麦秸秆全量还田对稻田土壤溶解有机碳含量和水稻产量的影响

以南粳44为供试材料,在粘土和砂土土壤中,设置麦秸秆不还田和全量还田(6000kg·hm-2)及3种施氮量(0、225、300 kg·hm-2)试验,研究了麦秸秆全量还田的腐解率和有机碳释放量动态变化,及其对稻田0~45 cm土壤溶解有机碳(DOC)含量和水稻产量的影响.结果表明:麦秸秆还田的前期(0~30 d)其腐解率和有机碳释放量最高,腐解率为35.0%(粘土)和31.7%(砂土),有机碳释放率为34.1%(粘土)和33.1%(砂土);30 d后两者均减小.施用氮肥可显著促进秸秆腐解和有机碳释放量,粘土中麦秸秆腐解率和有机碳释放量明显大于砂土.麦秸秆还田后土壤DOC含量逐渐增加,至25 d达最大值,粘土和砂土分别为60.18和56.62 mg·L-1,此后逐渐减小并趋于稳定.麦秸秆还田处理15 cm处土壤DOC含量显著高于未还田处理,但两者在30和45 cm处土壤DOC含量差异不显著,说明秸秆还田主要增加了稻田0~15 cm土层DOC含量.与不施氮处理相比,施氮处理土壤DOC含量降低,2种施氮处理间差异不显著.秸秆还田减少了水稻前期分蘖发生量,显著降低了有效穗数,增加了穗粒数、结实率和千粒重,显著提高了水稻产量.     

两种绿肥腐解及其碳氮养分释放动态特征

为探究长武怀豆和黑麦草两种绿肥在黄土旱塬区农田土壤中的腐解状况, 应用尼龙网袋法研究了在不同氮肥条件下两种绿肥翻埋后的腐解规律碳、氮养分释放特征及其对土壤耕层有机碳、全氮影响。试验设计施氮区长武怀豆(N1B)、施氮区黑麦草(N1R)、施氮区裸地(N1CK)、不施氮区长武怀豆(N0B)、不施氮区黑麦草(N0R)、不施氮区裸地(N0CK)共6个处理。结果表明: 0-105天是长武怀豆、黑麦草腐解的快速上升时期, 105-238天进入缓慢腐解阶段, 238-281天为中低速增长时期, 试验结束时(281天)N1B、N0B、N1R、N0R的累积腐解率分别达到83.84%、82.64%、81.91%和81.04%。绿肥碳、氮均在翻埋后快速释放, 其中碳在33天累积释放率达70.04 %-74.13%, 而氮在前15天释放较快, 累积释放率为49.50%-60.04%。在0-20 cm土层各处理间土壤有机碳含量无显著差异, 但翻埋绿肥显著提高了土壤全氮含量: 与裸地对照相比, 翻压长武怀豆能使土壤0-20 cm土层氮含量提高40.57%-41.51%; 而翻压黑麦草可提高18.87%-19.81%。农田施肥管理能在腐解前期加快绿肥腐解及氮释放速率, 却不影响土壤氮累积。长武怀豆更适合作为该地区土壤培肥夏闲绿肥的选择。     

秸秆全量还田对稻田土壤溶解有机碳含量和水稻产量的影响

以南粳44为供试材料,在粘土和砂土土壤中,设置麦秸秆不还田和全量还田(6000 kg·hm^-2)及3种施氮量(0、225、300 kg·hm^-2)试验,研究了麦秸秆全量还田的腐解率和有机碳释放量动态变化,及其对稻田0～45 cm土壤溶解有机碳(DOC)含量和水稻产量的影响.结果表明： 麦秸秆还田的前期(0～30 d)其腐解率和有机碳释放量最高,腐解率为35.0%(粘土)和31.7%(砂土),有机碳释放率为34.1%(粘土)和33.1%(砂土);30 d后两者均减小.施用氮肥可显著促进秸秆腐解和有机碳释放量,粘土中麦秸秆腐解率和有机碳释放量明显大于砂土.麦秸秆还田后土壤DOC含量逐渐增加,至25 d达最大值,粘土和砂土分别为60.18和56.62 mg·L^-1,此后逐渐减小并趋于稳定.麦秸秆还田处理15 cm处土壤DOC含量显著高于未还田处理,但两者在30和45 cm处土壤DOC含量差异不显著,说明秸秆还田主要增加了稻田0～15 cm土层DOC含量.与不施氮处理相比,施氮处理土壤DOC含量降低,2种施氮处理间差异不显著.秸秆还田减少了水稻前期分蘖发生量,显著降低了有效穗数,增加了穗粒数、结实率和千粒重,显著提高了水稻产量.     

不同施肥条件下毛叶苕子的腐解及养分释放特征

利用田间埋袋法,研究不施肥、施氮肥、施石灰3种处理对豫南稻田毛叶苕子腐解及养分释放特征的影响.结果表明:不同施肥处理下毛叶苕子累积腐解率为65.3%~72.5%,腐解过程中呈现前11 d腐解较快、后期腐解缓慢并逐渐趋于平稳的趋势.不同处理养分释放率表现为钾>磷>碳>氮,试验结束时(翻压148 d),碳、氮、磷、钾的累积释放率分别为83.6%~84.6%、78.2%~81.2%、89.8%~91.4%、96.3%~97.0%.在整个腐解期内,毛叶苕子氮释放特征与腐解特征相似,与不施肥相比,施石灰促进毛叶苕子腐解及氮、磷、钾养分释放;施氮肥促进毛叶苕子磷释放,抑制钾释放;施石灰和氮肥对碳释放均无显著影响.施氮肥处理腐解0~11 d促进毛叶苕子腐解及氮释放,腐解11~148 d抑制毛叶苕子腐解及氮释放.采用一级动力学方程及对数函数方程拟合豫南稻区毛叶苕子腐解及碳、氮、磷、钾养分释放特征均达到显著水平,拟合方程的特征参数值与毛叶苕子腐解率及养分释放率呈显著相关.施用石灰促进毛叶苕子腐解及养分释放的效果优于施用氮肥;一级动力学方程及对数函数方程特征参数值可较好地描述毛叶苕子腐解及养分释放能力.     

施氮对关中还田玉米秸秆腐解和养分释放特征的影响

在陕西关中平原的冬小麦-夏玉米轮作区,采用尼龙网袋田间填埋与¹⁵N同位素标记玉米秸秆相结合的方法,设置不施氮和施氮200 kg·hm^-2两个处理,研究施氮对小麦生长期内还田玉米秸秆腐解的影响以及腐解过程中秸秆碳、氮、磷、钾的养分释放.结果表明: 从小麦播种到越冬期,施用氮肥对秸秆碳和干物质分解无显著影响,但可促进秸秆中磷的释放,抑制氮和钾的释放.灌浆到成熟期,氮肥对秸秆腐解及其N、P、K养分的释放无显著影响,但秸秆碳的释放显著增加.不同生育期,玉米秸秆碳的释放与干物质分解变化趋势一致,C/N逐渐下降.种植一季小麦后,秸秆干物质累计腐解率不足50%;秸秆碳释放率为47.9%～51.1%,不施氮和施氮处理的秸秆C/N分别由32.2降低到20.2和17.9.小麦收获时,秸秆氮、磷、钾均为净释放,氮释放量为7.2～9.4 kg·hm^-2,占秸秆氮的12.7%～16.6%;磷释放量为1.29～1.44 kg·hm^-2,占29.0%～32.4%;钾的释放量大、释放快,越冬前超过80%,成熟时释放量为51.8～52.5 kg·hm^-2,占90.5%～91.7%.在秸秆还田条件下,应考虑秸秆归还的钾,减少小麦钾肥用量,适量补充氮、磷.     

不同水稻栽培模式下小麦秸秆腐解特征及对土壤生物学特性和养分状况的影响

采用尼龙网袋法于2007-2008年连续2a在水稻常规栽培和节水灌溉栽培模式下,研究小麦秸秆腐解特征、养分释放规律及对土壤微生物数量、酶活性和养分状况的影响.结果表明:秸秆还田后,在0-30d腐解较快,后期腐解速率逐渐变慢.90d时累计腐解率达到了48.9％-61.3％.秸秆中养分释放速率表现为K＞P＞N≈C.节水栽培模式下小麦秸秆还田腐解率和养分释放率均显著高于常规栽培.秸秆还田后,土壤微生物数量以及土壤脲酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶活性均呈现“前期迅速增加,中期急剧减少,后期缓慢减少”的变化特征,而纤维素酶活性呈现“前期剧升、中期缓增、后期骤降”的变化趋势.小麦秸秆在节水栽培模式下还田土壤微生物数量和酶活性均显著高于常规栽培.适当增加秸秆用量可以提高微生物数量和酶活性,用量过高对细菌和放线菌数量有负效应.秸秆还田可显著提高土壤有机碳和养分含量.土壤有机碳、全氮、碱解氮和速效磷含量在整个试验期间均呈增加趋势.速效钾含量在秸秆还田30 d时达到最高,而后则逐渐降低.节水栽培模式下秸秆还田后土壤有机碳和养分含量的提高效应显著高于常规栽培.提高秸秆用量对土壤养分含量有显著的正效应.     

施氮和秸秆还田对晚播小麦养分平衡和产量的影响

在大田条件下,研究了水稻秸秆还田和施氮量对晚播小麦产量、养分积累、秸秆养分释放及养分平衡的影响.结果表明: 水稻秸秆还田并配施适当的施氮量有利于提高晚播小麦籽粒产量.晚播小麦全生育期的干物质、氮、磷、钾积累量均随施氮量增加而显著增加,相同施氮量(270 kg N·hm^-2)下,秸秆还田处理的干物质、磷、钾积累高于不还田处理,氮积累则呈相反趋势.随着施氮量增加,秸秆腐解和养分释放率增加,且拔节后秸秆养分释放量占总释放量的比例降低;随生育进程的推进,秸秆的干物质、磷、钾释放量呈倒“N”型变化趋势,而氮释放量则呈“V”型变化趋势.计算养分表观平衡结果表明,秸秆还田并增加施氮量,养分总盈余量显著升高;在获得较高产量的施氮条件下,氮、钾素显著盈余,磷素投入较为合理.晚播小麦实行秸秆还田后,可适当增加氮肥用量至257 kg·hm^-2,并减少钾肥投入.     

不同供氮量对二月兰产量、土壤无机氮残留及氮平衡的影响

研究华北冬绿肥二月兰对不同供氮水平的响应特征,确定实现绿肥高产高效的土壤适宜供氮量,可为华北集约化农田最大化发挥绿肥生态效应和优化春玉米/冬绿肥轮作体系氮素管理提供理论依据和技术参考.选取多年不施肥试验地设置供氮梯度试验,研究了不同供氮水平对冬绿肥二月兰翻压前地上部生物量累积、氮素吸收、土壤无机氮残留和冬绿肥季土壤氮素平衡的影响.结果表明: 在土壤无机氮含量较低(0～90 cm土层15 kg·hm^-2)条件下,施氮显著提高二月兰生物量和吸氮量.其中,施氮90 kg·hm^-2处理表现最高,绿肥生物量(干质量)和吸氮量分别为2031.0和42.0 kg·hm^-2;土壤无机氮残留量随施氮量增加而增加,且在施氮量高于60 kg·hm^-2后呈现快速增加趋势;随施氮量增加二月兰生长季的表观氮平衡表现出由亏缺到盈余的变化特征,在施氮量为60～90 kg·hm^-2条件下氮收支基本平衡.土壤供氮量(绿肥播前0～90 cm土壤无机氮含量与施氮量之和)与二月兰生物量、吸氮量和绿肥翻压前土壤无机氮含量的关系可以分别用二次、线性加平台和指数方程进行模拟,依据模型计算二月兰生物量最高值(2010 kg·hm^-2)时的播前土壤供氮量和绿肥翻压前土壤无机氮残留量分别是136和78 kg·hm^-2;而在二月兰吸氮量最高值40 kg·hm^-2时,二月兰生物量为1919 kg·hm^-2,相当于最高生物量的95%,绿肥翻压前土壤残留无机氮降低至57 kg·hm^-2,与之对应的播前土壤供氮量为105 kg·hm^-2,该值与目前华北地区优化施氮下玉米收获后土壤残留无机氮推荐含量(100 kg·hm^-2)基本相当.综合考虑绿肥的农学和环境效应,春玉米/冬绿肥轮作体系中二月兰播前土壤供氮量应控制在100～105 kg·hm^-2.     

秸秆还田下施氮量对稻茬晚播小麦土壤氮素盈亏的影响

在大田条件下,研究了不同施氮量对秸秆还田下晚播小麦土壤矿质氮含量变化、秸秆氮释放及小麦产量的影响.结果表明： 0～50 cm土层土壤矿质氮含量随着施氮量的增加而显著增加,随生育进程的推进,N₂₇₀和N₃₆₀处理下层土壤的矿质氮显著积累.秸秆氮素释放量随施氮量增加而增加,越冬至拔节期氮释放量最低,拔节至成熟期释放量占总释氮量的50%以上.全生育期施氮量超过180 kg·hm^-2,土壤氮素开始出现显著的盈余,播种至拔节期氮素表观盈余量显著高于拔节至成熟期.籽粒产量在270 kg·hm^-2施氮量下最高, 更高施氮量下氮素利用效率显著降低.施氮量为270 kg·hm^-2时,有利于秸秆全量还田下晚播小麦兼顾产量和生态效益.     

太湖地区绿肥还田模式下氮肥的深度减量效应

通过绿肥还团条件下免施基肥的氮肥深度减量试验,研究了稻季田面水氮素含量、氮素径流损失及水稻产量的变化.结果表明:在太湖地区绿肥还田模式下,追施150 kg·hm-2无机氮,与施基肥相比,不施基肥可以大大降低田面水的氮素浓度,减少了17.2％的氮素径流流失,且作物产量提高了2.8％.无机氮肥仅作追肥的施肥方式是可行的,但过量减施或增施无机氮肥均不能获得最高的产量.在太湖地区尝试紫云英还田条件下免施基肥,同时补充133kg·hm-2无机氮作追肥,既可以大大减少无机肥的投入、保证水稻产量,也可以减少稻田氮素的排放量,实现水稻产量效应和环境效应的协调.     

硫加树脂包膜尿素控释肥对小麦干物质积累分配及产量的影响

在田间高产条件下,设置硫加树脂包膜尿素控释肥(SRCU)、树脂包膜尿素控释肥(RCU)、普通尿素加硫磺粉(SU)、普通尿素(U)处理,研究硫和SRCU对冬小麦干物质积累与分配及产量的影响.结果表明:施用RCU处理的植株干物质积累量和籽粒产量与分期施氮不施硫处理相比无显著差异.在土壤有效硫含量为43.2 mg·kg-1的条件下,施硫量为91.4 kg·hm-2的SRCU处理与相同施硫量分期施氮处理相比,花后干物质积累与分配及产量无显著差异;与无硫的RCU处理相比,花后同化物输入籽粒量、籽粒灌浆中期的灌浆速率、千粒重和产量均显著提高.在土壤有效硫含量为105.1 mg·kg-1的条件下,施硫量为120kg·hm-2的SRCU处理籽粒产量显著高于相同施硫量分期施氮处理,与不施硫分期施氮处理和RCU处理无显著差异.说明SRCU释放的氮素对冬小麦干物质积累、分配和产量的调节作用与速效氮素分期施用的效果一致.SRCU释放的硫素对冬小麦的调节作用受土壤有效硫含量高低的影响,在有效硫含量为43.2 mg·kg-1的条件下,能促进花后干物质积累和籽粒灌浆,显著提高籽粒产量;在有效硫含量为105.1 mg·kg-1的条件下,则无显著增产作用,过多施用硫磺粉还可导致产量显著降低.     

不同施肥条件下玉米田土壤养分淋溶规律的原位研究

利用排水采集器法结合田间原位试验,研究了夏玉米不同施肥处理对棕壤土养分淋失的影响.结果表明:在夏玉米生长期内,影响玉米田土壤水分淋溶的主要因素是大量降雨和灌溉,夏玉米生长前期的土壤淋溶水量较大,但随夏玉米生育进程的推进而递减,各处理差异也逐渐减小;与施氮肥处理相比,秸秆还田配施氮肥处理可加剧土壤水淋溶.在夏玉米生长期内,施肥处理的土壤淋溶水硝态氮浓度均呈"双峰"曲线变化趋势,而铵态氮浓度则呈先升后降的变化趋势.玉米田土壤氮素淋失以硝态氮形式为主,其累计淋失量为12.90～46.53 kg·hm-2,铵态氮的累计淋仅为1.66～5.11 kg·hm-2,两种形态氮的淋失量都随施氮量的增加而升高.秸秆还田配施氮肥处理的氮素淋失率比单施氮肥处理高6.53%～13.07%,低氮处理的氮素淋失率比高氮处理高3.66%～10.10%;玉米田土壤速效磷的累计淋失量较小,仅为0.148～0.235 kg·hm-2,而速效钾的累计淋失量较大,为7.08～13.00 kg·hm-2.在夏玉米生长后期,秸秆还田配施氮肥处理使土壤速效磷淋失量升高,并可加剧土壤速效钾的淋失,而单施氮肥处理作用不明显.     

粉碎和添加菌剂对红壤区自然堆沤条件下稻秆养分释放的影响

通过对新鲜稻秆进行粉碎或添加菌剂处理,探索在红壤区气候条件下,稻秆加速腐化的技术措施及其N、P、K养分释放特征,为合理利用秸秆的养分资源提供科学依据。在每个60cm×120cm的200目尼龙滤布袋装入5kg新鲜水稻秸秆,设置原状、粉碎、粉碎+腐熟剂和粉碎+农家肥等4种处理,尼龙滤布袋置放在田间自然条件下堆沤,在处理后的第0、10、28、35、51、74天和91天采集样本测定秸秆的干物质、水分和氮、磷、钾养分含量,求算秸秆的干物质腐解及养分释放规律。经过91d自然堆沤置放后,粉碎过的稻秆,干物质腐解率比不处理的水稻秸秆提高4.2%(绝对值,下同),N、P、K养分释放率提高10.4%、6.8%、12.2%;在粉碎的基础上,添加菌剂后的干物质腐解率提高6.3%—7.3%,N、P、K养分释放率提高1.0%—5.8%、11.6%—14.9%、2.2%—5.3%;粉碎后的水稻秸秆在腐解20d内P素养分的释放强度在腐解高峰期明显受到抑制,但添加菌剂后,则消除了对P素释放的抑制作用。秸秆粉碎后加入腐熟剂或农家肥均促进秸秆的腐解和氮磷钾的释放,商品腐熟菌剂若无针对性,则对水稻秸秆的腐熟无明显效果。     

土壤有机氮组分的年际变化及其对秸秆还田的响应

阐明土壤有机氮组分的年际变化特征及其对秸秆还田的响应对合理调控土壤有机氮库和土壤可持续利用具有重要意义。在沈阳农田生态系统国家野外科学观测研究站进行田间微区试验(土壤类型为潮棕壤),设置单施氮肥(200 kg N·hm^-2,下同)、50%秸秆还田配施氮肥和100%秸秆还田配施氮肥3个处理,采用Bremner酸水解法对试验第1、3、6、9年的土壤有机氮组分进行分级。结果表明: 氨基酸态氮含量随着耕作年限的增加逐渐提升,提升幅度为39.8%;酸解未知态氮含量提升幅度为10.8%,且在第3年时最高;土壤总氮和其他有机氮组分含量随耕作年限变化不大。相对容易矿化的酸解总氮占土壤总氮的比例随耕作年限的增加逐渐增加,比较稳定的未酸解态氮占土壤总氮的比例随耕作年限的增加逐渐下降,说明随着耕作年限的增加土壤氮素有效性提高,土壤供氮能力增强。与单施氮肥相比,加入秸秆提高了土壤总氮和各酸解态氮含量,秸秆还田量越多,提升效果越明显。秸秆还田对酸解态氮组分的影响主要发生在试验第6、9年,增加的土壤总氮主要为氨基酸态氮和酸解未知态氮,从而提高了土壤中酸解态氮占土壤总氮的比例。秸秆还田能够提升土壤氮库容,提高土壤保氮供氮能力。     

全球森林土壤氮素总转化速率的调控因素及空间分布

土壤氮素总转化速率及其相对强弱决定了土壤保氮、供氮能力。分析森林土壤氮素总转化速率调控因素,对于了解森林生态系统的生产力、氮素循环及环境变化有重要的意义。本文利用随机森林模型分析了全球范围内36篇关于森林土壤氮转化的文献,结果发现,影响森林土壤氮素总矿化速率的关键因素为:全氮砂粒含量年均温凋萎系数;影响森林土壤总硝化速率的关键因素为:全氮全碳砂粒含量阳离子交换量;影响森林土壤硝酸盐异化还原为铵(DNRA)速率的关键因素为:黏粒含量土壤有效含水量凋萎系数阳离子交换量。据此,建立了全球森林土壤氮素总转化速率随机森林模型,并给出了全球尺度森林土壤总矿化速率、总硝化速率和DNRA速率的空间分布。结果发现,氮素总矿化速率的变化范围为1.672～64.016 mg N·kg~(-1)·d~(-1);总硝化速率的变化范围为0.866～16.984 mg N·kg~(-1)·d~(-1);DNRA速率的变化范围为0.030～2.045 mg N·kg~(-1)·d~(-1)。土壤氮素总转化速率具有较大的空间异质性,具体表现在:全球大部分地区3种转化速率水平均很低;而最大转化速率的空间分布有重叠,出现在北美洲西北部地区、欧洲西北部地区以及欧亚大陆连接处地区。     

广东南雄烟区烤烟氮素累积分配及利用特征

在广东南雄烟区以烤烟品种K326为材料,采用田间原位培养方法和15N同位素示踪技术,在大田条件下研究了土壤氮素矿化特征、烤烟氮素累积分配规律以及当季施入肥料氮的分配情况.结果表明:南雄烟区土壤氮素矿化量随着生育期推移呈上升趋势,在移栽后75 d达到高峰,此后下降;不施氮处理土壤氮素矿化量在各生育期均显著高于施氮处理;烟株不同器官氮素积累量表现为叶片＞茎＞根.烤烟在团棵期和打顶期以吸收肥料氮为主,成熟期则以吸收土壤氮为主,烟株整个生育期吸收的氮素主要来源于土壤氮,且吸收的土壤氮及其占总氮的比例随生育期推移和叶片着生部位的升高而增加.氮肥烟株利用率、土壤残留率和损失率分别为30.8%、32.3%和36.9%.南雄烟区土壤氮素矿化能力较强,土壤氮对上部叶片质量的影响较大,在施氮量为150kg·hm-2条件下,肥料氮的残留量和损失量较高.     

Bt 水稻秸秆还田对土壤养分含量的影响

将 Bt 水稻 (b2B138)和常规水稻 (安丰 A)秸秆平铺在装有 20 cm 厚土壤的塑料面包箱上,并加入一定量的腐秆剂, 研究 Bt 水稻秸秆覆盖还田对土壤养分含量的影响 , 同时探讨腐秆剂在此过程中的作用。结果表明 , 与常规水稻秸秆还田相比 , 无论有无腐秆剂的加入, Bt 水稻秸秆还田 120 d 和 180 d 后均能显著增加土壤速效钾含量, 但无腐秆剂加入时, Bt 水稻秸秆还田 120 d 后土壤全氮含量明显下降, Bt 水稻秸秆还田对土壤有机质、碱解氮、速效磷、全磷和全钾含量则没有显著影响。腐秆剂的加入使得 Bt 水稻秸秆还田 120 d 后土壤速效钾含量明显提高, 常规水稻秸秆还田 180 d后土壤速效磷含量也显著提高, 对其他养分指标则没有明显影响。     

大豆叶面施氮量及氮素利用率的~(15)N标记

为研究大豆(Glycine max)叶面适宜施氮量及叶面氮素吸收与利用的规律,以黑龙江省三江平原大豆主栽品种合农64为实验材料,采用15N标记示踪法在大豆需氮关键时期R5期进行叶面施氮,分析大豆组织器官标记氮素的积累量及回收率。结果表明:在4.5 kg·hm–2(N3)施氮条件下,大豆组织器官干物质量及氮素积累量显著高于其它处理,其中籽粒干物质平均重22.7 g,总干物质平均重73.2 g,分别比不施氮处理(N0)高17.92%和16.38%;籽粒氮素积累量平均为134.4mg·plant–1,比不施氮处理(N0)高13.13%,说明4.5 kg·hm–2(N3)施氮条件是合农64在R5期的最适叶面施氮量。在不同施氮条件下,各组织器官标记氮积累量随着施氮量的增加呈先增加后降低的趋势,籽粒标记氮积累量在4.5 kg·hm–2(N3)施氮条件下最高,为9.96 mg·plant–1。这一结果同样说明了4.5 kg·hm–2(N3)是合农64在R5期的最适叶面施氮量,同时明确了叶面氮素是籽粒氮素积累增加的主要原因。在同一施氮水平下,各组织器官标记15N积累量顺序为籽粒茎叶荚皮叶柄根,且各器官间差异显著,说明在R5期叶面施氮籽粒积累的叶面氮素最多。从15N标记在各组织器官的贡献率来看,在3.5 kg·hm–2(N1)施氮条件下,籽粒氮素贡献率与植株氮素回收率最高,说明在叶面施氮量较小的条件下,氮素更容易被籽粒吸收利用,但净积累量却低于最适施氮量处理(N3)。在3.5 kg·hm–2(N1)施氮条件下,植株氮素回收率高于最适施氮量处理(N3)。     

干旱胁迫下氮素对胡杨幼苗生长及光合的影响

胡杨(Populus euphratica)是塔里木河流域荒漠河岸林重要的抗逆种质资源,胡杨幼苗的存活及生长受水分和氮素的限制。为了研究干旱胁迫下氮素供应对胡杨幼苗早期形态建成的影响,本试验以1年生胡杨实生幼苗为研究对象,采用温室盆栽试验,设置4个水分处理(D_1、D_2、D_3、D_4,土壤含水量为20%~25%、40%~45%、60%~65%、80%~85%)和3种施氮水平(N_0、N_1、N_2:0、3、6 g·pot-1),测定胡杨幼苗的生长指标、叶绿素荧光和光合参数。结果表明:轻度干旱胁迫(D_3)下,施氮量为N_1时,胡杨幼苗的表观生长和光合能力显著提高;幼苗根冠比在D_1时最低,施氮使其显著增大;干旱胁迫(D_1、D_2、D_3)下,N对幼苗生长的促进作用大于N_2;严重干旱胁迫(D_1)时,施氮显著提高幼苗荧光参数和光合速率,增强其光合能力;因此,胡杨幼苗在土壤相对含水量60%~65%(D3)、氮素量为3g·pot~(-1)(N_1)时,其生长表现为最佳状态;干旱胁迫下,氮素能显著增强幼苗地下部分生长和光合能力,表明氮素对干旱胁迫具有补偿效应,可促进幼苗的早期形态建成,有效帮助幼苗渡过生长脆弱期。     

芽孢杆菌ZJM-P5与氮配施对红小豆幼苗生长和氮吸收的影响

以红小豆品种‘晋红小豆5号’和促生芽孢杆菌ZJM-P5为材料,设置不同氮素用量和菌液浓度处理,采用盆栽试验,测定各菌氮处理下红小豆幼苗农艺性状、生理特性及含氮量等指标,研究促生芽孢杆菌ZJM-P5与氮配施对红小豆幼苗生长发育的影响,并筛选出最佳促生菌液浓度水平,为提高红小豆幼苗的养分吸收利用效率及其高产优质栽培提供理论依据。结果表明:(1)在同一菌液浓度下,红小豆苗期株高、茎粗、叶面积、地上部干重、根系干重、根表面积、根系体积、根系平均直径均随施氮量的增加呈先升高后降低的趋势,而最大根长随着施氮量增加有所下降;根系可溶性糖及MDA含量随施氮量增加均呈先降后升的趋势;根系SOD、POD活性及根系活力均随施氮量增加先升高后降低;根系可溶性蛋白含量、NR活性和植株含氮量均随施氮量增加而增加。(2)在相同施氮量条件下,除根系可溶性糖和MDA含量随着菌浓度的增加先下降后升高外,其余各指标均呈先升后降的变化趋势;各指标除低氮(50mg·kg~(-1))水平下在10~8 cfu·mL~(-1)菌液浓度达到最大值外,其它氮水平均在10~7 cfu·mL~(-1)菌液浓度达到最大值。研究发现,芽孢杆菌ZJM-P5与氮合理配施有利于红小豆植株的氮素吸收和生长发育,并以100mg·kg~(-1)为最佳施氮(纯氮)水平,10~7 cfu·mL~(-1)为最佳菌浓度,且两者组合处理的幼苗农艺性状、根系活力及保护酶活性、氮素含量均达到较高水平;过量施氮、施菌或菌氮比例不合理则会导致幼苗干物质积累及氮素提升受限,进而抑制植株正常生长。