氮磷钾配施对菊芋产量和生理特性的影响

探究菊芋氮磷钾肥效应及增产增效机理,为菊芋科学施肥提供依据。以‘南菊芋1号’为试验材料,2019年3月～11月于河南省原阳县开展氮磷钾肥配施大田试验,设置不施肥(CK)、磷钾配施(PK)、氮钾配施(NK)、氮磷配施(NP)、氮磷钾配施(NPK)和高氮-磷钾施肥(HN)6个处理,研究不同肥料配施对菊芋块茎产量、叶片光合色素、冠层光合有效辐射与抗氧化酶活性等指标的影响。结果表明,菊芋块茎通过施氮增产139.92%、施磷增产34.30%、施钾增产20.07%,氮磷钾配施显著增产263.30%(P<0.05);NPK较NK、PK、CK叶片叶绿素总量分别提高11.84%、22.22%、34.61%,类胡萝卜素含量分别提高15.80%、24.67%、40.47%;在菊芋生育期内除HN外,NPK较其他处理冠层光合有效辐射增幅为12.67%～114.51%,开花期内增幅为18.53%～185.82%;与CK相比,NPK处理菊芋过氧化物酶、过氧化氢酶和超氧化物歧化酶活性分别显著增强81.69%、50.89%和48.19%(P<0.05),丙二醛积累量减小43.39%。氮磷钾配施可显著促进菊芋...     

超高产夏玉米植株氮素积累特征及一次性施肥效果研究

 【目的】探讨实现超高产夏玉米(≥12 000 kg?hm-2)简化、高产和高效施肥技术。【方法】2007年和2008年在河南省浚县通过大田试验研究了超高产夏玉米植株氮素吸收、分配和积累特性及具有知识产权的缓/控释氮肥施用效果。【结果】拔节期至大喇叭口期和吐丝期至灌浆中期是超高产夏玉米两个氮素吸收关键时期,从出苗到吐丝期,叶片是氮素的分配中心,吐丝期以后,籽粒/果穗成为氮素的分配中心;吐丝后超高产夏玉米氮素吸收积累量占总积累量的40%—48%,生育后期土壤充足供氮促进夏玉米对氮素的吸收利用保证籽粒灌浆,对实现超高产至关重要。苗期一次性施用缓/控释氮肥的植株氮素积累量比常规2次施氮提高了6%—7%,产量提高了3%—4%,氮肥利用率提高了5个百分点,氮肥农学效率提高了1.26—1.59 kg?kg-1。【结论】施用缓/控释氮肥有利于超高产夏玉米生育后期氮素吸收利用,实现了超高产夏玉米的一次性施肥,增产显著且省工高效。     

不同施钾量对旱作冬小麦产量、品质和生理特性的影响

在河南洛阳孟津干旱试验区通过田间试验研究了不同施钾量对旱作冬小麦产量、品质、生理特性和钾肥回收率的影响,结果表明:适宜的钾肥用量能明显提高旱作区冬小麦产量、改善其品质和提高光合性能。钾肥用量在225 kg/hm2以下,随钾肥用量的增加冬小麦株高、穗数、穗粒数、千粒重和产量均明显增加。施钾量在75～150 kg/hm2能明显地增加冬小麦籽粒赖氨酸含量、出粉率、面粉沉淀值、面团形成时间和稳定时间,与K0处理相比,不同施钾处理的上述前5项指标分别增加了10.8%～13.5%、2.7%～11.8%、4.3%～13.3%、23.5%～41.2%、26%～34%,且弱化度降低28.6～31.6%。施钾为150 kg/hm2时能明显促进旱作冬小麦旗叶硝酸还原酶（NR）的活性,进一步提高钾肥用量则导致NR活性降低。在供试施钾量范围内,同一生育期旗叶和子粒中的GPT活性、叶绿素和PSII随施钾量的增加而提高,而同一处理随生育期的延续而降低。冬小麦植株钾素积累量随施钾量的增加而增加,钾素当季回收率则随着施钾量的增加而减少,施钾75 kg/hm2的钾素当季回收率最高,为43.3%。     

新型尿素对冬小麦产量及氮素吸收利用的影响

为明确新型尿素在冬小麦的应用效果,采用田间试验,研究了普通尿素（Urea）、控失尿素（LC Urea）、海藻酸尿素（H Urea）、聚能网尿素（N Urea）、含锰尿素（Mn Urea）、控失尿素一次施肥（LC Urea 1）、普通尿素+等量锰（Urea+Mn）和不施肥（CK）对冬小麦产量、叶片SPAD、叶片光合生理特性和氮素吸收利用的影响。结果表明,LC Urea和H Urea处理较Urea处理的小麦拔节期叶片SPAD分别显著提高1500%和1300%,灌浆期净光合速率分别显著增加3304%和2076%,气孔导度分别显著提高2609%和2174%,氮素积累量分别显著增加1439%和1236%,氮肥利用率分别提高4575%和3902%。N Urea和Mn Urea处理与Urea处理的产量无显著差异,LC Urea和H Urea处理较Urea处理显著增产1449%和1333%。控失尿素和海藻酸尿素能够有效提高穗数,改善冬小麦光合生理特性,促进氮素吸收利用,提高冬小麦产量和氮肥利用率,可在豫北潮土区推广应用。     

养分专家系统推荐施肥对冬小麦产量、养分转运及肥料利用的影响

为探究冬小麦科学施肥技术,明确养分专家系统推荐施肥对冬小麦产量、养分积累转运与利用的影响,于2018—2019年分别在河南省鹤壁市和新乡市以冬小麦(鹤壁、新乡试验品种分别为‘郑麦7698’和‘郑麦366’)为试验材料,设置7个处理[农民习惯施肥(FP)、当地推荐施肥(ST)、养分专家系统推荐施肥(NE)、在NE基础上配施缓控释氮肥(RNE)、在NE基础上不施氮肥(NE-N)、在NE基础上不施磷肥(NE-P)、在NE基础上不施钾肥(NE-K)],探究不同施肥处理对冬小麦氮、磷、钾养分转运分配规律和肥料利用效率的影响。结果表明,冬小麦氮、磷、钾施肥量NE较FP处理分别降低16.2%、43.3%、-13.2%(鹤壁)和19.5%、48.0%、-57.9%(新乡);冬小麦产量NE与FP处理无显著性差异,RNE与FP处理存在显著性差异;NE、RNE较FP处理分别增产4.7%～6.6%、5.5%～9.6%(P0.05)。进一步研究表明,NE、RNE处理可显著增加地上部植株养分含量和积累量(P0.05),其花后干物质积累量较FP处理增加9.2%～14.0%、11.9%～18.6%;花前氮、磷素转运量和钾素转运对籽粒钾素积累贡献率均有提高,基于养分专家系统推荐施肥的氮、磷、钾肥平均利用效率分别为42.1%、19.2%、46.6%,平均农学效率分别为11.5kg·kg~(-1)、13.2 kg·kg~(-1)、13.3 kg·kg~(-1)。综上可知,小麦养分专家系统指导优化了氮、磷、钾肥的施用量和施用方法,促进了小麦对氮、磷、钾养分的吸收利用,提高了肥料利用率,具有良好的增产效果,可以在河南地区推广应用。     

考虑植株氮垂直分布的夏玉米营养诊断敏感位点筛选

探明夏玉米氮素营养生化指标(叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、叶片氮含量和叶片氮积累量)与叶片SPAD值垂直分布特征及两者间定量回归关系,确立基于叶绿素仪的夏玉米氮营养无损诊断敏感叶位和叶片部位,以实现氮营养时空变化的快捷和精准监测。利用2018-2019年连续2季不同氮营养水平下夏玉米关键生育期主茎各叶位(顶1叶~顶12叶,TL1~TL12)和叶片部位(每张叶片从叶片基部开始根据叶片长度每20%分为1个测试区间) SPAD值及氮营养指标数据,研究基于偏最小二乘(partial least square, PLS)回归模型的夏玉米不同位点SPAD值与氮营养指标间关系,确定可稳定指示夏玉米氮营养空间异质性变化的敏感叶位及叶片部位。结果表明,不同叶位间夏玉米叶片SPAD值和氮营养指标于植株间分布均呈典型的"钟型"特征,至TL5或TL6时达至峰值。同一叶位不同部位间SPAD值由20%至100%位点时则逐步升高,且80%~100%位点间无显著差异(P>0.05)。PLS分析结果显示,夏玉米不同叶位SPAD值与氮营养指标间模型精度决定系数(coefficient of determination, R2)和相对分析误差(relative percent deviation,RPD)范围分别为0.693~0.821和1.425~2.744。不同测试位点R2和RPD值范围则分别为0.660~0.847和1.607~2.451,满足模型精确诊断需求。此后,基于PLS模型中各叶位和叶片部位无量纲评价指标变量重要性投影值(variable importance for projection,VIP),确定顶4叶(TL4)完展叶60%~80%区间为夏玉米氮营养诊断的敏感区域,VIP值均高于临界值1.40,预测效果较为理想。研究可为实现氮营养的高效、快捷诊断和精准施氮提供参考。     

施磷水平对菊芋块茎产量、品质、植株生理特性与磷利用率的影响

探究不同磷肥施用量对菊芋块茎产量、品质、植株理化特性及磷肥利用率的影响,为实现菊芋高产优质栽培和农田磷素高效利用与科学施磷提供参考依据。于2019-2020连续两年分别于河南省原阳县和方城县布置磷肥用量田间试验,2019年设0、60、120、180和240 kg P₂O₅·hm^-2 5个磷肥用量水平,2020年则分别设0、45、90、135、180和225 kg P₂O₅·hm^-2 6个施磷水平。研究磷肥施用对成熟期菊芋块茎产量、品质（菊糖、还原糖含量）以及营养生长和生殖生长期地上部植株磷素积累量、叶片绿原酸、SPAD值、可溶性糖、可溶性蛋白含量等理化指标的影响,计算分析菊芋收获指数、磷肥利用率和农学效率等肥料吸收利用状况。结果表明：磷肥供应均显著提高2019和2020年菊芋块茎产量,肥料效应呈“线性+平台”趋势变化,适宜施磷量分别为155和107 kg·hm^-2。此外,磷肥供应显著提高菊芋块茎菊糖和还原糖含量。与不施磷相比,2019-2020年度块茎总糖含量增幅分别平均为11.6%和18.3%。各生育期菊芋地上部植株磷素积累量、叶片绿原酸含量、SPAD值、可溶性糖和可溶性蛋白含量均随施磷量增加而明显提高。菊芋磷素收获指数（PHI）、磷肥利用率（AUP）和农学效率（AEP）均随着磷肥用量增加而明显下降,施磷处理两年平均PHI、AUP和AEP分别为0.813、15.1%和23.9 kg·kg^-1。因此,合理施磷可显著提高菊芋成熟期块茎产量、改善品质,增强各生育期生理活性。在本试验条件下菊芋适宜施磷量为105~150 kg·hm^-2。     

养分专家系统推荐施肥对夏玉米生理特性及产量的影响

为探究养分专家系统推荐施肥对夏玉米生理特性的影响,于2019年6月—10月在河南省鹤壁市、新乡市两地同步开展肥效田间试验,设置农户施肥(FP)、经验施肥(ST)、养分专家推荐施肥(NE)、在NE基础上施用缓控释肥(RNE,50％包膜氮肥,施肥量同NE)、在NE基础上不施氮肥(NE-N)、在NE基础上不施磷肥(NE-P)、在NE基础上不施钾肥(NE-K)共7个处理.以夏玉米浚单22为试验品种,于关键生育时期测试叶片叶绿素、冠层光合有效辐射、光合速率和叶片解剖结构,并于成熟期测定产量,分析计算肥料利用特征,研究不同施肥措施对夏玉米产量和光合生理特性的影响.结果 表明:基于养分专家系统的推荐施肥(NE、RNE)处理较肥料减施状态下(NE-N、NE-P、NE-K)处理分别增产28.69％、23.23％、22.89％,较FP平均增产16.62％、11.40％.氮、磷、钾合理施用有效降低叶片胞间CO2浓度、提高净光合速率,并且对叶片解剖结构和叶绿素含量具有积极影响,光合有效辐射分量在夏玉米整个生育期内对产量的影响较大.进一步研究表明,NE处理氮、磷、钾肥料利用率平均为29.63％、15.23％、40.55％,肥料农学效率分别是11.95、22.59、24.49 kg?kg-1.综上可知,氮磷钾合理施肥显著改善夏玉米生育期叶片的光合性能,提升肥料利用率,促进干物质的合成,提高了夏玉米产量.     

砂壤质潮土夏玉米适宜的化肥种类研究

采用田间试验研究Agro Services International Inc（ASI）推荐施肥、缓/控释肥、保水型复混肥和普通复混肥对夏玉米产量、SPAD值及养分吸收积累的影响。结果表明,夏玉米施用缓/控释肥和ASI推荐施肥增产效果较好,分别比农户习惯施肥处理增产11.0%和9.8%,保水型复混肥没有显著增产效果。夏玉米专用缓/控释肥养分缓慢释放可弥补砂壤质潮土保肥性差的缺点,能维持夏玉米各生育时期较高的叶片叶绿素含量,促进夏玉米对氮、磷、钾养分的吸收利用,提高干物质积累量,具有显著增产效果,是砂壤质潮土区夏玉米适宜的化肥品种。     

施钾对小麦生理性状和品质的影响

通过大田试验和室内分析的方法研究了潮土上施钾对小麦生理性状和品质的影响，结果表明，两个小麦品种体内的超氧化物歧化酶（SOD）活性不同，随着外界供钾条件的变化，其变化幅度也不同。温麦6号表现出SOD活性增减幅度变化较小，植株体内产生的活性氧相对较少，而兰考906-4的SOD活性增减幅度较大，易发生活性氧伤害。旗叶的光合速率，温麦6号受外界供钾的因素影响较小，有稳定的光合速率，从而促进产量的形成。钾不仅促进小麦品质的提高，而且还会影响品质组分，从小麦品种加工品质而言，温麦6号优于兰考906-4。