不同氮水平对生姜产量和品质及氮素吸收的影响

采用田间试验研究不同基础肥力土壤、不同氮肥水平对生姜产量和品质及氮素吸收的影响。结果表明,氮肥对生姜根茎产量及品质有明显的影响,合理施氮能显著提高根茎产量,改善其营养及安全品质。两种不同基础肥力土壤下,生姜根茎产量均表现为随施氮量的加大先增加后降低,呈抛物线关系,所有处理中N450获得了最高根茎产量。品质分析结果显示,施用适量氮肥能明显提高生姜根茎蛋白质、维生素C、糖分和姜精油含量,有效控制硝酸盐及亚硝酸盐含量。其中,维生素C含量,基础肥力较高土壤以N225处理最高;肥力较低土壤N450处理达到高峰。粗蛋白含量,肥力较高土壤N225处理最高,N450最低;肥力较低土壤,随施氮量的增加,根茎粗蛋白含量相应提高,N600处理达最大值。糖分和姜精油含量,两种肥力土壤下分别是N600和N450处理最高。根茎硝酸盐和亚硝酸盐含量随施氮量的增加而升高,与氮肥用量呈极显著正相关。施用氮肥后生姜地上部茎、叶和地下根茎含氮量明显提高,氮素吸收量显著增多。     

紫云英与化肥配施对双季稻产量及氮钾平衡的影响

采用7年定位大田试验,研究紫云英与化肥配施对双季稻种植制度下水稻产量,产量构成因素,植株氮、钾吸收量及种植体系中氮、钾平衡的影响。结果表明:紫云英与化肥合理配施可提高早、晚稻产量,80%化肥与20%紫云英配施(20%GM)处理的增产效果最佳,早、晚稻两季总产较施100%化肥(100%CF)处理增产8.3%,其次为60%化肥配施40%紫云英(40%GM)处理,增产6.0%;有效穗和每穗实粒数增加是水稻增产的主要原因。紫云英与化肥合理配施可促进早、晚稻对氮素和钾素的吸收,20%GM和40%GM早、晚稻稻谷和稻草的氮素、钾素积累量均较100%CF的高。100%CF、20%GM和40%GM的氮素表观平衡为盈余。所有处理的钾素表观平衡均呈亏缺状态,其中40%GM的钾素亏缺量最大,其次为20%GM。综合考虑作物产量效应、养分吸收利用及土壤肥力维持,在该区域双季稻种植体系中,紫云英所积累的氮、钾素量可替代20%~40%的化学氮、钾素量。     

甘薯苗期耐低氮基因型筛选及不同氮效率类型综合评价

【目的】建立甘薯品种（系）耐低氮能力评价体系,筛选耐低氮基因型甘薯材料和评价不同氮效率类型,为研究耐低氮甘薯生理机制和挖掘氮高效基因奠定基础。【方法】采用水培试验,以来自国内外不同薯区的126份甘薯品种（系）为材料,低氮胁迫（0 mmol·L^-1纯氮）和正常施氮（14 mmol·L^-1纯氮）处理下,收集126个品种（系）地上干重、地上干物质增加量、地下干物质增加量、总干物质增加率、根冠比、蔓长、根长、叶数、叶绿素相对含量（CCI）、氮积累量和氮素生理利用效率11个性状表征值,计算各指标耐低氮胁迫指数。利用综合隶属函数法,进行主成分分析、回归分析和聚类分析,综合评价各甘薯品种耐低氮能力和氮效率类型。【结果】1）低氮水平条件下,不同供试甘薯品种（系）的地上干重、地上部干物质增加量、地下部干物质增加量、总干物质增加率、根长、蔓长、叶数、CCI、氮素积累量的均值低于正常氮处理,根冠比和氮素生理利用效率的均值高于正常氮处理;2）不同品种（系）的地上干重、地上部干物质增加量、地下部干物质增加量、总干物质增加率、根冠比、根长、蔓长、叶数、氮素积累量和氮素生理利用效率的变异系数高于正常氮处理,且其增幅排序为地上干物质增加量>总干物质增加率>地下干物质增加量>叶数>地上干重>氮素生理利用效率>氮积累量>根长>根冠比>蔓长;3）对11个指标的耐低氮胁迫指数进行主成分分析,3个主成分的累计方差贡献率达到72.67%,计算综合评价值Y;4）地上干重、地上部干物质增加量、地下部干物质增加量、总干物质增加率、叶数、蔓长、根长、根冠比、氮积累量、氮素生理利用效率的耐低氮胁迫指数与Y值的相关性达到极显著水平（P<0.01）,其中,地上部干物质增加量、地下部干物质增加量、总干物质增加率、氮积累量和地上干重5项耐低氮胁迫指数的相关性较高,相关系数分别为0.85、0.86、0.81、0.79和0.73;5）建立Y值回归方程,选定耐低氮能力评价的8个指标,并进行系统聚类,划分甘薯基因型为耐低氮型、中间型、不耐低氮型3类;并对3种耐低氮甘薯类型的农艺性状和氮效率性状进行方差分析。【结论】地上干重、地上部干物质增加量,地下部干物质增加量、根长、蔓长、叶数、氮素积累量和氮素生理利用效率作为甘薯耐低氮能力评价的指标;13104-2/紫薯1号、宜宾红心薯、浙紫薯2号、渝紫3号、渝紫6号、漯紫1号和渝紫香10号7个为耐低氮型甘薯品种;耐低氮型品种的各性状表现好于中间型和不耐低氮型,其中,地上干重、地上部干物质增加量、地下部干物质增加量、蔓长和氮积累量差异显著。     

两个石榴品种结果期光合特性的比较

在自然条件下,利用Li-6400对青皮软籽石榴和红皮石榴的净光合速率、气孔导度以及胞间CO2浓度等光合生理特性进行测定和对比分析。结果表明:2个品种的净光合速率和气孔导度日变化均为双峰曲线,2个品种均有明显的"午休"现象,但青皮软籽的净光合速率和气孔导度略高于红皮;2个品种的胞间CO2浓度与净光合速率均呈负相关,且都在"午休"期间达到最小值,但红皮的胞间CO2浓度略高于青皮软籽石榴。     

秸秆还田方式和氮肥类型对黄淮海平原夏玉米土壤呼吸的影响

为了研究黄淮海平原不同秸秆还田方式和施氮类型对夏玉米农田生态系统土壤呼吸的影响,于2010年6—10月,采用LI-COR-6400-09土壤气室连接红外线气体分析仪(IRGA)对玉米农田行间掩埋秸秆区的土壤呼吸作用进行了连续测定。结果表明,常规施肥下,玉米生育期内秸秆行间掩埋处理(ISFR)的平均土壤呼吸速率显著高于秸秆移除(NSFR)和秸秆覆盖(SFR)处理(P<0.05)。秸秆行间掩埋配合施用化学氮肥处理中,配施50.4 kg(N).hm 2处理(ISF3)的平均土壤呼吸速率为(178.85±46.60)mg(C).m 2.h 1,显著高于配施33.6 kg(N).hm 2处理(ISF2)的(124.11±23.18)mg(C).m 2.h 1(P<0.05)。秸秆行间掩埋配合施用鸡粪处理中,鸡粪施用量为33.6kg(N).hm 2(ISOM2)处理的平均土壤呼吸速率为(208.08±31.54)mg(C).m 2.h 1,施用16.8 kg(N).hm 2(ISOM1)和50.4 kg(N).hm 2(ISOM3)处理的为(135.07±21.97)mg(C).m 2.h 1、(171.43±43.31)mg(C).m 2.h 1,相比ISOM2处理,ISOM1和ISOM3处理的平均土壤呼吸速率降低了35.09%和17.61%。ISOM2处理玉米季CO2排放累积量为499.39 g(C).m 2,显著高于ISF2处理的297.86 g(C).m 2。秸秆行间掩埋配合施用化学氮肥对土壤呼吸速率的影响小于配合施用鸡粪的影响,配合施用16%总氮的鸡粪,即33.6 kg(N).hm 2时C/N比最适宜土壤微生物的代谢活动。     

吉林玉米带玉米一次性施肥现状调查分析

利用肥料统计资料、农户和肥料经销商的抽样调查资料,对吉林省玉米一次性施肥的规模、分布区域、施用量、经济投入及玉米高氮复混肥的生产状况进行了调查和分析。结果表明:玉米一次性施肥主要集中在吉林玉米带的中、东部地区,土壤类型以黑土、典型黑钙土、白浆土、草甸土和暗棕壤为主。2005年玉米一次性施肥面积占玉米总施肥面积的62.5%,玉米一次性施肥平均施用量为554 kg/hm2;一次性施肥比农民常规施肥多投入313元/hm2。玉米高氮复混肥的比例和氮含量逐年增加,特别是临时登记的高氮复混肥比例和高氮复混肥(N>25%)的比例分别由2003年的45.1%、50.0%增加到2005年的95.5%、77.0%。     

Metabolite profiling of the response to high-nitrogen fertilizer during grain development of bread wheat (Triticum aestivum L.)

Wheat yield and quality are dependent largely on nitrogen (N) availability. In this study, we performed the first metabolomic analysis of the response to high-N fertilizer during wheat grain development using non-targeted gas chromatography-mass spectrometry (GC–MS). Quality parameter analyses demonstrated that high-N fertilizer application led to a significant increase in grain protein content and improvement in starch and bread-making quality. Comparative metabolomic profiling of six grain developmental stages resulted in identification of 74 metabolites, including amino acids, carbohydrates, organic acids and lipids/alcohol, which are primarily involved in carbon and N metabolism. Under high-N fertilizer treatment, numerous metabolites accumulated significantly during grain development. Principal component analysis revealed two principal components as being responsible for the variances resulting from N-fertilizer treatments. Metabolite–metabolite correlation analysis demonstrated that the high-N treatment group had a greater number of positive correlations among metabolites, suggesting that high-N fertilizer treatment induced a concerted metabolic change that resulted in improved grain development. Particularly, the high-N treatment-mediated significant accumulation of metabolites involved in the TCA cycle, starch and storage protein synthesis could be responsible for the improvement of grain yield and quality. Our results provide new insight into the molecular mechanisms of wheat grain development and yield and quality.     

肥液浓度对膜孔入渗水分运移特性的影响

通过清水与不同肥液浓度的膜孔单点源室内入渗试验,研究了不同浓度的肥液膜孔入渗量、湿润锋运移距离及土壤含水量分布。揭示了土壤膜孔入渗量和湿润锋运移距离随肥液浓度的增加而增大的规律;建立了不同肥液浓度膜孔入渗量和湿润锋运移经验模型;提出了由清水入渗参数、湿润锋运移参数和肥液浓度分别推求膜孔入渗量和湿润锋运移距离的理论模型,经实测资料验证表明,模型精度较高;随肥液浓度的增大,湿润锋运移距离越大,相同深度处的土壤含水量也增大。研究成果为进一步进行膜孔灌溉技术研究奠定了科学基础。     

温度及总固体浓度对粪秆混合发酵产气特性的影响

为探索温度、发酵料液总固体浓度和产气量之间的关系,确定最佳发酵温度以及进料量,通过自行研究设计的可控性恒温发酵装置,以5℃为梯度在20～40℃温度范围内,设置以4%为梯度,质量分数为4%～20%的5个总固体浓度,以鸡粪和玉米秆2∶1（干物质量比）混合物为发酵原料,以常温厌氧发酵池的底物为接种物,进行批量厌氧消化试验,研究不同总固体浓度的发酵原料在不同温度下的厌氧发酵效果。结果显示,各总固体浓度发酵料液的产气速率均随着发酵温度的升高而加快;随总固体浓度增大,发酵料液产沼气的最适温度范围也随之扩大;各总固体浓度发酵料液的干物质产气率在5个温度的平均值依次为料液总固体质量分数8%＞20%＞16%＞12%＞4%;鸡粪和玉米秆2∶1混合原料厌氧发酵的理论最优总固体质量分数及发酵温度值分别为14.6%,32.8℃。可以看出,发酵料液浓度并不是越高越好,不同的温度有其最适的浓度或浓度范围。