不同施肥处理对高粱根际土壤微生物功能多样性的影响

根际土壤微生物在调控土壤根际环境和养分转化中发挥着重要的作用。高粱已被广泛用作饲料且耐瘠薄性较强,探明根际微生物对不同养分的生态响应,可为不同土壤养分条件下高粱的养分管理提供理论依据。以高粱/玉米轮作的长期定位大田试验为基础,结合人工温室的盆栽试验,采用BIOLOG微平板法研究了NPK、PK、NK、NP、CK(无肥处理) 5种长期不同施肥条件对高粱根际土壤微生物功能多样性的影响。结果表明,大田试验与盆栽试验的结果一致,PK处理提高了根际微生物的代谢活性,提高了微生物对氨基酸类、羧酸类、胺类、糖类和聚合物的利用,降低了对双亲化合物的利用,其多样性指数、丰富度指数和Simpson(优势度指数)均高于其他处理; NK和NP处理对根际微生物功能多样性的影响不显著,但NK处理降低了培养后期根际微生物代谢活性; CK处理显著降低了根际微生物对碳源的利用能力,其多样性指数、丰富度指数和优势度指数均低于其他处理,均匀度指数高于其他处理。主成分分析表明,大田试验中,NPK和NP处理根际土壤微生物碳源利用能力和类型差异不显著,其余处理间差异显著;盆栽试验中施氮处理NPK、NK和NP利用碳源能力和类型差异不显著,其余处理间差异显著。综上所述,施肥有利于改善土壤微生物特性。高粱根际微生物对氮、磷、钾胁迫的响应不同,氮胁迫时,微生物活性的增强可能是高粱耐氮的原因。     

不同肥力条件下施肥对粒用高粱产量、品质及养分吸收利用的影响

【目的】研究土壤肥力、施肥及其互作对高粱产量、品质及养分利用的影响,为不同肥力条件下高粱施肥提供理论依据。【方法】 从连续6年长期定位试验的不施肥、氮磷钾配施、氮磷钾结合有机肥和秸秆还田3个处理采集土壤,分别代表低肥力（LSF）、中肥力（MSF）和高肥力（HSF）,每个肥力水平设不施肥（NF）和施肥（CF）2个处理,在温室进行盆栽试验。籽粒成熟后每盆单独收获测产,测定并计算地上部及籽粒的氮磷钾养分含量、土壤氮磷钾养分依存率及氮磷钾肥养分利用效率,分析各处理对籽粒中淀粉、单宁及蛋白质含量的影响。【结果】 土壤基础肥力显著影响高粱地上部生物量和籽粒产量,但施肥后LSF、MSF和HSF 3个处理具有相同的生物量和产量。土壤基础肥力对籽粒淀粉含量没有显著影响,不施肥时LSF、MSF及HSF籽粒淀粉含量为67.99%—69.33%;但施肥降低高粱籽粒淀粉含量,随土壤基础肥力的升高,影响更为明显,HSF的CF处理淀粉含量仅为60.75%,比NF处理降低了九个百分点;土壤基础肥力对直链淀粉和支链淀粉比值没有影响。不施肥时LSF籽粒单宁含量最高,达13.69 g·kg ^-1,MSF和HSF的籽粒单宁含量分别为10.67和10.78 g·kg ^-1;施肥降低了LSF和HSF处理籽粒单宁含量,降幅达30%;尽管随土壤基础肥力提升籽粒蛋白质含量增加,但不施肥处理蛋白质含量较低,为50.98—68.54 g·kg ^-1;施肥显著提高了籽粒蛋白质含量,施肥后LSF、MSF和HSF处理的籽粒蛋白质含量分别为108.13、118.13和117.19 g·kg ^-1。土壤基础肥力显著影响了土壤地力和肥料对籽粒产量贡献率,LSF、MSF和HSF肥力下施肥对产量的贡献率分别为90.2%、51.7%和8.5%。不施肥时随土壤基础肥力提升,籽粒和秸秆中氮磷钾含量增加;与对应土壤基础肥力比较,施肥提高了籽粒和秸秆中氮磷钾养分吸收量,以HSF为例籽粒和秸秆中氮的吸收量分别由319.42和481.63 mg/盆增至597.11和924.92 mg/盆,造成了养分的奢侈吸收,降低了氮磷钾的收获指数,而在LSF和MSF情况下施肥提高了氮磷钾的收获指数。 【结论】 施肥能使低肥力土壤获得最大产量潜力;土壤基础肥力影响籽粒产量,但对籽粒淀粉、单宁和蛋白质含量的影响远远小于施肥;低肥力不施肥籽粒淀粉和单宁含量最高,高肥力施肥明显降低籽粒淀粉和单宁含量;施肥对籽粒蛋白质含量的影响远大于土壤肥力。施肥提高低土壤肥力植株氮磷钾收获指数,降低了高肥力养分收获指数,低肥力土壤合理施肥能实现籽粒高粱产量和品质的协同提高。     

不同水肥管理对土壤生态及番茄生长的影响

试验研究了日光温室条件下水肥一体化、秸秆还田、土壤调理剂对土壤微生物种群结构、化学性状以及番茄植株生长状况和产量的影响,结果表明:(1)水肥一体化处理的微生物总数和细菌数低于膜下沟灌处理,但细菌与真菌的比值(B/F)较高;水肥一体化条件下,秸秆提高了真菌、放线菌的菌数,降低了B/F值;土壤调理剂增加了放线菌数,减少了真菌数,提高了B/F值。(2)水肥一体化、秸秆、土壤调理剂均减缓了土壤的酸化,水肥一体化减少了盐分在土壤表层的累积并且显著地降低了硝态氮在土壤剖面的残留和累积。(3)水肥一体化抑制了番茄植株前期的过快生长,但后期的促进作用比较明显,水肥一体化农民习惯施肥处理(FG+M)比膜下沟灌农民习惯施肥处理(FP+M)增产21.90%,水肥一体化处理的水分生产力、氮肥偏生产力和经济效益均高于膜下沟灌处理,有机肥减半后,水分生产力有所下降,且大大提高了氮肥偏生产力,但对经济效益没有影响。     

糯高粱顶土能力与幼苗器官形态关系的研究

[目的]高粱是传统的特色杂粮作物,具有食用、酿酒、饲用、能源、青贮用等多种用途。然而,高粱种子出苗率低直接影响其大面积推广种植。通过研究高粱顶土能力与幼苗器官形态的关系,旨在为提高高粱种质出苗率以及高粱新品种选育成效提供理论依据。[方法]本研究选用3个糯高粱品种晋糯3号(10480A₂×L17)、晋糯4号(11476A₂×L2R)、红糯16号(11494A₂×L17)及对应的父母本共8份材料,采用培养皿无阻力发芽、黑暗水培发芽、3个不同播深沙培发芽及大田出苗率调查试验4种发芽试验,分析中胚轴和胚芽鞘伸长特性与出苗率之间的关系。[结果]无阻力条件下,高粱种子发芽试验结果表明不同种质发芽率和发芽势具有明显差异,杂交种的发芽率和发芽势大于其对应的父母本。黑暗水培处理下,杂交种与母本中胚轴伸长达到显著或极显著差异。进一步模拟大田环境沙培发芽试验发现,不同种质顶土能力对播种深度的敏感程度不同,11476A₂、10480A₂对播种深度有一定的耐受力,顶土能力较强,而11494A_2...     

栽培模式对晋杂34产量及氮素吸收利用的调控效应

为确定适宜机械化栽培的高粱新品种晋杂34的最佳栽培模式,采用大田定位试验,于2014年研究了50 cm等行距种植时不同密度12. 0,13. 5,15. 0,16. 5,18. 0,19. 5万株/hm~2对晋杂34生长和产量的影响,于2015年研究了9种栽培模式(行距为等行距(50,60 cm)和宽窄行(30 cm+70 cm),不同行距下分别设12. 0,15. 0,18. 0万株/hm~2)对晋杂34产量及氮素吸收利用的影响。结果表明,密度增加明显降低了高粱茎粗和单株叶面积,增加了叶面积指数;行距显著影响株高和生物量,60 cm等行距的生物量较高,为10. 12～11. 25 t/hm~2。密度增加显著降低单穗籽粒质量,以12. 0万株/hm~2时最高,2014年高达81. 20 g,2015年为65. 38～73. 04 g;行距显著影响了千粒质量,以60 cm等行距时最高;就籽粒产量而言,2014年雨量充沛,以18. 0万株/hm~2较高,而2015年干旱年份,以60 cm等行距密度为15. 0万株/hm~2最高,为10 721. 61 kg/hm~2。低密度促进了穗花前植株对氮素的吸收和累积,提高了营养器官氮素向籽粒中的转运;而行距调控了穗花后氮素的吸收,60 cm等行距时具有较高的氮素吸收量。相关分析结果表明,穗花后的氮素累积量与籽粒产量呈显著正相关;氮素运转率与产量呈显著负相关。综上,不同栽培模式通过调控高粱生长和氮素吸收影响籽粒产量,通过栽培模式促进穗花后氮素吸收,对提升籽粒产量具有重要的意义,60 cm等行距密度为15. 0万株/hm~2为晋杂34最适宜的栽培模式。     

控(缓)释性复合肥在旱地春播高梁上的应用效应及对土壤有效氮的影响

为了探索寻求旱地高粱最佳施肥途径,追求最大水肥利用率以尽量减少对环境的污染,运用随机区组设计法进行了两种肥料、两种施肥方式的比较研究.结果表明:不同肥料、不同施肥方式的结果差异显著.(1)SRCF与CCF相比,在总养分含量相同的条件下,产量提高27.69%～28.71%,氮素农学利用率提高40.24%～42.05%,表现利用率提高4.18%～5.26%.生理利用率提高34.58%～34.95%;(2)SACF与AACF相比,产量、氮素利用率等均差异不显著.(3)0～60cm土层内碱解氮含量,在苗期表现为CCF高于SRCF,且显著.拔节期后,情况则相反.(4)各时期0～100 cm土层中,碱解氮主要存在于0～60 cm土层中.     

氮、磷、钾配施对高粱籽粒淀粉含量的影响

试验运用随机区组设计的方法进行了施肥与淀粉含量关系的研究。结果表明：氮、磷、钾均以中量配施可显著提高总淀粉含量,提高支链/直链淀粉比值;高氮低磷、低氮低钾、中磷中钾配施,有助于支链淀粉含量的增加,却不利于直链淀粉含量的积累。     

高粱抗丝黑穗病遗传与分子育种

高粱丝黑穗病是由土传病菌——丝轴黑粉菌引起,其是遍布全世界的重要病害,也是影响我国高粱生产发展的主要病害之一,在生产上应用抗病品种是控制该病的最重要途径。对病原菌及其生理分化、抗性遗传及抗性基因分子标记及抗病基因转化等方面的研究进展进行了综述,以期为选育抗病品种和丝黑穗病害防治提供参考。     

交替隔沟灌溉下施肥方式对高粱产量及氮素利用率影响

为探索高粱在交替隔沟灌溉条件下不同施肥方式对产量及氮素利用率的影响,采用随机区组设计进行了研究。结果表明,交替隔沟灌溉条件下,氮素可以一次性底施,但高粱产量和氮素利用率有所降低;将氮素总量的30%底施,70%拔节期追施,则可明显提高高粱产量和氮素利用率,与传统种植法相比,产量提高10.8%,氮素利用率提高22.7%。     

不同水肥管理对日光温室番茄生长、产量及经济效益的影响

在日光温室条件下,研究不同灌溉方式下施用不同种类、不同用量的有机物料对番茄生长及产量的影响。结果表明,不同水肥处理番茄植株缓苗期生长缓慢,定植后32 d开始快速生长,定植后115 d,FIF+OM处理植株最高,FIF+OM+S处理植株最低,且二者差异达到显著水平。FIF+OM处理的叶片数最多,显著高于其他处理。番茄植株茎的生长主要集中在前期,定植79 d后茎粗基本不再变化,其中,DIF+OM处理最粗,其次是FIF+OM处理。番茄产量呈S型增长曲线,定植后136 d膜下沟灌开始采摘,第158天进入采摘高峰期,膜下滴灌处理滞后1周左右,DIF+OM处理的番茄产量最高,比FIF+OM处理番茄增产19.89%。膜下滴灌处理的水分生产力、氮肥偏生产力远高于膜下沟灌处理,DIF+OM处理的水分生产力最高,达到FIF+OM处理的1.6倍,DIF+HOM+1/2S处理的氮肥偏生产力最高,达到FIF+OM处理的2.6倍。从经济效益来看,DIF+OM处理产值最高,为32.25万元/hm2,相对净产值为28.42万元/hm2,比FIF+OM处理增加近6万元/hm2。