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夏播玉米根系分布与含氮量对氮肥类型与施氮量的响应 总被引:2,自引:1,他引:2
连续两年施用不同氮肥和用量,考察了夏玉米(郑单958)根系在不同土层的分布与含氮量,分析其与产量、地上部氮素累积量的相关性。结果表明:1)施氮抑制夏玉米生育前期根系生长与下扎,抑制作用表现为:复合肥>包膜尿素>尿素;施氮使吐丝期0—25与50—80 cm土层根量增大,25—50 cm土层根量减少;总根量表现出:尿素>复合肥>包膜尿素,且差异显著。2)施氮显著提高夏玉米9叶展开期0—25 cm土层与吐丝期25—80 cm土层根系含氮量;氮肥类型影响根系含氮量,且差异显著。3)吐丝期25—80 cm土层根系含氮量与产量呈显著正相关(P<0.05),与地上部氮素累积量呈极显著正相关(P<0.01﹚;在25—50 cm,根系鲜重密度、体积密度和干重密度与产量及氮素累积量表现为负相关,在其他土层表现为正相关。其中,0—80 cm土层根系干重密度与产量呈显著正相关(P<0.05),0—25 cm土层根系鲜重密度与产量、0—80 cm土层根系鲜重密度与氮素累积量呈明显正相关(P<0.1)。可见,玉米根系分布与含氮量明显受到氮肥类型与施氮量的影响,施氮主要通过提高表土层根系鲜重、根系总鲜重与总干重及中下层根系含氮量实现夏玉米增产增效目的。 相似文献
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【目的】土壤有机氮组成和有效性影响土壤肥力的高低。研究不同施氮量下土壤有机氮组分含量的变化规律,及其与冬小麦氮素吸收之间的关系,为科学开展氮肥减施提供理论依据。【方法】冬小麦–夏玉米轮作田间试验在河南温县进行,试验历经3季冬小麦和两季夏玉米。小麦设置5个施氮(N)量处理:300 kg/hm2(N300)、225 kg/hm2 (N225)、195 kg/hm2 (N195)、165 kg/hm2 (N165)、0 kg/hm2 (N0),从第2季冬小麦开始,调查冬小麦产量和吸氮量,小麦播种前和收获后测定0—20 cm土层土壤全氮、有机氮组分含量。【结果】实现冬小麦稳产的最低施氮量为165 kg/hm2,满足冬小麦对氮素需求的最低施氮量为195 kg/hm2。酸解氮(TNex)是土壤中主要的有机氮组分,占全氮的59.06%~92.26%。随着试验时间的延长,N165和N195处理降低了TNex在有机氮中的比例,而N0、N225和N300... 相似文献
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施氮量对不同氮效率玉米品种根系时空分布及氮素吸收的调控 总被引:7,自引:1,他引:6
【目的】研究不同氮效率夏玉米根系的时空分布、 植株氮素吸收利用特性及其对氮素用量的响应,探讨玉米氮素高效利用的生理基础,以期探明通过采用氮高效品种、 促进根土互作、 提高根系与水肥时空耦合、 提高玉米氮素利用效率,强化环境友好型生产的有效途径。【方法】试验于2011-2012年在山东农业大学黄淮海玉米技术创新中心(N3618,E11712)和作物生物学国家重点实验室进行,以氮高效玉米品种郑单958(ZD958)和氮低效品种玉米秀青73-1(XQ73-1)为试验材料,在大田条件下设置两个氮素水平(0和315 kg/hm2),采用土壤剖面取样法和系统取样法分别进行根系相关指标、 干物质及氮素积累与分配的测定。【结果】ZD958整个生育期根系相关指标(根系干重、 根长密度、 根系TTC还原量、 根系吸收面积及活跃吸收面积)及其在深层土壤(60-100 cm)中所占的比例、 单株生物量、 单株绿叶面积、 植株氮素积累量、 单株籽粒产量均显著高于XQ73-1(P0.05),抽雄期和完熟期根系干重、 根长密度、 根系TTC还原量、 根系吸收面积、 根系活跃吸收面积、 单株绿叶面积分别比XQ73-1高12.02%、 8.39%、 25.34%、 34.48%、 29.22%、 7.76%和36.74%、 24.21%、 36.29%、 29.94%、 32.83%、 13.73%,完熟期单株生物量、 植株氮素积累量、 籽粒产量分别比XQ73-1高11.65%、 11.78%、 15.16%。施氮后两品种各指标均显著提高,ZD958和XQ73-1根系干重、 根长密度、 根系TTC还原量、 根系吸收面积、 根系活跃吸收面积、 单株绿叶面积抽雄期分别提高8.13%、 6.12%、 18.08%、 15.10%、 24.71%、 12.06%和7.19%、 4.59%、 10.47%、 10.82%、 13.02%、 7.15%,而完熟期分别提高16.48%、 22.43%、 19.26%、 15.03%、 27.45%、 14.97%和15.02%、 14.59%、 13.01%、 12.81%、 21.95%、 11.06%; 单株生物量、 植株氮素积累量、 单株籽粒产量完熟期分别提高9.40%、 10.08%、 13.43%和5.20%、 8.56%、 9.69%。相关分析表明,植株吸氮量与根长密度、 根系干重、 根系活跃吸收面积呈显著线性正相关(相关系数均在0.8以上)。 ZD958花前根系对氮素的响应度高于XQ73-1,花后则低于XQ73-1。【结论】氮高效玉米品种ZD958根系总量大、 深层土壤根系多、 根系活力高、 氮素吸收能力强; 施氮条件下优势更加明显,对ZD958作用大于XQ73-1,说明氮高效玉米品种发达且分布合理的根系保证了植株对氮素的吸收,有利于进行光合生产、 获得较高籽粒产量。两品种对氮素的响应不同,氮高效品种花前对氮素的响应度高于氮低效品种,花后则相反。因此,可过适度减少氮高效品种花前施氮量、 增加花后施氮量,而适度增加氮低效品种花前施氮量、 降低花后施氮量来促进根系发育,提高氮素利用效率。 相似文献
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不同施氮量对大棚莴苣根系形态及产量和品质的影响 总被引:3,自引:0,他引:3
采用大棚栽培田间小区试验,研究了不同施氮量下莴苣根系形态特征的动态变化,以及不同施氮水平对莴苣产量和品质的影响。结果表明:与农民习惯施氮相比,减氮40% 处理对莴苣根系生长有显著促进作用,主要表现为根表面积和体积以及总根长显著增加;但氮肥对莴苣根增粗生长的促进作用主要表现在生长后期。减氮40% 处理下的莴苣产量和Vc含量最高。莴苣茎硝酸盐含量随施氮量的增加呈线性增加,农民习惯施氮处理下,莴苣茎硝酸盐含量最高,达到1 291.9 mg/kg,已超过农产品安全质量无公害根茎类蔬菜的安全标准。 相似文献
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水稻根系生长对不同氮形态响应的动态变化 总被引:5,自引:2,他引:3
土壤养分供应变异很大,植物根系生长对这种养分变异的响应非常敏感.为了探索水稻根系生长对N素供应响应的动态变化规律以及这种适应性变化与水稻N效率之间的关系,采用水培方法,以两个苗期不同N效率水稻品种桂单4号和南光为研究材料,比较了不同铵硝比、不同浓度NH4、不同浓度NO3-和不同浓度NH4NO3对水稻根系构型参数的影响.结果表明:NH4 和NH4NO3供应显著降低了总根长、总根表面积和总根体积,且有增加平均根直径的趋势;而NO3-供应在0~1 mmol/L浓度范围内,增加了总根长、总根表面积和总根体积,降低了平均根直径,但当NO3-供应超过1 mmo1/L后,NO3-却有降低总根长、总根表面积和总根体积的趋势,对平均根直径没有明显影响.苗期N高效基因型桂单4号总根长和总根表面积在各种N素营养条件下均显著高于N低效基因型南光.上述结果表明,NH4 和NH4NO3都抑制了水稻根系生长,而NO3-为低浓度诱导、高浓度抑制根系生长,根长和根表面积,对提高水稻N效率贡献较大. 相似文献
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施氮对大豆根系形态和氮素吸收积累的影响 总被引:13,自引:3,他引:13
采用框栽试验方法研究了不同施氮水平对大豆根系形态和氮素吸收积累的影响,结果表明:不同施氮水平对大豆植株生物量、氮素吸收积累量及根系形态有显著影响,随施氮量增加,植株干重、氮素积累量、单株产量等均呈先增加后降低趋势,其中以N100[100 kg(N)·hm-2]处理效果最佳,总体表现为N100>N200>N50>N25>N0.无N(NO)和适量偏低的氮(N25、N50)增加了大豆的根冠比,但过多的氮(N200)反而降低了大豆的根冠比,说明低氮胁迫促进了大豆根系的生长.大豆根长、根表面积和根体积随施氮量的增加表现为先降后增而后又降低的规律,不施氮(N0)情况下,根长、根表面积和根体积均高于低氮处理(N25、N50),之后随施氮量增加而增加,当超过一定施氮量(N200)时又呈降低趋势.不同生育时期植株生物量、氮素积累、根长、根表面积和根体积等表现为花期>苗期>鼓粒期.因此施用一定量氮肥对大豆植株生物量、氮素积累以及根系形态等产生显著影响,进而影响大豆氮素转运量和转运效率,最终影响大豆籽粒产量和品质. 相似文献
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施氮量对夏玉米碳氮代谢和氮利用效率的影响 总被引:25,自引:7,他引:25
本试验研究了施氮量(0、90、180、270 kg/hm2)对夏播玉米CF008、金海5号和郑单958碳氮积累、运转及氮肥利用的影响。结果表明,3个品种的茎叶碳氮积累量、成熟期地上部总氮量均为在施氮量180 kg/hm2或270 kg/hm2下较高,但是最终碳氮运转率、氮素吸收效率、氮素利用效率和氮肥利用率均在施氮量90 kg/hm2下较高。本试验中,碳运转率与产量呈正相关,氮运转率与氮肥利用率呈正相关,表明较高的碳氮运转率可以促进产量和氮肥利用率的提高。本研究在施氮量90 kg/hm2下,CF008和金海5号茎鞘的C/N值在吐丝期和成熟期分别为22.11~22.91、35.66~54.23,叶片的C/N值分别为4.32~5.11、9.06~10.57;在施氮量90~180 kg/hm2下,3个品种夏玉米产量达到了10688~11461 kg/hm2;CF008和金海5号的氮肥利用率达到了31.55%~49.33%,而郑单958的氮肥利用率仅为15.11%~19.20%。 相似文献
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氮对不同基因型玉米根系形态变化的影响研究 总被引:17,自引:3,他引:17
选用对N反应有典型差异的玉米自交系“478”、“CA170”研究其根系生长和形态对N水平反应的动态变化结果表明,随培养时间的延长,玉米地上部生物量随N水平的提高而增加,且2个N水平下“478”均高于“CA170”。低N水平下“478”根系生物量显著大于“CA170”,高N水平下二者根系干物质量的基因型差异减小。低N有利于根系纵向伸长,表现为总根长、平均根长显著增加,且“478”总根长、平均根长及侧根密度均大于“CA170”,但生长初期(7d)时这种基因型变化差异并不显著。高N有利于根系横向伸展,表现为1级侧根密度的增加,而平均根长缩短,2个基因型平均根长无显著差异。在N素胁迫下“478”较大的根系优势有利于其高效吸收N素。 相似文献
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随着现代生态学的内涵延伸,植物个体功能性状在种群、群落和生态系统尺度上,都已成为明确植物个体和生态系统与环境协同变化规律的可靠途径。通过透射电镜法观察了黄瓜叶片的组织形态,并测定了黄瓜叶片化学组成和氮代谢相关酶活性。结果表明:黄瓜叶片的组织形态与化学组成之间具有协变关系。无氮和高氮胁迫条件下,黄瓜叶片中N, P, K含量较低,相对应的是叶绿体中片层结构混乱,脂质小球数量多,并且高氮条件下,叶肉细胞中淀粉粒数量显著增加(P 0.05)。相关性分析结果表明,黄瓜叶片生理性状、养分组成与土壤理化性质之间均存在关联。黄瓜叶片酶活性与土壤碱解氮和pH相关性较强。CAT, NR和GS活性均与土壤碱解氮含量显著正相关,MDA活性与土壤碱解氮含量显著负相关(P 0.05),CAT和GS活性与土壤pH值显著负相关。研究以个体生态学特征为依据,明确了日光温室黄瓜叶片功能性状对不同施肥策略的响应规律,弥补了传统群体生态学应用方面的不足,对于提升日光温室农业生态服务功能具有指导意义。 相似文献
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不同栽培模式和施氮量对小麦-玉米轮作体系土壤供氮特性的影响 总被引:2,自引:0,他引:2
以6年的小麦-玉米轮作定位试验不同处理为对象,研究了不同栽培模式及施氮对土壤供氮特性的影响。结果表明,与常规对照模式相比,覆草模式显著增加了土壤酸解总氮及有机氮各组分的含量,以及土壤微生物量氮含量及氮素矿化势N0;垄沟模式(垄上覆膜、沟内覆草)土壤酸解总氮及氮素矿化势有所增加,幅度小于覆草模式,但降低了土壤微生物量氮含量。随着施氮量的增加,土壤酸解总氮含量增加,其中以氨基酸氮、氨基糖氮及氨态氮含量的增加尤为明显;施氮还提高了土壤氮素矿化势,但降低了土壤微生物量氮含量,以施N 240 kg/hm2处理最为明显。栽培模式和施氮量对土壤酸解总氮影响的交互效应达显著水平(P0.05)。土壤氮素矿化势、微生物量氮与氨基酸氮和酸解未知态氮间呈显著相关性(P0.05),说明土壤微生物量氮及氨基酸氮和酸解未知态氮组分可能是土壤可矿化态氮的主要贡献者。 相似文献
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通过盆栽和水培试验,采用小麦蚕豆间作、蚕豆单作、小麦单作3种种植方式,研究了不同生育期不同氮水平(低氮、常规氮和高氮)处理下,单、间作小麦和蚕豆根系大豆异黄酮分泌量的变化,为进一步探明间作增产和控病机制提供依据。结果表明,随作物生育期推移,小麦根系分泌大豆异黄酮数量明显减少,蚕豆根系大豆异黄酮的分泌量先增加后减少。随施氮量增加,小麦蚕豆根系大豆异黄酮分泌量均减少,且多达显著水平。与低氮处理相比,常规氮和高氮处理下,单、间作小麦大豆异黄酮分泌量分别显著减少,且多达显著水平。间作可以显著提高作物大豆异黄酮的分泌量,但间作优势仅在低氮和常规氮处理下明显,高氮处理下,单、间作小麦和蚕豆根系分泌大豆异黄酮数量差异不显著,并且这种间作效应会随生育期的推移逐渐消失。总之,间作种植和施氮量均影响作物根系大豆异黄酮分泌量,且低施氮量的影响更明显。 相似文献
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适宜灌水施氮方式利于玉米根系生长提高产量 总被引:4,自引:5,他引:4
为研究不同灌水方式和施氮方式对玉米根系生长分布的影响,2011年在大田条件下采用垄植沟灌技术,设交替灌水、固定灌水、均匀灌水和交替施氮、固定施氮、均匀施氮2因素3水平的随机完全组合试验方案。分抽雄期、灌浆期和成熟期对0~100 cm土层监测植株正下方、植株正南侧和植株正北侧的根系生长状况。结果表明,灌水方式对各位置根长及根系总量影响均达显著水平,施氮方式只对植株南侧根长和根系总干质量影响显著,二者的交互作用只对植株北侧根长和总根长影响显著。交替灌水均匀施氮在监测时期内维持了较大总根长,并使得灌浆期植株不同位置根长、总根量(总根干质量除外)均较大,并最终获得较大的产量(11 524 kg/hm2)。而固定灌水固定施氮总根长最小,产量最低。各处理下0~40 cm土层根长所占整个土层根长比例均较高,该比值以交替灌水均匀施氮最大。对比发现,根系生长分布对灌水方式更加敏感,通过不同灌水与施氮调控玉米根系生长分布应集中在0~40 cm土层,交替灌水均匀施氮最有利于根系的生长和产量的提高,为垄植沟灌下较好的灌水施氮方式。该研究为通过不同灌水施氮方式调控作物根系生长并获得高产提供了一定理论依据。 相似文献
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玉米根系对土壤氮、磷空间异质性分布的响应 总被引:2,自引:2,他引:0
氮、磷资源富集区(patches)通常独立存在,揭示植物根系对异质性氮、磷分布的响应,对于通过根系调控充分挖掘根系高效获取氮、磷资源的生物学潜力,提高氮、磷资源利用效率具有重要的理论与实践意义。通过盆栽试验研究了3种氮、磷供应方式(氮磷均匀供应,氮磷混合局部供应,氮磷分开局部供应)对玉米根系生长和分布以及氮、磷吸收的影响。结果表明,氮磷混合和分开局部供应均显著增加了玉米根系干重。与均匀供应处理相比,氮磷混合局部供应使玉米总根长、根干重、根质量比分别增加了28%,66%和31%,磷吸收量减少了35%,但对地上部干重和氮吸收量没有显著的影响。相比之下,氮磷分开局部供应使根和地上部干重均增加55%,氮、磷吸收量分别提高58% 和81%,但对总根长和根冠干物质分配比例无显著影响;与局部供氮相比,局部供磷显著刺激了根系的生长,表明更多的干物质优先分配到局部供磷的区域。由此可见,与氮磷混合局部供应相比,在氮、磷资源分开供应条件下,玉米通过改变根系形态和分布来协调和整合对氮、磷资源的响应,从而强化根系对不同土壤氮、磷资源的摄取能力,这为优化氮、磷资源的管理和空间配置提供了重要依据。 相似文献
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土壤肥力和施氮量对小麦根系氮同化及子粒蛋白质含量的影响 总被引:20,自引:6,他引:20
采用田间土柱栽培的方法,研究了不同土壤肥力条件下施氮量对小麦根系氮素吸收、同化及子粒产量和蛋白质含量的影响。结果表明,小麦浅层根系衰老开始的时间比深层根系早,深层根系对小麦生育后期氮素吸收具有重要的作用。增施氮肥或土壤肥力高有利于小麦根系的生长发育,提高了根系活力和氮素同化关键酶的活性,延缓了根系的衰老,提高了小麦子粒产量和蛋白质含量。 相似文献
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玉米根系形态对光照、氮水平反应的基因型差异 总被引:9,自引:0,他引:9
用溶液培养的方法,研究了光照、以及氮水平对不同氮效率玉米自交系奶系形态养分吸收的影响,研究结果表明,提高光照水平有助于光合产物向根系分配,表现为总根长、根体积、根系重量等显著增加,在不同光照水平低氮胁迫时,氮低效品种白瓷与其它三个品种相比,根系的形态指标均有不同程度的降低。在高光强,0.4mmol/L氮水平胁迫时,与氮高效品种478相比,根系体积减少27.54%,根干重减少21.24%,并降低了根系的吸收效率,同时也表明,光照与氮水平对光合产物的分配具有耦合效应。 相似文献
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用溶液培养的方法 ,研究了光照、以及氮水平对不同氮效率玉米自交系根系形态养分吸收的影响 ,研究结果表明 ,提高光照水平有助于光合产物向根系分配 ,表现为总根长、根体积、根系重量等显著增加。在不同光照水平低氮胁迫时 ,氮低效品种白瓷与其它三个品种相比 ,根系的形态指标均有不同程度的降低。在高光强 ,0 .4 mmol/ L氮水平胁迫时 ,与氮高效品种 4 78相比 ,根系体积减少 2 7.54% ,根干重减少 2 1.2 4 % ,并降低了根系的吸收效率 ,同时也表明 ,光照与氮水平对光合产物的分配具有耦合效应 相似文献
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施氮量对间作玉米土壤硝态氮累积量及氮肥利用率的影响 总被引:1,自引:0,他引:1
通过田间定位试验,监测了不施氮和不同施氮水平(分别为210、420和630kg.hm-2)下间作玉米各关键生育时期0~200cm土层硝态氮累积量的动态变化、玉米产量及其构成,计算分析了间作玉米的氮肥利用率。研究结果表明,间作玉米0~200cm土层土壤硝态氮累积量总体表现为0~60cm土层>60~200cm土层。0~60cm土层土壤硝态氮累积量呈"M"形变化,即玉米播种前和玉米大喇叭口期出现高峰,小麦播种前、玉米拔节期和玉米收获后出现低谷。60~120cm和120~200cm土层土壤硝态氮累积量呈倒"V"形变化,总体在玉米大喇叭口期前后出现高峰值,210~630kg.hm-2施氮处理下120~200cm土层的硝态氮累积量较不施氮处理分别高出149.1%、115.6%和126.3%。随着施氮量的增加,间作玉米穗长、穗粒数、穗重呈增大趋势,秃顶呈降低趋势,增产幅度依次减小,氮肥利用率依次降低。 相似文献
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通过模拟试验,研究启动磷肥施用在土壤中不同位置对滴灌玉米苗期生长、根系形态发育以及根系与土壤磷养分空间分布的影响,为明确启动磷肥最佳施肥位置及其对滴灌玉米苗期生长的影响提供理论依据。利用根箱设置启动磷肥:(1)模拟滴灌施肥(T1);(2)种子侧方5 cm、下方5 cm穴施(T2);(3)种子侧方5 cm、下方12 cm穴施(T3);(4)不施启动磷肥(CK)4个处理,根据大田启动磷肥施用量(P2O5 30 kg/hm2)设置启动磷肥用量为P2O5 0.2 g/kg土。分析各处理对玉米苗期生长、根系构型、根系与土壤磷养分分布状况的影响以及评价根系与土壤磷养分空间匹配度。结果表明:在玉米出苗后14,21天,施用启动磷肥显著增加了玉米总根长、总表面积、一级侧根和二级侧根数量,总体表现为T2最高,T1和T3次之,CK最低,但玉米初生根根条数和主胚根根长在各施肥处理间无显著差异。出苗后21天,土壤速效磷T1主要分布于垂直0—9 cm、水平0—18 cm范围内,T2主要分布于垂直3—12 cm、水平0—11 cm范围内,T3分布于垂直11—20 cm、水平0—11 cm范围内,根系分布T1主要集中于0—9 cm的土层中,T2主要集中于垂直5—15 cm、水平0—12 cm土层中,T3主要集中于垂直12—18 cm、水平0—9 cm土层中。各施肥处理中根系与土壤磷养分分布的空间匹配程度表现为T2>T3>T1。玉米出苗后7天,各处理间玉米干重和磷养分积累无显著差异,出苗后14,21天,启动磷肥处理玉米干重和磷养分积累显著高于CK,其中T2玉米干重和磷养分积累量最大,且显著高于T1和T3,但T1和T3之间无显著差异。启动磷肥穴施于种子侧下方5 cm处对玉米生长表现最佳,主要原因是养分分布位置与根系分布空间最匹配,有利于根系吸收磷素,同时促进了施肥区玉米侧根增生,扩大根系与土壤的接触面积,并增加了玉米的磷吸收量以及生物量。采用滴灌施用启动肥也能起到促进根系生长的作用,但是根系分布较浅。 相似文献