连续负压供水对玉米氮素吸收、叶片硝酸还原酶活性及根际氮素供应的影响

【目的】分析连续负压供水下玉米的氮素吸收和叶片硝酸还原酶活性(NR)及根际土壤碱解氮和脲酶活性的影响,为提高负压供水效率提供理论依据。【方法】连续负压供水田间试验于2019和2020年在黑龙江八一农垦大学试验基地开展,供试玉米品种为‘先玉335’。以常规浇灌为对照(CK),设置3个负压供水压力处理:−5 kPa、−10 kPa、−15 kPa,分析了不同生育时期玉米根、茎、叶、苞叶、穗轴和籽粒氮吸收量、叶片硝态氮含量和NR活性、玉米生物量和产量,同时测定了土壤含水量、根际土壤碱解氮含量和脲酶活性。【结果】在玉米各生育期,−5 kPa处理与CK土壤含水量无显著差异,而−10 kPa和−15 kPa处理显著低于CK;在玉米成熟期,根系、地上部生物量和籽粒产量以−5 kPa处理最高,与CK相比,2019年分别提高了72.67%、24.81%和38.74%,2020年地上部生物量和籽粒产量分别提高了13.30%和16.21%,而−10 kPa和−15 kPa处理显著低于CK。与CK相比,−5 kPa处理促进了玉米对氮的吸收和利用,2019年根、茎、叶、穗轴和籽粒氮吸收量比CK分别提高了24.92%、24.86%、32.01%、18.07%和16.77%,2020年分别提高了8.27%、85.01%、30.13%、18.07%和16.77%;而−10 kPa和−15 kPa处理降低了各部位和总氮吸收量。−5 kPa处理较CK显著提高了玉米叶片硝态氮含量和NR活性,而−10 kPa和−15 kPa处理显著降低了抽雄期和成熟期叶片硝态氮含量和NR活性。在−5 kPa处理下,根际土壤碱解氮含量在拔节期至大喇叭口期与CK无显著差异,2019年抽雄期至成熟期显著低于CK 10.08%和20.91%,2020年分别低25.88%和31.93%;而−10 kPa处理,特别是−15 kPa处理均显著高于CK。−5 kPa处理根际土脲酶活性整个玉米生育期均显著低于CK,2019年拔节期、大喇叭口期、抽雄期、成熟期分别降低了14.12%、20.44%、23.59%和15.53%,2020年大喇叭口期、抽雄期和成熟期分别降低了23.12%、32.01%和27.99%,而−10 kPa和−15 kPa处理始终高于或者与CK持平。【结论】连续负压供水−5 kPa可维持整个生育期与常规供水接近的土壤水分,显著提高玉米叶片硝态氮含量和硝酸还原酶活性,促进玉米根、茎、叶、穗轴和籽粒对氮的吸收和利用,提高总氮吸收量,降低根际土碱解氮含量和脲酶活性。而−10 kPa和−15 kPa不能满足玉米的水分供应,不利于玉米的生长和氮素吸收。

连续负压供水对辣椒种植土壤速效养分及酶活性的影响

为探索负压供水对辣椒土壤速效养分和土壤生物活性的影响,在温室大棚内采用盆栽试验,试验利用负压供水装置,设置-5、-10、-15 k Pa以及人工浇水(CK)4个处理,测定了辣椒各生育期土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量,以及土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性指标。结果表明,试验中供水压力控制在-5^-15 k Pa时,辣椒各生育期土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量,4种土壤酶活性均显著高于CK,其中,-5k Pa处理对土壤养分及酶活性的提高显著。土壤速效养分含量与酶活性相关分析表明,在负压供水条件下,土壤4种酶活性之间,土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量之间,土壤酶与土壤速效养分之间均呈极显著正相关;主成分分析表明,第一主成分对土壤养分供应能力的贡献大,第二主成分反映出过氧化氢酶及蔗糖酶不断分解减少时,有效磷及速效钾权重减少。综上所述,采用负压供水方式,能促进土壤酶活性提高,有利于辣椒土壤养分的转化,当供水压力稳定在-5 k Pa时,提高辣椒土壤养分效果更为显著。