利用氢氧稳定同位素探究保水剂对玉米根系作用机理

利用氢氧稳定同位素,探究了保水剂对玉米根系生长及其吸水特性的影响。采用盆栽试验,按照不同的保水剂埋施深度,设置CK、SAP、SAP15、SAP35共4个处理,测定了玉米茎水及土壤水中的氢氧同位素丰度和玉米根系形态。结果表明:玉米在拔节期、抽雄期、灌浆期的主要吸水深度为0~20、20~40、0~20 cm,保水剂的施用能够加速或延缓这种先下降再上升的趋势,但不能改变该趋势;保水剂能显著(P0.05)增加细根系(直径0.5 mm)的比例,促进根系生长并提高根系吸水性能;保水剂埋施深度浅时对根系生长的促进作用更明显,SAP、SAP15处理优于SAP35处理;0.5 mm玉米根系的比例变化规律与主要吸水深度变化规律相吻合。     

保水剂与氮磷肥配施对雨养玉米生长的影响

在旱地农业中,为了能够实现增产的同时提高水肥利用效率以及缓解面源污染,以夏玉米为研究对象,采用正交试验设计,研究土壤保水剂(SAP)与氮磷肥配施下大田不同深度土壤的肥力水平及玉米生长和养分利用效率,探寻产量最优的保水剂与氮磷肥配施应用模式.结果表明:3种因素对不同深度土壤的肥力水平及玉米生长和养分利用效率的影响效应不一致,SAP主要影响土壤水氮和作物养分,氮磷肥主要影响土壤养分和作物生物量;在本试验条件下,当SAP 45 kg/hm²和氮肥120 kg/hm²配施再结合钾肥120 kg/hm²时,获得最大玉米产量1.27 kg/m²,相较于未施加SAP和氮磷钾肥的对照组,产量可以提高8 %,同时达到最大氮肥偏生产力105.83 kg/kg.     

注肥时间对花椰菜产量、品质和水氮利用效率的影响

针对我国设施蔬菜水肥管理粗放、肥料利用效率低等突出问题,通过温室花椰菜小区试验,设置4种注肥时间处理,即T1(1/5N-4/5W)、T2(1/5W-1/5N-3/5W)、T3(2/5W-1/5N-2/5W)、T4(3/5W-1/5N-1/5W)(1/5W-1/5N-3/5W表示整个灌水过程的前1/5时间灌水,接下来的1/5时间施肥,后3/5时间灌水冲洗管道,其他同),研究了不同注肥时间对温室花椰菜产量、品质、水氮利用效率和土壤剖面氮素迁移规律的影响,探索了滴灌施肥条件下最优注肥时间及其调控阈值。结果表明,花椰菜全生育期耗水量随着注肥时间向后推移而呈先增加后减少趋势,其中T3处理耗水量最高,为135.26 mm。在灌溉施肥过程中向后推移施肥可显著提高花椰菜产量和品质,其中后期施肥处理(T3、T4)的产量较前期施肥处理(T1、T2)增加了1.78%~6.39%。花椰菜的氮肥利用效率和氮肥回收率随着注肥时间的向后推移而呈逐渐增加趋势,且花球部位的氮素累积量明显增加,水分利用效率显著降低。另外,向后推移注肥时间有效地减少了硝态氮的淋失。在试验条件下,综合考虑花椰菜产量、品质和水氮利用效率,灌溉施肥过程中注肥时间应尽量向后推移。     

不同喉管结构对文丘里施肥器性能影响的研究北大核心

文丘里施肥器是常见的施肥装置,其结构流道改进成为提高施肥性能的关键因素。测试分析了圆柱形(C)、锥形(T)、椭圆形(E)等3种文丘里施肥器喉管结构、14种样品的水力学性能,结果表明:随着入口流量的增加,吸肥效率呈递减趋势;随着喉管进口直径的增大,吸肥效率的递减趋势变缓;喉管进口直径越小,随着流量的增加,其吸肥效率下降越迅速。在入口流量一定时,随着λ的增加,喉管吸肥效率呈现先增加后递减的趋势。最后计算出当λ=1.27时喉管的吸肥效率最大。在相同的入口流量下,T型喉管的吸肥能力要优于C型和E型喉管,但能量损失很大。     

滴灌施肥对设施栽培花椰菜根系和土壤中氮分布的影响

针对我国温室蔬菜水肥一体化管理水平低下、灌溉施肥制度不完善等问题,本研究以设施花椰菜为研究对象,展开了不同的滴灌施肥处理对花椰菜根系生长和其生长土壤硝态氮分布规律影响的田间试验。试验设置了由不同水肥顺序组成的4种滴灌施肥处理,即T1(1/5N-4/5W)、T2(1/5W-1/5N-3/5W)、T3(2/5W-1/5N-2/5W)、T4(3/5W-1/5N-1/5W),如T2(1/5W-1/5N-3/5W)表示整个灌水过程的前1/5时间灌水,接下来的1/5时间施肥,后3/5时间灌水冲洗管道,其他类同。在花椰菜生育期内对土壤水分状况进行测定,收获后测定花椰菜产量、品质及根长密度等指标。研究结果表明:1)滴灌施肥对设施花椰菜产量、品质和氮素累积量的影响均未达到显著水平。花椰菜氮素累计总量随着滴灌施肥时间的向后推移先减小后增加,其中T4处理的氮素累计量最高,达50. 23 mg/kg。2)通过对比各处理种植前和收获后的土壤无机氮的变化状况,发现种植前土壤无机氮质量分数呈表层高、深层低的特点,收获后土壤剖面的无机氮分布更为均匀,对比发现T1和T4处理更容易发生硝态氮的淋失。3)灌溉施肥过程中前期施肥处理的根系纵向生长更好,而后期施肥处理的根系横向生长更好,其中T3处理的根长密度最大,为2. 54 cm/cm~3,根系分布范围最广。4)各根系根长参数与土壤硝态氮质量分数均呈一次线性正相关,其中直径2 mm根系根长的拟合效果最好(R~2=0. 811 8)。综合考虑产量、品质和根系生长分布等指标,灌水过程中前2/5时间灌水,接下来1/5时间施肥,后2/5时间冲洗管道的T3方案较优。     

化学联合调控对玉米光合特性及产量的影响

在水分胁迫条件下,结合有机-无机复合型土壤保水剂(SAP)与膜反射型抗蒸腾剂黄腐酸(FA)两种化学制剂,探究联合调控与单一调控下春玉米光合作用的响应规律及其产量驱动机理。试验采用随机区组设计,设置了CK,SAP,SAP+FA,FA 4个处理。结果表明:SAP是调蓄土壤含水量的控制因素,较CK增加12%以上;化控制剂有其有效作用期,SAP作用于整个玉米生育期,而FA在拔节中后期对光合的促进最明显;SAP+FA处理比CK产量增加21.3%,比FA和SAP分别增加9.3%、11.7%,与光合强度呈现出一致性。     

保水剂吸释水分与养分动力学规律研究

围绕保水剂吸收、释放水分和养分的性质,通过室内试验深入分析了3种粒径规格(0.8～1.6 mm、1.6～3.5 mm、3.5～5.0 mm)的保水剂在不同浓度(0.02、0.04、0.08 mol/L)NH_4H_2PO_4养分溶液中反复吸释水分及养分的动力学规律。结果表明:保水剂吸水初始,吸水速率达到最大,随后逐渐减小并趋于溶胀平衡,吸水倍率与溶液浓度关系由大到小依次为0.02、0.04、0.08 mol/L,与粒径关系由大到小依次为1.6～3.5 mm、3.5～5.0 mm、0.8～1.6 mm,随吸水次数增多而减小。保水剂吸持水分的能力和每小时释水量随转速(土壤吸力)的增大不断减小,释水时保水率与溶液浓度关系由大到小依次为0.02、0.04、0.08 mol/L,与粒径关系由大到小依次为0.8～1.6 mm、3.5～5.0 mm、1.6～3.5 mm,离心次数对其影响不显著。保水剂释水时滤液中NH_4~+-N、PO_4~(3-)-P浓度随转速(土壤吸力)增大整体呈减小趋势,累积释放量与溶液浓度关系由大到小依次为0.08、0.04、0.02 mol/L,与粒径关系由大到小依次为1.6～3.5 mm、3.5～5.0 mm、0.8～1.6 mm,随离心次数增多而减少。相较其他粒径保水剂,1.6～3.5 mm粒径保水剂在同样条件下吸收、释放较多水的同时,还能释放出更多养分离子。