施氮量对黄河三角洲盐碱地水稻产量及品质的影响

为了探究盐碱地条件下施氮量对水稻产量、品质的影响,采用随机区组试验设计,设置施氮量为0、55.2、110.4、165.6、220.8和276.0 kg/hm2(分别记作N0、N1、N2、N3、N4和N5)共6个处理,测定了水稻叶绿素含量、产量和品质等指标.结果表明,增加施氮量能维持开花期和灌浆期较高的剑叶叶绿素相对含量...     

不同施氮量对桃优香占产量及农艺性状的影响

以水稻桃优香占为材料,设置了5个氮肥用量(以不施N肥为对照N0;135 kg/hm~2,N1;150 kg/hm~2(N2)、165 kg/hm~2(N3)、180 kg/hm~2(N4),研究在虾稻共作模式下,不同施氮量对桃优香占产量及农艺性状的影响。结果表明,桃优香占在虾稻共作模式下,增施氮肥其最大分蘖数增加30%,叶片SPAD值增加9.38%,齐穗期和乳熟期地上穗部干物质分别增加37.9%和41.1%,有效穗、结实率和千粒重在氮肥条件下分别增加39.1%、16.3%和3.69%,实际产量在N1、N2、N3和N4条件下相较对照分别增加57.8%、54.1%、69.2%和61.6%。其中,在N3施肥水平条件下增产效果最佳,但过量施用氮肥会降低氮肥利用率、造成农业面源污染,因此合理施用氮肥对于提高水稻产量、保护环境具有重要意义。     

氮肥与斜发沸石耦合对水稻乳熟期生理特性的影响

为揭示施氮量与斜发沸石耦合效应对水稻生理特性及产量的影响。将斜发沸石作为土壤改良剂引入稻田管理中,以"千重浪2号"稻种为试材,采用裂区试验设计,以氮肥量为主区(N0,0kg·hm~(-2);N1,70kg·hm~(-2);N2,140kg·hm~(-2);N3,210kg·hm~(-2)),沸石量为副区(Z0,0t·hm~(-2);Z1,10t·hm~(-2)),通过2年大田试验探究不同施氮水平与斜发沸石混施对乳熟期水稻叶绿素含量、叶面积指数、光合特性、叶片水分利用效率及产量的影响。结果表明:施氮量极显著提高水稻叶绿素含量、叶面积指数、光合特性、叶片水分利用效率以及产量。叶绿素含量及叶面积指数的增加促使光合速率显著提高,进而影响产量。斜发沸石对水稻叶绿素含量、叶面积指数、光合速率及产量均产生极显著或显著影响。同Z0相比,2015年Z1处理的叶绿素含量、叶面积指数、光合速率及产量分别提高2.8%、7.6%、3.0%、5.2%;2016年Z1处理相应测试指标分别提高3.2%、5.5%、4.3%、5.4%。可见应用斜发沸石能够显著提高氮肥表观利用率,促进光合作用,达到增产效果。在氮肥和斜发沸石主效应中,N3和Z1均显著增加水稻产量且组合后产量最高,因此N3和Z1混施方法适合该地区水稻高产高效栽培。     

不同氮用量对四川春玉米光合特性、氮利用效率及产量的影响

【目的】明确不同施氮量下春玉米产量形成的光合机制,分析不同施氮量对氮肥利用率、土壤氮素盈余量等的影响,为当地合理施用氮肥,促进春玉米高产高效提供理论参考。【方法】以玉米品种仲玉3号为试验材料,分别于2019、2020年在四川农业大学雅安试验农场的肥效长期定位试验地进行田间试验,设置5个供氮水平,分别为0（不施氮）、90 kg·hm^-2（低氮）、180 kg·hm^-2（适量氮）、270 kg·hm^-2（农民习惯施氮）、360 kg·hm^-2（高氮）,记为N0、N1、N2、N3、N4。于拔节期、吐丝期和灌浆期测定叶面积,分别计算叶面积指数、光合势;于灌浆期测定穗位叶净光合速率等光合参数以及吐丝期、灌浆期测定叶绿素含量;吐丝期、灌浆期、收获期测定地上部群体干物质积累量,收获时测定产量,分析各部位氮含量,计算土壤氮素盈余量、春玉米氮素利用效率和施氮经济效益。【结果】（1）春玉米产量随施氮量增加先升后持平,2019、2020两年都是N2处理的产量最高,平均为9 746 kg·hm^-2,相较于N0、N1处理分别增产179%、28.7%（P<0.05）,而N2与N3、N4处理间产量无显著差异。两年产量经线性+平台拟合,平台施氮量为134.8 kg·hm^-2,平台产量为9 604 kg·hm^-2,此时产投比也最高（12.6）。（2）适量施氮（N2）相比不施氮均显著提高穗位叶叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率以及叶面积指数和光合势等,继续增施氮肥上述指标无显著差异甚至显著降低。（3）结合光合特性与收获期产量的相关性分析及偏最小二乘法分析表明,春玉米光合势、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、叶面积指数、叶绿素a+b与产量均呈极显著正相关关系（P<0.01）,且影响春玉米产量的主导因素是叶绿素a+b。（4）收获期籽粒氮素积累量和地上部氮总积累量两年都是随施氮量增加先显著上升,在N2处理后（超过180 kg·hm^-2）微弱上升或基本持平;经拟合表明土壤氮素盈余量为0时施氮量为139 kg·hm^-2;春玉米氮肥表观利用率两年都是N2处理最高,平均达73.7%,较N1处理提高10.8%（P<0.05）,继续增施氮肥,氮肥表观利用率则显著下降,N3、N4处理氮肥表观利用率相较于N2处理分别降低32.9%和48.1%（P<0.05）。【结论】适量施氮能明显提高春玉米叶片光合性能,延缓穗位叶总叶绿素的降解,延长光合作用持续期,优化总叶绿素、叶面积指数和光合势在春玉米产量形成中的作用。同时,适量施氮能显著增加地上部群体干物质积累量和籽粒产量,促进玉米对氮素的吸收与积累,降低土壤氮素残留,提高氮肥表观利用率。综合产量、施肥经济效益、氮肥表观利用率和氮素盈余量等因素,试验区（四川雅安）氮素投入量为139—180 kg·hm^-2能维持春玉米的高产高效目标。     

施氮量对绿米稻叶绿素含量及光合特性的影响

【目的】探索引进日本绿米稻品种ND4在四川的高产优质栽培条件。【方法】设置施纯氮0 (N0)、90 kg/hm2 (N90)、135 kg/hm2 (N135)、180 kg/hm2 (N180)和225 kg/hm2 (N225) 5个处理,以N0为对照,研究施氮量对绿米稻叶绿素含量、产量及光合特性的影响。【结果】绿米颖果中叶绿素a、叶绿素b及总酚含量均随着生育进程的推进而降低,其中花后15～20 d下降速率最快;花后各时段绿米颖果中叶绿素及总酚含量随施氮量增加而增加,但成熟期中高氮(N135、N180和N225)处理下差异不显著(P0.05);高氮(N180和N225)处理下,随成熟期推进颖果叶绿素含量下降率更低,色泽更稳定;剑叶叶绿素含量及净光合速率随着生育进程的推进呈先增后降的趋势,在花后20 d达到峰值;有效穗数和千粒质量随施氮量增加而增加,穗粒数、结实率及产量随着施氮量的增加呈先增后降趋势,在N180处理下产量最高,为4.66 t/hm~2。【结论】本试验条件下绿米高产栽培条件为施氮量180 kg/hm2,且在腊熟期(花后30 d)能收获叶绿素含量更高的绿米。     

水稻结实期剑叶叶绿素含量和组成对FACE的动态响应

利用农田开放式空气CO_2浓度增高(FACE,free-air carbon dioxide enrichment)系统,以武香粳14为试验材料,CO_2浓度设正常CO_2(AMB)和高CO2(FACE,AMB 200μL·L~(-1))2个水平,施氮量设低氮(LN,150kg·hm~(-2))和高氮(HN,350kg·hm~(-2))2个水平,研究CO_2与N的互作对水稻结实期剑叶叶绿素a、b、a b含量以及叶绿素a/b值的影响。结果表明,不同施氮量平均,水稻抽穗后5d和10d,FACE处理剑叶叶绿素a、b以及a b含量平均较AMB增加2.8%￣3.9%、2.8%￣5.7%和2.9%￣4.3%,而抽穗后15￣25d,FACE处理剑叶叶绿素含量分别较AMB下降2.2%￣3.3%、4.6%￣10.9%、3.7%￣4.7%;对剑叶叶绿素a/b值而言,抽穗后5￣10dFACE处理较ABM下降了1.6%￣3.3%,但使抽穗后15￣25d增加了2.5%￣7.8%;与LN相比,HN处理提高了FACE水稻结实前期剑叶叶绿素a、b及a b含量的增幅,但使结实中后期的降幅变小;与此同时,HN处理使结实前期FACE水稻剑叶叶绿素a/b值的下降幅度增加,但使结实中、后期的增加幅度下降。上述结果说明,未来大气高CO2浓度情形下,水稻灌浆前期叶片的光合能力增强,但灌浆中后期稻叶的衰老加快;增施氮肥,可以促进水稻灌浆初期稻叶叶绿素含量的提高,延缓灌浆中、后期稻叶叶绿素含量的下降。     

轮作体系下麦/油减量施氮与水稻氮肥运筹对作物产量和氮素吸收的影响

为了研究麦/油-稻轮作体系麦/油减量施氮与水稻氮肥运筹对作物产量、氮素吸收和氮肥偏生产力的影响,于2017—2018年开展麦-稻轮作和油-稻轮作的田间试验,在麦/油季设置常规施氮(小麦,N 150 kg·hm^-2;油菜,N 180 kg·hm^-2)、减量施氮(小麦,N 120 kg·hm^-2;油菜,N 150 kg·hm^-2)2个处理,在水稻季N 150 kg·hm^-2用量基础上设置3个运筹M1~M3,基肥、分蘖肥、穗肥的用量比分别为2∶2∶6、3∶3∶4和4∶4∶2。结果表明:在麦-稻轮作体系下,小麦季减量施氮小麦产量、地上部生物量和地上部氮素吸收量分别显著(P<0.05)降低15.36%、14.21%和17.14%,小麦氮肥偏生产力显著(P<0.05)增加5.79%。小麦季常规施肥处理下,M3运筹的水稻产量最高,而减量施氮处理下,M2运筹的水稻产量、地上部氮素吸收量和氮肥偏生产力最高。在油-稻轮作体系下,油菜季减量施氮显著(P<0.05)降低了油菜的产量和地上部氮素吸收量,降幅分别为14.28%和16.76%。无论油菜季减氮与否,M3运筹的水稻产量、地上部生物量和氮肥偏生产力均最高。     

播期和施氮量组合对水稻南粳9108产量和氮素利用的影响

为探明播期和施氮量组合对优质水稻品种南粳9108产量构成因素和氮素利用的影响,设3个播期[5月23日(B1)、6月2日(B2)、6月12日(B3)]和4个施氮量[折纯,以N计,0(N0)、180 kg·hm^-2(N1)、270 kg·hm^-2(N2)、360 kg·hm^-2(N3)]进行大田试验。结果表明:水稻的千粒重和产量随着播期推迟逐渐增加,穗数随着施氮量增加而上升。不同播期下,籽粒的氮素分配比率均在N1处理下最大。随着播期推迟,水稻的氮素偏生产力、氮素籽粒生产效率相应增加,氮素农学效率、氮素生理效率先降后升。在同一播期下,水稻的氮素偏生产力、氮素农学效率、氮素吸收效率和氮素籽粒生产效率均随着施氮量增加总体呈下降趋势。总的来看,在本试验条件下,播期推迟、适量氮肥更利于获得高产。综合考虑水稻产量和氮素利用,B2N2或B3N2处理较为适宜。     

不同施氮量下缓释氮肥与尿素掺混对玉米生长与氮素吸收利用的影响

【目的】研究不同施氮量下,尿素与缓释氮肥掺混对大田玉米生长、干物质累积量、产量、氮肥利用率和土壤硝态氮残留的影响,为作物高效施氮管理提供理论依据。【方法】试验选用玉米品种郑单958,设置了3种氮肥类型(尿素(U)、缓释氮肥(S)、尿素缓释肥3∶7掺混(SU))和4个施氮水平(N1(90 kg·hm~(-2))、N2(120 kg·hm~(-2))、N3(180 kg·hm~(-2))、N4(240 kg·hm~(-2))),以不施氮肥(N0)为对照,共13个处理。生育期内对玉米株高、茎粗和叶面积指数进行观测,并统计干物质累积量、产量及产量构成因素。【结果】氮肥类型与施氮量及两者交互作用对玉米生长指标、干物质累积量、产量及产量构成要素都有显著的影响。尿素掺混缓释氮肥(SU)在N3施氮量下玉米最大干物质累积量和氮素累积吸收量分别为17 927.9 kg·hm~(-2)和156.1 kg·hm~(-2),较其他处理分别提高了16.0%—61.7%和8.1%—45.2%。尿素掺混缓释氮肥(SU)在N3施氮量下,产量达到最高,为6 200 kg·hm~(-2),比尿素(U)N3处理和缓释氮肥(S)N2处理的产量分别增加了19.8%和20.7%;其中,缓释氮肥处理(S)和尿素掺混缓释氮肥处理(SU)在N2施氮量下比尿素处理施氮量减少30%时,产量无显著性差异。玉米的产量并不是随着施氮量的增加而增加,尿素(U)和尿素掺混缓释氮肥处理(SU)在N3施氮量时玉米产量比N4施氮量分别增加了19.7%和19.0%,缓释氮肥处理(S)中N2施氮量的玉米产量比N3和N4施氮量分别提高10.9%和26.5%。尿素掺混缓释氮肥(SU)N3处理玉米吐丝期后营养器官中氮素向籽粒中转运量最大,比尿素(U)N3处理和缓释氮肥(S)N2处理分别增加了14.7%和8.2%,有利于促进籽粒的增产。土壤硝态氮的累积量随着施氮量的增加而增加,但是尿素掺混缓释氮肥(SU)处理的土壤硝态氮累积量比尿素(U)处理和缓释氮肥(S)处理分别平均减少21.2%和9.5%,尿素掺混缓释氮肥(SU)处理土壤硝态氮含量主要分布在0—40 cm土层,不仅促进玉米的吸收,更减少土壤氮素向更深土层的淋失,提高耕作层的土壤养分。【结论】尿素与缓释氮肥掺混,施氮量180 kg·hm~(-2)是试验区玉米高效生产的最佳施氮量。     

综合农艺管理对夏玉米叶片衰老特性的影响

【目的】研究综合农艺管理对夏玉米叶片衰老特性的影响。【方法】以郑单958为试验材料,对播期、播种方式、密度、氮肥施用时期及用量和收获时间等农艺措施进行优化组合,设置综合农艺管理试验,共4个处理：按当地农户习惯即麦田后期套种玉米、苗期一次性施氮和苞叶变白、籽粒变硬时收获等设置为处理1（T1）;在此基础上改套种为直播,减少氮肥施用量,优化施肥时期,延迟收获时间,设置为处理2（T2）;在T2的基础上进一步提高施肥量,增加磷、钾肥比例,将氮肥分次施用,增加种植密度,以期达到最高产量,设置为处理3（T3）;在T3的基础上减少施肥量,进一步优化施肥时期,适当降低种植密度,设置为处理4（T4）。然后以T4处理为基础设置单因素施氮量试验（0、129.0、184.5和300.0 kg N•hm-2,分别记作N0、N1、N2和N3）,研究综合农艺管理和施氮量对夏玉米叶面积指数、叶片光合色素含量、超氧化物歧化酶（SOD）活性、过氧化氢酶（CAT）活性、过氧化物酶（POD）活性和丙二醛（MDA）含量的影响。【结果】从大喇叭口期（V12）到抽雄后42 d,T4处理的LAI平均维持在4.4以上,显著高于T1和T2处理,且后期下降缓慢。在施氮量试验中,LAI随施氮量的增加而增加,从抽雄后28 d到成熟期（R6）,N3的LAI平均下降了14.9%,高于其他施氮处理的降幅。综合农艺管理试验（MT）和施氮量试验（NT）的叶片光合色素含量均呈单峰曲线变化,在抽雄后14 d达到最大值,之后逐渐下降,从抽雄后14-42 d,T1、T2、T3和T4处理叶绿素（a+b）的含量分别减少了21.1%、22.0%、27.2%和18.4%,类胡萝卜素含量分别减少了26.6%、26.9%、32.2%和25.0%。抽雄后42 d,T4的叶绿素a、叶绿素b、叶绿素（a+b）和类胡萝卜素含量分别较T1提高了6.0%、13.0%、6.9%和9.3%。NT试验中叶绿素a、叶绿素b和叶绿素（a+b）的含量随施氮量的增加而增加;N3处理的类胡萝卜素含量生育后期急剧下降,到抽雄后42 d,N3处理的类胡萝卜素含量较N0降低4.5%。MT和NT试验各处理穗位叶的SOD、CAT和POD活性均呈单峰曲线变化,在抽雄后14 d达到最大值,之后逐渐下降,T4处理的SOD、CAT和POD活性始终维持在较高水平且后期下降缓慢;NT试验中随施氮量增加,SOD、CAT和POD活性增加,但是,与N2处理相比较,N3 的LAI和叶片的SOD活性、CAT活性等未全部随施氮量增加而显著增加,且N3处理生育后期叶片保护酶活性下降快于其他施氮处理。随生育进程的推进,MT和NT处理穗位叶的MDA含量均呈上升趋势,T4处理始终维持在较低水平,增施氮肥叶片MDA含量逐渐降低。【结论】在75 000株/hm2种植密度条件下,当施氮量超过184.5 kg•hm-2后,继续单一增施氮肥不能持续增加保护酶活性,减少MDA含量,且导致保护酶活性下降加快,MDA含量增加变快,不利于氮素的高效利用。通过改麦套为麦收后直播、适当增加种植密度、分次合理施氮和适期收获等综合农艺措施优化可提高叶片光合色素含量且生育后期降低缓慢,叶片保护酶活性较高,MDA含量维持较低水平,这可能是其产量和氮素效率提高的原因。     

模拟氮沉降对五角枫幼苗生长的影响

为了解五角枫幼苗的生长及地上、地下生物量分配等对模拟氮沉降的响应,以北京(BJ)、山西(SX)、内蒙古(NMG)3个不同种源的五角枫幼苗为研究材料,设计5个氮水平:对照(N0,0 kg/(hm2a),以N计,下同);低氮(N1,15 kg/(hm2a));中氮(N2, 25 kg/(hm2a) );高氮(N3,50 kg/(hm2a));过饱和氮(N4, 150 kg/(hm2a))。分析不同施氮水平下五角枫幼苗的基径、苗高、月生长量、生物量及各部分生物量分配比例的差异。结果表明:1)模拟氮沉降对山西和内蒙古种源五角枫幼苗基径、北京和内蒙古种源的苗高以及北京和山西种源的苗高月生长量均产生了显著影响;2)模拟氮沉降对北京种源五角枫幼苗生物量的影响较小,而随施氮浓度升高,山西、内蒙古种源五角枫幼苗的生物量均呈先增后减的显著变化趋势,山西种源幼苗的生物量在中氮水平达到最大值,而内蒙古种源则在高氮水平达到最大值;3)模拟氮沉降对于3个种源五角枫幼苗的生物量配比均产生了显著的影响,随着施氮浓度的升高,五角枫幼苗的根质量比(RMR)、根冠比(RSR)均有下降趋势,而茎质量比(SMR)、茎叶比(SLR)显著上升,说明其对茎结构的投资明显加大了,而对根和叶结构的投资则相对减少;4)分析五角枫幼苗的变异来源发现,基径(D)、苗高(H)、各部分生物量均与模拟氮沉降处理和种源2个因素存在密切关联,而生物量配比中只有SMR、叶质量比(LMR)和SLR与模拟氮沉降处理这1个因素存在显著的相关性,说明生物量配比的变化与种源的差异关联不大,但与环境中氮的输入量有较大的关系。      

糠醛渣和石膏对盐碱土改良效果及水稻生长的影响

试验以龙粳9号为供试材料,设置糠醛渣Q0(0 g·kg-1)、Q1(25 g·kg-1)、Q2(50 g·kg-1)和石膏G0(0 g·kg-1)、G1(12.5 g·kg-1)、G2(25 g·kg-1)各3个水平,共9个处理.结果表明,施用糠醛渣和石膏显著改善盐碱土理化性质,Q2G1处理降低土壤容重9.48％,提高...     

臭氧胁迫对水稻光合作用与产量的影响

采用开顶式气室(OTC),对水稻"3694繁"(Oryza sativa L.3694 Fan)进行田间原位臭氧(O_3)熏气实验,研究了不同O_3浓度熏气处理下水稻光合色素、气体交换参数以及产量的响应.实验设置分4个水平:过滤大气组(CF,10 nL·L~(-1))、自然大气组(NF,40nL·L~(-1))和两个不同浓度的O_3处理组(01:100 nL·L~(-1);02:150 nL·L~(-1)).结果表明:(1)与CF组相比,两个不同浓度的O_3处理均导致水稻叶片光合色素含量大幅度下降,加速水稻的衰老过程;(2)在实验进程中,O_3处理导致水稻叶片气体交换参数发生显著变化,饱和CO:浓度的净光合速率(P_(sat))、气孔导度(Gs)、水分利用效率(WUE)、气孔限制值(Ls)和羧化效率(CE)均呈现下降趋势,表明O,浓度的升高使水稻光合作用对CO_2的利用效率降低,水稻在灌浆期对O_3最为敏感;(3)O_3处理使水稻产量损失明显,当AOT40值达到2.32uL·L~(-1)·h时,就能导致水稻产量10%的减产.     

光照对分蘖期水稻叶际及根系-培养液体系 N2O 和 NOX（NO，NO2）排放的影响

[目的]该研究探讨光照对分蘖期水稻根、叶界面N2O和NOX排放的作用及其机制。[方法]试验在水培控氮、小型光控培养箱控光和同步测定条件下,探讨了不同光质、光强及光控处理对分蘖期水稻叶际及根系-培养液体系 N2O和 NOX 排放的影响。[结果]①在相同氮源(NH4NO3-N,90 mg/L)、日间光照为6000、8000 lx条件下,分蘖期平均水稻叶际 N2O和NO排放速率分别为27.08、32.33μg/(pot·h)和0.114、0.057μg/(pot·h),分别占 N2O和 NO总排放的57.38%、58.65%和9.65%、4.52%,水稻叶际是N2O的重要排放源;②在光强(1600 lx)一致条件下,LED黄、绿、白、红、蓝光处理的平均水稻叶际N2O 排放速率分别为6.83、9.40、9.73、2.82和4.08μg/(pot·h),光 X强较高的红(3000 lx)、蓝光(2500 lx)处理能同步抑制分蘖期水稻根、叶界面N2O的挥发(P<0.01),LED红、白光有促进日间水稻叶际NO排放的作用,LED蓝光则有同步抑制水稻根、叶界面 NO挥发的作用效果,但不同光控处理下水稻根、叶界面均无明显的NO2净排放作用;③0~8000 lx 范围内随着光照增强,水稻根部NO及根、叶界面 N2O排放同步增加,但高光强(6000~8000 lx)下水稻叶际 NO排放显著大幅下降(P<0.01)。[结论]水稻根、叶界面均以N2O挥发为主;试验供氮水平下适度控制日间光强并同步增加红光、蓝光比例的技术,能同步抑制水稻根、叶界面氮氧化物的排放。     

2021年4期目录

  目的  探究1年生樟子松苗木根系构型和养分吸收对氮添加及接种外生菌根真菌的响应机制。  方法  以1年生樟子松菌根苗（8种外生菌根真菌混合接种,HJ）和非菌根苗（未接种,WJ）为研究材料,设置4个氮添加处理试验,分别为:不施氮（CK,0 kg/（hm2·a））、低氮（LN,15 kg/（hm2·a））、中氮（MN,30 kg/（hm2·a））和高氮（HN,60 kg/（hm2·a））,对比分析氮添加和接种处理对苗木根系形态（总根长、总表面积、总体积、分叉数、根尖数、平均直径等）和养分含量的影响。  结果  （1）在CK、MN、HN处理下,接种处理间苗木生物量存在显著差异;CK处理下,菌根苗生物量较非菌根苗提高了54.3%;而MN和HN处理下,菌根苗生物量较非菌根苗分别下降17.8%、23.7%。（2）氮添加和接种处理显著影响1年生樟子松苗木直径0 ~ 0.5 mm根系的总根长、总表面积、根尖数;在WJ处理下,随着氮添加量递增,樟子松苗木根系形态指标均呈先上升后下降的趋势;而在HJ处理下,随着氮添加量递增,其根系形态指标均呈下降的趋势。（3）与CK相比,氮添加显著增加非菌根苗氮、磷养分含量;而对菌根苗氮、磷养分含量的影响表现为LN处理促进,HN处理抑制。  结论  低氮添加和接种处理对苗木根系形态和养分含量表现为协同效应,而高氮添加处理削弱接种处理对苗木根系形态和养分含量的影响。      

兴安落叶松林细根解剖结构和化学组分对N沉降的响应

大气N沉降逐渐加强,可能会改变地下C循环和土壤C状态,促使细根结构及其化学组分发生变化。N沉降对细根动态和形态影响方面的研究较多,但对细根结构和组分的影响还没有系统的研究。于2012年5月,在大兴安岭北方森林统一立地条件下建立4个水平N肥处理,分别为对照(CK,0 g/(m· a))、低N处理(TL, 2.5 g/(m·a))、中N处理(TM, 5 g/(m·a))和高N处理(TH , 7.5 g/(m·a))。在2014年7月,植物生长季,利用挖掘法获取兴安落叶松完整根系,测定其1~5级细根在不同N沉降处理下皮层厚度、维管束直径、根系直径、维根比以及化学组分变化,旨在探讨不同水平N沉降对细根解剖结构和化学组分的影响。结果表明:落叶松细根直径、皮层厚度和维管束直径均随根序的增加而增加,而相同根序、不同水平N沉降处理之间细根直径、皮层厚度、维管束直径和维根比之间存在差异,不同直径等级根系化学组分差异显著。上述实验结果说明,N沉降可能通过影响细根直径、皮层厚度、维管束直径、维根比和化学组分来影响细根生理功能和活性,进而可能影响植物地上和地下C循环。      

长期氮添加对阔叶红松林细根形态、解剖结构和化学组分的影响

  目的  细根作为植物吸收养分和水分的主要器官,是植物根系中最活跃的部分,对土壤环境的变化尤为敏感。氮（N）沉降改变了土壤环境,也必将影响细根的结构和功能。红松是阔叶红松林的重要组成树种。探讨不同N添加水平对红松细根化学组分、形态特征和解剖结构的影响,了解长期N添加下红松细根性状的变异和权衡,对于理解和预测全球气候变化下植物根系生理功能变化具有重要意义。  方法  于2011年5月,在小兴安岭阔叶红松林建立3个样地,每个样地设立4个不同N 添加处理,分别为对照（CK,0 g/（m2·a））、低N处理（LN,2.5 g/（m2·a））、中N处理（MN,5.0 g/（m2·a））和高N处理（HN,7.5 g/（m2·a））。在2019年7月,利用挖掘法挖取红松根系,测定其1 ~ 5级根在不同N添加处理下细根化学组分、细根直径、根长、根表面积、皮层厚度、皮层细胞特征、维管束直径、维根比和管胞特征的变化。  结果  与CK处理相比,N添加显著增加了红松细根的TN含量,LN和MN处理显著降低了C∶N;LN和MN处理显著增加了红松1 ~ 5级根直径以及1级根的平均长度和表面积,显著降低了2 ~ 3级根的平均长度和表面积;LN处理显著增加了1 ~ 5级根维管束直径、1 ~ 3级根皮层厚度和皮层细胞特征以及4 ~ 5级根管胞特征。  结论  长期N添加显著改变了细根化学组分、形态特征和解剖结构。细根直径的变异主要来源于皮层厚度和维管束直径,皮层厚度的变异主要来源于皮层细胞直径,维管束直径的变异来源是管胞平均直径和总管胞面积,细根通过调整其形态特征和解剖结构来优化其生理功能,以此应对土壤环境的变化。      

光强和氮素对紫茎幼苗光合特性的影响

  目的  研究紫茎Stewartia sinensis幼苗对不同光强和土壤氮素质量分数的光合生理生态适应差异性,筛选紫茎幼苗适宜的光强和氮素处理组合。  方法  选择1年生紫茎幼苗为试验材料,设置4个透光率分别为全光100.00%(L₀)、轻度遮光(44.79 ± 0.51)%(L₁)、中度遮光(19.60 ± 0.23)%(L₂)、高度遮光(7.25 ± 0.10)%(L₃),3个施氮量分别为低氮0.2 g·kg?1(N₁)、高氮0.6 g·kg?1 (N₂)和不施氮(N₀),经90 d处理测定不同光、氮处理下紫茎幼苗的光响应过程、光合色素质量分数和叶绿素荧光参数。  结果  光强、氮素及其交互作用对紫茎幼苗的光合色素质量分数和叶绿素荧光参数的影响均达显著水平(P＜0.05)。紫茎幼苗的叶绿素a/b为2.0~2.5,光补偿点(L_CP)为4.8~26.0 μmol·m?2·s?1,光饱和点(L_SP)为571.3~931.4 μmol·m?2·s?1。随着遮光程度的增加,紫茎幼苗的叶绿素和类胡萝卜素质量分数、初始荧光(F_o)、最大荧光(F_m)、表观量子效率(A_QY)趋于增大,叶绿素a/b、类胡萝卜素/总叶绿素的比值下降,最大净光合速率(P_max)、暗适应下光系统Ⅱ(PSⅡ)潜在活性(F_v/F_o、PSⅡ)最大光能转化效率(F_v/F_m)和以吸收光能为基础的性能指数(P_IABS)呈现先升高后降低的特点。随着施氮量的增加,紫茎幼苗P_IABS趋于增大,叶绿素a/b、F_o和F_m趋于减小。叶绿素和类胡萝卜素质量分数、P_max、A_QY呈现先升高后降低的特点。在L₁和L₂光强下,紫茎幼苗的净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)和蒸腾速率(T_r)较高,且胞间二氧化碳摩尔分数(C_i)较低,此时施用低氮对P_n、G_s和T_r有明显促进作用。L₁N₁的P_max相较L₁N₀增加了45.21%,L₂N₁的P_n和P_max均最高。  结论  紫茎幼苗在中度遮光和低氮处理下的光合能力最佳,在全光或高氮处理下会出现光合抑制现象。图1表6参34     

生物炭与无机氮配施对稻田温室气体排放及氮肥利用率的影响

【目的】生物炭作为比表面积大、富含有多种营养元素的一种物质已被广泛应用于农业生产。弄清生物炭与化肥氮配合施用对稻田温室气体排放和氮肥利用率的综合影响,为合理使用生物炭提供科学依据。【方法】在武穴市花桥镇进行两年大田试验,设置4个处理,即不施氮肥（CK）、常规施氮（180 kg·hm ^-2）（IF）、常规施氮+10 t·hm ^-2生物炭（IF+C）、减氮30%+10 t·hm ^-2生物炭（RIF+C）。采用静态箱-气相色谱法对2018和2019年水稻生长季节稻田CH₄和N₂O排放通量进行监测,并测定水稻产量,探讨生物炭配施不同量无机氮对稻田CH₄和N₂O排放、水稻产量以及氮肥利用率的影响。【结果】（1）稻季CH₄和N₂O排放呈现明显的季节性变化规律。CH₄排放峰值主要出现在分蘖期和齐穗期,N₂O排放峰值主要出现在氮肥施用和排水后。2018和2019年稻季各处理CH₄排放通量分别为0.01—48.97 mg·m ^-2·h ^-1和0.36—18.08 mg·m ^-2·h ^-1,N₂O排放通量分别为-0.002—0.17 mg·m ^-2·h ^-1和0.01—0.28 mg·m ^-2·h ^-1。2018年各处理CH₄和N₂O的平均排放通量分别为6.17—7.16 mg·m ^-2·h ^-1和0.02—0.04 mg·m ^-2·h ^-1,2019年的分别为5.16—5.83 mg·m ^-2·h ^-1和0.05—0.08 mg·m ^-2·h ^-1。（2）与CK相比,无机氮肥的施用对CH₄排放没有影响,但显著提高了N₂O排放,增幅为32.6%—113.0%。与IF处理相比,生物炭与无机氮配施（IF+C、RIF+C）显著降低N₂O排放,在2018年降幅为33.4%—43.1%,2019年为37.0%—39.5%,但对CH₄排放的影响不显著,因此对全球增温潜势的影响不显著。生物炭与无机氮配施处理IF+C与RIF+C间CH₄和N₂O排放差异不显著。CH₄排放是综合增温潜势（GWP）的主要贡献者,对GWP的贡献达84.4%—95.2%。（3）氮肥施用显著提高水稻产量,增幅达4.0%—6.0%。与IF处理相比,生物炭处理（IF+C、RIF+C）显著增加水稻产量,增幅达9.9%—11.9%。生物炭与无机氮配施处理IF+C与RIF+C间水稻产量差异不显著。与IF处理相比,IF+C、RIF+C处理氮肥利用率显著增加了7.7%—8.1%,且RIF+C的氮肥偏生产力两年分别增加了57.1%、52.3%。【结论】减氮30%配施生物炭能有效地降低稻田N₂O排放、增加水稻产量、提高氮肥利用率,是一项可持续的农艺措施。但生物炭对稻田温室气体减排的效应还要进一步研究探讨。     

光强与氮肥施加对玉铃花幼苗光合生理参数的影响

  目的  筛选更有利于玉铃花Styrax obassia光合生理参数表达的光强、施氮组合处理,揭示光强、氮素变化与玉铃花幼苗生长的关系。  方法  采用盆栽育苗方法,构建光氮双因素控制试验:4种遮光处理[全光对照(透光率100.00%)、轻度遮光(透光率为47.30%,L₁),中度遮光(20.00%,L₂)和高度遮光(7.75%,L₃)]与3种施氮处理[N₂ (施纯氮0.63 g),N₁(施纯氮0.21 g)和N₀(不施氮)],测定分析玉铃花的光响应进程和光合色素质量分数的变化特征。  结果  ①随遮光程度和施氮量的增加,玉铃花幼苗的净光合速率、表观量子效率和总叶绿素质量分数呈现相应的增加,暗呼吸速率则相对减弱,其光饱和点为140.00~481.33 μmol·m?2·s?1,光补偿点为6.00~34.67 μmol·m?2·s?1、叶绿素a/b＜2。②全光及L₁+N₂处理组合时,玉铃花植株出现枯死现象。③L₁处理下,净光合速率的从大到小变化顺序为N₁、N₀、N₂;L₃处理下,当光合有效辐射＞400.00 μmol·m?2·s?1时,N₂处理玉铃花的净光合速率显著高于N₀和N₁处理(P＜0.05);④光强与氮肥施加对玉铃花幼苗光合色素质量分数的影响均达到极显著水平(P＜0.01),影响趋势从大到小依次为光照、氮素、光照+氮素。  结论  玉铃花幼苗具有较强的耐荫性,其光合生理参数最佳的光氮处理组合为高度遮光(L₃),并施纯氮0.63 g (N₂)。图1表3参26