施氮对高淀粉玉米和普通玉米子粒可溶性糖和淀粉积累的影响

采用田间试验、植株生理生化分析和电镜观察等方法,研究了不同氮肥用量对高淀粉玉米吉单535和普通玉米军单8号子粒糖分与淀粉形成的影响。结果表明,在施氮量N 0～200 kg/hm2之间,两品种玉米子粒淀粉含量随着施氮量的增加而增加,过量施氮则淀粉含量降低。灌浆期吉单535子粒蔗糖、果糖、葡萄糖含量高于军单8号,适量施氮使子粒灌浆期保持较高的蔗糖、果糖和葡萄糖含量,有利于淀粉合成。高淀粉玉米在成熟期淀粉粒充满了细胞,大小均匀,排列有序;普通玉米的淀粉粒则没有充满细胞,大小不一,排列混乱。适宜施氮下淀粉粒大小较为均匀,淀粉粒之间挤压轻微,而过量施氮下淀粉粒相互挤压成多面体状。     

氮肥用量对高淀粉玉米和普通玉米吸氮特性及产量和品质的影响

采用田间试验研究氮肥用量对高淀粉玉米(郑单21)和普通玉米(四密25)吸氮特性及子粒品质产量的影响。结果显示,与普通玉米相比,高淀粉玉米氮素最大吸收速率较大,出现日期早,成熟期吸氮总量高,但其子粒产量却较低。高淀粉玉米子粒中的氮素更多依赖于后期的根系吸收,而较少来源于前期营养体的氮素转移;其淀粉总量、支链淀粉含量较高,而直/支比值较低。在蛋白质及其组分含量上,郑单21含有较高的粗蛋白总量及清蛋白、球蛋白和谷蛋白含量,但醇溶蛋白含量较低;在脂肪酸及其组成上,虽然郑单21的脂肪酸总量较低,但不饱和脂肪酸比例较高。在各品质组分上,支链淀粉、醇溶蛋白、软脂酸、油酸和亚油酸含量对氮肥的反应与淀粉含量、粗蛋白含量和脂肪酸总量的变化趋势基本一致,均随施氮量的增加而增加,但过量施氮则其含量下降。施氮对直链淀粉含量、清蛋白、球蛋白和谷蛋白含量、硬脂酸、花生酸和亚麻酸无明显影响。     

我国土壤有效镁含量及分布状况与含镁肥料的应用前景研究

本文采用土壤养分系统研究法，分析了我国31个省(市、自治区)的17790个土壤样品中有效镁的含量，结果表明：我国土壤有效镁含量从1．2mg／L到4468．9mg／L不等，平均含量为320．6mg／L。地区间变异性较大。根据土壤系统研究法的养分评价指标，我国土壤有效镁含量处于严重缺乏状态的土壤占8％，处于缺乏状态的土壤占13％，处于中等水平的占33％，而处于丰富和极丰富状态的分别占34％和12％。有54％的土壤需要不同程度的补充镁素肥料；我国土壤有效镁含量较低的区域主要集中在长江以南地区，主要省份有福建、江西、广东、广西、贵州、湖南和湖北等省份。根据我国土壤有效镁含量判断，每年我国土壤需要补充984万吨的含镁肥料。     

我国主要菜区土壤盐分、酸碱性和肥力状况

从全国主要菜区采取1201个典型菜田耕层土壤样品,对主要菜区土壤盐分、酸碱性和肥力（OM、NO3--N及速效P和K）状况进行了研究。结果表明,（1）全国温室和大棚菜田土壤次生盐渍化严重,土壤硝酸根的积累是引起土壤次生盐化的重要原因之一,而土壤硝酸盐积累是氮肥过量施用所致。全国主要菜区温室和大棚土壤电导率高于蔬菜正常生长土壤电导率临界值（600 ?s/cm）的土样数分别占其总土样数的28.1%和29.3%,居于超高盐度水平（≧1000 ?s/cm）的土样数分别占9.5%和14.9%。温室和大棚土壤电导率与土壤硝态氮含量之间均呈极显著的正相关（温室:n = 285, r = 0.76**;大棚:n = 348, r = 0.86**）。（2）全国主要菜区土壤有机质含量普遍处于中低水平,土壤有机质含量低于其临界值（20 g/kg）的土样数占总土样数的36.9%,处于高含量水平（≧40 g/kg）的仅为10.0%。（3）温室和大棚土壤硝态氮和速效磷大量积累,对生态环境构成了严重威胁。全国主要菜区温室和大棚土壤硝态氮含量居于高含量水平（≧150 mg/kg）的土样数分别占其总土样数的33.0%和30.7%,土壤速效P含量居于高含量水平（≧150 mg/kg）的土样数分别占其总土样数的59.3%和35.3%。（4）北方温室和大棚菜田土壤酸碱度中性化明显,北方主要菜区温室和大棚土壤pH值（分别平均为7.2和7.3;温室:n = 270,大棚:n = 143）显著低于露地土壤（平均7.7,n = 155）。     

不同种植制度下长期施钾与秸秆还田对作物产量和土壤钾素的影响

【目的】研究施钾和秸秆还田对华北地区不同种植制度下作物产量和耕层土壤钾素状况的影响。【方法】在华北平原的河北潮土和山西褐土上进行连续13年的施钾和秸秆还田试验。【结果】施钾和秸秆还田能增加小麦和玉米产量，处理之间表现为：NPK+St＞NPK＞NP+St>NP，施钾处理的作物产量与NP处理的产量差异显著，轮作制度下玉米的施钾效应高于小麦。与山西单作制度相比，河北轮作制度下的土壤钾素损耗严重，除NPK+St处理外土壤钾素均表现亏缺。秸秆还田和施用钾肥较NP处理可不同程度提高河北潮土和山西褐土耕层土的水溶性钾、非特殊吸附钾、非交换性钾、矿物钾及全钾含量，且降低矿物钾比例的同时提高其余几种形态钾的比例。与定位开始相比，两种类型土壤各形态钾含量和比例随时间变异特点不同，两定位点土壤矿物钾和全钾含量均表现下降。【结论】整体看直接施用化肥钾的效果优于秸秆还田。但从提高作物产量和缓解土壤钾素下降来看，小麦秸秆还田是一个有效的补钾措施。     

基于作物产量反应和农学效率的推荐施肥方法

当前农民过量和不平衡施用化肥现象严重,导致肥料利用率降低,影响到农田的可持续利用。因此,发展适合我国农业生产特点的养分管理和施肥方法尤为重要。本文介绍了基于作物产量反应和农学效率的推荐施肥新方法,该方法是以改进的SSNM （Site-specific Nutrient Management）和改进的QUEFTS （Quantitative Evaluation of the Fertility of Tropical Soils）模型为指导的养分管理和推荐施肥为原则,同时考虑大、中微量元素的全面平衡,并应用计算机软件技术把复杂和综合的养分管理原则智能化形成可为当地技术推广人员掌握的Nutrient Expert推荐施肥专家系统软件。Nutrient Expert推荐施肥专家系统软件在用户回答一些简单问题后就能给出基于作物栽培管理措施的推荐施肥套餐,包括作物种植密度、目标产量、推荐的养分用量及其可选用的物化的肥料用量,同时根据预知的作物生长季节推荐施肥的最佳时间和次数。通过跨区域田间多点验证试验证明,基于作物产量反应和农学效率的推荐施肥方法是一种简单的易于掌握的作物增产增收、提高肥料利用率和保护环境的新方法。     

氮肥减量后移对土壤氮素供应和夏玉米氮素吸收利用的影响

采用田间试验研究了氮肥减量后移对土壤氮素供应和夏玉米氮素吸收利用的影响。结果表明,与农民习惯施肥（N 240 kg/hm2,基肥和大喇叭口追肥为1∶2）相比,氮肥减量后移（N 168 kg/hm2,基肥、大喇叭口肥和吐丝肥为1∶3∶1）处理的产量、植株干物质积累量、植株氮积累量和积累速率均没有降低,而氮肥利用率显著增加。氮肥减量后移可使耕层无机氮供应较好地与作物吸收同步,降低收获期0—100 cm土层硝态氮积累,减少氮素的田间表观损失。基于夏玉米不同生育阶段的氮素吸收特征进行氮肥减量后移可节省氮肥30%,是较为理想的氮素施用方式。     

超高产夏玉米养分限制因子及养分吸收积累规律研究

2007年和2008年通过大田试验研究了超高产夏玉米养分限制因子和植株养分吸收积累规律。结果表明:用ASI法推荐的氮、磷、钾平衡施肥产量最高,分别达到12051.2 kg/hm2和13246.3 kg/hm2,施用氮肥平均增产8.92%,钾肥平均增产7.14%,增产效果显著,氮和钾为超高产夏玉米养分主要限制因子。超高产夏玉米植株体内氮、磷、钾的积累量均随生育期的延长而增加,到成熟期达到最大值,养分积累量的大小顺序为氮钾磷,每生产100 kg经济产量吸收养分比例N∶P2O5∶K2O为2.40∶1∶2.73。拔节期至吐丝期是养分吸收的关键时期,养分吸收速率大,积累量高,吐丝后植株仍能吸收较多的氮、磷。从出苗到吐丝期,叶片是氮、磷的分配中心,生育后期茎叶中氮、磷的转运率较高,而钾转移比例较小。超高产夏玉米整个生育期能持续吸收养分,吐丝后适当追肥保证灌浆期养分充足供应对夏玉米超高产至关重要。     

我国北方主要土壤吸附外源钾的动力学

应用动力学的原理和自行研制的连续流动交换仪，研究了从我国北方１２ 个主要土类采集的２５ 个土壤样品对外源钾吸附过程的动力学。结果表明，开始时土壤对外源钾的吸附速率最大，随着时间的推移，吸附速率越来越低，至一定时间后吸附达到饱和。该吸附过程可以较好地用一级反应方程拟合。不同土壤的吸附动力学参数差异很大。吸附持续时间、总吸附量、最大吸附速率、平均吸附速率变幅分别为１５０ ～７２０ ｍｉｎ 、１３８.７ ～２５４９.６ ｍ ｇｋｇ-1 、６.５ ～１７.４ ｍ ｇｋｇ-1ｍｉｎ-1和０.９２ ～３.５４ ｍｇｋｇ-1ｍｉｎ-1。土壤对外源钾的吸附动力学参数与土壤粘粒含量、有机质含量及阳离子交换量之间有显著或极显著的相关性。土壤吸附钾的能力按取土地点自西向东呈明显增强的趋势。     

小麦磷素利用效率的基因位点及其交互作用

利用小麦W7984和Opata85作亲本 ,通过一粒传而获得F7重组近交系 (RIL)群体。对该群体的 114个株系分别在正常供磷和低磷胁迫下探讨小麦地上部磷素利用效率 (SPUE)和全株磷素利用效率 (WPUE) ;并根据该群体而构建的遗传图谱包括覆盖整个染色体组的 918个RFLP标记 ,研究 2种供磷情况下小麦磷素利用效率的基因位点及基因间互作。结果表明 ,正常供磷 ,有 2个与SPUE有关的QTL ,分别位于染色体 1B和 5A上 ,变异解释率分别为 6.55 %和 1 1.61 % ;与WPUE有关的QTL有位于染色体 2B、5A和 7A上的 3个 ;SPUE和WPUE还分别受一对互作位点的影响。在磷胁迫下 ,有 3个QTL与SPUE有关 ,分别位于染色体 2D、3B和6D上 ,变异解释率分别为 14.2 %、7.73%和 6.58% ;与WPUE相关的 2个QTL分别位于染色体 2D、7A上 ,变异解释率分别为 18.01 %和 10.73 % ;SPUE受上位效应的影响。 7A染色体对于小麦的磷素利用效率有着重要的作用 ,位于该染色体上的片段Xfba354 Xfba69在 2种供磷情况下都显著影响WPUE ,同时此片段在正常供磷下还与其它基因互作而影响WPUE。此外 ,5A染色体在正常供磷、2D染色体在低磷胁迫下分别对磷素利用效率 (PUE)有较强的作用。