生物炭基肥和水分胁迫对花生生理及产量的影响

为促进生物炭基肥和水分胁迫互作在花生生产上的应用实践,在盆栽条件下,研究了不同生物炭基肥施用量水平BF0(0kg/hm~2)、BF1(750kg/hm~2)、BF2(1 500kg/hm~2)和不同水分胁迫程度W0(正常供水,70%~75%田间持水量)、W1(中度水分胁迫,60%~65%田间持水量)、W2(重度水分胁迫,50%~55%田间持水量)对花生生理特性及产量的影响。结果表明:与BF0水平相比,BF1、BF2水平的生物炭基肥可促进花生叶片的生长,维持较高的叶绿素含量与净光合速率,提高根系和地上部分的干物质积累,进而提高产量。除W2水平外,W0和W1水平均利于维持花生叶片的净光合速率,提高干物质积累和产量。中度水分胁迫下(W1),施用750kg/hm~2(BF1)和1 500kg/hm~2(BF2)生物炭基肥,较无生物炭基肥(BF0)提高了52.2%和39.9%的地上部分干物质积累、62.0%和42.5%的产量;在饱果期,产量与干物质积累相关系数最大且表现为正相关关系。     

施用生物炭对水稻生长生理特性及产量的影响

生物炭施入土壤封存碳的同时,还可以改善土壤理化性质、提高土壤肥力、促进作物生长发育,从而提高作物产量与品质。本文从生物炭施用的方式与方法、生物炭施用对水稻生长生理特性的影响、生物炭对水稻养分吸收的作用等方面对国内外研究动态进行分析,并展望了我国生物炭对作物生理生态影响的研究方向。     

硅肥对花生生理特性和产量的影响

金龟牌二代硅肥用于花生试验结果表明,施用硅肥后提高了花生叶片的叶绿素含量和光合作用,增加了茎叶及荚果干物质积累量,从而使花生植株生长健壮,叶色深绿,分枝多,果仁充实饱满、空壳少、百果重和百仁重提高,出仁率高,增产显著,增产幅度达20%。     

生物炭对玉米根系特性及产量的影响

采用大田试验研究生物炭对郑单958产量和不同生育时期根系生长、形态特征及生理特性的影响,明确生物炭对玉米根系与产量的效应,探明生物炭在玉米生产上应用的潜力与价值。结果表明,土壤中施入生物炭能增加玉米根系的总根长、根体积和根干重,提高玉米根系总吸收面积和活跃吸收面积。在玉米生育后期,生物炭在一定程度上延缓了根系衰老,成熟期施生物炭处理根系活力分别比对照高48.12%和42.71%;同时维持了较为适宜的根冠比,根系生理功能增强;添加生物炭后郑单958最高产量达12 076.35 kg/hm2,比对照增产10.23%,具体表现为穗长、穗行数、行粒数和百粒重的提高。     

生物炭对郑单958生理生化指标及产量的影响

采用大田试验,研究生物炭与氮肥配施对郑单958玉米子粒产量、不同生育时期SPAD值、叶面积指数(LAI)、光合特性及氮代谢相关酶活性的影响,明确生物炭对玉米生理生化指标与产量的效应。结果表明,不同炭氮施量处理中,正常施肥配施5 000 kg/hm~2生物炭处理表现出明显的优势,成熟期玉米叶片SPAD值和叶面积指数(LAI)分别比不施生物炭处理(对照)高46.22%和37.22%。正常施肥配施生物炭处理玉米的净光合速率(Pn)、胞间二氧化碳浓度(Ci)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)均高于CK,且高施炭量处理明显高于低施炭量处理,有效提高了玉米叶片硝酸还原酶(NR)和谷氨酸脱氢酶(GDH)的活性,延缓玉米衰老。添加生物炭处理郑单958产量最高可达12 076.35 kg/hm2,比对照增产10.23%,表现为穗长、穗粒数和百粒重的增加。     

锌肥对花生生理特性、产量及品质的影响

在大田试验条件下研究了锌肥对花生生理特性及产量品质的影响。结果表明,施用锌肥促进了花生的营养生长,增加了干物质积累量;提高了叶片叶绿素含量和净光合速率,增加了叶片过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性,降低了丙二醛(MDA)含量。施锌提高了花生产量,增加了籽仁脂肪和蛋白质的含量。其中施锌量为30kg/hm2时,花生产量最高,增产幅度达7.52%,其增产原因是增加了单株结果数,提高了果重。     

石灰氮对连作花生生理特性及产量的影响

在池栽条件下,研究了施用石灰氮对连作花生生理特性及产量的影响。结果表明,合理施肥可以缓解连作对花生生长发育以及产量的不良影响,石灰氮的缓解效果明显优于常规速效化肥。石灰氮促进了连作花生主茎和侧枝的生长,提高了各时期叶片叶绿素含量以及净光合速率,增加了各生育时期叶片的硝酸还原酶活性和根系活力;提高了连作花生的出苗率、单株结果数、果重和出仁率,明显增加了荚果产量。在本试验条件下,以施用225kg/hm2石灰氮处理效果最好。     

连作对花生幼苗生理特性及荚果产量的影响

池栽条件下研究了连作对花生幼苗生理特性及荚果产量的影响,结果表明,连作不仅影响植株干物质的积累,同时改变干物质的分配,根冠比增加;连作花生的叶面积、光合速率、叶绿素含量显著降低;连作同时影响磷、钾营养的吸收,但对其在植株中的分配影响不大;花生连作植株主茎高降低,单株结果数减少,荚果产量降低。增施磷钾肥,有利于花生连作的解除。     

炭基肥对马铃薯干物质积累分配和产量的影响

利用生物炭与化肥混合加工制成的炭基肥具有改良土壤、保水保肥、延长肥效的作用。为了给内蒙古阴山北麓地区马铃薯生产中合理施用炭基肥提供一定的依据,试验研究了0,300,600,900和1 200 kg/hm2炭基肥及等量氮磷钾化肥对马铃薯干物质积累和分配及产量的影响。结果表明:在出苗后15～75 d里,随着炭基肥施肥量的增加,马铃薯干物质积累量和产量逐渐增加。炭基肥施用量300,600,900和1 200 kg/hm2的茎叶干物质积累量的平均值与不施肥对照相比分别提高了21.46%、33.89%、52.11%、60.23%,块茎干物质积累量的平均值分别提高了2.80%、21.58%、36.26%、46.44%,且900和1 200 kg/hm2的炭基肥施肥量下,茎叶和块茎干物质积累量的平均值与对照差异达到显著或极显著水平;产量分别较对照增产26.01%、34.77%、43.39%和49.71%,差异达到显著或极显著水平。900和1 200 kg/hm2的炭基肥施肥量下,马铃薯单株结薯数、大薯率、公顷干物质积累量和干物质积累速率均高于对照。等量氮磷钾条件下,施炭基肥的马铃薯单株结薯数、大薯率、产量、公顷干物质积累量和积累速率均高于化肥。     

钙肥对旱地花生生育后期生理特性和产量的影响

以大花生品种花育25号为材料,研究了不同施钙量对旱地花生生育后期的生理特性、植株性状、产量及其构成因素的影响。结果表明,不同钙肥处理均显著提高了旱地花生在饱果期和成熟期的叶片叶绿素含量、净光合速率、NR活性、SOD、POD和CAT活性,以及根系活力,能显著降低叶片MDA含量。增施钙肥使旱地花生饱果期的Y(Ⅱ)、ETR、qP和qL显著增高,使qN和NPQ显著降低。钙肥能延缓旱地花生的植株衰老,有利于花生在干旱条件下保持较高的光合速率和延长光合时间。增施钙肥显著提高了旱地花生荚果产量,原因是显著增加了单株结果数、提高了双仁果率和籽仁饱满度。本试验条件下,以每667m~2施用14kg CaO增产效果最好。     

生物炭对花生生长发育及土壤肥力的影响

为探究生物炭对花生生长发育及土壤肥力的影响,本研究以农花5号为试材,设置不施肥(CK)、常规施肥(CF)、生物炭+常规施肥(BC+CF)和生物炭+化肥减量20%(BC+20%CF)4个处理,分别对花生的植株形态、光合特性、干物质积累、产量构成、籽仁品质及土壤理化性状进行了测定。结果表明,与CK相比,施用生物炭可有效增加花生的叶面积,BC+CF和BC+20%CF处理下结荚期的叶面积分别增加50.59%和58.19%,同时单株产量分别提高47.86%和43.33%;施用生物炭能显著增加花生籽仁中的蛋白质和亮氨酸含量,而降低硬脂酸和油脂含量;施用生物炭会降低土壤容重的增加幅度,显著提高土壤孔隙度,BC+CF和BC+20%CF处理下花生各时期土壤速效钾含量的平均增幅分别为35.37%和41.04%。本研究证明了生物炭对化肥减施和土壤肥力维持的作用,为生物炭在花生生产中的合理应用提供了理论依据。     

播期对夏直播花生生理特性及产量的影响

通过田间试验,以大花生品种(系)365-2为试验材料,研究了不同播期对夏直播花生营养生长、生理特性及产量的影响。结果表明,随播期推迟,出苗率降低,主茎高变矮、侧枝长变短,分枝数、主茎绿叶数和饱果数减少,同时花生植株根、茎、叶以及饱果的干物质重呈下降趋势。夏直播花生早播有利于提高花针期和结荚期叶绿素含量,随播期的推迟,叶片净光合速率、叶绿素荧光参数ΦPSⅡ逐渐下降。与6月5日相比,6月15日、20日、25日叶面积系数分别降低15.23%、17.26%、21.33%,荚果产量、籽仁产量和出仁率逐渐降低,与6月5日早播相比,6月10日、15日、20日、25日荚果产量分别降低3.95%、17.29%、25.40%、29.67%。     

不同生育时期干旱对花生根系生理特性及产量的影响

采用旱棚土柱栽培法,研究了不同生育时期干旱对花生根系生理特性及产量的影响。结果表明:干旱胁迫下,花生根系变长,直径变小,表面积增大,根尖数增多,根系活力下降,根系总吸收面积、根系活跃吸收面积增大,根干物质量、根冠比增大。不同生育时期相比,花针期和结荚期干旱对根系生长发育和根系活力的影响明显大于苗期和饱果期干旱,而根系总吸收面积和活跃吸收面积增幅显著低于苗期和饱果期,表明花针期和结荚期对干旱反应敏感;不同时期干旱明显降低了花生荚果产量,结荚期减产最大,其次为花针期和饱果期,苗期减产最小。     

不同耕作方式对花生生理特性、产量及品质的影响

在长年花生连作地块上,以多年连作花生(DDH)为对照,对两年玉米花生间作(TJZ),两年花生玉米轮作(TLY)两种耕作方式与连作花生的生理特性、产量及品质进行对比研究,探究缓解花生连作障碍的有效耕作方式。研究结果表明,与DDH处理相比,TJZ处理和TLY处理在结荚期、饱果期和收获期均能提高植株主茎高和侧枝长,促进花生生长发育;TJZ处理和TLY处理显著提高了花生叶面积指数、叶片净光合速率、叶绿素含量,促进光合作用;TJZ处理和TLY处理均显著提高了根系活力和干物质积累量。从产量及产量构成因素来看,TJZ处理和TLY处理较DDH处理的荚果产量提高了15.09%和13.55%,籽仁产量提高19.21%和15.91%,且TJZ处理和TLY处理的出仁率和单株结果数高于DDH处理。TJZ处理和TLY处理较DDH处理均提高了花生蛋白质含量和粗脂肪含量,TJZ处理主要提高蛋白质含量,TLY处理主要提高粗脂肪含量。综合比较玉米花生间作和轮作两种耕作方式均能缓解花生的连作障碍。     

施钙对干旱胁迫下花生生理特性及产量的影响

以606为花生试材,在旱棚池栽入工控肥控水条件下研究了钙肥不同用量对花针期和结荚期干旱胁迫下花生营养生长、生理特性及产量的影响.结果表明,花针期和结荚期干旱10d均显著抑制花生营养生长,降低花生叶绿素含量和光合速率,降低产量.其中,结荚期干旱减产更严重.施钙处理的主茎高和侧枝长、叶绿素含量和净光合速率在干旱胁迫下的降低幅度明显少于不施钙处理;而施钙处理的SOD、POD、CAT活性和渗透调节物质含量的增加幅度显著高于不施钙处理,MDA积累量的增加幅度显著低于不施钙处理.施钙可缓解干旱胁迫对花生的减产作用,显著增加花生荚果和籽仁产量,其增产的主要原因是增加了单株结果数和出仁率.施钙量为300kg/hm2时,产量最高.     

施用石灰与生物炭对酸性土壤花生氮素吸收及产量的影响

为明确石灰与生物炭对酸化土壤改良及花生氮营养的作用效果,通过田间小区试验,研究了石灰、生物炭单施与配施对酸化土壤性质、花生氮素吸收利用及生长发育的影响。结果表明,与CK相比,单施石灰显著提高了土壤pH值、有机质、碱解氮和交换性钙含量,花生植株氮吸收量和收获指数显著增加13.1%和4.6%,花生生物量和产量显著提高11.7%和16.1%;单施生物炭显著增加了土壤pH值、有机质、碱解氮含量和土壤碳氮比,但对花生氮吸收量、生物量和产量无显著影响;表明酸性土壤明显抑制了花生生长,单施石灰促进花生生长及氮高效利用效果优于生物炭。石灰与生物炭配施后,土壤pH值、有机质、碱解氮、交换性钙含量及碳氮比更协调,花生植株氮吸收量、氮利用率、生物量和产量均得到进一步提高。所有处理中,4500 kg/hm²生物炭配施450 kg/hm²石灰处理的花生植株氮吸收量、氮收获指数、氮利用率、生物量及产量最高,分别比CK增加30.7%、8.7%、5.7%、27.6%和35.8%。因此,4500 kg/hm²石灰和450 kg/hm²生物炭配施是酸性土壤改良、氮素高效及花生高产栽培的有效手段。     

生物炭还田方式对冬小麦籽粒灌浆特性及产量的影响

为探明生物炭不同还田方式对冬小麦产量形成的影响,选用扬麦13为材料,研究了旋耕生物炭不还田(CK)、生物炭旋耕还田(XG)、常规翻耕还田(FG)和深翻还田(SFG)对冬小麦产量、干物质转运和籽粒灌浆特征的影响。结果表明,与CK相比,XG、FG和SFG处理显著增加冬小麦开花期、成熟期地上干物质积累量,促进花后干物质向籽粒转运,其中XG处理花后干物质对籽粒产量的贡献率比CK提高4.97%,二者间差异显著,而FG、SFG处理与CK间无显著差异;XG、FG和SFG处理对冬小麦强、弱势粒灌浆起始势和灌浆活跃期无显著影响,但可提高冬小麦强、弱势粒快增期灌浆速率和最大灌浆速率(V_max),缩短到达最大灌浆速率的时间(T_max),以XG处理效果最明显,其强、弱势粒V_max分别比CK提高16.41%、6.49%,T_max减少6.69%、12.97%,差异均显著;XG、FG和SFG处理能优化产量构成,其中XG处理有效穗数、千粒重、穗粒数、产量最高,分别比CK提高3.63%、8.19%、17.01%、14.27%,差异均...     

生物有机肥对花生生长发育及产量的影响

施用生物肥可使花生植株矮壮,分枝增多,防止徒长,提高产量,改善品质,突出表现在荚果和籽粒增大,出米率提高,还可防治花生病害,克服重茬障碍和减轻地下害虫蛴螬的为害。     

不同栽培方式对连作花生生理特性、产量及品质的影响

大田连作覆膜条件下,以大花生品种山花108为试验材料,以常规种植冬前免耕(MG)为对照,设冬前翻耕(FG)和越冬作物压青(YQ)两种栽培方式,研究不同栽培方式对连作花生营养生长、生理特性、产量及品质的影响,探究缓解花生连作障碍的有效栽培模式。结果表明:YQ和FG处理明显促进连作花生的营养生长,YQ促进营养生长作用主要在生育前期,FG的作用主要在生育后期;与MG相比,YQ和FG均显著提高了连作花生叶面积指数、功能叶片叶绿素含量、硝酸还原酶活性和净光合速率,促进了植株干物质积累,增加了荚果和籽仁产量。与MG相比,YQ和FG荚果产量平均增加14.83%和8.30%,籽仁产量平均增加16.21%和5.22%,YQ的增产效果好于FG。从产量构成因素看,产量增加的原因主要是提高了连作花生单株结果数、出仁率和果重。此外,YQ和FG较MG还显著增加了籽仁蛋白质、粗脂肪含量及O/L比值,降低了可溶性糖含量,改善了花生品质。综合比较3种栽培方式,在覆膜栽培条件下,结合越冬作物压青对于缓解花生连作障碍效果最优。     

干旱胁迫对不同类型花生根系生理特性及产量品质的影响

以干旱敏感型品种花育23号和抗旱型品种花育25号为材料,在防雨棚栽培池内进行土柱栽培试验,设置充足灌水和中度干旱胁迫2个水分处理,系统研究干旱胁迫对两花生品种根系生理生化特征及产量和品质的影响。研究表明,干旱胁迫处理下,两品种0-20cm土层根系中可溶性糖和脯氨酸积累量最大增幅出现的时间不同,花育25号对干旱胁迫的响应相对较早;干旱胁迫下,两品种0-20cm和20-40cm土层内根系活力在播种后30~50d增幅最大,花育25号和花育23号分别为203.62%、393.97%和74.62%、227.22%。干旱胁迫显著增加两品种籽仁蛋白质含量;花育23号脂肪含量和油酸/亚油酸(O/L)值因干旱胁迫而显著降低但对花育25号无显著影响。干旱胁迫显著降低两花生品种的荚果和籽仁产量,花育23号荚果和籽仁的减产率均在55%以上,而花育25号仅在38%以下。