碳酸钙含量对土壤中锌有效性和小麦锌铁吸收的影响

石灰性土壤中高碳酸钙(CaCO3)含量是引起作物缺Zn的重要原因之一.本研究设置了由低到高的土壤CaCO3含量梯度,以探讨CaCO3对土壤有效Zn含量、两种基因型小麦(远丰998,中育6号)生长发育及Zn、Fe营养的影响.结果表明,与不施Zn相比,施Zn使土壤有效Zn含量增加了3.22倍; 高含量CaCO3使土壤有效Zn含量有所降低,新施入的有效态Zn仅有1.3%被小麦吸收,大部分则转化为无效态Zn;CaCO3含量达到111.8 g/kg时,可明显抑制小麦对Fe的吸收,进一步提高CacO3含量抑制作用有所减弱;两种小麦基因型生长存在明显的差异,中育6号的根冠比和分蘖数都显著高于远丰998;施zn可显著增加小麦Zn含量和吸收量, CaCO3含量达到111.8 g/kg可显著降低小麦根的Zn含量,对其他部分影响不明显;此外,施Zn可增加叶片的Fe含量和转运率.     

营养液pH对小麦生长及吸收铵、硝态氮的影响

采用３种起始ｐＨ不同的营养液进行水培，研究介质ｐＨ对小麦吸收铵、硝态氮及生长量的影响。结果表明，小麦生长期间营养液的ｐＨ因起始值和生育期而变化；这种变化与铵、硝态氮的相对吸收量密切相关。在铵、硝态氮等量共存条件下，介质ｐＨ低有利吸收硝态氮；高、有利吸收铵态氮。起始ｐＨ为５．０、６．５和８．０的营养液，铵，硝态氮的平均吸收比例分别为０．６１、０．９４和１．８５，累积吸收的铵态氮分别占吸氮总量的３３．     

锌对小麦生长及产量的影响

研究表明，缺锌是制约小麦高产的主要因素之一。缺锌条件下小麦增施锌肥可增产3．57％～12．32％。锌对小麦的增产作用主要在于提高了小麦的发根力、根活性及分蘖力，延缓了小麦花后叶面积衰减进程，促进了干物质的积累，增加了成穗数和千粒重。     

氮素形态对不同磷效率基因型小麦生长和氮素吸收及基因型差异的影响

对2种不同磷效率基因型小麦幼苗水培结果表明,NO3-N和NH4NO3-N对小麦植株地上部生长的影响无明显差异,但是对根系生长的影响明显不同。NH4-N对小麦幼苗的生长有明显的抑制作用,且对根系生长的抑制程度显著大于对地上部;对磷低效基因型Jing411的抑制程度明显大于对磷高效基因型Xiaoyan54。NH4NO3-N处理有利于提高植株地上部氮含量和植株的氮吸收效率。Xiaoyan54的植株吸氮量在NH4NO3-N处理中最高,Jing411在NO3-N处理中最高。不同处理对营养液pH值的影响明显不同。NH4NO3-N和NH4-N处理导致营养液pH值降低,NO3-N处理使营养液pH值升高,不同磷效率基因型小麦使营养液pH值降低或升高的程度不同。小麦磷效率基因型差异的表现与否和氮素形态有关,以植株地上部干重为磷效率指标的基因型差异在供应NO3-N时不表现。磷高效基因型Xiaoyan54的生长显著优于磷低效基因型Jing411。     

锌离子活度对水稻幼苗锌吸收分配的影响及基因型差异

采用卜HEDTA螯合缓冲营养液,在4个锌水平(pZn2+即-log[Zn2+])分别为11.4、11.0、10.3和9.7下对锌营养效率不同的4个水稻基因型[IR8192、IR26、BY(碧玉早糯)、Z921(浙农921)]进行营养液培养试验,研究水稻幼苗对Zn吸收、转运和利用规律。结果表明,随着锌离子活度下降,各水稻基因型的锌累积量下降,锌从地下部向地上部的转运率提高,锌利用效率提高,且各基因型间差异显著。在锌离子活度较低时,耐低锌基因型(IR8192)锌养分利用效率和提高养分利用率的能力要远远高于锌敏感基因型IR26和子粒富锌基因型BY;在锌离子活度较高时,水稻子粒富锌基因型BY有较强的锌富集能力,具有较高的秧苗锌累积量,这可能是其子粒富锌的主要机理之一;利用苗期营养性状筛选子粒富锌水稻基因型效果可能较好。     

锌对小麦生长及产量的影响

研究表明,缺锌是制约小麦高产的主要因素之一。缺锌条件下小麦增施锌肥可增产3 57%～12 32%。锌对小麦的增产作用主要在于提高了小麦的发根力、根活性及分蘖力,延缓了小麦花后叶面积衰减进程,促进了干物质的积累,增加了成穗数和千粒重。     

锌离子活度对水稻产量及子粒锌含量的影响及基因型差异

试验采用HEDTA螯合缓冲营养液培养法,选用子粒含锌量有明显差异的两个水稻基因型(碧玉早糯和浙农921),采用4种锌离子活度(pZn2+9.7,10.3,11.0,11.4),研究了锌离子活度对水稻产量和子粒锌积累、分配与子粒品质的影响及基因型差异。结果表明,锌离子活度通过对水稻有效穗数、每穗颖花数、结实率和千粒重的影响而显著影响水稻单株产量,其中影响最大的是单株有效穗数,其次是每穗颖花数,而对结实率的影响相对较小,但均存在明显的基因型差异。锌离子活度显著影响水稻子粒锌含量,随锌离子活度下降,水稻子粒含锌量降低,当锌离子活度低于pZn2+10.3时,两基因型水稻的含锌量均显著降低,但基因型间存在明显差异。不论在何种锌离子活度下,碧玉早糯的子粒含锌量均显著高于浙农921。从子粒锌分配看,颖壳、糙米、精米锌含量均随着锌离子活度提高而提高,当pZn2+从10.3升高到9.7时,碧玉早糯的糙米和精米锌含量开始降低,颖壳锌含量则开始超过糙米的锌含量继续升高;而浙农921糙米和精米锌含量的升高幅度较颖壳锌含量小。不同锌离子活度下,糙米和精米锌含量的比值在0.790~.90之间变化,并以pZn2+为9.7时为最小。因此,通过筛选子粒富锌水稻品种来提高稻米锌含量经济可行;通过增加环境锌离子活度,改善水稻的锌营养能显著提高水稻子粒的锌含量。     

Zn2+活度对不同耐低锌水稻基因型生长及锌吸收的影响

试验研究Zn2 活度对不同耐低Zn水稻基因型生长及Zn吸收的影响结果表明,Zn2 活度较低时水稻生长发育受抑,其株高、叶片数、干物质积累量均随Zn2 活度的降低而下降,而根冠比、地上部和地下部Zn浓度之比则升高,且低Zn条件下耐低Zn水稻基因型“IR8192”的Zn转运能力、维持根系生长能力均高于Zn敏感水稻基因型“IR26”。     

灌溉水中HCO3-对菜豆吸收利用土壤有效养分的影响

石灰性土壤条件下灌溉水中HCO3-和不同HCO3-水平对菜豆的生长及吸收利用土壤有效养分的影响进行了盆栽和水培试验。结果表明，在该土壤条件下以HCO3-含量较高的水进行灌溉明显降低菜豆对土壤养分的吸收利用能力，抑制养分向叶和果荚的分配;HCO3-含量越高，影响也就越明显。钙可在一定程度上减轻HCO3-前不利影响。     

不同pH和不同氮素形态对小麦根中钙分布的影响

利用电镜技术研究了不同pH(4.0和6.0)和氮形态(NH4+-N和NO3---N)对小麦根系超微结构及根中Ca2+分布的影响。结果表明,1)pH.4.0处理下细胞结构中Ca2+明显少于pH.6.0处理;2)低pH造成质壁分离;3)铵态氮源处理下细胞结构中Ca2+明显少于硝态氮源处理,尤其体现在细胞间质、细胞壁、细胞膜上;4)铵态氮源处理也会导致细胞出现质壁分离,细胞结构松散,胞质外流;低pH加重这些现象。     

不同供Zn量对三种小麦基因型幼苗生长和养分吸收的影响

采用溶液培养方法,研究了不同供Zn量(0、0.5、104、0.mg/L,分别用Zn0、Zn0.5、Zn10、Zn40表示)对三种亲缘关系很远的半冬性小麦基因型郑麦9023、陕512、西农979幼苗生长发育及Zn、Fe、Mn吸收的影响,以期为筛选耐高锌的小麦基因型提供理论依据。结果表明,不供Zn时小麦幼苗未出现缺Zn症状;Zn0.5对小麦的正常生长影响较小。三种基因型小麦的幼苗在过量供Zn(Zn10、Zn40)时均受到严重伤害:抑制小麦分蘖、根系及地上部生长,叶片叶绿素SPAD值显著降低,小麦植株尤其是根部的耐性指数降低;施入的Zn的转运率显著降低,却大大提高了小麦植株尤其是根部的Zn含量和吸收量,但Zn10时幼苗体内Zn含量和吸收量大于Zn40,且Zn10比Zn40更能在根部积累Zn。Zn与Fe的吸收在根部似乎表现为互助作用,而地上部表现为颉颃作用;Zn与Mn之间表现出强烈的颉颃作用。过量供Zn时以西农979耐性指数最大,Zn转运率最高,植株体内的Fe、Mn含量也高。总之,供Zn量为通常配方的51～0倍时对小麦幼苗的生长尚无明显影响;1002～00和4008～00倍时则能对小麦幼苗造成严重伤害,三种供试小麦基因型中以西农979对过量Zn毒害的耐性最强。     

最佳养分管理对华北冬小麦养分吸收和利用的影响

针对华北地区小麦施肥过量和不平衡、产量和肥料利用率较低的现象,进行了河南、山东、河北3个小麦主产区最佳养分管理、农民习惯施肥和减素处理对冬小麦产量、养分吸收、利用和经济效益影响的田间试验。结果表明,在山东和河北较高肥力地区,最佳施肥处理(OPT)与农民习惯施肥(FP)处理相比在减少氮肥施用5.4%和43.8%的情况下,分别提高氮肥回收利用率7.7和4.5个百分点;在河南低肥力地区,OPT处理在比FP处理增加10%氮肥施用量的情况下,冬小麦增产12.5%,氮肥回收利用率提高了13.0个百分点。同时,OPT处理钾肥和磷肥的回收利用率也有不同程度的提高。由于地区土壤肥力和养分供应能力变异较大,基于土壤养分测定和目标产量的优化养分管理很有必要且切实可行。     

土施和喷施锌肥对冬小麦子粒锌含量及生物有效性的影响

为揭示潜在性缺锌土壤上不同施锌方式对小麦子粒锌含量及其生物有效性的影响,选用5个冬小麦品种进行了土施和喷施锌肥的田间裂区试验。结果表明,供试土壤条件下,不同施锌方式对小麦产量均无明显影响,但是在一定施锌方式下小麦子粒锌含量大幅度提高。与对照相比,土施、喷施及土施+喷施锌肥提高小麦子粒锌含量幅度分别为-6.1%、64%和83%,提高小麦子粒锌携出量幅度分别为-3.6%、69%和83%。3个施锌处理降低子粒中植酸含量的幅度分别为-2.4%、7.2%和1.5%,降低植酸与锌摩尔比的幅度分别为-25%、41%和44%,且不同品种之间也存在一定差异;虽然植酸与锌的摩尔比有所下降,但仍高于20。此外,单独土施锌肥虽可大幅度提高耕层土壤有效锌含量,但对子粒锌含量及生物有效性的影响很小。总之,在小麦生长后期喷施锌肥是提高潜在性缺锌土壤上小麦子粒锌含量和生物有效性较为经济的方式,对改善小麦锌营养品质有较好作用。     

Effects of aluminum on nutrient solution pH and nitrate/ammonium uptake by triticale

Aluminum (Al) plant tolerance has been frequently associated with a pH increase in the rhizosphere. The changes in pH are dependent on plant genotypes and ionic composition and strength of nutrient solutions. This work was performed in order to study in triticale (Triticosecale Wittm.) the association of pH change with nitrogen (N) uptake and growth performance in acid conditions. Three‐day‐old seedlings were treated with Al (185 μM) in solutions having different proportion nitrate/ammonium (NO₃/NH₄), 15/1 and 8/1, but the same total N content. Along the period with Al treatment, several measurements have been made: pH, every day; NO₃ and NH₄ uptake from the solution as well as shoot and root biomass production every two days (five and seven days of plant age). The maximum growth inhibition (30%) of fresh weight was found in roots of plants in the 15/1 (NO/NH,) nutrient solution. The presence of a higher proportion of NH₄ (8/1 solution) had a protective effect on Al damage as shown by less growth inhibition and less reduction in NO₃ uptake. Changes in pH apparently were not relevant for the tolerance. The results suggest that NH₄ fertilization may be useful for alleviating Al toxicity in triticale.     

石灰性土壤施用氯化钙对冬小麦生长及钙锌吸收的影响

【目的】北方石灰性土壤碳酸钙含量、p H高等因素制约了小麦对锌的吸收,但由于交换性钙含量高,这一地区作物钙锌营养及其相互作用的研究一直缺乏。本研究通过冬小麦盆栽试验,研究石灰性土壤上不同氯化钙用量对冬小麦生长及钙锌吸收利用的影响,初步探索冬小麦钙锌的相互作用。【方法】选取西北农林科技大学农作一站麦田耕层0—20 cm的土壤进行冬小麦盆栽试验。设5个处理,在施N 0.3 g/kg、P2O50.2 g/kg、K2O 0.3 g/kg土基础上,以氯化钙为钙肥,设施Ca 0、0.3、0.6、0.9和1.2 g/kg土5个水平,每个处理4次重复,完全随机区组设计。供试品种为小偃22,2010年10月15日播种。在收获期采集小麦地上部,分别测定茎叶、颖壳和籽粒烘干重及其钙、锌的含量,收获后土壤p H、交换性钙及有效锌的含量,并计算冬小麦钙、锌累积量及钙、锌收获指数。试验数据采用Excel软件进行计算处理,DPS软件进行方差分析。【结果】小麦籽粒产量和地上部生物量随氯化钙用量升高而增加,施Ca 0.6、0.9和1.2 g/kg时小麦地上部生物量显著提高9.8%17.5%,籽粒产量在施Ca 0.9和1.2g/kg时分别显著增加10.7%和22.7%。施用氯化钙显著提高了小麦茎叶和颖壳中的钙含量,茎叶钙含量在施Ca0.9和1.2 g/kg时分别较对照显著提高53%和68%,颖壳钙含量在施Ca 0.6、0.9和1.2 g/kg时分别显著增加34%、36%和51%,籽粒钙含量无显著变化。整株钙累积量随施钙量的提高显著增加38.6%91.4%。施Ca 0.9和1.2 g/kg,籽粒锌含量显著增加,分别由对照的33.7 mg/kg提高到42.0和41.6 mg/kg。整株锌累积量随施钙量提高而显著增加,施Ca 1.2 g/kg时最高,比对照提高47.0%。收获后土壤交换性钙、有效锌含量无显著差异,但施Ca 0.9和1.2 g/kg时土壤p H分别由对照的8.16降低至7.93和7.97。【结论】发现盆栽试验条件下,石灰性土壤适量施用氯化钙可促进小麦干物质形成,增加籽粒产量;整株吸钙量随施钙量的提高显著增加,但不影响籽粒钙含量;施用氯化钙显著降低了土壤p H,同时促进了小麦对锌的吸收以及向籽粒的转移。该结果可为理解石灰性土壤中锌的活化机制,促进作物对锌的吸收利用提供参考。     

腐植酸改良铜污染土壤对小麦生长与吸收利用养分的影响

为了评价腐植酸对铜污染土壤的改良效果,以冬小麦为研究对象,设置施加铜和腐植酸双因素田间盆栽试验,研究成熟期小麦的干物质积累与分配以及对氮、磷、铜素的吸收与利用。结果表明:(1)铜污染土壤中小麦器官的生长受到抑制,总生物量显著降低28.7%～66.9%;小麦吸收氮、磷量分别显著降低18.4%～61.5%、9.6%～65.5%,氮、磷素收获指数显著下降;尽管铜污染使小麦对铜素的吸收量显著增加40.5%～115.2%,但茎向叶和穗的迁移系数下降,使得收获指数无变化。(2)施用腐植酸明显改善铜污染造成的小麦根、茎、穗生长受到的抑制,缓解小麦吸收氮、磷素减少的不利影响;相比铜污染处理,腐植酸低(20g/kg干土)和高(40g/kg干土)用量可使小麦生物量分别提高25.0%和115.6%,促进小麦对氮(22.6%～111.9%)、磷(28.3%～161.9%)的吸收并提高氮、磷素的收获指数。高腐植酸用量更有助于小麦抵抗铜污染危害胁迫。(3)增施腐植酸能使小麦铜素收获指数显著降低7.2%～9.0%,但会显著增加铜素由茎向叶(12.2%～30.7%)和由茎向穗(46.8%～71.9%)的迁移,导致铜在穗中的积累量增加。由此可见,施用腐植酸改良铜污染土壤的农用效果仍需要进一步研究。     

CO2与NH4+/NO3-比互作对番茄幼苗培养介质pH、根系生长及根系活力的影响

为探讨CO2浓度升高能否减缓高浓度NH4+-N对番茄根系的毒害作用,本试验在营养液栽培条件下,以番茄为材料,在CO2生长箱中研究2个CO2浓度与5个不同NH4+/NO3-配比的交互作用对生长介质的pH、根系生长及根系活力的影响。结果表明,随着生育期的推进与CO2浓度的升高,pH变化幅度增大。两个CO2浓度均表现为全NO3--N含量营养液的pH呈上升趋势,其它处理营养液的pH均呈现出不同程度的下降趋势,下降的幅度随NH4+/NO3-比例的增加而增加;而且全NH4+-N引起pH值下降的程度大于全NO3--N引起pH增加的程度。CO2浓度升高增加了低NH4+/NO3-比例供应处理的蕃茄幼苗冠干重、根干重、根系活力、根系总吸收面积、活跃吸收面积。这些指标对CO2的响应随NH4+/NO3-比例的降低而加强,冠干重、根干重、根系活力、根系总吸收面积、活跃吸收面积增加分别高达65.8%、78.0%、18.9%、12.9%与18.9%。说明在CO2浓度升高条件下,番茄幼苗根生长潜力在全NO3--N处理中最大,但不能减弱全NH4+-N对番茄根系的毒害作用。     

CO2浓度升高、氮和水分对春小麦养分吸收和土壤养分的效应

研究了 2种CO2浓度水平 ,2种土壤水分处理和 5种N肥施用水平对春小麦 (TriticumaestivumL cv DingxiNo. 8654)养分吸收和土壤速效养分的影响。结果表明 ,高CO2浓度 (700 molmol-1)明显降低春小麦对氮(N)的吸收 ,低N时降低更为明显 ,但对磷 (P)、钾 (K)吸收的影响不明显。小麦对N、P、K吸收 ,干旱处理明显比湿润处理低。CO2浓度增高对土壤速效N的影响与土壤水分状况有关。湿润处理 ,CO2浓度增加的处理速效N量比当前CO2浓度的处理低 ;而干旱处理 ,施N 50、100、150mgkg-1时 ,速效N则较高。高CO2 浓度对土壤速效P、K量的影响不明显 ,而低N和水分不足 ,土壤速效P、K量较高     

长期不同氮、 磷用量对冬小麦籽粒锌含量的影响

【目的】小麦是我国西北地区主要的粮食作物,主要种植在低锌的石灰性土壤上,其籽粒锌含量普遍较低,难以满足人们的锌营养需求,因此提高冬小麦籽粒中的锌含量对保证人体健康具有非常重要的意义。氮素、 磷素供应不足或过量会影响冬小麦对锌的吸收与利用,本文基于黄土高原南部9年的长期定位试验,研究了长期不同氮、 磷肥用量对旱地冬小麦籽粒锌含量的影响及籽粒锌含量与氮、 磷吸收与分配的关系,以期为有效调控冬小麦籽粒锌营养品质和优化旱地冬小麦氮、 磷肥管理提供理论依据和切实可行的措施。【方法】田间定位试验开始于2004年10月,位于陕西杨凌西北农林科技大学农作一站。采用单因素完全随机区组设计,重复4次。供试小麦品种为小偃22,整个生育期不灌水。试验一为小麦施氮量试验,在施磷量为P2O5100 kg/hm2的基础上,设置0、 80、 160、 240、 320 kg/hm2 5个氮肥(N)水平;试验二为小麦施磷量试验,在施氮量为N 160 kg/hm2的基础上,设置P2O5 0、 50、 100、 150、 200 kg/hm2 5个磷肥水平。分别于2011～2013年连续两年进行田间取样,测定小麦籽粒产量及其构成因素,籽粒、 茎叶和颖壳中的氮、 磷、 锌含量,计算小麦地上部的氮、 磷、 锌吸收量。【结果】小麦施氮量试验表明,氮肥用量不超过N 320 kg/hm2时,小麦籽粒锌含量和地上部锌吸收量与施氮量呈极显著的正相关关系,施氮量每增加N 100 kg/hm2,籽粒锌含量平均提高4.0 mg/kg,地上部锌吸收量平均提高36.4 g/hm2;籽粒中的锌含量与氮含量之间、 地上部的锌吸收量与氮吸收量之间也均呈极显著的正相关关系,籽粒氮含量每增加1 g/kg,籽粒锌含量平均提高2.0 mg/kg,地上部氮吸收量每增加100 kg/hm2,其锌吸收量平均提高142.9 g/hm2。小麦施磷量的试验结果表明,施磷量不超过200 kg/hm2时,籽粒锌含量与施磷量呈极显著的负相关关系,施磷量每增加P2O5 100 kg/hm2,籽粒锌含量平均下降9.2 mg/kg;籽粒锌含量与磷含量也呈极显著的负相关关系,籽粒磷含量每增加1 g/kg,籽粒锌含量平均降低24.0 mg/kg;地上部锌吸收量与施磷量、 地上部磷吸收量之间均没有显著相关关系。【结论】综合考虑冬小麦籽粒产量和籽粒锌含量,建议这一地区冬小麦的施氮量和施磷量分别控制在N 160～240 kg/hm2和P2O5 50～100 kg/hm2。     

不同分子量黄腐酸对冬小麦生长和养分吸收利用的影响

【目的】黄腐酸在作物生产中有较为显著的促生、抗逆作用,但黄腐酸的结构复杂、分子量分布宽,影响其效果的稳定性。因此,我们研究了不同分子量黄腐酸对冬小麦生长和养分吸收利用的影响。【方法】采用生物半透膜将黄腐酸按分子量分为<3000 D (W1)、3000～10000 D (W2)和>10000 D (W3) 3个等级,对其进行结构分析,并进行冬小麦盆栽试验。在小麦拔节期将黄腐酸溶液施入土壤中,每个分子量的黄腐酸均设置0(CK)、10 (C1)、25 (C2)、50 (C3) mg/kg共4个施用量。在冬小麦开花期和成熟期采集植株样品和土壤样品,测量生物量、产量和养分含量等指标。【结果】结构分析表明,W1和W2的芳香烃饱和度更低,含氧官能团更多,侧链更发达,并且具有更高的亲水性。与对照相比,施用不同分子量黄腐酸均显著提高了冬小麦籽粒产量(21.62%～49.06%)、籽粒铁浓度(62.81%～100.67%)、籽粒氮累积量(19.47%～38.49%),提高了氮吸收效率(10.67%～19.66%)和氮肥偏生产力(21.63%～49.07%)。施用W1,以上各指标随黄腐酸施用量的...