缺氮胁迫下含Na+叶面肥对花生生长的抑制及补氮后的恢复效应

【目的】叶面肥中的钠离子（Na+）大多为伴随离子,其对作物的影响通常被忽视。实践中,Na+对作物的作用包括促进和抑制两方面,取决于作物营养生理状况。研究Na+对花生的抑制与缺氮（N）胁迫的关系,探索补施氮素对上述抑制作用的恢复效应,可为花生高效合理施肥提供理论依据。【方法】盆栽试验在山东省花生研究所人工气候室内进行,设喷施肥料中含Na+0、2.0、10.0 mg/pot 3个水平,依次记为T0、T1和T2。测定了花生叶片光合作用、茎叶及根干物质累积、根系形态特性和养分吸收,比较了缺氮胁迫（T0、T1、T2）和后期补施尿素态N（T0-N、T1-N、T2-N）条件下Na+对花生影响的差异,并深入分析花生Na吸收与干物质累积和氮（N）、磷（P）、钾（K）养分吸收的相关关系。【结果】1）缺氮胁迫条件下,叶面喷施Na+显著抑制了花生的光合作用,净光合速率由CO₂ 11.4 μM/（m2·s）下降到CO₂ 6.7~7.5 μM/（m2·s）。茎叶和根干重T0（6.4和2.4 g/pot）>T1（5.7和1.9 g/pot）>T2（5.3和1.5 g/pot）。与T0相比,根总长度、总表面积和总体积T1处理下降了7.8%~10.5%,T2处理显著下降了27.5%~31.8%。植株Na与N、K含量呈显著负相关关系（P < 0.05）,花生Na吸收量每增加1.0 mg/pot,植株总的N、K吸收量分别下降26.6和20.9 mg/pot。2）后期补充喷施氮素条件下,施Na+处理花生茎叶干物重比不施Na+处理增加了20.3%~25.8%。补施氮素后,施Na+促进了茎叶对N、P、K的吸收,N的吸收量增加了9.2%~19.2%,P增加了20.0%~42.3%,K增加了21.4%~24.0%。相关性分析表明,花生植株总干物重及P、K含量在补施氮素后与Na含量呈显著正相关关系（P < 0.05）。【结论】Na+对花生生长及养分吸收的影响与氮素营养有关。在缺氮胁迫下,Na+对花生的生长为抑制作用,抑制程度随喷施量增加而加重,高浓度Na+显著抑制根茎叶干物质的累积和N、K养分的吸收。补施氮肥提高了花生植株对Na+的适应性,恢复了光合作用及养分吸收能力,消除了Na胁迫的危害作用,产生“N-Na”协同促进效应。     

磷素对花生碳氮含量及生长发育的影响

为进一步明确磷素对花生生理特性及生育效应,采用水培与砂培试验相结合,研究了磷对花生不同生育时期植株碳、氮含量、碳氮比及生长发育的影响。结果表明:(1)水培条件下,磷胁迫处理降低了花生幼苗叶片净光合速率及各器官(根、茎、叶)蛋白质含量,增加了各器官可溶性糖、淀粉含量;抑制了幼苗生长发育,根茎叶干物质重分别降低4.2%、10.9%和9.7%。(2)砂培条件下,花生结荚期叶片净光合速率、碳含量、氮含量及碳氮比均随施磷量的增加而增加,施磷30~90kg/hm2范围内,上述4项指标较不施磷对照分别增加21.2%~34.2%、23.9%~42.1%、13.9%~22.3%和8.9%~17.0%;饱果期,花生叶片碳含量及碳氮比均随施磷量的增加呈先增后减的趋势,对叶片光合作用和氮含量影响较小;荚果产量随施磷量的增加而增加,施磷处理较对照增产11.3%~23.5%。因此,合理施磷能够有效调控花生植株碳氮代谢,进而促进生长发育及产量形成。     

起身肥改善水稻根际土壤氮素分布与利用的研究

【目的】探讨起身肥对移栽后水稻根际土壤氮素分布与利用的改善作用，为氮肥的精确合理施用奠定基础。【方法】以宁粳2号为材料，通过塑盘穴播育秧带土、带肥移栽，研究不同起身肥水平下植株周围土壤矿质态氮浓度的时空变化及起身肥对水稻氮肥利用率和产量的影响。【结果】施起身肥后均能显著提高移栽后水稻根际土壤氮素浓度。随移栽后时间推移，距植株1 cm处土壤氮素浓度呈下降趋势，而距植株4和7 cm处土壤氮素浓度呈先升后降态势。与非起身肥处理相比，起身肥能够极显著地促进水稻对氮肥的吸收和利用。水稻吸氮量、基蘖氮肥利用率和水稻产量以施适量起身肥处理最高。其基蘖氮肥利用率高达27.17%，比非起身肥处理高15%，差异极显著。产量为8 814.0 kg•ha-1，比非起身肥处理高529.5 kg•ha-1。【结论】秧田施起身肥310.5 kgN•ha-1，可以提高水稻生育前期根际土壤矿质态氮浓度，促进分蘖的早生发快，增加分蘖成穗率，显著提高氮肥利用率和水稻产量。     

施肥对旱地花生主要土壤肥力指标及产量的影响

大田条件下,研究了纯无机肥及不同用量有机-无机配施对旱地砂壤土花生土壤微生物种群及数量、土壤主要酶活性、土壤呼吸速率及产量的影响,结果表明:(1)土壤中细菌、放线菌和真菌数量随有机无机肥配施数量的增加而增加；单施无机复合肥对微生物数量的增加不明显,中量有机无机肥配施比单纯施中量无机肥处理的细菌、放线菌和真菌数量全生育期平均值分别提高114.9％、49.0％和29.0％.(2)施肥可以显著提高土壤脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶活性及土壤呼吸速率,其中有机无机中、高量配施显著高于其他处理,中量纯无机肥(农民常规施肥)相近于或低于(尤其在生育后期)低量有机无机肥配施；施肥对土壤过氧化氢酶活性的影响小于其余3种酶.(3)不同类群土壤微生物数量、土壤主要酶活性及土壤呼吸作用关系密切,相互间相关系数均达到极显著水平.(4)有机无机中、高量配施花生产量显著高于其他处理,中量无机肥加中量有机肥比中量纯无机肥增产14.0％,表明在砂壤土上施用有机肥,其对土壤肥力提高的增产作用远远大于其本身所含花生生育所需营养直接供应作用.(5)兼顾土壤肥力和花生产量,肥力中等的砂壤土,可采用中量有机无机肥混配施用.     

旱地花生不同土壤类型植株氮素积累动态研究

大田条件下,以砂姜黑土和棕壤为对象,研究了花生生育期内植株氮素积累特性,结果表明:两种土壤类型花生植株根、茎、叶中氮积累量出苗期都处于较低水平,二者差异不大;出苗后50d到成熟期,砂姜黑土花生根、茎、叶中氮积累量显著高于棕壤.两种土壤类型花生整株氮积累符合Logistic方程,成熟期砂姜黑土整株氮积累量比棕壤分别高55％,子仁中氮积累量高70％.花生荚果中氮积累主要来源于根系吸收,占57.4％～66.0％,来自茎叶转移的占34.0％～42.5％;砂姜黑土花生茎、叶中氮转移到荚果的绝对量大于棕壤,但其所占荚果氮积累比例小于棕壤.进一步提高花生营养体氮素转化率是砂姜黑土花生高效施氮有效途径之一.     

不同种植模式的花生单粒精播密度研究

研究了春播和麦套2种种植模式下不同密度单粒精播对花生农艺性状和产量的影响。结果表明,精播密度对春播花生花育20号和麦田套种花生花育22号的主茎高、侧枝长均随着密度的增加而提高,而分枝数、单株结果数、双仁果率和饱果率均随密度的增加而减少。小粒花生花育20号的适宜密度大于大粒花生花育22号,两者适宜密度分别为22.5和21.0万穴.hm-2,比常规双粒穴播分别增产2.2%和4.1%。     

高温胁迫对不同花生品种生理指标的影响

为了比较不同花生品种对高温胁迫的耐性机制,以高温敏感性花生品种冀花4和抗性品种豫花9719为供试材料,在苗期进行45℃的高温处理16d,测定了生物量、光合作用及活性氧簇(Reactive oxygen species,ROS)代谢相关指标。结果表明,与对照相比,(1)高温处理后两品种株高和干重均降低,豫花9719和冀花4株高分别降低37.95%和37.04%;冀花4的干重降低21.17%,豫花9719的干重不变。(2)冀花4的Fv/Fm降低1.71%,但豫花9719未受影响;高温处理使豫花9719叶片含水量及叶绿素a的含量分别增加0.78%和33.89%,两品种叶片类胡萝卜素含量分别降低11.14%和13.06%,可溶性蛋白含量分别增加54.04%和70.25%。(3)高温处理后,豫花9719和冀花4叶片MDA含量分别增加39.30%和36.30%,SOD活性分别增加28.82%和30.84%,但CAT活性不变;豫花9719叶片中游离脯氨酸含量增加811.23%。由此得出结论,抗性品种豫花9719叶片中渗透调解物质游离脯氨酸含量的增加,有效维持了叶片组织内含水量,减轻了高温胁迫对PSII的伤害,可能是其抵御高温胁迫的有利生理反应。     

旱地花生不同土壤类型植株钾素积累动态研究

为了对旱地花生科学施肥提供依据,在大田条件下,以砂姜黑土和棕壤为对象,研究了花生生育期内植株钾积累特性。结果表明：2种土壤类型花生植株根、茎、叶中钾积累量幼苗期都处于较低水平,二者差异不大;出苗后50天到成熟期,砂姜黑土花生根中钾积累量显著高于棕壤,而茎、叶钾积累量在出苗后60天明显低于棕壤。砂姜黑土花生籽仁中钾积累量比棕壤高60%。2种土壤类型花生整株钾积累符合Logistic方程,成熟期砂姜黑土整株钾积累量比棕壤高10%。棕壤花生茎、叶中钾转移到荚果的绝对量小于砂姜黑土,但其所占荚果钾积累比例高于砂姜黑土,进一步提高花生营养体钾素转化率是砂姜黑土花生高效施钾有效途径之一。     

不同种植模式的花生单粒精播密度研究

研究了春播和麦套2种种植模式下不同密度单粒精播对花生农艺性状和产量的影响。结果表明,精播密度对春播花生花育20号和麦田套种花生花育22号的主茎高、侧枝长均随着密度的增加而提高,而分枝数、单株结果数、双仁果率和饱果率均随密度的增加而减少。小粒花生花育20号的适宜密度大于大粒花生花育22号,两者适宜密度分别为22.5和21.0万穴.hm-2,比常规双粒穴播分别增产2.2%和4.1%。     

磷对花生根系形态特征的影响

为探讨花生合理施磷量,采用大田无底圆桶的桶栽试验,研究不同磷水平对花育22号(大花生)和花育20号(小花生)根系形态和产量的影响。2015和2016两年结果表明,磷对花生植株根系长度影响显著,在磷肥用量0~135kg/hm^2范围内,根系总长度随施磷量的增加而增加;磷肥用量为180kg/hm^2时,根系总长度不再增加或增加甚少;根系总表面积也基本随施磷量的增加而增加,施磷处理的根系总表面积比对照(不施磷)增加20.0%以上;根系总体积两品种两年大多数处理高于对照。将根系按照根的粗细划分为细、中、粗三类,发现施磷可显著增加细根长、细根表面积和体积,而粗度中等和较粗的根增加量较小,甚至出现负值。两品种施磷处理的主茎高、侧枝长、分枝数、单株结果数和百果重提高1.3%~20.6%,其增加的幅度远低于磷对根系形态的促进效应。在0~90kg/hm^2范围内,施磷增产效果显著,超过90kg/hm^2后产量增加较少,甚至略有下降。小花生产量对磷肥的响应比大花生敏感。花生产量与根系长度相关性可达显著或极显著水平,而根系表面积和体积与产量的关系因品种而不同。形态上细分根的类型将可能更有利于花生高产栽培。