东北三省典型春玉米土壤剖面氮库变化及平衡特征

【目的】研究了东北三省典型春玉米种植区在0-90 cm土壤剖面土壤氮素的变化及平衡特征,试图了解东北三省典型春玉米种植区传统农民习惯施肥措施下土壤氮素的固持潜力。【方法】于2012年春玉米全生育期定点跟踪了黑龙江、吉林和辽宁省各17户,总计51户农民习惯处理,测定了0-30、30-60、60-90 cm土层中全氮（TN）、矿质氮（NO₃-N、NH₄-N）、颗粒有机氮（PON）、微生物生物量氮（SMBN）和可溶性有机氮（DON）以及春玉米产量,并计算了春玉米播种前和收获后的氮素平衡。【结果】黑龙江、吉林、辽宁典型春玉米种植区0-90 cm整个土壤剖面TN储量分别为357.9、286.9、218.1 kg·hm^-2,且各省土壤TN储量平均值均达显著性水平（P＜0.05）。黑龙江、吉林、辽宁0-30 cm表层土壤TN含量平均值分别为1.4、1.0、0.7 g·kg^-1,且各省TN含量均达显著性水平（P＜0.05）;在30-60 cm、60-90 cm土层TN含量平均值分别为0.9、0.6、0.4 g·kg^-1和0.6、0.4、0.3 g·kg^-1,黑龙江各土层土壤剖面TN含量平均值显著高于辽宁（P＜0.05）。0-30 cm土层中,随着纬度的降低,黑龙江、吉林、辽宁三省PON、PON/TN、SMBN/TN呈增加趋势,而SMBN含量则呈降低趋势,PON、PON/TN和SMBN含量平均值三省间均达显著水平（P＜0.05）,黑龙江与辽宁SMBN/TN平均值达显著水平（P＜0.05）;在30-60 cm土层,黑龙江、吉林和辽宁PON/TN随着纬度的降低而升高,且三省间PON/TN平均值达显著水平（P＜0.05）,黑龙江PON显著低于吉林、辽宁两省（P＜0.05）,黑龙江DON显著高于吉林和辽宁,吉林DON/TN平均值显著低于辽宁（P＜0.05）;在60-90 cm土层,吉林SMBN、SMBN/TN的平均值显著高于黑龙江、辽宁（P＜0.05）,黑龙江DON/TN平均值显著低于吉林、辽宁（P＜0.05）。各省土壤全氮及各活性氮库随着土层深度的增加总体呈下降趋势。0-30 cm土层,辽宁NO3-N含量平均值显著低于黑龙江、吉林（P＜0.05）;在30-60 cm、60-90 cm土层吉林NO₃-N含量平均值显著高于黑龙江、辽宁（P＜0.05）。吉林施肥量最高,因此吉林氮素平衡显著高于黑龙江、辽宁（P＜0.05）,且吉林表现为氮素盈余,黑龙江和辽宁基本上处于氮素平衡状态。2012年黑龙江、吉林、辽宁玉米产量平均值分别为11.9、11.3和10.8 t·hm^-2,黑龙江玉米产量显著高于吉林、辽宁（P＜0.05）。【结论】东北三省间土壤活性氮库消长规律与土壤全氮并不完全一致,东北三省产量维持在11 t·hm^-2左右,吉林省典型春玉米种植区氮素危害环境的风险较大。     

不同品种小麦下土壤微生物量和可溶性有机物对不同施氮量的响应

【目的】辽春10号和辽春18号小麦是常见的两个小麦品种,但是关于这两个小麦品种在不同施氮量下对维持土壤肥力的差异性方面还未知,因此探讨土壤中活性有机库（微生物量碳氮和土壤可溶性有机碳氮）在各生育期的动态变化,以此来评价土壤活性有机库对不同施氮量的响应以及转化。【方法】以不同品种盆栽小麦为研究对象,在不同施氮量（N0:0 kg·hm^-2、N1:45 kg·hm^-2、N2:90 kg·hm^-2、N3:135 kg·hm^-2、N4:180 kg·hm^-2、N5:225 kg·hm^-2）的设定下,探究土壤活性有机库在小麦生育期内的动态变化及相互关系。【结果】小麦生育期以及氮水平对土壤微生物量碳氮和可溶性有机碳氮的含量有显著影响（P＜0.01）;除可溶性有机碳和有机碳外（P＞0.05）,小麦品种对土壤微生物量碳氮和可溶性有机氮均有显著影响（P＜0.01）。施用氮肥能够显著提高土壤微生物量碳氮和可溶性有机碳氮的含量（P＜0.05）,并且随施氮量的增加,土壤微生物量碳氮和可溶性有机碳氮在N3处理达到最大,然后随施氮量的增加而降低,特别是在N5处理下,土壤可溶性有机碳氮的含量均低于不施氮肥处理（N0）;与微生物量氮和可溶性有机碳相比,施用氮肥对土壤微生物量碳和土壤可溶性有机氮含量的增幅更大;土壤微生物量碳/土壤微生物量氮在N5处理下最大（平均值分别为13.28和11.45）,而在N3处理下最低（平均值分别为7.94和7.83）。在小麦整个生育期内,土壤微生物量碳氮和可溶性有机碳氮含量均在开花期最大,其次为收获期、拔节期和分蘖期,苗期最小,总的来说,在各个时期土壤可溶性有机碳与微生物量碳以及土壤可溶性有机氮与微生物量氮之间均有着显著的正相关关系（P＜0.01）;两个不同品种小麦之间,其地上生物量均没有显著差异（P＞0.05）,但随施氮量的增加,呈先增加后降低的趋势,并且随小麦生育期而增加;而土壤有机碳和土壤全氮也在N3处理达到最大,并且随生育期而增加,在收获期达到最大。【结论】适宜氮量（N3）能够更好地协调土壤中微生物量碳氮和可溶性有机碳氮在小麦生育期内的转化及维持土壤生产力。     

施氮量对春谷农艺性状、光合特性和产量的影响

【目的】通过分析不同氮素水平下春谷品种农艺性状、光合特性与产量的变化规律,确定春谷最佳施氮量,并探讨光合特性与产量相关性。【方法】以春谷品种长农35号和晋谷21号为试验材料,采用裂区设计,品种为主区、施氮量为副区,重复3次,小区面积15.0 m²（5 m×3 m）,留苗30万株/hm²。共设0（N1）、45（N2）、90（N3）、135（N4）、180（N5）和 225 kg·hm^-2（N6）6个氮素水平,40%氮肥作底施,60%在拔节至孕穗期追施。于谷子抽穗后,用日本产叶绿素测定仪SPAD-502（Konica Minolta）测定顶三叶SPAD值,用美国产CIRAS-2光合速率仪（PPSYSTEMS）测定谷子顶三叶的细胞间隙二氧化碳浓度（Ci）、光合速率（Pn）和蒸腾速率（E）。【结果】随着氮素水平的提高,春谷品种的株高、茎粗、穗长呈上升趋势,穗重、穗粒重、旗叶与顶三叶SPAD值、蒸腾速率（E）及光合速率（Pn）表现为先升高后降低,千粒重在各氮素处理间无显著差异,氮水平为90 kg·hm^-2 时,以上各指标值（千粒重除外）达到或接近最大,产量趋于稳定,预示氮肥施用量90 kg·hm^-2 为春谷最佳施氮量,进一步通过2个春谷品种产量随氮素施用量变化回归方程计算出最高理论产量,方差分析表明两品种最高理论产量和施氮90 kg·hm^-2 时产量无显著差异（P_长农35号=0.5571、P_晋谷21号=0.6632）。综合以上结果,将90 kg·hm^-2 施氮量确定为春谷最佳施氮量。春谷光合生理指标与产量相关性分析表明：谷子旗叶蒸腾速率（E）及光合速率（Pn）与产量相关系数分别为 0.87和0.86,顶三叶总蒸腾速率（E）及总光合速率（Pn）与产量相关系数分别为 0.82和0.83,4个相关系数值均达到显著水平。【结论】明确了春谷品种在山西中南部生态气候和土壤条件下的最佳施氮量为90 kg·hm^-2,发现谷子开花后旗叶蒸腾速率（E）及光合速率（Pn）、顶三叶蒸腾速率（E）及光合速率（Pn）与春谷产量呈显著正相关。     

冬闲田种植3种小麦的产量营养价值及青贮效果

【目的】全株小麦作为草食动物的青贮饲料在国外已很普遍,而在国内研究较少,也未见饲用专用小麦品种。从15个小麦品种中选出早熟品种石麦001、HYN和晚熟品种徐麦856这3个较好的品种,进一步研究比较其在南方冬闲田种植的干物质产量、营养价值和青贮发酵品质,为华南地区冬闲田种植适宜小麦品种提供理论依据。【方法】小麦在晚稻收割后播种,播种密度为330万株/hm²,每个品种3次重复,随机区组排列,每个小区面积12 m²（3 m × 4 m）。肥料以复合肥（N:P₂O₅:K₂O =15:6:8）分基肥和拔节肥按6:4两次施入,N、P₂O₅和K₂O的施入量分别为90.0、36.0和48.0 kg·hm^-2。蜡熟期观测3个小麦品种的株高、分蘖数,并每小区选取1个1.0 m × 1.0 m的样方进行测产;无菌操作取地面10 cm以上植株,装入无菌封口袋放置冰盒中冷藏,带回实验室分析微生物数量;将鲜样切断至20 - 30 mm,取300 g充分混匀,装入30 cm × 40 cm的聚乙烯青贮袋中脱气、密封,实验室青贮2个月后分析其青贮发酵品质及好氧安定性。从剩余鲜样中取部分烘干、粉碎用于常规营养成分、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维和人工干物质消化率分析,并计算粗蛋白产量和相对饲用价值。【结果】石麦001的株高、干物质产量和粗蛋白产量分别为75.27 cm、6.69 t·hm^-2和0.53 t·hm^-2,显著高于其他两个品种(P＜0.05),而HYN的干物质消化率和相对饲用价值最高（63.84% DM和113.51）。徐麦856的粗蛋白含量显著高于HYN(P＜0.05),与石麦001差异不显著(P＞0.05);HYN、石麦001和徐麦856的可溶性碳水化合物含量分别为11.83% DM、9.14% DM和5.93% DM,彼此差异显著(P＜0.05)。附着的乳酸菌、好氧细菌、酵母和霉菌数量在3个品种间无显著差异(P＞0.05),乳酸菌数量较多,都超过了10⁶ cfu·g^-1 FM。青贮袋开封后,石麦001和HYN的pH在4.3左右,低于徐麦856的4.50,但差异不显著(P＜0.05);石麦001青贮料中乳酸含量为6.02 % DM,显著高于其他两个品种(P＜0.05),其乙酸含量与其他两个品种差异不显著(P＞0.05),且丙酸、丁酸含量显著低于HYN(P＜0.05),与徐麦856差异不显著(P＞0.05),氨态氮含量与其他两个品种也无显著差异(P＞0.05),石麦001青贮料的发酵品质最好。青贮料在有氧条件下放置192 h,石麦001和徐麦856的pH变化不大,有氧稳定性较好,而HYN在96 h后pH明显升高,有氧稳定性较差。【结论】综合全株小麦的干物质产量、粗蛋白产量、营养价值和青贮效果,石麦001在广东冬闲田种植作饲料利用更有潜力。     

舍内不同氨气浓度对肉鸡抗氧化性能及肉品质的影响

【目的】探讨鸡舍内不同氨气浓度对肉鸡抗氧化性能和肉质性状的影响。【方法】采用单因素完全随机设计,将400只21日龄健康艾拔益加（AA）肉公鸡,随机分在4个呼吸代谢舱中,每个舱为1个处理,每个处理设4个重复,每个重复25只鸡。4个处理组分别为：对照组氨气浓度控制在＜3 mg·kg-1,试验组氨气浓度分别控制在(25±3)、(50±3)和(75±3) mg·kg-1。呼吸代谢舱采用全自动化控制养殖环境条件。试验期为21 d,21-31 d为试验前期,32-42 d为试验后期。肉鸡采用网上平养,自由采食和饮水。分别在32 d和42 d屠宰取样,测定肉鸡血液、肌肉、肝脏的抗氧化性能以及肉质性状。【结果】1）抗氧化性能：在21-31日龄阶段,随着鸡舍氨气浓度的升高,肉鸡血清超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）活性呈二次曲线增加（P＜0.05）,总抗氧化能力（total antioxidation capacity,T-AOC）活性和丙二醛（malondialdehyde,MDA）含量呈线性增加（P＜0.05）;胸肌过氧化氢酶（catalase,CAT）活性和MDA含量具有呈线性增加的趋势（0.05＜P＜0.10）,而T-AOC活性呈线性降低（P＜0.05）;腿肌T-AOC活性有呈线性增加的趋势（0.05＜P＜0.10）,75 mg·kg^-1氨气处理组SOD活性显著高于对照组（P＜0.05）;肉鸡肝脏CAT活性具有线性降低的趋势（0.05＜P＜0.10）,MDA含量呈现线性增加（P＜0.05）。在32-42日龄阶段,随着鸡舍氨气浓度的升高,肉鸡血清谷胱甘肽过氧化物酶（glutathione peroxidase,GSH-Px）活性呈二次曲线降低（P＜0.05）,CAT活性呈线性降低（P＜0.05）,50 mg·kg^-1氨气处理组SOD活性显著低于对照组（P＜0.05）;胸肌CAT活性呈线性增加（P＜0.05）,T-AOC活性呈二次曲线降低（P＜0.05）;腿肌GSH-Px活性呈二次曲线增加（P＜0.05）,75 mg·kg^-1 氨气处理组腿肌SOD活性显著高于其他各组（P＜0.05）;肝脏T-AOC活性具有呈二次曲线增加的趋势（0.05＜P＜0.10）,GSH-Px活性呈线性降低（P＜0.05）。（2）肉质性状：在21-31日龄阶段,随着氨气浓度的升高,肉鸡胸肌剪切力和肉色b*值呈线性降低（P＜0.05）,L*值呈线性升高（P＜0.05）;腿肌肉色L*值呈线性降低（P＜0.05）,肉色a*值和宰后24 h的pH值呈二次曲线增加（P＜0.05）,b*值具有线性降低的趋势（0.05＜P＜0.10）。在32-42日龄阶段,随着氨气浓度的升高,肉鸡胸肌剪切力和肉色a*值呈线性降低（P＜0.05）,b*值与屠宰后24 h肉质pH值均呈线性升高（P＜0.05）,50 mg·kg^-1氨气处理组胸肌肉色L*值显著高于其他各组（P＜0.05）;宰后45 min腿肌pH具有呈二次曲线增加的趋势（0.05＜P＜0.10）。【结论】鸡舍高浓度氨气可降低肉鸡的抗氧化能力,影响鸡肉品质,且随氨气浓度的升高而逐渐增强,具有时间累加效应。     

不同干燥方式对蓝莓叶中酚类物质及其抗氧化活性的影响

【目的】探讨对蓝莓叶酚类物质含量及抗氧化活性的影响,为蓝莓叶的综合开发利用提供参考。【方法】以蓝莓叶为试验材料,设置不同干燥方式处理分别采用福林酚和比色法、亚硝酸盐比色法及高效液相色谱（high performance liquid chromatography,HPLC）检测各样品的总酚、总黄酮、绿原酸和芦丁含量,采用亚铁还原力（ferric reducing antioxidant power,FRAP）、DPPH和ABTS⁺自由基清除法测定各样品的抗氧化能力,并分析样品酚类物质含量与抗氧化活性的关系。【结果】4种干燥方式对蓝莓叶中总酚、总黄酮含量及多酚类组份均有不同程度的影响。其中,真空冷冻干燥蓝莓叶中酚类物质含量最高,总酚（55.7 mg GAE·g^-1 DW）、总黄酮（104.8 mg RE·g^-1 DW）两者含量均为微波干燥方式的1.2倍左右,真空和热风干燥方式的3倍左右;多酚单体绿原酸（38.3 mg·g^-1）、芦丁（10.2 mg·g^-1）两者含量是微波干燥方式的1.5倍左右,热风和真空干燥方式的2-6倍。不同干燥方式对蓝莓叶的抗氧化活性影响显著（P＜0.05）。其中,真空冷冻干燥样品的抗氧化能力最强,DPPH自由基和ABTS⁺·的半清除浓度EC₅₀分别为54.8 µg·mL^-1和183.9µg·mL^-1,亚铁还原能力FRAP值达到6.0,抗氧化能力略高于微波干燥法（DPPH自由基和ABTS⁺·的半清除浓度EC₅₀分别为61.8 µg·mL^-1和225.7 µg·mL^-1,FRAP值4.0）。微波干燥法样品的抗氧化能力显著高于热风干燥（DPPH自由基和ABTS⁺·的半清除浓度EC₅₀分别为136.6 µg·mL^-1和575.1 µg·mL^-1,FRAP值1.7）和真空干燥方法（DPPH自由基和ABTS⁺·的半清除浓度EC₅₀分别为136.1 µg·mL^-1和225.7 µg·mL^-1,FRAP值1.8）(P＜0.05)。热风和真空干燥样品间抗氧化活性没有明显差异(P＞0.05)。相关性分析表明,除芦丁外,其他酚类物质含量与其抗氧化活性均存在极显著相关(P＜0.01)。【结论】真空冷冻干燥能较好地保留蓝莓叶中的多酚类物质,且具备较强的抗氧化能力和还原能力;微波干燥的效果略低于真空冷冻干燥,生产上可根据样品处理量的大小和具体情况选择干燥方式。     

玉米赤霉烯酮对断奶小母猪子宫形态学及热应激蛋白70分布和表达的影响

【目的】研究不同水平玉米赤霉烯酮（zearalenone,ZEA）对断奶小母猪子宫形态学和子宫内热应激蛋白70（heat shock protein 70,HSP70）的阳性分布规律及mRNA相对表达量的影响。【方法】选择25-28日龄健康三元杂交（杜×长×大）断奶小母猪40头,产床上适应环境10 d后转入单体笼（0.48 m²）。根据日龄（35-38）和平均体重（14.01 ± 0.86 kg）,将40头试验小母猪分为4个处理,每个处理10个重复,每个重复1头猪。对照组（Control）饲喂基础饲粮,处理1（ZEA0.5）、处理2（ZEA1.0）和处理3（ZEA1.5）分别在基础饲粮基础上添加0.5、1.0和1.5 mg·kg^-1的ZEA（ZEA的测定值分别为0、0.52±0.07、1.04±0.03和1.51 ± 0.13 mg·kg^-1）,小母猪单笼饲养,自由采食和饮水,预饲期10 d,正式期35 d。试验结束前一天对小母猪禁食12 h,全部放血屠宰,打开腹腔后无菌条件下迅速切取一份子宫组织置于2 mL无RNA酶的冻存管中液氮速冻,而后转至-80℃冻存,检测HSP70的mRNA相对表达量,另切取子宫组织块迅速固定于Bouin’s液,待做组织切片检测子宫形态学的结构和HSP70的阳性分布规律。【结果】随着饲粮中ZEA水平的升高,子宫肌层和内膜明显增厚,子宫腺数量明显增多,子宫腺密度明显增大;子宫肌层和内膜厚度随着饲粮中ZEA水平的升高呈一次（P＜0.001）和二次（P＜0.001）线性升高,1.5 mg·kg^-1 处理的子宫肌层和内膜厚度显著高于1.0 mg·kg^-1处理（P＜0.05）,1.0 mg·kg^-1处理显著高于0.5 mg·kg^-1处理（P＜0.05）,0.5 mg·kg^-1处理又显著高于对照组（P＜0.05）。免疫组化结果显示,HSP70免疫阳性物质主要分布于子宫肌层平滑肌细胞、子宫腺上皮细胞、腔上皮细胞和血管内皮细胞的胞质内,偶见胞核着色。对照组免疫阳性较弱呈浅黄色,随着饲粮中ZEA水平的升高,HSP70免疫阳性反应明显增强,颜色加深,呈黄色和棕黄色块状分布。断奶小母猪子宫中肌层、腺上皮、腔上皮及所测部分总HSP70免疫阳性物质的累积光密度（integrated optical density,IOD）随着饲粮中ZEA水平的升高均呈一次（P＜0.001）和二次（P＜0.05）线性升高;总体上,1.5 mg·kg^-1 处理的子宫HSP70免疫阳性物质的IOD显著高于0.5 mg·kg^-1处理（P＜0.05）,0.5和1.0 mg·kg^-1处理又显著高于对照组（P＜0.05）。mRNA相对表达量结果显示,随着饲粮中ZEA水平的升高,断奶小母猪子宫内HSP70的mRNA相对表达量呈一次、二次线性升高（P＜0.001）,尽管1.0 mg·kg^-1和1.5 mg·kg^-1处理差异不显著（P＞0.05）,但1.5 mg·kg^-1 处理显著高于0.5 mg·kg^-1处理（P＜0.05）,0.5 mg·kg^-1处理又显著高于对照组（P＜0.05）。【结论】饲粮中0.5 mg·kg^-1 ZEA足以使子宫肌层和内膜明显增厚,子宫腺数量明显增多,使得子宫形态发生改变;本试验条件下,随ZEA浓度升高,HSP70免疫阳性反应增强,诱导子宫内HSP70的高水平表达,抵抗毒素应激对子宫细胞的损伤。     

旱区集雨种植方式对土壤水分、温度的时空变化及春玉米产量的影响

【目的】探索不同集雨种植方式春玉米旱作田土壤水分转运、分配、土壤温度的时空变化特征及其对玉米产量和水分利用效率的影响,为试区玉米高产、水分高效持续利用型种植模式提供理论依据。【方法】2013-2014年在宁夏彭阳区设置传统露地平作（CK）为对照,分析4种不同集雨覆膜种植方式下春玉米各生育期的土壤水分、土壤温度、水分利用效率及产量变化。4种集雨覆膜种植方式分别为双垄沟全覆膜种植（D）、半膜平铺种植（F）、沟播垄膜双行种植（R1）、沟播垄膜单行种植（R2）。沟播垄膜双行处理和半膜平铺处理覆膜宽度均为60 cm,沟播垄膜单行处理垄宽50 cm、沟宽10 cm,双垄沟全覆膜大垄宽70 cm,垄高15 cm、小垄宽50 cm,垄高10 cm。播种密度均为75 000株/hm²。播前基施化肥102 kg N·hm^-2和90 kg P₂O₅·hm^-2,拔节期追施153 kg N·hm^-2,试验为随机区组设计,3次重复。【结果】各覆膜处理较CK可明显改善土壤水温条件,在玉米苗期（0-30 d）,D、F、R1、R2处理0-200 cm土层的贮水量比CK分别增加了10%、8.9%、10.9%和14.4%。在玉米生长中后期（90-120 d）,受降雨量与不同覆膜种植方式下玉米耗水量不同,各覆膜处理0-200 cm土层贮水量表现出差异,2013年（前期降水为309.4 mm）各覆膜处理显著低于CK,覆膜处理间无显著差异,2014年（前期降水为104.9 mm）R1、R2处理贮水量均显著高于其他覆膜处理。2年试验中,R1处理0-40 cm土层贮水量显著高于其他处理,平均增加了5%;D、F、R1、R2 处理0-25 cm土层土壤温度在玉米苗期较CK分别增加了3.5、2.3、0.9和1.1 ℃;玉米全生育期总干物质积累量呈“S”型曲线,在0-60 d,积累量较小,各处理仅占整个生育期的4.3%-15.4%,各处理大小顺序为：D＞R2＞F＞R1＞CK;在60-120 d（大喇叭口期至灌浆期）,积累了玉米干物质的74.5%,此期D、R2的干物质积累速率达309.3和324.1 kg·hm^-2·d^-1;2013年（玉米全生育期降雨量为594.1 mm）D、F、R2的水分利用效率和玉米产量较CK分别提高13.4%、21.2%、13.3%和18.0%、11.2%、20.3%;2014年D、R1、R2（玉米全生育期降雨量为341.9 mm）的水分利用效率和玉米产量比CK分别显著提高了31.1%、33.8%、35.1%和42.5%、39.9%、40.8%,D、R1、R2处理间产量无明显差异。各覆膜处理在降水较少的年份水分利用效率和产量增加幅度较大,且R1效果明显。【结论】沟垄集雨种植方式可明显改善宁南半干旱地区土壤浅层水分状况,提高土壤温度,增加物质积累量;沟播垄膜种植在降水较少的年份集雨优势明显,双垄沟全覆膜、沟播垄膜单行种植的水分利用效率和产量最佳。该项研究丰富了宁南半干旱地区旱作集水种植模式,对进一步完善和筛选适合半干旱地区玉米高产稳产的可持续发展种植模式提供了理论依据。     

中国苜蓿、黑麦草和燕麦草产量差及影响因素

【目的】在国家大力推进“粮转饲”和种植业结构调改的背景下,研究苜蓿、黑麦草和燕麦草3种栽培牧草产量差及影响因素,为揭示牧草生产潜力和制定牧草高产高效措施提供科学依据。【方法】从中国知网和Web of Science两个数据库,以“苜蓿产量 施肥”、“黑麦草产量 施肥”、“燕麦草产量 施肥”、“牧草栽培技术”、“Alfalfa, Fertilizer, China”、“Alfalfa, Irrigation, China”为关键词,共收集目标文献176篇,其中关于中国苜蓿的文章101篇、黑麦草的文章51篇和燕麦的文章24篇。总结中国苜蓿、黑麦草和燕麦草的产量潜力和产量差。通过分析施肥、播种和灌溉对牧草产量的影响,阐明影响牧草产量差的因素及消减途径。【结果】当前中国栽培苜蓿、黑麦草和燕麦草的产量潜力分别为24、26和22 t·hm^-2,农户产量分别实现了产量潜力的28%、63%和41%。氮磷肥的施用、播种和灌溉可以显著地影响牧草产量,苜蓿的产量最佳施肥量约为氮肥(N)52 kg·hm^-2,磷肥(P₂O₅)141 kg·hm^-2,最佳播种量约为20 kg·hm^-2,最佳灌水量约为5 737 m³·hm^-2;黑麦草的产量最佳施肥量约为氮肥(N)585 kg·hm^-2,磷肥(P₂O₅)46 kg·hm^-2,最佳播种量约为30 kg·hm^-2;燕麦草的产量最佳施氮量尚没有明确的结果,在施氮量＜225 kg·hm^-2时,燕麦草的产量随施氮量的增加呈线性的增加,其产量最佳施磷(P₂O₅)量约为128 kg·hm^-2,最佳播种量约为180 kg·hm^-2。【结论】中国栽培苜蓿、黑麦草和燕麦草有很大的增产空间,增产潜力分别为17、10和13 t·hm^-2。合理的施肥、播种和灌溉可以缩小产量差,优化施肥量可以使苜蓿增产约3.4 t·hm^-2,黑麦草增产约1.5 t·hm^-2,燕麦草增产约4.2 t·hm^-2。优化播种量可以使苜蓿增产60%,燕麦草增产78%,但是仅通过优化播种量并不能使黑麦草增产。优化灌溉量可以使苜蓿增产约9.1 t·hm^-2。     

千金子对水稻生长的影响及其经济阈值

【目的】千金子是直播稻田的恶性杂草,严重危害水稻生长发育,降低水稻产量。研究直播稻田千金子对水稻生长的影响及其经济阈值,为制定稻田千金子的防治指标和措施提供科学依据。【方法】在大田条件下,采用添加系列试验法研究不同密度千金子（0、1、3、6、9、12、15、18和21株/m²）对直播中稻和双季早、晚稻生长和产量的影响,采用模型拟合法研究不同密度千金子与水稻产量构成因子及其损失率间的函数关系,依据经济危害允许水平（EIL）公式推导不同类型稻田千金子的防治经济阈值。【结果】直播水稻在千金子的竞争干扰下,植株的株高、分蘖数、有效穗数、每穗实粒数、千粒重及产量均随千金子密度的增加而逐渐降低。与无千金子对照比较,在千金子密度为21株/m²时,早稻、中稻和晚稻株高分别下降11.73%、4.80%和7.82%,分蘖力分别下降22.08%、29.67%和19.22%,有效穗数分别下降12.00%、25.57%和21.43%,每穗实粒数分别下降13.28%、15.07%和14.82%,千粒重分别下降12.11%、11.99%和7.03%,从而导致产量分别降低39.22%、44.36%和37.80%。采用二次曲线函数y=ax²+bx+c可较好地拟合千金子密度与早稻（y=-0.0037x²-0.1389x+57.2631,P＜0.001）、中稻（y=-0.0007x²-0.0816x+77.0617,P＜0.001）和晚稻（y=-0.0006x²-0.2032x+78.0150,P＜0.001）株高的关系,与早稻（y=0.0229x²-3.5944x+331.5809,P＜0.001）、中稻（y=-0.0529x²-5.3734x+464.9348,P＜0.001）和晚稻（y=0.0302x²-3.7612x +399.7899,P＜0.001）分蘖力的关系,以及与早稻（y=-0.0259x²-1.3288x+282.2607,P＜0.001）、中稻（y=0.0208x²-4.9362x +366.0443,P＜0.001）和晚稻（y =0.0412x²-3.6170x+326.3593,P＜0.001）有效穗数的关系;而采用对数函数y=alnx+b可较好地拟合千金子密度与早稻（y=-2.8309lnx+87.8309,P＜0.001）每穗实粒数的关系,二次曲线函y=ax²+bx+c可较好地拟合中稻（y=0.0434x²-1.6046x+94.9940,P＜0.001）和晚稻（y=0.0084x²-0.8042x+93.7427,P＜0.001）每穗实粒数的关系。同时,采用二次曲线函数y=ax²+bx+c还可较好地拟合千金子密度与早稻（y=0.0051x²-0.2633x+27.1196,P＜0.001）、中稻（y=-0.0003x²-0.1312x+25.7605,P＜0.001）和晚稻（y=-0.0022x²-0.0335x+26.0215,P＜0.001）千粒重的关系,以及与早稻（y=2.1426x²-144.7765x+6674.9628,P＜0.001）、中稻（y=5.3452x²-298.2884x+8933.8063,P＜0.001）和晚稻（y=1.4743x²-156.4516x+7906.4028,P＜0.001）产量的关系;而早稻、中稻和晚稻产量损失与千金子密度之间的关系分别以幂函数y= 8.6313x^0.4757（P＜0.001）、y=2.5916x^0.9722（P＜0.001）和y=4.6306x^0.6864（P＜0.001）拟合的效果最佳。在早稻、中稻和晚稻产量水平分别为7 500、9 750和8 625 kg·hm^-2时, 人工防除千金子的经济危害允许水平分别为12.73%、8.80%和10.07%,经济阈值分别为2.26、3.52和3.56株/m²;使用氰氟草酯和嗪草酮进行化学除草时,早稻、中稻和晚稻的经济危害允许水平分别为2.26%-2.72%、1.56%-1.88%和1.77%-2.12%,经济阈值分别为0.06-0.09、0.59-0.72和0.25-0.32株/m²。【结论】千金子对水稻的抑制效应与其密度呈正相关,早稻、中稻和晚稻间存在差异;通过对经济阈值分析,化学药剂防治千金子的经济阈值表现为早稻＜晚稻＜中稻。     

赤霉素对根瘤菌运移、定殖及苜蓿幼苗生长的影响

【目的】研究赤霉素对荧光标记根瘤菌运移和定殖的动态及接种对甘农5号紫花苜蓿(Medicago sativa L.Gannong No.5)幼苗生长的影响,为增强根瘤菌向苜蓿体内尤其向繁殖器官转移并定殖的能力,促进苜蓿种植业发展提供理论依据和技术支持。【方法】分别向Ensifer meliloti LZgn5f(gn5f)和Ensifer meliloti 12531f(12531f)两种根瘤菌液内添加0.5、1、10和100 mg·L~(-1)赤霉素,测定第1、3、5、7和9天两种根瘤菌OD600吸光度值,同时将添加不同赤霉素的菌液分别浇灌于幼苗根部,于接种后第15、30、45和60天检测根瘤菌在根和地上各组织内运移和定殖及对苜蓿幼苗生长的情况。【结果】添加10 mg·L~(-1)赤霉素稍可促进12531f生长,但效果并不明显;而1 mg·L~(-1)赤霉素对gn5f生长初期效果较好,但随着时间的延长则无明显作用。10 mg·L~(-1)赤霉素促进12531f运移并定殖到下部茎、上部茎和上部叶内,1 mg·L~(-1)赤霉素促进gn5f运移并定殖到下部茎和下部叶内,以无菌水为对照的各组织内未检测到两种荧光标记根瘤菌。单独接种12531f和gn5f,均促进了叶绿素的形成,而添加赤霉素后接种均抑制了叶绿素的形成,但12531f添加10 mg·L~(-1)赤霉素、gn5f添加1 mg·L~(-1)赤霉素接种可使幼苗单株结瘤数、单株根瘤重、单株叶片数、株高、根长、地上干重和根干重则均达最高。其中12531f添加10 mg·L~(-1)赤霉素接种后苜蓿单株结瘤数分别高出对照和单独接菌处理75.71%和11.82%,但差异不显著(P0.05);单株根瘤重分别高出对照和单独接菌处理1 136.11%和55.05%,差异显著(P0.05);单株叶片数分别高出对照和单独接菌处理113.94%和78.28%,差异显著(P0.05);株高分别高出对照和单独接菌处理83.33%和50.24%,差异显著(P0.05);根长分别高出对照和单独接菌处理115.28%和29.17%,差异显著(P0.05);地上干重分别高出对照和单独接菌处理214.27%和206.43%,差异显著(P0.05);根干重分别高出对照和单独接菌处理1 156.19%和1 049.53%,差异显著(P0.05)。gn5f添加1 mg·L~(-1)赤霉素接种后苜蓿单株结瘤数分别高出对照和单独接菌处理82.86%和4.07%,但差异不显著(P0.05);单株根瘤重分别高出对照和单独接菌处理697.22%和105.00%,差异显著(P0.05);单株叶片数分别高出对照和单独接菌处理32.12%和19.13%,株高分别高出对照和单独接菌处理95.24%和37.82%,根长分别高出对照和单独接菌处理76.39%和5.83%,但各处理间均无显著差异(P0.05);地上干重分别高出对照和单独接菌处理125.98%和121.80%,差异显著(P0.05);根干重分别高出对照和单独接菌处理864.43%和762.21%,差异显著(P0.05)。【结论】分别添加10 mg·L~(-1)和1 mg·L~(-1)赤霉素后利于12531f和gn5f在苜蓿体内的运移和定殖并对结瘤、叶片生长、株高、根长、生物量均有促进作用,表明适宜赤霉素浓度可作为促进目标根瘤菌运移和定殖的方法,进而促进植株生长。     

无芒雀麦和紫花苜蓿在（1:1）混播中的竞争与共存

【目的】在豆科与禾本科牧草混播草地中不仅存在种内竞争也存在种间竞争,由于不同植物之间竞争力强弱不同,竞争的结果将出现一方逐渐消退,另一方逐渐占据优势的现象,因此研究豆科与禾本科牧草之间竞争与共存机制对于维持混播草地稳定高产具有重要意义。【方法】在温室栽培条件下设置3个氮肥水平（0, 75, 150 kg N·hm^-2,记作N0, N75, N150）以及单播和混播两种种植模式（无芒雀麦单播,紫花苜蓿单播,无芒雀麦和紫花苜蓿1﹕1混播）,采用相对生物量（RY）、相对密度（RD）、竞争率（CR）和相对产量总值（RYT）以及紫花苜蓿的固氮比例（%Ndfa）和转氮比例（%N Trans）等指标研究无芒雀麦和紫花苜蓿在1﹕1混播中的竞争关系与共存机制。【结果】施氮量从0增加到150 kg N·hm^-2,单播中无芒雀麦的地上和地下生物量和分蘖数显著增加（P＜0.05）,而紫花苜蓿的地上和地下生物量和分枝数无显著变化（P＞0.05）。在混播中无芒雀麦的地上和地下生物量和分蘖数也显著增加（P＜0.05）,在一定程度上抑制了紫花苜蓿的生物量和分枝数。另外,在混播中无芒雀麦以增加分蘖数的方式来扩张地上空间的能力要强于紫花苜蓿。无芒雀麦的单株生物量和分蘖数在混播模式下都极显著高于单播（P＜0.01）,而紫花苜蓿的单株生物量和分枝数在混播模式下极显著低于单播（P＜0.01）。在混播中无芒雀麦的竞争率始终大于1.0,而紫花苜蓿的竞争率始终小于1.0,这说明无芒雀麦的竞争力要大于紫花苜蓿的竞争力,且在整个生育期中,无芒雀麦的竞争力逐渐减弱,而紫花苜蓿的竞争力逐渐增强。在N0处理下,第2次、第3次和第4次取样时,无芒雀麦和紫花苜蓿的相对产量总值（RYT）显著大于1.0（P＜0.05）,说明无芒雀麦和紫花苜蓿无明显的竞争效应,这主要归功于紫花苜蓿的生物固氮对无芒雀麦的贡献（地上部转移的氮素占无芒雀麦氮素含量的15.26%-29.92%）。在N75和N150处理下,其RYT值与1.0无显著差异（P＞0.05）。另外,施入氮肥明显抑制了紫花苜蓿的生物固氮比例和对无芒雀麦的氮素转移的比例,导致混播中无芒雀麦和紫花苜蓿同时竞争土壤氮素和肥料氮。【结论】施入75和150 kg N·hm^-2的氮肥增强了无芒雀麦的竞争力,而抑制了紫花苜蓿的生物固氮和对无芒雀麦氮素的转移,二者促进作用减弱,竞争效应增强。     

越冬紫花苜蓿根系性状与秋眠性的关系及其抗寒效应

【目的】秋眠是紫花苜蓿（Medicago sativa）对晚秋生长环境变化的一种适应性反应,根系是紫花苜蓿越冬的主要功能器官,秋眠性与其越冬具重要关联,但对于如何通过根系性状的越冬特征来实现抗寒效应,仍不清楚。文章中从根系性状越冬反应的角度,探究秋眠性对紫花苜蓿抗寒性的作用过程。【方法】采用11个标准秋眠级紫花苜蓿品种为材料,以紫花苜蓿在中国适宜分布区中较为寒冷的中温带地区为例,通过标准主轴分析（standardized major axis,SMA）等方法,研究不同秋眠级紫花苜蓿各根系性状在越冬过程的差异化响应及其异速生长关系,进一步采用偏最小二乘回归（partial least squares regression,PLSR）等方法,研究不同秋眠型紫花苜蓿通过根系策略来实现其抗寒效应的关键作用因子。【结果】（1）随着秋眠性的减弱（即秋眠级提高）,越冬紫花苜蓿根颈直径和侧根数显著减小（P＜0.05）,秋眠性较强的紫花苜蓿具有增强储藏的表型特征,而主根直径、侧根直径等则随着秋眠性的减弱而显著趋于增大（P＜0.05）,侧根数量与侧根的其他特性表现一定的权衡关系（P＜0.05）;（2）受秋眠级的影响,根系性状之间表现显著的异速生长关系,主要表现在根颈入土深度、侧根位置、侧根数等性状之间,其异速生长斜率与1存在显著差异（P＜0.05）,不同根系性状在越冬期间对秋眠级具有不同的响应策略;（3）紫花苜蓿越冬率与秋眠级具有显著的负相关关系,但并非线性响应,而是呈现逻辑斯蒂曲线变化特征,1-5秋眠级趋于稳定在高越冬率水平（＞95%）,中间级别5-8级的越冬率逐渐急剧减小（50%-70%）,9-11级在中高纬度难以越冬（＜5%）;（4）影响紫花苜蓿越冬率的正向贡献因子是根颈直径、侧根数（P＜0.05）,而主根直径、侧根直径等因子的提高反而降低了紫花苜蓿的抗寒性（P＜0.05）,根系直径等性状并非决定抗寒能力的主导因子。【结论】不同秋眠级紫花苜蓿的根系性状表现出对越冬低温胁迫的差异化响应特征,不同性状具有异速生长关系;紫花苜蓿主要通过增加根颈直径和侧根数来提高其抗寒性,并不取决于根系其他表型性状的绝对大小;越冬期间,不同秋眠型紫花苜蓿根系策略的适应性变化,是实现其抗寒效应的重要途径。     

采后O_3处理对采前CPPU处理猕猴桃果实乙烯代谢的影响

【目的】探究臭氧(ozone,O_3)是否能有效减轻膨大剂(N-2-氯-4-吡啶基苯-N’-苯基脲,CPPU)对猕猴桃带来的负面影响,为市场上使用CPPU猕猴桃的贮藏提供信息。【方法】以采前盛花期28d使用20 mg·L~(-1) CPPU处理和对照用清水蘸果处理的秦美猕猴桃为试验材料,研究不同浓度的O_3处理(0、10、40、70 mg·m~(-3))对贮藏期间猕猴桃果实乙烯代谢过程中的蛋氨酸(methionine,Met)、S-腺苷蛋氨酸(S-adenosyl methionine,SAM)、1-氨基环丙烷-1-羧酸(1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid,ACC)含量及其相关代谢酶1-氨基环丙烷-1-羧酸合成酶(ACC synthase,ACS)和1-氨基环丙烷-1-羧酸氧化酶(ACC oxidase,ACO)活性的影响。【结果】CK组(未使用CPPU也未使用O_3处理的为CPPU对照组CK)在贮藏过程中Met、SAM含量以及SAM合成酶、ACS、ACO活性的下降速率均低于CK1组(使用CPPU但未使用O_3处理的为臭氧处理对照组CK1);贮藏60 d时,CK1和各O_3处理(10、40、70 mg·m~(-3))的Met含量分别为1.36、2.62、4.41和2.60 mg·(100 g)~(-1),O_3处理显著高于CK1(P0.05);CK1和40 mg·m~(-3) O_3处理的SAM含量分别为15.48 mg·(100 g)~(-1)和20.73 mg·(100 g)~(-1),具有显著性差异(P0.05),而CK1和10 mg·m~(-3) O_3处理组、70 mg·m~(-3) O_3处理组无显著性差异(P0.05);CK1和各O_3处理(10、40、70 mg·m~(-3))的ACC含量分别为0.068、0.059、0.038和0.055 nmol·g~(-1),40、70 mg·m~(-3 )O_3处理与CK1具有显著性差异(P0.05);CK1和各O_3处理(10、40、70 mg·m~(-3))的ACS活性分别为0.084、0.069、0.054和0.080 nmol·(g·h)~(-1);ACO活性的峰值分别为0.062、0.046、0.029和0.051 nmol·(g·h)~(-1),O_3处理和CK1之间存在显著性差异(P0.05);CK1和各O_3处理(10、40、70 mg·m~(-3))的乙烯的峰值分别为18.42、15.99、9.86、11.69μL·kg~(-1)·h~(-1);呼吸高峰分别是18.77、16.15、12.24、15.48 mg·kg~(-1)·h~(-1)。【结论】CPPU增加了猕猴桃乙烯释放量,加速了果实软化,对猕猴桃贮藏带来负面影响,O_3处理能有效抑制猕猴桃的乙烯代谢,延缓果实软化,因此O_3处理能有效减缓因使用CPPU而导致的猕猴桃后熟软化进程。     

盐分不均匀分布对紫花苜蓿生长和离子特征的影响

【目的】土壤盐分浓度在空间上呈不均匀分布,研究不均匀盐胁迫对紫花苜蓿生长、水分吸收、光合作用以及根叶部位K~+和Na~+的影响,探讨紫花苜蓿适应根部不均匀盐胁迫的生理机制,为紫花苜蓿耐盐品种培育及改良盐碱地紫花苜蓿种植技术提供理论依据。【方法】通过水培法,将紫花苜蓿幼苗的根均匀分成两部分置于分根装置中,给予两侧根部相同或不同浓度的NaCl处理,设置对照(0/0)、低盐胁迫根部分别为0 mmol·L~(-1)NaCl(0/400)和100 mmol·L~(-1)NaCl(100/300)的不均匀盐胁迫处理和均匀的200 mmol·L~(-1)NaCl胁迫处理(200/200),处理7 d后取样分析。【结果】不均匀盐胁迫与均匀盐胁迫均抑制了紫花苜蓿生长,导致水分吸收减少、叶片Na~+浓度增加和叶片K~+浓度减少。然而,0/400处理紫花苜蓿地上部分鲜重、水分吸收分别比200/200处理提高了24.3%和44.2%,其叶片Na~+浓度比200/200处理降低了53.6%、叶片K~+浓度与200/200处理无显著差异。0/400处理0侧根部水分吸收比对照提高12.3%、Na~+浓度是对照的10.5倍、K~+浓度与对照无显著差异。100/300处理紫花苜蓿地上部分鲜重、整株水分吸收、叶片K~+浓度均与200/200处理无显著差异。100/300处理叶片Na~+浓度比200/200处理提高了31.0%。100/300处理100侧根部水分吸收比对照降低了33.9%、Na~+浓度是对照的39.5倍、K~+浓度比对照降低了31.3%。0/400、100/300与200/200的蒸腾速率、气孔导度和胞间二氧化碳浓度无显著差异且均显著低于对照,而0/400的净光合速率与200/200无显著差异,均显著高于对照,100/300的净光合速率与对照无显著差异。【结论】紫花苜蓿根部平均盐分浓度为200 mmol·L~(-1)NaCl时,一侧根部NaCl浓度等于或高于其半致死浓度,另一侧根部NaCl浓度为0 mmol·L~(-1)时,不均匀盐胁迫缓解了根部高浓度盐胁迫对紫花苜蓿生长的抑制,当低盐胁迫根部NaCl浓度为100 mmol·L~(-1)时,不均匀盐胁迫不能够缓解根部高浓度盐胁迫对紫花苜蓿生长的抑制。     

夏玉米根系与土壤硝态氮空间分布吻合度对水氮处理的响应

【目的】根系是玉米吸收氮素营养的主要器官。在大田条件下,对夏玉米根系生长分布、根系与土壤硝态氮空间吻合度对不同水氮处理的响应,以及根系与土壤硝态氮空间吻合度指标的有效性进行研究,用以了解其时空分布及与土壤氮分布的吻合情况对玉米氮素吸收利用的影响。【方法】2011—2015年,设置不灌水+不施氮(W0N0)、不灌水+300 kg N·hm~(-2)(W0N1)、不灌水+360 kg N·hm~(-2)(W0N2)、大喇叭口期灌水+不施氮(W1N0)、大喇叭口期灌水+300 kg N·hm~(-2)(W1N1)、大喇叭口期灌水+360 kg N·hm~(-2)(W1N2)共6个水氮处理。各施氮处理下拔节期施氮30%、大喇叭口期施氮70%。大喇叭口期灌水量为750 m~3·hm~(-2)。在2015年玉米生长季,分别于玉米拔节期、大喇叭口期、吐丝期、吐丝后20 d和成熟期在玉米种植行和行间采集0—50 cm土体样品(每10 cm一层),测定夏玉米根长密度、根干重密度、土壤硝态氮含量,并计算根系与土壤硝态氮空间吻合度。在成熟期采集植株样品,分析玉米氮素吸收量。【结果】随着玉米生育进程,种植行和行间0—50 cm土壤剖面夏玉米根长密度、根干重密度和硝态氮含量均表现出先升高后降低的趋势,根长密度和根干重密度峰值出现在吐丝后20 d,而土壤硝态氮含量峰值出现在大喇叭口期。在0—360 kg·hm~(-2)的范围内,夏玉米根长密度和吐丝期之前土壤硝态氮含量随施氮量的增加而增加,但玉米根干重密度和吐丝期之后土壤硝态氮含量先升高后降低,峰值出现在施氮300 kg·hm~(-2)处理。大喇叭口期灌水可以提高夏玉米生育后期根长密度和根干重密度,但降低了土壤硝态氮含量。随着土层加深,种植行夏玉米根长密度与土壤硝态氮空间吻合度(RLD1-N)以及根干重密度与土壤硝态氮空间吻合度(RWD1-N)总体呈降低趋势,行间夏玉米根长密度与土壤硝态氮空间吻合度(RLD2-N)以及根干重密度与土壤硝态氮空间吻合度(RWD2-N)总体呈先增加后降低趋势,峰值出现在10—30 cm土层。随着玉米生育进程,各土层RLD1-N、RWD1-N和RWD2-N以及0—40 cm土层RLD2-N呈先升高后降低变化趋势。与不施氮处理相比,施用氮肥提高了RLD1-N、RLD2-N、RWD1-N和RWD2-N。施氮量从300 kg·hm~(-2)增加至360 kg·hm~(-2)时,降低了0—30 cm土层RLD2-N、0—20 cm土层RWD1-N以及拔节至吐丝期间RLD1-N和0—20 cm土层RWD2-N,提高了40—50 cm土层RLD2-N、20—50 cm土层RWD1-N以及吐丝期之后的RLD1-N和RWD2-N。夏玉米种植行和行间根长密度和根干重密度与其硝态氮含量的吻合度与产量极显著正相关,但与氮素利用效率极显著负相关,且其相关性优于根长密度和根干重密度与产量及氮素利用效率的相关性。【结论】在大田条件下,施用氮肥可以提高夏玉米根长密度、根干重密度、土壤硝态氮含量以及夏玉米根系与土壤硝态氮空间吻合度。但施氮量超过300 kg·hm~(-2)时会降低夏玉米生育前期上部土层的夏玉米根系与土壤硝态氮空间吻合度。根系与土壤硝态氮空间吻合度可以作为研究夏玉米氮素利用效率的有效指标。     

不同杂草盖度夏播紫花苜蓿人工草地N、P生态化学计量特征

通过测定并分析不同杂草盖度紫花苜蓿田苜蓿叶、茎以及0~30 cm土壤中N、P含量及其氮磷比,研究了不同杂草盖度对苜蓿、杂草和土壤N、P生态化学计量特征的影响.结果表明:紫花苜蓿人工草地自第二茬时出现较多杂草,对照组的土壤全N含量较高;杂草中度侵害等级的土壤全P含量较高;对照组和杂草轻度侵害等级的土壤氮磷比较高.苜蓿叶和茎的N、P含量及氮磷比均受杂草盖度的影响,且第二茬和第三茬的苜蓿叶氮磷比小于14,说明苜蓿的生长受氮限制,可在其刈割后追施氮肥.在同一杂草侵害等级下,第三茬苜蓿叶和茎的N、P含量均高于第一茬和第二茬.在不同杂草侵害等级和不同茬次下,相同杂草的N、P含量及氮磷比也不相同;苜蓿叶、茎和土壤中N、P含量以及氮磷比均能影响相应杂草的N、P生态化学计量特征,并发现特定的变化趋势.     

杀菌剂氰氨化钙对集约经营雷竹林土壤生物学性质的影响

为确定氰氨化钙对土壤微生物学性质的影响和合理用量,采用随机区组试验方法进行田间原位试验,研究不同氰氨化钙施用量对退化雷竹Phyllostachys violascens林土壤微生物量碳、真菌/细菌比值以及土壤酶活性的影响。试验设置氰氨化钙施用量0,30,60,90,180 g·m-2,分别在施用后的第1,3,7,14,28天采集0~20 cm土样,测定土壤微生物量以及土壤脱氢酶、转化酶、脲酶、磷酸酶活性。结果表明:①土壤中添加氰氨化钙在短期内对微生物产生强烈抑制,第7天时所有处理均显著低于对照,其后又逐渐恢复,但90 g·m-2及180 g·m-2施用量处理土壤微生物量碳含量在第28天时仍显著低于对照及其他处理(P<0.05);②氰氨化钙对土壤真菌的影响大于土壤细菌,土壤真菌/细菌比值随着施用量的增加而显著降低,28 d后60 g·m-2及180 g·m-2施用量处理土壤真细比仍然显著低于对照(P<0.05);③施用氰氨化钙在前期显著抑制土壤酶活性,但施用28 d后,土壤脱氢酶、转化酶以及脲酶活性均显著高于对照(P<0.05),而磷酸酶活性与对照相比没有显著变化。低施用量氰氨化钙对土壤生物学性质的影响主要为短期效应,180 g·m-2施用量对土壤生物学性质的影响较大。在生产上建议采用60~90 g·m-2的施用量。     

水磷耦合对藜麦根系生长、生物量积累及产量的影响

【目的】水肥是旱地农业作物高产的主要限制因素,研究水磷耦合对藜麦根系生长、生物量积累以及产量的影响,探明适合藜麦高产的水磷耦合配比,从而为旱地农业藜麦高产提供理论依据。【方法】以藜麦为研究对象,采用盆栽试验,对藜麦整个生长期进行不同灌水(W1、W2、W3分别按照土壤含水量为田间持水量的35%—45%、55%—65%、75%—85%),不同施磷(P0、P1、P2、P3分别为0、0.1、0.2、0.4 g P_2O_5·kg~(-1))耦合处理,测定藜麦根系形态和生理指标、生物量积累以及成熟期产量。【结果】(1)在相同灌水处理下,不同根系参数(根系表面积、根系总长度、最大根长、根系直径、根体积)均在P2(0.2 g P_2O_5·kg~(-1))水平下达到最大;在相同施磷水平下,根系最大根长与根系总长均在W2(土壤含水量为田间持水量的55%—65%)下达到最大,根系表面积在低磷水平(P0、P1)下,均表现为W2P0W3P0,W2P1W3P1,高磷水平(P2、P3)下,均表现为W2P2W3P2,W2P3W3P3,根系直径与根系体积均随着灌水量的增加逐渐增加;在重度干旱胁迫(W1)下,根系活力在P1(0.1 g P_2O_5·kg~(-1))水平下达到最大,其他灌水处理下,根系活力均在P2(0.2 g P_2O_5·kg~(-1))水平下达到最大。在3种灌水处理下,根系POD、SOD活性均在P2(0.2 g P_2O_5·kg~(-1))水平下达到最高,而根系MDA含量、可溶性糖与脯氨酸含量降到最低。(2)适宜的水磷耦合配比(W3P1、W3P2)有利于藜麦各营养器官生物量(茎重、叶重)的积累以及后期产量的形成,而根重、序重在W2P3组合最优。高水处理更有利于植株对茎、叶生物量的分配,低水处理有利于植株对根、序生物量的分配,在重度干旱胁迫(W1)下,高的施磷量(P2与P3)均显著提高了植株对根重与序重的生物量分配。(3)在3种灌水处理下,施磷量均在P2(0.2 g P_2O_5·kg~(-1))水平下有利于植株顶穗的形成。分枝数、穗数、单株粒重与千粒重均表现出低磷促进,高磷抑制的单峰曲线,均在P2(0.2 g P_2O_5·kg~(-1))水平达到峰值;各施磷水平下,单株粒重与千粒重均在正常灌水(W3)达到最大。【结论】适宜的施磷量P2(0.2 g P_2O_5·kg~(-1))可以促进藜麦根系生长,增大根系与土壤的接触面积,提高根系活力,增强根系抗氧化能力,从而提高藜麦的抗旱能力;适宜的水磷耦合配比(W3P2)有利于藜麦各营养器官生物量的积累以及后期产量的形成。