铝胁迫下磷对水稻苗期生长的影响及水稻耐铝性与磷效率的关系

选用两个耐铝性差异较大的水稻品种武运粳7号(耐铝品种)和扬稻6号(铝敏感品种)作为实验材料,利用水培铝-磷交替处理试验研究了磷对水稻铝胁迫下苗期生长的影响及水稻耐铝性与磷效率之间的关系。结果表明,从水稻铝-磷交替处理下的生物量和根系形态等指标来看,P缓解了Al对两个水稻品种的毒害作用,且对敏感品种扬稻6号的缓解作用更加明显。铝-磷交替处理下,武运粳7号的体内磷含量显著高于扬稻6号的,而根部铝含量显著低于扬稻6号,因此武运粳7号体内的P/Al显著高于扬稻6号;同时,虽然两个品种间根表及根自由空间中Al浓度没有差别,而武运粳7号根表及根自由空间中P浓度显著高于扬稻6号,表现出耐铝品种更强的质外体解铝毒能力,这可能与武运粳7号较强的磷吸收效率有关。此外,与耐铝品种武运粳7号相比,铝敏感品种扬稻6号虽然磷吸收效率低,但利用效率高,即两个水稻品种的耐铝性与水稻的磷吸收效率和利用效率不一致,这为酸性土壤水稻育种提供了理论基础,即选育适应酸性土壤的水稻基因型不仅要关注其耐铝性还要关注其磷利用效率。     

西瓜根系分泌酸性磷酸酶对有机肥营养的响应

有机肥营养对西瓜品质具有提升效果,但根系对有机肥中养分的吸收机制尚不完全清楚,尤其对磷素的利用机制。本研究关注西瓜根系分泌酸性磷酸酶活性对有机肥施用的响应。采用模拟西瓜根系分泌物的方法研究有机酸对有机肥中可溶性全磷和有效磷含量的影响;采用砂培的方法,研究有机肥中的磷替代化肥磷时西瓜根系分泌酸性磷酸酶活性的响应;采用田间试验研究有机肥替代化肥以及有机肥不同施用量对西瓜根际酸性磷酸酶活性、西瓜磷营养、产量和品质的影响。结果表明,有机肥中水浸提可溶性全磷含量为6.9 g?kg~(-1),可溶性无机磷含量为525.1 mg?kg~(-1),可溶性全磷中无机磷占7.6%,有机磷占92.4%,可溶性有机磷需经过水解后才能被根系吸收。有机肥中磷替代化肥磷时,西瓜根系和根际土壤酸性磷酸酶活性均显著提高,西瓜茎、叶中磷含量提高。施用三倍有机肥时西瓜根际土壤有效磷含量和西瓜产量提高。因此,有机肥中磷替代化肥磷时,西瓜通过提高根系分泌酸性磷酸酶的活性而提高利用有机磷的能力。     

不同水氮耦合对水稻根系形态生理、产量与氮素利用的影响

为了探讨不同水氮耦合处理对水稻根系形态生理、产量及氮肥利用率的影响,以徐稻3号为材料,进行防雨棚池栽试验,设置浅水层灌溉、轻度水分胁迫(-20 k Pa)和重度水分胁迫(-40 k Pa)3种灌溉方式及不施氮肥,中氮(normal nitrogen,MN,240 kg/hm2)和高氮(high nitrogen,HN,360 kg/hm2)3种氮水平,研究不同水氮耦合对根系形态、根系吸收面积、根系氧化力、根系氮代谢酶活性的影响。结果表明:灌溉方式与施氮量存在明显的互作效应,轻度水分胁迫增加了主要生育期根长、根质量、根质量密度、根系氧化力、总吸收面积、活跃吸收面积及根系氮代谢酶活性,降低穗分化后水稻根冠比,且与MN耦合后产量及氮肥农学利用率最高,为该试验最佳的水氮耦合运筹模式;重度水分胁迫则降低根长、根质量、根系活力及氮代谢酶活性,增加主要生育期根冠比。相关分析表明:幼穗分化始期至成熟期根冠比与水稻籽粒产量呈负相关关系,而其他根系形态、根系氧化力及氮代谢酶活性均与产量呈显著(P0.05)或极显著(P0.01)的正相关;根系质量、根质量密度及根冠比与氮肥农学利用率呈负相关,而穗分化至成熟期根系活跃吸收面积及穗分化至抽穗期根系氧化力均与氮肥农学利用率呈显著(P0.05)或极显著(P0.01)的正相关。表明通过适宜的水氮耦合调控,创造良好的根系形态、提高根系活力和氮代谢酶活性,将更有利于提高产量及氮肥利用效率。该研究对认识水氮耦合下根系形态生理差异、指导水稻高产高效栽培实践提供理论依据。     

有机-无机配施对盐渍土壤水稻生长及养分利用的影响

针对滨海盐渍化土壤水稻种植过程中根系生长受盐碱胁迫,导致养分利用率低的问题。采用田间试验研究了有机肥与磷肥配施对滨海盐渍化土壤水稻不同生育期根系生长、水稻产量及养分利用率的影响。试验采用双因素设计,3个碳水平:(1)C0,无碳;(2)C1:低碳,450 kg/hm~2;(3)C2:高碳,900 kg/hm~2;3个磷水平:(1)P0:无磷;(2)P1:低磷,P_2O_5 64 kg/hm~2;(3)P2:高磷,P_2O_5 128 kg/hm~2。结果表明,在水稻成熟期,低碳低磷(T5)处理时根系总表面积显著高于高碳低磷(T7)和高碳高磷(T8)处理,分别增加25.2%和30.2%;低碳处理(T5、T6)时根系总体积显著高于高碳处理。T5处理时水稻产量、生物量显著高于其他处理,分别为10 245,9 550 kg/hm~2。结实率较高是低碳低磷(T5)处理水稻产量最高的原因。低碳低磷(T5)处理时糙米P积累量最高,显著高于T6、T7、T8处理,分别高出13.9%,27.8%,31.2%。T5处理的磷肥贡献率和农学效率显著高于其他施磷肥处理。磷肥偏生产力表现为低磷投入显著高于高磷投入。综上所述,与单独施用无机肥相比,有机肥与磷肥配施能够显著促进滨海盐渍化土壤水稻根系生长,提高水稻产量及磷肥农学效率,其中低碳低磷(T5,C 450 kg/hm~2+P_2O_5 64 kg/hm~2)处理最有利于盐渍化土壤水稻根系生长。     

磷硅肥配施对盐渍土壤水稻生长及养分吸收的影响

针对滨海盐渍化稻田土壤根系易受盐碱胁迫、磷素养分含量及有效性低的问题,采用田间微区试验研究磷肥与硅肥配施对滨海盐渍化稻田土壤水稻根系生长、土壤磷素含量、水稻磷营养、产量及经济效益的作用。试验采用双因素设计,磷肥设2个水平:P1,P_2O_5 64 kg/hm~2;P2,P_2O_5 128 kg/hm~2;硅肥分土施和喷施,土施设3个水平:Si1,SiO_2 0 kg/hm~2;Si2,SiO_2 60 kg/hm~2;Si3,SiO_2 120 kg/hm~2;Si4为叶面喷施SiO_215 kg/hm~2。结果表明,喷施硅肥与低量磷肥配施的P1Si4处理在各生育时期的水稻总根长、总表面积和总根体积均为最高,与P2Si4处理无显著性差异。同时,磷肥配施硅肥可有效提高滨海盐渍化水稻土壤磷素有效性,其中P2Si4处理速效磷含量显著高于P1Si3、P2Si1,分别高出35.16%,27.47%;高磷处理的土壤全磷含量高于低磷处理。且施用硅肥的P1Si3、P1Si4处理的水稻产量显著高于不施硅肥和少量施硅的P1Si1、P1Si2处理,其中P2Si3水稻产量达9 547.5 kg/hm~2;各处理的有效穗数无显著性差异,每穗实粒数P2Si3处理最高,达162.47个/穗。P2Si3处理水稻籽粒中磷积累量最高,且显著高于其他处理,比P1Si3、P2Si1处理分别高出8.46%,9.68%。在低磷或高磷施用条件下,叶面喷施硅肥(P1Si4、P2Si4)处理收入分别达到14 953.6,14 323.2元/hm~2。综上所述,与不施硅肥的处理相比,磷肥配施硅肥可显著促进滨海盐渍化土壤水稻根系生长,提高磷素有效性、水稻产量及经济效益,其中以P1Si4处理(叶面喷硅,P_2O_5 64 kg/hm~2)处理最佳。     

磷肥减量结合硫酸铵配施提高西北地区旱地春玉米磷素利用效率

  【目的】  西北旱地春玉米种植区磷肥过量施用，磷肥利用效率偏低。本研究旨在探究春玉米磷肥减施的可行性以及实现磷素高效利用的优化施肥方式，以期为该地区春玉米磷肥高效利用提供参考。  【方法】  在西北典型雨养农业区设置3年的定位田间试验，共设5个处理:对照 (CK，不施磷肥)、农户模式 (FP，磷用量P₂O₅ 120 kg/hm2，撒施)、减磷撒施 (RP，磷用量P₂O₅ 70 kg/hm2，撒施)、减磷条施 (BF，磷用量P₂O₅ 70 kg/hm2，条施)、硫酸铵模式 (SA，采用硫酸铵氮肥替代尿素氮肥，其他同减磷撒施处理)。在玉米四叶期、五叶期以及成熟期采集植物和土壤样品 (根际土和非根际土)，测定玉米根系、地上部生物量及其磷含量，土壤碱性磷酸酶活性、pH、有效磷、丛枝菌根侵染率，并采用WinRHIZO根系扫描系统测定根长、根表面积、根体积等指标。  【结果】  三年试验结果表明，RP、BF、SA处理玉米籽粒产量、生物量与FP处理无显著差异 (P > 0.05)，但磷肥偏生产力显著提高，平均增幅68.0%。RP、BF、SA处理成熟期玉米籽粒磷含量较FP处理降低7.1%～12.9%，磷累积量降低了8.8%～17.0%，其中RP和BF处理降低幅度达到显著水平，但SA处理籽粒磷含量和磷累积量与FP处理相当。与FP处理相比，RP和SA的磷肥回收利用率均有提高，其中SA处理显著提高7.2个百分点；RP、BF、SA处理均有促进春玉米苗期根系生长的趋势，其中SA处理根长、根表面积以及细根长 (直径小于0.50 mm) 分别提高13.9%～37.9%、8.6%～46.1%、12.2%～43.0%。此外，与FP处理相比，RP和SA处理提高了玉米苗期根系丛枝菌根侵染率，增幅在16.2%～21.7%；SA处理非根际土碱性酶活性有增加趋势，五叶期差异达显著水平，BF处理非根际土有效磷含量提高了18.8%～56.3%。  【结论】  在西北旱地春玉米种植区，磷肥施用量由现在的P₂O₅ 120 kg/hm2减少至70～75 kg/hm2仍可保证玉米稳产。在此基础上，用生理酸性肥料硫酸铵代替尿素可促进玉米根系生长以及丛枝菌根侵染，促进玉米对磷素的吸收利用。     

钵苗摆栽籼粳杂交稻和常规粳稻丰产优质适宜施氮量分析

研究钵苗摆栽下籼粳杂交稻、常规粳稻丰产优质施氮量及综合效益,提出安徽沿江地区钵苗摆栽下适宜粳稻类型及施氮量。于2016—2017年连续2 a开展大田试验,以当地主栽籼粳杂交稻甬优1540和常规粳稻镇稻18为供试品种,设置0、195、255、315、375 kg/hm~2共5个氮肥水平(分别用N0、N195、N255、N315、N375表示),研究不同施氮水平对钵苗摆栽下不同类型粳稻产量、品质、相关农艺性状及经济效益的影响。结果表明,籼粳杂交稻甬优15402a均在N315处理下产量最高,达到10.30～11.55t/hm~2。常规粳稻镇稻18各施氮处理下水稻产量无显著差异,产量为7.43～8.91 t/hm~2。增施氮肥,不同程度增加了2个品种的糙米率、精米率和蛋白质含量,提高了加工品质和营养品质,但垩白率和垩白度整体有所提高,直链淀粉含量增高,不利于外观品质和食味的改善。甬优1540在N315处理下的整精米率与N375无差异,且在N315处理下的垩白度与N195无显著差异。另外,镇稻18在N195处理下的整精米率、蛋白质含量、垩白度和直链淀粉含量与其他氮肥处理无显著差异。钵苗摆栽下籼粳杂交稻丰产优质施氮量为315kg/hm~2,常规粳稻为195 kg/hm~2。在适氮水平下,钵苗摆栽甬优1540较镇稻18提高水稻产量22.9%～23.2%,整精米率2.15%～4.50%,蛋白质含量30.44%～37.41%,经济效益51.07%～53.33%,同时降低垩白度9.52%～13.73%。总的来说,在适宜氮肥水平下,钵苗摆栽下籼粳杂交稻较常规粳稻提高了水稻产量、品质和经济效益。     

施用磷肥对烤烟烟叶氮磷钾养分以及酸性磷酸酶和多酚氧化酶活性的影响

采用盆栽试验,以秦烟96为材料,通过设置5个供磷水平,研究了增施磷肥对烤烟烟叶营养(氮、磷、钾)和多酚含量及烟叶酸性磷酸酶和多酚氧化酶活性的影响,目的在于揭示磷肥影响烟叶生长发育的营养基础以及色泽形成的生理机制,为优质烤烟生产进行合理施磷提供理论依据和实践指导。结果表明,施磷量在P2O50~5.84 g/盆范围内,随施磷量增加,烟叶氮、磷、钾含量和多酚含量及多酚氧化酶活性逐渐增加,均呈显著正相关,磷肥过多时,抑制作用显著;酸性磷酸酶活性逐渐降低,呈显著负相关。说明适宜的施磷量可改善烟叶营养,提高多酚含量及其氧化水平,有利于烟叶色泽形成;烟叶酸性磷酸酶活性可作为评估土壤供磷能力的有效生理指标。     

抽穗期高温胁迫对水稻产量构成要素和品质的影响

以扬稻6号与南粳43为试验材料,通过在人工气候箱中进行高温处理,研究抽穗期高温胁迫对水稻产量构成要素及稻米品质的影响,旨在深入探讨高温对水稻的伤害机理。研究表明:水稻抽穗期高温降低了水稻的每穗总粒数、结实率和千粒重,同时稻米的糙米率、精米率、整精米率、可溶性糖和蛋白质含量也呈下降趋势,而稻米的垩白率、垩白度和直链淀粉含量增加明显,随胁迫温度的提高和胁迫时间的延长,2个水稻品种的产量构成要素和稻米品质急剧下降。相同温度胁迫下,扬稻6号的热害指数(Index of heat sensitivity,HIS)稍低于南粳43,其中扬稻6号的产量构成要素和品质受高温的影响也稍低于南粳43,说明扬稻6号耐高温能力高于南粳43。研究结果为进一步了解高温对水稻结实和稻米品质的伤害机理,筛选耐热性强的水稻品种提供重要的理论依据。     

磷胁迫下蔗糖对水稻苗期根适应性和磷酸转运蛋白基因表达的影响

磷是植物生长和发育中最重要的必须元素之一。尽管土壤中磷资源很丰富,但大部分磷是以植物不能吸收利用的固定态和有机态存在,特别是以酸性土壤为主的南方稻田,水稻缺磷现象非常严重。理解和掌握水稻对低磷的适应机制有助于利用分子手段培育磷高效利用水稻品种。为阐明蔗糖提高水稻耐低磷的机制,本研究对水稻幼苗进行不同磷、糖处理,分析水稻幼苗在不同磷糖配比培养基中的根系结构、无机磷、酸性磷酸酶活性的变化,并利用定量RT-PCR技术分析水稻磷酸转运蛋白基因(OsPT)和酸性磷酸酶基因(OsSAP1)的表达。试验设2个磷浓度:无磷和85 mg·L?1KH2PO4,2个蔗糖浓度:无糖和3%蔗糖,正交设计。结果表明,在低磷胁迫时添加蔗糖,能使水稻幼苗的根总长度、总根数、根冠比显著增加,根分泌的酸性磷酸酶活性降低,但水稻体内的磷酸转运酶活性提高。11个与磷具有高度亲和力的磷酸转运酶的表达发生了改变,其中根优势表达的4个基因OsPT2、OsPT3、OsPT4、OsPT6对磷、糖的影响最为敏感,暗示了蔗糖是通过调节磷转运蛋白维持磷的吸收和平衡。增加根系的蔗糖分配能够提高水稻幼苗对磷胁迫的耐受性。     

潮棕壤稻田不同氮磷肥配施对55壤酶活性及生产力的影响

为了探讨氮磷肥料配施条件下土壤酶活性及其与土壤肥力的关系,对潮棕壤肥料试验三年后的土壤酶及其养分因子进行了测定和分析.结果表明,低氮常磷(N180P70K70)处理、低氮高磷处理(N180P100K70)和常量氮磷钾处理(N240P70K70)脲酶活性与对照没有差异,其它三个处理土壤脲酶活性受到抑制;大多施肥处理的硝酸还原酶活性较对照有很大的增强.不施肥稻田生态系统生产力低,土壤肥力呈现降低趋势;施肥处理土壤全N含量都比试验前降低,除常量NPK处理和低氮低磷处理,其他处理土壤全P含量增高.单施化肥能显著增加土壤中氮、磷、钾养分的含量,同时也增加了作物对这些养分的吸收利用;适量的氮磷配施有增产作用,一定程度上可增强土壤酶活性,但本试验中土壤酶活性与土壤肥力之间没有很好的相关性.氮肥和磷肥都是潮棕壤水稻生物产量高低的限制性因素,水稻经济(稻谷)产量由氮肥、磷肥水平共同决定,适量的氮肥和磷肥配施才得到较好的生物量,才能更好的发挥地力、获得较高产量.低氮高磷处理的平均水稻生物量和经济产量最高;低氮高磷处理中籽粒磷含量位居第二,说明该处理中,作物磷吸收较好;所设试验中低氮高磷处理最优.     

不同施磷水平对橡胶树根系活力的影响

为了研究施肥的不平衡性对橡胶树根系代谢生理的影响,试验通过测定胶园橡胶树施肥穴处理和单根培养的根系活力以及酸性磷酸酶活性,研究了不同施磷浓度对根系代谢、吸收能力的作用.结果表明,P2O5 500mg·k-1条件下橡胶树根系活力最大,酸性磷酸酶活性最高,因此,根系代谢、吸收能力最强,是根系最适生长的磷浓度.施磷过高或过低均抑制根系的生长代谢.而单根对磷的反应更灵敏,单根培养有利于提高根系的吸收代谢能力.     

低磷环境下接种丛枝菌根真菌促进紫花苜蓿生长和磷素吸收的机理

  【目的】  磷极易被土壤吸附和固定,导致土壤中磷有效性较低。研究接种丛枝菌根真菌 (arbuscular mycorrhizal fungi, AMF) 和低磷处理两者交互对紫花苜蓿生长和磷吸收的影响,为提高碱性土壤中磷肥利用率提供理论依据。  【方法】  以黄绵土和紫花苜蓿 (Medicago sativa) 为试验材料进行盆栽试验。在施磷0、5、20 mg/kg (P0、P5、P20) 3个水平下,分别设接种和不接种丛枝菌根 Glomus mosseae BGC YN02 (+AMF、–AMF) 处理。植物生长120天后测定植株生物量、磷吸收量、AMF侵染率以及根际和非根际土壤的pH、土壤碱性磷酸酶活性、土壤有效磷含量、土壤微生物生物量磷,分析根际有机酸的组成与含量。  【结果】  +AMF处理中植物根系被AMF侵染,且施磷水平对侵染率没有显著影响;施磷和+AMF处理显著提高了植株地上部、地下部生物量以及磷含量,其中P20+AMF处理生物量和磷含量最高;根际有机酸总量随施磷水平上升而显著降低,但+AMF处理有机酸总量高于–AMF处理,其中柠檬酸和乙酸含量的变化较为明显;施磷和+AMF显著降低土壤碱性磷酸酶活性,增加土壤有效磷含量和微生物生物量磷,且低磷环境 (P0、P5) 下根际土壤碱性磷酸酶活性和微生物生物量磷均显著高于非根际土;P20处理显著降低磷利用效率和磷肥利用率,+AMF处理显著提高磷肥利用率。  【结论】  碱性土壤 (黄绵土) 中,AMF和紫花苜蓿根系能建立较好的共生关系,低施磷水平 (施磷量 ≤ 20 mg/kg) 对AMF侵染率没有显著影响。施磷和接种AMF均可以显著促进紫花苜蓿生长和磷吸收。低磷环境下,接种AMF可以扩大植物根系吸收范围,同时增强根际土壤碱性磷酸酶活性,促进根系分泌有机酸,特别是乙酸和柠檬酸,从而提高磷肥利用率。     

小麦不同磷效率品种对不同磷源的利用差异及酸性磷酸酶的作用

以小麦磷高效利用品种(03-2917)和低效利用品种(S-10-1)为材料,在水培条件下,测定其生物量、磷含量、根系分泌酸性磷酸酶、根系及叶片酸性磷酸酶活性等,研究不同磷素利用效率小麦品种有机磷吸收利用的差异.结果表明:(1)不同供磷条件下,磷高效品种干物质量、磷积累量较低效品种的大,而磷含量低于低效品种.小麦不同磷素利用效率品种均表现为无机磷处理下根冠比大于有机磷处理,磷高效品种在不同施磷处理下根冠比均较大.(2)不同磷效率小麦品种根系分泌酸性磷酸酶活性在低无机磷处理(0.05mmolP·L-1,Ⅳ)下最大,1/2无机磷+1/2有机磷处理(0.30mmolP·L-1,Ⅱ)大于正常有机磷处理.不同磷处理下,高效品种根系分泌酸性磷酸酶活性均大于低效品种.(3)不同磷效率小麦根系与叶片酸性磷酸酶活性呈现为正常无机磷(Ⅰ)＜1/2无机磷+1/2有机磷(Ⅱ)＜正常有机磷(Ⅲ)＜低无机磷(Ⅳ)的处理,且低效品种大于高效品种.(4)无机磷总量在磷处理及品种间表现与酸性磷酸酶相反的趋势,正常无机磷(Ⅰ)＞1/2无机磷+1/2有机磷(Ⅱ)＞正常有机磷(Ⅲ)＞低无机磷(Ⅳ)的处理,高效品种大于低效品种.     

田间玉米和蚕豆对低磷胁迫响应的差异比较

【目的】植物在长期进化过程中形成了一系列适应机制,以应对低磷胁迫。本文提出玉米主要通过根系形态变化适应低磷胁迫的假设,并通过与蚕豆植株在根系形态与生理方面对低磷胁迫反应的比较试验加以验证。【方法】在中国农业大学上庄长期定位试验田进行两年田间实验,玉米和蚕豆分别单作,重复3次。在玉米抽雄前的拔节至大喇叭口期和蚕豆的初花至盛花期两次取样(两年的两次取样时间间隔10~12天),比较研究了不供磷和供磷100 kg/hm2下玉米和蚕豆生长和磷素吸收、根系在0—40 cm土层中分布、以及根际p H值和酸性磷酸酶活性的差异。【结果】1)玉米植株的生物量和含磷量远远高于蚕豆;第一次取样时蚕豆的根冠比高于玉米,而且两种植物低磷下的根冠比高于供磷充足处理。两次取样时玉米的总根长大于蚕豆,两种植物的大部分根系分布在0—20 cm表层土壤,玉米根系在0—10 cm土层的分布更多。2)蚕豆根系的比根长明显大于玉米,但单位根长吸磷量低于玉米,两种植物间的上述差异不受取样时间和供磷水平的影响。3)两次取样时,蚕豆根表的酸性磷酸酶活性均明显高于玉米。玉米根表的酸性磷酸酶活性在两个供磷水平下没有差异。第一次取样时,缺磷蚕豆根表的酸性磷酸酶活性高于供磷充足的蚕豆植株。4)缺磷蚕豆的根际土壤p H值明显低于供磷充足蚕豆;但玉米根际土壤p H值在缺磷和供磷充足条件下无显著差异。【结论】低磷条件下两种植物的根冠比均明显增加。玉米根系单位根长的吸磷量高于蚕豆,并且在含磷量丰富的表层土壤分布有更多根系,但缺磷条件下玉米没有增加根系的质子和酸性磷酸酶的分泌,主要以根系形态变化来适应低磷胁迫。结果支持本文提出的玉米主要通过根系形态变化适应低磷胁迫的假设。但蚕豆在低磷条件下除了增加根系生长外,还具有通过增加质子分泌和根表酸性磷酸酶活性提高根际土壤有效磷浓度的潜力。     

不同水分条件下分层施磷对冬小麦根系分布及产量的影响

研究不同水分条件下分层施磷对冬小麦根长分布、水分利用效率(water use efficiency,WUE)及产量的影响,旨在找出旱地农业最佳水肥处理方式。试验设不施磷(CK)、表施磷(surface P,SP)、深施磷(deep P,DP)和侧深施磷(deep-band P,DBP)4种处理,每个施磷水平下设补充灌溉(W1)和干旱(整个生育期无补充灌溉)(W2)2种水分处理。结果表明,施磷位置及补充灌溉显著(P0.05)影响冬小麦孕穗期根长分布、WUE及产量,同时会改变根系空间分布。干旱胁迫使冬小麦0~30 cm土层根长密度下降,降低17.5%,却促进了30 cm以下土层根长发育,增加13.3%,促进对土壤水分和磷素的吸收,从而提高产量。无论灌溉与否,施磷处理0~30 cm土层根长密度、吸磷量、WUE及产量均显著高于CK(P0.05)。施磷位置对冬小麦WUE和产量的影响随土壤水分而异,无补充灌溉时,与磷肥表施相比,磷肥深施显著增加WUE和产量(P0.05),分别平均增加28.5%和16.0%,且深层根长(30~100 cm)与吸磷量、WUE和产量的变化趋势一致;而在补充灌溉时,与磷肥表施相比,磷肥深施却显著降低WUE(P0.05),平均降低13.3%,且深层根长与WUE、产量的关系缺乏规律性。该试验结果表明,土壤水分供应不足时,磷肥深施有利于促进冬小麦深层土壤根系生长发育,提高对土壤水分吸收利用能力,从而利于形成高产。该研究可为理解作物生长及产量对水分养分空间耦合的响应提供理论依据。     

东海县中粳稻优质丰产高效栽培技术集成研究概述

通过研究,筛选出适宜东海县推广的优质高产水稻品种南粳9108、连粳11号和连粳9号,并对相配套的栽培管理技术进行分析,以达到提高本地区水稻产量及品质,促进农业增效和农民增收的目的。     

长江中下游小麦产量、土壤酶活性及微生物群落结构对磷肥减施的响应

  【目的】   在“化肥零增长”背景下,探究磷肥减施对小麦产量及土壤质量的影响,为长江流域中下游地区磷肥减施提供科学依据。   【方法】   在湖北和浙江麦区,采用种肥同播技术进行田间试验,设置5个处理:1) 不施磷肥 (CK);2) 习惯施磷量 (FP);3) 习惯施磷量80% (P80);4) 习惯施磷量60% (P60);5) 习惯施磷量60%+解磷菌剂 (PB60)。分别在2019、2020年测定小麦产量,于2020年小麦收获时测定0—20 cm耕层土壤理化性质,微生物量磷、酶活性及磷脂脂肪酸含量。   【结果】   种肥同播情况下,与FP处理相比,第一年湖北麦区磷肥减施处理 (P80、P60) 小麦产量无显著性差异,而第二年产量分别显著下降31.53%和21.51%;浙江麦区P80处理较FP处理连续两年均未显著减产,且施用解磷菌剂可避免小麦产量下降。与FP处理相比,湖北麦区CK、P80和P60处理土壤有效磷含量显著降低,P80和P60处理土壤微生物量磷 (MBP) 含量分别增加37.46%和17.21%。在浙江麦区,与FP处理相比,P80处理土壤有效磷含量无明显变化,P60和CK处理土壤有效磷含量显著降低;P80和P60处理较FP处理的土壤MBP含量无显著性差异。两个麦区的试验结果还显示,与FP处理相比,P80和P60处理土壤磷活化系数和细菌与真菌的比值显著降低,土壤铵态氮和硝态氮含量、参与氮循环的土壤酶活性及真菌相对丰度增加,而土壤pH、有机碳含量、总氮含量、速效钾含量、土壤磷酸酶活性、细菌相对丰度及丛枝菌根相对丰度均无显著变化;与P60处理相比,PB60处理增加了土壤有效磷含量、土壤磷活化系数及丛枝菌根的相对丰度。通过冗余分析发现,MBP是影响湖北麦区土壤微生物群落结构变化的主控因子;土壤铵态氮是影响浙江麦区土壤微生物群落结构变化的主控因子。   【结论】   在种肥同播情况下,不同麦区土壤有效磷、微生物量磷和小麦产量对磷肥减施的响应各异。在土壤有效磷含量较低的湖北麦区,连续减施磷肥易减产,不推荐种肥同播下减量施磷的方法;而在土壤有效磷含量较高的浙江麦区,在保证小麦产量和土壤质量不降低的情况下,较为理想的施肥策略是种肥同播 + 80%习惯施磷量。此外,磷肥减施没有显著影响土壤磷酸酶活性,但显著影响了土壤微生物群落结构,增加了土壤真菌相对丰度以及降低了细菌/真菌比。解磷菌剂在浙江麦区的应用效果优于湖北麦区。     

黑垆土和红壤上两种磷效率小麦根际特征差异

以磷高效型小麦洛夫林和磷低效型小麦中国春为试材设计三室根箱试验,通过测定两品种小麦生物量、吸磷量、pH值和酸性磷酸酶活性,对比它们在两种磷水平(P 0 mg/kg、P 100 mg/kg)及两种土壤(石灰性黑垆土、酸性红壤)上的根际特征差异。结果表明,黑垆土上增施磷肥,洛夫林和中国春的总生物量分别增加了30.14%和17.75%,总吸磷量分别增加了139.24%和71.72%;红壤上增施磷肥,两小麦总生物量并没有显著增加。根际pH方面,黑垆土上,不施磷条件下,洛夫林和中国春的根际pH值分别降低0.30和0.12个单位,但在红壤上两小麦根际pH值变化不大。酸性磷酸酶方面,PO条件下,黑垆土上两小麦根际酸性磷酸酶活性差异不显著,但红壤上洛夫林酸性磷酸酶活性显著高于中国春。P100条件下,黑垆土上洛夫林酸性磷酸酶活性显著高于中国春,而红壤上两小麦酸性磷酸酶活性差异不大。试验结果表明,在黑垆土和红壤上,两种磷效率小麦根际特征存在差异。     

不同供磷水平对盐碱地柳枝稷根系形态及土壤理化性质的影响

为探究盐碱条件下柳枝稷(Panicum vigatum L.)对供磷水平的响应,以不同品种柳枝稷(Alamo加倍体、Alamo、Pathfinder)为材料进行根箱试验,分析比较了不同磷浓度(0、10、100 mg/kg)处理对柳枝稷根系形态、生理特征及土壤理化性质的影响。结果表明:随着施磷水平的增加,各品种柳枝稷生物量、根系形态、根系活力及土壤有效磷含量整体呈上升趋势,而根冠比、土壤pH值和酸性磷酸酶活性呈下降趋势,均在高磷(100 mg/kg)处理下达到最大值和最小值。与高磷处理相比,低磷(10 mg/kg)处理下3个品种柳枝稷土壤pH值分别增加了0.31、0.28、0.23个单位,酸性磷酸酶活性平均提高了58.0%、42.0%、13.5%。低磷条件下,Alamo加倍体具有较大的根表面积,并保持较高的根系活力,表现出较强的适应性,有利于降低土壤pH,提高土壤酸性磷酸酶活性。总体而言,Alamo加倍体对盐碱低磷胁迫的适应能力优于Alamo、Pathfinder。同时增加供磷水平能够促进盐碱地柳枝稷根系生长、改善土壤环境,提高其生物质产量。