土壤氮激发效应及其微生物机理研究进展

土壤氮激发效应是土壤养分释放、植物养分吸收过程中的关键机制。对土壤氮素激发的深入了解,不仅有助于农业生产上更加合理制定氮肥运筹,从而提高氮肥的利用率,也有利于评估和控制环境污染并提供有效的治污方法。本文在介绍土壤氮素激发效应概念和机制的基础上,评估目前土壤氮素激发效应的主流测定方法及其在实际应用中的优劣,重点阐述了外源添加物(无机氮肥、有机物料和根系分泌物)对土壤氮素激发效应的作用效果及其微生物机理。土壤氮激发模式中,外源添加物对土壤C/N比的影响可能是土壤氮激发效应作用的关键。当系统中有效C冗余时,施用无机氮肥,促进土壤有机氮的分解,从而表现正的激发效应;反之,有效C不足但有效N富集时,则表现为固氮微生物活性相对增强,从而出现负的激发效应。微生物是激发效应的推动者。本文通过共代谢理论、微生物热区理论和微生物能量与物质转化理论三个理论假说解析了微生物在土壤氮激发过程中可能的作用机制,从而深化对激发效应的认识,为进一步明确土壤激发效应的微生物机制、因素之间的互作效应及通过激发效应为提高氮肥利用效率提供有效途径。     

含钼袋控复混缓释肥对土壤酶活性及桃树植株生长的影响

以2年生"瑞蟠21/毛桃"为试材,通过调控袋控复混缓释肥钼元素含量(0 g/袋:普通袋控复混缓释肥;0.1 g/袋:含钼袋控复混缓释肥),探究含钼袋控复混缓释肥对盆栽桃树土壤酶活性、养分吸收及植株生长的影响。结果表明,与普通袋控复混缓释肥相比,含钼袋控复混缓释肥处理显著提高土壤中蔗糖酶、脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶活性,施肥后30,60天分别提高6.99%,7.61%,12.27%,22.86%和6.31%,11.58%,9.05%,32.14%,且差异显著;含钼袋控复混缓释肥处理提高土壤中全钼含量,增加侧根数量,与普通袋控复混缓释肥相比,根系活力、总根长、总表面积和总体积分别提高7.88%,6.12%,3.95%和9.19%;根冠比提高6.92%,干物质总量提高9.99%。与普通袋控复混缓释肥处理相比,含钼袋控复混缓释肥处理植株叶、侧枝和根部全钼、全氮和全磷含量显著提高,但全钾含量无显著差异,并提高叶、侧枝和根部钙、镁、锌和硼等元素含量;显著提高桃树叶片叶绿素含量和净光合速率。研究表明,含钼袋控复混缓释肥可提高土壤酶活性和桃幼树根系活力,增加侧根数量,提高根冠比,并提高植株叶片净光合效率,促进桃树对氮、磷、硼和锌等元素的吸收,从而促进桃树植株的形态建成。     

切根对马尾松苗木及造林初期生长的影响

为提高马尾松苗木质量和造林质量,本文分析了切根对马尾松苗木及造林初期的生长特征。结果表明:切根对马尾松苗木及造林初期生长具有显著的影响。马尾松切根苗苗高、主根长不如对照组,但地径、侧根数、侧根长显著优于未切根苗,径高比的改善提高了苗木质量,有利于提高马尾松造林保存率。造林3年后,切根苗木高生长与未切根苗木相当。     

氮磷钾配施对灯盏花产量和品质的影响及肥料效应

为探究氮磷钾(NPK)肥配施对灯盏花产量和品质的影响及肥料效应,推荐灯盏花NKP肥最佳配比及施用量,本研究采用“3414”设计进行田间小区试验,测定灯盏花产量和主要提取成分野黄芩苷、总黄酮和总咖啡酸酯含量,并计算主要提取成分单位面积收获量,通过肥料效应函数方程拟合NPK施肥量。结果表明,合理施肥可显著提高灯盏花产量,同时氮磷钾肥对产量的影响有互作效应,互作效应大小依次为NPK>NP>NK>PK。氮磷肥互作表现为协同促进作用,而当施钾量处于低中水平时,氮钾肥间和磷钾肥间有协同促进作用。合理施肥可提高灯盏花主要提取成分单位面积收获量,减施或不施N肥,施用中等水平的磷肥和钾肥有利于提高灯盏花品质。综上,通过建立肥料效应函数,获得该地区最佳产量推荐施肥量为N 151.4 kg·hm^-2、P₂O₅ 120.7 kg· hm^-2、K₂O 71.0 kg · hm^-2,产量为13 807.2 kg · hm^-2;获得最高单位面积野黄芩苷收获量(310.7 kg · hm^-2)的施肥量为N 120.0 kg · hm^-2、P₂O₅ 92.1 kg · hm^-2、K₂O 113.6 kg · hm^-2。本研究结果为指导和规范灯盏花施肥技术提供了理论依据。     

荷花、睡莲根段繁殖试验

为了研究水生观赏植物的繁殖方法,对宝鸡植物园的荷花、睡莲进行了根段繁殖试验,结果表明:(1)根段繁殖与分株繁殖相比,繁殖植株数量多;与播种繁殖相比,生长快,经过幼苗阶段很快进入营养生长或生殖生长期。(2)荷花根段繁殖,当年可生出主藕、子藕、孙藕,当年成活株中70%可开花供观赏。而睡莲根段繁殖,当年能生根、发叶,但未形成供下次繁殖的地下茎,也未形成花器。     

根区孔下滴灌施肥对新疆红枣产量品质和氮磷钾利用影响

选择合理的滴灌施肥方式是实现果园节水减肥的技术关键。该研究分析比较了地表滴灌和根区孔下滴灌施肥对新疆南疆地区红枣生长和氮磷钾吸收的影响,以期为提高果园水肥利用效率提供理论依据。试验设置常规地表滴灌和根区孔下滴灌施肥2种灌溉方式,比较其对红枣营养状况、根系生长、产量及品质的影响。结果表明,与常规地表滴灌施肥相比,在相同水肥供给条件下,根区孔下滴灌施肥处理红枣2 a平均产量比地表滴灌施肥处理显著提高(P0.05),增产幅度为6.9%,单果干质量达5.04 g。2 a红枣果实品质结果显示,根区孔下滴肥处理总糖、还原糖和粗脂肪含量显著高于地表滴灌处理(P0.05)。该根区孔下滴灌施肥方式显著增加红枣树体各器官对养分的吸收(P0.05),其中2011年根区孔下滴灌施肥处理红枣叶片中N、P和K含量分别比地表滴灌施肥处理增加6.7%、33.6%和7.3%,2012年红枣叶片中N和P含量差异显著(P0.05),比地表滴灌分别高3.4%和26.8%。根区孔下滴灌施肥处理红枣果实中P、K含量显著高于地表滴灌施肥处理(P0.05),2011年和2012年分别比地表滴灌高41.0%、13.6%和46.2%、12.9%;2012年根区孔下滴灌施肥处理叶片、新梢、细根和果实中P累积量显著高于地表滴灌相应器官P累积量(P0.05),相比于地表滴灌分别提高38.2%、70.7%、159.8%和55.3%,根区孔下滴肥处理的吸收根干物质质量比地表滴灌增加46.7%。根区孔下滴肥的水肥管理方式可以显著增加根系生物量、提高枣树器官养分含量、增加红枣产量和提高肥料的利用效率,研究结果可为今后果园的节水减肥田间管理提供参考。     

白蜡外齿茎蜂防治试验研究

进行白蜡外齿茎蜂Stenocephus fraxini成虫和幼虫防治试验,结果表明:在成虫羽化高峰期喷药防治成虫,2.5%高效氯氟氰菊酯2500倍液,1.8%阿维菌素1500倍液,3%噻虫啉1500倍液速效性好。在幼虫孵化初期灌根防治幼虫,25%噻虫嗪1000倍液和20%呋虫胺2000倍液防效最好;打孔注药防治幼虫,5%和10%吡虫啉原液、5%啶虫脒原液防效最好;毒死蜱不适宜于打孔注药使用。     

两种草本植物根系对土壤可蚀性的影响

为揭示草本植物根系对土壤抗侵蚀能力的影响,选取白三叶（Trifolium repens L.）、黑麦草（Loliu perenne L.）及两者混播根系为研究对象,通过冲刷试验,研究了3种种植类型的根系特征及对土壤可蚀性影响。结果表明:（1）白三叶、黑麦草及混播草的根长密度（RLD）、根面积比（RAR）及根重密度（RMD）由春季到秋季呈现先升高后降低最后趋于稳定的变化趋势。（2）试验期内,土壤可蚀性大小顺序为白三叶 < 黑麦草 < 混播草 < 裸地。3种种植类型的土壤可蚀性与土壤容重、水稳性团聚体、RLD、RAR及RMD呈指数函数形式下降（R²>0.70）。（3）土壤可蚀性与0～1.0 mm径级根系极显著正相关（p<0.01）,与1.0～2.0 mm,0～2.0 mm显著正相关（p<0.05）。     

烟兜挖掘装置的运动学分析与试验

针对丘陵山区烟叶收获后根系去除作业劳动强度大,机械化效率低的问题,结合液压回路设计了一种烟兜挖掘装置.以烟兜挖掘机构为研究对象,根据其结构特点,将烟兜挖掘过程分为伸出、保持、收回3个阶段,建立了运动学姿态状态空间,并对铲刀的运动状态进行了运动学理论分析,得出了液压缸活塞杆的伸出运动速度对挖掘深度的影响有显著作用.利用三维建模技术及虚拟样机仿真技术对该机构的运动状态进行了数值分析,验证了挖掘铲在微耕机前进速度以及伸出姿态时间、保持姿态时间、收回姿态时间一定的条件下,挖掘深度随活塞杆伸出速度增大而增大的关系,同时也验证了活塞杆伸出速度与挖掘铲水平位移无明显关系.为了验证理论、仿真分析的准确性和该装置的性能,在西南大学烟草种植实践基地进行了田间试验,将田间试验结果与仿真数据进行对比,挖掘深度的相对误差在7%～12%之间,表明了理论、仿真分析的正确性以及该装置能基本满足挖掘性能要求.     

育秧播种密度与取秧面积耦合对杂交稻机插质量和产量的影响

为探索杂交稻机械化种植方法,根据杂交稻少本稀植的农艺要求,该文对不同育秧播种密度与插秧机取秧面积耦合栽插的质量和产量进行研究,于2017年和2018年在广东省江门市、肇庆市和汕头市进行不同育秧播种密度(30～90 g/盘)和取秧面积耦合栽插对比试验,分析了耦合栽插对栽插质量、根系损伤率和发根力的影响;以钵体苗人工手插为对照,开展不同育秧播种密度与取秧面积耦合栽插的大田生产试验,分析了杂交稻毯状苗不同育秧播种密度耦合栽插方式的产量表现及其特征。结果表明:1)现有技术条件下,基于育秧播种密度与取秧面积耦合栽插方法可实现不同育秧播种密度下较高质量的栽插,1～3株/穴的比例介于80.67%～95.33%之间,1～4株/穴的比例超过90.67%;育秧床土对栽插质量有较大影响,采用基质育秧或"基质+旱地土"育秧,当育秧播种密度超过50 g/盘时,漏插率为3.50%～6.38%,平均为5.11%,基本满足杂交稻机插农艺要求。2)不同育秧播种密度耦合栽插方式的根系损伤率为15.37%～31.16%;当育秧播种密度大于40 g/盘时,根系损伤率随育秧播种密度的增加而增大;发根力与根系损伤率之间呈负相关关系,相关系数为-0.949 3;当育秧播种密度差异不超过10 g/盘时,发根力没有显著差异,当育秧播种密度差异超过20 g/盘,发根力的差异达到显著水平。3)不同耦合栽插方式中,50 g/盘机插的单产最高;从产量角度看,不同耦合栽插方式及对照的产量规律为:50 g/盘机插钵苗手插60 g/盘机插70 g/盘机插或90 g/盘机插;与各品种的区试产量表现比较发现,不同耦合栽插方式的实际产量都未达到区试产量,其原因是单位面积有效穗数和结实率都不及区试中的表现,但穗长达到或略超过区试中的表现。研究结果对攻克杂交稻机械化种植难题具有参考价值。