不同大豆品种根瘤固氮酶活性与固氮量差异研究

大豆根瘤固氮酶活性与固氮量是衡量大豆固氮能力的重要指标,也是合理施用氮肥的依据.试验采用框栽方法,应用15N示踪技术,研究了不同大豆品种根瘤固氮酶活性与固氮量差异.结果表明:4个供试大豆品种根瘤固氮酶活性、根瘤干重及根瘤固氮潜力都呈现先升后降的变化趋势,但品种间有显著差异;生育期短的大豆品种根瘤固氮酶活性高于生育期长的品种,根瘤干重则相反,生育期越长,根瘤干重越大;根瘤固氮潜力随大豆品种生育期的延长而增加.大豆植株氮素构成品种间存在明显的差异性,随着品种生育期的延长,根瘤固氮所占的比例提高;在大豆品种黑河41氮素构成中,土壤氮和根瘤固氮所占比例相同,其他品种均以根瘤固氮为主,其次是土壤氮,肥料氮所占的比例很低.     

铁营养对花生根瘤生长发育和功能的影响

通过营养液培养试验研究了铁对花生根瘤生长发育和功能的影响。结果表明,铁营养能够明显地提高花生地上部含氮量和总吸氮量。与对照相比,介质中供铁浓度为80mol/L时地上部含氮量和总吸氮量分别提高了2.0%和11.7%,表明铁直接参与了固氮过程;当铁浓度在0～80mol/L范围时,铁对根瘤起始点数量没有影响,而对可见根瘤数、根瘤重量和固氮酶活性影响较大。与对照相比,铁浓度为80mol/L时可见根瘤数和根瘤重量分别提高了194%和87%,都达到极显著水平。单株花生固氮酶活性和单位根瘤固氮酶活性分别提高了126%和10%。这表明铁营养主要是影响花生根瘤的生长发育,进而影响其根瘤的固氮功能。     

玉米—花生混作对改善花生铁营养及固氮的影响

盆栽试验模拟研究结果表明,当花生单作时,花生新叶出现严重的缺铁黄化症状,而与玉米混作时,铁营养明显地改善。与单作相比,花生新叶叶绿素含量明显提高,总吸铁量增加１９．４％,根瘤吸铁量提高３２．７２％,根瘤干重增加２５．８９％,单株固氮酶活性和单位根瘤固氮酶活性分别增加４４７．０６％和４０８．６９％,这说明,在石灰性土壤上,玉米—花生混作对花生铁营养的改善及对花生根瘤固氮起了重要的作用。     

燕麦花生间作系统作物氮素累积与转移规律

【目的】 研究燕麦‖花生间作系统中燕麦和花生的地上部干物质和氮素积累、花生根瘤固氮酶活性、固氮量及花生向燕麦的氮素转移量,明确间作花生固氮特性及花生向燕麦的氮素转移规律,进一步探索间作体系下氮素的循环机理。 【方法】 本研究在大田不施用氮肥的试验条件下,通过采用随机区组试验设计的方法,设置不同种植模式 (燕麦单作、花生单作、燕麦‖花生间作),采用传统挖根法和15N同位素标记法探索燕麦与花生的干物质积累量和氮素积累量,花生根瘤的生物固氮效率以及花生体内氮素向燕麦的转移规律。 【结果】 与单作燕麦相比,燕麦‖花生间作体系下,燕麦的地上部干物质量和氮素积累量均显著增加 (P < 0.05)。随着生育时期的推移,燕麦的地上部干物质量和氮素积累量在单作和间作模式下均呈现逐渐增加的趋势,成熟期达到最大值。成熟期,间作燕麦地上部干物质积累量比单作两年平均增加了40.6%,地上部氮素积累量平均增加了49.0%。间作花生的地上部干物质积累量与单作相比呈下降趋势,生育前期差异不显著,到成熟期,间作花生的干物质积累量两年平均比单作下降了20.6% ( P < 0.05)。开花结荚期间作花生的根瘤数和根瘤重比单作两年分别降低了21.3%和16.8%,单位质量的固氮酶活性平均降低了26.2% ( P < 0.05)。2011年和2012年,虽然在生理成熟期间作花生的固氮效率与单作相比分别提高了10.3%和37.1%,但花生生物固氮量分别降低了52.3%和26.3% ( P < 0.05)。2012年间作花生向燕麦的氮素转移率达到21.4%,转移氮量为15.3 mg/株。 【结论】 燕麦‖花生间作显著降低了开花结荚期花生单位质量的根瘤固氮酶活性,但提高了成熟期花生的固氮效率,促进了花生固氮能力的发挥,且在燕麦和花生共生期内,花生体内氮素可以转移到燕麦,从而增加了燕麦对氮素的吸收利用,实现地上与地下的相互调节和促进作用,因而,燕麦‖花生间作是东北农区农田生态系统优化氮素管理的重要途径之一。      

玉米—花生混作体系中不同施氮水平对花生铁营养及固氮的影响

盆栽试验结果表明,不同氮水平条件下玉米—花生混作可明显改善花生铁营养。与单作相比,混作花生新叶叶绿素SPAD值明显提高,新叶活性铁浓度提高12.4%～27.1%,同时花生根瘤数和固氮酶活性显著增加。在本试验种植密度下,施氮水平和种植方式对单株花生生物量无显著影响,而施氮对玉米根际土壤活性铁浓度的提高有一定的促进作用,并且花生根瘤数和固氮酶活性受施氮水平影响较大。说明石灰性土壤上玉米—花生混作对花生铁营养改善及提高花生的固氮能力具有重要作用;施氮水平对花生铁营养影响不大,但随施氮量增加对花生共生固氮有抑制作用。     

不同氮效率油菜SPS和PEPC活性差异及其对籽粒产量与油分含量的影响

【目的】蔗糖磷酸合成酶(sucrose phosphate synthase,SPS)与磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(phosphoenolpyruvate carboxylase,PEPC)分别控制着植物体内的碳骨架向碳代谢和氮代谢的流转,影响作物的产量与品质。为探明氮高效油菜品种在高效利用氮素的同时协调籽粒蛋白与油分累积矛盾的机理,研究了不同氮效率油菜品种的SPS与PEPC活性差异及其对籽粒油分含量的影响。【方法】采用土培试验,以氮高效品种27号(H)与氮低效品种6号(L)为试验材料,在常氮(N)与低氮(S)条件下,研究不同氮效率油菜品种苗期到花期叶片与角果发育初期的角果、角果发育中期的角果皮与籽粒中SPS与PEPC活性变化及差异、生长后期碳素转运量与转运率以及收获期籽粒油分含量的差异。【结果】两种供氮水平下,氮高效品种27号的产量与籽粒油分含量均显著高于氮低效品种6号,品种优势明显;且氮高效品种27号苗期到花期叶片与角果发育初期的角果、角果发育中期的角果皮与籽粒中的SPS与PEPC活性均高于氮低效品种6号,两种供氮水平的规律相同,但是SPS与PEPC活性的比值(SPS/PEPC)却因生育期不同而异,营养生长期叶片中氮高效品种27号的SPS/PEPC高于氮低效品种6号,开花期品种间叶片SPS/PEPC相近,角果发育期主要生殖器官中的SPS/PEPC值氮高效品种反而低于氮低效品种。说明氮高效品种向碳代谢和氮代谢输送的碳骨架在全生育期均多于氮低效品种,而碳代谢对氮代谢的响应只在生育前期强于氮低效品种,生育后期则相反。碳素转运量与转运率、籽粒油分含量与产量也是氮高效品种大于氮低效品种,这可能为氮高效品种协调籽粒蛋白与油分累积矛盾的重要生理机制。供氮水平对上述各指标有不同的影响,籽粒产量、PEPC活性、碳素转运量及转运率以常氮处理高于低氮处理,而油分含量、SPS活性及SPS/PEPC以常氮处理低于低氮处理,但不改变以上指标的品种间差异。【结论】与氮低效品种相比,氮高效品种全生育期向碳、氮代谢均输送更多的碳骨架,这是氮高效品种缓解碳、氮代谢矛盾的重要前提;碳代谢对氮代谢的响应生育前期较高、生育后期较低,同时生育后期有更多营养器官的碳素转运到籽粒,也为油菜生育后期满足籽粒碳、氮代谢所需要的碳骨架,并协调籽粒油分与蛋白质含量的矛盾提供了条件。     

春大豆对不同来源氮素吸收利用的研究

应用15N示踪方法,研究了春大豆对不同来源氮素的吸收利用特点。结果表明:大豆氮素营养随生育进程呈现时期性变化,土壤氮和肥料氮所占比例逐渐降低,而根瘤固氮所占比例逐渐上升。在出苗至4片复叶期(VE-V4),大豆完全依靠土壤和肥料氮,是无机氮营养期;在4片复叶期至初花期(V4-R1),氮素营养仍然主要来自土壤氮,根瘤固氮作用快速上升,是根瘤固氮快速上升期;营养生长与生殖生长并行期(R1-R5),氮素营养主要来自土壤氮和根瘤固氮,两者作用接近,肥料氮的作用已很小,是无机氮营养与根瘤固氮并行期;生殖生长期(R5-R8),大豆氮素营养主要来自根瘤固氮和土壤氮,根瘤固氮的作用已超过土壤氮,是根瘤固氮营养期;供试大豆品种的根瘤固氮率为52.8%~67.2%、平均58.7%,土壤氮为31.5%~40.9%、平均39.8%,肥料氮为1.3%~1.8%、平均1.5%。     

不同花生品种氮代谢相关酶活性的研究

为研究不同品种花生各器官中氮代谢酶活性的差异及与籽仁蛋白质含量间的关系,采用田间小区试验,利用高产大花生品种(花育22号)和小花生品种(白沙1016)研究了两品种不同生长发育时期植株各器官中可溶性蛋白质(Pro)含量、硝酸还原酶(NRase)、谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸脱氢酶(GDH)活性的变化。结果表明,两粒型花生品种各器官的Protein、NRase、GS、GDH活性变化态势大致相同,但其含量的高低有异;各器官中的各指标含量均以小花生品种白沙1016较高。各器官中NRase活性随生育期的推进呈渐降趋势,籽仁中NRase活性远高于其他营养器官;两粒型品种叶片、茎和根中GS活性的变化趋势均呈单峰曲线,其峰值均出现在结荚期;叶片GDH活性以苗期较高,花针期最低,之后又迅速升高。茎和根中GDH活性均呈V字型曲线变化,根中峰谷滞后于茎,出现在饱果期,而籽仁中GDH活性成熟期略有升高。各器官中蛋白质含量与GS和GDH活性间的相关关系不明显,但与其相应器官中的NRase活性表现显著或极显著相关。     

芽孢杆菌与根瘤菌复合包衣对大豆结瘤固氮能力的影响

为了探究不同芽孢杆菌与根瘤菌复合包衣对大豆结瘤固氮的影响,通过盆栽试验,设置不接菌对照(CK)、根瘤菌单独包衣(R)、阿氏芽孢杆菌(RB)和胶质类芽孢杆菌(RP)2种促生菌分别与根瘤菌双包衣以及 3种菌混合包衣(RBP)共5个处理,测定大豆根瘤数量、干重、根瘤固氮酶活性及植株氮、磷、钾含量,筛选根瘤菌剂最佳组合。结果表明,接种菌剂的处理均能够促进大豆结瘤固氮,其中RB处理效果最好,能够获得最高的大豆植株干重、根瘤数量、根瘤干重、固氮酶活性、全氮含量,比CK分别提高51.80%、14.44%、53.33%、44.36%、25.61%,3种菌包衣并没有比双接种促生效果更好。相关性分析表明,根瘤干重与固氮酶活性、根瘤数量及植株干重都呈显著正相关关系,说明根瘤的质量可能比数量更能准确评价共生固氮效率。此结果为根瘤菌剂应用于机械化种植提供可能性,为进一步推广根瘤菌剂的规模化生产应用提供了科学依据。     

氮肥对花生根系生长和结瘤能力的调控效应

为探明氮肥对花生根系生长和结瘤能力的调控效应,本研究以花育22号为试验材料,设置5个处理(N1:基肥45 kg N·hm~(-2);N2:基肥60 kg N·hm~(-2);N3:基肥24 kg N·hm~(-2)+追肥36 kg N·hm~(-2);N4:基肥75 kg N·hm~(-2);N5:基肥135 kg N·hm~(-2)),在桶栽条件下,探究氮肥水平和氮肥运筹对花生根系、根瘤生长发育的影响以及根系与根瘤性状的量化关系。结果表明,N4花生的根系长度、根系表面积和根系体积在全生育期均最高;氮肥全部作为基肥施用(N2)可促进花生前期根系的生长发育,氮肥分为基肥和追肥施用(N3)可促进花生中后期根系的生长发育;随着生育进程的推进,不同处理下根系长度、根系表面积和根系体积的变异系数逐渐增大,最大变异系数分别为29.3%、25.1%和22.1%。生育前期根瘤数目和根瘤鲜重随氮肥水平的增加逐渐降低,而生育中后期根瘤数目和根瘤鲜重则以N4最高,N3次之。根系长度、根系表面积和根系体积与根瘤数目和根瘤鲜重均呈正相关,相关系数为0.1839~0.5262,此外除根系表面积与根瘤鲜重相关性不显著外,其余均达显著或极显著水平。因此,合理施氮可有效调控花生根系和根瘤性状,协调促进根系生长和根瘤发育。本研究为花生生产合理施用氮肥提供了科学依据。     

施氮量对穗期高温胁迫下玉米叶片光合生理及产量的影响

【目的】探究不同施氮量对玉米穗期高温胁迫下光合生理及产量的影响,为合理施氮实现玉米抗逆稳产提供理论依据。【方法】2020—2021年开展人工模拟高温田间试验。以耐热型品种郑单958 (Zhengdan 958)和热敏感型品种先玉335 (Xianyu 335)为材料;设置3个施氮量,分别为低氮(N 90 kg/hm2,N90)、中氮(N180 kg/hm2,N180)和高氮(N 270 kg/hm2,N270)。在玉米第11片叶展开期至抽雄期进行高温处理(HT),分别持续12天(2020年)和9天(2021年),以田间自然生长的植株为对照(CK),处理期间高温和对照的日最高温度均值分别为41.9℃、35.9℃(2020年)和40.8℃、37.7℃(2021年),昼夜温差均值分别为19.3℃、13.0℃(2020年)和18.1℃、14.8℃(2021年),调查两个品种穗位叶的光合色素含量、光合参数、叶绿素荧光参数、光合酶活性、籽粒产量及产量构成因素,分析温度、品种和施氮量三者之间的互作效应。【结果】1)高温胁迫提高了两个玉米品种穗位叶的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPCase)和核酮糖-1...     

外源钙缓解花生亚低磷光合障碍的机制

  【Objectives】  The phosphorus (P) deficiency is one of the main factors limiting photosynthetic carbon fixation and high-quality yield in peanut production. Calcium can enhance peanut growth and yield in low to medium yielding farmlands. Therefore, we explored the effects of exogenous calcium on alleviating P deficiency-induced photosynthetic inhibition in peanuts.  【Methods】  Peanut cultivar ‘Liaoning Baisha’ was used in a pot experiment conducted in an artificial climate chamber. The P deficiency treatment was imposed by adjusting the P concentration in Hoagland nutrition solution to 0.5 mmol/L (–P) from the normal level of 1 P mmol/L. The treatments were normal P + spraying ddH₂O (CK), –P + spraying ddH₂O, –P + spraying CaCl₂, and –P + spraying trifluoperazine (TFP, a calmodulin inhibitor). We measured the photosynthetic functions, plant growth and thylakoid membrane integrity at 9 and 10 days after treatment imposition in peanuts.   【Results】  Compared with CK, P deficiency reduced the dry matter weight, total leaf area, relative chlorophyll concentration and limited the growth and development of peanuts. The P deficiency reduced the net photosynthetic rate, transpiration rate, and stomatal conductance of peanut leaves. It also reduced the efficiency of PSⅠ and PSⅡ of peanuts by 18% and 5.4%, respectively. Compared with –P treatment, exogenous Ca2+ enhanced the dry matter weight and total leaf area of peanuts under P deficiency by 26.7% and 31.9%, respectively. Exogenous Ca2+ alleviated P deficiency inhibition based on photosynthetic level and enhanced the net photosynthetic rate and the stomatal conductance of peanut leaves under P deficiency. Compared with –P treatment, exogenous Ca2+ enhanced the efficiency of PSⅠ and PSⅡ, alleviating the photoinhibition in peanut leaves under P deficiency. Exogenous Ca2+ enhanced the size of the PQ pool, the rate of cyclic electron flow, and the activity of ATP synthase. However, it reduced the ?pH of thylakoid in peanut leaves under P deficiency. TFP increased the thylakoid membrane damage, reduced cyclic electron flow rate, and ATP synthase activity in P deficiency stressed peanuts compared with –P treatment.  【Conclusions】  P deficiency limited the growth and development of peanuts, reduced the activity of ATP synthase of thylakoid, Y(Ⅰ), Y(Ⅱ), and caused peanut photoinhibition. Exogenous Ca2+ alleviated inhibition of the dry matter weight, total leaf area, and relative chlorophyll concentration of peanuts. Exogenous Ca2+ ralleviated the Y(Ⅰ) and Y(Ⅱ) inhibition. The peanut CaM (Ca2+-modulin) acceptor for exogenous calcium (Ca2+) played an important role in the nutritional signalling of Ca2+, alleviating photosynthetic inhibition under P deficiency.     

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。     

低氮胁迫对耐低氮玉米品种苗期光合及叶绿素荧光特性的影响

【目的】叶绿素荧光参数经常用来评价光合器官的功能和环境压力的影响,不同玉米基因型耐低氮胁迫能力差异较大,与光合及叶绿素荧光特性对低氮胁迫的响应机制有关。本文以耐低氮能力差异较大的4个玉米杂交种为试验材料,研究了低氮胁迫对不同耐低氮性玉米品种苗期光合及叶绿素荧光特性的影响,以期明确耐低氮胁迫玉米品种的光合机制。【方法】采用二因素完全随机设计盆栽试验,因素A为不同耐低氮性玉米品种:‘正红311’、‘成单30’和不耐低氮品种‘先玉508’、‘三北2号’;因素B为不同氮素水平:正常氮CK(霍格兰完全营养液,N 15 mmol/L)、低氮胁迫LN1(N 0.5 mmol/L)、极低氮胁迫LN2(N 0.05 mmol/L)。测定了苗期单株干物质积累量,单株氮素积累量,叶片叶绿素含量与荧光特性,以及光合效率指标。【结果】低氮胁迫下玉米苗期单株干物质积累量、单株氮素积累量、叶片叶绿素含量等生理指标显著下降,但耐低氮品种的下降幅度显著低于不耐低氮品种;低氮胁迫下玉米苗净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)显著降低,胞间CO2浓度(Ci)显著升高,净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)的降幅及胞间CO2浓度(Ci)的增幅耐低氮品种均显著低于不耐低氮品种;低氮胁迫下可变荧光(Fv)、最大荧光(Fm)、PSⅡ潜在活性(Fv/F0)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ有效光量子产量(Fv'/Fm')和光化学猝灭系数(q P)等叶绿素荧光特性也均显著降低,耐低氮品种下降幅度显著低于不耐低氮品种;低氮胁迫下耐低氮品种PSⅡ实际光量子产量(ΦPSⅡ)降低,不耐低氮品种有所增加;而耐低氮品种非光化学猝灭系数(NPQ)升高,不耐低氮品种有所降低。【结论】耐低氮玉米品种能够减缓低氮胁迫对植株光合系统的影响,进而保证植株较高的氮素积累,提高叶片叶绿素含量,维持较高的PSⅡ有效光量子产量(Fv'/Fm')和光化学猝灭系数(q P),为光合作用提供充足的光能;从而保持了较高的净光合速率(Pn),保证了耐低氮品种在低氮条件下保持较高的干物质生产。     

接种固氮菌Klebsiella sp.120对甘蔗光合特性和主要矿质营养元素含量的影响

【目的】甘蔗是最重要的糖料和能源作物,生物量大,产量高,但大量氮肥的使用不仅增加了甘蔗的种植成本,而且对农田环境造成了污染。发挥与甘蔗联合固氮的生物固氮菌的作用,是降低甘蔗氮肥施用量的方法之一。Klebsiella sp.120是从广西种植的甘蔗体内分离到的具有固氮能力的菌株。为了探讨该菌对甘蔗的促生效应及其在甘蔗上的应用潜能,本文研究了接种该固氮菌对甘蔗光合特性及矿质元素含量的影响。【方法】采用桶栽方法,在甘蔗的分蘖期用接种菌株淋浇4个不同甘蔗品种的根际,在处理后的30 d和60 d取样分析该菌对甘蔗的光合生理和矿质营养元素含量的影响。【结果】接种菌株对4个甘蔗品种的叶绿素含量和净光合速率有一定的促进作用,但不同品种之间存在差异。处理30 d后,淋浇固氮菌处理的甘蔗品种ROC22的叶绿素含量明显提高,比对照增加23%。另外3个甘蔗品种(B8、GT21和GT28)处理组的叶绿素含量均有一定的提高,但与对照相比差异不显著。处理30 d后,只有ROC22和B8品种的净光合速率高于对照,且ROC22品种处理与对照间的差异达到了显著水平。处理60 d后,4个甘蔗品种的净光合速率均高于处理30 d,而且各品种接种处理均高于对照,其中以对ROC22和GT21的促进效果最为明显,达到了显著水平。接种处理对不同甘蔗品种的营养元素含量影响不同,接种处理对4个甘蔗品种叶片中的氮元素含量有促进作用,其中对ROC22的促进效果最为明显,接种处理比对照增加59.8%。接种固氮菌对甘蔗叶片磷和钾元素含量的影响不明显。接种固氮菌对4个甘蔗品种叶片的铁、锰元素含量的影响不明显;ROC22叶片中的锌含量及ROC22和B8叶片中的铜含量接种处理与对照相比显著提高。【结论】接种Klebsiella sp.120固氮菌对甘蔗光合特性及矿质元素含量的影响与甘蔗品种有关,其中对ROC22品种的促生效果最为明显。研究结果可为固氮菌株Klebsiella sp.120在甘蔗上的进一步应用提供参考依据。     

氮肥施用量对甘薯产量和品质性状的影响

【目的】氮是影响作物产量和品质性状的重要因素,合理施氮是提高作物产量和改善品质的主要途径。研究施氮量对甘薯块根产量形成、营养品质和淀粉糊化特性的影响,对于明确江苏徐淮地区甘薯种植的适宜施氮量具有重要意义。【方法】本文选用淀粉型甘薯品种徐薯22和兼用型甘薯品种徐薯28为试验材料,设置5个施氮水平0、60、120、180、240 kg/hm2。调查了甘薯不同生育期的叶面积指数、光合势、干物质积累和产量构成要素,采用分光光度法测定了块根主要营养品质指标,利用Tech-master型RVA快速测定淀粉谱粘滞特性,分析明确施氮量对块根主要品质指标和淀粉糊化特征值的影响。【结果】施氮N 60 kg/hm2增加了各生育期甘薯的叶面积,提高了甘薯的光合势,显著增加了块根产量(徐薯28增产16.38%,徐薯22增产9.31%),过量施氮(N 240 kg/hm2)则产量降低。施氮并未显著降低块根中的淀粉和直链淀粉含量,但明显增加了可溶性糖和蔗糖含量。施氮显著提高最高粘度、最低粘度、最终粘度和消减值。相关分析显示,直链淀粉含量与最高粘度值和崩解值呈极显著或显著负相关(相关系数分别为-0.90**和-0.71*);直链淀粉含量与消减值呈显著正相关(相关系数为0.73*)。【结论】综合考虑甘薯的产量和品质,在本实验条件下甘薯较为适宜的氮肥用量约为60 kg/hm2。     

播期与施氮量对花生干物质、产量及氮素吸收利用的影响

[目的]在大田条件下,研究播期与施氮量对不同类型花生产量、干物质积累、氮素吸收及利用的影响,为花生高产和养分资源高效利用提供技术支撑.[方法]选择普通型大花生品种'花育22号'和高油酸花生品种'冀花16号'为材料,设3个施氮水平:0、120、240?kg/hm2?(分别表示为N0、N120、N240);4个播期:4月3...     

浅埋滴灌下不同施氮量对玉米产量和花后氮代谢的影响

【目的】研究浅埋滴灌下不同施氮量对玉米产量和花后氮代谢的影响,为西辽河平原玉米丰产与氮素资源高效管理提供理论依据。【方法】玉米浅埋滴灌水肥一体化定位试验在内蒙古自治区通辽市科尔沁区农业高新科技示范区连续进行了3年。设置N 0、150、210和300 kg/hm² 4个处理,分别记为N0、N150、N210和N300。完熟期测定玉米植株氮含量、干物质积累量和产量及产量构成因素,开花期至成熟期定期取样测定氮代谢相关酶活性、光合氮素利用效率和非结构性碳水化合物含量。【结果】N300处理与N210处理3年玉米产量差异不显著,但显著高于N150处理;N300、N210处理玉米穗粒数、千粒重无显著差异,但均显著高于N150处理,穗粒数较N150处理分别提高15.70%、10.85%,千粒重分别提高了9.78%、5.82%。N210处理氮肥偏生产力、氮肥农学效率、氮肥生理利用率和氮素吸收效率均高于N300处理,3年平均较N300处理分别提高37.01%、29.84%、10.10%和28.89%。N300处理花后氮素积累量高于N210处理,但二者转运量差异均不显著。N300处理与...     

适度干旱和低养分投入促进黄精生长发育与黄精多糖累积

  【目的】  探究在不同水肥胁迫条件下黄精光合特性、生长发育及黄精多糖含量的差异,为黄精栽培生产中水肥管理提供科学依据。  【方法】  试验设4个单因素黄精盆栽试验。水分试验设计灌水量400 mm (严重干旱)、500 mm (中度干旱)、600 mm (轻度干旱)、700 mm (充分供水)、800 mm (极充分供水) 5个水平,不施任何肥料。氮磷钾肥料试验均设4个水平:低量、理论用量、经验用量和超量,氮肥(尿素)依次为110、225、375和525 kg/hm2,磷肥( 磷酸二铵)为260、525、750和975 kg/hm2,钾肥(硫酸钾)为75、150、225和300 kg/hm2,肥料试验灌水量均为当地年降雨量 (680 mm)。在黄精不同生长时期,用光合作用仪测定净光合速率 (P_n)、蒸腾速率 (T_r)、气孔导度 (G_s)、胞间CO₂浓度 (C_i) 等光合参数,用叶绿素荧光仪测定荧光参数值并绘制快速荧光动力学曲线,直尺测定株高、根长,叶面积测定仪测定叶面积,称重法测定根茎鲜重及干重,紫外–可见分光光度法测定黄精多糖含量。  【结果】  中度干旱胁迫下,黄精光合能力较强,根茎多糖含量较高;充分灌水时生长发育旺盛,但光合速率和多糖含量低于中度干旱条件下。氮肥处理P_n、G_s、T_r值均以超量施肥最大,但P_n值随着施氮量的增大呈现先增高后降低再升高的“N”形曲线;以低氮量、经验磷量、低钾量处理的F_m最大,不同水肥条件下的黄精叶片均有明显的OJIP趋势;低量氮肥和低量钾肥条件下黄精的株高及根茎生物量高于其它施肥量处理;黄精多糖含量均以经验施肥量处理最高。在生长指标与黄精多糖含量的相关性分析中发现,株高与根茎生物量呈显著相关性 (P < 0.05),叶面积与黄精多糖含量有极显著相关性 (P < 0.01),黄精的植株越高,其药材生物量越大,而叶面积越大,其体内多糖含量越高。  【结论】  黄精栽培需保持中度的干旱,适当降低施肥量,特别是氮和钾用量,经验用量以下的施肥处理可以在获得较高的黄精根茎生物量的同时,保证黄精良好的生长发育,增大黄精的叶面积,提升光合效能,促进黄精根茎多糖含量的提升。     

秸秆还田方式对根际固氮菌群落及花生产量的影响

  【目的】  固氮微生物是土壤中重要的功能微生物,其多样性和群落组成变化能够影响土壤氮素固定与氮循环过程,探究不同秸秆还田方式对根际土壤固氮菌多样性和群落组成的影响机制具有重要意义。  【方法】  基于中国科学院鹰潭红壤生态实验站花生单作系统不同秸秆还田长期定位试验,设置不施肥对照(CK)、单施化肥(NPK)、NPK肥+秸秆还田(NPKS)、NPK肥+秸秆猪粪配施(NPKSM)和NPK肥+秸秆生物炭(NPKB) 5个处理,利用高通量测序技术,分析不同秸秆还田方式下根际固氮菌多样性和群落组成的变化特征。  【结果】  秸秆还田处理下土壤有机碳(SOC)、速效钾、全磷、有效磷、全氮含量提升,其中以NPK肥+秸秆猪粪配施(NPKSM)处理效果最佳。秸秆还田增加了固氮微生物多样性,并显著改变其群落组成,在纲水平上固氮菌以α-变形菌纲(Alphaproteobacteria,82.5%)为优势类群;在属水平上以慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium,51.9%)为优势类群。土壤有效磷是影响固氮菌多样性指数的主要因素,而土壤pH、SOC、速效钾、全磷、有效磷、全氮和铵态氮是影响固氮菌群落组成的主要因素。结构等式方程研究结果表明土壤有效磷和全氮通过改变δ-变形菌纲(Deltaproteobacteria)的相对丰度和固氮菌群落组成间接影响花生产量。  【结论】  秸秆还田显著提升了土壤肥力,土壤有效磷是根际固氮菌多样性和群落组成改变、花生产量提高的重要驱动因素,通过提高Deltaproteobacteria的相对丰度促进了花生增产。本研究为建立合理的秸秆还田措施,增强生物固氮潜力以及提升红壤肥力与健康提供科学依据。