蚕豆增加直径为0.3~0.7 mm的中等根系根长适应土壤异质养分供应

【目的】 土壤养分通常呈异质分布。蚕豆根系具有很强的养分活化能力,苗期蚕豆的生物量积累对土壤养分供应不敏感,研究蚕豆根系形态对异质养分供应的响应,为挖掘作物高效利用土壤养分的生物学潜力提供理论依据。【方法】 采用盆栽试验,设四个处理:均质供应低量氮磷钾养分;异质供应低量氮磷钾养分;均质供应高量氮磷钾养分;异质供应高量氮磷钾养分。测定蚕豆生物量、根系形态特征、根际过程和地上部养分吸收。【结果】 蚕豆地上部生物量在3.0~4.0 g/pot之间,根系生物量是地上部生物量的20%左右,四个处理间没有显著差异。在低养分土上,异质养分供应处理的蚕豆总根系长度比均质养分供应高46.0%。异质养分供应诱导了中等根系（0.3~0.7 mm）的增生,增加了根系总长度。在高养分土上,未供应养分一侧的蚕豆根系长度为1.7 m/pot,明显高于供应养分的一侧54.5%,后者与均质养分供应的根系长度无明显差异。无论低养分还是高养分土处理,直径为0.3~0.7 mm的中等根系都是蚕豆根系的主体,分别占总根长的67.5%和73.1%。蚕豆比根长在40.0~65.0 m/g之间。在低养分土上,异质养分供应蚕豆两侧的比根长显著高于均质养分供应处理41.4%和43.8%,但两侧比根长并无明显差异,说明异质养分供应能够减少根系的直径,增加根系的表面积。蚕豆根际酸性磷酸酶活性在PNP 0.22~0.53 μmol/（g·h）（干土）之间。在低养分土中,均质与异质供应养分两侧的根际磷酸酶活性并无显著性差异。蚕豆根系分泌的有机酸阴离子种类有苹果酸阴离子、柠檬酸阴离子和琥珀酸阴离子,每种有机酸阴离子浓度在处理间无明显差异。所有处理蚕豆地上部养分浓度均在养分亏缺临界浓度之上。养分供应方式和强度对蚕豆地上部的氮磷钾浓度和吸收量没有显著影响。【结论】 蚕豆根系能够感知土壤养分供应的状况,改变不同直径根系的比例和0.3~0.7 mm直径根系的长度,增强吸收土壤养分的能力。     

外源铜对土壤果树系统中酶活性影响的研究

利用褐土和红富士苹果嫁接苗为供试材料 ,研究外源铜对土壤—苹果树系统中酶活性的影响。结果表明 ,低量的外源铜能使果树叶片的过氧化氢酶、多酚氧化酶、抗坏血酸氧化酶及根系过氧化氢酶的活性加强 ,而高量铜使活性大幅度降低 ,加入钙铁后在一定程度上使抑制缓解。土壤过氧化氢酶的活性与外源铜量具显着的曲线相关性 ,(y =x ( - 1 1 .2 6 0 .75x) ,r=0 .995 5 ) ,蔗糖酶活性与土壤施铜量呈Logistic函数关系 (y =2 .95 ( 1 0 .5 7exp( - 5 .0 2× 1 0 - 5x) ,r=- 0 .982 0 )。脲酶对铜过量非常敏感 ,大于 1 0 0mgkg- 1的各处理均未测出其活性     

不同供锌水平对苹果幼树干物质和锌积累及分配的影响

采用盆栽砂培试验,研究了低、中、高3个供锌水平(Zn 0.013、0.254和5.070 mg/L)对苹果幼树干物质和锌积累、分配动态的影响。结果表明,锌的过量及缺乏均对果树的生长及养分吸收产生影响。生长初期,苹果幼树根系活动较晚,枝叶的快速生长主要利用根茎中的养分,锌的积累量呈快速增加趋势,处理间差异显著;低锌处理,除根系明显增加外,其他器官变化较小,根系的锌分配比例明显高于中锌、高锌处理。说明生长后期,低锌、高锌抑制了树体的生长,且低锌处理的树体锌主要分布于地下,上运明显受阻;而中锌、高锌处理,地上部锌含量要高于根系。     

机械损伤对烤烟植株氮素吸收及体内烟碱含量的影响

采用砂培和营养液培养方法,研究了在营养生长阶段切除顶芽和叶片损伤对烟株生长、体内烟碱浓度、氮浓度及吸氮量的影响。结果表明,切除顶芽导致烟株体内烟碱浓度和含量显著增加。叶片损伤也能增加体内的烟碱浓度,且损伤二次比损伤一次的效果更为明显,说明叶面损伤对烟株体内烟碱合成的影响具有累积效应。但叶面损伤对烟株体内烟碱合成的影响小于打顶处理。切除顶芽和叶面损伤对烟株体内的氮浓度及吸氮量均无显著影响,但显著提高了烟株体内单位氮素产生烟碱的能力。试验结果还表明,机械损伤刺激烟株体内烟碱的合成,烟碱增加与氮素吸收无直接关系。     

不同氮效率玉米杂交种的根系生长、氮素吸收与产量形成

以氮效率不同的4个玉米杂交种(组合)为材料,在两个氮水平下分析了根系大小与氮素累积及产量形成方面的相互关系。结果表明,氮高效杂交种(NE1和ND108)吸氮量显著高于氮低效品种,但这种差异主要来自于吐丝后氮累积量,而在前期不同基因型间氮素累积差异不显著。两个氮水平下,氮高效品种NE1和ND108都具有较大的根系;在不施氮条件下,氮低效品种209115的根系干重与ND108相近,而其氮累积量及产量均最低。说明根系大小是决定氮累积量的主导因素,但氮吸收速率的作用也不可忽视。     

玉米苗期根系对氮胁迫反应的配合力分析

研究利用7个玉米自交系,采用NC-Ⅱ设计,分析了玉米苗期根系性状对氮胁迫反应的配合力及遗传参数变化。结果表明,在2个氮水平下,玉米苗期根系性状的一般配合力、特殊配合力都存在显著的基因型差异,而且不同的基因型在氮胁迫下的反应也不尽相同。高氮下,根系性状除轴根长以外均以非加性遗传为主;氮胁迫下,除轴根数以外的根系性状以加性遗传为主。2个氮水平下,根干重、总根长和侧根长的广义遗传力均较高;与高氮处理相比,在低氮胁迫下,根系性状的广义遗传力表现为下降趋势,根干重、总根长和侧根长的狭义遗传力有上升的趋势。     

叶绿素仪在夏玉米氮营养诊断中的应用

叶绿素仪(SPAD-502)的出现使通过无损伤的田间速测对作物进行氮营养诊断成为可能。采用简单的试验和研究方法在田间条件下研究了叶绿素仪应用于夏玉米氮营养诊断的可行性。研究结果表明,应用叶绿素仪监测夏玉米氮营养状况的最佳测定部位为最上部完全展开叶的中部,该部位叶绿素仪测定值与作物全氮、施氮量及产量之间均有较好的相关性。由于作物品种对叶绿素测定影响很大,需要通过相对叶绿素仪读数的方法对其进行校正,校正后叶绿素仪对夏玉米追肥推荐中营养状况的预测精度为66.7%。     

北方耕地和蔬菜保护地土壤磷素状况研究

以北方一般耕地和蔬菜保护地为供试土壤 ,研究了不同种植条件下土壤磷素状况 ,蔬菜保护地土壤磷素的空间分布特性。结果表明 ,蔬菜保护地土壤全磷、无机磷、有机磷、Olsen-P的平均含量是一般耕地土壤的 2.7～14.0倍 ,土壤Olsen P占全磷的比率 ,Ca₂-P ,Ca₈-P ,Al-P占土壤无机磷的比率显著高于一般耕地土壤。蔬菜保护地土壤各形态磷素主要积累在 0～20cm土层 ,并随土层深度的增加各形态磷素的含量逐渐降低 ,各土层Olsen-P ,Ca₂-P ,Ca₈-P ,Al-P含量降低幅度明显高于Fe-P ,O-P ,Ca₁₀-P含量的降低值     

农田土壤黑碳应用研究进展

在应对全球气候变暖和保障粮食安全的双重背景下,如何增加土壤碳库容量、 提升土壤生产力以及减少环境危害已成为农学家、 土壤学家和环境学家在二十一世纪的研究重点和热点,黑碳（或生物碳）在农田土壤中的应用作为一种增加土壤碳库和提高土地生产力的新方法引起了极大关注。本文综述了黑碳在农业土壤中的含量,应用黑碳（生物碳）对作物产量、 土壤肥力和温室气体排放的影响; 探讨了应用黑碳影响作物生产力和土壤环境行为的机理以及农田土壤应用黑碳在不同区域、 作物类型、 用量和黑碳性质上的差异表现; 展望了农田应用黑碳未来研究的方向和热点。     

黄土高原苹果过量施氮因素分析

【目的】 黄土高原苹果氮过量施用现象普遍,了解其主要影响因素有利于指导果园科学施肥,提高氮肥利用效率,保障苹果产业可持续发展,推进化肥用量零增长目标实现。 【方法】 通过对黄土高原苹果优势区进行调研和取土,收集了 2012～2013 年苹果产量、收购价格、氮肥用量、生产管理技术和 2013～2014 年的果园土壤有机质含量等指标数据,分别从苹果市场、土壤质量和配套技术采用三个方面对影响黄土高原苹果过量施氮的因素进行了论述,分析了氮肥用量对苹果产量和果实大小 (收购价格) 的影响,果园土壤有机质含量对氮肥用量的影响,不同生产管理技术下的果农采用率和氮肥偏生产力 (PFP_N) 差异。 【结果】 当前黄土高原苹果氮肥用量大,中位数和算术平均值分别为 921 kg/hm2 和 (1032 ± 32) kg/hm2,氮肥过量施用的果农比例高达 90% 以上。果园土壤有机质含量低,中位数和算术平均值分别为 9.8 g/kg 和 (10.2 ± 0.3) g/kg,远低于我国丰产优质果园有机质含量标准 (> 15 g/kg)。随着氮肥用量的增加,苹果产量没有受到显著影响,而果实大小 (收购价格) 却与其显著正相关。随着果园土壤有机质含量的不断降低,果农氮肥用量呈上升趋势,但未达到显著水平 (原因是果园有机质普遍较低,区组间差异较小)。不同生产管理技术间的果农采用率差异较大,其中减氮增效配套技术的采用率普遍低于其他技术。果农间减氮增效配套技术应用效果差异大、技术到位率 (正确的应用方式) 低。 【结论】 苹果市场偏爱大果、果园土壤质量低、减氮增效配套技术普及不足是影响黄土高原苹果过量施氮的重要因素。因此,建立苹果品质评价体系并引导农户,加快果园提质工作的开展,加强减氮增效配套技术的推广力度,是今后我国苹果减氮增效工作的重点方向。