植物营养与肥料学报杂志

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植物营养与肥料学报杂志 北大期刊 CSCD期刊 统计源期刊

Journal of Plant Nutrition and Fertilizers

  • 11-3996/S 国内刊号
  • 1008-505X 国际刊号
  • 3.17 影响因子
  • 1-3个月下单 审稿周期
植物营养与肥料学报是中国植物营养与肥料学会主办的一本学术期刊,主要刊载该领域内的原创性研究论文、综述和评论等。杂志于1994年创刊,目前已被万方收录(中)、知网收录(中)等知名数据库收录,是中华人民共和国农业农村部主管的国家重点学术期刊之一。植物营养与肥料学报在学术界享有很高的声誉和影响力,该期刊发表的文章具有较高的学术水平和实践价值,为读者提供更多的实践案例和行业信息,得到了广大读者的广泛关注和引用。
栏目设置:专题综述、研究简报

植物营养与肥料学报 2017年第04期杂志 文档列表

不同株距和缓释氮肥配施量下机插杂交稻的产量及光合特性843-855

摘要:【目的】温江地区高产水稻的推荐施氮量为180 kg/hm^2,以此为基础,机插稻缓释氮肥与常规尿素适宜配比为7∶3基础上,进一步研究密度和缓释氮肥配施量对机插稻分蘖特性、干物质积累量、光合物质生产特性、群体生长率及产量的影响。【方法】采用二因素裂区设计进行了机插杂交稻田间试验。在行距为30 cm下,设3种株距处理为16 cm、18 cm、20 cm;在尿素氮施用量54 kg/hm^2下,设4个缓释氮用量为36、66、96和126kg/hm^2,总施氮量相应为90、120、150和180 kg/hm^2。在插秧时缓释肥与尿素混合,一次性追施。调查了主要生育期水稻生长和氮素吸收运移量。【结果】缓释氮肥配施量和株距对主要生育期的水稻干物质积累量、光合特性及产量均存在显著或极显著的调控效应,且互作效应显著;缓释氮肥配施量的效应明显高于株距。在机插行距30 cm下,株距为18 cm,总施氮量为150和180 kg/hm^2时,可有效提高叶面积指数(LAI)、单茎茎鞘与叶片干物重,叶面积衰减慢,拔节至齐穗期光合势大,群体生长率高,光合特性强,促进干物质累积,在足够穗数的基础上,显著增加了穗粒数,提高了群体颖花量,保持了稳定的结实率和千粒重,从而显著提高机插稻产量。株距为16 cm,施氮量为150 kg/hm^2时,水稻群体茎蘖数增长快,拔节后群体茎蘖数缓慢消减,有效穗数足,虽穗粒数显著降低,但有较高的结实率和千粒重,从而协调出较高的产量。而株距为20 cm,配施总氮量为180 kg/hm^2处理,在保证有效穗数的基础上,促壮秆和攻大穗,增加了穗粒数,干物质积累量多,灌浆充实量大,千粒重增加。相关性分析表明,株距与缓释氮肥配施量耦合下,尤其以拔节至齐穗期光合势、齐穗期高效LAI与产量相关性较高(r=0.87**^0.91**),对促进增产更为重要。【结论】在机插行距30 cm下,株距为18 cm,缓释氮肥(96 kg/hm^2)与常规尿素

黄土高原南部不同减氮模式对春玉米产量及土壤硝态氮残留的影响856-863

摘要:【目的】研究了不同减量施氮模式对黄土高原南部春玉米产量、土壤硝态氮残留的影响,提出科学施肥模式,旨在指导当地玉米施肥、保护环境安全。【方法】在黄土高原南部沟壑区农田连续进行了3年的田间试验,供试作物为春玉米,一年一熟,采用半覆膜种植方式。试验设不施氮(CK);传统施肥模式(Con,施尿素N200 kg/hm^2);减氮模式Ⅰ(ModⅠ,施尿素N 160 kg/hm^2);减氮模式Ⅱ(ModⅡ,施尿素N 160 kg/hm^2和加一定量的硝化抑制剂双氰胺);减氮模式Ⅲ(ModⅢ,施脲甲醛N 160 kg/hm^2)5种处理。调查了玉米产量、收获后土壤硝态氮残留和氮素利用率。【结果】三种减量施氮模式较传统施氮模式施氮量减少20%的情况下,玉米产量连续三年无显著变化(P〉0.05),相差0.1-0.5 t/hm^2。与Con相比,ModⅠ、ModⅡ、ModⅢ处理的氮肥农学效率及偏生产力分别增加了20.2%-23.2%和21.9%-23.7%,0—200 cm土层NO3–-N的残留量分别减少了90.7、97.3、100.7 kg/hm^2,其降幅依次为44.7%、47.9%、49.6%。【结论】连续三年减少20%的施氮量不影响春玉米产量及吸氮量,可提高氮肥的农学效率和偏生产力,显著减少土壤剖面NO3–-N残留量。在同一施氮量下,添加硝化抑制剂或施用缓控释肥对硝态氮残留量减少作用不甚明显。

减量施肥下小麦产量、肥料利用率和土壤养分平衡864-873

摘要:【目的】我国化肥过量施用现象普遍,不利于生态环境保护和农业可持续生产。研究化肥减量施用对小麦产量、籽粒灌浆和肥料利用率的影响,可以为我国化肥高效施用和零增长目标提供理论依据。【方法】在四川盆地进行了两个大田试验,以习惯施肥(N、P2O5、K2O分别为180、120、45 kg/hm^2)为对照,设置减量施肥(N、P2O5、K2O分别为96、60、45 kg/hm^2)处理,测定了小麦产量及构成、籽粒灌浆、花后干物质转运、旗叶叶绿素含量、养分平衡和肥料利用率。【结果】与习惯施肥相比,减量施肥下小麦产量、穗数、穗粒数没有显著变化,小麦–玉米轮作田块小麦千粒重显著提高5.8%。根据Logistics方程拟合结果,减量施肥显著提高了小麦–玉米轮作田块小麦理论最大千粒重,渐增期、缓增期籽粒净增重,对其他灌浆参数影响不显著。减量施肥下小麦干物质转运量、转运率及其对籽粒灌浆的贡献率增加28.5%、17.5%和20.7%,但花后旗叶叶绿素含量下降速度加快。习惯施肥和减量施肥土壤氮素盈余分别为22.6和–30.2 kg/hm^2,土壤磷盈余分别为80.4和22.8kg/hm^2。减量施肥后氮肥偏生产力、农学效率和表观回收率比习惯施肥提高79.2%、69.1%和27.9%,磷肥偏生产力、农学效率和表观回收率提高91.1%、72.7%和68.5%。【结论】本试验的两年时间内,减量施肥可以维持小麦产量,促进小麦干物质转运及其对籽粒灌浆的贡献,但花后功能叶衰退加速。减量施肥下肥料利用率提高,土壤磷素盈余降低,土壤氮素亏缺,需要在确保维持小麦产量、土壤肥力和养分平衡的基础上,继续优化减氮量。

不同覆盖措施下旱地冬小麦的氮磷钾需求及其生理效率874-882

摘要:【目的】目前西北旱地小麦水肥管理与保水栽培多集中于产量和水分利用效率的研究,养分效率以及养分吸收后形成小麦籽粒产量和养分含量能力的报道相对较少。本研究探讨了不同覆盖措施对黄土高原旱地冬小麦氮磷钾需求和生理效率的影响,为提高黄土高原旱地冬小麦养分效率,以及为促进小麦的高效优质生产提供理论依据。【方法】以冬小麦为供试作物,在陕西省永寿县连续进行了4年田间定位试验,以不施氮肥为对照,施N 195 kg/hm^2(N1农户模式)、N 150 kg/hm^2(N2农户减氮),全膜穴播、垄覆沟播和秸秆覆盖,共6个处理,3个覆盖处理施氮量均为150 kg/hm^2。调查分析了冬小麦籽粒产量、籽粒养分含量、籽粒产量形成和籽粒养分含量形成的氮磷钾需求及生理效率。【结果】减氮无覆盖处理较常规施氮处理籽粒产量形成的需氮量显著降低5.3%,其他指标均无显著性差异。在150 kg/hm^2施氮条件下,与无覆盖相比,垄覆沟播的产量未增加,但提高了地上部吸氮量,籽粒产量形成的需氮量显著增加2.6%,籽粒产量形成的氮生理效率降低6.3%;全膜穴播籽粒产量显著增加6.9%,地上部吸氮量提高11.3%;秸秆覆盖产量增加3.5%,地上部吸氮量显著增加13.2%,籽粒产量形成的需氮量显著增加8.5%,籽粒产量形成的氮生理效率降低3.9%。与相同施氮量无覆盖相比,垄覆沟播地上部吸磷量和吸钾量未增加,全膜穴播地上部吸磷量和吸钾量分别显著增加15.6%、23.4%,籽粒产量形成的钾生理效率显著降低10.6%;秸秆覆盖地上部吸磷量和吸钾量分别显著增加13.2%、24.4%,籽粒产量形成的磷、钾生理效率分别显著降低9.9%、15.1%。在施氮量由195 kg/hm^2减至150 kg/hm^2后,与无覆盖相比,采用垄覆沟播技术未能增加小麦产量,但增加了地上部的吸氮量,从而提高了籽粒产量形成的需氮量,降低了氮的生理效率;采用全膜穴�

扬州市耕地土壤pH值30年演变及其驱动因子883-893

摘要:【目的】土壤p H值是衡量耕地质量的重要指标,开展江苏省扬州市30年来种植制度、耕作制度、施肥、降雨等对耕地土壤酸化影响的研究,为预测和控制土壤酸化提供科学依据。【方法】调查了1984年、1994年、2005年、2014年四个时期耕地土壤p H、成土母质、土壤类型、土壤有机质含量,以及各时期的耕作制度、种植制度、降雨量和施用化肥品种和数量。数据来源于1984年第二次土壤普查的农化样点(4107个)、1994年的土壤普查点(2862个)、2005年土壤养分调查点(4018个)、2014年土壤养分调查点(6009个),共16996个。参照《中国土壤》对我国土壤酸碱度分级指标将扬州市耕地土壤p H分为5级,分别为Ⅰ级(〉7.5)、Ⅱ级(6.5-7.5)、Ⅲ级(5.5-6.5)、Ⅳ级(4.5-5.5)、Ⅴ级(〈4.5)。应用地统计学中克里格法(Kriging)和相关的统计学方法,用Arc GIS10.1、SPSS19等软件进行了数据统计分析。【结果】扬州市1984年、1994年、2005年、2014年土壤p H平均分别为7.51(4107个)、7.07(2862个)、6.83(4018个)、6.74(6009个);1984-2014年四个时期土壤p H空间分布格局基本不变,即里下河地区〉沿江圩区〉通南高沙土区〉丘陵地区。1984、1994年和2005年,土壤p H以Ⅰ级、Ⅱ级为主,1984年占总面积的90%以上,1994年和2005年占总面积的75%以上;2014年土壤p H空间分布以Ⅱ级、Ⅲ级水平为主,占总面积的65.7%。30年间,土壤p H值下降0-1个单位的面积占总面积的47.2%,下降大于1个单位的面积占总面积的39.3%。前20年土壤p H值下降严重,下降了0-2个单位的面积占80%以上。30年间不同成土母质、土壤类型的整体土壤p H值呈下降趋势,分别下降0.9、0.8个单位;土壤有机质含量的变化与土壤p H变化呈负相关关系,30年间土壤有机质含量平均上升了6.01 g/kg,是土壤p H整体呈下降趋势的原因之一;30年间扬州市降水p H值整

潮褐土上蔬菜产量和土壤各形态磷变化对长期过量施磷的响应894-903

摘要:【目的】研究长期连续过量施用磷肥下蔬菜的产量响应、磷肥去向及土壤各形态磷库的动态变化。【方法】在太行山山前平原典型潮褐土上,连续进行11年21茬露地蔬菜的长期定位肥料试验,P2O5年施用量设0(P0)、360(P1)、720(P2)、1080(P3)、1440(P4)kg/hm^2共5个处理,分别测定每茬蔬菜产量及各年土壤不同形态磷素含量。【结果】与不施磷肥处理比较,单季P2O5用量180、360、540、720 kg/hm^2均显著增加大白菜、菜豆产量,不同磷肥用量间蔬菜产量均无显著差异。P2O5年用量为360、720、1080、1440 kg/hm^2,土壤年盈余磷为41.2-478.7 kg/hm^2,积累率为26.2%-76.1%。与基础土比较,随着磷肥用量的增加,土壤有效磷、全磷、无机磷总量及无机磷中的Ca2-P、Ca8-P、Al-P、Fe-P含量均呈显著增加趋势,无机磷中的O-P、Ca10-P含量无显著变化。P2O5年用量为720、1080、1440 kg/hm^2处理土壤的有效磷年均增加量为2.3、4.2、5.0 mg/kg;土壤有效磷增加量与磷盈余量呈显著直线正相关关系,土壤磷素每盈余100 kg/hm^2,有效磷、Ca2-P、Ca8-P、Al-P、Fe-P含量分别增加1.13、2.41、15.27、4.14、1.37 mg/kg。随着土壤磷盈余量和施肥年限的增加,有效磷占全磷比重、Ca2-P、Ca8-P、Al-P占无机磷比重逐渐增加。【结论】施用磷肥显著增加大白菜和菜豆产量,过量施用磷肥蔬菜产量无显著变化;土壤磷素处于盈余状态下,随着磷肥用量的增加或种植年限的增加,土壤积累磷的有效性随之增加。基于蔬菜对磷肥产量响应和土壤磷素收支表观平衡状况,露地大白菜P2O5推荐用量180 kg/hm^2,菜豆270 kg/hm^2。

有机–无机肥配施比例对双季稻田土壤质量的影响904-913

摘要:【目的】利用江西省稻田土壤质量演变定位监测试验为平台,系统分析长期不同施肥措施下土壤质量状况,明确提升红壤性双季稻田土壤质量的优化施肥措施。【方法】长期定位试验设置8个处理,分别为不施肥处理(CK),施磷钾肥处理(PK),施氮磷肥处理(NP),施氮钾肥处理(NK),施氮磷钾肥处理(NPK),施70%化肥+30%有机肥处理(70F+30M),施50%化肥+50%有机肥处理(50F+50M),施30%化肥+70%有机肥处理(30F+70M),于2012年晚稻收获后测定2个土壤物理性质指标(容重和总孔隙度)、7个基础化学性质指标(有机质、全氮、全磷、碱解氮、有效磷、速效钾和p H值)及3个生物学性质指标(细菌、真菌和放线菌数量),分析长期不同施肥对各土壤性质的影响,并运用主成分分析对各处理土壤质量进行综合评分,最后将综合得分进行聚类分析,以评价长期不同施肥措施对红壤性双季稻田土壤质量的影响。【结果】经28年连续不同施肥处理后,各土壤性质在处理间均产生显著差异,但各土壤性质在处理间的变化趋势并不完全一致。化肥配施有机肥处理较化肥处理土壤容重降低12.7%~20.6%,土壤孔隙度增加2.3%~17.4%,有机质增加22.5%~41.8%,全氮和碱解氮分别提高9.8%~20.9%和11.1%~30.3%,全磷和有效磷分别提高11.1%~71.7%和1.31~1.75倍,p H值提高0.19~0.48个单位;主成分分析方法将原12个土壤性质指标降维、提取出2个主成分,反映了原信息量的87.4%,有机质、容重、真菌、全氮、有效磷、放线菌、总孔隙度、细菌、全磷和碱解氮在第一主成分上有较高载荷值,p H值和速效钾在第二主成分上有较高载荷;各施肥处理下土壤质量综合水平高低排序为:30%F+70M〉50F+50M〉70F+30M〉NPK〉NP〉NK〉PK〉CK;聚类分析方法将长期不同施肥制度下稻田土壤质量划分为一级(30F+70M),二级(50F+50M、70F+30M)

长期有机无机肥配施对东北黑土真菌群落结构的影响914-923

摘要:【目的】分析长期有机无机肥配施对土壤真菌丰度、多样性及其群落特征的影响,探讨东北黑土真菌群落变化与施肥的相关性,为进一步调节土壤微生物结构,改善其生态功能提供参考依据。【方法】依托黑龙江省农业科学院36年长期定位试验站,选取4个不同施肥处理:不施肥处理(CK)、有机肥处理(M)、氮磷钾无机肥处理(NPK)和有机肥配施无机肥处理(MNPK)的耕作层土壤为研究对象,以真菌ITS基因为分子标靶借助q PCR技术和Illumina Miseq高通量测序平台,研究不同施肥处理对黑土中真菌群落丰度、多样性和组成的影响,并与土壤化学性质进行偶联分析,揭示群落与施肥的相关性。【结果】长期施用无机肥显著降低土壤p H,而有机无机配施可以有效缓解土壤酸化。NPK处理的ITS基因丰度显著高于MNPK;MNPK处理的细菌/真菌比值(26.91×104)显著大于NPK,各处理比值由高到低为MNPK〉M〉CK〉NPK。细菌/真菌比值与土壤p H正相关;MNPK处理的真菌α多样性指数值略大于NPK。Ascomycota和Zygomycota为土壤中主要真菌门,不同施肥处理之间真菌组成的相对丰度存在显著差异,对照处理Ascomycota的相对丰度为45.35%,MNPK和NPK处理分别为50.93%和56.16%。有机肥有利于降低病原真菌相对丰度,具有高度侵染性的Cochliobolus在MNPK(0.41%)和M(0.39%)中的相对丰度显著小于CK(3.25%)和NPK(2.08%)。CCA分析表明,土壤理化性质共解释土壤真菌群落结构变化的73.3%,有效磷(贡献量为32.4%,P=0.002)、铵态氮(贡献量为14.8%,P=0.01)和硝态氮(贡献量为16.2%,P=0.048)是3个重要的影响因子。【结论】不同施肥条件下土壤真菌丰度、多样性,以及菌群组成特征不同。与无机肥相比,有机肥无机肥配施能够有效改善真菌群落结构,降低真菌的丰度,增加真菌多样性,并提高土壤p H,减缓土壤酸化。土壤有效磷、铵态氮和

长期施肥棕壤团聚体分布及其碳氮含量变化924-932

摘要:【目的】探究玉米–玉米–大豆轮作体系不同施肥处理对土壤团聚体分布及其有机碳、全氮的影响,以期深入了解施肥对土壤培肥、改善土壤结构的机制。【方法】选取不施肥(CK),化肥(NPK),低量有机肥(M1),低量有机肥与化肥配施(M1NPK),高量有机肥(M2),高量有机肥与化肥配施(M2NPK)6个处理。采集棕壤37年长期定位试验微区不同施肥处理的0—20 cm和20—40 cm土样,分析其水稳性团聚体(〉1 mm、1-0.5 mm、0.5-0.25 mm、0.25-0.053 mm及〈0.053 mm)分布及其有机碳、全氮分配特征。【结果】棕壤长期施肥对团聚体分布及其碳氮的影响0—20 cm大于20—40 cm,随土层深度的增加,有机碳(SOC)、全氮(TN)含量减少。各处理团聚体及碳、氮在团聚体中的分配主要在黏粉粒中(40%以上)。与CK相比,NPK处理显著提高了黏粉粒的含量,降低大团聚体与微团聚体含量,显著增加黏粉粒储碳比例;M1、M2处理显著增加〉1 mm团聚体数量及其SOC含量,显著增加〉0.25 mm各粒级团聚体的储碳比例,且M2处理显著高于M1处理;M1NPK、M2NPK处理也显著增加〉1 mm团聚体数量及其SOC含量,M1NPK与M2NPK处理在NPK处理的基础上依次增加0.5-0.25 mm(M1NPK)、1-0.5 mm及〉1 mm团聚体的储碳比例,M2NPK处理〉0.25 mm团聚体储碳比例最高,土壤团聚体全氮的变化趋势与有机碳类似。【结论】棕壤连续有机无机配合施用可显著增加土壤大团聚体数量、SOC、TN含量及其储碳、氮比例,是提高土壤质量、改善土壤结构的有效施肥措施。

不同来源氮素配合施用提高东北春玉米氮素利用与改善土壤肥力的可持续性研究933-941

摘要:【目的】研究不同氮素形态对东北春玉米氮素利用和土壤肥效的影响,为氮素养分持续高效利用和培肥土壤提供理论依据。【方法】2013-2015年连续三年在东北典型春玉米种植区开展田间定位试验,在相同磷钾肥施用前提下,试验设4个处理:1)50%玉米秸秆氮(N0);2)100%速效氮165 kg/hm^2(N1);3)60%速效氮+20%有机肥氮+20%缓释氮,施氮量165 kg/hm^2(N2);4)N2+生物炭,生物炭量相当于50%玉米秸秆(N3)。收获期测定耕层土壤基本理化指标、作物产量及氮素利用率、基肥和追肥后土壤N2O排放量。【结果】1)三年玉米平均产量N1、N2和N3处理分别比N0处理显著增加了62.7%、67.7%和80.1%(P〈0.05);N2和N3处理分别比N1处理增产3.0%和10.7%;N3处理玉米产量可持续性指数(SYI)最高,产量可持续性最好。2)与N1处理相比,2013年和2014年累计化肥氮利用率N2和N3处理分别增加了8.4%和12.7%、10.2%和15.5%,2015年分别显著增加了8.4%和12.7%(P〈0.05)。N2和N3处理累计化肥氮利用率呈现逐年增加的趋势,且N3处理增加幅度大于N2处理,说明N3处理氮肥的后效更加明显。3)施氮处理显著提高了土壤N2O累积排放量(P〈0.05),N3处理较N1处理显著降低了53.2%;4)N3处理的综合土壤肥力指数(IFI)最高,N3处理在农学、土壤肥力和环境效应评价中最优。【结论】在总氮施用量不变的前提下,以添加适宜比例生物炭、有机肥和缓释氮肥替代部分速效化肥氮,可协同实现东北春玉米持续稳产、氮素养分持续高效利用和土壤肥力的可持续改善。

不同氮水平下玉米苗期根系形态和氮吸收量的QTL定位942-956

摘要:【目的】玉米的根系形态与氮素吸收能力关系密切,利用单片段代换群体对玉米苗期根系形态相关性状和植株氮吸收量进行QTL定位,可为进一步精细定位并克隆控制玉米低氮下优异根系形态和氮吸收的主效QTL奠定基础。【方法】以氮效率差异显著的两亲本许178和综3构建的150个玉米单片段代换系(SSSL)群体作为研究材料,进行水培试验。以Ca(NO3)2作为氮源,设置高氮(4 mmol/L NO3–)和低氮(0.05 mmol/L NO3–)两个处理,培养20 d后分根、冠收获植株,测定生物量和氮含量。通过Win RHIZO根系分析系统获得根系的总根长、根表面积、根体积、根直径和根尖数等指标。根据代换系与亲本许178表型值的T-test结果,利用该群体SSR遗传连锁图谱,在P≤0.001条件下定位所调查性状的QTL。【结果】高氮条件下SSSL群体除了根直径与总根长和根尖数没有显著相关性以外,其它各性状之间均显著或极显著正相关,并且植株氮吸收量也与根系各性状呈显著或极显著正相关;低氮条件下,除了根直径以外,植株氮吸收量与其他根系性状均呈极显著正相关,并且地上部和根部氮累积量均与根表面积的相关性最大。在高氮条件下共检测到102个QTL位点,包括40个根形态相关QTL、34个植株生物量QTL和28个氮吸收量QTL;在低氮条件下共检测到85个QTL位点,包括47个根形态QTL、22个植株生物量QTL和16个氮吸收量QTL。所检测到的根形态相关QTL与生物量和氮积累量QTL成簇存在,同一QTL区间多同时检测到根形态QTL和氮吸收量QTL。高氮条件下,在代换系1428、1376、1282、1266和1473的代换区间上检测到高氮特异的QTL簇,同时包括多个根形态和氮吸收量QTL,贡献率从–43%到84%。低氮下,在代换系1419和1314的代换区间上同时检测到低氮特异的多个根形态和氮吸收量QTL,贡献率从–32%到55%。【结论】单片段代换系1419和1314所包含

小盐芥TsPIP1;1与TsTIP1;1基因增强转基因水稻耐盐性957-963

摘要:【目的】为更好地了解植物水通道蛋白盐胁迫下的调节作用,对小盐芥质膜内在蛋白Ts PIP1;1及液泡膜内在蛋白Ts TIP1;1在转基因水稻中的盐胁迫生理响应机制进行探究,旨在为水通道蛋白在耐盐作物分子改良育种中的应用提供理论支撑。【方法】以野生型(WT)与T3代转Ts PIP1;1及Ts TIP1;1基因水稻为材料,进行了水培试验,并设置了0、100、200 mmol/L Na Cl处理。处理一周后,分别测定水稻的光合参数、株高、生物量、相对含水量、失水率及钾、钠含量。【结果】在盐胁迫处理下,与野生型相比,转基因水稻的生物量和含水量明显增加,渗透势和失水率显著降低。转Ts PIP1;1及Ts TIP1;1基因水稻根部及地上部的Na^+含量都显著降低,K^+在转基因株系中的累积显著高于野生型,降低了体内Na^+/K^+比,并且能够保持更强的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率及水分利用效率。在200 mmol/L Na Cl处理下,与野生型相比,Ts TIP-5、Ts TIP-7及Ts PIP-19的株高分别高出8.2%、11.6%、4.9%;单株干重分别高出17.9%、23.9%、16.9%;地上部Na^+/K^+比分别降低24.3%、24.4%、24.8%;根部Na^+/K^+比分别降低29.6%、27.5%、32.4%;渗透势分别显著降低了18.3%、19.4%、30.3%;相对含水量分别增加了5.8%、5.5%、5.4%;净光合速率分别增加了50.4%、78.5%、56.2%。【结论】Ts PIP1;1及Ts TIP1;1增强了转基因水稻的光合呼吸作用,通过降低植物体内Na^+/K^+比,参与植物细胞的渗透调节,提高了细胞持水能力,促进转基因水稻的生长发育,增强了水稻的耐盐性。

外源GSH对NaCl胁迫下番茄幼苗叶片及根系离子微域分布的影响964-972

摘要:【目的】盐胁迫是限制新疆番茄生长的重要障碍因子之一,而外源喷施谷胱甘肽(GSH)是解决这一问题的有效措施。探讨外源GSH缓解番茄盐胁迫的效应和作用机制,可为该措施的有效应用提供理论依据。【方法】采用营养液栽培法,选用番茄品种‘中蔬四号’为试材。在营养液中加入Na Cl 100 mg/L,使其产生盐胁迫,以不加Na Cl作为对照(CK),试验处理包括不喷施GSH(Na Cl)、喷施GSH(^+GSH)、喷施GSH合成酶抑制剂(^+BSO)以及喷施GSH和BSO(^+BSO^+GSH)。测定番茄幼苗叶片和根系中与耐盐性相关的K^+、Ca^(2+)、Mg^(2+)、Na^+和Cl^–的离子微域分布状态和平衡。【结果】Na Cl胁迫下番茄叶片和根系所有组织细胞中Na^+和Cl^–相对含量显著提高,K^+相对含量和K^+/Na^+、Ca^(2+)/Na^+、K^+/Cl^–比值降低,说明Na Cl胁迫使细胞中Na^+和Cl^–有害离子积累及胞内离子稳态严重破坏;外源BSO施用进一步加剧了Na Cl胁迫下番茄叶片和根系细胞的K^+/Na^+失衡。而外源GSH施用抑制了Na Cl胁迫下番茄叶片和根系对Na^+的吸收,降低了Cl^–的相对含量,提高了K^+/Na^+、Ca^(2+)/Na^+、K^+/Cl^–比值。外源GSH亦使Na Cl^+BSO胁迫下番茄叶片各组织及根系中皮层、内皮层和中柱的Na^+未检出,根系和叶片各组织中Cl^–相对含量显著降低,K^+和Ca^(2+)相对含量及K^+/Na^+、Ca^(2+)/Na^+、K^+/Cl^–、Ca^(2+)/Cl^–比值显著提高。【结论】外源GSH通过抑制盐胁迫下番茄叶片和根系对Na^+的吸收,降低Cl^–吸收,改善细胞中离子的微域分布和维持离子平衡,从而缓解了盐胁迫对番茄的毒害作用,提高了番茄的耐盐性。

不同氮形态对镉胁迫下小白菜生长及镉含量的影响973-982

摘要:【目的】研究施用速效氮肥(全铵、全硝、硝铵复合和尿素)对镉(Cd)污染土壤小白菜生长和Cd含量的影响,为合理选择氮肥,缓解Cd对植物生长的胁迫并减少Cd在作物体内的积累提供依据。【方法】以小白菜为试材,采用菜园土进行了盆栽试验。以Cd Cl2溶液模拟土壤Cd胁迫,设土壤Cd含量0、1、3和5 mg/kg4个水平,每个胁迫水平分别供应小白菜铵态氮、硝态氮、硝铵(1∶1)和尿素4种氮形态,总氮添加量均为N400 mg/kg土。收获后分析各处理间小白菜的生长、光合、氧化胁迫及Cd含量的差异。【结果】1)与无Cd对照相比,Cd 1 mg/kg处理水平下,全铵、全硝、硝铵和尿素处理的小白菜可食部分鲜重分别下降了31%、16%、21%和26%;Cd 3 mg/kg处理水平下分别下降了58%、28%、35%和39%;Cd 5 mg/kg处理水平下分别下降了83%、38%、52%和69%。全硝和硝铵处理间小白菜Cd耐受系数(TICd)差异不显著,但均高于全铵和尿素处理。2)与无Cd对照相比,Cd 1 mg/kg处理下,全铵、全硝、硝铵和尿素处理小白菜叶片的光合速率分别下降了14%、10%、12%和13%;Cd 3 mg/kg处理分别下降了33%、22%、25%和40%;Cd 5 mg/kg处理分别下降了53%、42%、41%和56%。与无Cd对照相比,1 mg/kg Cd浓度时全铵、全硝、硝铵和尿素处理小白菜叶片的丙二醛含量分别增加了11%、4%、9%和11%;超氧自由基产生速率分别增加了5%、1%、2%和4%,综合比较,以全硝处理下小白菜受Cd的光合抑制及氧化胁迫相对最小。3)3个Cd处理水平,均以施用全铵和尿素处理的小白菜体内Cd含量最高,硝铵处理次之,全硝处理最低。【结论】在供试菜园土上,小白菜施用铵态氮和尿素易引起Cd在小白菜体内的积累。施用硝态氮可缓解Cd诱导的光合抑制和氧化胁迫,减轻Cd对小白菜的生长胁迫,降低作物体内Cd的含量。

增铵营养对低温胁迫下棉花幼苗氮代谢的影响983-990

摘要:【目的】探明增铵营养提高棉花幼苗抗低温胁迫能力的机制。【方法】以棉花‘新陆早13号’为供试品种,在人工气候室内模拟不同温度处理(15℃和25℃),研究了不同铵硝态氮配比(NH4^+-N/NO3^–-N分别为0/100、25/75、50/50、75/25、100/0)对低温(15℃)胁迫下棉花苗期生长、氮素吸收量及氮代谢相关酶活性的影响。【结果】常温条件(25℃)下,较单一铵、硝营养,铵硝混合营养显著提高棉苗各器官的生物量,地上部和根系干物质量在NH4^+-N/NO3^–-N比为50/50处理时最大,单一铵营养处理时最小;对棉苗生物量的影响效果表现出铵硝混合营养处理优于单一铵、硝营养处理。低温胁迫(15℃)后棉苗各器官生物量减小,且差异显著。常温和低温条件下,随着营养液中NH4^+-N比例增加,棉苗全氮含量逐渐递增,氮素吸收量先升后降;棉苗根系、茎秆及叶柄内硝态氮含量呈明显降低趋势;棉花幼苗叶片NR活性明显减小,相反,GS和GOGAT活性则极显著提高。常温处理下棉苗各器官的氮素累积量显著高于低温胁迫处理,低温抑制了棉苗对硝态氮的吸收,降低NR、GS和GOGAT活性。【结论】低温胁迫下,增铵营养可显著提高氮素养分含量,促进棉苗生长,同时通过提高GS、GOGAT等氮代谢相关酶活性,维持氮代谢平衡,增强棉花幼苗对低温的抗性。

烟稻轮作模式下烤烟增密减氮的主要化学成分效应分析991-997

摘要:目的】增密减氮是一项绿色增产增效技术,明确我国南方烟稻轮作模式下烤烟增密和减氮的可行性,对指导特色优质烟叶开发具有重要意义。【方法】在湖南邵阳烟区烟稻轮作田块进行了密度和施氮量双因素三水平完全随机田间试验。三个种植密度分别为16667(习惯种植密度)、18182和20000株/hm^2,三个施氮量分别为N 105、120和135 kg/hm^2。测定了烤后烟叶主要化学成分,采用隶属函数对化学成分数据进行标准化,用主成分分析计算每个成分权重,构建了烟叶化学成分可用性指数,采用ηp^2分析了烤烟种植密度和施氮量及其互作对烟叶化学成分的效应。【结果】烤烟化学成分可用性指数以种植密度18182株/hm^2和施氮量120 kg/hm^2组合处理最高,其次是密度18182株/hm^2和施氮量135 kg/hm^2组合处理。施氮量对烟叶化学成分可用性的效应约为46.3%,种植密度对烟叶化学成分可用性的效应约为30.1%,种植密度和施氮量互作对烟叶化学成分可用性的效应约为23.6%。【结论】采用ηp^2更能客观地定量分析种植密度和施氮量及其互作对烟叶化学成分的影响。种植密度、施氮量及二者互作对烟叶化学成分可用性的效应不同,以施氮量为主,其次是种植密度。与邵阳当地和我国南方类似地区现行的种植密度(16675株/hm^2)和施氮量(N 135 kg/hm^2)相比,邵阳地区烤烟适当增加种植密度和减施氮肥是可行的,烟稻轮作模式下烤烟推荐种植密度和施氮量分别为18182株/hm^2、120 kg/hm^2。

黄腐酸钾与化肥控释袋促进桃树生长及氮肥吸收利用998-1005

摘要:【目的】腐植酸和缓(控)释肥已被证明可有效减少氨挥发,提高氮肥利用率。本试验将黄腐酸钾与化肥置于纸塑复合材料制备的肥料袋内以实现肥料中养分的控制释放,以期为桃园科学高效施肥提供新的手段。【方法】以2年生盆栽桃‘京青14’(毛桃嫁接苗)为试材,进行了普通化肥和15N示踪技术两个盆栽试验。在相同养分投入量和施用方法前提下,试验均设2个肥料处理:化肥(CF)、化肥加黄腐酸钾(CF+FA)。使用两种肥料袋:普通80目尼龙袋(NB,孔径0.178 mm);特制纸塑复合材料控释袋(PB,孔径为0.2 mm,微孔间距0.5cm),共四个处理。氨挥发用静态箱内置硼酸吸收池法采集后,用0.005 mol/L H2SO4滴定;桃幼树新梢停长后,对桃树地上部生长指标进行测量;利用Win RHIZO根系扫描系统分析根系的总根长、总表面积、总体积和平均直径等数据;全氮含量用凯氏定氮法测定,15N丰度用MAT-251质谱计测定。【结果】1)NB/CF+FA、PB/CF和PB/CF+FA处理能够降低氨挥发总累积量,与NB/CF相比分别降低14.4%、54.3%和63.1%;且能够降低氨挥发速率峰值并延后峰值出现的时间。2)NB/CF+FA、PB/CF和PB/CF+FA处理能够提高植株氮肥利用率和土壤中氮肥残留率,分别提高33.6%、100.5%、157.9%和8.6%、30.0%、39.8%。3)与NB/CF相比,NB/CF+FA、PB/CF和PB/CF+FA处理可以促进桃幼树的生长发育,根系的总根长、总表面积、总体积和平均直径均显著提高;根系活力分别提高6.6%、17.5%和22.7%;植株干茎增量分别提高12.2%、26.2%和41.8%;植株一级侧枝总长度分别提高16.2%、35.1%和53.6%;植株一级侧枝茎粗分别提高8.2%、20.8%和28.4%。【结论】与普通尼龙袋相比,黄腐酸钾与化肥置于控缓袋中,能显著减少氨挥发,增加土壤氮肥残留,提高根系活力并增加根系生物量,从而提高氮肥利用率,有利于桃树新梢生长和树势健壮。

适宜钾浓度降低小麦蚜虫密度的生理代谢机理1006-1013

摘要:【目的】从对植物基础代谢影响的角度,研究施钾降低麦株蚜虫密度的作用机理,为田间小麦蚜虫的生态调控提供科学依据。【方法】采用水培试验,设置5个钾水平(KCl 0.005、0.05、0.5、2、10 mmol/L),每个钾水平均进行蚜虫侵染和不侵染处理,每个处理重复3次,并于麦株五叶一心时进行蚜虫侵染,将虫龄大小一致的成年无翅蚜虫接种在小麦的最新完全展开叶上,每株小麦用5头蚜虫侵染。然后,分别于蚜虫侵染4天和8天两个时间节点调查麦株蚜虫密度并取样,分析钾水平和蚜虫取食对小麦叶片游离氨基酸、可溶性蛋白和可溶性糖含量的影响。【结果】钾水平在0.005~0.5 mmol/L范围内,蚜虫侵染后第4天,单位干物质重的蚜虫密度随着钾水平的提高显著降低,进一步提高钾水平,蚜虫的群体密度差异并不显著;而在蚜虫侵染后第8天,蚜虫的群体密度随着钾水平的升高而显著降低。随着钾水平提高,未被蚜虫侵染的小麦植株其游离氨基酸含量呈降低趋势,而可溶性蛋白和可溶性糖含量则呈先升高后降低趋势;被蚜虫侵染的小麦植株其游离氨基酸和可溶性蛋白含量的变化趋势不变,而可溶性糖含量则呈持续增加趋势。同一测定时间与不接虫处理相比,接虫处理随着钾水平的提高,蚜虫侵染诱导的游离氨基酸和可溶性蛋白含量降低,而可溶性糖含量增加。两个时间节点相比,随时间推移,不接虫处理游离氨基酸、可溶性蛋白、可溶性糖含量的平均增幅分别为2.6%、18.1%、2.0%,而接虫处理上述指标平均增幅分别为67.3%、20.9%、22.9%,与不接虫处理相比,接虫处理麦株游离氨基酸和可溶性糖含量增幅较大。此外,蚜虫侵染诱导的游离氨基酸、可溶性蛋白和可溶性糖含量的增加量,都与相应时间节点的蚜虫群体密度显著或极显著相关,其中,接虫4天和接虫8天的相关系数分别为0.948、0.920、–0.908�