不同氮肥管理模式对早稻产量及氮肥利用率的影响

为了探明不同氮肥管理模式对水稻产量及氮肥利用率的影响,采用田间小区试验,对氮肥用量、施用时期、有机无机肥结合等氮肥管理方式下早稻产量及氮肥利用率的差异进行研究。结果表明,施用氮肥在水稻生产中增产效果显著,与对照相比,早稻施氮比不施氮增产41.06%~76.90%。不同的氮肥管理模式对产量的影响较大,高产高效模式、超高产高效模式与农民模式相比均可以显著提高水稻产量,增产幅度为16.62%~25.41%,并可以不同程度地提高氮肥利用率,同时提高了单位面积有效穗,也促进了氮、磷养分的累积。     

Improving potassium acquisition and utilisation by crop plants

To avoid loss of yield, crops must maintain tissue potassium (K) concentrations above 5–40 mg K (g DM)^–1. The supply of K from the soil is often insufficient to meet this demand and, in many agricultural systems, K fertilisers are applied to crops. However, K fertilisers are expensive. There is interest, therefore, in reducing applications of K fertilisers either by improving agronomy or developing crop genotypes that use K fertilisers more efficiently. Agronomic K fertiliser use efficiency is determined by the ability of roots to acquire K from the soil, which is referred to as K uptake efficiency (KUpE), and the ability of a plant to utilise the K acquired to produce yield, which is referred to as K utilisation efficiency (KUtE). There is considerable genetic variation between and within crop species in both KUpE and KUtE, and chromosomal loci affecting these characteristics have been identified in Arabidopsis thaliana and several crop species. Plant traits that increase KUpE include (1) exudation of organic compounds that release more non‐exchangeable soil K, (2) high root K uptake capacity, (3) early root vigour, high root‐to‐shoot ratios, and high root length densities, (4) proliferation of roots throughout the soil volume, and (5) high transpiration rates. Plant traits that increase KUtE include (1) effective K redistribution within the plant, (2) tolerance of low tissue K concentrations, and, at low tissue K concentrations, (3) maintenance of optimal K concentrations in metabolically active cellular compartments, (4) replacement of K in its non‐specific roles, (5) redistribution of K from senescent to younger tissues, (6) maintenance of water relations, photosynthesis and canopy cover, and (7) a high harvest index. The development of crop genotypes with these traits will enable K fertiliser applications to be reduced.     

Residual plant nutrients in crop residues – an important resource

With increasing demand for sustainable production, the need to effectively utilise site-based resources increases. One such resource is the remaining crop residues, both above and below ground, after harvest. In order to assess the magnitude of this resource, this study determined the plant nutrient contribution of residues from 17 different crops in seven different regions of Slovakia over a nine-year period. The soil profile 0.0–0.3?m was taken into account at belowground residues sampling. The results showed that winter rape, mustard, corn maize, triticale, winter rye with straw and sunflower left the most residues, exceeding 8 tons of dry biomass per hectare. Root crops (sugar beet, potatoes) and peas left less than 3 tons of residual dry biomass per hectare. Using these data, the nutrient potential coefficient, i.e. the amount of nutrients left by production of one ton of the main product was calculated by polynomial regression. With these coefficients and the known yield of a given crop, it was possible to calculate how much nitrogen, phosphorus and potassium each crop leaves in the soil after harvest. It was found that the amount of nitrogen left ranged from 20 to 132?kg, phosphorus from 2 to 24?kg and potassium from 13 to 218?kg per hectare. This has to be taken into account when calculating the fertiliser requirement of the subsequent crop in order to achieve better resource utilisation, thereby reducing the risk of eutrophication and improving farm profits by reducing expenditure on fertiliser.     

湖南烟区土壤pH分布特点及其与土壤养分的关系

测试分析了湖南烟区1089个土壤样本的pH,并分析了其与土壤养分的关系。结果表明：湖南烟区土壤pH总体适宜,平均为6．52,变异系数为16．81％;pH处于最适宜烤烟生长的5．5～6．5间的土壤样本占总样本数的26．91％;pH处于适宜烤烟生长的5．0～7．0间的土壤样本占52．71％。湖南不同烟区土壤pH大小表现为：湘南〉湘北〉湘西〉湘东;烟区不同土壤类型pH大小表现为：鸭屎泥〉黄壤土〉青泥田〉黄灰土〉黄泥田〉红黄泥。土壤pH与土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾、有效锌、有效铁、水溶性氯、交换性钙和交换性镁的相关性均达1％极显著水平。土壤pH分组后,土壤养分含量在组间存在极显著差异。湖南烟区pH在5．5～6．5间的土壤的有机质、全氮、速效磷、有效锌和水溶性氯含量能够满足优质烤烟生长需求,有效锰、有效铁、交换性钙和交换性镁含量能满足烤烟的正常生长需求,有效钾和有效铜含量偏低,但尚未引起烤烟的缺素症状。     

两个柱花草品种根系构型差异及其对间作柑橘砧木实生苗磷营养的竞争

 根系构型与植物的养分吸收密切相关,可能影响植物不同个体间的养分竞争。比较了‘格 拉姆’和‘184 号’柱花草（Stylosanthes Sw.）的根系构型差异,并探讨了两者在间作条件下对柑橘砧木 红藜檬（Citrus limonia）实生苗的生长和养分吸收的影响。结果表明,‘格拉姆’和‘184 号’在单作条 件下生物量、总根长、主根长和根尖数相似,但是‘184 号’的基根角度、根系表面积、平均根直径均小 于‘格拉姆’;在与柑橘实生苗间作条件下,‘184 号’有41.4%的根系进入柑橘根区,而‘格拉姆’仅有 0.8%的根系进入柑橘根区,因此与‘184 号’间作的柑橘砧木实生苗的生物量和对磷养分的吸收均显著低 于与‘格拉姆’间作的柑橘砧木实生苗。本研究表明,与根系垂直生长型的‘格拉姆’相比,根系水平 生长型的柱花草‘184 号’不宜用于果园生草栽培,根系构型应该成为草种筛选的重要指标。     

牛奶子果实性状及营养成分的产地与株间变异研究

对采自不同产地和单株的牛奶子的果实性状、氨基酸含量、番茄红素、β-胡萝卜素、Vc以及微量元素进行了分析.牛奶子浆果平均鲜质量0.13 g,变幅0.07～0.15 g.鲜果平均果肉率75.01%.6个单株的17种氨基酸总含量在146.596～179.634 mg·g-1之间,平均总含量为167.839 mg·g-1.其中谷氨酸含量最高,占氨基酸总含量的18.07%;其次精氨酸(11.66%)及天冬氨酸含量(10.78%),甲硫氨酸最低(0.84%),其余氨基酸均在7.00%以下.3个单株的番茄红素含量,最高的为342.000 mg·kg-1,最低为78.000 mg·kg-1,两者相差3.38倍,其含量是番茄的2.6～11.4倍.β-胡萝卜素平均含量为6.480 mg·kg-1,可溶性糖平均含量7.312 mg·kg-1,可滴定酸平均含量3.240 mg·g-1.Vc的平均含量为0.049 mg·g-1.Fe、Mn、Zn、Cu平均含量分别为97.881、77.553、23.384、12.129 mg·kg-1.K、Ca平均含量分别为11.190、3.720 mg·g-1.     

沼液酸化贮存技术研究进展

酸化贮存技术在降低沼液养分损失与气体减排方面具有优势,系统梳理沼液酸化贮存技术研究进展可为规范沼液贮存方式,协同降低养分损失与气体排放技术实施提供数据支撑。采用文献数据整理的方式,对酸化技术影响因素,酸化对沼液特性的影响效果与作用机理,酸化对多种气体减排效果的影响进行总结和分析。结果表明:1)酸化剂、酸化目标pH、贮存时间、方式、温度均会影响酸化贮存作用效果;2)酸化会通过降低沼液pH,改变缓冲物质之间的平衡,促进无机矿物质的溶解与有机物的降解,降低微生物活性与氨气(NH₃)排放量等方式影响沼液性质和降低养分损失;3)沼液酸化剂的科学选择、酸化技术参数的规范设定、酸化贮存过程的元素各化学形态转化机理以及酸化沼液产品的还田效果等有待深入研究。     

不同植被群落下喀斯特土壤养分及生物化学性质特征

为了探讨植被群落对喀斯特土壤养分和生物化学性质的影响,对贵州茂兰国家级自然保护区不同植被群落下土壤养分、基础呼吸、微生物量碳及酶活性进行比较研究。结果表明:不同植被群落之间土壤养分含量差异显著,土壤总有机碳、全氮、全磷、碱解氮和有效磷表现为裸露地<草丛<灌丛≤乔林;土壤基础呼吸表现为裸露地<灌丛<乔林<草丛,诱导微生物量碳为裸露地<灌丛<草丛=乔林,而熏蒸微生物量碳为裸露地<草丛<灌丛<乔林;不同植被群落下土壤蔗糖酶活性高于裸露地,但不同植被群落间差异不显著,土壤脲酶活性有着裸露地<草丛=灌丛<乔林的趋势,而土壤碱性磷酸酶活性表现为裸露地<灌丛<乔林<草丛;土壤呼吸商和诱导微生物量与熏蒸微生物量比值均表现为乔林=灌丛<草丛=裸露地。结果分析表明,不同植被群落下喀斯特土壤养分水平及其凋落物差异影响着土壤微生物群落结构及活性,而土壤微生物执行着土壤营养元素生物化学过程,其群落结构和活性又影响着土壤养分水平及养分有效性。     

适宜氮水平下冬油菜苗期不同叶位叶片光合氮分配特征

【目的】探讨适宜氮水平下冬油菜苗期不同叶位叶片的光合速率及其内部光合氮素利用特征,并分析氮素营养影响光合氮利用效率的限制因子,为合理施用氮肥提供理论依据。【方法】采用田间试验,设置4个施氮水平(0、45、180和360 kg·hm~(-2),分别用N_0、N_(45)、N_(180)和N_(360)表示),测定苗期干物质积累及成熟期产量。选取N_0(对照)和N_(180)(适宜氮水平)处理,将植株绿叶从上而下平均分为上部、中部和下部,测定不同叶位叶片最大净光合速率(P_n max)、氮含量(N_A)、叶绿素含量(Cc)以及可溶性蛋白氮含量(N_S)等相关生理、光合参数,并计算叶片氮素在光合组织系统(羧化系统、生物力能学组分和捕光系统)的分配比例,分析叶片氮素利用特征。【结果】施氮对冬油菜增产效果显著,N_(45)、N_(180)和N_(360)较N_0处理增产幅度分别达170.0%、505.6%和604.1%,其中,N_(180)与N_(360)处理产量差异不显著;苗期干物质积累与产量表现一致。与N_0处理相比,N_(180)处理冬油菜不同叶位叶片N_A、Cc和P_n max均显著升高,上部和中部叶片光合氮利用效率(P_NUE)有所下降。光合组织系统氮分配结果表明,N_(180)处理上部、中部叶片,氮素在光合组织系统中羧化系统(P_C)、生物力能学组分(P_B)及捕光系统(P_L)的分配比例均低于N_0处理,但各组分氮含量较N_0处理平均增加幅度分别达到20.6%、11.8%和28.8%。施氮与否对相同叶位叶片可溶性蛋白氮(N_S)与非可溶性蛋白氮(N_(non-S))的比例影响不大,但显著影响光合组织系统在N_S和N_(non-S)中的分配,其中N_0处理各部叶片的羧化系统氮含量(NC)占N_S的比例平均为83.4%,N_(180)处理比例为60.3%。基于边界线分析法定量各光合组织系统分配对P_NUE的影响结果表明,P_C和P_B对P_NUE的影响大小分别为26.8%和42.6%,显著高于P_L的影响。氮素营养对P_NUE的影响以P_C和P_B限制为主,平均所占比例达77.8%。上部叶P_NUE主要受P_C限制,所占比例达83.3%;而下部叶片P_NUE主要受P_B和P_L限制。【结论】施氮对冬油菜增产效果显著,施氮量为180 kg·hm~(-2)时较为适宜。缺氮条件下,植株将有限的氮尽可能地向光合器官中分配,且下部叶片光合氮素较早发生降解,而适宜氮水平下能维持光合蛋白在各自蛋白类型内的分配比例。氮素营养限制光合氮素利用效率提高的主要因子是羧化系统和生物力能学组分氮分配;随着叶位的降低光合氮素利用效率的主要限制因子由羧化系统氮分配逐渐转变为捕光系统及生物力能学组分氮分配。     

广西喀斯特次生林地表碳库和养分库特征及季节动态

以自然保护区原生林为对照,调查了广西喀斯特区处于同一次生演替序列中的灌丛、藤刺灌丛、乔灌丛3个群落的地表凋落物存量,同时对凋落物层和土壤表层(0-5 cm)的有机碳,全氮、磷、钾等养分元素的含量、贮量状态及其雨季前后的变化进行了研究.结果表明:地表凋落物存量及有机碳、全氮贮量随演替阶段上升均呈增高趋势;除全磷外,土壤的有机碳和养分元素含量与凋落物层贮量相关性显著(p<0.05);雨季期间,凋落物迅速分解,地表凋落物的分解量要大于当季凋落量,并且次生林的凋落物分解与养分释放量显著高于原生林;雨季后,各群落有机碳和养分的凋落物层贮量以及土壤含量均有所降低.其中凋落物层贮量下降显著的是藤刺灌丛与乔灌丛.土壤养分含量则在灌丛与原生林阶段下降更为明显.在从灌丛向顶级群落演替的进程中,森林的自养能力可能存在一个先增高再降低的过程.