施氮量对棉花功能叶片生理特性、氮素利用效率及产量的影响

【目的】黄河流域棉区是我国三大棉区之一,氮肥管理在棉花生产中至关重要,氮肥供应不足或过量会影响棉花的皮棉产量和纤维品质,过量施氮可能导致棉花营养生长过旺,产量下降,也会造成不必要的浪费及棉田环境污染,氮肥供应不足会导致棉花生物量较小,皮棉产量降低,纤维品质下降。本文通过3年不同氮肥用量的田间小区定位试验,研究施氮量对棉花功能叶生理特性、氮素利用效率及籽棉产量的影响,旨在探讨黄河流域棉区华北平原亚区中等肥力棉田适宜施氮量,揭示棉花氮素高效利用的相关机理。【方法】田间试验于2011 2013年在河南安阳县中棉所试验农场进行,供试田块为多年连作棉田,土壤为壤质潮土,2011年播种前0—20 cm土层土壤有机质、全氮、速效氮(N)、速效磷(P)、速效钾(K)含量分别为11.24 g/kg、0.82 g/kg、77.43 mg/kg、16.69 mg/kg、129.82 mg/kg。以转Bt+Cp TI中熟棉花品种中棉所79为材料,采用随机区组设计,重复4次,设置0、90、180、270、360、450 kg/hm26个施氮水平,氮肥底施和初花期追施各半,磷(P2O5)、钾(K2O)全部底施,施用量均为120kg/hm2。试验小区长10 m,宽4.8米,每小区6行棉花,种植密度57500 plant/hm2。2011年4月17日播种,2012年4月25日播种,2013年5月3日播种。2013年研究了施氮量对初花期棉花功能叶光合速率、不同生育期棉花群体叶面积指数(LAI)、不同生育期棉花功能叶叶绿素含量、丙二醛(MDA)含量、谷氨酰胺合成酶(GS)活性的影响,2012、2013年研究了施氮量对棉花氮素内在利用率、氮肥农学利用率、氮素生理利用率、氮肥回收率及籽棉产量的影响。【结果】随施氮量的增加,不同生育期棉花群体LAI、功能叶叶绿素含量、GS活性、初花期棉花功能叶净光合速率呈增加的趋势,而功能叶MDA含量呈下降趋势。施氮量270、360 kg/hm2处理棉花在盛铃期群体LAI较适宜,吐絮期棉花功能叶能维持较高的生理活性,可为棉花高产提供物质保障。棉花氮素积累量、籽棉产量与施氮量间均呈二次曲线关系,棉花氮肥农学利用率和氮素内在利用率随施氮量增加显著下降,施氮量超过180 kg/hm2时氮素生理利用率下降,施氮量为270 kg/hm2时氮肥回收率高于其他处理。施氮量360 kg/hm2时,籽棉平均产量最高,显著高于施氮量为0、90 kg/hm2的处理,但与施氮量180、270、450 kg/hm2处理间差异不显著。棉花3年籽棉平均产量(Y)与施氮量(N)的效应方程为Y=3143.8036+4.2057N-0.006220N2(R2=0.9805,P=0.002717);棉花的最高产量施氮量为338.1 kg/hm2,经济最佳施氮量为299.7 kg/hm2。【结论】黄河流域棉区华北平原亚区中等肥力棉田施氮量超过270 kg/hm2时,棉花氮肥农学利用率、氮素内在利用率、氮素生理利用率、氮肥回收率开始下降,该区棉田推荐经济施氮量299.7 kg/hm2。     

不同施氮量下缺钾对水稻叶片营养及生理性状的影响

【目的】氮和钾是作物生长所必需的大量元素,在水稻生长发育、产量形成等过程中发挥着至关重要的作用。南方稻田缺钾以及氮钾肥不合理施用已成为限制水稻高产的重要影响因子。本研究在田间条件下,探讨了不同施氮量下缺钾对水稻生长发育与叶片生理特性的影响,进而阐明缺钾导致营养生长期水稻叶色暗绿的营养及生理机制。【方法】采用两因素完全随机设计田间试验,因素A为不同施氮水平,包括不施氮、低氮（N 90 kg/hm2）和正常施氮（N 180 kg/hm2）;因素B为不同施钾水平,包括不施钾和正常施钾（K₂O 120 kg/hm2）。测定水稻分蘖期和幼穗分化期地上部干物质,叶面积指数,叶片氮、钾、镁和叶绿素含量（叶色值）,叶片含水率、叶片可溶性糖含量、比叶重以及叶片SPAD值。【结果】1）在不施氮条件下缺钾对水稻分蘖期和幼穗分化期干物质、叶面积指数均无显著影响,而在施氮条件下显著降低水稻分蘖期和幼穗分化期干物质、叶面积指数;随施氮量的增加,缺钾对干物质及叶面积指数的影响加剧,其中N₁₈₀K₀处理的降幅最为明显;氮钾交互作用对水稻各生育期的干物质和叶面积指数均有显著或极显著影响。2）在不施氮条件下缺钾对分蘖期和幼穗分化期叶片氮含量和叶绿素含量、叶片可溶性糖含量、比叶重以及叶片SPAD值均无显著影响,而在施氮条件下以上各指标显著增加,其中N₉₀K₀处理的叶片氮含量和叶绿素含量均可以达到N₁₈₀K₁₂₀处理水平;无论施氮与否,缺钾均显著降低分蘖期和幼穗分化期叶片钾含量,而显著增加叶片镁含量。3）回归分析结果表明,比叶重与叶片可溶性糖含量呈极显著正相关关系（P < 0.01）。【结论】水稻干物质、叶面积指数、叶片营养及生理状况、叶色表现等对缺钾的响应明显受到施氮量的影响。在施氮条件下缺钾造成叶片中可溶性糖大量积累,进而导致比叶重增加;结合田间试验观察及叶片营养及生理性状可知,水稻叶色（叶绿素含量）在不施氮条件下不受缺钾的影响;而在施氮条件下,缺钾造成水稻叶片单位质量及单位叶面积氮含量和叶绿素含量显著增加,这是田间条件下水稻叶色呈现暗绿的主要原因,从而也影响生育期植株氮素营养诊断。     

黄瓜叶片物理性状对黄瓜抗蚜性的影响

为了研究黄瓜叶片表面物理性状在抗蚜性方面的作用,以黄瓜蚜虫(瓜蚜)为研究对象,在室内和田间研究了蚜虫在13个黄瓜品种上的存活率、繁殖率,以及种群趋势指数,探讨了黄瓜叶片茸毛密度、叶片维管束埋深和表面蜡质含量等物理性状与蚜虫种群趋势指数的相关关系。结果表明:取食不同品种黄瓜的若蚜存活率及单头蚜虫的产仔量存在显著差异(P0.05)。其中,蚜虫在抗虫黄瓜品种‘阿信’上的存活率最低(40.16%),在感虫品种‘pepino’上的存活率最高(55.86%);在不同的黄瓜品种上蚜虫的产仔量存在明显差异,其中在感虫黄瓜品种上蚜虫的单头产仔量均在60头以上,而在抗性品种‘EP6392’上单头产仔量仅为48.25头。不同抗性黄瓜品种叶片的茸毛密度、维管束埋深和表面蜡质含量等物理性状存在明显差异,其中感虫品种‘四川寸金’的茸毛密度(372.63根·cm 2)是高抗品种‘阿信’(190.50根·cm 2)的1.96倍,高抗品种‘阿信’叶片维管束埋深最深(0.5 mm),明显大于高感品种‘秀燕’(0.38 mm)和‘pepino’(0.40 mm),高抗品种‘阿信’叶片表面蜡质含量(4.56 mg·g 1)是感虫品种‘仪黄’(1.19 mg·g 1)的3.8倍。叶片茸毛密度、维管束埋深和表面蜡质含量等物理性状与黄瓜上蚜虫种群趋势指数的相关性分析发现,叶片茸毛密度与瓜蚜种群趋势指数存在显著正相关关系,其回归方程为:Y=8.312 1x+10.700 0(r=0.819 8,P=0.000 6);而叶片维管束埋深和表面蜡质含量分别与瓜蚜种群趋势指数呈显著负相关,其回归方程分别为:Y=0.004 2x+0.557 1(r=0.682 9,P=0.010 1)、Y=0.181 0x+8.286 8(r=0.752 7,P=0.003 0)。种群趋势指数(Y)和叶片茸毛密度(X1)、维管束埋深(X2)及表面蜡质含量(X3)3个因素的多元逐步回归方程为:Y=38.624 6+0.043 1X139.165 3X21.044 3X3(r2=0.830 7),通径系数分别为P茸毛密度→Y=0.414 2,P维管束埋深→Y=0.166 0,P蜡质含量→Y=0.206 7,表明在叶片的这些物理性状中,维管束埋深对黄瓜抗蚜性的影响最大,是黄瓜品种抗蚜性的重要因素之一。     

干湿交替灌溉与施氮量对水稻叶片光合性状的耦合效应

【目的】探讨干湿交替灌溉与施氮量耦合对水稻光合性状及其效应的影响,从光合源及光合质方面阐明不同水氮组合处理在光合性状上的差异。【方法】以新稻20为材料进行土培试验,设置浅水层灌溉 (0 kPa)、轻度干湿交替灌溉 (–20 kPa) 和重度干湿交替灌溉 (–40 kPa) 3种灌溉方式及不施氮 (N0)、中氮 (MN, 240 kg/hm2) 和高氮 (HN, 360 kg/hm2) 3种氮水平,研究不同水氮耦合处理对水稻产量、叶片叶绿素含量、叶面积指数、叶片氮含量、净光合速率、光合氮素利用率、PSⅡ的潜在活性和最大光化学效率的影响。【结果】灌溉方式与施氮量存在显著的互作效应,轻度干湿交替灌溉增加了主要生育期叶片叶绿素含量、氮含量、净光合速率、光合氮素利用率、PSⅡ的潜在活性和最大光化学效率,提高抽穗后群体叶面积指数,且与MN耦合后产量最高,为本试验最佳的水氮耦合运筹模式;重度干湿交替灌溉则显著降低主要生育期叶片叶绿素含量、叶片氮含量、叶面积指数、净光合速率、光合氮素利用率、PSⅡ的潜在活性和最大光化学效率;在同一灌溉方式下,中氮处理提高叶片净光合速率、光合氮素利用率、PSⅡ的潜在活性和最大光化学效率,有利于穗后叶片叶绿素含量及叶面积指数提高,重施氮肥反而降低叶片光合及荧光效率。水稻叶片叶面积指数、光合速率、光合氮素利用率、PSⅡ潜在活力及最大光化学效率与产量均呈显著或极显著的正相关关系。水稻主要生育期光合性状指标的供氮效应均为正效应,轻度干湿交替灌溉下主要生育期叶片叶绿素含量、氮含量、净光合速率、光合氮素利用率、PSⅡ的潜在活性和最大光化学效率的供水效应及耦合效应均为正效应,而重度干湿交替灌溉的控水及耦合效应则为负效应。【结论】轻度干湿交替灌溉耦合中氮处理水稻叶片净光合速率、光合氮素利用率、PSⅡ的潜在活性和最大光化学效率提高,有利于穗后叶片叶绿素含量及叶面积指数形成,表明通过适宜的肥水调控发挥水氮耦合效应,可以创造良好的光合性状,提高水稻光合生产能力,从而促进水稻高产。     

施氮量与行距对冬小麦品质性状的调控效应

在当今小麦产量不断提高的同时,籽粒品质逐渐受到人们的重视,不同的栽培措施会对小麦籽粒品质产生一定影响。为探明施氮量与行距互作对强、中筋小麦品质的调控效应及小麦类型间差异,于2013—2014年在中国农业科学院作物科学研究所中圃场试验田,以强筋小麦‘济麦20’和中筋小麦‘中麦8号’为试验材料,采用裂区试验设计,以施氮量(150 kg·hm-2、210 kg·hm-2、270 kg·hm-2)为主区,行距(12 cm、20 cm)为裂区,供试品种为小裂区,研究田间高产栽培条件下不同施氮量和行距配置对不同类型冬小麦品质的影响。结果表明,‘济麦20’和‘中麦8号’花后蛋白质积累量、成熟期籽粒蛋白质及其组分含量均随施氮量和行距增加而显著提高,且在低氮条件下施氮效果较为显著。在270 kg·hm-2施氮量水平下,增大行距对2个小麦品种灌浆后期籽粒蛋白质积累量的影响存在显著差异。在20 cm行距条件下,210 kg·hm-2施氮量有利于强筋小麦‘济麦20’硬度、出粉率、湿面筋含量、沉降值及粉质参数等品质指标的改善,而270 kg·hm-2施氮量能够有效提高中筋小麦‘中麦8号’磨粉品质和粉质参数;2个筋型小麦面包体积和面包评分均随着施氮量的增加而升高,而2个小麦品种容重随施氮量的增加而显著下降。当施氮量在150 kg·hm-2以上时,增大行距,‘济麦20’和‘中麦8号’加工品质均能够显著提升,即在20 cm行距水平下2个筋型小麦加工品质较好。适当的施氮量和合理的行距配置能够提高小麦籽粒品质,本试验条件下,‘济麦20’和‘中麦8号’籽粒品质在行距20 cm、施氮量分别为210 kg·hm-2和270 kg·hm-2时达到最优。说明适当增加施氮量和增大行距均有利于强、中筋冬小麦品质的改善。     

不同氮水平下功能叶片数量和位置对水稻产量性状的影响

【目的】功能叶片对水稻拔节期后的养分运转和积累起着举足轻重的作用。本文探讨了不同氮水平下,不同数量和位置的功能叶片对水稻产量构成的影响,为水稻生产提供更加科学、合理的指导。【方法】以在江苏省沿江及苏南地区适宜种植的早熟晚粳稻‘镇稻11号’为供试材料。田间试验主处理设置N0、90、180、270、360kg/hm^2 5个水平(即N0、N90、N180、N270、N360处理),副处理设置高栽培密度(32.5×10^4hill/hm^2,HD)和低密度(25.5×10^4hill/hm^2,LD)两个水平。于水稻开花齐穗期,每小区选择大小基本一致的单茎穗,挂上标签,分别修剪倒1叶(.T1)、倒2叶(.T2)、倒3叶(.T3)、倒1+2叶(.T1+2)、倒1+3叶(.T1+3)、倒2+3叶(.T2+3)、倒1+2+3叶(.T1+2+3)和不剪除(.T0,对照),组成8个叶位修剪处理。水稻成熟期选取具代表性的植株用于测定产量组成;同时记录各叶位修剪处理穗子的结实率及其强、弱势粒的千粒重。【结果】与N0相比,施氮能显著增加稻穗长度和穗梗数,各氮水平处理间穗长、穗梗数及单个稻穗重量无显著差异。低(N90)、中(N180)、高(N270)三个氮水平下从穗顶端至穗基部随梗位的增加,每梗粒数均呈先增加后下降的趋势,而氮水平对梗粒数没有显著影响。氮水平相同时,两栽培密度下叶片修剪的试验结果一致,均表现为:单独减去倒1、倒2、倒3叶时对单穗重无显著影响;同时减去上3叶中任意2片叶时,单穗重下降5.5%~10.3%;将上3片叶同时减去时单穗重下降24.6%;相同修剪处理下,单穗重的下降比例随氮水平的增加而增加,这表明了氮水平对穗部性状影响的稳定性。通过广义线性模型的分析表明,不同位叶剪处理下,解释单穗重下降比例的模型性能依次为结实率(SP)>SP和强势粒千粒重(S)组合模型>SP和弱势粒千粒重(I)组合模型>SP、S、I三者组合模型>I、S组合模型。【结论】氮水平通过影响稻穗长度、穗梗数、穗梗粒数、结实率和千粒重,进而影响单个穗重。花后稻穗功能叶片越少,单穗重下降越大;施氮水平越高,下降越严重。当功能叶片数量一定时,叶片位置不影响单穗重。花后功能叶依次通过影响结实率、结实率和强势粒千粒重、结实率和弱势粒千粒重、强势粒千粒重和弱势粒千粒重来影响稻穗的重量。     

不同产量水平下花生功能叶片氮素代谢特征的研究

大田栽培条件下, 研究了不同产量水平下花生功能叶片中氮代谢关键酶活性、可溶性蛋白质和游离氨基酸含量的变化, 重点阐述超高产水平下花生功能叶片氮素代谢变化规律。研究结果表明: 自花生初花期, 不同产量水平的功能叶片中, 硝酸还原酶(NR)活性均呈逐渐下降的变化趋势, 超高产与高产花生相比无明显差异, 但明显高于一般产量花生; 不同产量水平功能叶片中谷氨酰胺合成酶(GS)的活性变化呈单峰曲线, 峰值出现在结荚期, 超高产花生功能叶片谷氨酰胺合成酶活性明显高于高产花生和一般产量花生, 而且在生育中后期活性下降速度慢; 功能叶片中谷氨酸脱氢酶(GDH)活性未表现出规律性变化, 但超高产花生明显高于高产和一般产量的花生; 超高产花生功能叶片中可溶性蛋白质及游离氨基酸含量均明显高于高产花生和一般产量花生。研究认为, 超高产花生叶片氨的同化能力、蛋白质和氨基酸的合成能力均明显高于高产花生和一般产量花生, 而且衰老缓慢, 功能期维持时间长。     

日光温室豇豆产量和品质对水分和氮素水平的响应

依据在日光温室条件下的田间试验,研究了水分和氮素水平对豇豆产量和品质的影响,以期筛选较佳水分和氮素控制指标,为豇豆优质高产提供依据。结果表明:同一氮肥处理下,豇豆产量随土壤水分含量增加而显著增加,达到土壤相对含水量(RH)75%~85%时产量最高,豇豆高产较佳的水分和养分组合为:氮肥120 kg/hm2,壤RH为60%~85%。水分对豇豆鲜菜可溶性糖含量影响不明显;在水分充足条件下氮肥能提高豇豆的可溶性糖含量;水分有助于提高豇豆的Vc含量,水分、氮肥适宜豇豆可获得较高的Vc含量。豇豆硝酸盐含随施氮量增加显著增大。在氮素水平为60~120 kg/hm2条件下,水分对豇豆硝酸盐含量影响不明显,在氮素水平为180kg/hm2条件下,水分明显增加豇豆硝酸盐含量。按照蔬菜中硝酸盐含量安全标准,在氮水平为60~120 kg/hm2条件下豇豆的硝酸盐含量均在250 mg/kg以下,达到一级安全标准。氮水平120 kg/hm2是较佳的豇豆安全施肥量。综合考虑水分和氮肥对豇豆安全品质、营养品质以及产量的效应,建议豇豆生产中氮肥用量为120 kg/hm2左右,田间持水量保持在60%~85%。     

追氮时期和施钾量对小麦氮素吸收运转的调控

【目的】氮肥追施时期和钾肥用量是影响小麦高产高效的重要因素,研究这两个营养元素的相交效应,为小麦的合理施肥提供理论依据。【方法】以强筋小麦‘济麦20’为供试品种,设置盆栽试验。同位素示踪技术进行研究。氮肥用15N标记,追施氮肥时期设返青期和拔节期两个施肥时期。施钾量设K2O 0(K0)、50(K1)、100 kg/hm2(K2)三个水平。于开花期采集全株样本,成熟期将植株分为籽粒和植株两部分,分析氮素含量,计算氮素吸收、分配以及氮素利用率。【结果】虽然追氮时期和施钾量互作对‘济麦20’籽粒蛋白质含量的影响未达到显著水平,但钾肥对小麦氮素吸收、运转及分配的影响因追氮时期不同而有所差异。不施钾(K0)返青期追氮处理,小麦植株氮素积累量、氮素转移量及贡献率均达到最高; 在施用K2O 50 kg/hm2处理(K1)下,拔节期追施氮肥能有效提高小麦开花期植株氮素积累量、成熟期植株和籽粒来自土壤的氮积累量、氮素转移量及贡献率,并最终显著提高产量。由此,提高了小麦氮素积累量、转移量、籽粒产量、氮肥生产效率及收获指数,在施用钾肥100 kg/hm2(K2)条件下,两个追氮时期处理均不利于‘济麦20’氮素利用效率及籽粒产量的提高。【结论】本试验条件下,在K2O 50 kg/hm2施用量、拔节期追施氮肥条件下更有利于强筋小麦‘济麦20’对氮素的吸收、利用和高产的形成。     

不同供氮方式和施氮量对烤烟生长和氮素吸收的影响

2005年5月至9月在云南玉溪采用田间试验和微区试验相结合的方法,研究了传统施肥和优化施肥2个施氮水平对烤烟生长和氮素积累的影响。结果表明,施N.120.kg/hm2的烟株在打顶以后以吸收土壤氮为主;施N52.5.kg/hm2的烟株在团棵期以后以吸收土壤氮为主,该施氮量能够保证烟株从移栽至打顶(即移栽后60.d)阶段的生长需要。但与施N.120.kg/hm2相比,植株氮素营养略有不足,烟株各部位及整株的干物重和氮素积累量略有降低;各时期干物重的分配比例没有区别。另外,打顶期和成熟期,两施氮处理植株所吸收的肥料氮绝对量差异达显著水平,施氮量越高,吸收量也越大。同时,施氮量越多,各个时期各部位和整株中肥料氮的比例越大,且均在团棵期达到最大值;之后呈下降趋势,施氮越多,下降幅度越小。两处理植株都呈现肥料氮比例随叶位上升而减少的规律,施氮量越高,部位间差异越小。     

Nitrogen Uptake,Leaf Nitrogen Concentration,and Growth of Saskatoons in Response to Soil Nitrogen Fertility

ABSTRACT

Nutrient requirements of the saskatoon (Amelanchier alnifolia: Rosaceae), a relatively new horticultural crop on the Canadian prairies, are unknown. In this study, two-year old saskatoon plants of the cultivar ‘Smoky’ were grown in a greenhouse in pots under four different soil nitrogen (N) regimes (20, 40, 60, and 80 mg N L^?1). Half the plants were harvested after one growing season. After a five-month period of dormancy, the remaining plants were grown for a second growing season under the same soil N regimes. At harvest, plant growth, dry weight biomass, and leaf N concentration were measured, and soil N uptake was calculated. In both years, leaf N concentration and plant N uptake were strongly positively correlated (first year r = 0.93; second year r = 0.95) and increased linearly with an increase in soil N. Stem diameter and new shoot growth increased in both years of the study in response to additional N. The soil N treatments had no significant effect on plant biomass during the first growing season. In the second year, stem, root, total shoot and total plant biomass increased with increasing soil N.     

草甸沼泽土壤硝化-反硝化作用和有机碳矿化对氮输入的响应

通过室内培养实验.研究了草甸沼泽土壤N2O排放和反硝化损失对氮输入的响应特征,结果表明,在培养期(23 d)内N2O平均排放速率为0.32(NO).0.87(N1).17.69(N2),28.07(N3)μgN2O-N/(kg±·h),反硝化平均损失速率为0.25(NO),0.81(NI),22.29(N2),30.28(N3)μgN2O--N/(kg±·h).两者都随氮输入量增高而升高.其中,N3处理N2O平均排放速率和反硝化平均损失速率与对照差异显著(p<0.05),N1和N2与对照差异不显著.N2O排放总量占氮输入的比例为0.03%(N1),1.04%(N2).1.76%(N3),反硝化损失总量占氮输入的比例为0.04%(N1),1.29%(N2),1.93%(N3).均表现为随氮输入量的增大而增高.N1处理下有机碳矿化速率低于对照,而N2和N3有机碳矿化速率高于对照,说明低氮输入对有机碳矿化有一定抑制作用,.高氮输入促进有机碳矿化.     

施肥对土壤及黄瓜中稳定性氮同位素丰度的影响

研究不同肥料配施对土壤、黄瓜及其叶片中稳定性氮同位素丰度(1δ5N‰)及硝酸盐和硝酸还原酶活性的影响。结果表明,随着配施有机肥比例的降低,黄瓜中1δ5N呈现先低后高再低的趋势;各处理单施化肥初期时黄瓜中1δ5N与有机肥60%和40%配施处理间差异显著(P0.05),中期时与有机肥60%、40%配施处理及对照间的差异显著(P0.05),末期时与有机肥60%配施处理间有差异(P0.05),与其他不同配施时差异不显著(P0.05);相同处理的不同采摘时期黄瓜中1δ5N差异不显著(P0.05)。不同处理时叶片与黄瓜间的1δ5N呈正相关(r=0.9836),其1δ5N主要受不同肥料配施处理的影响。随着有机肥比例的降低,黄瓜中硝酸盐含量逐渐降低,与黄瓜中1δ5N间的线性相关性差(r=0.6568);而叶片中硝酸还原酶活性逐渐提高,其中对照处理、100%、80%和60%有机肥处理时与叶片中δ15N丰度呈正相关(r=0.9187);60%、40%、20%有机肥和100%化肥处理时与叶片中1δ5N呈负相关(r=-0.9773)。总体来看,可以初步利用1δ5N作为标记来区分有机肥和化肥种植的黄瓜,但需要进一步研究1δ5N在作物中的分馏和分布规律。     

Comparison of Upper Leaf and Lower Leaf of Rice Plants in Response to Supplemental Nitrogen Levels

Abstract

A field study was conducted to study effects of four nitrogen (N) supplemental levels on biomass, protein‐N, non‐protein‐N, and starch of an upper and a lower leaf in rice (Oryza sativa L.). The ranges of leaf protein‐N, non‐protein‐N, total N, and starch concentrations were from 1.18% to 3.66%, from 0.13% to 0.67%, from 1.32% to 4.14%, and from 38.4 mg g^?1 to 108.6 mg g^?1, respectively. The upper leaf appeared to be more sensitive than the lower leaf in response to N levels on biomass, but larger differences of protein‐N, total N, and starch contents were observed among nitrogen level treatments in the lower leaf than in the upper leaf. Protein‐N may be the best indicative of N status in rice. The lower leaf had a considerably higher ratio of protein‐N to non‐protein‐N at panicle formation and heading growth stage. The lower leaf had higher starch contents, which decreased with increasing N level. The response differences between the upper leaf and the lower leaf with relation to light conditions, developmental extent and leaf function were discussed. The results suggested that the lower leaf could be more suitable as a test sample for N status diagnosis by leaf chemical analysis, especially during the reproductive growth stage.     

Specific Leaf Area and Leaf Nitrogen Concentration of Lantana in Response to Light Regime and Triazole Treatment

Abstract

The paclobutrazol (0, 50, 100, 200, and 500 mg L^?1) and triapenthenol (175, 350, 700, and 1400 mg L^?1) effects on specific leaf area (SLA) and leaf nitrogen (LN) concentration of Lantana camara L. (subsp. camara) under the shading levels 0%, 27%, and 66% were determined in glasshouse experiments. In most cases, increased concentrations of paclobutrazol and triapenthenol decreased SLA and increased LN of plants logarithmically at all shading levels. The SLA, at all concentrations examined, was generally increased with increased shading; LN showed an increase at 66% shading compared to 0% shading in the case of triapenthenol. The SLA reduction of paclobutrazol‐treated plants in relation to untreated plants of the same shading level was 18% to 37%; reduction was 49% to 73% for plants treated with triapenthenol at 0% shading, indicating a greater effect of triapenthenol on SLA reduction than paclobutrazol at previous shading.     

Response of Cucumber Plants to Low Doses of Different Synthetic Iron Chelates in Hydroponics

The factors that control the use of iron (Fe) provided by iron chelates in strategy I plants are not well known. In this paper, the effectiveness of low concentrations of a series of pure Fe chelates to supply Fe to cucumber plants in hydroponics was studied. The Fe Chelate Reductase (FCR) of the roots was measured using Fe- ethylene diamine tetraacetic acid (EDTA) as substrate. Despite the differences found in SPAD and biometric indexes among the treatments, FCR and Fe in xylem sap were only significantly larger for the Fe- Ethylene diamine di-(o-hydroxy-p-methylphenyl) acetic acid (EDDHMA) treatment. The trend in nutritional indexes was the opposite to the trend in the stability of the chelates, except for Fe-EDTA that gave the poorest results. A mechanism describing the uptake process, considering the re-oxidation of the Fe (II) reduced by the FCR and the formation of the Fe (II) complex is proposed.     

杨凌地区大棚土壤硝态氮累积效应研究

通过调查不同棚龄大棚土壤硝态氮含量的变化,研究了杨凌大棚蔬菜生产中的土壤硝态氮累积特性,结果显示:大棚蔬菜土壤硝态氮含量显著高于露天菜地和拱棚土壤,反映出过高的氮肥投入,各棚龄土壤均表现出明显的硝态氮表土累积。随着棚龄的增加土壤硝态氮及总盐含量呈增加趋势,土壤pH值则表现为逐渐下降,不合理的施肥将导致短龄大棚土壤硝态氮及总盐含量急剧上升而超过长龄大棚土壤;在番茄生长周期内随生育期延长硝态氮在土壤中累积量逐渐增大,但总盐含量变化并不明显。硝态氮在土壤中的迁移,导致土壤底层硝态氮也大量累积。     

不同施氮水平下水稻田温室气体排放影响研究

氮肥施用量是影响农业生产过程中温室气体排放的重要因素。为探究合适的施氮量以保障水稻产量、提高氮肥利用率、减少温室气体排放,本研究在试验田设置6个施氮水平(0、75、150、225、300、375kg N·hm~(-2)),收集种植过程中主要农业温室气体甲烷(CH_4)和氧化亚氮(N_2O),计算排放总量、全球变暖潜能(GWP)及其与施氮水平和环境条件之间的相关性。结果表明,225 kg N·hm~(-2)的施氮水平下,水稻在保持较高产量的同时,相较于其他处理单位粮食产量下排放更少的GWP,每千克水稻产量排放GWP值为0.31 kg CO_2-eq(二氧化碳当量);N_2O排放总量随氮肥施用量增加而增加,CH_4排放总量随施氮量增加而减少,CH_4和N_2O排放高峰期分别集中在种植前期和中后期。本研究结果为杭州地区水稻种植合理施肥量提供了理论依据。     

不同施氮量对设施甜椒温室气体排放及净温室效应的影响

本研究在华北地区进行温室甜椒(Capsicum)栽培肥料试验,通过测定不同施氮处理土壤N_2O和CH_4排放量、排放特征和土壤呼吸强度,估算化肥投入、灌溉能源消耗、机械燃油、农药施用等生产投入产生的CO_2当量进而计算净温室效应,探讨了氮肥用量对当地温室蔬菜栽培温室气体排放、净温室效应的影响。田间试验设当地农民传统施肥量(C)、不施氮肥(CK)、推荐施氮量(T1)、推荐施氮量+硝化抑制剂(NP)(T1+NP)4个处理,土壤排放的温室气体用静态箱法采集、Agilent 6820型气相色谱仪测定,土壤呼吸用LI-8100土壤碳通量自动监测系统监测。结果表明,与传统施肥量处理相比,推荐施肥量处理,N_2O排放量明显下降;而4个处理的土壤CO_2累积排放量分别为3.36、3.19、3.25、3.07 thm~(-2),处理间无明显差异,CH_4累积排放量表现出随施氮量升高而下降的趋势;4个处理的净温室效应分别为5460.91、3439.28、4873.21、4622.85 kghm~(-2),因此,可以认为N_2O排放和土壤CO_2当量随施氮量的增加而升高,减少氮肥投入使之保持在适当水平,可降低N_2O、CH_4等温室气体的排放;而在等氮肥投入量的条件添加硝化抑制剂也能,减少温室气体排放和减轻净温室效应。