Influence of intra-row cruciferous surrogate weed growth on crop yield in organic spring cereals

In Northern Europe, inter-row hoeing has become a popular tactic for controlling weeds in organic cereals. Hoeing is highly effective and can be implemented from crop emergence until stem elongation to maintain a nearly weed-free inter-row zone. However, hoeing has a lesser effect on weeds growing in the intra-row zone, where crop–weed proximity results in heightened competition. In the hoed cereal system, it is investigated whether tall-growing, competitive, cruciferous weeds in the intra-row zone affect crop biomass, yield and thousand kernel weight (TKW). An additive experimental design is employed to enable the fitting of rectangular hyperbolas, describing and quantifying the effects of increasing intra-row surrogate weed density on crop growth parameters. Regressions were studied under the influence of crop (spring barley and spring wheat), row spacing (narrow [12.5 or 15.0 cm] and wide [25.0 cm]) and nitrogen rate (50 and 100 kg NH₄-N/ha). Cruciferous surrogate weeds were found to impact crop yield and quality severely. For example, ten intra-row plants/m² of surrogate weed Sinapis alba reduced grains yields by 7%–14% in spring barley and by 7%–32% in spring wheat with yield losses becoming markedly greater in wheat compared to barley as weed density increases. Compared to wheat, barley limited yield and quality losses and suppressed intra-row weed growth more. Row spacing did not have a consistent effect on crop or weed parameters; in one of six experiments, the 25 cm row spacing reduced yields and increased intra-row weed biomass in wheat. Nitrogen rate did not affect crop or weed parameters. Results warrant the implementation of additional tactics to control intra-row weeds and limit crop losses.     

甘蔗低氮胁迫性状变化与蔗茎含氮量的研究

[目的]为了解甘蔗低氮胁迫响应的性状变化特点,确定低氮胁迫评价关键性状。[方法]以来自12个国家和地区的28份甘蔗种质为材料,开展低氮胁迫盆栽试验。[结果]甘蔗低氮胁迫响应随性状、种质不同而异。根据低氮胁迫指数,可将性状低氮胁迫响应分为低氮胁迫上升、低氮胁迫变化不明显、低氮胁迫下降不一致和低氮胁迫一致下降4类。种质聚类分类表明,评价低氮胁迫最重要的性状是蔗产量低氮胁迫指数。蔗茎含氮量分析结果表明,不同种质的含氮量存在较大差异,且与蔗产量低氮胁迫指数、低氮胁迫的蔗产量和有效茎存在显著或极显著负相关。[结论]蔗产量低氮胁迫指数是评价低氮胁迫最重要的性状。蔗茎含氮量越低,甘蔗种的低氮适应潜力越好。     

不同供氮水平下野慈菇营养元素（N）的生殖分配

通过不同氮水平稻田杂草野慈菇（Sagittatia trifolia）的取样测定,研究了野慈菇在开花前期、盛花期和结实期各构件的营养元素（N）生殖分配特点。结果表明：从开花前期到结实期,野慈菇各器官中的全氮含量及总氮含量基本呈增加趋势,根茎中氮元素分配比例上升,叶中氮元素分配比例下降,生殖器官中氮元素分配比例上升;在盛花期,氮元素分配格局表现为：叶>根茎>花>生殖附属器官（花葶）,随着供氮量的增加,根茎中氮元素分配呈增大趋势,叶中氮元素分配呈减小趋势,氮元素生殖分配比例为：N2>N3>N1>CK;在结实期分配格局,则为：根茎>叶>果>生殖附属器官（花葶）,优先将氮元素分配给营养贮藏器官--根茎,随着供氮量的增加,根茎中氮元素分配呈下降趋势,叶中氮元素分配呈上升趋势,氮元素生殖分配比例为：N3>N2>CK>N1;同时,在低供氮量下（CK和N1）,野慈菇以无性繁殖为主;在高供氮量下（N2和N3）,野慈菇则以有性繁殖为主。     

洱海北部地区不同轮作农田氮、磷流失特性研究

为明确洱海北部地区不同轮作模式下农田氮、磷流失特性,客观评价环境污染风险。试验在洱海北部地区沿弥苴河和罗时江流域的7个乡镇进行。采用定点取样与实地调研相结合的方法进行多点重复监测,调查不同轮作模式、轮作周期内田面水和沟渠水的氮、磷含量变化情况,研究不同轮作模式下氮、磷污染的负荷及其影响因素。结果表明,田面水中,不同轮作模式下氮素的流失差异显著且以水溶态为主,可溶性氮浓度以大蒜水稻模式最高,油菜水稻模式最低,其它轮作模式居中分布;降雨径流氮流失量以大蒜水稻模式最高。磷素流失总量偏低,且以泥沙结合态为主,轮作模式间无显著差异。田面水质劣于沟渠水,田面水对沟渠水存在不同程度增荷作用;农田水对沟渠水总氮和总磷的增荷率分别为73%和82%,其中追肥是导致农田水对沟渠水增荷的关键因素。本研究中,大蒜水稻是洱海流域农田氮、磷流失风险最高的种植模式;蚕豆水稻比大蒜水稻模式减少氮素流失风险38%。应综合考虑环境效益和经济效益,合理安排种植结构,为洱海流域种植结构调整、控制农田面源污染提供参考。     

交替灌溉下不同水氮供给对番茄产量和品质的影响

为探明交替灌溉条件下蔬菜的最佳水氮供给模式,采用盆栽试验,以常规充分灌水为对照,研究交替灌溉条件下不同水氮供给对番茄产量、水分利用效率和品质的影响.结果表明:和常规充分灌水相比,交替持续高水、交替开花坐果期低水、交替结果期低水和交替持续低水的产量分别下降5.08％,13.31％,21.28％和28.22％,而灌溉水分利用效率分别增加11.90％,7.36％,10.30％和6.74％.中氮处理的产量和灌溉水分利用效率最大.和常规充分灌水相比,交替持续高水、交替开花坐果期低水、交替结果期低水和交替持续低水处理可提高番茄可溶性固形物、可溶性糖、番茄红素、维生素C和硝酸盐含量,而减少有机酸含量.交替灌水条件下,高氮处理的番茄可溶性固形物、有机酸和硝酸盐含量最高,而中氮处理的番茄可溶性糖、番茄红素、维生素C含量最高.综合考虑产量、水分利用和品质的因素,交替灌溉条件下番茄的最佳水氮供给模式为开花结果期低水中氮处理.     

不同氮素水平对濒危植物黄檗幼苗光合荧光特性的影响

为了探讨不同氮素水平对黄檗幼苗光合作用的影响,采用液体培养的方法,研究了4种不同的氮素(以NH4NO3计)水平下黄檗幼苗叶绿素含量以及光合和荧光特性的差异。结果显示:随着氮浓度的增加,叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素和总叶绿素含量都是先升高后降低,都在N8(4 mmol/L的NH4NO3)时达到最大值,其次是N16(8 mmol/L的NH4NO3)、N4(2 mmol/L的NH4NO3)和N1(0.5 mmol/L的NH4NO3),而叶绿素a/b在N4时最大。N4、N8和N16处理条件下黄檗幼苗的光响应曲线变化趋势基本一致,其净光合速率(Pn)都随光合有效辐射(PAR)的增加而迅速增大,之后增速明显下降,最后呈平缓的变化趋势,N8的最大净光合速率(Pnmax)最高,其次是N16,最后是N4;N1的光响应曲线则略有不同,其Pn值达到最大值之后却随PAR的增加而逐渐下降,且N1的Pnmax值最低。N8条件下的光饱合点、气孔导度都最高,表观量子效率和胞间二氧化碳浓度较高且光补偿点和暗呼吸速率较低。随着氮浓度的增加,最大荧光、可变荧光、光化学猝灭系数、光系统Ⅱ原初光能转换效率、PSⅡ量子效率和表观电子传递速率值都是先升高后降低,在N8时达到最大值,且在N1时最低,初始荧光和非光化学猝灭系数值则是N4最高。结果表明,适当增加供氮水平可以显著提高黄檗幼苗的光合能力,但过高的氮素供给反而不利于幼苗生长,N8条件最适合幼苗生长。      

基于数码图像识别的棉花氮营养诊断研究

研究田间试验条件下不同施肥处理棉花不同叶位图像色彩参数（G、NRI、NGI、NBI、G/R和G/B）与硝态氮含量、叶绿素测量值(SPAD)、叶绿素含量等营养指标间的相关性,确立棉花氮素营养诊断的最佳色彩参数和曲线方程,以期为新型数码图像技术在棉花氮素营养诊断的应用研究提供理论基础。于2012—2013年在安徽省农业科学院棉花研究所安庆试验基地进行不同施肥处理的田间试验,供试品种为‘湘杂棉8号’F1。设置8个施肥处理。分别在棉花蕾期、花铃期用Nikon D80数码相机获取棉花不同叶位图像并取样分析,研究数码相机进行棉花氮素营养诊断的最佳色彩参数,确定棉花氮素营养诊断的曲线方程。结果表明：（1）倒3叶硝态氮含量与红光标准化值NRI的相关性最好,R2=0.8754。功能叶倒4叶次之,R2=0.8013。（2）除倒1叶外,各叶位的SPAD值与数字化指标之间均有着良好的相关性。倒2叶与绿光标准化值NGI的相关性最好,相关系数为0.9591。（3）对于叶绿素含量,倒1叶与蓝光值B值相关性最好,为曲线正相关,R2=0.9444。其次为倒3叶、倒4叶,相关系数分别为0.9294、0.931。因此,在进行棉花不同叶位氮素营养诊断时,应选择上部叶位倒1叶、倒2叶、倒3叶、倒4叶,并选择色彩参数B值、蓝光标准化值NBI、NRI进行相关性分析与诊断。     

长期不同施肥处理对棕壤氮储量的影响

为揭示施肥对棕壤氮素状况的影响,利用29年长期肥料定位试验,研究了不同施肥处理条件下土壤全氮在0―60 cm土层的分布特征,并在此基础上计算0―60cm土层氮库的储量变化。结果表明,不同施肥处理土壤全氮含量、C/N比值均随土层深度增加而降低,其影响主要表现在表层;而对0―60cm 土层全氮储量有显著性影响（P0.05）。长期不同施肥处理后土壤全氮及其储量变化趋势是:高量有机肥区＞低量有机肥区＞化肥区＞无肥区＞试验前（1979年）,特别是高量有机肥和化肥配合施用效果最显著;单施化肥处理土壤全氮含量和储量虽有缓慢提高,但差异不显著。说明土壤氮素含量的提高与施肥措施密切相关,有机肥和化肥配合施用能提高土壤全氮含量和储量,是维持土壤肥力的最优施肥方式。     

基质、氮磷钾比例和氮肥浓度对文心兰生长的影响

以文心兰切花品种“黄金二号”为试验材料,对不同基质、不同氮磷钾配比及氮肥浓度三个因素进行组合筛选。试验结果显示,基质（水苔+木炭(1:1)）有利于促进一年生文心兰植株生长,对次代新芽生长达到显著性差异。有利于芽高生长发育的组合是水苔+木炭(1:1),氮磷钾施肥比例30：10：10,氮肥浓度200mg/L;假球茎发育阶段以水苔+木炭(1:1),氮磷钾施肥比例20：20：20,氮肥浓度100mg/L为最好;次代新芽以水苔+木炭（1：1）,氮磷钾肥比例为20：20：20,氮肥浓度为200mg/L时生长好。     

不同施氮量及供氮方式对大豆根瘤生长及固氮的影响

采用框栽试验方法,研究一次供氮(指在总氮量一定的情况下以基肥的形式一次性施入,设3种总供氮量处理:75 kg/hm2、150 kg/hm2、225 kg/hm2)和分次供氮(指在总氮量一定的情况下,分别于播种前、苗期、花期和鼓粒期分4次平均施入,与一次供氮处理相同,设3种总供氮量处理)对大豆根瘤干重和数量、氮积累量、固氮酶活性及豆血红蛋白含量的影响。结果表明:一次性施氮方式下,各处理地上氮积累量随着施氮量的增加而增加,根系氮积累量则随着施氮量的增加呈先增加后下降的趋势。分次施氮方式下,花期和鼓粒期根瘤干重和数量的变化趋势一致;苗期,各组织氮积累均以一次性施氮方式高于分次施氮和对照,且随着施氮量的增加而增加(地上);随着生育时期的推进,分次施氮对大豆植株氮积累促进作用增大,各组织氮积累表现为分次施氮>一次性施氮>对照。施氮量对固氮酶和豆血红蛋白含量的影响与一次性施氮方式下相似,但整体上较之抑制作用更强。