基于叶片数增长动态的营养液供给对番茄生长、产量和品质的影响

【目的】 针对基质栽培番茄的营养液管理问题,研究了基于叶片数增长动态调控营养液供给对番茄生长、产量和品质的影响。 【方法】 温室基质栽培条件下,以番茄为试验材料,根据植株每增长 1、2 和 3 片叶时营养液浓度的提高幅度分别设置 TR0.1 (0.1 mS/cm)、TR0.2 (0.2 mS/cm)和 TR0.3 (0.3 mS/cm) 3 个处理,即叶片数增长动态处理;另设常规营养液管理模式作为对照（CK),即番茄定植至开花前、开花至第一穗果坐果、第一穗果坐果至采收结束 3 个生育期内供给营养液浓度分别为 1.5、2.1 和 2.7 mS/cm。通过测定营养液总盐含量和番茄株高、茎粗、叶片数、产量、养分利用率和品质等指标对不同营养液管理方法进行评价。 【结果】 叶片数增长动态处理 (TR0.1、TR0.2和TR0.3) 营养液浓度提高频率是 CK 的 2.0～5.6 倍,且可利用的营养液总盐含量、大量元素和微量元素的总含量均表现为 CK > TR0.1 > TR0.2 > TR0.3。叶片数增长动态处理 (TR0.1、TR0.2和TR0.3) 和 CK 的茎粗和叶片数受营养液浓度提高幅度影响较小。TR0.1 处理的产量和营养液养分利用率比 CK 分别提高了 30.4% 和 37.7% ( P < 0.05)。与 CK 相比,TR0.1、TR0.2 和 TR0.3 处理的果实中硝酸盐含量和可滴定酸含量分别降低了 19.4%～68.6%和16.7%～23.2% ( P < 0.05),总可溶性固形物和糖酸比分别增加了 0.8%～12.9% ( P < 0.05,TR0.3 除外) 和 31.3%～34.7% ( P < 0.05),说明叶片数增长动态处理的果实品质优于 CK。基于叶片数增长动态调控营养液供给的方法中,与 TR0.3 处理相比,TR0.1 处理的株高增加 7.5 cm ( P < 0.05),产量和营养液养分利用率分别提高了 30.7% 和 29.4% ( P < 0.05);TR0.1 处理果实硝酸盐含量、总可溶性固形物、可滴定酸含量和糖酸比均最高,除糖酸比外,各处理呈显著性差异。 【结论】 基于叶片数增长动态调控营养液浓度供给的方法优于常规基质栽培营养液管理方法,可以实现基质栽培番茄的高产优质,提高营养液养分利用率,其中每增长 1 片叶营养液浓度增加 0.1 mS/cm 的供给方法 (TR0.1),因营养液浓度变化速率快,浓度变化幅度小,对促进番茄生长、养分吸收及增加产量、改善品质的效果最好,为供试条件下最优的营养液调控方法。      

不同营养液浓度对温室盆栽黄瓜产量与品质的影响

营养液浓度与供液方式会影响温室黄瓜的产量与品质。本文通过盆栽试验,以山崎黄瓜专用营养液配方标准浓度1S为基准,研究了负水头供水控水盆栽装置供液条件下 1/2S、3/4S、1S、1S 4种营养液浓度以及常规浇灌1S（CK）营养液浓度对温室盆栽基质栽培黄瓜产量与品质的影响。结果表明, 地上部干重和产量与营养液浓度成显著正相关关系; 1S处理产量与地上部干重显著大于1S (CK)处理,但营养液生产效率差异不显著; 黄瓜整体品质随生育进程而提高,采收初期果实品质整体指标各处理差异较大,1S处理的较高; 采收中期1S与1S处理的较高,而采收末期各处理整体品质差异较小,1/2S与1S（CK）处理的相对较高; 其中1S（CK）处理各采收时期果实硝酸盐含量明显高于1S处理,而其它各指标两者无显著差异。负水头供水控水盆栽装置供液方式与1S营养液浓度处理是一种较好的供液方式与供液浓度。同时,适当提高黄瓜生育前期与降低生育末期营养液浓度能提高黄瓜的整体品质。     

营养液浓度和用量对醋糟基质栽培番茄生长、产量和品质的影响

以番茄‘合作906’为试材,采用醋糟基质桶栽的方法,研究了不同营养液浓度和用量对番茄植株生长和果实产量及品质的影响,并对栽培基质化学性状的变化进行了测试。实验设0、1/4、1/2、3/4倍4个Hoagland营养液浓度和600、900、1 200 mL/次3个用量,共12个处理。结果表明:在番茄营养生长期和开花期,醋糟栽培基质的pH值降低,变化范围在6.79～6.29之间;基质的EC值增大,变化范围在1.50～2.77 mS/cm之间。醋糟混配基质中只浇清水不能满足植株生长需求,1/4倍Hoagland营养液900 mL/次用量对番茄植株生长最有利,且开花期对营养液需求增大,但1/2倍浓度、900 mL/次施用量番茄果实的可溶性固形物、可溶性糖、可溶性蛋白含量都最高,又以1/2倍浓度1 200 mL/次处理产量最高。结果说明,醋糟混配基质栽培番茄的最佳水肥管理方式为:营养生长期浇灌1/4倍的Hoagland营养液可促进番茄植株的生长,并在开花期略提高营养液的用量,结果期可用1/2倍的Hoagland、900～1 200 mL/次施用量以提高果实的品质和产量。     

负水头灌溉施肥对日光温室番茄生长及产量的影响

通过日光温室番茄栽培试验,研究了3种负水头灌溉施肥模式对日光温室番茄生长及产量的影响。结果表明,基于负水头灌溉的常规基追施肥处理(CK)、按EC值调配的常规肥料处理(T1)和山崎番茄大量元素配方施肥处理(T2)的株高、叶片数和品质均无显著差异,但T2处理的茎粗显著高于CK处理和T1处理。叶片净光合速率、单果重和产量均以T2处理的最高,与CK和T1处理相比,T2处理可分别增产13%和11%。番茄生育期内,T2处理的氮素利用效率最高,比CK和T1处理分别提高了12%和10%。综合番茄生长、产量以及氮素利用等指标,采用基于负水头的营养液管理施肥模式能有效地控制水分和肥料适时供应,满足作物对养分的全面需求,是日光温室蔬菜生产中值得推广应用的一种灌溉施肥新模式。     

基质通气栽培对人工营养基质水气肥的影响

为改善黄瓜（Cucumis sativus）根际环境,试验以人工营养基质通气栽培（Z1）与沙壤土栽培（T1）,人工基质不通气栽培（CK）比较,研究基质通气栽培对基质酶活性、基质养分含量和基质物理性状的影响。结果表明,到定植后60天时,Z1处理改善基质通气状况,比T1和CK降低了CO2浓度（59.81%,48.21%）,提高了O2 浓度（13.66%,5.87%）。Z1处理比T1和CK提高了基质中主要代谢酶的活性,其中磷酸酶活性分别提高了81.88%和28.53%、蔗糖酶活性分别提高了30.12%和20.54%、脱氢酶活性分别提高了22.61%和15.89%、脲酶活性分别提高了15.48%和8.47%;基质中的碱解氮、速效磷、速效钾等养分含量均明显提高;而且提高了基质总孔隙度、含盐量和含水量,降低了基质容重,改善了基质结构。最终基质通气栽培Z1较T1和CK的黄瓜产量分别提高了27.11%和8.94%,增产显著。因此基质通气栽培具有节水节肥,改善基质环境,和提高黄瓜产量的优势。     

基质栽培番茄营养液中氮、钾最佳浓度研究

【目的】合理的氮、钾养分供给是提高番茄生长及果实品质的重要措施,本文研究了滴灌营养液中不同的氮、钾养分供给水平对基质栽培番茄生长及果实品质的影响,为优化基质栽培番茄的营养液配方,确定最佳的氮、钾养分浓度,实现养分供给的精量化管理提供科学依据。【方法】以沙∶珍珠岩比例为1∶2配置栽培基质,用于温室中番茄栽培,以番茄‘A20’为试材,进行了水培试验。采用2因素 (氮、钾) 5水平响应面中心复合设计,滴灌营养液中氮浓度的基础值为244 mg/L,试验设计步长为120 mg/L;钾浓度的基础值为313 mg/L,试验设计步长为150 mg/L。调查了番茄叶片叶绿素含量、净光合速率、单株产量、果实可溶性糖含量、可滴定酸含量、糖酸比、维生素C含量和番茄红素含量。【结果】随着滴管液中氮浓度从74 mg/L增加到414 mg/L,番茄产量、叶片叶绿素含量、叶片净光合速率、果实可溶性糖含量、糖酸比、番茄红素含量和果实维生素C含量均呈先增后减的趋势。随着营养液中钾浓度从101 mg/L增加到525 mg/L,果实可溶性糖含量、糖酸比和维生素C含量持续增加,番茄产量、叶绿素含量、净光合速率、番茄红素含量均先增后减。此外,通过建立各指标与氮钾二因子的二次回归方程发现,氮素是叶绿素含量、净光合速率和单株产量的主要影响因子,钾素是果实可溶性糖、可滴定酸、糖酸比、维生素C和番茄红素含量的主要影响因子。氮、钾互作显著影响番茄产量和叶片叶绿素含量;充足的钾营养供给可以促进植株对氮素的吸收与同化,提高叶片叶绿素含量,利于产量提高;适量的氮素供应有利于钾素的吸收与利用,促进产量的进一步提高。采用主成分分析方法对8种配施方案下番茄产量和品质的综合性能进行评价,结果显示营养液中氮、钾浓度分别为N 378 mg/L、K 391 mg/L时为最优配方方案,且番茄叶片净光合速率达到最大值。【结论】在沙子和珍珠岩1∶2 (v∶v) 为基质的番茄无土栽培条件下,滴灌营养液中氮、钾浓度分别为N 378 mg/L和K 391 mg/L时,番茄产量和品质的综合性能达到最优,该方案可在生产实践中为基质栽培番茄营养液精确管理提供一定的借鉴意义。     

有机液肥浓度与灌溉下限协同对基质培生菜生长及品质的影响

研究在配施底肥条件下,不同浓度有机液肥与灌溉下限协同对温室基质栽培生菜生长、产量及品质的影响,为生菜优质高产提供理论依据。试验以“富兰德里”生菜为试材,采用草炭土∶蛭石∶珍珠岩=2∶1∶1的基质配比,每立方米基质中配施20 kg鸡粪。试验设置清水为对照(CK),3个灌溉液处理:N1为营养液(霍格兰营养液配方,EC为1.8 mS·cm-1),N2为低浓度有机液肥(EC为 1.2 mS·cm-1)、N3为高浓度有机液肥(EC为1.8 mS·cm-1);3个灌溉下限处理:G1、G2、G3分别为基质最大持水量的60%、70%、80%,共组合成12个处理。结果表明,在每立方米基质配施20 kg鸡粪的条件下,营养液处理在70%灌溉下限其生菜生长状况最佳。当有机液肥处理EC为1.2 mS·cm-1时可以有效促进生菜株幅、叶面积、生物量及SPAD值的增长,但当EC为1.8 mS·cm-1时,生菜的生长会受到抑制。在70%灌溉下限,营养液处理的生菜产量和灌溉水分利用效率最高,其次,EC为1.2 mS·cm-1的有机液肥也可以有效增加生菜的产量,提高水分利用效率。灌溉有机液肥可以显著增加生菜中的维生素C、可溶性蛋白含量,且随浓度的增加而增长;也可以显著降低生菜中硝酸盐含量,在70%灌溉下限,有机液肥EC为1.2 mS·cm-1生菜的硝酸盐含量最低。因此,灌溉下限为基质最大持水量的70%,EC为1.2 mS·cm-1的有机液肥组合处理在保证生菜产量的前提下,相较于其他处理可有效降低硝酸盐含量,提高品质,为生菜的有机生产提供参考。     

不同配比的控释肥对日光温室袋培番茄基质养分及其生长、产量和品质的影响

控释肥料由于可控的释放养分,一次性使用便可以满足作物4个多月生育期间对养分的需求,实现了肥料的高效利用,在大田中得到重视和应用。在课题组前期袋培番茄营养基质研究的基础上,根据日光温室番茄养分吸收规律,在基质中添加不同用量的控释尿素和控释氯化钾,氮钾比例为1∶1.5,呈4倍关系递增,设置4个全生育期营养基质配方处理(A、B、C、D),以不施肥(CK)和常规施肥(CKT)为对照,研究了不同处理的袋培基质养分变化及其对番茄植株生长、产量和品质的影响。结果表明:随着控释肥用量的增大,番茄植株的长势与产量呈现先增加后降低的趋势,其中,处理C的应用效果最佳,基质EC值稳定,试验末期速效氮磷钾含量略低于初始值;与CK比较,处理C株高提高21.75%、茎粗提高59.46%、生物量提高75.12%、产量提高226.36%,可溶性糖、可溶性固形物含量较高,果实品质提高;与CKT相比,处理C的肥料用量少,基质养分残留少,养分损失少,产量提高24.48%,肥料利用率高。结果说明,在生产中,控释肥不仅可以提高日光温室基质袋培番茄养分利用效率,而且增加产量,实现轻简化管理。     

土垄内嵌基质栽培方式对日光温室春甜椒的降温增产效应

本文提出土垄内嵌基质的栽培方式以缓解日光温室春甜椒生长季遭受的高温影响。通过设置土垄栽培（S处理）、土垄嵌PE槽基质栽培（P处理）、土垄嵌铁丝网槽基质栽培（W处理）3种处理,以单纯PE槽基质栽培（CK）为对照,在春甜椒果实成熟采摘期（5-6月）每日气温较高时段（12：00-16：00）观测各处理根区环境温度,在甜椒不同生育时期观测各处理植株的生长指标及产量并进行比较。结果表明：S、P和W处理的根区温度分别比CK低1.50、2.17和1.47℃,说明P和W处理能够有效缓冲高温时甜椒根区环境温度的升高,且P处理的温度缓冲效果略优于W处理。S、P和W处理甜椒的株高、茎粗、叶绿素含量和地上干鲜重均显著高于CK,能显著促进甜椒生长发育,其中W处理对甜椒生长的促进作用最明显。基质栽培根系鲜重较大,但CK根区高温减少了甜椒地上部和根系干物质积累。此外,第一次采摘时土垄栽培的结实数显著低于其它3个处理,说明基质栽培相对土壤栽培能促进甜椒开花坐果,缩短生育期。W处理结实数、单果重、单株产量、果实大小及单产均显著高于其它处理,其产量为3.78kg·m^-2,分别比S、P和CK处理提高80.9%、31.3%和51.8%。总之,土垄嵌铁丝网槽基质栽培能够在有效增强根区温度缓冲能力的前提下,明显提高甜椒产量,在日光温室高温环境生产中具有重要的应用价值。     

根际通气对日光温室黄瓜栽培基质酶活性和养分含量的影响

试验设通气栽培(Z1),密闭栽培（D1）和常规栽培（CK）,研究在黄瓜全生育期内,根际CO2和O2浓度对基质酶活性、基质养分和植株生长的影响。结果表明,Z1处理显著改善基质通气状况。与CK比较,基质CO2含量降低了48.21%,基质O2 含量提高了5.87%;Z1处理比D1和CK处理均提高了基质酶的活性,其中脲酶分别提高11.19%和7.67%、脱氢酶提高38.41%和22.52%、磷酸酶提高38.01%和18.3%、蔗糖酶提高34.81%和20.87%;并且基质碱解氮、速效磷含量和黄瓜全株干物质积累都有不同程度的增加。表明通气栽培有助于提高基质酶活性、基质养分含量和促进植株的生长。     

启动磷肥不同施用方式对玉米养分吸收及生长和产量的影响

为了探索启动磷肥不同施用方式对玉米生长和产量的影响,设置启动磷肥大田滴施(T1)、穴施(T2)和不施启动磷肥(CK)3个施肥处理,其中启动肥磷肥用量为P₂O₅ 30 kg·hm^-2,探究启动磷肥不同施用方式对玉米生长、养分分配和产量构成的影响;设置启动磷肥根箱土壤滴施(P1)、穴施(P2)和不施启动肥(CF)3个处理,其中启动肥磷肥用量为P₂O₅ 0.2 g·kg^-1土,探究启动磷肥施用后土壤中磷素的空间分布与迁移效果。结果表明,玉米四叶期和六叶期,T1和T2处理均显著增加了苗期玉米总根长,根表面积,地上、地下部生物量和N、P、K养分积累量。在六叶期,T1和T2处理玉米总根长较CK分别增加了21.10%和30.35%,根系表面积分别增加了23.48%和29.20%,地上和地下部生物量分别增加了31.24%和52.38%、33.61%和57.81%。与CK相比,T1和T2处理促进了玉米N、P、K养分的积累,同时促进了养分由营养器官向生殖器官的转移。在玉米吐丝期至成熟期,T1和T2处理玉米N、P、K养分转移量较CK分别增加了29.75和44.73 kg·hm^-2、10.76和14.65 kg·hm^-2、2.20和24.67 kg·hm^-2。玉米穗长、行粒数、产量和磷肥偏生产力均表现为T2>T1>CK,玉米穗秃尖长度表现为T2相似文献   

氮添加对紫花苜蓿根区土壤养分及土壤微生物量的影响

采用人工氮添加研究了紫花苜蓿根区土壤养分及微生物量对不同氮添加水平[CK;低氮LN,10 g/（m²·a）;中氮MN,20 g/（m²·a）;高氮HN,30 g/（m²·a）]的响应。结果表明:氮添加对紫花苜蓿根区土壤养分及微生物量的影响表现为正的增加效应,对根区土壤全氮含量无明显影响（P > 0.05）;土壤养分及微生物量随氮素的添加呈先增加后降低趋势,均表现为MN > HN > LN > CK,以中水平的氮添加对紫花苜蓿根区土壤微生物量增加效应最为明显;除了土壤全氮以外,不同水平的氮添加处理下土壤养分和微生物量均与CK达到差异显著水平（P < 0.05）;紫花苜蓿根区土壤微生物量对氮添加的敏感性高于土壤养分,其中土壤活性有机碳是不同水平氮添加处理后紫花苜蓿根区土壤养分变化的敏感指标。Pearson相关性分析表明,土壤微生物量和土壤养分与土壤含水量之间具有较强的正相关,二者与土壤pH有较强的负相关,表明了氮添加处理下紫花苜蓿根区土壤理化因子、养分和微生物量等地下生态系统各指标之间的统一性及相互作用和影响。     

土壤调理剂配施菌剂对连作压砂田土壤养分及西瓜生长、产量的影响

为解决宁夏连作压砂西瓜田土壤养分和植株生长性能、产量下降的问题,本试验在当地常规施肥基础上,以西瓜荣耀品种为试验材料,设置常规施肥(CK)、常规施肥+菌剂(T1)、常规施肥+200 kg·hm^-2 土壤调理剂+菌剂(T2)、常规施肥+300 kg·hm^-2土壤调理剂+菌剂(T3)、常规施肥+400 kg·hm^-2 土壤调理剂+菌剂(T4)5个处理,研究了土壤调理剂配施菌剂对土壤养分及压砂西瓜蔓长、茎粗、根系活力、产量的影响。结果表明,与CK相比,单施菌剂处理可以促进压砂西瓜生长,提高产量,但是对压砂田土壤养分无显著提高作用;而土壤调理剂配施菌剂处理均能显著提高土壤养分,增强根系活力,促进压砂西瓜生长,表明二者配施具有复合作用。其中与CK相比,T3的土壤pH值降低0.21;碱解氮、速效磷、全氮、有机质、速效钾含量分别显著提高29.31%、69.02%、54.72%、53.89%、36.56%;成熟期蔓长、茎粗、根系活力分别显著提高13.52%、23.42%、43.44%;其产量为45 173.70 kg·hm^-2,提高30.56%。Person双变量相关分析表明,土壤养分含量与西瓜生长、产量具有极显著相关性。T3、T4、T2、T1的净收益分别较CK增加6 709.20、5 043.40、4 914.95、1 489.80 元·hm^-2;通过内梅罗指数方法计算得出土壤综合肥力指数从大到小分别为T3、T4、T2、T1、CK。综合比较各处理的产量、经济效益、土壤综合肥力指数,常规施肥+土壤调理剂300 kg·hm^-2+菌剂为最佳处理。本研究结果对当地连作压砂西瓜田土壤肥力的提升、作物产量和经济效益的稳定具有重要的现实意义。     

增氧灌溉对氧气扩散速率和冬小麦养分利用的改善研究

为研究土壤氧气扩散速率(ODR)和作物养分利用对不同增氧灌溉方式的响应,以地下滴灌为供水方式,设置循环曝气(VAI)、H₂O₂(HP30、HP3K)和常规水对照(CK)4种灌溉处理,通过盆栽冬小麦试验,系统分析ODR、作物产量和养分利用规律。结果表明,VAI和HP30处理后48 h内20 cm土层深度的ODR较CK均有明显改善,拔节期、抽穗期和灌浆期经VAI处理后的ODR分别提高60.45%、73.77%和87.88%(P<0.05),拔节和抽穗期经HP30处理的ODR分别提高21.37和23.61%(P<0.05)。VAI和HP30处理后的产量、水分利用效率分别较CK显著提高了36.27%、38.98%和23.37%、21.47%。增氧灌溉促进了作物养分的利用,与CK相比,VAI冬小麦的N、P、K吸收总量分别提高了53.23%、107.41%和72.94%(P<0.05),HP3K冬小麦的P、K吸收总量提高了39.51%、56.19%(P<0.05),HP30冬小麦的N、P吸收总量提高了50.32%、29.63%(P<0.05);VAI和HP30冬小麦N的养分吸收效率较CK提高了43.64%和34.55%(P<0.05),VAI和HP3K籽粒的N素分配率较CK增加了8.33%和6.94%(P<0.05)。相关性分析表明,ODR与冬小麦的N、P吸收总量呈显著正相关;VAI和HP30籽粒的N吸收量和产量呈显著正相关。综上,增氧灌溉改善了ODR,提高了作物的产量和水分利用效率,促进了作物对养分的吸收利用,VAI效果最为显著。本研究结果为增氧灌溉技术提供了理论依据和技术支撑。     

测土配方施肥对菊花苗期生长发育、土壤性质及养分吸收的影响

在测土配方施肥条件下研究切花菊苗期养分吸收转运规律,为切花菊'南农黄蜂窝'提供苗期的最佳施肥方案.氮、磷、钾设置3个因素,氮为0、30、60、90 kg/hm2;磷为0、24、48、72 kg/hm2;钾为0、36、72、108 kg/hm2;按照"3414"方案,设计14个处理,测定不同施肥处理下切花菊生长指标、土壤...     

Nutrient availability and cocoyam yield under different tillage practices

Research information on the effect of tillage systems on cocoyam (Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott) growth, nutrient status and yield is lacking in Africa. The effects of zero tillage with mulch, zero tillage without mulch, manual mounding, manual ridging and conventional tillage on cocoyam yield, growth and nutrient availability were compared during 2 years on an Alfisol (Oxic Tropuldaf) at Owo in the rainforest zone of Nigeria. The surface soil (0–20 cm) was chemically analyzed before and after crop harvest and selected soil physical properties were determined. Concentration of soil organic C, N, P, K and Mg and the leaf N, P and K were significantly influenced (p = 0.05) by tillage, with zero tillage with mulch being the most effective treatment in conserving the fertility of the surface soil (0–20 cm). Soil fertility, as indicated by organic C, N, P, K, Ca and Mg, declined significantly (p = 0.05) over time in all tillage systems, but this decline was more pronounced in the conventional tillage. Zero tillage with mulch, zero tillage without mulch, manual mounding, manual ridging and conventional tillage reduced the soil organic C concentration by 20, 23, 23, 24 and 33%, respectively over the 2-year period. The decreases in soil N concentration were 25, 31, 31, 38 and 56%, soil P concentration were 13, 15, 17, 16 and 26%, and soil K concentration were 16, 26, 31, 37 and 53%, respectively. Tillage did not affect corm and cormel yields in the first year. In the second year, due to the elimination of ploughing, significant differences were obtained in the cormel yield but not of corm yield. In 2005, zero tillage with mulch produced the highest cormel yield (13.5 mg ha⁻¹) of cocoyam followed by zero tillage without mulch (13.2 mg ha⁻¹), manual mounding (12.7 mg ha⁻¹) and manual ridging (12.5 mg ha⁻¹). The lowest cormel yield (9.5 mg ha⁻¹) of cocoyam was produced by conventional tillage. Soil water contents in zero tillage with mulch and zero tillage without mulch were significantly higher (p = 0.05) than in the other tillage systems. Soil bulk density ranging from 1.21 to 1.40 mg m⁻³ correlated positively with leaf nutrient concentration and yield. Cocoyam can be grown successfully on zero tillage, with mulch and without mulch or minimum tillage systems on an Alfisol of the humid tropics.     

不同干湿交替灌溉与氮肥形态耦合下水稻根系生长及功能差异

【目的】适宜的灌溉方式及氮肥管理是水稻高产高效的有效途径,大多数研究集中于地上部分及产量品质的形成,而对于根系形态生理及其与产量之间的关系研究还不够深入。本文探讨了干湿交替灌溉方式与氮肥形态耦合对水稻根系形态、生理及代谢的影响,探索干湿交替灌溉与氮肥形态耦合机理,为水稻高产及根系生理提供理论依据。【方法】试验于2016和2017年在河南科技大学试验农场进行,以徐稻3号为材料,供试土壤土质为黏壤土,采用灌水方式和氮肥形态二因素随机试验,设置CK [浅水层灌溉(0 kPa)]、WMD[轻度干湿交替灌溉(–20 kPa)]和WSD[重度干湿交替灌溉(–40 kPa)] 3种灌溉方式。氮肥供应设置铵态氮∶硝态氮三个混合比例处理:100∶0、50∶50 (即1∶1)、0∶100,由硫酸铵、硝酸铵和硝酸钠提供氮源。在分蘖盛期、穗分化始期、抽穗期和成熟期采样,以水稻茎基部为中心,挖取20 cm (长)×20 cm (宽)×30 cm (深)的土块测定干湿交替灌溉和氮肥形态处理的水稻根长、直径、表面积、体积、根尖数等根系形态指标、根系氧化力,采集根系伤流液分析其中氨基酸、蛋白质、可溶性糖含量以及在成熟期测定产量和产量构成。【结果】灌溉方式与氮肥形态之间存在显著的互作关系。WMD与铵硝1∶1耦合后水稻产量最高,达到1015.8 g/m^2,为本试验的最佳互作组合模式。WMD下,铵硝1∶1处理主要生育时期的根长显著增加了10.6%~17.0%,平均根直径增加了3.98%~25.25%,根体积增加了5.27%~26.40%,根表面积增加了6.27%~25.19%,提高了根尖数、根系伤流液中氨基酸、蛋白质、可溶性糖的含量,促进了根系的碳氮代谢和对养分、水分的吸收。WSD降低单位面积穗数及每穗粒数,显著降低水稻产量,铵硝100∶0处理平均降低38.20%、铵硝1∶1平均降低29.94%、铵硝0∶100平均降低35.0%,减少了根系长度,降低根体积、根表面积、根尖数,抑制根系活力及伤流液中物质的合成,不利于根系功能的维持。不同水分条件下氮肥形态对根系的影响不一,CK下,100%NH4^+处理根长及根系活力提高,而在WMD下,硝铵1∶1处理改善根系形态、提高根系活性,促进根系碳氮代谢,100%NO3^–处理不利于根系生长及根系功能的维持。水稻根长、根体积、根表面积、根尖数、根系活力与产量呈显著或极显著的正相关关系。施用100%NO3^–处理单位面积穗数下降,产量降低明显。【结论】轻度适宜的干湿交替灌溉配合施用一定比例的铵硝混合氮肥可以充分发挥水肥的耦合效应,促进强健根系形态的建成,提高根系的碳氮代谢及养分吸收利用,从而促进水稻的高产稳产。     

多效唑和乙烯利对谷子穗颈、穗部性状及灌浆的影响

为探究既能抑制谷子植株的贪青徒长,又不影响谷子产量的最佳多效唑和乙烯利处理,以农大8号为试验材料,采用随机区组设计,在谷子不同生育时期分别叶面喷施多效唑和乙烯利,研究2种植物生长调节剂单施[多效唑分别于拔节期前(A1)、拔节期(A2)、孕期期(A3)喷施;乙烯利分别于孕穗期(B1)、抽穗期(B2)、灌浆期(B3)喷施]和互作(A1B1、A1B2、A1B3、A2B1VA2B2、A2B3VA3B1、A3B2、A3B3)对谷子穗颈、穗部性状及灌浆的影响。结果表明,多效唑、乙烯利单施处理下,谷子穗颈粗、穗颈干物质显著提高,但其他穗颈参数无显著差异;谷子穗粗显著增加,在A1处理下达到最大值,较CK增加5.39%,穗重、穗粒重均在B2处理下最高,较CK分别增加7.25%、6.94%,穗长、穗码数无显著差异;籽粒灌浆速率有所提高,但秕谷率无显著变化。多效唑、乙烯利互作处理下,谷子穗颈粗、穗颈抗折力及干物质重显著增加,穗颈弯曲力矩、穗颈重心高度及含水量明显下降;谷子的穗长、穗码数显著减少,穗粗显著增加,在A1B3处理下达到最大,与CK相比,其穗长、穗码数分别减少20.11%、9.75%,穗粗增加10.15%,穗重、穗粒重均在A2B2处理下达到最大值,较CK分别增加11.45%、9.50%;随着籽粒灌浆速率的提高,秕谷率显著降低,在A2B2处理下达到最小值,较CK降低50.00%。表明与单施相比,两种调节剂互作效应更显著。在谷子拔节期前或拔节期喷施300 mg·L^-1多效唑后,在抽穗期或灌浆期追施400 mg·L^-1乙烯利最为适宜,而在孕穗期追施乙烯利会降低穗粒重,导致产量下降。本研究结果为谷子的化学调控和高产栽培提供了理论依据。     

钾肥用量对瘠薄地甘薯产量和钾肥利用率的影响

为探索瘠薄地条件下甘薯的最佳钾肥用量,以淀粉型甘薯品种济薯25为试验材料,设3个处理:CK(不施钾肥)、K1(K₂O,150 kg·hm^-2)、K2(K₂O,300 kg·hm^-2),研究钾肥用量对瘠薄地甘薯产量和钾肥利用率的影响。结果表明,施钾显著提高了鲜薯和薯干产量,K1增产幅度较大,鲜薯和薯干产量分别较CK增加22.84%和32.13%,K2分别较CK增产11.39%和20.30%。施钾促进了甘薯块根的膨大,K1和K2的块根膨大速率均显著高于CK,T/R值均显著低于CK。施钾促进干物质的积累,K1和K2的叶片、叶柄、茎和纤维根干重以及总生物量显著高于CK,且K1优于K2。施钾显著增加了甘薯各器官的钾素积累量,且整体表现为施钾量越多,各器官的钾素积累量越高。钾肥利用率随施钾量的增加而降低,K1的钾素产块根效率、产干物质效率、钾肥吸收利用率、钾肥农学利用率和钾肥偏生产力均显著高于K2。在本试验瘠薄地条件下,钾肥的最佳用量为150 kg·hm^-2。本研究为瘠薄地甘薯田间施肥提供了理论依据,可达到节本增效的目的。