氮肥和底墒对小麦籽粒灌浆过程的调节效应分析

以氮肥和底墒为决策变量,采用最优二次Ｄ饱和设计,用Ｌｏｇｉｓｔｉｃ方程拟合各水肥处理的籽粒充实过程,并推导出一系列次级参数,分别建立了小麦籽粒灌浆强度与持续时间参数的数学模型。结果表明：生长在氮肥或底墒逆境条件下的小麦受精子房的生长潜势（Ｃｏ）较大,并随逆境条件的改善而降低;千粒重（Ｙｏ）与灌浆快增期（Ｔ）的长短、最大灌浆速率（Ｒ＿（ｍａｘ））和平均灌浆速率（Ｒ）无明显相关性,却与起始生长势、灌浆系数（Ｔ·Ｒ＿（ｍａｘ））高度正相关,并且千粒重与灌浆系数的相关性明显大于千粒重与起始生长势的相关性;氮肥和底墒对籽粒灌浆特性具有显著的调节作用。同时还阐述了调节这些参数的水肥栽培途径。     

二种稻飞虱对寄主及氮肥、密度适应性的比较研究

本试验采用二因素最优设计,研究了白背飞虱[Sogatellafurcifera（Horvath）]和褐飞虱[Nilaparvatalugens(Stal）]的种群数量同栽插密度及施氮水平的关系,并考察了它们对寄主品种的适应性。结果表明：二种飞虱对寄主品种的适应性除受到品种自身特性的影响外,还随寄主生育状况及管理水平对田间小气候的影响而变化,表现出时间状态的差异;并得出了二种稻飞虱种群数量同施氮水平和栽插密度关系的回归方程。     

增施氮肥能够缓解麦田土壤线虫群落对O3浓度升高的响应

在辽宁沈阳农田生态系统国家野外科学观测研究站,利用运行2a的开顶式气室,研究了臭氧(O3)浓度升高和不同氮肥施用水平对土壤线虫群落的影响。结果表明:(1)O3浓度升高降低了成熟期小麦根生物量。O3浓度升高和不同氮肥施用水平的交互作用改变了小麦成熟期土壤微生物生物量碳、氮和水溶性有机碳的含量。低氮条件下,O3浓度升高降低了土壤微生物生物量碳、氮和水溶性有机碳的含量;而高氮条件下则表现出相反的趋势。(2)O3浓度升高和不同氮肥施用水平对土壤线虫总数没有产生显著影响,而在灌浆期,食细菌线虫和食真菌线虫中c-p值为4(Ba4 and Fu4)的功能团对O3浓度升高和不同氮肥施用水平的响应敏感;与对照相比,不同氮处理中,O3浓度升高均降低了灌浆期Ba4功能团线虫的数量。灌浆期,O3浓度升高条件下,与对照相比Fu4功能团线虫数量在高氮条件下表现出增加的趋势,而在低氮条件表现出降低的趋势。(3)O3浓度升高和不同氮肥施用水平的交互作用显著影响了小麦灌浆期线虫的成熟度指数(MI)和结构指数(SI)。与对照相比,线虫成熟度指数和结构指数在低氮条件下随O3浓度升高而降低;而在高氮条件下随O3浓度升高而升高。上述结果表明,氮肥的施用能够缓解O3浓度升高对土壤食物网的扰动。     

不同施肥与灌水量对槟榔土壤氨挥发的影响

利用通气法田间原位试验,研究了不同施肥模式、灌溉量对槟榔土壤氨挥发速率和挥发量的影响。结果表明：槟榔恢复期和出花期追肥灌水后,不同施肥处理均在第3天出现氨挥发速率峰值（0.50-3.42 kg.hm-2.d-1）,而后迅速下降并进入低挥发阶段。出花期氨挥发速率峰值（1.50-4.42 kg.hm-2.d-1）比恢复期氨挥发速率峰值明显高。灌水量小(300 m3. hm-2)的氨挥发率和总量比灌水量大(600 m3. hm-2)的明显减小。在同一氮水平下,有机质含量较低的氨挥发率较高。在同一有机质含量条件,氨挥发率随着N肥含量增加而升高。与单施N肥处理相比,有机肥与N肥配施可明显减少氨挥发速率和总量,可减少氮损失。     

模拟氮沉降和降雨变化对贝加尔针茅草原土壤细菌群落结构的影响

研究氮沉降和降雨变化对土壤细菌群落结构的影响,对未来预测多个气候变化因子对草地生态系统影响的交互作用具有重要意义。以施氮和灌溉分别模拟氮沉降和降雨增加,采用高通量测序技术,研究8个氮添加水平(0、15、30、50、100、150、200、300kg N hm-2a-1)和2个水分添加水平(不灌溉、模拟夏季增雨100 mm灌溉)对土壤细菌群落结构的影响。结果表明,氮素和水分输入增加后,土壤细菌群落组成、丰度均显著变化(P0.05)。在群落中占主导的细菌门类有疣微菌门Verrucomicrobia(30.61%—48.51%)、变形菌门Proteobacteria(21.37%—29.97%)、酸杆菌门Acidobacteria(9.54%—20.67%)和拟杆菌门Bacteroidetes(4.96%—9.74%)。在常规降雨和水分添加两种条件下,随着氮添加水平的增加,占主导的细菌门类(相对丰度1%)表现出不同的变化趋势。疣微菌门相对丰度在常规降雨N100—N300条件下显著降低,但在氮素和水分同时添加条件下随氮添加水平升高而逐渐升高,在N200—N300时显著升高。变形菌门和拟杆菌门相对丰度在常规降雨高氮添加条件下呈升高趋势,但在水分添加时却无明显变化。酸杆菌门相对丰度在常规降雨高氮添加条件下升高,但在水分添加后呈明显下降趋势。放线菌门Actinobacteria相对丰度在常规降雨N100—N300条件下显著升高,但在水分添加后高氮添加时显著降低。厚壁菌门Firmicutes相对丰度在常规降雨条件下无显著变化,但在水分和高氮添加条件下降低。浮霉菌门Planctomycetes相对丰度在两种不同的水分添加条件下均呈先升高后降低的趋势。氮素和水分添加对土壤细菌群落结构的变化存在明显的互作效应(P0.0001)。在不同氮素和水分输入条件下共有19个土壤细菌门类相对丰度有显著差异。土壤细菌群落结构的变化主要来自于疣微菌门和酸杆菌门的相对丰度变化,两者可作为土壤细菌群落结构变化的指示种。综上,氮素和水分添加显著改变了土壤细菌群落结构,氮素和水分对土壤细菌不同门类相对丰度变化存在明显的互作效应。     

短期氮磷配施对刨花楠细根形态及其土壤微生物的影响

以1年生刨花楠幼苗为研究对象,通过不同的氮磷配施实验,采用扫描根系法和磷脂脂肪酸法,研究不同氮磷配施处理对刨花楠幼苗1—4级细根根序形态特征及其土壤微生物的影响。结果表明:(1)4种氮磷配施处理均显著增加了刨花楠1—2级根的比根长和比根面积(P0.05),降低了3—4级根的比根面积(P0.05);(2)通过不同梯度的氮磷配施,1—2级细根的根组织密度呈下降态势,而3—4级根的组织密度则显著增加(P0.05),体现低级根与高级根之间的权衡;(3)4种氮磷配施处理都显著降低刨花楠1—4级细根的平均直径(P0.05);(4)随着氮磷比的增加,微生物总量及细菌、真菌与放线菌数量等均呈现先增加后降低的趋势,并均在N∶P为10∶1时达到最大;(5)氮磷配施条件下,细菌、真菌等与1—2级细根的比根长和比根面积呈显著正相关,而与4级根的比根长和比根面积则呈显著负相关,革兰氏阳性菌、真菌等与3—4级根的组织密度存在显著正相关,而与1—2级根的组织密度无显著相关性。各级根序的平均直径均与土壤微生物无显著相关性。研究结果表明,短期氮磷配施以N∶P为10∶1的效果最好,其最有利于提高刨花楠苗木细根的养分吸收能力与养分吸收效率,苗木通过调整细根形态来适应氮沉降,其地下生物群落如土壤微生物及其与细根的关系也发生变化,进而影响地下生态系统碳氮循环和养分流动。     

黄土丘陵区撂荒群落演替序列种根系对氮素施肥方式和水平的形态响应

采用盆栽试验,研究了黄土丘陵区撂荒群落演替序列种(即,黄土丘陵区摞荒群落演替主要阶段的优势种)根系对氮素施肥方式和水平的形态响应,对了解我国氮沉降增加背景下的群落生态效应及人为施肥干扰促进植被恢复具有较好的理论和实践意义。测试并分析了6个演替序列种在不同施氮方式(匀质和异质施氮)和水平(高、低和无氮对照)条件下植株个体生物量指标(地上及地下生物量和根冠比)、根系形态指标(根长、直径、表面积、比根长和比表面积)的变化及其差异显著性;并且利用根钻法和单样本T检验比较了异质施氮方式下施氮斑块与不施氮斑块根系形态指标的差异。结果表明:1)6种演替序列种地上、地下生物量和根冠比存在种间固有差别,施氮方式和水平整体上对三者无显著影响;施氮方式和植物种类对根冠比存在显著交互作用,说明个别种的根冠比对施氮方式响应明显,其中猪毛蒿根冠比在异质施氮方式下显著高于匀质施氮。2)6种演替序列种根系塑形指标包括比根长、比表面积和直径存在种间差别,并且施氮水平对比根长影响显著,高、低施氮水平下比根长都显著低于不施氮对照。3)狗尾草和铁杆蒿分别在异质高氮和异质低氮条件下施氮斑块根系生物量密度显著高于未施氮斑块;猪毛蒿在异质高氮条件下施氮斑块发生了更多的伸长生长,其根长、根表面积、比根长和比表面积在施氮斑块中的密度显著高于未施氮斑块;猪毛蒿和狗尾草在异质高氮条件下,以及白羊草在异质低氮条件下,其根系直径在施氮斑块显著小于未施氮斑块。从根系形态变化敏感性和施氮对促进植物生长来看,演替过程中演替序列种对施氮响应的敏感性总体上呈降低趋势,前期种对施氮响应更敏感,从施氮获利也更多,因而恢复前期进行人为干扰促进植被恢复效果也会更好。     

氮锌硒肥配合施用对白三叶的固氮作用与氮转移的影响

在湖北省宜昌县百里荒草场山地黄棕壤上配合施用氮锌硒肥,研究其对混播白三叶,混播黑麦草及单播黑麦草的干重及混播白三叶的固氮作用和氮转移的影响,试验结果表明：（1）氮锌硒肥配合施用,混播黑麦草的干重均高于相应处理的单播黑麦草,混播牧草和单播黑麦草重最高的处理都是N46Zn0Se5,其干重辚25．38 g／盆和19．93g/盆。（2）施氮对混播白三叶,混播黑麦草及单播黑麦草的生长有明显的促进作用,施锌,硒对混播白三叶,混播黑麦草及单播黑麦草的生长作用不明显。（3）混播白三叶氮素的主要来源是固氮作用,占全氮产量的57．6000％－77．258％。（4）混播白三叶固定氮的转移量只占混播黑麦草的全氮产量的0．316％－12．251％,通过正交方差分析发现,适量氮肥（N30mg/kg)促进固定氮的转移,高量氮肥（N46mg/kg)抑制固定氮的转移。     

氚水在模拟水稻－水－土壤生态系统中的行为

采用模拟污染物的同位素示踪技术研究HTO(流水)在水稻-水-土壤模拟生态系统中的迁移、消长行为,并应用三库室开系统模型和非线性回归方法确定了水稻、水和土壤分室的拟合方程．结果表明,田表水中的HTO不仅在系统各分室间转移和分配,而且迅速向系统外散逸;HTO中的流以自由水氚和结合态流形式存在于水稻中,以吸湿性水流和结晶水氚存在于土壤,其中自由水氚(或吸湿性水氚)的比活度大于结合态流(或结晶水氚);水稻植株和土壤中HTO比活度随时间增加至最大值后又趋于下降,而结合态氚则呈缓慢增加;水稻茎秆中的总氚比活度高于其它各部位,而后逐渐趋于动态平衡．对实验数据进行回归分析得：田表水、土壤和水稻植株中的总氚比活度分别为Cw(t)=32.19c^-0.0353t 99.94c^-0.330t、Cs(t)=20.42(e^-0.0353t-e^-0.330t)和Cr(t)=38.49c^-0.0353t-10.13e^-0.330t-28.36c^-2.5744t。方差分析结果表明,各回归方程较好地反映了HTO在水稻-水-土壤生态系统中的行为．     

氮、磷、钾肥配施对花生生理特性及产量、品质的影响

在田间试验条件下研究了氮、磷、钾肥配合施用对花生叶片生理特性及产量、品质的影响, 结果表明,氮、磷、钾肥配合施用均可不同程度地提高花生叶片叶绿素含量和光合速率, 且生育中后期(饱果期)的作用大于生育中期(结荚期),N300 P150 K300、P150 K300处理的效果好于N300 P150、N300 K300处理;氮、磷、钾肥配合施用对提高叶片SOD、POD和CAT酶活性、增加可溶性蛋白质含量和降低MDA积累量均有明显作用, N300 P150 K300、P150 K300处理的作用大于N300 P150、N300 K300处理;氮、磷、钾肥配合施用可明显增加花生荚果和籽仁产量,以N300 P150 K300处理产量最高,其次是P150 K300处理, N300 K300处理产量最低,N300 P150 K300和P150 K300处理还明显提高了荚果出仁率;氮、磷、钾肥配合施用可以不同程度提高花生籽仁中脂肪和蛋白质含量, P150 K300和N300 P150 K300处理对脂肪和蛋白质含量均有明显增加作用, N300 K300处理可明显提高脂肪含量,对蛋白质的增加作用不显著,N300 P150处理对脂肪和蛋白质的影响不大, N300 P150 K300处理还可明显提高籽仁中O/L比值和可溶性糖含量,从而延长花生制品的货价寿命、改善花生食用口味.