间作和氮硅施用水平对小麦氮素吸收利用的影响

通过盆栽试验研究了不同氮、硅施用水平下单作、间作小麦氮素吸收累积特征.研究结果表明,小麦蚕豆间作具有显著的生物学产量优势,间作提高小麦生物学产量25.7％～27.1％,施硅有提高单作小麦生物量的趋势.间作系统中,根际土有效氮含量高于士体土,不同氮、硅施用水平对土壤有效氮含量没有影响.间作没有提高小麦氮含量的趋势,但平均提高小麦氮吸收量、吸收速率16％.不同施氮水平下,间作施硅降低小麦氮吸收量和吸收速率13.1％ ～22.9％.     

施氮量对间作小麦蚕豆根系分泌槲皮素和橙皮素的影响

【目的】系统探讨间作条件下,不同施氮水平不同生育期小麦和蚕豆根系分泌槲皮素和橙皮素的动态变化及累积特征,为进一步探明间作增产控病机制提供依据。【方法】通过盆栽试验,采用小麦与蚕豆根系尼龙分隔(MB)和塑料分隔(PB)两种间作种植模式,测定间作小麦蚕豆不同氮水平(低氮1/2N:常规施氮量的一半;常规施氮N;高氮3/2N:常规施氮量的1.5倍)条件下,不同生育期根系分泌槲皮素和橙皮素数量。【结果】施氮水平和间作体系根系不同分隔方式影响作物生物量和根冠比。随着施氮量增加,小麦和蚕豆生物量增加45%—62.5%和3.2%—18.9%,根冠比降低33.8%—47.3%和11.8%—26.9%;与塑料分隔相比,相同施氮水平条件下,作物生长60 d时,尼龙分隔小麦和蚕豆生物量分别提高4.2%—25%、19%—38.6%,随生长天数增加差异逐渐不显著。间作根系不同分隔方式和施氮量均能影响小麦蚕豆根系槲皮素和橙皮素的分泌量。随施氮量增加,小麦蚕豆槲皮素和橙皮素分泌量减少,与低氮条件相比,常规施氮和高氮条件下,小麦槲皮素分泌量减少了23.4%和62.3%,橙皮素分泌量减少了32.2%和64.5%;蚕豆槲皮素分泌量减少了35.4%和44.1%,橙皮素减少了11.9%和23.9%。相同氮水平条件下,尼龙分隔小麦蚕豆槲皮素和橙皮素分泌量高于塑料分隔,低氮和常规施氮条件下,尼龙分隔小麦槲皮素的分泌量分别高于塑料分隔15.3%和27.1%,橙皮素的分泌量分别高于塑料分隔21%和13.7%;蚕豆根系尼龙分隔槲皮素分泌量高于塑料分隔34.6%和56.6%,橙皮素高于塑料分隔16.9%和5.1%;高氮条件下两种根系分隔方式之间差异不显著。【结论】间作根系不同分隔方式影响小麦和蚕豆根系槲皮素和橙皮素的分泌,但这种影响受施氮水平的调控,低氮和常规施氮条件下,尼龙分隔小麦和蚕豆根系槲皮素和橙皮素分泌量高于塑料分隔,高氮条件下差异不显著。     

小麦蚕豆间作中作物对氮的吸收利用

 通过田间试验研究了小麦蚕豆间作条件下,两种作物对氮的吸收利用。结果表明,在小麦蚕豆间作的整个生育期内,作物的氮吸收量呈单峰曲线变化,小麦、蚕豆对氮的最大需求高峰分别在开花期和拔节期。与单作相比,小麦蚕豆间作具有明显的氮养分吸收优势。     

小麦蚕豆间作条件下蚕豆对钾的吸收及对蚕豆赤斑病的影响*

 盆栽试验表明：小麦蚕豆间作系统中,常规施肥（NP）水平下,蚕豆茎叶部分生物量在苗期、结荚期和成熟期间作条件下比单作条件下分别增加了11.29%,7.03%,5.90%。在成熟期时,增施钾肥水平条件下间作蚕豆的钾含量显著高于单作蚕豆。间作条件下,蚕豆赤斑病的发生与蚕豆钾含量呈负相关的关系,在结荚期,间作条件下增施钾肥的处理（NPK）与单作条件下增施钾肥的处理（NPK）的赤斑病病情指数相比降低了42.36%。     

氮素营养水平对中筋小麦扬麦16产量和氮素吸收的影响

2010-2011年,在江苏省泰州市姜堰区张甸镇三野村潮土上研究了氮素营养水平对中筋小麦扬麦16籽粒产量、氮素积累与运转,以及氮肥表观利用率的影响,结果表明,在一定范围内增加施氮量,籽粒产量、植株氮素积累量、籽粒氮素积累量、氮收获指数和氮肥利用率随施氮量增加而提高,超过适宜值则下降.实现7 000 kg/hm2左右产量水平时,施氮量宜控制在243.75 kg/hm2,氮肥表观利用率为46.57％.     

小麦/蚕豆间作体系中的种间相互作用及氮转移研究

 在小麦/蚕豆间作体系中通过根系分隔和标记15N的盆栽试验研究表明，小麦相对于蚕豆对土壤氮和肥料氮的依赖更强，蚕豆则更多依赖于空气中的氮。在根系完全分隔、尼龙网分隔和根系不分隔处理中小麦对15N的回收率分别为58%、73%和52%，而蚕豆则分别为30%、20%和3%。小麦对肥料氮的竞争促进了蚕豆的固氮作用，在根系完全分隔、尼龙网分隔和根系不分隔时，蚕豆来源于固氮的百分数（%Ndfa）分别为58%、80%和91%。因此，小麦/蚕豆中存在对氮的互补利用，该体系中氮营养竞争和促进作用同时存在。在小麦/蚕豆间作体系中应用土壤标记同位素稀释法表明蚕豆固氮向间作小麦发生了转移，转移的量相当于蚕豆吸氮总量的5%。     

小麦蚕豆间作系统中的氮钾营养对小麦锈病发生的影响*

 田间小区试验表明：小麦/蚕豆间作系统中，间作有提高小麦氮吸收量的趋势。在低氮水平条件下间作优势和边行优势突出，间作平均提高小麦氮的吸收量2.33%～44.88%，边行优势平均为3.49%～66.66%；高肥料投入水平条件下，间作优势和边行优势减弱。随着氮肥投入水平的提高，小麦氮的吸收量也随之提高，而增施钾肥不能明显提高小麦氮的吸收量。间作和不同的施氮水平均不能明显提高小麦钾的吸收量，但增施钾肥有提高小麦钾吸收量的趋势。小麦/蚕豆间作可以明显降低小麦锈病的发生，间作相对防效达22.2%～100%,增施钾肥平均降低小麦锈病46.15%～59.1%。锈病的发生与小麦体内的氮素营养呈极显著的正相关关系，相关系数为r=0.747^** ～0.7822^**，与钾素营养没有明显的相关关系。     

蚕豆小麦间作养分利用对病虫危害影响试验初探

2003年至2004年,对保山市蚕豆小麦问作条件下养分利用对病虫危害的影响进行调查研究.结果表明,蚕豆小麦间作模式中,施用氮肥和磷肥水平下,对病虫的生物控制效果均低于施钾肥水平.施钾肥的处理,斑潜蝇的虫情指数比对照降低了0.9,相对防效达19.40%;小麦锈病的病情指数比对照降低了2.36,相对防效达49.89%.因此,蚕豆小麦间作时,在施用氮、磷肥的基础上,应适当增施钾肥,能有效地控制病虫的危害.     

不同施氮水平对小麦旗叶氮素代谢相关酶活性的影响

选用新冬18号小麦品种,进行3个施氮水平的土壤施肥处理,再选取不同水平处理下的小麦旗叶作为供试材料,分别测定小麦旗叶中的谷氨酰胺合成酶、硝酸还原酶、内肽酶,氨肽酶、羧肽酶这5种氮素代谢关键酶的酶活力。研究结果显示,在小麦开花之后14 d,施氮水平为240 kg/hm2可有效增加小麦旗叶中可溶性蛋白质含量和主要氮代谢相关酶的活性。在此水平下,旗叶中可溶性蛋白质含量与谷氨酰胺合成酶及硝酸还原酶活性变化趋势相同,相比施氮水平为350,180 kg/hm2更能减缓小麦开花之后14 d的蛋白质水解,可进一步促进蛋白质的合成。与此同时,在开花之后第21天,高水平施氮量处理下的小麦旗叶中可溶性蛋白质含量则与内肽酶、氨肽酶等水解酶活性变化趋势相反。说明在240 kg/hm2施氮水平下,开花后期其施氮量能有效促进氮素分解代谢相关酶活性,旗叶可溶性蛋白含量降低,进而为小麦植株中氮素的再分配和利用起到了协助调节作用,提高后期小麦籽粒蛋白质的品质。     

小麦蚕豆间作对作物根系活力、蚕豆根瘤生长的影响*

 通过田间试验研究了小麦、蚕豆间作条件下不同施氮水平对小麦、蚕豆根系活力和蚕豆根瘤生长状况的影响，结果表明：氮肥施用对作物根系活力、蚕豆根瘤生长及作物产量均有显著影响，在同样氮素水平下间作小麦的根系活力均比单作小麦高，如孕穗期在N₀,N₉₀,N₁₈₀,N₂₇₀分别增加了0.91%，3.5%，3.0%，2.4%；而间作蚕豆的根系活力均低于单作蚕豆：如开花期在N₀,N₉₀,N₁₈₀,N₂₇₀分别降低了1.3%，28.1%，13.7%，5.7%；间作蚕豆根瘤数均高于单作蚕豆，如结荚期在N₀,N₉₀,N₁₈₀,N₂₇₀分别提高了13.6%，31.4%，5.4%，30.6%，随施氮量的增加，根瘤数均呈减少的趋势。间作蚕豆产量结果是N₁₈₀>N₉₀>N₀>N₂₇₀ ，间作小麦产量结果是N₁₈₀>N₂₇₀>N₉₀>N₀。     

小麦蚕豆间作条件下不同施氮量对作物根际微生物数量的影响*

 通过盆栽试验和室内平板培养技术研究了小麦蚕豆间作条件下不同施氮量对作物根际微生物的影响。结果表明：小麦蚕豆根际微生物数量在总体上以细菌为主,放线菌次之,真菌最少。在作物各生育期,随着施氮量的增加,小麦、蚕豆根际微生物数量增加,在施氮量为325 mg/kg（N）时达到数量最高,高氮（N_3/2, 487.5 mg/kg）时下降。在小麦孕穗（蚕豆开花）期施氮量为325 mg/kg 时,间作小麦根际细菌、真菌和放线菌分别比对照（N₀）增加了71%,152%,4%;间作蚕豆根际细菌、真菌和放线菌分别比对照（N₀）增加了214%,65%,17%。小麦与蚕豆间作对小麦根际微生物数量表现为增加作用,但对蚕豆根际微生物的影响相反;间作小麦根际细菌、真菌数量在分蘖期、收获期显著高于单作小麦,间作蚕豆根际微生物数量在施氮量为325 mg/kg（N）时均低于单作蚕豆。施氮量与种植模式的互作效应在蚕豆分枝、开花和鼓粒期对蚕豆根际细菌、真菌有显著影响,对小麦根际细菌仅在分蘖期有显著影响,对小麦根际真菌仅在孕穗期有显著影响。     

云南省不同试验区小麦蚕豆间作的产量优势分析与评价

 小麦蚕豆间作是云南省主要间作种植模式之一,具有提高产量,减少病虫害,提高养分、水分和光能利用效率等优势。本文基于2001—2010年本间套作课题小组40余组田间试验研究结果,对小麦蚕豆间作体系在云南陆良、玉溪、石林和昆明4个试验区的产量优势进行分析评价。结果表明：小麦蚕豆间作具有明显的增产优势。间作小麦比单作小麦平均增产1324%,间作蚕豆比单作蚕豆平均增产1480%,土地当量比（LER）平均值为114。但不同试验区的间作产量效应差异较大,其中玉溪、陆良和昆明试验区间作产量优势较大,LER分别为121,114和114。玉溪试验区间作产量优势主要来自于蚕豆,而其他试验区间作产量优势主要来自于小麦。     

氮素供应对章丘大葱生长和氮素营养的影响

为研究氮素供应对大葱生长和氮素营养的影响,以章丘“大梧桐”品种为试材,设置0、210、280、420 kg/hm 4个供氮水平,通过动态取样,监测大葱全生育期植株各器官的干物质积累和养分吸收,分析不同处理对大葱产量及品质的影响。结果表明：大葱生长呈“S”型,定植后一个月间处于缓苗越夏期,生长停滞,干物质积累及氮素吸收几乎为零。8-10月份大葱快速生长,月均每株积累量分别达1.5 g、3.2 g和6.4 g,同时对氮素吸收量增加,分别为23.7 kg/hm、25.5 kg/hm和35.7 kg/hm。施氮能显著增加大葱干物质积累量及氮素吸收量,至收获两者分别提高21.1%和12.1%。施用氮肥能实现增产增收,然而供氮不足与过量都会使两者失衡。从品质来看,氮肥能提高大葱可食部位维生素C含量,但可溶性糖含量略有降低。大葱施氮量为280 kg/hm时,产量、品质和经济效益最高。     

间作不同行小麦氮素累积分配特征及其对氮肥施用的响应

为进一步揭示间作小麦养分高效利用机理,通过2年田间试验,探究不同供氮水平下（记为N₀、N₁、N₂、N₃,小麦施氮量分别为（0、90、180、270 kg/hm²）单作和小麦蚕豆间作不同行小麦的氮素吸收累积分配特征及氮效率的变化。结果表明：小麦蚕豆条带间作种植主要提高了拔节期间作边行小麦（IW₁）的茎叶氮含量,内行小麦茎叶氮含量与单作无差异。但是,N₀、N₁、N₂水平下,间作条带内小麦麦穗的氮含量整体高于单作,表现为IW₁（间作边行小麦）>IW₂（间作第2行小麦）>MW（单作小麦）=IW₃（间作内行小麦）。其次与单作相比,间作种植显著提高了小麦麦穗的氮素累积量,尤其在成熟期, 4个氮水平（N₀、N₁、N₂、N₃）下IW₁、IW₂麦穗氮累积量显著高于MW,增幅分别为40.23%～21.84%和31.78%～10.13%;IW₁和IW₂麦穗氮素分配率提高19.74%～9.87%和37.09%～4.65%。间作小麦氮素吸收累积优势最终导致间作任一行小麦氮肥利用效率总是高于单作,2年间IW₁、IW₂、IW₃的氮肥利用率平均比MW提高了17.26%、18.20%、19.52%;氮素收获指数整体表现为IW₁=IW₂>IW₃>MW。总之,小麦蚕豆间作对小麦茎叶氮含量、累积量影响较小,间作种植主要是提高了小麦麦穗氮含量、促进了氮素由茎叶向麦穗中转移,边行优势和内行效应共同作用是间作促进小麦氮素高效利用的原因。优化氮肥用量增加间作内行优势,可以进一步扩大间作氮节约效应。     

供水及丁香酚对间作小麦蚕豆生长速率及籽粒产量的影响

为了寻求人工调控存在化感物质间作群体的理论依据,通过盆栽试验,探讨不同供水水平下(田间持水量的75%、60%和45%),小麦根系分泌物丁香酚对单作和间作蚕豆、小麦生长速率(Crop Growth Rate,CGR)及籽粒产量的影响。结果表明:在蚕豆苗期-始花期、结荚-成熟期2个生育阶段,丁香酚对蚕豆生长速率整体表现为抑制作用,但结荚-成熟期75%供水水平下的单作、60%供水水平下的间作除外,增加供水缓解了单作蚕豆的抑制作用、加剧了间作蚕豆的抑制作用,间作模式可缓解抑制;自苗期以后,丁香酚对小麦生长速率表现为抑制作用,且增加供水亦不能缓解抑制,但在开花-成熟期间作模式可以缓解抑制。在同等供水水平下,间作籽粒产量与单作籽粒产量的加权平均相比增加了24.92%-52.74%。丁香酚除对45%供水水平下小麦籽粒产量有化感促进作用以外,对两种作物的其他处理均呈现化感抑制作用。间作可弱化丁香酚对小麦、蚕豆籽粒产量的化感作用。     

玉米/蚕豆、小麦/蚕豆和大麦/蚕豆间作体系地上部、 地下部生物量及作物含氮量分析

该盆栽试验研究了在不同分隔方式下3种未本科作物与蚕豆间作对间作作物地上部、地下部生物量及吸氮量的影响。首先采用3种分隔方式（塑料膜分隔,尼龙网分隔和无分隔）建立了同一作物组合条件下种间根系相互作用的不同强度;其次选用竞争能力不同的三种未本科作物（大麦、小麦和玉米）与蚕豆间作,建立了未本科和豆科作物的竞争强度不同的作物组合。首先,与3种未本科作物间作,以及同一间作体系不同分隔方式,对蚕豆地上部、地下部生物量的影响不大;仅与小麦间作蚕豆地上部生物量无分隔显著高于尼绒网分隔。其次,禾本科作物地上部生物量,玉米和大麦显著高于小麦,分别高出15．3％和16．5％;三种未本科作物地下部生物量,玉米显著高于大麦,高出30．5%,大麦显著高于小麦,高出50．8％;同一间作体系不同分隔方式,对玉米、小麦和大麦地上部和地下部生物量影响显著。再次,大麦全氮含量显著高于玉米和小麦,分别高出16．5％和19．7％,与3种未本科作物对土壤氮素的竞争能力相一致,大麦大于小麦和玉米：同玉米间作蚕豆全氮含量显著高于同小麦和大麦间作蚕豆,分别高出11．2％和5．6％。最后,玉米,同小麦和大麦间作蚕豆无分隔处理全氮含量显著高于塑料膜分隔,表现出间作优势。蚕豆的生长受间作未本科作物的影响不显著;然而大麦／蚕豆间作体系利用氮素最充分;间作玉米在氮素营养上显著受益于同蚕豆的间作;并且在3种间作体系里,根系完全相互作用时有利于作物氮素的累积。     

小麦氮营养研究进展

氮素是小麦生长发育所必需的大量营养元素之一,对小麦的产量和品质等方面有着重要的影响。根据目前国内外氮素营养研究的现状,从氮素营养对小麦生理特性的影响、群体质量和叶片光合特性的影响、籽粒产量及粒重的调控、氮素对小麦籽粒品质的影响、小麦籽粒品质与产量的相关性等方面阐述了小麦氮素营养研究的进展,并概述了提高小麦产量和蛋白质含量的氮素营养机理和调控措施,进而表明了氮素在小麦营养中的重要作用。