钾素营养对水稻根系生长和养分吸收的影响

本文研究了大田和盆栽试验中钾素营养对水稻根系形态、活力及其对养分吸收的影响。试验结果表明：（１）在氮磷肥的基础上施钾能促进稻根的生长；（２）土壤供钾潜力、钾肥种类和水稻品种的吸Ｋ特性均影响根系的生长；（３）在缺钾的酸性土壤上，吸钾强的品种，施钾的促根效应最为明显；（４）施钾能增加小于０．２ｍｍ的细根量，提高稻根的再生能力，影响Ｎ、Ｐ、Ｋ、Ｃａ、Ｍｇ等营养元素的吸收及其在地上和地下部分间的分配；（５     

钾对冬小麦根系生理性状及地上部生长的影响

本试验采用盆栽土培试验和液培试验相结合的方式研究了施钾对小麦根系生理性状及地上部生长的影响。结果表明:在缺钾的土壤上施钾可以促进根系生长,提高全生育期的根系活力和根中可溶糖含量,提高了根系在衰老过程中氮、钾养分的含量;施钾还能增大旗叶叶面积,提高小麦灌浆后期旗叶的叶绿素含量,有利于旗叶的光合和籽粒的灌浆。施钾能显著提高小麦成穗数、穗粒数和粒重,增加产量。     

水分胁迫对冬小麦氮素营养效率的影响

试验研究盆栽控制水分条件下冬小麦不同生育期水分胁迫对其N素营养的效应结果表明,小麦生育期水分胁迫影响其N素的吸收、运转及产量,其影响程度依次为拔节～抽穗期＞抽穗～灌浆初期＞灌浆初期～成熟期＞返青～拔节期,拔节～抽穗期水分胁迫极显著地降低冬小麦的N素营养效率.     

施肥对黄土高原旱地冬小麦根系生长的影响

田间试验表明,旱地冬小麦根系集中分布在0～20cm土层中,约占0～60cm土层总根重的60.7%;根系生育规律以根重变化表示在0～20cm土层中,呈逆变态,表现为快、较慢、慢的生长过程,20～40cm土层呈突变态、较慢、快、慢的生长过程,40～60cm土层呈稳定状态,表现为慢、快、慢的生长过程。不同肥料处理对冬小麦根系的影响是:氮肥有增加表层根系的作用,平均日增加4.05g/cm²,影响深度达40cm;磷肥利于根系下扎,可达80cm土层以下;氮磷有机肥并施显着增加根重和生长量,有利于吸收深层水分和养分;旱地冬小麦根系下扎深度为220～240cm,吸收利用土壤水分能力范围在180～210cm。     

冬小麦根系生长规律及土壤环境条件对其影响的研究

通过两年田间实测取样和盆栽试验对冬小麦根系的生长发育与在土壤中的分布规律以及环境条件如肥、水、耕作措施对根系生长发育的影响进行了研究，并建立了根系生长及其在土壤上分布的数学模型。     

钾对冬小麦根系生理性状及地上部生长的影响

本试验采用盆栽土培试验和液培试验相结合的方式研究了施钾对小麦根系生理性状及地上部生长的影响。结果表明：在缺钾的土壤上施钾可以促进根系生长，提高全生育期的根系活力和根中可溶糖含量，提高了根系在衰老过程中氮、钾养分的含量；施钾还能增大旗叶叶面积，提高小麦灌浆后期旗叶的叶绿素含量，有利于旗叶的光合和籽粒的灌浆。施钾能显著提高小麦成穗数、穗粒数和粒重，增加产量。     

亏缺灌溉对冬小麦生理生态指标的影响及应用

华北平原是资源性缺水的地区, 同时又是我国粮食的主产区。如何利用有限的水资源发展农业生产是该地区面临的主要问题。亏缺灌溉是一种新的灌溉制度, 是在产生较高经济价值的前提下, 科学合理地利用水资源。本文阐述了中国科学院栾城农业生态系统试验站多年以来在亏缺灌溉对冬小麦根系、冠层结构、干物质生长、产量及水分利用效率等生理生态指标影响方面的研究进展。亏缺灌溉可以明显影响冬小麦根系在土壤中的分布, 并通过水分调节叶片的气孔, 进而影响光合产物, 优化冬小麦的干物质生长和分配, 最终实现最高的经济产量。多年不同供水条件下田间连续试验和控制性盆栽试验的研究结果显示, 拔节期是冬小麦对水分比较敏感的时期, 不宜进行亏缺灌溉, 其他时期可以进行适度的亏缺灌溉。同时, 根据研究结果优化了冬小麦季的灌溉制度, 提出在干旱年灌溉3 水、平水年灌溉2 水和丰水年灌溉1 水的灌溉制度, 次灌溉水量在60~70 mm 之间。     

不同灌溉策略下冬小麦根系的分布与水分养分的空间有效性

通过田间试验研究了少量多次和少次多量的灌溉方式下冬小麦根系的分布与水分养分的空间有效性。结果表明 :少量多次的灌溉方式降低了冬小麦返青后表层根系的生长 ,减少了拔节后该层根系的衰退。在少次多量的灌溉方式下返青期不灌水促进了表层根系的生长 ,然而拔节后该层根系衰退较多 ,但中层 ( 3 0～ 60cm)根系生长高于少量多次的灌溉方式。不同灌溉策略下根系分布的差异并不影响冬小麦对土壤水分和养分的吸收 ,由于播前土体内蓄水不足 ,三种灌溉方式下 0～ 90cm土壤可用水在收获后均消耗殆尽。灌溉促进了表层硝态氮的吸收和向下迁移 ,但两种灌溉方式下硝态氮在土体内的迁移均未超出 60cm土体 ,仍在根层之内。而不同的灌溉方式对冬小麦全生育期内土体速效磷钾的分布没有影响。扬花前两种灌溉方式下冬小麦的生长发育和养分的吸收并无差异 ,扬花后少次多量的灌溉方式由于水分供应不足 ,影响了灌浆 ,降低了千粒重 ,进而影响了产量 ,同时土壤水分缺乏也减少了该时期养分的吸收。而在少量多次的灌溉方式下 ,扬花后灌水不仅可以促进冬小麦灌浆 ,提高千粒重 ,而且增加了对养分的吸收。     

EFFECTS OF SPATIAL COUPLING OF WATER AND FERTILIZER APPLICATIONS ON ROOT GROWTH CHARACTERISTICS AND WATER USE OF WINTER WHEAT

□ Root systems play vital roles, inter alia in the acquisition of water and nutrients in all plants, and hence in their growth, physiology and metabolism. However, much remains to be learned about the mechanisms affecting root distributions and uptake efficiencies. These are important aspects to understand in order to optimize water and fertilizer applications, especially in arid areas such as the Loess Plateau of China, where a key crop is winter wheat. Therefore, we have studied the effects of spatial coupling of water, nitrogen and phosphorus applications on winter wheat root growth patterns at different growth stages and in different soil layers in soil columns. Observations by minirhizotrons showed root length, surface area, volume and number to be respectively 18.9, 25.3, 29.8 and 8.0% higher under dry treatments than under wet treatments. Simultaneous application of nitrogen and phosphorus in the 0–90 or 0–30 cm layers promoted extensive spatial distributions of roots, especially in the 0–30 cm layer. In addition, water use efficiency (WUE) was found to be strongly correlated with root length, surface area, volume and number (r ² = 0.72–0.80, n = 26), but weakly correlated with root biomass (r ² = 0.3).     

耐低钾冬小麦基因型筛选方法的研究

通过液培实验及低钾土壤上的田间实验,比较,讨论了耐低钾冬小麦基因型的筛选指标,时期及钾浓度,结果表明：液培筛选的评价指标,吸钾量优于钾利用指数,筛选的适宜时期为拔节期,钾浓度以１．０ｍｍｏｌ／ＬＫ＾＋为宜,低钾土壤７种基因型的经济产量与植株地上部吸钾量间存在极显著正相关（ｒ＝０．９４５,ｎ＝２１）。冬小麦吸收的钾主要来自于１ｍｏｌ／Ｌ热ＮＨＯ３不能提取的非交换性钾,吸钾量亦可作主田间筛选的评价指标     

土壤湿度对冬小麦光合速率的影响

本文通过盆栽及大田试验,对冬小麦开花灌浆期不同土壤湿度的小麦叶片光合速率测定得出:(1)土壤湿度在田间持水量的70%-85%时小麦光合速率最高,光合对土壤湿度的反应低湿较高湿更敏感;(2)土壤干旱可使小麦光合午休加重,适当灌溉可减小光合速率中午降低的程度;(3)土壤干旱后灌水,可明显提高小麦光合速率,以适宜土壤湿度下限时灌水效果最好.     

细质沙土增施磷肥对小麦生长及氮素吸收的影响

本文应用￣（１５）Ｎ示踪技术，在黄河故道细质沙土上研究小麦增施磷肥的效应。结果表明，增施磷肥，显著提高了小麦的根量、分蘖数、单位面积穗数和籽粒产量，促进小麦对肥料Ｎ和土壤Ｎ的吸收，减少肥料Ｎ损失，提高小麦对肥料Ｎ利用率。在该中低产沙地上，磷的施用量１８０～２７０ｋｇＰ２Ｏ５／ｈｍ２效益最佳。     

土壤水分胁迫下氮素营养对冬小麦光合生理和环境的关系的影响

对冬小麦光合速率 (Pn)、蒸腾速率 (E)、气孔导度 (Gs)和细胞间隙CO2 浓度(Cint)等生理指标与大气CO2 浓度、光合有效辐射、大气温度和大气湿度等环境因子间相关系数作了分析 ;通过求解不同处理相关系数的微分 ,初步研究了大田条件下生理指标对环境因子的灵敏度 ,结果表明 :生理指标与环境间的相关性随施氮量的不同而不同 ;氮素营养改变了生理指标对环境因子响应的灵敏度。     

越冬期间小麦的光合作用及其对生长发育的影响

利用14 C同位素示踪技术研究了冬小麦越冬期间的光合特性及其对冬小麦生长发育的影响。结果表明 ,越冬期间的冬小麦能够吸收、同化14 CO2 ,并进行转运 ;其同化产物的 60 %用于越冬期的呼吸消耗 ,约 40 %用于返青后的生长发育 ,其中少量的光合产物参与了穗部产量的形成。     

水磷耦合对冬小麦幼苗营养元素含量的影响

本文研究了速效水范围内水磷耦合对冬小麦幼苗的N、P、K吸收量的影响。结果表明:不同速效水水平对小麦苗期N、P和K的吸收有明显影响。在不同的P水平处理时最高N、P吸收值都出现在速效水高的处理上,低水时N、P吸收也较低。中P与高水配合有利于N、P的吸收。低速效水时提高P水平可促进P吸收,但不能显著提高N吸收。速效水的水平对K吸收影响不如对P吸收影响明显,品种间差别不大。结果还显示土壤低P处理显著降低植株幼苗对P素的吸收,不同速效水水平时增加土壤P可以提高植株吸P量。土壤缺P对小麦植株K吸收有一定影响,水磷耦合后品种间的K吸收量差异加大。     

施钾对紫色土稻麦产量及土壤钾素状况的影响

通过 9年定位试验 ,研究了水稻—小麦轮作中 ,连续施用钾肥对紫色土钾素形态、含量变化及钾肥产量效应的影响。结果表明 ,长期施钾明显提高稻麦产量 ,维持紫色土有效钾库的平衡 ,提高并保持土壤的持续供钾能力 ;在每年 75 0 0kghm- 2 稻秆还田的基础上 ,每季配施 70kghm- 2 (K2 O)左右的化学钾肥是维持紫色土土壤钾库平衡的有效措施。     

黄土旱塬黑垆土-冬小麦系统中尿素氮的去向及增产效果

在黄土高原南部旱塬区陕西省长武县的黑垆土上 ,用田间小区和15N微区试验研究了氮肥的增产效果 ,水分利用率以及尿素氮的去向。结果表明 ,氮肥的增产效果随氮肥用量增加而降低 ,施N量为 1 0 0和 1 5 0kghm- 2 时每kg肥料N分别增产小麦 1 2 .1kg和6.4kg。施用氮肥亦提高了水分利用率 ,无氮区和施肥区的水分利用率分别为 7.6kghm- 2 mm- 1和 9.7～ 1 0 .5kghm- 2 mm- 1。15N微区试验结果表明 ,尿素作基肥混施入耕层后 ,小麦利用率为36.6%～ 38.4% ,土壤残留率为 2 9.2 %～ 33.6% ,标记氮肥在土壤剖面中的残留率随土层深度的加深而迅速降低。小麦吸收的氮素来自肥料氮的比例在 33%～ 40 %之间 ,来自土壤氮素的比例在 60 %以上