基于临界氮浓度模型的日光温室甜椒氮营养诊断

临界氮浓度稀释曲线是诊断作物氮营养状况的有效手段。该研究基于2 a温室小区试验,以参考作物蒸发蒸腾量（reference crop evapotranspiration,ET0）为基准,设置4个灌溉水平（105%ET0、90%ET0、75%ET0、60%ET0）和4个氮素水平（300、225、150、75 kg/hm2）,构建和验证基于地上部生物量的甜椒在不同水分条件下的临界氮浓度稀释曲线经验模型。结果表明,植株氮素吸收量、地上部生物量、经济产量和水分利用效率（water use efficiency,WUE）随灌水量增加呈先增加后减小的趋势;灌溉水平75%ET0和90%ET0下,最优施氮量差异较小,且可获得较高经济产量和WUE,但经济产量和WUE不能同时达到最佳。75%ET0灌溉水平可获得高于90%ET0灌溉水平约11%的水分利用效率,且经济产量仅降低约3%,鉴于研究区水资源较短缺,灌水量75%ET0施氮量190 kg/hm2左右为最佳策略。该研究可为西北地区温室甜椒实时精准灌水施氮提供理论依据和技术支持。研究可为西北地区温室甜椒实时精准灌水施氮提供理论依据和技术支持。     

不同水分条件下葡萄临界氮稀释曲线模型的建立及氮素营养诊断

以1a生葡萄植株“红提”为试材,在Venlo型试验温室内进行土壤水分和施氮量双因素区组试验。试验设置4个灌水水平,分别为正常灌溉量W1（田间最大持水量的70%～80%）、轻度水分胁迫W2（60%～70%）、中度水分胁迫W3（50%～60%）和重度水分胁迫W4（30%～40%）;设置4个施氮水平,分别为1.5倍推荐施氮量（N1,25.5g plant-1）、正常推荐施氮量（N2,17g plant-1）、0.5倍推荐施氮量（N3,8.5g plant-1）和不施用氮肥（N4,0g plant-1）。每10d观测一次植株体内氮浓度和植株地上部生物量,利用不同水分条件下葡萄植株在一定生长时期内所获最大生物量时对应的最小氮浓度值即临界氮浓度（Nc）构建葡萄临界氮浓度稀释曲线模型,并在此基础上建立氮素吸收模型（Nupt）和氮素营养指数模型（NNI）,对不同水分条件下葡萄氮营养状况进行定量诊断。结果表明：设施葡萄植株临界氮浓度与地上部生物量存在幂函数关系,随着灌水量的增加,葡萄植株临界氮浓度值增大,氮素吸收量及地上部生物量也呈增加趋势;在W1、W2水分条件下,葡萄植株生物量随施氮量增加而增加,而W3和W4处理葡萄生物量随施氮量增加呈先增后降的趋势;在相同水分条件下,氮浓度随施氮量增加而增加,随葡萄生长进程而降低;利用Nupt和NNI模型可对植株体内氮营养元素亏缺与否进行有效诊断。     

CO2浓度升高对湿地松针叶蒸腾特性和水分利用效率的影响

在不同CO2浓度下，测定了湿地松上年生针叶和当年生针叶净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、胞间CO2浓度（Ci）、气孔导度（Cs）和叶面饱和水汽压亏缺（Vpdl）随光照强度的变化。结果表明；Ci和Vpdl随光照强度增强而减小；G5，Pn和Tr均随光照强度增强而增大．在达到光饱和点后G5和Pn随光照强度增强而逐渐减小；WUE随光照强度增强呈先增大，达到最大值后又逐渐减小。Ci，vpdl随CO2浓度升高而增大；Gs和Tr随CO2浓度升高而减小；Pn和WUE在CO2浓度为400～1200μmol／mol时随CO2浓度升高而增大，当CO2浓度升高至1600μmol／mol时．Pn和WUE减小；同时．随着CO2浓度升高，上年生针叶光饱和点提高。     

水肥组合对日光温室黄瓜叶片生长和产量的影响

在陕北黄土高原具隔水小区的日光温室内,设计完全随机区组试验,研究了不同水肥组合对结瓜期黄瓜叶片生长和产量的影响。结果表明,在结瓜期,所有处理黄瓜叶面积逐渐增加,而叶片扩展速率、叶片组织含水率、叶片中游离脯氨酸（PRO）和丙二醛（MDA）含量、黄瓜产量和水分利用效率（WUE）均先增加后降低;当土壤含水率一致时,高肥处理（N：600 kg/hm2,P2O5：420 kg/hm2）叶面积、叶片扩展速率、产量和WUE显著高于低肥处理（N：420 kg/hm2,P2O5：294 kg/hm2）;低肥处理产量随土壤含水率增加而增加,高肥处理随土壤含水率增加先增加后降低,WUE随土壤含水率增加而降低。中水高肥处理（WmFh）的叶片净光合速率（Pn）和蒸腾速率（Tr）日变化均高于其他处理。表明,中水高肥处理（田间持水率＞75%～90%,施用N：600 kg/hm2,P2O5：420 kg/hm2）黄瓜在结瓜期叶片生长健壮、光合作用强、产量较高,节约了水资源。     

浅埋滴灌水氮钾互作对春玉米水分利用效率的影响

为揭示浅埋滴灌水肥互作对春玉米水分利用效率（water use efficiency，WUE）的影响，采用二次回归正交设计，以灌水量（W）、施氮量（N）、施钾量（K）为自变量，WUE为因变量，于2017—2020年开展了不同水肥用量组合对浅埋滴灌春玉米WUE影响的田间试验。结果表明：单因子作用下，WUE随水肥用量的提高均呈先升高后降低的变化趋势，影响大小为W>N>K；2个因子互作时，WN、WK、NK对WUE的影响均呈1个凸面趋势变化，且存在最大值，影响大小为WN>NK>WK；W、N、K 3个因子共同作用时，WUE随W、N、K 3个因子编码水平的共同提高呈先升高后降低的趋势变化，中水中肥较低水低肥和高水高肥用量组合可获得较高WUE。通过模型寻优，得出在灌溉量为43.25~58.87 mm、施氮量为229.93~382.97 kg/hm²、施钾量为104.94~148.49 kg/hm²条件下，可获得较高WUE （≥25.00 kg/（hm²·mm））。研究结果可为试验区春玉米浅埋滴灌水肥优化管理、水分高效利用提供科学依据。     

高温胁迫下番茄临界氮模型的建立及氮素营养诊断

临界氮浓度（Nc）是在一定生长时期内获得最大生物量时的最小氮浓度，对实时了解作物氮素营养状况，提高作物品质与产量，避免肥料浪费具有重要意义。为了研究高温胁迫下设施番茄植株氮素运营规律，确定番茄临界氮浓度，以番茄品种“金粉一号”（Jinfen 1）为试材，在南京信息工程大学Venlo型温室开展高温和施氮量双因素全面试验。设置昼温/夜温4个温度水平，即T1（25℃/15℃，CK）、T2（30℃/20℃）、T3（35℃/25℃）和T4（40℃/30℃），5个施氮量水平，即不施用氮肥N1、0.5倍推荐施肥N2（1.3g·株−1）、0.75倍推荐施肥N3（1.95g·株−1）、正常推荐施肥N4（2.6g·株−1，CK）、1.25倍推荐施肥N5（3.75g·株−1）。在盆栽番茄植株开始吸收肥料后于不同温度处理的气候箱内进行高温试验，高温处理7d后，移至常温下Venlo型试验温室内继续培养，第2日开始，通过定期破坏性取样，系统测定植株生物量和各器官含氮量。结果表明：各高温氮素处理下番茄植株的干物质量（DM）均随着生育期的发展而逐渐增大，设施番茄临界氮浓度与地上部生物量之间符合幂指数关系，即Nc=a·DM−b，其中，T1：Nc= 4.167DM−0.252；T2：Nc= 4.689DM−0.375；T3：Nc= 3.287DM−0.353；T4：Nc=3.812DM−0.403。随着高温胁迫程度加重，番茄临界氮浓度呈现先增大后减小的趋势，低氮处理下的干物质积累量高于高氮处理；随着施氮量的增加，各温度处理下的植株营养指数（NNI）增大，且随着处理时间延长植株营养指数大体呈现降低趋势。     

1981－2020年黄土旱塬区冬小麦田耗水组分特征及其影响

深入理解农田耗水组分特征对提高干旱地区作物产量和水资源利用效率具有重要意义。该研究利用1981－2020年西峰国家农业气象试验站冬小麦定位观测资料,分析黄土旱塬区冬小麦田耗水组分特征及年代际变化规律,并探究其对叶面积指数（Leaf Area Index,LAI）、干物质积累分配和转运、产量及水分利用效率（Water Use Efficiency,WUE）的影响。结果表明：近40年研究区冬小麦田全生育期耗水量平均为315 mm,生育期降水和休闲期土壤贮水消耗占比分别为69.4% 和30.6%,不同年代、不同生育阶段耗水组分存在差异,起身-开花期是休闲期土壤贮水消耗的主要时期;随着年代际推移,LAI、干物质量、产量及WUE均呈现增加趋势,其中LAI增加主要受年际降水的调控作用,且与耗水组分中生育期内降水增加密切相关,而近10年（2011－2020年）受生育期降水增加及抗旱高产品种影响,冬小麦干物质量、产量及WUE显著增加（P<0.05）。研究成果可为黄土高原旱作农业水资源高效利用提供参考。     

不同施氮水平对滨海盐土上油葵产量与品质的影响

田间小区试验的研究结果表明：（1）施用氮肥对油葵（G101－B）有明显的增产效应。油葵产量随施氮量的增加而提高，当施尿素N105kg/hm^2时，强度与轻度盐渍化土壤上的油葵均获得了高产；但进一步增加氮肥，会导致减产；（2）施用氮肥增强了油葵的耐盐性。施用氮肥能减少油葵对Na^ 、Cl^-的吸收，降低Na^ 、Cl^-的毒害；还能增强油葵对K^ 的选择性吸收和运输，提高了油葵的SRK,Na值和K^ 含量；（3）氮、磷肥存在显著的正交互作用；（4）施用氮肥能促进葵籽内的蛋白质与脂肪合成，但氮肥过量会降低脂肪含量而影响葵籽品质。     

施用等养分量有机肥和化肥对干旱胁迫下玉米生物量影响的比较

  目的  研究干旱胁迫条件下施用有机肥和与之等氮磷钾养分量化肥对玉米生物量的影响及其机制,为玉米抗旱技术措施的提出提供理论依据。  方法  通过温室盆栽模拟试验研究施肥（不施肥、施用牛粪和施用化肥）、微生物（不灭菌和灭菌）和水分（不干旱即田间持水量的70%和干旱即田间持水量的40%）三因素对苗期（45天后）玉米生长及土壤性质的影响。  结果  （1）与不施肥相比,施肥处理显著提高玉米生物量,其中地上部生物量提高了155% ~ 278%,根系提高了71% ~ 122%,总生物量提高了125% ~ 221%;在灭菌条件下,干旱后玉米生物量显著降低（30% ~ 34%）。（2）施肥后,未显著改变土壤无机氮的含量,显著提高了土壤速效磷和速效钾的含量;与正常水分处理相比,干旱仅在有机肥处理下显著降低了土壤速效钾含量,达43.8%;施肥对土壤微生物总生物量和细菌生物量均无显著影响,显著提高了真菌生物量以及真菌和细菌的比值;干旱后,土壤微生物总生物量、细菌和真菌生物量均未发生显著改变。（3）随土壤速效磷含量的增加,玉米总生物量显著增加。  结论  干旱显著降低了苗期玉米生物量,且这种干旱效应仅在灭菌土壤上出现,说明了土壤微生物能够增强植物对干旱胁迫的抗性;在干旱情况下,有机肥施用后玉米生物量显著高于化肥处理,土壤速效磷是主要的驱动因子。     

聚丙烯酰胺施用对碱土和非碱土水力传导度的影响

聚丙烯酰胺（PAM）可增加土壤结构的稳定性，但它对土壤水力传导能力的影响尚不清楚。通过室内土柱淋洗试验，研究了PAM施用量和施用方式对不同碱度土壤饱和水力传导度的影响。PAM施用量为0、1／5000、1／2000和1／1000（PAM与于土重之比），施用方式为混合施用和表面覆盖施用，土壤为碱土和非碱土两种。试验结果显示，在未施用PAM的条件下，非碱土水力传导度大于碱土。PAM混合施用显著地减小了土壤的稳定水力传导度，但它对碱土的影响程度大于对非碱土的影响。PAM覆盖施用降低了非碱土的稳定水力传导度；但碱土的稳定水力传导度随PAM施用量的增加先减小后增大。为了维持良好的土壤水力传导性能，应尽可能地减小PAM的施用量，或在非碱土地上采用混合施用而在碱土地上采用地表覆盖的施用方式。     

土壤水分胁迫对大叶黄杨和月季光合生理特性的影响

采用盆栽试验,研究了不同水分条件下月季和大叶黄杨的光合生理特性.结果表明:(1)随着水分胁迫的加重(W1→W2→W3),月季和大叶黄杨的主要光合参数净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)日均值均呈逐渐降低趋势;大叶黄杨的WUE逐渐降低,月季先升高后降低;月季的气孔导度(Gs)逐渐降低,大叶黄杨在中度控水处理(W2)时的Gs高于轻度控水处理(W1);月季的胞间CO2浓度(Ci)先降后升,而大叶黄杨有逐渐增加的趋势.(2)水分胁迫下,两植物叶绿素荧光参数Fo升高,最大荧光(Fm),可变荧光(Fv),Fv/Fm,Fv/Fo降低,但大叶黄杨的参数变幅均大于月季.(3)两植物主要光合参数的日变化曲线有明显不同,CK和W1时,月季的Pn和Tr为"双峰"型,大叶黄杨为"单峰"型.(4)水分胁迫下,各荧光参数和光合作用参数变化均表明,大叶黄杨对土壤水分胁迫更为敏感.     

灌溉和施磷对紫花苜蓿土壤水分动态及根重的影响

采用完全随机裂区设计,常规灌溉量(330mm),节水20%灌溉量(264mm)和节水40%灌溉量(198mm)作为主处理,施磷量(0,60,120和180kg/hm²)作为副处理,研究了不同灌溉量和施磷量对紫花苜蓿土壤贮水量、耗水强度、水分利用效率和根重的影响。结果表明,土壤贮水量、紫花苜蓿耗水强度和根重随灌溉量增加而增加,水分利用效率随灌溉量增加而降低。施磷对紫花苜蓿土壤贮水量和耗水强度影响不明显。紫花苜蓿水分利用效率和深度0-40cm根重随施磷量的增加表现为先增加后降低,当施磷量达到120kg/hm²时,紫花苜蓿水分利用效率﹝26.50kg/(mm·hm²)﹞和全生育期平均根重(1 320.78g/m²)达到最大值。     

连续3年施用生物有机肥对土壤养分、微生物生物量及酶活性的影响

通过温室盆栽试验,研究了连续3年在不同土壤中施用不同量的生物有机肥的土壤养分、微生物生物量、酶活性及棉花各器官干物质量的变化。结果表明:连续3年施用生物有机肥,3种土壤的养分、酶活性、微生物量和各器官干物质量均有不同程度的提高。随着其用量的增加,土壤养分、微生物量及脲酶活性也在增加,土壤pH则相反,土壤蔗糖酶、多酚氧化酶、蛋白酶活性表现先上升后下降的趋势,且在不同土壤施用生物有机肥10~30 g/kg时基本达到最高,过氧化氢酶活性无显著变化。高、中、低有机质含量的土壤的棉花各器官干物质量分别在施用生物有机肥10~20、20~30、40 g/kg时基本达到最高。随着施肥年限的延长,3种土壤微生物生物量碳、氮均表现为先降低后升高的趋势,土壤酶活性则变化差异较大。通过在不同有机质含量土壤中施肥与不施肥比较发现,本底有机质含量越低的土壤,施肥较不施肥的土壤养分、脲酶、蔗糖酶、蛋白酶活性及微生物量增加幅度越大。     

聚丙烯酸钠对3种土壤持水能力及作物产量的影响

在离心机模拟不同水吸力条件下,研究了聚丙烯酸钠(sodium polyacrylate记作SP)5种使用浓度(占干土质量0,0.01%,0.08%,0.2%与1%)对3种土壤(砂土、壤土、黏土)持水能力的影响;采用大田试验研究了地表撒施2 g/m2SP对冬小麦与下季玉米产量及WUE影响。结果表明:3种土壤在0.01 MPa至1.5 MPa水吸力下的持水能力随着SP用量的增加而增加,砂土的作用效果较壤土、黏土更显著;3种土壤适宜浓度为0.08%~0.2%,最佳用量为0.2%,此用量条件下砂土、壤土、黏土的最大毛管持水量分别较对照增加了138.61%,7.22%,62.70%;不灌水条件下,SP处理较不施用SP冬小麦增产4%,WUE增加5.7%,灌浆期灌水28.5 mm条件下SP处理较不施用SP增产1%,WUE降低1%;SP处理的玉米产量较对照降低0.5%,WUE提高3%,效果明显低于对冬小麦效果。     

栽培方式与土壤水分对黄瓜产量、品质及水分利用效率的影响

以津春四号黄瓜为试验材料,研究了不同栽培方式﹝日光温室(G),遮雨棚(S)﹞及土壤水分条件﹝土壤含水率分别为田间持水量的60%~70%(W1)和90%~100%(W2)﹞对黄瓜产量、品质和水分利用效率(WUE)的影响。结果表明:(1)低水条件下,植株根冠比较大,但生物量、产量较低。耗水量随土壤含水率上升而增加,含水率较低的土壤有利于WUE提高幅度较大;日光温室内植株根冠比较小,生物量和产量高于遮雨棚;(2)较低的土壤含水率利于果实品质提高,其维生素C(Vc)、可溶性糖、可溶性蛋白质和可溶性固形物含量较高;遮雨棚内黄瓜营养品质优于日光温室内的黄瓜。     

Atrazine mineralization in bulk soil and maize rhizosphere

An experiment was carried out in the greenhouse in order to compare atrazine mineralization in bulk soil and maize rhizosphere at different development stages. After 4, 8 and 12 weeks, we have (1) measured the soil microbial biomass C, (2) characterized the C substrate utilization profiles of the culturable microflora, and (3) analyzed atrazine mineralization. Microbial growth was stimulated in planted soil and different C substrate utilization patterns were obtained in bulk and rhizosphere soils during the first 2 months. During this period, laboratory tests for atrazine biodegradation revealed a lower mineralization potential in bulk than in planted soil. Atrazine mineralization was stimulated to a greater extent after atrazine application in the greenhouse but again the presence of plants had a favorable effect. After 12 weeks of cropping, the atrazine mineralization potential decreased in planted soil with or without prior atrazine application.     

有机肥料BGA激活剂对日光温室内土壤含水率的影响

探讨了日光温室中施用有机肥料BGA激活剂后土壤水分动态规律,试验结果表明BGA激活剂作为一种有机肥料对于保持土壤水分有着明显的作用,施加BGA的土壤含水率要比对照处理高出17.7%;施加BGA后通过水分运移,在根系分布密集的20～60 cm之间的土壤含水率较高,其中20～40 cm的土壤含水率增加26%,40～60 cm的土壤含水率增加28%;试验研究发现,当BGA的施加标准为150 g/株,作物根系土层含水率增加最多.BGA作为一种有机肥料,为发展节水农业提供了一种新的途径.     

铅胁迫对大叶黄杨铅积累量及叶片生理特性的影响

采用盆栽方法研究了大叶黄杨(Euonymusjaponicus)在单一铅胁迫下对各器官铅积累及叶片生理指标的影响.结果表明:随着土壤铅浓度的增高,大叶黄杨的生物量、叶片叶绿素含量和叶绿素a/b值逐渐下降;植物各器官铅积累量逐渐增加.铅在大叶黄杨体内分布的规律是:根>茎>叶;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性在低浓度范围内呈现上升的趋势,表现出一定的适应能力;在高浓度处理水平时,3种酶活性呈现下降趋势,并都低于对照;叶片膜透性则表现出随胁迫强度的增加而上升.从生理指标反映出:在铅浓度300 mg/kg范围胁迫时,大叶黄杨具有较强的适应能力.     

耕作和施肥方式对土壤水分及饲用玉米产量的影响

为探究耕作和施肥方式对西北半干旱区饲用玉米(Zea may L.)土壤水分和产量的影响,以饲用玉米陇饲1号为材料,设置传统旋耕、立式深旋耕2种耕作方式以及单施化肥、有机肥替代化肥2种施肥方式组合,共4个处理,研究不同的耕作和施肥方式对饲用玉米土壤贮水量、花前花后耗水量、单株鲜重和干重以及产量的影响。结果表明,与传统旋耕相比,立式深旋耕能够降低饲用玉米0~300 cm土层土壤贮水量,提高花前耗水量,降低花后耗水量,增加生育期总耗水量,而有机肥替代化肥能够降低立式深旋耕方式下土壤总耗水量;立式深旋耕使成熟期单株干重增加1.3%~10.6%,单株鲜重增加4.9%~21.9%,而且不同程度增加了饲用玉米株高、穗长、穗粗、行粒数、百粒重、双穗率,降低了秃顶长,以上指标的变化均有利于高产试验形成。3年试验中立式深旋耕化肥处理较其他处理的籽粒产量增加1.8%~38.6%,丰水年生物量增加1.2%~15.1%,立式深旋耕有机肥处理较其他处理提高了干旱年生物量4.9%~21.9%、籽粒产量水分利用效率6.3%~34.8%、生物量水分利用效率7.1%~21.5%。综上,立式深旋耕能够改善作物生长土壤环境,有利于饲用玉米对土壤水分的吸收以及干物质量的积累,其组合化肥处理可以增加饲用玉米籽粒产量和丰水年生物量,组合有机肥替代处理可增加干旱年饲用玉米生物量和水分利用效率。本研究为西北半干旱区饲用玉米高产高效可持续生产提供了理论依据。