水氮调控对轻度盐化土膜下滴灌棉花根干质量的影响

【目的】探究干旱区轻度盐化土条件下水氮调控模式对膜下滴灌棉花根干质量的影响规律。【方法】开展轻度盐胁迫(4~5 g/kg)下膜下滴灌棉花水氮调控对根系干重的影响研究,设置3个施氮水平:300、600 kg/hm^(2)和900kg/hm^(2)(分别记为N1、N2和N3)和3个灌水水平:2750、3750m^(3)/hm^(2)和4750m^(3)/hm^(2)(分别记为W1、W2和W3)共9个处理,分析膜下滴灌棉花根干质量及根干质量密度的差异性变化。【结果】水分对根干质量的作用较氮素明显。相同施氮水平下,根干质量随灌水量增大先增后减。根干质量随着土层深度的增加而减小,适当增加灌水量和施氮量可以促进30cm以下土层中根干质量增加;而在水平方向上,当灌水量偏低时,根干质量在距离滴头较远的水平范围内较其他灌水处理有明显减小的趋势;水氮互作效应对根干质量密度的影响达到极显著水平(P<0.01),随着施氮量的增加,根干质量密度随着土层深度和水平方向的增加而下降。【结论】轻度盐化土膜下滴灌棉花适宜灌溉定额为2 750 m^(3)/hm^(2),适宜施用尿素量为300 kg/hm^(2)。

当年施肥对生土地棉花地上部生产力及根干物质质量垂直分布的影响

为探求生土地当年最佳施肥方式,快速提高棉花地上部生产力并改良根干物质质量垂直分布,试验连续2年以黄土母质生土为供试土壤,采用根管土柱法,研究不同肥料（N,P,NPK,有机肥,不施肥对照（CK））、不同施肥深度（0~20 cm,40~60 cm,80~100 cm土层）对棉花（Gossypium hirsutum）茎叶干物质质量、棉铃干物质质量及根干物质质量垂直分布的影响。结果表明,所有处理中,以有机肥深施40~60 cm处理的茎叶和棉铃的干物质质量最大,其次为NPK肥深施40~60 cm处理,二者差异显著（P〈0.05）;以含P肥深施40~60 cm处理的根干物质质量较大,且40 cm以下根层的分布比例较大;所有处理均以0~20 cm层的根分布比例最大,约占0~100 cm总根干物质质量的40%~80%。总的来看,当年生土地棉花冠￣根系统的最佳肥料运筹是有机肥深施40~60 cm。

节水灌溉对水稻根系干物质量和含氮量的影响

在大型蒸渗仪中,研究了不同水肥处理下不同生育期水稻根系对氮素吸收利用方面的变化规律。结果显示,节水灌溉水稻根系的含氮量在营养生长阶段高于淹灌,而生殖生长阶段则与淹灌处理差别不大。表明节水灌溉有利于水稻根系在营养生长阶段对氮素的吸收利用和生殖生长阶段向地上部的转移。

杨树-冬小麦间作系统细根分布特征及对施氮的响应

以太湖流域杨树一冬小麦问作（简称杨麦问作）系统和冬小麦单作地为研究对象，研究了不同施氮量下杨麦问作系统中冬小麦和杨树细根的时空分布特征与冬小麦单作系统之间的差异，探讨林木根系在减少径流中养分流失方面的作用。结果表明：（1）单作冬小麦根长密度和单位土体根干质量均大于问作系统，问作系统中越靠近林带的冬小麦根长密度和单位土体根干质量越小。（2）单作地和问作系统冬小麦根长密度和单位土体根干质量最大值均出现在灌浆期。（3）随着施氮量的加大，冬小麦和杨树细根根长密度和单位土体根干质量均有所增加，且在问作系统中〉40～80cm土层杨树细根根长密度和根干质量所占比例增加。（4）问作系统减少了硝态氮随淋溶的流失量，灌浆期减少幅度为49．08％～55．49％。

南疆核桃间作冬麦复合系统根系分布特征研究

研究核桃-小麦复合系统中根系分布特征,为南疆核桃小麦间作系统土壤资源利用效率提供合理设计依据。以核桃、小麦单作为对照,采用根钻法取样,用Win-RHIZO根系分析系统对根系形态进行分析,比较核桃-小麦复合系统与单作系统中植物根的空间分布,通过土地当量法对复合系统评估。结果表明,复合系统中核桃和小麦的根表面积密度、根干质量密度比相应土层的核桃单作、小麦单作小;复合系统中20~40cm土层中1a生核桃、2a生核桃的根表面积密度,比1a生核桃单作、2a生核桃单作降低了30.36%、26.18%;复合系统中与1a生核桃间作、与2a生核桃间作20~40cm土层的小麦根表面密度,比小麦单作降低了23.7%、59.2%;复合系统、单作中0~40cm土层的1a生核桃、2a生核桃的根干质量密度为0~100cm土层内根总生物量的75.31%、82.84%、76.76%、83.23%;0~40cm土层为核桃与小麦根系的重叠生态位,促使复合系统中的根系分布不均匀;复合系统的地上部生物量土地当量比（1.620和1.617）均大于1,比相应单作模式提高了土地利用效率。

玉米、大豆间作对两种作物根系形态特征的影响

采用根箱方法模拟研究了玉米、大豆间作条件下两种作物根系形态特征与空间变异 .结果表明 :间作有利于玉米、大豆根系的生长 ,与单作相比 ,间作在不同土层中作物根干质量相应增加 ,根冠比增大 ,比根长明显增加 .因此 ,玉米、大豆间作的根系系统优越于各自的单作 ,可通过两种作物根系的互补作用 ,利用作物自身的潜力 ,提高空间有效性 .

直播稻品种根系特性与抗倒伏能力的研究

为阐明直播稻根系特性与抗倒伏能力的关系,以抗倒伏能力存在差异的中熟中粳抗倒伏品种连粳7号、徐稻3号和中熟中粳(早熟)连粳15号、连粳13ZJ61为供试品种品系,在稻麦两熟制下,对齐穗期和蜡熟期根系在土层中的分布和物理性状等方面进行比较研究。结果表明:(1)地上部干质量和根干质量协调发展的前提下,根冠比大,根干质量大,根干质量在蜡熟期不衰减是根系抗倒伏能力强的特征之一。(2)从根系在不同耕层土壤中比例看,中下层根占全根比例大,蜡熟期中下层根系不衰减是根系抗倒伏能力强的显著特征之一。(3)根数多、根直径大,后期根长和根数衰减少是根部抗倒伏能力强的重要特征之一。(4)选育直播稻抗倒伏品种宜选择根冠比大、根干质量大、根粗且多、中下层根系占比例高等根部性状。

连续亏缺灌溉与根系分区灌溉对苹果幼树根系生长的影响

利用传统盆栽方法,于2007年5～10月在山东省烟台市农业科学院果树研究所实验果园进行了常规灌溉[Conventional irrigation,CI,在树盘两侧按100%的蒸发量(直径为120mm的蒸发皿测定)进行灌溉]、根系分区灌溉(Partial root-zonei rrigation,PRI,灌溉水量为CI的50%,树盘两侧交替灌溉)和连续亏缺灌溉(Continuous deficit imigation,CDI,灌溉水量为CI的50%,树盘两侧均匀灌溉)试验,研究了3种灌溉模式对2龄苹果幼树(品种为"长富2号")根系生长的影响。结果表明:PRI处理的根长比CI和CDI处理长,CDI处理最短;PRI处理显著促进了直径<2mm的吸收根的生长,但吸收根对增加总根干物质量贡献不显著。3种灌溉处理的苹果幼树根系生物量积累近似"S"形曲线。由于PRI处理的土壤含水量适宜,土壤通气性较好,其根系活力、生长速度和最终根干物质量都明显大于其他处理;CI处理土壤水分过于充足,根系生长出现避水性,因而根系生长相对缓慢,根系活力下降,根生物量介于CDI和PRI之间;CDI处理因土壤持续干旱,根系活力和根干物质量最小。3种灌溉处理的根冠比随灌溉时间的增加呈下降趋势,CI的下降幅度大于CDI和PRI,PRI的根冠比最大(处理90d时以CDI处理的根冠比最大),CI的根冠比最小,CDI介于二者之间。说明在供水量减少50%的情况下,PRI灌水方式可促进苹果幼树根系的生长,而持续湿润或干燥均不利于根系的生长。

播期对黄淮直播稻根系抗倒能力的影响

以抗倒能力存在差异的中熟中粳品种连粳7号、徐稻3号和早熟中粳品种连粳15号、连粳13ZJ61为试验材料,在稻麦两熟制下,研究了播期对直播稻根系生长动态的影响,以及水稻根系生长与根系抗倒伏能力的关系。结果表明:(1)在播期范围(6月10～30日)内,中熟中粳品种越早播其抗倒能力越强,早熟中粳在适宜的播期抗倒能力表现较好;(2)根冠比较大、根干质量大、蜡熟期根干质量在播期范围内衰减少是直播稻抗倒能力强的主要特征;(3)中下层根占全部根的比例大、蜡熟期中下层根系在播期范围内衰减少是抗倒能力强的显著特征之一;(4)在播期范围内根数多、根直径大、后期根长和根数衰减少是根部抗倒能力强的重要特征。

不同覆膜方式对胡麻根系生长和产量的影响

为了系统探索覆膜对胡麻植株的全面影响,完善地膜胡麻生长发育规律。以常规露地条播为对照(CK),研究陇东旱塬区普遍应用的两种覆膜方式(全膜覆土穴播、膜侧条播)下胡麻根系生长情况和产量的变化。结果表明:全膜覆土穴播处理下0~100 cm土层土壤平均含水量(盛花期)和胡麻籽粒产量较CK分别显著提高21.71%和20.34%,膜侧条播与CK之间差异不显著;在胡麻现蕾期和盛花期,全膜覆土穴播和膜侧条播处理下胡麻0~10 cm主根直径较CK显著提高4.11%~103.39%,根干质量较CK提高21.76%~30.98%,根冠比较CK降低4.38%~29.46%,但在盛花期膜侧条播处理下胡麻主根直径、根干质量、根冠比与CK差异不显著;成熟期,覆膜处理对胡麻根系的影响效应逐渐减弱。综上所述,全膜覆土穴播和膜侧条播均能够促进胡麻根系生长,提高土壤水分含量和胡麻籽粒产量,且全膜覆土穴播效果更优。

种子散布位置对格氏栲幼苗根系形态及生长特征的影响

种子从母株掉落于地面萌发后,其根系在不同散布位置(凋落物上层、土壤表层和凋落物下层)的生长形态影响幼苗定居及建成,而目前对其根系形态及生长特征的了解并不充分,限制了对幼苗根系在不同散布下适应策略的理解。为此,以格氏栲(Castanopsis kawakamii)为研究对象,通过模拟种子在凋落物中位置,设置凋落物上层(种子下层铺垫2 cm和4 cm凋落物,U2和U4处理)、土壤表层与凋落物下层(种子上层覆盖0、2、4、6 cm和8 cm凋落物,CK、D2、D4、D6和D8处理)等3种散布,探讨不同散布位置对格氏栲幼苗根系9个生长指标的影响。结果表明:(1)种子散布位置对幼苗根干物质质量具有显著影响,D2处理达最大值。(2)D2处理的幼苗根长、根表面积、根尖数、分枝数和比根长高于其它处理;根系平均直径在D6处理达最大值。(3)相关分析表明根长、根表面积、根尖数、分枝数和比根长与根系平均直径呈显著负相关关系。(4)对根系9个生长指标提取主成分后聚类为4个类群,D2与D4处理各划分一类;U2与U4处理划分一类,其余三个处理划分一类。综上所述,凋落物浅层覆盖(D2处理)适宜格氏栲根系生长;凋落物上层(U2和U4处理)种子萌生根根系受凋落物阻隔作用阻止其与土壤接触,而一旦根系与土壤接触,生长速度加快;土壤表层(CK处理)受地表光照及水分条件限制及凋落物深层覆盖(D6和D8处理)的幼苗受深层凋落物产生的机械阻碍力影响,通过调整对根干物质质量的投入和根系形态可塑性来适应种子散布。因此,在幼苗根系快速生长阶段,通过人为干扰方式,适当调节森林凋落物厚度,以促进格氏栲幼苗在林内更新。

铜、锌污染对油菜生长和土壤酶活性的影响

通过盆栽试验,研究了Cu、Zn污染对油菜幼苗生长和土壤酶活性的影响.结果表明:Cu、Zn污染对水稻土中土壤酶活性的影响表现不同,Cu对土壤脲酶活性的影响最为强烈,且对脲酶活性的抑制能力强于Zn;Zn对过氧化氢酶活性的影响最为强烈.Cu对油菜生长的毒害及对油菜干质量的影响程度也高于Zn.Cu、Zn主要通过抑制根的生长及其物质积累来抑制油菜幼苗生长.因子分析发现,根干质量较其他生长指标对Cu、Zn更敏感,可作为Cu、Zn污染检测指标.

适宜施氮量保证滴灌日光温室黄瓜番茄产量降低土壤盐分及氮残留

农民传统过量肥水供应可能导致土壤氮素和盐分积累,滴灌施肥能在根区精确供应肥水以满足作物需求。为明确膜下滴灌日光温室黄瓜-番茄轮作体系氮素供应对土壤氮残留、电导率及作物产量和根干质量的影响,该研究设计空白(NN)、有机肥对照(MN)、优化供氮(RN)、高量供氮(HN)、传统供氮(CN)5个处理,进行了2008-2010年6季田间试验。结果表明,随着氮素供应量的增加,根层土壤硝态氮和电导率显著增加,CN处理加快并加剧了土壤硝态氮和盐分积累。3个黄瓜-番茄轮作周期,氮素供应RN、HN、CN处理的土壤硝态氮平均分别为176.9、346.6、500.8 kg/hm2,CN处理是RN处理的2.83倍(P<0.05)。3a黄瓜季RN、HN、CN处理的土壤硝态氮积累量平均分别为-1.87、-49.61、-3.52 kg/hm2、番茄季分别为74.89、225.23、343.15 kg/hm2,CN处理积累量是RN处理的4.58倍(P<0.05)。3个轮作周期后,RN、HN、CN处理比试验前的土壤硝态氮残留增加了219.1、526.9、1 018.9 kg/hm2,平均每个轮作周期增加73.0、175.6、339.6 kg/hm2,CN处理是RN处理的4.65倍(P<0.05)。3个轮作季后,NN、MN、RN、HN、CN处理土壤电导率分别为433.8、681.5、824.5、927.5、1 120.0μS/cm,RN、HN、CN处理显著高于MN、NN处理(P<0.05)。2008年番茄季、2009黄瓜季、2009番茄季、2010番茄季拉秧后的土壤电导率差异显著,CN处理是RN处理的1.15、1.29、1.40、1.36倍(P<0.05),表明RN处理可显著降低土壤次生盐渍化的风险。每个轮作周期的土壤硝态氮、电导率动态变化均存在2个积累时期,分别在7月初-8月初的夏季休闲和9月初-11月中旬的番茄结果期。总之,优化供氮比传统供氮减施氮肥66.7%,显著降低土壤硝态氮残留和土壤电导率,保证黄瓜番茄产量不减,将为日光温室黄瓜番茄轮作体系滴灌施肥制度提供科学依据。

铅污染对3个水稻品种种子活力的影响

以3个水稻品种(嘉育293、嘉育948、协优963)的种子为材料,研究了不同浓度的铅溶液对水稻种子的发芽及幼苗生长的影响,并在存在质量性状(品种)的情况下,采用质量型与数量型正交多项式结合的方法对水稻种子活力指标进行回归预测分析。结果表明,不同品种的水稻种子对铅毒害的敏感程度不同。在100～700mg/L浓度条件下,铅对水稻幼苗根长和茎长存在显著的抑制作用,且其抑制程度随着浓度的提高而增加,但对根干质量和茎干质量却无显著的抑制作用,表明不同生理性状对铅的敏感程度不同。得到的回归预测方程能有效预测不同铅浓度对水稻种子活力的影响。

不同播种密度对紫花苜蓿主要性状的影响

在5个播种密度下对紫花苜蓿Medicagosativa德宝品种的10个主要性状进行了研究。结果表明,在不同播种密度下,紫花苜蓿的单株分枝数、单株叶片数、体积、干质量、鲜质量5个性状随播种密度的增加而减少,差异达显著或极显著水平,根体积、根干质量、根鲜质量3个性状,随密度的增加也有减少或下降的趋势,但差异不显著。根长与株高2个性状比较稳定。对鲜质量影响最大的是鲜体积,其次为单株叶片数,单株分枝数和株高。除单株叶片数外其余性状均为正效应。

水稻苗期耐低氮相关性状的QTL定位

水稻低氮相关性状的遗传分析对研究氮素吸收和利用效率及培养耐性品种具有重要意义。缺氮是限制作物生长和产量提高的重要因素。利用一套以9311为遗传背景携带日本晴置换片段的染色体片段置换系为材料,对低氮胁迫下水稻苗期性状进行了QTL定位。共定位到高氮和低氮下株高、主根长、根干质量、苗干质量和总干质量及其相对性状的44个QTLs,其中2种氮水平下检测到28个QTLs,低氮与高氮相对性状检测到16个QTLs。检测到2个QTL热点区,聚集了不同氮水平及其相对性状的多个QTLs,通过搜索预测基因,发现这2个区域包含氮代谢的关键基因,说明极有可能是氮吸收和利用相关基因控制了这些QTLs的表达。以上结果将为利用分子标记辅助选育耐低氮品种提供依据。

灌水对沙漠绿洲区甘草生长动态和产量的影响

为研究灌水对沙漠绿洲区甘草(Glycyrrhiza uralensis)生长动态和产量的效应,本研究设2 700(W1)、3 600(W2)、4 500(W3)、5 400(W4)、6 300(W5)和7 200(W6)m3/hm2 6个灌水处理。结果表明,灌水明显促进甘草茎叶、根的生长。处理W4、W5和W6株高显著高于W1、W2和W3(P<0.05),主茎生长速度W6处理较W1快60%,较W2快33%;W3、W4、W5和W6处理地上部干质量显著高于W1(P<0.05),干物质积累速度W3处理较W1快11%;根长、芦径、根干质量随灌水量增加而增加,灌水量超过5 400m3/hm2则表现下降趋势,处理W3和W4根干质量最高,在根快速生长期W3和W4处理的一年龄和二年龄根干质量增加速度分别较W1快50%和35%。灌水4 500和5 400m3/hm2,一年龄甘草和二年龄甘草根产量均达到较高水平,但前者灌水效率较后者高,可节水900m3/hm2。

隔沟交替灌溉在甘蓝、青花菜和大白菜上的应用

对隔沟交替灌溉在秋甘蓝、青花菜和大白菜上的应用效果进行了初步研究。结果表明:隔沟交替灌溉与传统灌溉相比,甘蓝、青花菜和大白菜的产量降低均不显著,但灌溉水生产效率分别提高33.5%、25.4%和62.0%,灌溉水生产效益分别增加43、28和51元.m-3,平均单株根干质量分别增加60.0%、34.1%和58.3%。

不同施肥处理对豇豆及苦瓜幼苗生长影响

采用穴盘育苗,通过对比3种肥料的不同施肥处理对豇豆、苦瓜幼苗生长的影响,筛选出最佳的豇豆、苦瓜穴盘育苗的肥料及施肥处理。试验结果表明,在豇豆出苗5、15 d各浇一次0.05%挪威复合肥,其幼苗的株高、茎粗、节间长、叶片数等形态指标及地上鲜质量、干质量均优于其他处理,壮苗指数为0.23,对培育豇豆壮苗最有利;在苦瓜出苗5、15 d各浇一次国肥年年满仓有机水溶肥750倍液,苦瓜幼苗的株高、叶片数、根干质量、壮苗指数均大于其他处理,其他指标也处于较优水平,对培育苦瓜壮苗最有利。

水肥耦合效应对栓皮栎苗木生长的影响

【目的】探讨栓皮栎Quercus variabilis当年生苗木的苗高、地径、单株叶面积、根干质量、生物量积累对水肥耦合的响应规律,并确立最佳的灌溉施肥组合。【方法】采用4因素5水平二次回归通用旋转组合设计(RCCD),建立各指标与土壤含水率、施氮量、施磷量和施钾量回归模型,分析各因子的主效应、单因素和耦合效应对生长的影响。【结果】①对苗高、地径、单株叶面积、根干质量、生物量的方差分析表明,各指标的不同处理间存在显著差异(P<0.05),处理8、处理16、处理18苗木生长情况较好。②模型检验结果表明:土壤含水率和施氮量对5个指标均有显著正效应,施磷量对地径无显著效应,施钾量对各指标均无显著效应,主效应从大到小依次为土壤含水率、施氮量、施磷量和施钾量。③单因素效应表明:各指标随着施肥量的增加均呈现出类似"抛物线"的变化趋势,生长速率随着土壤含水率的增加而增加,到一定程度时速率减缓。④耦合效应表明:土壤含水率×施氮量对苗高、生物量、叶面积、根干质量有显著正效应,土壤含水率×施磷量对苗高、地径、根干质量、生物量有显著正效应,土壤含水率×施钾量对生物量有显著正效应,施氮量×施磷量对叶面积、根干质量、生物量有显著正效应,施氮量×施钾量对地径有显著负效应,水肥间的耦合效应大于肥料间的耦合效应。【结论】栓皮栎苗期水肥需求量从大到小依次为土壤含水率、施氮量、施磷量和施钾量,适宜的水分和施肥配比可促进苗木生长。高水、高氮、高磷、低钾条件下苗木生长情况更好。水肥调控的最佳组合为:土壤含水率为田间最大持水量的79%,氮、磷、钾用量分别为215.3、46.0、18.1 mg·株^-1,苗木的苗高可达到45.14 cm,地径达到4.40 mm,根干质量达到6.30 g,生物量达到11.70 g,单株叶面积可达460.83 cm^2。图3表2参30。