木醋液配施生物炭对盐碱土壤理化特性和甜菜产量及品质的影响

以甜菜品种KWS 1176为试验材料,在黑龙江省肇东市尚家镇五间村盐碱地(Na+含量为203.33 mg·kg^(-1),pH值8.92)进行小区试验。试验设4个处理,不施加木醋液(CK)、木醋液300 kg·hm^(-2)(BW1)、600 kg·hm^(-2)(BW2)和900 kg·hm^(-2)(BW3),各个处理均施用生物炭(玉米秸秆),用量为600 kg·hm^(-2)。研究表明,木醋液配施生物炭显著提高土壤比表面积(提升1.39%~4.86%)和含水率,降低土壤pH和电导率;显著提高当季土壤有机质和养分(碱解氮、有效磷)含量,播后58 d土壤有机质和养分提升效果显著,其中碱解氮含量、有效磷含量和有机质含量分别提升14.24%~26.87%、21.17%~32.09%和2.51%~41.19%。BW2处理土壤中Ca^(2+)、Mg^(2+)、SO_(4)^(2-)和Cl^(-)含量显著提高,可溶性Na^(+)和HCO_(3)^(-)含量显著降低;显著提高甜菜块根产量和品质,降低块根中钠盐含量、钾盐含量和α-氨基态氮含量,比CK处理块根产量提升5.32%~15.29%,块根含糖率提升0.31%~0.84%。综合分析,BW2对改善当季盐碱土壤理化特性及甜菜块根产量和品质效果最佳。

播期与施氮量互作对甜菜光合特性及氮素利用效率的影响

为探明播期与施氮量互作对甜菜光合特性、氮素利用效率及产量的影响,设3个播期:4月14日(早播)、4月21日(适播)和4月28日(晚播),4个施氮量:纯氮0 kg·hm^(-2)、120 kg·hm^(-2)、150 kg·hm^(-2)及180 kg·hm^(-2)。结果表明,播期和施氮量对甜菜光合特性影响的互作效应显著,同一施氮量下,不同播期之间光合作用指标及氮素利用效率差异显著,早播较适播与晚播更有利于提高甜菜叶绿体色素含量、净光合速率、RuBP羧化酶活性、光系统Ⅱ最大光能转换效率、实际光化学量子产量、光化学淬灭系数、光保护能力、氮素利用效率,降低胞间CO_(2)浓度。同一播期中,随施氮量的提高,相关指标及产质量变化不同,早播条件下,随着施氮量的提高,甜菜光合特性、产量、产糖量、氮素利用效率也随之提高,施氮量为180 kg·hm^(-2)时,产量和产糖量分别为67055.33 kg·hm^(-2)和11780.83 kg·hm^(-2),氮肥利用率、氮肥农学利用率分别为43.88%和80.45%,显著高于其他处理(P<0.05);适播和晚播条件下,施氮量分别超过150 kg·hm^(-2)和120 kg·hm^(-2)时,不利于提高甜菜光合特性、氮素利用效率。综上,播期与施氮量互作通过改善甜菜光合特性及提高氮素利用效率来影响产量,不同播期适宜的施氮量不同,在本试验条件下,早播且施氮量为180kg·hm^(-2)更利于提高甜菜光合特性及氮素利用效率,可获得更高的产质量,若播期后移,则可适当减少施氮量,以达到减氮增产的效果。

播期对甜菜氮素同化及块根产量的影响

为确定播期对甜菜氮同化及产量的影响,于2019年在东北农业大学阿城实验实习基地以甜菜品种KWS0143为材料进行田间试验,设置4个播种时期:4月7日(S1)、4月14日(S2)、4月21日(S3)和4月28日(S4),比较分析播期对甜菜氮代谢关键酶、氮肥表观利用率、氮肥农学利用率及块根产量的影响。结果表明,随生育进程推进,各播期叶片及根系硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸合成酶(GOGAT)变化趋势相似,但不同播期间存在差异。叶丛快速生长期,S1与S2处理的叶片及根系NR、GS和GOGAT活性均显著高于S3处理;糖分积累期,S4处理叶片各关键酶活性较S3处理显著升高,S1与S2处理块根各关键酶活性较S3处理显著升高;S1处理氮素积累量和氮肥表观利用率最高,S2处理下块根产量、地下部干重与氮肥农学利用率最高。综上,在此试验条件下4月14日播种可有效促进黑龙江省中部地区甜菜氮素同化进程,提升氮素利用效率,增加块根产量。