施氮对水稻产量、氮素利用及土壤无机氮积累的影响

通过田间试验研究了不同施氮量(0、60、120、180和240 kg hm~(-2))对水稻氮肥利用、产量、土壤氮素供应及氮素平衡的影响,结果表明,水稻产量随施氮量的增加呈先增后降的趋势,当施氮量超过180 kg hm~(-2)后产量下降,根据水稻产量(y)和施氮量(x)拟合,得出最佳施氮量为204 kg hm~(-2)。施用氮肥可显著增加水稻氮吸收总量,并随施氮量的增加显著增加,当施氮量超过180 kg hm~(-2)后,氮吸收总量不再显著增加。氮肥当季回收率、农学利用率、偏生产力和生理利用率均随施氮量的增加而下降,分别由44.0%、25.5 kg kg~(-1)、145.6 kg kg~(-1)和58.1 kg kg~(-1)下降至31.1%、13.6 kg kg~(-1)、43.6 kg kg~(-1)和43.7 kg kg~(-1)。氮收获指数表现为随施氮量的增加先增后降,以施氮量180 kg hm~(-2)处理最高,为68.7%。土壤无机氮(Nmin)含量在水稻整个生育期呈现先快速下降后缓慢升高的趋势,施氮处理各层土壤Nmin积累量与不施氮处理差异均达显著水平(P0.05),且基本随着施氮量的增加而增加。水稻成熟期土壤残留Nmin量和表观损失均随施氮量的增加而增加。氮盈余主要以土壤Nmin残留量为主,表观损失在氮盈余比例较小,但随着施氮量的增加显著增加。水稻氮吸收量、土壤无机氮残留量和氮素表观损失量与施氮量呈显著的正向相关性。在本试验条件下,综合水稻产量、氮肥利用效率和土壤无机氮积累等方面的因素,在吉林省水稻主产区,适宜施氮量应控制在180~204 kg hm~(-2)范围内。     

依据土壤有效磷测定值推荐玉米磷肥最佳用量

通过土壤测试得出:Olsen和ASI两种分析方法测得的土壤有效磷之间存在极密切直线正相关,其函数式为Y=0.211 1+0.406 x(R**=0.917 8),说明两种结果均可作为推荐磷肥的科学依据。田间试验得出:玉米施用磷肥最大效益和最高产量用量同供试土壤有效磷测定值之间存在极显著的直线负相关,其函数式分别为Y=100.16-1.250 6 x(R**=-0.800 2)和Y=117.47-1.296 6 x(R**=-0.764 2);依据土壤有效磷测得值同磷肥适宜用量的两个关系式,提出了玉米施用磷肥最大效益和最高产量的推荐量。     

施磷对苏打盐碱土区水稻养分吸收、转运及分配的影响

为解决吉林省中西部水稻主产区水稻合理施用磷肥问题,通过连续2年(2014—2015)田间试验,研究了不同施磷(P2O5)量(0,40,80,120,160 kg/hm~2)条件下水稻产量、养分吸收、转运及分配的变化。结果表明:施磷量为40~120 kg/hm~2时,水稻产量随着施磷量的增加而增加,当磷肥用量增加至160 kg/hm~2时水稻产量下降。根据水稻产量(y)和施磷量(x)拟合,得出2014年和2015年最佳施磷量分别为111.3 kg/hm~2和102.3 kg/hm~2,施用磷肥可显著增加水稻主要生育期氮、磷、钾吸收量,且能提高水稻抽穗期氮、磷、钾养分向子粒的转运,施磷量为40~120 kg/hm~2时抽穗期各养分积累量与子粒转运量呈正相关,当磷肥用量增加至160 kg/hm~2,氮、磷、钾养分向子粒转运出现负效应。相关分析表明,除返青期外,水稻其他生育期氮、磷、钾的吸收均存在显著或极显著的正向相关性,并且氮、磷、钾吸收与产量间也存在显著或极显著的正向相关性,其中灌浆期氮、磷、钾的吸收与产量间的相关系数最大。综合考虑施磷水稻的产量、养分吸收及稻株氮、磷、钾吸收与产量关系间的表现,适宜磷肥用量应控制在102.3~111.3 kg/hm~2范围内较为适宜。     

覆膜滴灌条件下基于玉米产量和土壤磷素平衡的 磷肥适用量研究

【目的】 针对东北半干旱区覆膜滴灌玉米生产中大量施磷导致的效率低与环境风险增大问题,通过3年定位试验,系统研究了覆膜滴灌条件下不同磷肥用量对玉米产量、磷肥利用效率和土壤供磷能力的影响,为该区域玉米磷肥合理施用提供科学依据。【方法】 于2015—2017年在吉林省半干旱玉米主产区（乾安县）布置定位田间试验。共设6个磷肥用量处理,分别为0（P₀）、40 kg·hm ^-2（P₄₀）、70 kg·hm ^-2（P₇₀）、100 kg·hm ^-2（P₁₀₀）、130 kg·hm ^-2（P₁₃₀）和160 kg·hm ^-2（P₁₆₀）,测定指标包括玉米产量及其构成、成熟期植株磷含量和土壤有效磷含量,并计算作物吸磷量、磷肥利用效率和土壤-作物系统的磷素表观平衡状况。【结果】 施磷可显著提高玉米产量,增幅依次为6.2%—21.2%（2015年）、9.0%—20.6%（2016年）和12.9%—30.3%（2017年）,3年平均增幅为9.2%—23.9%,增产的主要原因是施磷增加了穗粒数、百粒重和收获指数。玉米产量随磷肥用量的增加呈先升后降趋势,其中以P₁₀₀处理玉米产量最高。磷素表观回收率和磷素偏生产力均随磷肥用量的增加而下降,磷素农学利用率随磷肥用量的增加先升后降。与不施磷肥相比,随磷肥用量和施磷年限的增加,0—40 cm土壤有效磷含量呈增加趋势,其中P₁₀₀处理土壤有效磷含量与试验起始时土壤有效磷含量相近。连续种植3季玉米后,P₀、P₄₀和P₇₀处理土壤磷素表观平衡值均表现为亏缺,亏缺量随磷肥用量的增加而下降;P₁₀₀、P₁₃₀和P₁₆₀处理的土壤磷素表现为盈余,并随磷肥用量的增加而增加。将盈余率（x）与磷肥用量（y₁）、土壤有效磷含量（y₂）、磷肥利用效率（y₃）分别进行拟合,当x=0时,磷肥用量为92.4 kg·hm ^-2,玉米产量为12 497 kg·hm ^-2,0—20 cm和20—40 cm土壤有效磷含量分别为34.6 和28.4 mg·kg ^-1,磷素表观回收率为24.1%,磷素农学利用率为21.9 kg·kg ^-1,磷素偏生产力为146.1 kg·kg ^-1;其结果与最高产量处理（P₁₀₀）相对应的玉米产量、土壤有效磷含量和磷肥利用效率结果相近;以理论盈余率为0时施磷量的95%为置信区间,得出最佳施磷范围在88—97 kg·hm ^-2。【结论】 本研究中磷肥用量88—97 kg·hm ^-2范围内不仅能获得玉米高产,还能维持土壤磷素平衡,可作为东北半干旱区覆膜滴灌条件下玉米高产与环境友好的磷肥管理参考依据。     

基于微生物16SrRNA测序技术对ICR小鼠传代后肠道菌群变化的分析

为探讨不同代次雄性ICR小鼠生长发育与其肠道微生物的关系,本研究通过对16SrRNA基因V3~V4区测序,分析F0到F3代雄性ICR小鼠肠道菌群多样性和菌种组成。结果显示:1)从F0到F3代,组间微生物的Alpha多样性中的Chao1指数,Observed-species指数和香侬指数(Shannon)指数随代次积累显著降低(P<0.05),Simpson指数无显著差异(P>0.05)。2)从F0到F3代的优势菌门均为厚壁菌门(Firmicutes)(F0、F1、F2和F3丰度分别为83.3%、79.0%、81.8%和90.3%)和拟杆菌门(Bacteroides)(F0、F1、F2和F3丰度分别为6.0%、5.1%、4.0%和3.2%)。3)F0,F1和F2代三组的优势菌属均为乳酸菌属(Lactobacillus)(F0、F1和F2丰度分别为83.1%、62.8%和38.2%),但F3代的一些未确认分类的菌属占比较高,丰度约为45.3%;从F0到F3代在属水平上微生物组成上存在显著差异(P<0.05),各组的乳酸菌属丰度随代次的积累显著降低(P<0.05)。4)对差异菌属进行了KEGG差异代谢通路预测,发现乙醛酸盐代谢、胰岛素信号通路、苯丙氨酸,色氨酸和酪氨酸生物合成途径,萜类化合物生物合成途径,肽聚糖生物合成和糖酵解糖异生作用在F3代中显著降低,表明F3代氨基酸合成、糖类代谢等多条基础代谢通路受损。综上,本研究基于微生物16SrRNA测序技术对ICR小鼠传代后肠道菌群变化进行了一系列分析和功能预测,发现微生物多样性发生改变,F0至F2代优势菌门未发生明显变化,但在F3代出现了较多的为确认分类菌属,并且在属水平上各组的乳酸菌属丰度随代次的积累显著降低,F3代氨基酸合成、糖类代谢等多条基础代谢通路受到影响。本研究有助于从肠道微生物与宿主间的相互作用角度解释ICR雄性小鼠传代后出现的体重偏低等现象产生的原因。     

减氮增密提高寒地水稻产量与氮素吸收利用

针对水稻氮肥过量施用和移栽密度过低的问题，研究减氮增密对水稻产量与氮素利用效率的影响，以期为东北寒区水稻生产提供科学依据。于2019—2020年在吉林省前郭县红光农场进行田间试验，共设4个处理，分别为不施氮肥+移栽密度1.80×10⁵穴·hm^-2(N0）、传统施氮（氮肥用量235 kg·hm^-2）+移栽密度1.80×10⁵穴·hm^-2(FP）、较传统施氮减量20%（氮肥用量188 kg·hm^-2）+移栽密度2.40×10⁵穴·hm^-2（SNHD1）、较传统施氮减量20%（氮肥用量188 kg·hm^-2）+移栽密度3.00×10⁵穴·hm^-2(SNHD2）。对水稻产量、地上部干物质积累与分配、氮素积累与分配以及氮素利用效率进行测定分析。结果表明：SNHD1和SNHD2处理相较于FP处理显著增加了水稻有效穗数，提高了水稻产量，其中SNHD1处理水稻产量增幅达显著水平，两年平均增幅为7.8%。减氮增密提高了水稻各生育时期干物质积累量和氮素积累量，以及水稻齐穗后干物质积累量与氮素积累量占总生育期积累量的比例，且均为SNHD1处理最高。SNHD1和SNHD2处理较FP处理显著提高了氮素吸收率、氮肥农学利用率、氮肥偏生产力和氮肥吸收利用率，且均为SNHD1处理最高，较FP处理两年平均分别提高0.3、6.2、14.4 kg·kg^-1和16.4个百分点。氮素表观平衡结果显示，FP、SNHD1和SNHD2处理两年平均表现为盈余，其中SNHD1处理氮盈余量最低。水稻齐穗前、后的干物质积累量和氮素积累量与水稻产量均呈显著正相关，其中水稻齐穗后干物质积累量和氮积累量的相关性高于齐穗前。综上所述，合理的氮肥用量与移栽密度提高了水稻整个生育期干物质积累量和氮素积累量，并提高齐穗后积累比例，进而提高水稻产量和氮素利用效率，综合水稻产量、氮素吸收利用等因素，东北寒地稻区适宜的水稻栽培模式为氮肥用量188 kg·hm^-2、移栽密度2.40×10⁵穴·hm^-2。     

甘肃中部干旱半干旱区小黑麦饲用价值评价

为研究甘肃中部干旱半干旱地区小黑麦的饲用价值，筛选最适种植品种，对从中国农业科学院作物科学研究所引进的11个小黑麦新品系进行了连续2 a的品比试验，鉴定其田间农艺性状、鲜草产量、干草产量、茎叶比等差异。结果表明，3297、 5全50鲜草产量分别为68.25、67.05 t/hm2，较对照品种中饲3241分别增产7.70%、4.81%；干草产量分别为23.55、22.80 t/hm2，较对照品种中饲3241分别增产5.64%、2.25%；茎叶比分别为1.78、1.87，饲草可利用价值高。综合评价认为，3297、5全50以开花盛期获取鲜干草为佳。     

松嫩平原水稻高产高效氮肥运筹模式研究

【目的】明确控释尿素运筹对松嫩平原水稻产量、氮素利用效率及土壤氮素供应的影响，旨在为该区域水稻制定科学合理的控释尿素高效运筹模式提供依据。【方法】于2021—2022年在吉林省松原市，以水稻品种东稻3为试验材料，在总氮量200 kg/hm2条件下，设置不施氮肥对照(N0)、普通尿素农户施用(FP)和优化施用(OPT)，以及4个控释尿素基施与普通尿素分蘖肥配施比例处理(CRU40%、CRU60%、CRU80%和CRU100%)。于水稻主要生育时期调查植株生物量、氮含量和土壤无机氮含量，并于成熟期测定产量及其构成因素，计算作物氮积累量、氮素利用率和土壤-作物系统氮素平衡状况。【结果】与FP处理相比，4个控释尿素处理均显著提高了水稻齐穗期至成熟期植株氮积累量、齐穗后植株氮素积累分配比例和齐穗后氮素积累对籽粒贡献率，以CRU80%处理提升幅度最高；控释尿素各处理在稳定结实率和千粒重的同时，显著提高了水稻有效穗数和每穗粒数，提高了水稻产量和净收益(P<0.05)。4个控释肥处理中，以CRU80%处理产量和净收入最高，2年平均产量比CRU40%、CRU60%和CRU100%处理分别提高8.0...     

吉林省玉米生产中水分高效农艺技术途径与模式探索

近年来，吉林省粮食产量逐步提升，已连续8年总产量稳定在350亿kg以上，对保障国家粮食安全做出了重要贡献。吉林省水资源总量相对贫乏，虽然自然降水相对丰富，但时空分布不均，加之气候暖干化，导致的季节性干旱是吉林省农业发展的主要制约因素。此外，长期重用轻养的生产方式造成耕层土壤结构恶化，水分蓄、保、供能力下降，致使粮食增产与水资源紧缺的矛盾十分突出。针对上述生产与技术问题，围绕“以高效利用自然降水为主，节水补充灌溉为辅”的技术原则，开展玉米丰产高效栽培机理和关键技术创新，在半湿润区提出了“蓄水保墒”自然降水高效利用技术，在半干旱区提出了“蓄水保墒+节水补灌”水分高效利用技术，构建了7套适于吉林省半干旱、半湿润区的栽培技术模式，并在生产中示范推广应用。