超级稻田碳氮库管理指数在等养分不同有机物料处理下的动态变化

为比较等养分条件下不同有机物料还田对稻田土壤碳氮库管理指数的影响,揭示水稻不同生育期碳氮库管理指数动态变化及其与产量和收获指数的关系,在湖南省长沙市,选择超级稻种植系统为研究对象进行大田试验。共设置5个等养分投入处理,分别为单施化肥(F)、化肥+水稻秸秆全量还田(FS)、化肥+紫云英全量还田(FM)、化肥+秸秆、紫云英全量还田(FMS)、化肥+秸秆、紫云英全量还田+熟石灰(FMS+Ca),并在水稻5个不同生育期(移栽返青期、分蘖期、孕穗期、灌浆期、成熟期)采集土样,测定土壤有机碳(SOC)、可溶性有机碳(DOC)、总氮(TN)、可溶性总氮(TDN)含量,计算碳库管理指数(CPMI)、氮库管理指数(NPMI)。结果表明:不同处理下的CPMI整体动态变化趋势为移栽返青期降低后缓慢回升,在水稻生育末期紫云英-秸秆联合还田处理FMS(87.18)和FMS+Ca(80.59)的CPMI显著高于F处理(62.53)和FS处理(62.64)(P<0.05);NPMI在分蘖期与成熟期出现了两次急剧下降,并在水稻生育末期FMS+Ca处理(57.58)的NPMI显著高于F处理(45.64)和FS处理(42.70)(P<0.05);与F处理相比,有机无机配施(FS、FM、FMS)处理下作物产量提高了2.19%~2.94%;水稻灌浆期的CPMI与产量和收获指数均呈显著正相关关系。研究表明,紫云英还田代替部分化肥施用能在保证产量的基础上扩容稻田土壤碳氮库,紫云英-秸秆联合还田对提升水稻不同生育期CPMI、NPMI的综合效果最佳。

微生物保水剂对大花序桉幼苗生长生理及养分含量的影响

为筛选有利于大花序桉抗旱且促生效果较好的保水剂用量,以广西林科院培育的大花序桉容器苗为试材,利用盆栽试验,对比分析微生物保水剂不同用量下,大花序桉幼苗生长、光合特性及养分含量的差异及相关性。结果表明:(1)干旱胁迫下,施用保水剂可以促进大花序桉幼苗生长,施用量为5 g/株时,苗高增长量最大,分别为42.18 cm,较对照提高26.25%;(2)随保水剂用量增加,大花序桉净光合速率、气孔导度、蒸腾速率均呈现先上升后下降趋势,施用量为5 g/株时,三者达到最大,分别较对照提高100.15%、52.94%、16.87%,胞间CO_(2)浓度则呈现先下降后上升趋势;(3)叶片N、P、K、Fe、Mn、Cu、Zn等元素含量在施用量为5 g/株时最高,分别较对照高75.73%、6.38%、65.67%、209.78%、193.21%、20.34%、59.04%;(4)大花序桉苗高及地径的增长量与净光合速率、蒸腾速率、胞间CO_(2)浓度、N、P、K、Fe、Mn、Cu、Zn呈显著或极显著相关。综上,适宜的微生物保水剂用量可以缓解干旱胁迫,提高大花序桉的光合能力,促进养分吸收和苗木生长。大花序桉最适保水剂用量为5 g/株。

超级微波消解-ICP-OES法测定蓝莓中7种营养元素

本文建立了超级微波消解-电感耦合等离子体发射光谱法(Inductively Coupled Plasma-Optical Emission Spectrometry,ICP-OES)同时测定蓝莓中钾、钙、镁、铁、磷、铜和锌7种营养元素的方法。实验结果表明,7种元素的线性关系良好,相关系数在0.99973~0.99998,样品加标回收率在94.7%~103.0%,RSD在0.62%~6.50%,满足GB/T 27404—2008的相关要求。该方法试剂消耗量少、简单快速、测定准确,可同时测定蓝莓浆果中7种营养元素。

保水剂用量对干旱区土壤水文生态特性的影响

针对塔里木盆地土地沙化、贫瘠、降水稀少、蒸发强烈、造林成活率低等问题,采用随机区组试验设计,以不施保水剂为对照,研究保水剂不同用量对荒漠土水文物理性质及养分含量的影响。结果表明:保水剂不同用量均能不同程度地改善荒漠土壤结构,增强土壤水文功能,提高土壤养分含量。与对照(CK)相比,保水剂用量≥0.30%各处理能明显降低土壤容重和改善土壤孔隙状况,显著提高粒径>0.25 mm大团聚体数量(P<0.05)。其中0.30%、0.40%处理土壤容重分别较CK降低5.63%、7.04%,总孔隙度、毛管孔隙度和>0.25 mm水稳性团聚体分别较CK增加了16.39%、9.83%、10.80%和21.96%、14.21%、10.72%。干旱炎热季节(6—9月),≥0.30%各处理显著提高土壤水分含量(P<0.05),其中0.30%、0.40%处理分别比CK提高21.97%、31.99%。同时,施用保水剂能有效提高荒漠土持水量、贮水量和水分入渗速率,增强土壤保持水土、涵养水源和旱季供应植物水分能力。其中0.30%、0.40%处理持水量、吸持贮水量、饱和贮水量及平均渗透速率显著高于CK(P<0.05),分别较CK提高24.04%、8.21%、16.60%、144.98%和28.45%、12.51%、22.01%、85.69%。施用保水剂能增加荒漠土有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量,保蓄土壤肥力。≥0.30%各处理保蓄土壤肥力效果较好,土壤有机质、碱解氮、有效磷与速效钾含量平均较CK提高36.33%、19.12%、11.76%和3.08%。综合考虑保水剂改土保水肥效果,极端干旱区荒漠土聚天冬氨酸保水剂最佳用量为0.30%。

超高产春玉米氮磷钾养分吸收与利用的研究

以金山27为材料,以普通高产栽培(产量14.647 t/hm2)为对照,研究超高产栽培下(产量16.861t/hm2)春玉米对氮(N)、磷(P)、钾(K)养分的吸收、积累、分配和利用。结果表明,超高产栽培下,各生育时期单位面积N、P、K的吸收量和吸收速率均高于CK,吐丝后N、P、K吸收量占生育期总吸收量的比例超高产栽培均高于CK。植株N、P、K的积累量在吐丝期之前超高产栽培与CK差异均不显著,吐丝之后差异增加,两种栽培下完熟期N的积累量差异达到极显著水平,P、K的积累量差异达到显著水平。完熟期超高产栽培籽粒中N分配比例显著高于CK,茎中分配比例极显著低于CK;叶和根中P分配比例均极显著低于CK;根中K分配比例显著低于CK。超高产栽培N、P、K的收获指数均高于CK,N的产谷利用率与CK基本相同,P的产谷利用率略低于CK,K的产谷利用率高于CK。每形成单位籽粒所吸收的N、P量超高产栽培与CK相同,K的吸收量超高产栽培低于CK。超高产栽培田N素养分体现为表观亏缺,P、K养分表现为表观盈余。

“三定”栽培对双季超级稻养分吸收积累及氮肥利用率的影响

为探讨南方双季超级稻对氮、磷、钾养分的吸收积累及利用规律,于2008—2010年在湖南长沙和浏阳以超级早稻陆两优996、陵两优268和超级晚稻丰源优299、天优华占为材料进行大田定位试验,比较了"三定"栽培、免耕摆栽和传统栽培条件下双季超级稻不同生育期植株体内氮、磷、钾吸收积累特点及氮肥利用率。与传统栽培相比,"三定"栽培双季超级稻生长前期(分蘖中期)氮、磷、钾的吸收量较低,幼穗分化期差异小,而齐穗期(早季平均为10.71、2.23和11.82gm?2,晚季平均为12.25、2.69和16.37gm?2)和成熟期(早季平均为13.61、3.01和13.71gm?2,晚季平均为17.16、3.31和18.31gm?2)较高;氮肥的偏生产力(平均为53.40kgkg?1)、吸收利用率(平均为55.98%)、农学利用率(平均为22.27kgkg?1)较高,分别提高29.00%、88.92%和46.67%。免耕摆栽双季超级稻不同生育时期氮、磷、钾的吸收特点与"三定"栽培相似,但其氮肥的偏生产力、吸收利用率和农学利用率(平均为50.24kgkg?1、52.75%和19.33kgkg?1)分别比"三定"栽培降低6.29%、6.12%和15.19%。由此可见,双季超级稻生产采用"三定"栽培技术有利于提高氮肥利用率。

超高产栽培迟熟中粳稻养分吸收特点的研究

以迟熟中粳稻淮稻68和镇稻88为材料，进行超高产栽培（产量〉11thm^-2），以一般高产栽培为对照，观察了氮（N）、磷（P）和钾（K）吸收和累积特点。与对照（产量〉7．5thm^-2）相比，超高产栽培水稻在有效分蘖临界叶龄期前N的吸收量较低，拔节后的吸氮量较高；磷的吸收量在各生育期均高于对照，中后期尤为明显；K的吸收量在有效分蘖临界叶龄期以前，超高产稻与对照差异很小，自拔节起，前者明显高于后者。超高产栽培稻田N的输入输出基本平衡，普通高产栽培稻田表现为N盈余。在两种栽培条件下P与K均表现为表观亏缺，超高产栽培尤为严重。每生产1000kg稻谷所吸收的N、P和K，超高产中粳稻分别为21．6—21．9kg、6．7—7．2kg和24．8—25．6kg，对照为23．8—24．3kg、6．8-7．3kg和27．4—29．0kg。上述结果说明，超高产栽培中粳稻对养分吸收具有生育前期较低、中后期较高的特点，并具较高的产谷效率。对超高产栽培中粳稻养分吸收特点和养分优化管理进行了讨论。

不同地力条件下不同养分水平对超级稻产量及养分利用率的影响

在不同土壤养分条件下,对氮、磷、钾三大营养元素设置不同水平施用量,研究地力条件和养分水平对超级稻产量和养分利用率的影响。结果表明:随着施氮量的增加,产量呈现先升后降的趋势,平均以施180 kg/hm2产量最高。土壤氮素背景值与空白区产量呈正相关关系,R=0.8930,也就是说土壤氮含量高,不施氮肥水稻也能高产。氮素利用率与施氮水平呈极显著的负相关关系,与土壤背景氮呈单峰曲线关系。氮素收获指数随施氮水平的提高而下降,土壤氮含量对其并无影响。在土壤严重缺磷和钾素情况下,施磷钾有显著的增产效果,产量和施肥量有正相关关系,R分别为0.9841和0.9408,随着土壤磷素和钾素量的上升,施肥增产效果逐渐下降,在土壤含磷>10 mg/kg状态下甚至出现施磷减产的现象。磷钾肥农学利用率和表观利用率与其施用量呈极显著负相关,磷肥R分别为-0.9611和-0.9049,钾肥R分别为-0.9534和-0.9472,生理利用率受土壤背景值影响,与施用量的关系表观较复杂。磷肥农学利用率、表观利用率均与土壤背景磷含量呈单峰曲线关系,以土壤磷含量在少量缺乏的情况下,磷肥利用率最高。钾肥农学利用率与土壤含钾量的关系和磷肥相似,但其表观利用率却与土壤含钾量呈负相关关系。磷钾肥的收获指数与氮相似,随施肥水平的提高而下降,土壤磷钾含量对其并无影响。以上表明,超级稻生产在施肥措施中要考虑当地的土壤条件,尽量减少施用量,提高其利用效率,达到增产增效的目的。

应用微化技术开发黑色功能食品

作者通过多年的研究首次发现,黑色食物乌骨鸡及黑五谷、深色果蔬等富含具有抗氧化、清除自由基及强化免疫系统功能的黄酮化合物,是人类七大营养素之外的重要营养素。为此,作者首次提出“超营养素”的新概念。在食品加工技术方面,作者第一次阐明,“二微”技术(超微粉碎技术和微波技术)、“二发”技术(发酵技术和发芽技术)能将大颗粒和大分子的高热能阳性食品降解为小颗粒、小分子的低热能的阴性食品,并将它们统称为“微化”技术。面对国际上12亿体重超标的“富贵病”患者,微化技术应在食品加工上加速推广,生产营养均衡、阴阳平衡的新一代食品。

土壤主要养分变化和超高产大豆养分吸收之间关系的研究

研究了新疆绿洲生态条件下超高产大豆生育期内土壤中水解氮、速效磷和速效钾3种主要养分的变化情况,并分析了其与大豆主要养分积累之间的关系。结果表明:土壤中水解性氮、速效磷和速效钾每天下降的幅度为:V1～R1期分别为0.29、0.01和0.01 mg.kg-1,R3～R6分别为1.88、0.32和0.14 mg.kg-1,R6～R8分别为2.11、0.23和0.56 mg.kg-1。大豆中后期是土壤主要养分减少的高峰期,大豆整个生育期土壤中水解氮的浓度降低较为明显,速效磷浓度的降低主要集中在大豆生长中期,速效钾浓度的降低则集中在大豆生长后期。水解氮的减少量随着土壤肥力的升高表现出增加的趋势。此外,大豆早浇头水可以提前对主要营养元素的吸收时间,但不改变对主要营养元素的总吸收量。土壤中水解氮的减少和植株体内N的吸收量呈极显著正相关,速效磷、速效钾的减少和植株体内PO、KO的吸收量都呈显著正相关。

氮磷钾配比对高产夏玉米产量、养分吸收积累的影响

通过大田试验研究了高产夏玉米土壤养分限制因素及植株养分吸收积累规律。结果表明:各施肥处理均比不施肥显著增产,增产7.3%～15.9%,氮磷钾推荐施肥(OPT)处理产量最高,达到12 051.2 kg/hm2,增产1 651.2kg/hm2;施用氮肥、钾肥能显著提高夏玉米的产量,N、K是高产夏玉米主要养分限制因素。高产夏玉米植株体内氮、磷、钾的积累量均随生育期的延长而增加,养分积累量的大小顺序为N>K>P,从拔节期至大喇叭口期是氮素、磷素和钾素吸收量和吸收速率最大的时期,整个生育期,高产夏玉米能持续吸收N、P、K养分。N当季回收率为18.05%,P2O5为14.55%,K2O为18.34%,每生产100 kg经济产量需吸收的N、P2O5、K2O的量分别为1.62、0.69、1.83 kg。

超甜玉米不同生育期各部位微量元素分配

为了掌握超甜玉米微量元素的分配变化规律,科学地施微量元素肥料,对儋州地区生长正常玉米植株的分别采样分析,测定不同生育期根、茎、叶及果实中铁、锰、铜、锌、硼等5种微量元素养分含量,研究其分配规律,其结果表明:1、超甜玉米根、茎、叶、果实等组织微量元素含量存在显著差异。其中在根中Fe>Zn>Mn>Cu>B;茎中Zn>Fe>Mn>Cu>B;叶片中Fe>Zn>Mn>Cu>B;果实中Zn>Fe>Mn>Cu>B;全株Fe>Zn>Mn>Cu>B。2、茎中的Cu、Zn与全株的关系达显著相关,叶片铁含量与全株的关系达显著相关,根和茎锰含量与全株关系均达显著相关。3、各组织微量元素含存在不同生育期的差异。

超甜玉米营养元素规律研究

为探明超甜玉米各器官中氮、磷、钾、钙、镁、硫等营养元素元素变化规律和累积量情况,采集不同生育期的玉米样品进行分析。研究结果表明,1、甜玉米吸收各种养分的大小顺序为N>K>P>Ca>S>Mg。2、不同器官养分含量有差异,果实含氮、磷、镁、硫为各部位最高值;叶片钙含量最高;茎部钾含量最高。3、叶片磷、钾、镁含量与全株变化较为一致;茎中氮和钙含量与全株较为一致。4、甜玉米氮、钾、钙的比例随生长的不同而变化,成熟时N:P:K:Ca:Mg:S=1:0.11:0.90:0.09:0.05:0.06。

南疆超高产棉花干物质积累分配与养分吸收运移特征的研究

【目的】在南疆自然生态条件下,研究超高产棉花干物质积累分配与养分吸收运移特征。【方法】于2008~2009年,以高产（皮棉单产2 250~3 000 kg/hm2）和中低产（皮棉单产2 250 kg/hm2以下）棉花为对照,研究超高产棉花（单产皮棉3 000 kg/hm2以上）不同生育时期干物质积累与养分运移特征。【结果】超高产棉花干物质快速积累持续期长,且积累量大,光合产物向茎、叶器官分配集中在开花期以前,花后向茎、叶输送减少,而向蕾铃器官分配较多,保证了后期产量形成;高产、中低产棉花开花后则仍有光合产物向茎、叶输送,对产量影响较大。超高产棉花茎、叶器官对N、P2O5、K2O吸收集中在盛花期前,初花期至盛花期达到高峰,而蕾铃的积累高峰出现在盛铃期,峰值显著高于高产和中低产棉花。超高产棉花养分吸收到达t1时间依次为N〉K2O〉P2O5,△t较长,GT较大,且随着产量水平的降低而减少。【结论】不同产量水平棉花干物质积累分配与养分吸收差异显著。

双季超级稻产量和氮磷钾吸收的基因型差异

为了探讨超级早稻和晚稻的产量构成和氮磷钾吸收的基因型差异，2007年在湖南省衡阳市、益阳市和岳阳市进行了不同品种的大田栽培试验。结果表明地点间和品种间的产量差异显著，其中：地点间产量以岳阳点较高，平均产量早稻为7．95t／hm^2。晚稻为7．86t／hm^2；品种间产量早稻以陆两优996和中嘉早32最高，平均产量分别为8．03和7．91t／hm^2，晚稻以钱优1号和天优华占产量较高，产量分别达到7．69和7．55t／hm^2。成熟期植株NPK含量和吸收量的品种间差异显著，但与产量的高低不相关。单位产量（1000kg稻谷）的NPK养分需要量分别为15．0～18．9，3．29～5．17和13．6～16．49kg。

光、氮及其互作对超级粳稻产量和氮、磷、钾吸收的影响

大田条件下以超级粳稻南粳44和宁粳3号为材料，设置2种氮肥水平（N10：150kghm-2，N20：300kghm-2）和3种遮光处理（L1：不遮光，L2：抽穗前遮光20d，L3：抽穗后遮光20d），研究光、氮及其互作对超级粳稻产量和氮、磷、钾吸收的影响。结果表明，同一氮肥水平下产量呈现LI〉L3〉L2。其中，L2使植株在拔节至抽穗阶段及抽穗期的氮、磷、钾积累量显著下降，主要由于L2显著降低了抽穗前期的根系α-NA氧化量及根干重，导致根系吸收养分能力下降，最终产量显著低于L1，达30．58％～35．26％。L3使植株在抽穗至成熟阶段及成熟期的氮、磷、钾积累量显著下降，主要由于L3显著降低了抽穗后期的根系Ⅱ．NA氧化量及根干重。尽管在抽穗后随着植株根系逐渐衰老及机能下降，L3对根系、养分吸收及最终产量的影响要小于L2，但最终产量依然显著低于L1，达10．91％～18．47％。L2和L3条件下，随着氮肥水平增加，植株根系α-NA氧化量及根干重显著增加，导致拔节至成熟期各阶段的氮、磷、钾积累量显著增加，最终产量及氮肥利用率显著提高。由此可见氮肥施用能部分弥补弱光逆境对超级粳稻氮、磷、钾吸收及产量的影响。

杂交粳稻超高产群体干物质生产及养分吸收利用特点

对超高产与高产杂交粳稻干物质生产及 N、P、K养分积累、分配、利用进行了比较研究 ,结果表明 ,在干物质生产上 ,超高产杂交粳稻具有单丛干物重高、群体干物质生产量大 ,抽穗至成熟期的干物质积累量多、积累比例高 ,经济系数高的特点。在养分积累、分配与利用上 ,超高产条件下 ,稻株对 N、P、K三要素的吸收量增加 ,特别是 P、K的吸收量增加明显 ;成熟期在籽粒与茎中 N、P、K的分配比例较高 ,而在叶片、叶鞘中的分配比例相对较低 ;同时 ,养分效率系数、养分收获指数及养分利用效率均高于高产条件下的效率参数 。

超级早、晚稻的养分吸收和根系分布特性研究

为了阐明双季超级稻的高产机理和指导合理施肥,采用品种比较的方法,研究了超级早、晚稻品种的养分吸收和根系分布特性。结果表明,超级早、晚稻品种的养分吸收量平均分别为N 170.04、224.90 kg/hm2,P 21.97、39.88kg/hm2,K 107.48、144.47 kg/hm2,均高于对照。生育中期(穗分化至抽穗)的养分吸收量与产量密切相关。生产100kg稻谷所需要的养分较对照低10%左右。超级早、晚稻品种根系发达,根量较大。抽穗后15 d(早稻)或20 d(晚稻)的根量与产量密切相关,其中5—10 cm的根量与养分吸收总量密切相关。说明生育中期较多的养分吸收和发达的根系是超级早、晚稻高产的重要原因。

东北中部春玉米超高产群体养分管理模式的研究与验证

【目的】研究如何在肥料总量控制甚至减少的前提下,通过优化养分管理措施、提高种植密度,进一步挖掘东北中部黑土区春玉米的产量和肥料效应潜力,为春玉米超高产条件下养分高效利用提供理论指导。【方法】试验于2005—2013年在吉林省农安县靠山镇进行,在大田条件下设置2种模式,分别为普通高产养分管理模式(HYNM)和超高产养分管理模式(SHYNM),以先玉335和郑单958为供试材料,系统监测群体产量构成及养分偏生产力,剖析不同产量群体氮、磷、钾养分吸收、分配和转运特征。【结果】在东北中部黑土雨养区,超高产养分管理模式(SHYNM)下全区测产玉米单产达15017 kg/hm^2(先玉335),其产量构成为收获穗数76154穗/hm^2,穗粒数583,千粒重337.9 g。与普通高产群体相比,超高产群体对氮、钾肥的相对需求比例明显变大。群体氮素和磷素的吸收高峰在6展叶至12展叶阶段和吐丝期至乳熟期,钾素吸收高峰在6展叶至12展叶阶段。通过大区和生产两个阶段田间实证,超高产养分管理技术显著提高了花后养分累积量和对籽粒养分的贡献率,可以实现在15000 kg/hm^2产量水平下,氮、磷、钾肥的偏生产力分别达50.2、100.5、100.5 kg/kg。品种间比较,先玉335比郑单958具有更好的产量表现,且植株养分向籽粒的转运效率更高,其籽粒中的氮、磷、钾累积量均高于郑单958。【结论】在合理提升密度的基础上,以“减控总肥量、分段供氮、花前重施磷钾”为主要原则的养分管理技术模式,配合化控措施,延缓了玉米生育后期叶片的衰老,保证了后期干物质积累,在显著增加收获穗数的同时,保证千粒重和穗粒数不降低,在生产中稳定实现了14500~15000 kg/hm^2产量水平,同时实现了氮磷钾养分的高效利用。

热区不同栽培模式超级稻-再生稻的养分积累及分配特性

为了解超级稻-再生稻养分积累及分配特性,筛选合适热区种植的超级稻品种及其栽培模式,以超级稻组合两优1128、天优3301及Ⅱ优3301为材料,研究高产栽培与常规栽培模式下超级稻-再生稻不同时期叶、茎及穗部N、P、K的含量。结果表明:在成熟期高产栽培模式下,两优1128的N和P积累量最大,分别比常规栽培模式高32.39%和32.91%;成熟Ⅱ期高产栽培模式下,两优1128的N、P和K积累量最大,分别比常规栽培模式高22.34%、26.61%和46.85%。高产栽培模式每生产100kg籽粒所需的N、P和K需求量高于常规栽培模式,N、P和K生产效率低于常规栽培模式。结论:从养分累积和分配看,高产栽培优于常规栽培模式,品种选择上以两优1128表现最好。