氮素对超高产小麦生育后期光合特性及产量的影响

本试验在大田条件下研究了施氮量对超高产小麦生育后期光合特性的影响。利用LI-6400便携式光合测定仪,采用开放式气路测定了超高产麦田旗叶的净光合速率、胞间CO2浓度、气孔导度等相关指标。结果表明,氮素对超高产小麦生育后期的光合特性有较大的调节作用,随着施氮量增加,小麦的净光合速率增强,但过高的施氮量（N 375 kg/hm2）导致灌浆后期叶片衰老快,净光合速率下降迅速,叶面积指数降低,千粒重下降明显,最终导致产量的减少。在本试验条件下,超高产麦田的适宜施氮量为N 300 kg/hm2。     

施氮水平对优质小麦旗叶光合特性和子粒生长发育的影响

通过对两个优质小麦品种不同施氮量的比较试验,研究了氮素水平对优质小麦生育后期旗叶光合特性和子粒生长发育特点及产量的影响。结果表明,强筋小麦8901施氮量在N.1203～60.kg/hm2范围内,旗叶光合速率、蔗糖含量、淀粉含量和粒重都表现为随施氮量的增加而降低。弱筋小麦SN1391施氮量在N.1202～40.kg/hm2的范围内,上述指标和施氮量呈正相关,但当氮肥用量增加到360.kg/hm2时,则迅速降低。研究还表明,两优质小麦都表现为随施氮量的增加叶绿素含量提高,但过高氮肥用量又使其降低;旗叶叶绿素含量和其光合速率之间相关不显著;旗叶光合速率和粒重之间存在正相关。     

不同施肥处理对旱作春玉米光合特性的影响

从高产施肥的角度,研究了不同氮、磷、钾肥用量对旱作春玉米穗位叶光合特性的影响。结果表明,各施肥条件下,净光合速率、叶绿素含量和可溶性蛋白含量随玉米生育期的推进呈现出相同的变化趋势,净光合速率和叶绿素含量呈降低趋势,而可溶性蛋白含量却先增后减。不同氮、磷、钾用量对穗位叶光合特性3个指标的影响也大体相同,即随施肥量的增加,净光合速率、叶绿素含量和可溶性蛋白含量均表现出先提高到一定程度后再降低的趋势,说明氮、磷、钾养分缺乏或过量均会使光合能力降低。适宜的氮、磷、钾用量(N240kg.hm-2、P2O5150 kg.hm-2、K2O75 kg.hm-2)可明显提高春玉米穗位叶的净光合速率、叶绿素含量和可溶性蛋白含量,并能保持较长的高光合持续期,有效地提高玉米的光合作用,增加产量。     

凹凸棒石保水剂对小麦旗叶光合特性及衰老的影响

为探讨凹凸棒石保水剂对小麦生长及衰老的作用,以济麦22为供试材料于青岛农业大学黄岛区宝山试验基地进行了大田试验,研究了不同施用量凹凸棒石保水剂对小麦旗叶光合特性及衰老的影响。研究结果表明:在小麦开花期后,T1、T2、T3处理净光合速率高于CK、T4处理,且呈T3T2T1CKT4趋势,说明适量的凹凸棒石保水剂对小麦的净光合速率有一定的促进作用,气孔导度、叶绿素含量、蒸腾速率趋势与其一致。在小麦灌浆期旗叶超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性趋势随施用量增加而增加,但过量时有负面影响,丙二醛(MDA)含量趋势则相反,说明施用适量凹凸棒石保水剂能延缓小麦旗叶衰老。净光合速率、气孔导度、叶绿素含量与产量呈显著正相关,SOD、POD、CAT与产量呈极显著正相关。研究结果表明:凹凸棒石保水剂施用量为22.5 kg/hm~2时穗数、穗粒数、千粒重较对照分别增加8.5%、6.3%、11.6%,产量增加10.8%,是本试验条件下的最佳施用量。     

不同施磷量对小麦旗叶光合性能和产量性状的影响

为揭示磷肥调控光合作用的可能机制,1999～2001年度在河北农业大学教学基地进行了不同施磷水平的田间试验。供试品种为河农859,设3个磷肥水平(分别为P2O575,225和375.kg/hm2)。结果表明,在施用P2O575～375.kg/hm2的范围内,随施磷量增加,旗叶净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、叶绿素含量(Chl)、可溶性蛋白质含量(Pro)和ATP酶活性都增加,叶绿素含量缓降期(RSP)和光合速率高值持续期(PAD)延长,而胞间CO2浓度(Ci)随施磷量的变化并不规律。高施磷量(P2O5375.kg/hm2)时,旗叶的叶绿素b含量(Chlb)减少、希尔反应和非环式光合磷酸化活性受到抑制,对磷肥的响应规律基本一致。但此条件下,Pn并不低,产量构成因素和子粒产量也最高。表明,尽管以上三个指标对磷肥响应敏感,但在一定范围内波动并不影响碳固定能力,不致成为光合作用的主要限制因素。     

水氮调控对冬小麦光合特性和产量的影响

为探索冬小麦高产高效水氮调控措施,采用田间试验法,研究不同水氮处理对小麦旗叶光合速率(Pn)、气孔导度(Cs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、SPAD值以及产量的影响.结果表明,灌水量相同时,随施氮量减少,两种灌溉方式的小麦旗叶Pn和Cs均增加,Ci先降后增.微喷下,推荐施氮肥减氮20％(M80％RN)处理...     

施肥对小麦旗叶光合特性的影响研究

用LI-6400观测氮磷钾用量对小麦旗叶光合特性日变化的影响, 试验设4个处理, 分别为高氮低磷高钾(N4P2K2)、无氮无磷高钾(N1P1K2)、无氮高磷无钾(N1P3K1)和高氮高磷无钾(N4P3K1), 试验结果表明: N4P2K2处理对小麦旗叶光合作用有利; 而由于N4P3K1处理缺少钾元素且氮磷过量, 小麦旗叶光合速率(P_n)较低; N1P1K2和N1P3K1处理下光合作用较弱。对同种处理下不同时期小麦旗叶光合速率日变化的比较, N1P3K1处理在3个生育时期的旗叶光合速率差别较大, N4P2K2与N1P1K2处理在各生育期光合作用的差别表现居中, N4P3K1处理各时期的旗叶光合速率差别最小。N1P1K2处理小麦成熟期的光合速率仍然保持较高水平, 钾肥在小麦成熟期影响较大。     

不同氮效率小麦品种的光合碳同化特性

不同氮效率小麦品种的子粒产量和氮效率在缺氮条件(-N)下均以氮高效品种(H)最高,中效品种(M)次之,低效品种(L)最低。在-N下,不同氮效率品种相比,旗叶各测定期的光合速率(Pn)、叶肉导度(Gm)、碳酸酐酶(CA)活性、可溶性蛋白含量(SP)和RuBPcase活性均以H最高,M次之,L最低;叶绿素含量(Chl)、气孔导度(Gs)、Ca2+-ATPase活性和Mg2+-ATPase活性在不同氮效率品种之间的表现规律较差。结果还表明,光合作用底物CO2在液相中较强的传导能力和较强的暗反应活性,是氮胁迫条件下氮高效小麦品种具有较强光合碳同化能力和物质生产能力的重要生理基础。-N下的旗叶叶源量(LSC)、光合速率高值持续期(PAD)、叶绿素含量缓降期(RSP)、叶面积(LA)和平均光合速率值以H最大,M次之,L最低;丰氮条件(+N)下,子粒产量、氮效率和旗叶光合生理参数大体以M较好,H次之,L较差,与-N下不同氮效率品种上述性状或参数的表现规律有所不同。     

低磷条件下不同磷效率小麦品种及其杂种F1光合碳同化特性研究

以典型的磷低效(L)、吸收高效(H1)和利用高效(H2)的小麦品种及以上述品种为亲本配制的杂种F1-1(L×H1)和F1-2(L×H2)为材料,对上述品种和杂种F1的光合特性及其生理机制进行了研究。结果表明,缺磷条件下,随着叶片生长进程,供试品种和杂种F1旗叶CO2传导参数气孔导度(Gs)、叶肉导度(Gm)和碳酸酐酶(CA)活性;旗叶叶绿素含量(Chl)、光合速率(Pn)、叶绿体无机磷(PI)浓度和Mg2+-ATPase活性、可溶蛋白含量(SP)和RuBPCase活性均不断降低。不同磷效率类型品种相比,旗叶各测定时期上述参数均以L较低,H1和H2较高。与各自亲本相比,F1-1和F1-2各测定时期的光合生理参数多表现出明显的优势。表明磷高效小麦品种(H1和H2)以及杂种叶片光合碳同化特性的相对提高,是由于其光合器官捕获光能的能力较强、光合作用气孔限制和非气孔限制的程度较低和暗反应速率较高综合作用的结果。其中,磷高效品种及杂种F1叶绿体Pi供应量的增多,在维持光合器官的结构和功能中可能具有重要作用。研究还表明,供试不同磷高效小麦品种之间(吸收高效H1和利用高效H2)尽管在磷的吸收和利用特征上表现明显不同,但在叶片的光合碳同化特性及其内在生理机制上表现相似,表明控制小麦磷素吸收与利用的遗传基因位点可能与控制光合器官结构与功能的遗传位点不存在紧密连锁。在低磷胁迫条件下,充分利用杂种F1在光合碳同化特性上的杂种优势,对于改善小麦对磷素的吸收和利用以及促进子粒产量的增加具有潜在的应用价值。     

谷子光合特性及产量最优的氮磷肥水平与细胞分裂素6-BA组合研究

【目的】谷子的干物质90%来源于光合作用,提高谷子群体光能利用,维护中上部叶片较大的光合速率及持续时间对于产量形成十分重要。研究合理施肥对谷子光合特性的影响将为谷子生产提供合理施肥依据。【方法】以张杂谷5号为试材,采用三因素二次通用旋转组合设计进行田间试验。设5个氮水平为22、 69、 138、 207、 254 kg/hm2; 5个磷(P2O5)水平为11、 36、 72、 108、 133 kg/hm2;细胞分裂素6-BA [0.5%(v/v)]于开花期开始,每天16:00左右叶面喷施,连喷4 d。灌浆期调查旗叶叶绿素含量、净光合速率、叶面积系数和产量。【结果】随着施磷量的增加,叶片净光合速率、叶面积系数先迅速上升后缓慢下降;随着喷施6-BA浓度的增加,叶片净光合速率、叶面积系数先迅速上升后下降明显。叶绿素含量受氮、磷、6-BA影响显著,三个因素变化趋势比较一致,随着施氮、磷的用量和喷施6-BA的浓度升高,叶绿素含量均呈先增后降的趋势,产量也随氮、磷、6-BA的水平变化显著。根据一次项对产量的作用方程来看,增产作用磷6-BA氮。在供试施用水平内,氮、磷、6-BA对产量的影响均呈抛物线状,随着施磷的增加,产量先迅速增加后缓慢下降,随着施氮量、6-BA用量的增加,产量先迅速增加后下降明显。氮肥和细胞分裂素6-BA之间交互作用对叶绿素含量、净光合速率、叶面积系数和产量均有显著影响。【结论】在供试条件下,适宜氮磷施用水平配合喷施6-BA可显著增加谷子的叶面积系数、叶绿素含量和净光合速率,超过适宜用量后,降低作用也很明显。氮、磷、6-BA与产量间回归关系极显著,拟合程度较高,可用于实际产量预测。对于张杂谷5号,最高产量为N175.0 kg/hm2,P2O5 94.3 kg/hm2,喷施6-BA 11.8 mg/L,预期产量为6629 kg/hm2。     

水氮互作对冬小麦光合生理特性和产量的影响

针对黄淮海地区农业生产中存在的水资源供应短缺,肥料利用率低等问题,设计试验研究水氮互作对冬小麦光合生理特性和产量的影响,为黄淮海地区高效利用水氮资源提供理论依据。2015-2017年以石麦15(SM15)为材料,利用水肥渗漏研究池,设计2个供水量水平(500,250 mm);2个施氮量水平(90,180kg/hm~2);2个氮肥类型(无机肥尿素,有机肥牛粪)。结果表明:2年试验内冬小麦旗叶光合生理特性变化规律相似,各处理的冬小麦旗叶光合速率,蒸腾速率,单叶水分利用效率在生育期内均呈现先上升后下降的趋势。水氮互作对小麦旗叶光合速率影响显著,W1(供水量500mm)处理的旗叶光合速率明显高于W2(供水量250mm)处理,施氮肥180kg/hm~2处理的旗叶光合速率明显高于施氮肥90kg/hm~2的处理,与施用无机肥相比,施用有机肥可保证冬小麦生育后期维持较高的旗叶光合速率。2年试验干物质积累量最多、产量最高的处理为W1M1(供水量500mm,施有机氮肥180kg/hm~2)。综合冬小麦光合生理特性,籽粒产量,本试验条件下有机肥增产效果优于无机肥,冬小麦生育期供水量500mm,施有机氮肥180kg/hm~2时冬小麦旗叶光合生理特性较优,获得较高产量。     

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。     

贵州黄壤小白菜生长、品质、光合特性及氮素利用对新型肥料的响应

为探究不同新型肥料对贵州省酸性黄壤小白菜产量、品质、光合特性及肥料利用的影响,同时筛选出适合贵州黄壤施用的新型肥料产品,以贵州酸性黄壤为基础,通过盆栽试验设置对照(CK,不施氮肥)、西洋复合肥(常规施肥)、保水型功能性肥和稳定性缓释肥4个处理,研究了新型肥料对小白菜产量、品质、光合特性以及养分吸收利用的影响。结果表明:施用保水型功能性肥和稳定性缓释肥可显著增加小白菜播种后34 d的生物量,较常规施肥处理相比鲜重分别增加4.16%和22.28%,干重分别增加41.55%和62.35%;施用新型肥料还可以改善小白菜的营养品质,与常规施肥处理相比,保水型功能性肥可显著降低硝酸盐含量18.61%,而还原性糖、V_c和游离氨基酸含量分别增加25.74%、130.95%和16.91%;而稳定性缓释肥则使硝酸盐、还原糖和Vc含量分别提高26.68%、15.35%和50.00%,但是游离氨基酸含量则较常规施肥相比降低14.43%;而且新型肥料还增强了小白菜叶片的光合能力(净光合速率Pn、气孔导度gs、胞间CO_2浓度Ci以及蒸腾速率Tr),其中以稳定性缓释肥处理的小白菜光合能力最佳,且气孔因素是导致净光合速率增加的主要原因。施用新型肥料小白菜对氮素的吸收显著增加,氮肥利用效率显著提高,新型肥料处理的氮肥农学效率(AEN)、偏生产力(PFPN)、生理利用率(PE_N)和表观利用率(REN)平均分别为48.30 kg·kg~(-1)、59.85 kg·kg~(-1)、95.46 kg·kg~(-1)和52.79%,以稳定性缓释肥处理的氮肥利用效率最佳,尤其是氮肥表观利用率达66.66%。此外,相关性分析结果显示,小白菜产量与叶片净光合速率P_n、气孔导度g_s以及蒸腾速率T_r均呈显著正相关关系,说明提高小白菜叶片的气体交换参数P_n、g_s和T_r可以增加小白菜产量;同时小白菜叶片氮含量与氮肥生理利用率和氮肥表观利用率存在极显著相关性,r值分别为-0.937和0.978,表明增加小白菜叶片氮含量可以提高小白菜对氮肥的利用效率。综上所述,新型肥料对贵州酸性黄壤上小白菜的生物增产效应以及光合特性提高等效果显著,可为将来在贵州农业生产中推广应用提供参考和理论依据。     

氮肥对新疆棉花产量形成期叶片光合特性的调节效应

在新疆生态条件下,采用裂区设计研究了氮肥用量对棉花产量形成期叶片光合特性的调节效应。结果表明,适量追施氮肥在一定程度上可以改善叶片光合性能,提高植株生育后期叶片叶绿素含量和硝酸还原酶(NR)活性;维持叶片较高的PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)和PSⅡ光化学最大效率(Fv/Fm);提高中下部叶片的光合速率,延缓了叶片衰老,保证了棉花生育后期光合产物的形成,从而使棉花达到高产。这种调节效应因品种和生育时期的不同而异。新陆早6号在盛铃前期叶片叶绿素含量、NR活性、光合速率及Fv/Fo和Fv/Fm随氮肥用量增加而增加,盛铃后期至吐絮期叶绿素含量、Fv/Fo和Fv/Fm、叶片光合速率等指标均以中氮处理(300.kg/hm2)最高,高氮处理易造成植株盛花期生长过旺,群体荫蔽,影响了叶片光合作用;新陆早7号中氮处理与高氮处理之间差异不明显。因此,生产上应根据不同品种和生育时期进行合理施肥,避免因施肥不当造成产量下降和浪费肥料。     

旱地冬小麦宽幅匀播光合效应研究

宽幅匀播技术优化了作物群体结构,使小麦显著增产。为了给大面积推广宽幅匀播技术提供理论支撑,以常规条播为对照,采用田间试验研究了旱地冬小麦宽幅匀播的光合效应。结果表明,从拔节期到灌浆期,旱地宽幅匀播冬小麦旗叶叶绿素SPAD值较常规条播高3.1～6.3;盛花期较常规条播小麦旗叶净光合速率(Pn)提高13.4%、气孔导度(Gs)增加34.84%、胞间CO₂浓度(Ci)降低16.05%、蒸腾速率(Tr)提高8.47%。宽幅匀播能显著提高小麦叶片叶绿素含量,改善冬小麦光合特性,使小麦叶片能更有效利用胞间CO₂,提高光合和运输能力,从而显著增加产量。     

施氮对滴灌冬小麦花后光合生理、灌浆特性及产量品质的影响

为阐明黄淮海平原滴灌条件下施氮对不同高产冬小麦品种的调控机理,明确高产高效优质的施氮方式,以高产品种济麦22和烟农1212为试材,于2018—2020年2年间在大田滴灌条件下设置0,150,210,270 kg/hm² 4个施氮水平(济麦22用J0、J1、J2、J3;烟农1212用Y0、Y1、Y2、Y3),研究不同施氮量对滴灌冬小麦光合生理特性、籽粒灌浆特性、产量和品质的影响。结果表明：施氮可显著提高冬小麦上三叶的SPAD值,适量施氮显著提高了灌浆中后期的SPAD值和旗叶净光合速率(P_n),小麦旗叶SOD活性呈现单峰曲线的变化规律,各施氮处理的SOD活性均在花后14天达到最大值,N0处理的SOD活性在花后7天达到最大值,N2施氮水平下,2品种灌浆中后期旗叶SOD活性均最高。适量施氮能降低生育后期叶片膜脂过氧化程度,降低叶片MDA含量,使叶片功能期延长,从而提高生育后期的光合性能。随着施氮量的提高,2个品种的籽粒灌浆速率和最大理论千粒重均先增高后降低,不施氮处理下的T_m较各个施氮处理相对提前,济麦22的最大灌浆速率、最大理...     

华北平原氮肥周年深施对冬小麦-夏玉米轮作体系土壤氨挥发的影响

氮肥深施能有效减少土壤氨挥发,然而目前国内外关于小麦-玉米轮作体系氮肥深施缺乏周年系统性研究。本试验于2018年10月—2019年10月在中国科学院栾城农业生态系统试验站小麦-玉米轮作农田进行,利用动态箱法研究不同深施模式氨挥发损失率、氨挥发特征,旨在探讨冬小麦-夏玉米轮作体系下土壤氨排放对氮肥深施的响应,为减少农业源氨排放和优化农田施肥提供理论依据。试验设置5个处理：不施肥（CK）、常规肥料表施（T₁）、缓释肥表施（T₂）、缓释肥基追肥分层深施（T₃）、缓释肥一次性分层深施（T₄）。结果表明：氨挥发主要发生在玉米追肥季,占全年氨挥发量的84.84%;T₁、T₂、T₃和T₄处理的周年氨挥发累积量分别为22.75 kg·hm^-2、6.17 kg·hm^-2、2.25 kg·hm^-2和0.55 kg·hm^-2,分别占总施肥量的4.86%、1.32%、0.48%和0.13%。与常规肥料表施（T₁）相比,缓释肥处理（T₂、T₃和T₄）分别降低72.88%、90.11%和97.32%的氨挥发损失;一次性深施处理（T₄）能避开土壤氨高挥发期,周年氨挥发累积量与不施肥处理（0.43 kg·hm^-2）没有显著差异,且显著低于表施处理。CK、T₁、T₂、T₃和T₄全年产量分别为8.31 t·hm^-2、13.20 t·hm^-2、12.66 t·hm^-2、14.42 t·hm^-2和14.22 t·hm^-2;与常规肥料表施（T₁）相比,缓释肥深施（T₃和T₄）均可提高作物产量,分别增产9.25%和7.75%。而缓释肥表施（T₂）产量略有降低。综合考虑土壤氨排放和作物产量,缓释肥表施（T₂）可以显著降低土壤氨挥发,但是作物产量不稳定;而氮肥深施（T₃、T₄）能在保证作物高产的基础上显著降低土壤氨排放,是一种高效、简便、环境友好的施肥方式。     

小麦/玉米套作条件下氮、磷配施的肥料效应研究

针对内蒙古河套灌区农业面源污染的现状,本研究以内蒙古河套灌区常规作物小麦和玉米为供试材料,采取"3414"部分实施方案,对氮、磷肥的施用效应及养分交互作用进行了研究,探讨进一步削减当地农业生产过程中的肥料用量的施肥技术。结果表明:小麦/玉米套作条件下,作物产量与氮、磷肥施用量之间满足二次型回归模型,氮肥、磷肥及氮磷交互效应对产量产生显著影响,氮磷交互作用氮磷。在施肥水平较低时,氮、磷肥表现出较好的协同促进作用,在达到产量的极限值后,则表现为无效及拮抗作用;中氮中磷处理能够较好地满足作物生长发育过程中对氮和磷的需求,提高作物对氮、磷的利用率。但随着施肥量的进一步增加,作物植株吸肥量也随之增加,施肥效益降低,肥料利用率持续下降。通过对氮、磷单因素及二因素肥料效应的分析,对施肥水平做进一步优化,得出小麦最佳施氮量为167.67~196.61 kg·hm-2,最佳施磷量为130.43~186.64 kg·hm-2;玉米最佳施氮量为222.10~299.14 kg·hm-2,最佳施磷量为156.14~188.00 kg·hm-2。这将为进一步削减氮、磷配施量,改善当地土壤养分平衡,减轻农业面源污染提供一定的指导作用。