施氮对夏花生产量、品质及光温生理特性的影响

氮肥不合理施用在导致资源浪费的同时,还会影响花生正常生长发育和产量品质的形成。探究不同施氮量对夏花生产量、品质及氮素积累动态、光温生理特性和根系形态影响效应,可以为花生高效科学施用氮肥提供依据。本研究在2021—2022年于河南省焦作市温县布置氮肥用量田间试验,供试品种为‘豫花22’,设0 kg·hm^(−2)、45 kg·hm^(−2)、90 kg·hm^(−2)、135 kg·hm^(−2)和180 kg·hm^(−2)5个氮肥用量处理,于成熟期测定夏花生荚果产量和品质指标,并分别于苗期、花针期、结荚期、饱果期测定叶片叶绿素相对含量值(SPAD值)、冠层光合有效辐射和冠层温度,采集植株样品分析植株氮积累量和根系形态。结果表明,随施氮量增加,两年花生荚果产量均呈“线性+平台”趋势变化,适宜施氮量分别为150 kg·hm^(−2)和113 kg·hm^(−2),施氮处理两年平均增产18.86%。成熟期籽粒粗蛋白、含油量和总氨基酸含量均随施氮量增加呈“先升高后趋于稳定”的趋势变化。与不施氮相比,施氮处理籽粒粗蛋白、含油量和总氨基酸含量两年平均增幅分别为7.51%、3.10%和10.08%,效果显著。通过Logistic生长曲线回归拟合,得出施氮处理通过提高花生氮素最大积累速率和平均积累速率,加速快速积累期与吸收峰值的出现,进而提高花生氮素最大积累量;适量施氮提高各部位氮素吸收积累量,促进氮素向荚果中分配。各生育期冠层最高温度、最低温度与平均温度均随施氮量的增加呈先降低后增加的趋势;花生叶片SPAD值与冠层吸收性光合有效辐射量和分量在施氮量为135 kg·hm^(−2)时显著增加,施氮后花生各生育期根系总长、总表面积、总体积和根平均直径分别增加41.03%、22.36%、38.71%和12.19%。氮肥利用率在施氮量为135 kg·hm^(−2)时最大,氮肥农学效率和氮肥偏生产力随施氮量的增加逐渐降低。合理施氮可显著提高夏花生产量、改善品质、促进氮素积累利用并显著改善生育期光温生理性能。本试验条件下夏花生推荐施氮量为110~150 kg·hm^(−2)。

钾肥用量对菊芋块茎产量、植株生理特性及钾素吸收利用影响效应

为了探究钾肥用量对菊芋块茎产量、植株生理特性及钾素吸收利用影响效应,为菊芋科学施钾及优质高产栽培提供参考依据,2022年于河南省原阳县河南农业大学科教园区布置钾肥用量田间试验,设置0(K0)、45(K45)、90(K90)、135(K135)、180 kg·hm^(-2)(K180)和225 kg·hm^(-2)(K225)K2O六个处理,系统研究钾肥用量对成熟期菊芋块茎产量(播种后206 d)及生育期间(播种后60、94、122 d和162 d)植株钾素积累量、冠层光合有效辐射[有效辐射量(APAR)和吸收系数(FPAR)]、冠层温度、叶片SPAD值、叶片解剖结构和抗氧化酶活性等理化特性,分析计算钾素收获指数、钾肥表观利用率和农学效率相关指标。结果表明:施钾可显著提高菊芋块茎产量,钾肥用量与块茎产量间变化趋势符合一元二次方程效应函数,适宜施钾量为204 kg·hm^(-2)。生育期间,随钾肥用量增加,菊芋相关生理指标(植株钾素积累量、APAR、FPAR、叶片SPAD值、上下表皮厚度、叶片厚度、栅栏组织厚度、海绵体厚度、抗氧化酶活性)均呈先上升后下降的变化趋势;冠层温度变化趋势则与之相反,且各指标均在施钾量为180 kg·hm^(-2)时达至最优。菊芋钾肥表观利用率和农学效率随钾肥用量增加呈先升高后降低趋势,钾素收获指数总体则呈逐渐降低趋势。研究表明,合理施肥可显著增加菊芋块茎产量,改善菊芋生育期内生理活性,提高菊芋的抗逆性和钾肥利用效率。在豫北平原砂质潮土条件下,菊芋适宜施钾量为180~204 kg·hm^(-2)。

施钾对夏玉米产量、钾素积累动态及光温生理特性的影响

为给夏玉米科学施钾提供参考依据,2021—2022年在河南省温县开展钾肥用量田间试验,以‘隆玉369’为试验材料,研究0 kg∙hm^(−2)(K0)、40 kg∙hm^(−2)(K40)、80 kg∙hm^(−2)(K80)、120 kg∙hm^(−2)(K120)和160 kg∙hm^(−2)(K160)5个钾(K2O)肥用量对夏玉米株高、叶面积、叶片SPAD值、冠层光合有效辐射、冠层温度和抗氧化酶活性等理化指标及钾素利用效率的影响。结果表明:2021年和2022年施钾处理分别增产4.9%~6.6%和7.4%~9.6%,且产量增幅随钾肥用量增加呈“先升高后趋于稳定”趋势,最佳施钾量分别为80 kg·hm^(−2)和87 kg·hm^(−2)。施钾可提升夏玉米株高、叶面积和叶片SPAD值,促进夏玉米生长发育和干物质积累。Logistic方程拟合表明,钾素吸收总量与最大积累速率以K80、K120最佳,分别较K0提高22.5%、28.3%与29.2%、37.5%,此外,最大速率出现时间缩短3~4 d。进一步研究表明,施钾(K2O)量为80~120 kg·hm^(−2)可有效增强夏玉米群体光合有效辐射分量,降低冠层温度,提升超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性。综上所述,施钾可提高夏玉米产量,促进夏玉米生长发育和钾素吸收利用,增强各生育期光温生理特性和抗氧化酶活性,豫北夏玉米适宜施钾(K2O)量为80~120 kg·hm^(−2)。

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。

淮河及其支流沿岸土壤重金属铅镉含量及评价

采用GPS定位和土钻取样相结合的方法,研究了河南境内淮河干流及其四条支流(贾鲁河、惠济河、双洎河、清巽河)沿岸2 km范围内土壤重金属铅、镉含量及其空间分布规律。结果表明:淮河干流及其四条支流铅含量均未超过国家三级含量标准,大体处于二级含量标准与三级含量标准之间,淮河干流与四条支流之间铅含量无明显差别。而镉的污染程度比较严重,其中惠济河、贾鲁河支流污染最重,在0～20 cm、20～40 cm、40～80 cm土层中土壤镉含量超三级含量标准率均在50%以上,双洎河支流、清巽河支流和淮河干流污染相对较轻。

不同燕麦品种的施氮效应差异

采用盆栽试验和室内分析相结合的方法,研究了24个燕麦品种在2个氮素水平下的生物学产量、氮素积累及氮素利用效率等方面的差异。结果表明,不同燕麦品种对低氮的忍耐能力不同,在低氮条件下,白燕7号、Vao-22006、蒙燕7726、白燕8号等4个品种产量性状良好,具有氮素积累强、氮经济利用效率高等特点;不同燕麦品种对氮素的响应程度也存在一定的差异,在低氮水平下,坝莜6号、坝莜9号、H 44、甘肃农家种为氮素敏感品种,产量水平相对较低,但施氮后产量显著提高。

燕麦籽粒的营养品质及其相关性分析

选取适宜河南省豫中地区种植的25个燕麦品种,分析了燕麦籽粒中β-葡聚糖、蛋白质、常量元素磷、钾、钙及微量元素铁、锰、铜、锌含量及其相关性。结果表明:不同燕麦品种间籽粒中β-葡聚糖、蛋白质及矿质元素含量均存在差异,其中钙含量的差异最大,变异系数为26.96%;钾、蛋白质及β-葡聚糖含量相对较稳定,变异系数依次为7.56%、9.53%、11.97%;磷及微量元素含量的变异系数居中。β-葡聚糖与蛋白质及矿质元素含量均无显著相关性,但锌与蛋白质、锰、铁、铜含量呈显著正相关,铁与锰、铜含量也呈显著正相关,说明锌与蛋白质及铁含量可同时提高,在燕麦农业生产中应注重锌肥的施用。

土壤肥料学教学改革创新探索

本文从土壤肥料学教学实践出发,初步提出了培养学生创新能力的教学方法,旨在探讨创新教育的有效途径,增强学生的知识迁移能力,达到良好的教学效果。

施钾提高蚜害诱导的小麦茉莉酸含量和叶片相关防御酶活性

研究表明,施钾能够提高作物对蚜虫的抗性,但其机理尚不明确。试验采用营养液培养的方法,设置2 mmol/L和0.005mmol/L KCl两个钾浓度,分析不同钾水平培养下的小麦植株在蚜虫为害后,体内茉莉酸(JA)和水杨酸(SA)的含量和脂氧合酶(LOX)、多酚氧化酶(PPO)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)和过氧化物酶(POD)等防御酶活性的变化。结果表明,低钾胁迫显著降低了小麦体内JA和SA的含量,并且诱导LOX和POD酶活性增强,但是对PPO和PAL酶活性没有显著影响。蚜虫为害48 h后,高钾小麦体内JA含量显著高于低钾植株,而SA含量没有明显变化。高钾显著提高了蚜虫为害后小麦叶片中的LOX、PAL、PPO和POD酶活性,而低钾小麦体内4种酶的活性在整个虫害调查期间均没有显著变化。研究表明,充足供钾能够显著提高小麦受到蚜虫为害后体内茉莉酸含量,激活其体内的JA信号传导途径,从而提高防御酶活性,增强其对蚜虫的抵御能力。

不同施钾量对潮土夏玉米产量、钾素积累及钾肥效率的影响

在潮土上通过田间试验研究了不同施钾量对夏玉米产量、钾素积累量和钾肥效率的影响,试验结果表明：施用适量的钾肥能明显提高夏玉米产量,增产率为4.68%-14.35%;夏玉米植株钾素积累量随施钾量的增加而增加,拔节到灌浆期植株钾积累量持续增加;钾生理效率、钾素吸收效率、钾肥效率和钾肥当季回收率均随施钾量的增加而减少。从钾肥增产增收和钾素利用效率方面综合考虑,以施钾量150 kg·hm^-2效果相对最佳,与不施钾处理相比可增产1080 kg·hm^-2,增收949元·hm^-2,产投比为2.76,每公斤K2O增产7.09 kg夏玉米,钾肥当季回收率为37.26%。

不同燕麦品种耐盐性差异及其生理机制

在水培条件下,以加拿大引进燕麦(Avena sativa)品种加1(Tybor naked oat)、加8(Marion oat 2002)、加9(Nova oat 2003)和白燕6号为试验材料,从盐害外观症状、生理指标及离子吸收方面综合评价不同基因型燕麦对盐胁迫浓度和胁迫时间的生理适应性。结果表明,各燕麦品种不同盐浓度处理间叶绿素含量、丙二醛含量、脯氨酸含量、Na+、K+吸收及K+/Na+达到差异显著水平(P<0.05)。随着胁迫浓度的升高和时间的延长,4个品种盐害症状逐渐明显且有逐渐加重的趋势,叶绿素含量逐渐降低,丙二醛含量不断增加,Na+含量增加而K+含量降低,整体K+/Na+呈现降低的趋势。加8的盐害指数最低、叶绿素含量降低较少、丙二醛积累相对较低,脯氨酸累积能力强且具有较高的K+/Na+,耐盐能力综合评价值最高;白燕6号在中高盐胁迫下盐害指数稍高于前者、叶绿素含量降低较少、丙二醛积累相对较低,在中高盐浓度下脯氨酸积累能力强,但K+/Na+较低,耐中高盐胁迫下能力次之;加1和加9在中高盐胁迫下盐害指数较高、叶绿素含量降低显著、丙二醛积累较高,脯氨酸积累能力相对弱,且降低较早,同时K+/Na+较低,对盐胁迫相对较敏感。研究表明,加8耐盐性高于其他品种的主要原因在于盐胁迫下有着较强的持K+能力,能够保持较高的K+/Na+,而白燕6号耐盐性强可能与其在Na+区隔化或脯氨酸渗透调节能力具有一定的优势有关。

砂薄地夏玉米施用包膜氮肥效果研究

在砂薄地上研究了夏玉米施用缓/控释氮肥ZP(包膜氮肥)的效果,结果表明,缓/控释氮肥ZP 1次性施用、或以质量比1∶1比例配合尿素施用,其增产效应和氮肥利用率与尿素分2次施用无显著差异,与尿素1次施用相比,氮肥肥效和肥料利用率均显著提高.

钾肥对砂质潮土夏玉米产量及土壤钾素平衡的影响

在砂质潮土上设置田间试验,研究了不同施钾量与钾肥施用方式对夏玉米产量及土壤钾素平衡的影响。结果表明:随着钾肥用量的增加,夏玉米产量、土壤速效钾含量和植株钾素积累量均增加,要保持土壤速效钾平衡,钾肥用量应达150kg/hm2以上。相同施钾水平下,分次施钾的增产增收效应、钾肥当季回收率均显著高于一次基施肥处理。从钾肥的增产增收效应、钾肥当季回收率、土壤钾素平衡等多方面综合分析,以施钾量225kg/hm2分次施用时效果最好,与不施钾处理相比可增产1026kg/hm2,钾肥当季回收率为45.9%,并实现土壤速效钾的盈余。