荞麦—大豆轮作条件下不同配比N、P、K肥对作物产量与土壤肥力的影响

为指导荞麦—大豆轮作模式合理施肥，2018—2019年在赤峰市农牧科学研究所试验基地，采用“3414”肥料效应设计方案分析不同配比N、P、K肥对荞麦、大豆产量和土壤肥力的影响。结果表明，在一定范围内，P、K肥配合施用能显著增加荞麦产量，且P肥的作用大于K肥，而N肥的施用则不利于荞麦产量的提高。荞麦季施用肥料的后效亦能显著增加轮作大豆产量，其中K肥后效大于N肥，P肥后效最小。大豆收获后，土壤碱解氮、有效磷和速效钾含量均比荞麦季低。各处理土壤有效磷和速效钾含量均低于试验前的基础值，缺磷区、缺钾区、全肥区3个处理的土壤碱解氮含量仍高于试验前的基础值。因此，大豆季应根据实际需肥规律适当补充N、P、K肥，以提高大豆产量和土壤养分含量。     

长期施肥对大豆生长状况及产量的影响

以海伦农田生态系统国家野外科学观测研究站长期定位试验为平台,选择了5个不同施肥处理,包括无肥(CK),单施氮肥(N),氮肥+有机肥(N+OM),氮、磷、钾配合施用(NPK),氮、磷、钾+有机肥(NPK+OM),研究了连续27年不同施肥处理对大豆生长和产量的影响。结果表明:长期施用有机肥能够明显增加大豆株高和荚数,并且能增加植株的生长速度,氮磷钾肥配合施用能增加大豆根瘤干重和根瘤数,而有机肥对根瘤的作用不显著。与单施化肥和无肥相比,施用有机肥处理大豆的根冠比较小,说明有机肥能够促进地上部干物质的积累。长期施肥对大豆产量构成因子的影响表现为:NPK+OM>NPK>N+OM>N>CK,大豆产量也表现出相似趋势,说明有机肥的施用能够改善大豆的产量性状,同时氮肥配施有机肥的大豆产量低于氮、磷、钾平衡施肥的处理,说明在东北黑土区有机肥不能代替磷钾肥施用。     

磷素对大豆生长发育影响的研究进展

大豆是重要的粮食、油料和饲料作物,是生活生产的重要原料。磷素作为大豆生长发育必不可少的元素之一,在大豆植株的生长发育、产量形成等方面都起着至关重要的作用。国内外学者研究结果显示:施用磷肥可以增加大豆植株抗旱、抗倒伏性;增加植株对矿质元素的吸收,促进干物质积累和产量形成。为合理施用磷肥促进产量增加、提高籽粒品质做出了显著贡献,为农业生产提供理论依据。对磷素对大豆的抗逆性、养分代谢、生理特性、农艺性状、干物质积累、产量和品质的影响进行了综述,旨在为磷肥的合理施用及大豆磷高效育种提供理论参考。     

不同施肥种类与数量对大豆产量的影响

在氮磷钾配合施用条件下,大豆产量大幅度增加,大豆产量可达3260kg／hm^2;磷钾配合施用条件下,产量可达3160kg／hm^2。施用氮肥、磷肥的增产效果显著、肥效高。     

长期氮肥不同施用量对大豆生物量和产量的影响

黑土区是我国重要的优质大豆主产区,氮肥是大豆生长发育过程中必不可少的营养元素,但是很少有研究涉及大豆生长对不同氮肥施用量的响应。本研究依托中国科学院海伦农业生态实验站内的长期定位试验,揭示了大豆株高、地上生物量、地下生物量及产量构成的影响。结果表明,氮肥的施用能够促进大豆的生长,表现为增加了不同生育时期的株高和地上部生物量,而地下生物量则表现出相反的趋势,表明适量氮肥的施用是保持大豆地上部和根系生长平衡的必要条件;从大豆产量构成的角度分析,增加氮肥的施用能够提高大豆的百粒重,但过量的氮肥投入反而使百粒重降低,不同处理大豆的产量表现为N1P2KN3P2KN2P2KCK,说明并非氮肥施用量越高,产量就越高,适量氮肥的施用是保证大豆高产的前提。     

基于玉米-大豆轮作的不同施肥体系对大豆开花后根系形态及产量的影响

探讨玉米-大豆轮作条件下，降低生产成本、减少环境污染的大豆施肥模式，是目前东北大豆生产需要解决的技术问题。本研究基于建立的玉米-大豆轮作体系设置了5种施肥处理，分别为：T1：玉米施用化肥，大豆不施肥；T2：玉米施用化肥，大豆施用有机肥；T3：玉米施用化肥，大豆施用1/2量的化肥；T4：玉米施用化肥，大豆施用化肥；T5：玉米与大豆所需化肥总量一次性全部施入到玉米种植年份，大豆不施肥。分析了不同施肥模式对大豆不同生育期0~10、10~20、20~30cm土层深度内大豆根系干物质积累、根系形态特征时空变化以及与产量的关系。结果表明，经两个轮作周期，T2处理大豆产量最高为 2959kg·hm-2，比T4处理显著高出7.3%，产量提高主要体现在大豆的株高、主茎节数、单株荚数和单株粒数等性状的改善，而T1、T3、T5处理的大豆产量比T4处理显著低出15.4%，8.5%和5.0%。T2处理显著增加了大豆R6期0~10cm土层的根重密度，比T4处理显著高出42.3%，且与产量呈显著正相关，相关系数为0.655(p < 0.01)；T2处理也明显增加了大豆R1期0~10、10~20cm土层以及R6期20~30cm土层的根长密度，分别比T4处理显著高出25.3%、71.3%和27.6%，且与产量呈显著正相关，相关系数为0.692 (p < 0.01)。与T4处理相比，尽管T3处理显著增加了大豆R1期10~20、20~30cm土层的根重密度和R6期10~20cm土层的根长密度及根表面积密度，但均与产量呈显著负相关。T4处理只显著增加R1期单位体积的根表面积，而对大豆根平均直径和其它时期单位体积的根表面积的影响不大。因此，不同施肥措施影响大豆根系特征及其产量的关系问题比较复杂。施用有机肥可通过增加表土层根的重量以及深土层根的长度从而提高大豆的产量。因此在有机肥源供应充足的地区，玉米、大豆两区轮作基础上，玉米收获后秋施15t·hm-2有机肥，是提高大豆产量，降低生产成本，减轻化肥应用负面环境影响的替代措施。     

大豆施用尿素酶抑制剂NBPT的产量及经济效益分析

尿素酶抑制剂正丁基硫代磷酰三胺(NBPT)是目前最有效的土壤尿素酶抑制剂之一,对农作物产量的影响取决于气候、土壤性质、尿素的形态与施用方法、NBPT的施用方法等多种因素.现主要研究NBPT应用于我国北方大豆主产区一黑龙江省农垦地区对大豆产量的影响,分别进行了小区试验和5030 hm2的大面积试验,并对其经济效益进行分析.结果表明在现有施肥水平下NBPT与尿素配施,可增加大豆的荚数和粒数,从而使大豆产量提高4.9%,产生直接经济效益为376元·hm-2;在减少尿素施用量三分之一的情况下,可不影响大豆产量及豆农收入.NBPT可减缓尿索的水解,在大豆生长发育后期仍能提供充足的氮素,使大豆增产增收,同时可提高尿素的利用率,减少由于尿素挥发,淋失造成的环境污染.     

钾肥施用对菜用大豆和普通大豆开花后氮素积累的影响

钾素营养充足,可以提高作物抗逆能力和产量。随着氮、磷肥在生产中施用的增加,钾肥已逐渐成为作物产量的最大限制因子。大豆开花后籽粒形成期是大豆氮素积累、产量提高的重要时期,文章对钾肥施用后菜用大豆和普通大豆两者开花后氮素的积累进行了比较研究。在正常氮磷种肥用量基础上,设置3种施钾处理:不施钾(K0)、种肥施钾120 kg·hm~(-2)(K1)、种肥施钾120 kg·hm~(-2)且在花、荚期喷施30 kg·hm~(-2)叶面钾肥(K2),探究菜用大豆、普通大豆开花后28~56 d内籽粒、叶片、茎中氮素积累动态。结果表明:施用钾肥增进两种类型大豆植株各部位中氮素积累。同时期内,两种类型大豆在各施肥处理下各部位的氮素积累量均为K2K1K0,大豆植株各部位中相对氮素累积量均为籽粒叶片茎。钾肥施用对提高菜用大豆籽粒氮素含量的效应高于普通大豆,与K0相比,K2处理下菜用大豆、普通大豆籽粒平均氮素含量分别增加了0.19%和0.1%。施用钾肥提高了菜用大豆叶片氮素转移效率,相比K0处理,K1、K2处理分别增加了6.1%、8.2%,而对普通大豆影响不大。钾肥施用显著增加普通大豆茎中氮素积累,但菜用大豆品种间差异较大。     

几种叶面肥对大豆增产效果的研究

叶面肥可以补充大豆生育期内所需营养,调节生长,促进大豆增产,提高品质。为明确大豆叶面肥配方和最佳施用时期,设置不同叶面肥配方和叶面肥不同使用时期试验,结果表明,大豆生长发育中后期施用叶面肥对增加大豆产量及其构成因素效果比较好,常用叶面肥中加入尿素效果较好。     

有机-无机复混肥对大豆产量和品质的影响

有机－无机复合混肥能够促进大豆的生长发育，提高大豆的产量和品质，试验结果表明：与常规施肥相比，大豆施用有机－无机复混肥25.0kg增长11．1％,粗蛋白质提高1．04％，而粗脂肪下降0．2％，因此，有机－无机复混肥对提高大豆产量和生产高蛋白大豆具有重要意义。     

不同秸秆还田模式对大豆根系分布的影响

对免耕、灭茬还田和传统耕作条件下大豆根系在土壤剖面中的垂直分布的变化规律进行了研究,为改善在保护性耕作条件下大豆根系发育条件提供参考。结果表明,免耕、灭茬还田和传统耕作模式的根长、根表面积、根体积及根干重均主要分布于土壤剖面0～10 cm深度。在0～10 cm深度内,不同耕作模式之间的根体积密度、根干重密度差异显著,其中免耕模式最低。在10～20 cm深度内,免耕模式根长密度、根表面积密度、根体积密度和根干重密度最低,其根长、根表面积、根体积和根干重占土壤剖面比例最低。土壤剖面根长、根表面积、根体积和根干重累加值亦表现为免耕最低,灭茬还田与传统耕作差异不显著。灭茬还田模式的根长密度、根表面积密度、根体积密度及根干重密度与传统耕作差异不显著,同时其根长、根表面积、根体积及根干重的垂直分布与传统耕作间差异亦不显著。土壤机械阻力和根长密度、根表面积密度、根体积密度及根干重密度呈显著负相关,土壤机械阻力是限制免耕模式大豆根系发育的重要因素。     

不同施磷量对大豆苗期根系形态性状的影响

通过盆栽试验，对不同磷施用量条件下的大豆根系形态进行研究。结果表明，磷显著增加根系干重、根长、根表面积和根体积，在低磷P50（50mg／kg）处理下，根干重、根长、根表面积和根体积分别比P0（0mg／kg）处理增加88．0％、97．1％、101．7％和104．9％。适量的磷可促进根系的生长，增大根系在土壤中的养分吸收空间。磷对大豆根系形态性状的影响主要表现在根量及根长的增加上，而与不同粗细的根系分布比例关系不大。在不同施磷处理间，高磷P100（100mg／kg）处理的根系性状弱于低磷PSO处理。磷对根系的促生长作用是有一定范围的，过高的磷不但不会进一步改善根系性状，反而对其生长产生抑制作用。     

不同施肥处理下大豆品种辽豆15根系性状的比较

以大豆品种辽豆15作为试材,设置不施肥、复合肥和复合益生菌3个处理,比较不同施肥条件下大豆根系形态、根瘤数量、根瘤干重和根冠比的差异,结果表明,在大豆分枝期、开花期或鼓粒期,与不施肥相比,施用复合肥条件降低了辽豆15的根长、根系表面积、根毛数量、根瘤数量、根瘤干重和根冠比;施用复合益生菌则提高了辽豆15的根长、根系表面...     

不同类型花生根部性状的初步研究

对39份花生品种(其中12份普通型、12份珍珠豆型、13份龙生型和2份多粒型)进行根系性状研究。 结果表明,不同类型花生在主根长、根体积、根干重、侧根根瘤数等方面没有明显差异,但在侧根数、根基粗、主根根 瘤数、主侧根干重比等方面有显著差异或极显著差异,而在同一类型间除个别性状有差异外,其他性状在品种间差 异不显著。珍珠豆型花生的根干重小、根基粗小、主根根瘤数和侧根根瘤数少、一次侧根少且主侧根干重比小;普 通型花生主根长、侧根根瘤多、根体积小;龙生型花生根干重大、侧根根瘤数少、主根干重/侧根干重大、侧根数少; 多粒型花生根体积大、主根根瘤数多、侧根数多。利用根系性状对花生进行聚类分析,表明花生根系性状存在丰富 的多样性。虽然基于根系性状的聚类分析未能将39份花生分为两大类密枝亚种和疏枝亚种,也未能对亚种内类 型区分开来,但各亚组内花生品种基本上都是密枝亚种或疏枝亚种。     

我国超级稻根系特性及根际生态研究现状与趋势

以超级稻为代表的一批超高产水稻研发成功使水稻单产获得大幅度提高。较大的根系生物量、根重密度、根长、根长密度和根直径,根系偏向纵深分布且土壤深层根系生物量增大是超级稻根系生物学主要特征;高的单株根系氧化力、总吸收表面积、活跃吸收表面积、根系细胞分裂素(玉米素与玉米素核苷)含量是超级稻扩库增产的重要根系生理基础。生产中的施肥管理、水分管理、种植方式和根际土壤生态环境pH、氧、微生物、氮素形态等均可显著影响水稻根系的生长发育。通过适当的技术措施调控水稻根际生态环境向有利于水稻生长生理需求方向发展,以促进水稻根系健壮生长,实现水稻增产。水稻高产群体根系构型的形成与根际土壤生态因子匹配原理与调控,高产水稻地下根系、根际生态因子与地上群体的互作机制与调控路径,水稻根系定量化等方面是今后水稻根系深入研究的主要方向。     

甘蔗家系根系性状与地上部性状相关性分析

以甘蔗20个组合实生苗为材料,用盆栽和大田试验研究甘蔗家系根系性状与地上部性状的关系。结果表明:根长与根表面积、根体积变化呈极显著相关;根长、根表面积、根直径、根体积与实生苗新植的株高、径茎、锤度、成活率呈极显著或显著相关;其中,根长、根表面积、根体积与宿根株高呈显著相关;根体积与宿根理论产量呈显著相关。     

珍汕97/明恢63重组自交系群体根系性状对产量的影响

在群体水培条件下,以珍汕97/明恢63重组自交系群体的204个株系(F12,F13)为供试材料,研究重组自交系群体抽穗期根系有关性状与产量的关系,以期为水稻根系改良和根系数量性状基因定位提供依据.结果表明,影响产量的主要根系性状为单株根系活性、颖花根活量、每株根干重、最长不定根长、众数根长、每条不定根长及每条不定根粗,其中以单株根系活性对产量的影响最大;增加单株根系活性、每株根干重、最长不定根长和每条不定根粗能显著提高产量,增加颖花根活量、每条不定根长和众数根长将使产量显著下降.增加高产类型水稻抽穗期的每株根干重、每条不定根重、单位长度根重及单株根系活性能显著提高产量.每株根干重与高产水稻关系密切,而每株不定根数则与低产水稻关系密切.颖花根活量的增加对高产水稻株系的产量有提高作用,对中低产水稻则有负面影响.     

长期定位施肥对砂姜黑土小麦根系性状和根冠比的影响

为了解长期定位施肥下砂姜黑土区小麦根系的生长发育状况,研究了5种长期不同施肥模式对该区小麦根系性状和根冠比的影响。结果表明,长期单施有机肥(M)小麦的总根长、总根表面积、总根体积、总根尖数、总根分叉数、根干重皆高于长期单施化肥(NPK),其中,开花期M处理小麦的总根体积、总根尖数、总根分叉数、根干重显著高于NPK处理,根直径M与NPK处理间差异不显著。长期有机肥与化肥配施传统施氮量(MNPK)与有机肥与化肥配施高施氮量(HMNPK)处理间小麦的总根长、总根表面积、平均根直径、总根体积、总根分叉数差异皆不显著,而MNPK处理小麦的总根尖数和开花期的根干重显著高于HMNPK处理。长期有机肥与化肥配施相对于长期单施化肥和有机肥可以明显改善小麦根系性状,其中,开花期MNPK和HMNPK处理小麦的总根长、总根表面积、总根体积、总根尖数、总根分叉数显著高于NPK和M处理,而MNPK和HMNPK处理小麦的平均根直径与M处理差异不显著。长期不施肥(CK)小麦的根系性状各指标显著低于其他各施肥处理。拔节期CK处理小麦的根冠比最低,其次为HMNPK,NPK、M、MNPK处理间的根冠比差异皆不显著,开花期HMNPK处理小麦的根冠比最低,其次为MNPK。研究认为,在改善根系性状方面,长期有机肥与化肥配施的效果最优,其次为长期单施有机肥、长期单施化肥;有机肥与化肥配施下施氮量偏高并不利于根系的改善,增加施氮量会降低根冠比。     

剪根处理对不同秧龄杂交稻幼苗生长及生理特性的影响

以超级杂交稻F优498为材料,采用旱育秧方式育苗,设置不同秧龄(25d和40d)和幼苗伤根处理(整株根系剪去1/3、2/3、全部,以不剪根为对照),进行水培试验,研究根系损伤后(0~48h和1~29d)的生理响应、物质积累、根系形态及氮素吸收特性。结果表明,剪根后不同秧龄秧苗受影响的程度及反应速度不同,秧苗地上部脯氨酸和可溶性糖含量均出现了明显峰值,伤根程度越大,峰值越高,到达峰值的时间越早;25d秧龄的幼苗在剪根后的生理抗性及恢复能力均明显强于40d秧龄的幼苗。从剪根程度来看,不同秧龄下,剪根1/3处理对幼苗生长有一定促进作用,25d秧龄,剪根1/3处理在处理后22d,根系长度、根系表面积、地上部、根系干质量以及根冠比均大于对照,同时该处理氮素积累显著高于对照;40d秧龄,整个生育期根系表面积均随剪根程度的增大而减小,剪根1/3处理在处理后22d,根冠比显著大于对照,处理后29d,地上部、根系干质量、根系长度、氮素积累量以及含氮率均大于对照,而伤根程度较大不仅会导致水稻幼苗根系生长受阻,同时会严重抑制根系对养分的吸收,从而影响水稻幼苗的生长发育。     

稻草还田对免耕水稻根系生长及产量的影响

研究了稻草还田对免耕水稻根系生长和产量的影响.结果表明,稻草还田可显著提高免耕水稻产量,显著或极显著提高单株根系干重、单株生物鼍、根半径、单株根表面积、单株根长、单条根长、根长密度、根系活力及超氧化物歧化酶活性,但是对单株总根数的影响不大.与3 t/hm<'2>稻草还田量相比,6 t/hm2稻草还田量的增产效果和对根系生长的促进作用更大.