmittance, reflectance, and fluorescence as indicators of corn N status with soil types, developmental stages, and N‐application rates, (2) compare the efficiency of two commercial radiometers that are designed to measure canopy reflectance, and (3) assess the constraints of these crop‐based indicators as a possible guide for real‐time N sidedressing in corn. Field experiments with different levels of N, soil types, and corn hybrids were conducted at three sites in Ottawa, ON, Canada, in 2004 and 2005. Leaf chlorophyll concentrations (SPAD chlorophyll meter), chlorophyll fluorescence (OS‐30), leaf area, and canopy reflectance (NDVI measured by CropScan and GreenSeeker radiometers) were simultaneously measured at several growth stages, while grain yield was determined at harvest. Our results show that canopy reflectance (NDVI) displayed similar efficiency as an indicator of N status on both soil types and corn hybrids in the two consecutive years. The chlorophyll readings often differentiated N‐deficient from N‐sufficient plots and therefore were a promising indicator for predicting corn N requirements. The fluorometer device evaluated in this study was unable to characterize corn N status.     

玉米冠层叶片光谱反射率与玉米长势空间变异的关系

为了寻找一种快捷获取玉米叶绿素空间分布信息的方法,研究了玉米苗期冠层叶片光谱反射率的变化特征,分析了不同生长阶段冠层叶片光谱反射率的空间分布和叶绿素质量浓度的空间分布.研究结果表明:玉米苗期冠层叶片叶绿素的质量浓度空间分布不均匀.冠层叶片的叶绿素质量浓度与光谱指数RVI的相关性较低,与归一化差异植被指数NDV1值和550 nm波段的反射率均有较高的相关性.分析550nm波段的反射率值与冠层叶片叶绿素质量浓度值的相关关系,显示二者成负相关变化趋势,相关系数绝对值在0.69～0.88范围随着生长期的变化而逐渐增大,五叶期前期的相关性系数绝对值达到苗期最大值,表明550 nm波段反射率值能够较好的反映玉米苗期叶绿素质量浓度的水平,分析和掌握550 nm波段反射率值的变化及其空间分布特性对快速监测玉米苗期生长状况,对指导田间施肥具有重要意义.     

氮肥和栽植密度对水稻产量及氮肥利用率的影响

针对部分地区水稻生产中氮肥用量过高及水稻移植密度越来越低的状况,选择2个早稻和2个晚稻品种为试验材料,设置施氮水平和移植密度互作试验,分析两因素及其互作对水稻产量和氮素利用率的影响。结果表明,氮水平和移植密度对水稻产量有显著影响,但其互作效应不显著;氮水平、移植密度及其互作对氮素利用率的影响均达显著水平。其中,低氮水平处理平均氮素利用率比高氮水平增加2.1%5~.6%;高密度的氮素利用率比低密度增加10.1%4~5.7%。说明提高移植密度,减少氮肥用量,既可通过大幅度增加有效穗来实现高产,又能显著提高氮素利用率。在资源日益短缺、生产成本渐高及面源污染越来越严重的形势下,密植少氮应是值得推广的水稻栽培技术。在本试验条件下,早稻移植密度在29.33~6.0万穴/hm2的基础上施N 153.11~69.4 kg/hm2、晚稻移植密度在23.13~0.0万穴/hm2的基础上施N 161.51~90.1 kg/hm2氮素是高产高效节氮的合理组合。     

花后小麦叶面积指数与光合和产量关系的研究

以大穗型品种泰农18（T18）和中穗型品种山农15（S15）为材料,采用裂区设计,主区设置180 kg/hm2和240 kg/hm2 两个氮肥水平（纯氮）,裂区设置75104株/hm2,150104株/hm2和225104株/hm2三个种植密度,研究了叶面积指数与冬小麦光合和产量的关系。结果表明:冬小麦下部叶片叶面积指数（LLAI,倒4叶和倒5叶之和）与群体净光合速率（CAP）和产量呈极显著的正相关关系;从开花到花后14 d 之前,上部叶片叶面积指数（TLAI,旗叶、倒2叶和倒3叶之和）和全部叶面积指数（WLAI,下部叶片和上部叶片之和）与群体净光合速率（CAP）和产量并不呈必然的显著正相关关系（T18 显著正相关,S15相关不显著）,但花后14d 至成熟期,两个品种的 TLAI和 WLAI 均与群体净光合速率（CAP）和产量呈显著的正相关关系。氮肥水平和种植密度对产量存在显著的互作效应,无论是大穗型品种T18还是中穗型品种S15都可以通过适当增加密度（T18以225104//hm2为宜,S15以150104//hm2为宜）,降低氮肥用量（180 kg/hm2）实现高产。     

不同施硫量对冬小麦光合特性和产量的影响

以8901-11和4185两个冬小麦品种为材料,于2001～2002年度在河北农业大学教学基地进行了试验,研究了不同施硫水平对小麦光合特性和产量的影响。试验设4个施硫量处理,分别为S0、30、60、90kg/hm2,采用裂区设计,3次重复。试验结果表明,在一定的供硫范围内(0～60kg/hm2),顶部功能叶在各生育时期,倒3叶和旗叶在展开到衰亡过程中的叶绿素含量增加,光合速率提高,可溶性蛋白质含量增加。在该施硫量范围内,两品种的产量均随着施硫量的增加而增加,且以60kg/hm2的施硫量水平产量最高,单位面积穗数、每穗粒数和千粒重随施硫量的变化趋势也同产量的变化趋势基本一致。     

施氮量和种植密度对高产夏玉米产量和氮素利用效率的影响

选用DH661和ZD958为试验材料,设置0、120、240、360 kg/hm2 4个施氮水平和60000、75000、90000株/hm2 3个种植密度,研究了施氮量和种植密度对高产夏玉米产量和氮素利用效率的影响。结果表明,与低密度60000 株/hm2相比,增施氮肥可显著增加90000株/hm2高密度下玉米的单株干物质积累量、群体干物质积累量、籽粒产量、总氮素积累量、氮素转运量。90000万株/hm2种植密度条件下,随施氮量增加,氮素转运效率及贡献率呈上升趋势,而氮肥偏生产力、氮肥农学效率、氮肥利用率呈下降趋势。本试验条件下,适量增施氮肥可以显著提高高种植密度下玉米的籽粒产量和氮素利用效率。综合考虑产量和氮素利用效率两因素,ZD958和DH661两品种获得高产适宜的种植密度为90000株/hm2,施氮量为240360 kg/hm2。     

扩行距、缩株距对春玉米冠层结构及产量的影响

为探究西辽河平原地区玉米扩行距、缩株距密植增产的生理生态机制,本研究以紧凑耐密玉米品种‘农华101’和半紧凑耐密玉米品种‘伟科702’为试验材料,在6×104株·hm-2(D1)、7.5×104株·hm-2(D2)、9×104株·hm-2(D3)密度下,设置扩行距、缩株距(KH,种植行距为100 cm,D1、D2和D3株距分别为16.67 cm、13.33 cm和11.11 cm)和当地农民常规种植(CK,种植行距为60 cm,D1、D2和D3株距分别为27.78 cm、22.22 cm和18.52 cm)2种种植模式,测定玉米吐丝期、乳熟期及完熟期玉米冠层叶面积指数、茎叶夹角、叶向值、透光率和产量及其构成因素,计算叶面积衰减率,研究扩行距、缩株距种植对春玉米产量及冠层结构特性的影响。结果表明,2品种KH种植下产量均显著大于CK,以D2密度下增产最明显;生育后期2品种KH种植下叶面积指数均大于CK,且乳熟期均达显著水平,D2密度下差异最大;2品种KH种植下均表现为上部叶片茎叶夹角较小,叶向值较大,而中部叶片和下部叶片茎叶夹角较大,叶向值较小。2品种KH种植下冠层透光率各层位均大于CK,其中顶层和穗位层均达显著水平;D1密度下,除2015年吐丝期‘伟科702’外均表现为顶层穗位层底层,D2、D3密度下,除2015年乳熟期D3密度下‘伟科702’外均表现为穗位层顶层底层,且以吐丝期D2密度下差异最为明显。综上所述,在较高密度种植下KH种植模式冠层结构更为合理,产量更高;且不同品种对KH种植模式的响应存在差异,其中‘农华101’各层位叶面积指数、茎叶夹角均小于‘伟科702’;各层位叶向值、冠层透光率均大于‘伟科702’;实测产量不同密度下均大于‘伟科702’,在7.5×104株·hm-2密度下产量最大,且‘农华101’较‘伟科702’增产更为明显。     

Complementary effect of zoo compost with mineral nitrogen fertilisation increases wheat yield and nutrition in a low-nutrient soil

Excess nitrogen(N) fertiliser use in agriculture is associated with water pollution and greenhouse gas emissions.While practices and programs to reduce N fertiliser application continue to be developed,inefficient fertiliser use persists.Practices that reduce mineral N fertiliser application are needed in a sustainable agricultural ecosystem to control leaching and gaseous losses for environmental management.This study evaluated whether fully or partially replacing mineral N fertiliser with zoo compost(Perth Zoo) could be a good mitigation strategy to reduce mineral N fertiliser application without affecting wheat yield and nutrition.To achieve this,a glasshouse experiment was conducted to assess the complementary effect of zoo compost and mineral N fertiliser on wheat yield and nutrition in a sandy soil of southwestern Australia.Additionally,a chlorophyll meter was used to determine whether there was a correlation between chlorophyll content and soil mineral N content,grain N uptake,and grain protein content at the tillering(42 d after sowing(DAS)) and heading(63 DAS) growth stages.The standard practice for N application for this soil type in this area,100 kg ha^-1,was used with a soil bulk density of 1.3 g cm^-3 to calculate the amount of mineral N(urea,46% N) and Perth Zoo compost(ZC)(0.69% N) for each treatment.Treatments comprised a control(no nutrients added,T1),mineral N only(100 kg N ha^-1,T2),ZC only(100 kg N ha^-1,T7),and combinations of mineral N and ZC at different rates(mineral N at 100 kg N ha^-1+ ZC at 25 kg N ha^-1(T3),mineral N at 75 kg N ha^-1+ ZC at 25 kg N ha^-1(T4),mineral N at 75 kg N ha^-1+ ZC at 50 kg N ha^-1(T5),and mineral N at 50 kg N ha^-1+ ZC at 50 kg N ha^-1(T6)).The T6 treatment significantly increased grain yield(by 26%) relative to the T2 treatment.However,the T7 treatment did not affect grain yield when compared to the T2 treatment.All treatments with mineral N and ZC in combination significantly improved the 1 000-grain weight compared to the T2 treatment.Chlorophyll content was better correlated with soil mineral N content(r = 0.61),grain N uptake(r = 0.62),and grain protein content(r = 0.80) at heading(63 DAS) than at tillering(42 DAS).While ZC alone could not serve as an alternative to mineral N fertiliser,its complementary use could reduce the mineral N fertiliser requirement by up to 50% for wheat without compromising grain yield,which needs to be verified in the field.Chlorophyll content could be used to predict soil mineral N at the heading stage,and further studies are warranted to verify its accuracy in the field.Overall,the application of ZC as part of integrated nutrient management improved crop yield with reduced N fertiliser application.     

吉林西部半干旱区玉米高产氮磷钾肥适宜用量研究

在地膜覆盖和灌水条件下,以郑单958为供试品种,进行氮、磷、钾肥量级田间试验,研究吉林西部半干旱区玉米高产氮、磷、钾肥适宜用量.结果表明,吉林西部半干旱区玉米高产氮、磷、钾肥施用量分别为190～210 kg/hm~2、75～150 kg/hm~2、180～240 kg/hm~2.在该土壤条件下,玉米高产氮肥适宜用量为N 190.0 kg/hm~2、磷肥(P_2O_5)适宜用量为124.4 kg/hm~2、钾肥(K_2O)适宜用量为178.5 kg/hm~2.