无机氮素形态对茶树氮素吸收动力学特性及个体生长的影响

选用龙井43、乌牛早、迎霜和浙农139等4个茶树品种,在盆栽条件下研究不同形态比例的无机氮肥对苗高和地径的影响,并通过对茶树硝态氮和铵态氮吸收过程的Michaelis-Menten动力学方程比较,探索氮素形态对茶树吸收氮的影响机制。结果表明,氮素形态对苗高影响极显著,对地径影响较小,NO₃^--N : NH₄⁺-N为5∶5处理的苗高增量最大,每年达15.45 cm,纯铵处理最小,每年仅7.03 cm。品种间的苗高增量以乌牛早最大,地径增量以龙井43最小。铵态氮比例增加后,茶树根系对硝态氮吸收的最大速率(V_max)下降,而亲和力先变强,后变弱;铵态氮V_max随铵态氮比例的增加快速上升,然后下降,而亲和能力会逐渐变弱,但铵态氮比例较低时,亲和力变化较缓。NO₃^--N : NH₄⁺-N 为5∶5处理时,各品种茶树对硝态氮和铵态氮的V_max分别在0.24~0.35和0.19~0.30 mmol FW g^-1 d^-1之间,根系亲和力(K_m)在0.65~0.74和0.63~0.80 mmol L^-1之间,对氮素的整体吸收生理特征优于其他处理。在盆栽条件下,不同氮素形态处理会使茶树对两种氮素的V_max和K_m均发生改变,表明茶树体内具备对土壤环境养分变化的适应机制。     

不同氮素用量对黄瓜幼苗生长及养分吸收的影响

为确定黄瓜幼苗对氮素用量及氮素形态的响应特性以指导育苗期间合理施肥,以硝酸铵磷（NO3--N:NH4+-N为0.9:1.0）为供试肥料,研究同时提供NO3--N和NH4+-N的情况下,不同氮素用量对黄瓜幼苗生长及养分吸收的影响。结果表明：与不施氮对照相比,氮素施用可显著增加植株叶面积和株高,但各施氮处理之间差异不明显（50~200 mg N/株）;植株幼苗茎粗和地上部干物质累积量不同处理间差异不显著;施用氮素黄瓜幼苗根系的根长、根表面积和干物质累积量降低（尤其氮用量100 mg/株）,根系直径在0.5~1.3 mm和1.8~2.6 mm范围内的根长下降明显。氮素用量显著影响了地上部氮、磷、钾的浓度及吸收量,对根系的磷、钾浓度和氮、磷、钾的吸收量影响较小;综合地上部和根系的生长状况,氮素用量在50 mg/株及150 mg/株时,黄瓜幼苗的生长健壮。     

不同矿物质对水稻氮素吸收和生长的影响

以云母、硫磺、石膏、草炭、褐煤为辅加材料,试验对水稻吸氮和生长的影响,硫磺和石膏效果较好,特别是石膏,吸氮量达到3068.36mg/盆,比追肥增加10.6%;与追肥相比较,硫磺和石膏氮肥利用率分别提高2.2%和9.8%,产量提高2.6%和13.5%,并且改善品质。     

磷对花生氮素吸收和利用的影响

磷是植物必需营养元素之一,以多种方式影响作物氮吸收、利用。花生属于豆科作物,氮素营养来源包括土壤、肥料和根瘤固氮。本研究以山东省主推品种花育22号(大花生)和花育20号(小花生)为材料,设置5个施磷(P2O5)水平(0、45、90、135和180 kg hm–2),利用15N示踪技术,进行了2年桶栽试验。结果表明,施磷提高了两花生品种肥料氮、土壤氮及根瘤固氮积累量,其中根瘤固氮积累量的增幅大于土壤氮和肥料氮,年份和品种间表现基本一致;随施磷量增加,根瘤数量、鲜重及根瘤固氮积累比例呈增加趋势,土壤氮、肥料氮积累比例呈降低趋势;施磷量在45～90 kg hm–2范围内,氮肥利用效率、荚果氮素利用效率及产量均呈增加趋势,施磷量超过90 kg hm–2,上述三指标呈降低趋势或不再增加;磷肥农学效率随施磷量增加而降低;根瘤固氮积累量与荚果产量、植株全氮积累量呈极显著正相关,与土壤氮、肥料氮积累比例及氮素荚果利用效率呈极显著负相关。根瘤固氮积累比例与土壤氮和肥料氮积累量、供氮比例及氮肥利用率呈极显著负相关。综上,施磷能增加花生根瘤固氮供氮量及供氮比例,降低对肥料氮和土壤氮的依赖,但过量施磷不利于氮、磷效率和产量的提高。45～90 kg hm–2 (P2O5)为花生适宜施磷量。     

施用有机酸和氨基酸对烤烟生长及氮素吸收的影响

试验结果表明，在营养液中添加适量的有机酸和氨基酸促进了烟株的生长发育和氮代谢。表现在：提高烟株的根系活力和叶绿体色素含量，促进烟株干物质和氮素的积累，不同氨基酸和有机酸作用大小不尽相同。有机酸处理烤烟叶绿体色素前期增加快后期下降也快，而氨基酸处理后期叶绿体色素变化则相对比较缓和；在促进烟株干物质积累和氮素积累方面，有机酸作用高于氨基酸，而对硝酸还原酶活性和氮含量的影响却低于氨基酸。从整体上看，有机酸对促进烟株生长和氮素积累的效果好于氨基酸。     

植物对氮素吸收利用的研究进展

摘要： 本文对近年来植物对氮素吸收的研究进展进行了详细的阐述,从氮素对植物生长发育的影响、植物对氮素利用的生理机制和分子机制三个方面进行了总结,旨在为植物营养育种提供一定的理论依据,从而实现提高植物氮素利用效率的目的。     

氮肥后移对烤烟氮素吸收、利用及品质的影响

为研究氮肥追施比例对烤烟氮素吸收、利用、化学成分及感官质量的影响,以烤烟品种NC55为材料,运用15N同位素示踪技术进行了不同基追肥比例的田间试验。结果表明,提高氮肥追施比例,烟株各器官及整株对基肥氮的吸收量减少,追肥氮的吸收量增加;当追肥比例为50%时,整株对肥料氮的吸收量最高。随追肥比例增加,烟株各器官对土壤氮的吸收量呈先增加后降低趋势,当追肥比例大于30%时,茎秆、叶片及整株的土壤氮吸收量显著降低。随氮肥追施比例增加,基肥氮的利用率提高,追肥氮的利用率降低,肥料氮的利用率先增加后降低,以追肥比例为50%时最高。增加追肥比例提高了烟叶感官质量,以追肥比例50%时最好,追肥比例再增加,品质降低。本试验条件下,氮肥追施比例为50%是兼顾氮素利用和品质的最佳处理。本研究为烤烟氮肥的合理施用提供了理论依据。     

冬种绿肥对早稻病虫草发生及产量的影响

研究不同冬种绿肥对后茬早稻病虫草发生和产量的影响,为南方稻区种植模式的筛选提供技术支持。以马铃薯、油菜和紫云英为绿肥植物,以冬闲田处理作对照,研究冬种绿肥翻压后早稻病虫草发生变化特征及产量变化趋势。结果表明,不同冬种绿肥翻压后,对水稻病虫草发生种类无影响,主要病虫草害均为纹枯病、二化螟、稻纵卷叶螟、鸭舌草和稗草,而对纹枯病、鸭舌草和稗草发生程度有显著影响,对二化螟和稻纵卷叶螟发生量无显著影响。在水稻孕穗期,纹枯病株发病率表现为马铃薯—水稻油菜—水稻冬闲田—水稻紫云英—水稻处理,至黄熟期表现为冬闲田—水稻马铃薯—水稻油菜—水稻紫云英—水稻处理;鸭舌草和总草密度均以冬闲田—水稻紫云英—水稻马铃薯—水稻油菜—水稻,而稗草则以冬闲田—水稻油菜—水稻马铃薯—水稻紫云英—水稻。冬种绿肥对水稻有效穗数、穗粒数和结实率无显著影响,但可显著提高千粒重,从而提高水稻产量。在病虫草发生初期,选用适当的农药可有效控制冬种绿肥翻压后早稻病虫草发生,提高水稻产量。在江西红壤稻区,冬种绿肥可抑制纹枯病和杂草发生,提高水稻产量;绿肥选择上以紫云英对水稻产量和病虫草害控制综合效果最好。     

氮肥用量对云南高原粳稻产量及氮素吸收利用的影响

研究不同氮肥施用量对粳稻产量、生长发育、干物质积累量及氮素吸收利用的影响,为云南高原粳稻氮肥减量施用提供依据。选用云南高原非糯粳稻‘楚粳28’和糯型粳稻‘云科粳1号’为试验材料,按照当地常规氮肥施用模式,设置施氮量为0、75、150、225、300 kg/hm²(N₀、N₁、N₂、N₃、N₄)5个处理。结果显示,随着氮肥用量的增加2种类型粳稻品种产量呈增加趋势;在N₁处理下‘云科粳1号’产量及增产幅度显著高于‘楚粳28’,其他处理下‘楚粳28’的产量大于‘云科粳1号’。氮肥处理使‘楚粳28’有较高的有效穗数和结实率,平均比‘云科粳1号’高13.36%和6.24%。氮肥使‘楚粳28’生育期延长了1~8天,总叶片数增加0~1叶,使‘云科粳1号’生育期延长了2~9天,总叶片数增加0.3~1.1叶;氮肥处理下‘楚粳28’的干物质积累量和总吸氮量平均比‘云科粳1号’分别高4.42%和18.43%,‘楚粳28’的氮肥吸收利用率比‘云科粳1号’高2.66%。综上,非糯型粳稻的产量及氮肥吸收利用率高于糯型粳稻,非糯粳稻‘楚粳28’适合的氮肥用量为225 kg/hm²,糯型粳稻‘云科粳1号’适合的氮肥量为150 kg/hm²。     

施氮量对高产早稻氮素利用特征及产量形成的影响

以高产早稻组合陆两优996(两系)和金优463(三系)为材料, 通过不同的氮肥施用量对其氮素吸收特征、群体结构及产量形成进行了研究。结果表明: (1) 施氮有利于增加叶片叶绿素含量以及茎、叶、穗中的氮素含量, 提高叶面积指数, 促进齐穗期以前特别是分蘖盛期至齐穗期的干物质生产和氮素积累。施氮量增加, 分配到茎和叶中氮素的量及比例增加, 干物质生产效率和稻谷生产效率下降。(2) 每穗粒数和有效穗数是影响双季早稻产量的最主要因素, 适量施氮可以提高临界茎重以上的茎蘖比例, 增加每穗粒数。过量施氮会抑制水稻的前期分蘖, 降低临界茎重以上的茎蘖比例, 使每穗粒数降低, 同时影响后期特别是乳熟期以后的物质生产和氮素吸收。本试验条件下, 穗型较大、株型紧凑的组合陆两优996, 施氮量以225 kg hm^-2为宜; 而分蘖力较强、穗型较小、株型较松散的组合金优463, 施氮量以180 kg hm^-2为宜。     

绿肥压青配伍不同促腐剂对稻田土壤肥力及其水稻产量的影响

以小区试验的方法选择典型的南方稻田土壤为研究对象,通过绿肥压青分别配伍3种促腐剂石灰、碳铵、石灰氮在稻田土壤上的应用试验,探讨绿肥压青配伍不同促腐剂对稻田土壤肥力及其水稻产量的影响。结果表明：绿肥压青可有效增加土壤速效磷的含量,提高土壤有机质,调控土壤碱解氮含量,起到培肥地力的作用。绿肥压青配伍不同促腐剂还可促进有机质的分解,其中以绿肥压青+有机氮处理(T4)最佳。绿肥压青和绿肥压青配伍不同促腐剂对后茬水稻具有一定得增产作用。绿肥压青(T1)、绿肥压青＋石灰处理(T2)、绿肥压青＋碳铵处理(T3)、T4处理水稻产量较无绿肥压青(CK)处理分别增产22kg/667 m2、24.2 kg/667 m2、40.1 kg/667 m2、47.2kg/667 m2。     

Influence of Oil Seed Rape and Faba Bean as Green Manure on Nitrogen Utilization in a Spring Cereal Rotation

A lysimeter study was conducted to investigate how nitrogen uptake of spring wheat and oats and N leaching losses are differing when either oilseed rape or faba bean are grown as green manure. The experiment was conducted during 1982–1988, and fertilizer applied to the cereals was either farmyard manure, FYM, (6 and 12 g N/m²/year) or mineral fertilizer, MiF, at a rate of 6 g N/m². On average of the 7 year period faba bean increased N uptake of the cereals fertilized with FYM at harvest by 3–4 g/m². Differences between the two application rates were negligible. N-leaching losses increased twofold when faba bean was grown instead of oilseed rape. Growing faba bean after cereals supplied with MiF, too, increased N uptake of the cereals and significantly increased leaching losses.     

氮肥运筹对稻茬免耕油菜农艺性状及产量的影响

为探讨与稻茬免耕油菜栽培模式相配套的氮肥运筹技术,实现轻简高效栽培,于2006—2010年以华杂9号油菜品种为材料,在稻茬免耕栽培模式下分别设计小区试验,研究不同的氮肥追肥处理、氮肥基肥与追肥比例及不同氮肥用量对免耕直播和移栽油菜农艺性状及小区产量的影响。结果表明：(1)在不同底肥条件下,如采用一次追肥模式,免耕油菜均以薹肥的施用效果最好;(2)采用二次追肥模式,当底肥偏低时,免耕油菜以薹肥及花肥的配合施用效果较好,当底肥较高时,则以蜡肥及薹肥的配合施用效果较好;(3)在不同供氮条件下,免耕移栽及直播油菜基肥与追肥比例均以5∶5效果较好;(4)采用上述氮肥运筹模式,可显著降低免耕移栽及直播油菜的氮肥用量、提高油菜产量。     

Effect of Integration of Fertilizer and Green Manure Nitrogen on Yield Attributes, Nitrogen Uptake and Yield of Lowland Rice (Oryza sativa L.)

Field experiments were conducted at Tamil Nadu Rice Research Institute, Aduthurai, India, during the wet seasons of 1992 and 1993 to study the effect of full and partial substitution of fertiliser N with green manure N (Sesbania rostrata) on nitrogen uptake, yield attributes and yield of rice. The experiment consisted of eight treatments with two levels of N (100 and 200 kg ha⁻¹) and three sources of N application viz., fertilizer, integrated (1:1 fertilizer and green manure N) and green manure N compared to the recommended practice (150 kg fertilizer plus 6.25 t ha⁻¹ (72 kg N) green manure) and a no N control. Nitrogen application markedly increased the N uptake. Combined use of the two N sources at 200 and 222 kg N ha⁻¹ and of single fertilizer N at 200 kg N ha⁻¹ recorded the maximum N uptake, increased the yield attributes such as number of panicles per unit area, weight per panicle, number of total and filled grains per panicle and test weight. At 200 kg N ha⁻¹ full substitution of N by green manure reduced the grain yield but only partial substitution of N by green manure resulted in almost similar yield as single fertilizer N. Thus 200 kg N ha⁻¹ applied in equal proportions of fertilizer and green manure N can be recommended for medium duration rice cultivars.     

纳米增效尿素不同用量对杂交中稻‘中浙优1号’生长发育及氮素吸收利用的影响

在南方双季稻地区,以超级杂交稻‘中浙优1号’为试验材料,研究了纳米增效尿素不同用量对超级杂交中稻生长发育、产量形成及氮素吸收利用特性的影响。结果表明：纳米增效尿素不同施用量条件下,水稻生长发育、产量形成及氮素吸收利用特性不同;适宜施氮量能显著促进超级中稻分蘖的发生,成穗和颖花分化,保证较高的LAI和叶SPAD值,形成较强的光合生产能力,最终形成较多的生物量,提高氮素吸收利用效率,增加产量。此试验以施氮量225 kg/hm2‘中浙优1号’产量最高,以180 kg/hm2‘中浙优1号’氮肥吸收利用程度最高;综合考虑到产量和经济成本及氮素吸收利用等因素,纳米增效尿素折施纯氮量180 kg/hm2是双季稻地区中稻‘中浙优1号’合理的施用量。     

长期稻-稻-绿肥轮作对水稻产量及土壤肥力的影响

为探讨湘南红壤稻田多熟制增产潜力,不断提高经济效益和土壤肥力,促进农业可持续发展,从1982年开始,对红壤稻田布置了冬种紫云英(T1)、油菜(T2)、黑麦草(T3)翻压还田对水稻产量和土壤肥力影响的长期轮作制度定位试验。30年的研究结果表明：(1)与冬闲(T4)处理相比,绿肥还田能促进水稻增产,其平均增产效果和年均增产率为：T1> T2> T3,且其增产稳定性较好;(2)与T4处理相比,绿肥还田能显著增加土壤有机质含量,其中T1处理下活性有机质含量显著高于其他处理,且在有机质中所占比例最大;(3)与T4处理相比,绿肥还田能提高土壤全氮、碱解氮含量,加速土壤矿化,促进水稻对磷素和钾素吸收,其中,T1处理下土壤全氮、碱解氮含量显著高于其他处理,T2和T3处理显著高于T4处理,T1处理比T2和T3处理更能促进土壤磷素释放与吸收,致使T1处理土壤全磷累积相对缓慢,也更需要补充外界钾素;(4) 稻-稻-紫云英轮作是一种较好的轮作模式。     

钾对不同早稻品种产量及钾素吸收利用的影响

通过田间试验研究双季稻区不同早稻品种在钾胁迫和供钾充足条件下产量及对钾素的吸收利用,为双季稻区不同早稻品种合理施钾提供科学依据。以13个早稻品种为试验对象,测定不同生育期生物量、收获期稻谷和稻草产量以及钾含量,计算钾的吸收量。结果表明：13个早稻品种不施钾处理的产量变幅为5080.0~6653.3 kg/hm²,平均为6214.4 kg/hm²,变异系数为6.73%。施钾处理增产量变幅为-80~1646.66 kg/hm²,平均增产量为716.41 kg/hm²,变异系数为59.62%。不施钾处理的吸钾量为89.8~154.2 kg/hm²,平均为116.4 kg/hm²,变异系数为15.3%。施钾处理的吸钾量为124.1~193.1 kg/hm²,平均为157.0 kg/hm²,变异系数为12.6%。‘湘早籼32号’的增产率显著高于其他品种,钾肥贡献率达到24.44%,‘陵两优211’和‘中早39’的增产率显著低于其他品种,钾肥贡献率分别为1.47%和-1.23%。供试的13个品种早稻中,‘湘早籼32号’为钾素敏感型品种,施钾能使该品种早稻发挥更大的增产潜力;‘陵两优211’和‘中早39’为低钾耐受型品种,施钾对这2个品种早稻增产潜力不大,在种植期间可以减少钾肥的施用量。     

钾对不同晚稻品种产量及钾素吸收利用的影响

通过田间试验研究不同晚稻品种在不施肥、不施钾和供钾充足条件下产量和对钾肥的吸收利用,为双季稻区不同晚稻品种合理施用钾肥提供科学依据。以14个晚稻品种为试验对象,测定不同生育期生物量、收获期稻谷和稻草产量以及钾含量,计算钾的吸收量。结果表明:14个晚稻品种在基础地力(CK)、不施钾(-K)和施钾(+K)条件下的产量变幅分别为5053.3~6813.3 kg/hm~2、6000.0~8226.7 kg/hm~2和6240.0~8106.7 kg/hm~2。施肥和施钾的增产量分别为253.3~2040.0 kg/hm~2和-653.3~546.7 kg/hm~2。不施钾和施钾处理吸钾量分别为91.7~189.8 kg/hm~2和104.1~170.1 kg/hm~2。‘丰源优272’、‘深优9586’和‘威优227’钾肥贡献率较高,分别为7.01%、6.69%和6.96%;‘丰源优299’钾肥贡献率较低,为-9.85%。供试晚稻品种中,‘丰源优272’、‘深优9586’和‘威优227’对钾素较为敏感,施钾能使这3个品种晚稻发挥更大的增产潜力;‘丰源优299’能更有效地利用土壤中的钾,耐低钾能力较强,施钾对该品种晚稻增产潜力不大,在种植期间可以减少钾肥的施用量。     

不同种植方式下水稻氮素吸收利用的特性

以早熟晚粳、迟熟中粳和中熟中粳3种生育类型水稻品种(含常规粳稻和杂交粳稻)为材料,比较研究了旱育中苗壮秧精量手栽、小苗机插、直播3种种植方式下水稻的氮素吸收利用特性。结果表明,拔节期植株含氮率和吸氮量为直播>机插>手栽,抽穗期和成熟期为手栽>机插>直播,手栽成熟期总吸氮量较机插和直播分别高11.68%和39.03%,机插较直播高24.49%;氮素吸收速率,拔节前为直播>机插>手栽,拔节至抽穗期和抽穗至成熟期为手栽>机插>直播,手栽和机插拔节至抽穗期的吸收速率最大,直播中熟中粳拔节至抽穗期最大,早熟晚粳和迟熟中粳拔节前最大;拔节至抽穗期和抽穗至成熟期的氮素积累量为手栽>机插>直播,不同种植方式间差异均达显著或极显著水平;氮素吸收利用率,手栽、机插、直播分别为44.49%、39.00%、31.41%,且手栽和机插为早熟晚粳>迟熟中粳>中熟中粳,直播为中熟中粳>迟熟中粳>早熟晚粳,同一生育类型常规粳稻大于杂交粳稻;百千克籽粒需氮量,手栽、机插、直播分别为1.959 (1.900~2.009) kg、1.842 (1.681~1.914) kg、1.638 (1.540~1.721) kg,常规粳稻手栽与机插间差异不显著,但都显著高于直播,杂交粳稻不同种植方式间差异均显著,直播稻为中熟中粳>迟熟中粳>早熟晚粳,手栽和机插在不同生育类型品种间没有明显变化规律。科学选择种植方式并配套适宜的品种类型对实现水稻氮素高效吸收和利用具有重要意义。     

水稻根系与氮素吸收利用之研究进展

当前中国过高的氮肥施用量引起相对严重的环境问题。氮素是作物最主要的营养元素,而根系则是水稻吸收养分的主要器官,多项研究表明,作物对氮素的高效吸收取决于根系的生物学特征。因此研究水稻根系与氮素吸收利用的关系对于提高氮肥利用率、缓解环境污染具有重要意义。综述了近年来与水稻对氮素养分吸收和利用有关的根系研究的情况,归纳和比较了水稻根系形态及其活力的一般研究方法,并对氮素养分与水稻根系形态及根系生理活性的关系进行了探讨。