不同氮素水平对菠菜生长和品质的影响

通过水培试验研究了不同氮素水平(5、10、15和20mmol·L-1)对4个菠菜品种生物量以及植株不同部位硝酸盐、可溶性糖含量的影响。结果表明,从生物量来看,15mmol·L-1是菠菜生长的最佳氮浓度。菠菜的硝酸盐含量随氮素水平的提高呈递增趋势,而可溶性糖含量则随氮素水平的提高呈递减趋势,表明适当的供氮水平有利于提高菠菜的品质。     

供氮水平及有机无机肥料配施对菠菜产量和硝酸盐含量的影响

[目的]探索硝酸盐含量不超标的前提下使菠菜高产的供氮水平及有机无机肥料配比。[方法]通过大田试验,研究了不同氮素水平下有机无机肥料配施对菠菜产量和硝酸盐含量的影响。[结果]菠菜产量随着氮素水平的提高而增加,而达到一定水平后继续追加氮素反而造成菠菜减产;与单施有机肥或单施尿素相比,有机无机肥料配施可以获得更高的菠菜产量。菠菜硝酸盐含量随着氮素水平的提高而增加;单施有机肥产生硝酸盐最少,有机无机肥料配施次之,单施尿素产生硝酸盐最多。[结论]综合考虑产量和硝酸盐含量2个因素,纯氮施入量300 kg/hm2,75%的N由有机肥提供、25%的N由尿素化肥提供为最佳氮素水平和配施组合。     

不同氮素水平对菠菜生长和品质的影响

通过水培试验研究了不同氮素水平(5、10、15和20 mmol·L-1)对4个菠菜品种生物量以及植株不同部位硝酸盐、可溶性糖含量的影响.结果表明,从生物量来看,15 mmol·L-1是菠菜生长的最佳氮浓度.菠菜的硝酸盐含量随氮素水平的提高呈递增趋势,而可溶性糖含量则随氮素水平的提高呈递减趋势,表明适当的供氮水平有利于提高菠菜的品质.     

有机肥替代无机氮对菠菜生长及氮利用效率的影响

明确有机肥替代氮肥对菠菜生长及氮素利用的影响,可为菠菜等蔬菜生产过程中减肥增效提供方案和依据。采用盆栽试验,等氮量进行猪粪有机肥(10%、25%、50%、100%)氮素替代研究。结果表明,与单施化肥相比,25%的猪粪有机肥替代氮肥处理后菠菜显著增产36.57%,硝酸盐含量随着氮素替代比例的增加而降低,且当氮素替代达50%时,会显著降低菠菜中的硝酸盐含量;各有机肥替代处理均可提升土壤全氮含量,增量范围为6.69%～27.97%;氮素替代比例为10%和25%时,土壤的铵态氮和硝态氮含量均比单施化肥处理升高。猪粪替代氮肥比例为25%时,氮素收获指数较单施化肥增加3.14%,且在该替代比例下,有利于氮素从地下部向地上部的转移积累,导致土壤氮素生产率、氮肥农学利用率和偏生产力均显著增加。因此,从产量和氮肥利用率等方面综合考虑,25%的猪粪有机肥替代氮肥比例适合在该蔬菜生产上推广。     

模拟秋冬保护地条件下不同基因型菠菜氮素利用及硝酸盐累积特点研究

模拟秋冬保护地栽培条件下,利用盆栽试验研究了6个不同基因型菠菜品种(菠杂10、菠杂15、菠杂18、菠杂冠能、元菠和尖抗)在不同氮素供应水平(0、5、10、20、30mgN·kg-1土)下氮素利用及硝酸盐累积特点。结果表明,不同基因型品种间产量、全氮含量、吸氮量、硝酸盐含量及硝态氮占植株全氮比例等均存在很大的差异,且这些差异因氮素供应水平的变化而有所不同,表现为品种间上述指标的平均变异程度(CV,%)随氮素供应水平的增加而明显减小,其中品种间硝酸盐含量CV变化幅度最大,由不施氮时的62%锐减为施氮30mgN·kg-1土时的14%。本试验条件下,若仅以硝酸盐含量作评价,元菠为硝酸盐累积程度最低的品种,但若以产量、硝酸盐累积二指标综合评价,则菠杂15应为6品种中最适宜秋冬季生产的品种。6个供试品种硝酸盐含量及硝态氮占全氮的比例均随氮供应水平的增加而显著增加。实际生产中选择降低菠菜硝酸盐措施时应将降低氮肥用量及选择低硝酸盐累积的品种同时加以考虑,二者不可偏废。     

菠菜不同生长阶段吸收硝态氮的动力学研究

通过对两种菠菜不同生长阶段的氮素吸收情况和硝态氮吸收的动力学分析 ,结果表明 ,两种菠菜吸收氮素的差异随生长时期而不同 ,宁夏圆叶菠菜比日本超能菠菜更具喜硝性 ,且越在生长的后期 ,该特性越显著。植株苗期对硝态氮的亲和力大小不能准确反应菠菜不同生长阶段的实际吸收情况 ,而应根据生长的不同时期求得相应的亲和力。吸收速率单位在生长前期采用单位时间单位根重的吸收量来表示 ,生长后期采用单位时间单位株重的吸收量来表示 ,求得的亲和力才能反映两种菠菜吸收硝态氮的实际差异。     

不同施氮水平下油菜地上部生理特性研究

为了给氮高效品种油菜的选育及应用提供科学依据,采用土培试验,在施氮和不施氮条件下研究了3个油菜品种(742,湘油15和汇油50)的功能叶叶绿素含量、硝酸还原酶活性、茎叶硝酸盐含量和累积量及有机氮再利用能力等地上部生理特性与氮效率间的关系.结果表明:施氮对地上部生理特性有显著的影响,施氮条件下所有地上部生理特性指标均比不施氮条件下高;在施氮条件下,油菜功能叶叶绿素含量、硝酸还原酶活性、茎叶硝酸盐含量和累积量以及有机氮再利用能力与油菜氮效率密切相关,是油菜氮素高效利用的可能机理;在不施氮条件下,油菜硝酸还原酶活性、茎叶硝酸盐累积量和有机氮再利用能力与油菜氮效率密切相关,是油菜氮素高效利用的可能机理,而油菜功能叶叶绿素含量和茎叶硝酸盐含量对氮效率影响较小.     

氮镉互作对苋菜植株吸收氮镉的影响

通过盆栽试验研究了氮镉交互作用对苋菜植株吸收氮和镉的影响。结果表明,在试验浓度范围内,氮镉交互作用下,土壤有效镉的转化量和苋菜镉浓度随着镉浓度的增加显著增加,在同一镉污染水平下,除1．5mg／kg镉污染水平外,随氮营养水平增加苋菜镉显著降低;土壤硝酸盐的转化量和苋菜硝酸盐的含量随氮素营养增加而显著增加,在同一氮素营养下,随镉污染水平的增加,土壤硝酸盐的转化量呈显著增加趋势,苋菜硝酸盐含量随镉污染水平的增加呈显著递减。     

水氮互作对春小麦植株养分含量及产量的影响

以春小麦宁春4号为材料,采用随机区组设计,研究水氮互作对春小麦植株养分含量及产量的影响。结果表明:(1)在丰水和干旱条件下,小麦叶片的全N含量表现为高氮处理>中氮处理>不施氮处理;在严重干旱条件下,中氮处理的最高;在拔节期和灌浆期,高氮处理的却最低。表明施氮能提高小麦对氮素的吸收积累,改善其分配状况。(2)与不施氮相比,施氮能提高植株磷素积累量,中度干旱条件下,扬花期对照和中氮处理小麦植株含磷量显著高于高氮处理;严重干旱下,灌浆期中氮处理的小麦植株含磷量最高,但其他生育期均以高氮处理为最高;中氮条件下,拔节期和抽穗期中度干旱的小麦植株全磷含量最低,而扬花期中度干旱的最高,灌浆期随着水分胁迫的加剧而减小;高氮条件下,扬花期小麦植株全磷含量为严重干旱的最高,灌浆期中度干旱的最高。(3)在氮素一定的条件下,随着干旱胁迫的加剧,小麦植株全K含量减小;3个水分条件下,小麦叶片含钾量无明显差异。千粒质量、穗粒数和穗粒质量均以高氮处理最大;3种氮素营养水平下,小麦千粒质量和每盆穗粒质量均是中度干旱的最高。     

供氮水平对不同菠菜品种光合特性、 硝酸盐和草酸含量的影响

采用水培试验研究了供氮水平对2个菠菜品种生物量、光合特性、硝酸盐和草酸含量的影响。结果表明,供氮水平由2 mmol·L-1提高到8 mmol·L-1时,2个菠菜品种地上部鲜质量和干质量显著提高,继续提高供氮水平,2个菠菜品种地上部鲜质量和干质量均无显著变化;供给相同浓度的硝态氮时,2个菠菜品种地上部鲜质量、干质量无显著基因型差异。2个菠菜品种叶片SPAD值和净光合速率均随着供氮水平的提高显著增加,品种间SPAD值和净光合速率在特定供氮水平下存在显著差异;菠菜叶片硝酸盐、总草酸和可溶态草酸含量均随着营养液中硝态氮浓度的提高显著增加,品种间硝酸盐含量无显著差异,但同一供氮水平下超阪急菠菜总草酸和可溶态草酸含量均显著高于全能菠菜。由此可见,菠菜生物量、光合特性以及硝酸盐和草酸含量受供氮水平影响,品种间草酸含量差异显著,选育草酸低积累蔬菜品种并配合氮素营养调控是生产优质蔬菜的有效途径。     

3种蔬菜及浮植方式对虾池水体的净化效果

以对虾养殖池水为培植水,采用3种浮植方式水培水芹、水蕹菜和生菜,通过对蔬菜的生长、氮磷的吸收及对虾池水化学状况的比较,探讨3种蔬菜对虾池水的净化效果以及适合水培蔬菜的浮植方式,以解决养殖期间虾池水体氮磷积累的问题。结果表明,水蕹菜日增重量与吸收氮磷能力显著高于水芹与生菜,且存活率最高。3种蔬菜对虾池水水质均有净化效果,其中水蕹菜效果最为明显,20 d后种植水蕹菜的水体中总氨氮、硝态氮、总氮、总磷以及化学需氧量分别下降55.0%、78.6%、52.6%、44.2%和41.3%,水芹次之。3种浮植方式对水芹和水蕹菜生物量的增加和氮磷的吸收无显著影响,生菜则以浮板种植最佳。研究认为,在3种蔬菜中水蕹菜对虾池水体的适应性强,是较为适宜在对虾池塘中种植的蔬菜,绳结式浮植方式为其在虾池中种植的适宜方式,结合上海地区对虾生产,建议在虾池早期按500 kg/hm2种植水蕹菜,能吸收利用未被利用的50%的输入氮。     

棉花高产水氮耦合效应研究

[目的]研究水肥耦合效应对棉花生长的影响,探讨棉花最佳水氮配比.[方法]通过田间试验,设置9个水氮处理组合,研究灌水量、施肥量与棉花产量的回归方程.[结果]膜下滴灌水氮效应与产量的方程为Y=-10 558.6+2.933 N+7.16 W-0.000 202 W×N-0.004 01 N2-0.000 775 W2,水氮耦合效应与棉花经济效益的方程为Y=-50 682+10.167 N+34.21 W-0.009 696 W×N-0.019 24 N2-0.003 72 W2;通过方程计算得到棉花的理论最高产量为6 279 kg/hm2,施氮量和灌水量分别为246 kg/hm2和4 588.5 m3/hm2;棉花的理论最高经济效益为28 402.5元/hm2,施氮量和灌水量分别为149.25 kg/hm2和4 578.8 m3/hm2;在新疆膜下滴灌栽培条件下,棉花生产最低需水量为1 842 m3/hm2.[结论]棉花滴灌条件下,合理的灌水和施肥组合可以获得高产,提高经济效益.     

节水灌溉对水稻茎生长状况的影响

在大型蒸渗仪中,研究了不同水肥处理下不同生育期水稻茎对氮素吸收利用方面的变化规律。结果显示,节水灌溉水稻茎的含氮量在营养生长阶段高于淹灌的,而生殖生长阶段则与淹灌处理差别不大。表明节水灌溉有利于水稻茎在营养生长阶段对氮素的吸收利用和生殖生长阶段向叶片和产量器官的转移。     

局部根区灌水和施氮对玉米导水率的影响

【目的】研究局部根区灌水和施氮对玉米根系、冠层水分传导的影响。【方法】以陕单9号玉米为试验材料,试验采取3种灌水方式,即常规灌水（CI）、固定1/2根系区域灌水（FPRI）和交替1/2根系区域灌水（APRI）。每种灌水方式设3种供水水平：充分灌水、轻度缺水、重度缺水。3个施氮水平：高氮（每千克土施0.3g纯氮)、中氮（每千克土施0.2 g纯氮)、低氮（每千克土施0.1 g纯氮),无肥对照。采用高压流速仪（high pressure flow meter,HPFM）测定不同水分、氮肥条件下盆栽玉米导水率。【结果】两种灌水方式下玉米导水率有极显著差异,交替灌水方式下玉米导水率大于固定灌水方式下玉米的导水率。土壤水分、氮素对玉米根系、冠层导水率的影响都达到了极显著水平。3个生育期相比较,玉米在拔节期具有较大的导水率。【结论】交替灌水方式较其他灌水方式更能促进根系的水分传导能力,有利于提高作物对水分的吸收和利用;随着土壤水分的增加玉米根系、冠层的导水率有明显的增加趋势;在土壤水分不变条件下施氮肥可以提高玉米根系、冠层的水分传导;在干旱半干旱地区,交替灌水方式具有明显的优越性。     

滴灌条件下水氮耦合对春小麦光合特性及产量的影响

以春小麦新春6号为材料,在滴灌技术条件下,研究了3个滴水处理(W1.1500 m3.hm-2,W2.3000m3.hm-2,W3.4500 m3.hm-2)和3个氮肥水平(N1.0,N2.150 kg.hm-2,N3.300 kg.hm-2)对春小麦光合特性及产量的影响。结果表明,不同水氮耦合处理中,滴灌春小麦的Pn、Gs、Ci均比传统畦灌有所提高,叶绿素含量下降较慢。相同水分条件下,随着滴氮量的增加春小麦Pn和叶绿素含量逐渐升高;相同氮肥处理下,其开花期Pn随滴水量的增加而增加,叶绿素含量则减少。其中,处理W2N3、W3N2在生长后期能够维持较高的Pn、Gs和Ci,表现出较高的水肥利用效率,并且其产量效应明显。     

南方气候区冬菠菜需水量分析

[目的]研究南方气候区冬菠菜需水量。[方法]设计3种灌水下限指标处理,分别为田间持水量的90％（处理1）、80％（处理2）和70％（处理3）,每个处理设置2个重复,研究不同灌水指标下冬菠菜的需水量。分析了冬季菠菜的需水量ET;采用改进的彭曼公式计算参考作物腾发量E％,进而求出作物系数Kc;利用水面蒸发量玩计算需水系数d;并用ISD法对需水量、产量、作物系数、需水系数和叶面积作多重比较分析。[结果]各处理的需水量无显著性差异,降雨对需水量的影响很大;处理1的产量和叶面积显著大于处理2、3,处理2、3之间无显著差异。[结论]为节约菠菜灌溉用水和合理利用水资源提供科学依据。     

A simulation model assisted study on water and nitrogen dynamics and their effects on crop performance in the wheat-maize system: (II) model calibration, evaluation and simulated experimentation

The test on the model with data collected from two years’ field experiments revealed an ability to satisfactorily simulate crop parameters such as LAI, biomass accumulation and partitioning, yield, and variables influencing crop growth and development as nitrogen uptake by crops and partitioning in different organs, and dynamics of soil water and nitrogen including infiltration and leaching. With the model, crop yield, water use efficiency (WUE), nitrogen use efficiency (NYE) and water-nitrogen leaching at specific soil layers under various water and nitrogen management practices were simulated to provide data used as references for designing sustainable nitrogen and water management practices. The outputs of the simulated experiment with various treatments of irrigation and nitrogen application indicated that crop yield was closely related to water and nitrogen application, crop water use was positively related to irrigation amount, and nitrogen fertilization could improve the crop water use and WUE within certain limits. This is a valuable evidence to be considered in water-saving farming. Nitrogen uptake had a positive relation to nitrogen application, while irrigation to some extent improved its uptake by crops and hence increased NYE. Additionally, irrigation and fertilization had great effects on nitrogen leaching. Thus, in order to improve WUE and NYE, the model showed how nitrogen application and irrigation should be well coordinated.     

覆膜沟灌条件下不同水氮处理对番茄产量与品质的影响

通过田间试验,研究了覆膜沟灌条件下不同水氮处理对番茄产量与品质的影响,旨在探讨西北旱区覆膜沟灌条件下番茄的水肥调控模式,以达到节水、增产、高效与优质的目的。结果表明：采用85%对照灌水量处理（CK）对番茄 市场产量（≥60 g）无显著影响,而65%和45%对照灌水量处理则减产明显;采用3/4当地施肥量(CK)处理对番茄总产量与市场产量影响不显著;减少灌水量处理显著增加番茄的果色指数与硬度,提高可溶性固形物、可溶性糖含量,降低有机酸含量;施氮量对番茄可溶性固形物、有机酸含量影响不显著,但减少施氮量增加可溶性糖含量;番茄维生素C含量随灌水量与施肥量的降低呈现先增加而后降低的趋势。综合考虑产量、品质及水分利用效率(WUE),本研究认为采用416.76 mm（85%CK）灌水量及117.6 kg·hm^-2（3/4CK）纯氮施用量,为西北旱区覆膜沟灌种植条件下适宜的水肥调控模式。     

不同滴灌施肥方式下棉花根区的水、盐和氮素分布

 【目的】探讨不同滴灌施肥方式下土壤水、盐、氮和棉花根系的分布，对于滴灌条件下水肥盐的合理调控具有重要意义。【方法】在温室条件下应用15N标记尿素进行了不同滴灌施肥方式对土壤水、盐和氮素分布的影响及其与棉花根系分布之间关系的盆栽试验。根据滴灌灌水（W）和施肥（N）的先后顺序，设置4种不同氮肥施用方式：①氮肥在一次灌溉过程的前期施用（N-W）;②后期（W-N）;③中间（W-N-W）;④全程施用（NW）。同时以传统的氮肥直接施入土壤后浇灌（SN-W）为对照。【结果】土壤水盐分布明显受灌溉方式的影响，但滴灌条件下不同施肥方式对土壤水盐分布无影响。氮肥滴灌施肥24 h后15N主要分布在0～20 cm深度土层，但不同施肥方式之间差异明显。NW处理15N在土壤中的垂直分布最深，但水平分布范围较小，且收获后土壤硝态氮在下层大量积累，容易造成淋失。相比之下，N-W处理15N在0～20 cm土层分布最均匀，收获后土壤硝态氮的残留量也最小，且棉花根系的生长和分布也优于其它处理。【结论】滴灌条件下，氮肥在一次灌溉过程的前期施用有利于提高氮肥利用率，减少氮素的淋洗损失。     

不同滴灌施肥方式下棉花根区的水、盐和氮素分布

探讨不同滴灌施肥方式下土壤水、盐、氮和棉花根系的分布,对于滴灌条件下水肥盐的合理调控具有重要意义。在温室条件下应用15N标记尿素进行了不同滴灌施肥方式对土壤水、盐和氮素分布的影响及其与棉花根系分布之间关系的盆栽试验。根据滴灌灌水(W)和施肥(N)的先后顺序,设置4种不同氮肥施用方式:①氮肥在一次灌溉过程的前期施用(N-W);②后期(W-N);③中间(W-N-W);④全程施用(NW)。同时以传统的氮肥直接施入土壤后浇灌(SN-W)为对照。土壤水盐分布明显受灌溉方式的影响,但滴灌条件下不同施肥方式对土壤水盐分布无影响。氮肥滴灌施肥24h后15N主要分布在0~20cm深度土层,但不同施肥方式之间差异明显。NW处理15N在土壤中的垂直分布最深,但水平分布范围较小,且收获后土壤硝态氮在下层大量积累,容易造成淋失。相比之下,N-W处理15N在0~20cm土层分布最均匀,收获后土壤硝态氮的残留量也最小,且棉花根系的生长和分布也优于其它处理。滴灌条件下,氮肥在一次灌溉过程的前期施用有利于提高氮肥利用率,减少氮素的淋洗损失。