【目的】长江流域油菜季降雨丰沛，导致该地区光照强度下降，加之密植技术的推广，加剧了个体间对光照的竞争。故光照不足、土壤质地差成为制约该地区油菜高产的重要因素。通过研究耕作深度对遮阴油菜根系生长和养分利用的影响，以期为油菜的稳产增收提供理论支撑。【方法】2019—2021年在湖北武汉华中农业大学试验基地进行裂区试验，品种为主区（湘杂油518,XZY518；浙油50,ZY50），土壤翻耕深度（T5,5 cm;T20,20 cm）为副区，不同光照强度（S0,0%遮阴；S1,30%遮阴）为副副区，研究不同耕作深度下遮阴油菜的土壤养分和理化性质、干物质累积、抗氧化酶活性、根冠生长、养分吸收的变化。【结果】深耕可以促进各层土壤的有机质、碱解氮、速效磷和速效钾养分的积累，其中10—20 cm土壤的养分含量增幅最大，为7.5%—42.3%。两种翻耕深度下，遮阴均导致土壤电导率下降，根表面积减少13.3%—36.6%，主根长、根冠比和侧根占比增加，氮素利用率显著下降3.0%—28.4%，根系干重减少，抗氧化酶（POD、SOD、CAT）活性增加。遮阴条件下，翻耕深度的增加，使土壤含水量降幅减小，油菜主根伸长且根表面积增大，根冠比和侧根占比增加，氮素利用率提高，根系的抗氧化酶（POD、SOD）活性增强，干物质积累增多。方差分析表明翻耕深度和遮阴对根系形态、干物质累积、抗氧化酶活、养分利用的互作效应多呈显著或极显著水平。在浅耕和深耕条件下，与正常光照相比，遮阴导致根表面积分别下降24.9%—36.6%、13.3%—19.2%，氮素利用率分别下降10.0%—28.4%、3.0%—23.9%。【结论】弱光胁迫下，深耕通过提高各层土壤养分含量，使油菜主根伸长，侧根占比增加，根表面积增大，同时根系抗氧化酶活力的增强延缓了根系的衰老，使根系养分吸收能力增强，氮素利用率增大，干物质积累量增大，最终促进了油菜的生长。

【目的】研究免耕对油菜生长的影响,并初步了解导致免耕油菜产量降低的障碍因素,同时探讨晚播条件下免耕直播油菜的适宜直播密度。【方法】采用大田试验,比较免耕和翻耕条件下土壤紧实状况及杂草发生情况的差异,以及耕作方式对油菜生长、养分吸收和产量的影响,同时探讨免耕油菜在不同种植密度下的生长特点及其养分利用状况。【结果】免耕条件下土壤容重明显高于翻耕,整个生育期二者平均相差0.11 g.cm-3。与翻耕相比,免耕油菜田杂草生长量大,导致养分竞争加剧,杂草对氮、磷、钾的吸收量分别为翻耕处理的1.9、2.4和2.5倍。免耕条件下整个生育期油菜的干物质积累量及氮、磷、钾养分吸收量分别比翻耕处理降低了18.2%...

【目的】研究根系生长空间对玉米植株生长、养分吸收及产量的影响。【方法】采用根箱限根的方法,使玉米根系生长空间分别为25,50,75和100 L/株。分别在玉米大喇叭口期和吐丝期取样,测定其生长和养分吸收状况,在生理成熟时测定产量及其构成因素。【结果】与无限制根系生长空间(100 L/株)处理相比,限制根区体积在生殖生长阶段(大喇叭口期-吐丝期)使玉米地上部和根系干质量显著降低(P<0.05),在营养生长阶段(出苗-大喇叭口期)使玉米地上部干质量显著降低(P<0.05);在营养生长和生殖生长阶段,使玉米植株氮浓度、含氮量和含磷量及氮养分比吸收率显著下降(P<0.05),但对磷养分比吸收率没有显著...

使用有机肥替代化肥是解决当前化肥用量过高、防控畜禽粪污污染和农田面源污染的重要结合点。以水稻—油菜轮作制中的油菜为研究对象,采用田间小区试验,系统研究了富磷有机肥替代化学磷肥的应用效果。试验设置5个处理:不施肥对照(CK)、化肥(T1)、富磷有机肥替代25%化肥(T2)、富磷有机肥替代40%化肥(T3)和富磷有机肥替代55%化肥(T4)。富磷有机肥全部作基肥一次性施入。试验结果表明,用富磷有机肥替代部分化学磷肥,以25%替代比例为最佳,油菜的生物产量和经济产量均为最高,分别达13 231.0kg/hm~2和2 801.2 kg/hm~2,比100%化肥处理高14.6%和11.5%。有机肥替代化肥对油菜增产的主要机理可能在于:降低菌核病发生率、显著提高不同阶段油菜叶片的SPAD值,提高单株有效角果数、角果粒数等产量构成要素。但是有机肥替代比例超过40%会显著降低油菜的生物产量和经济产量,也会降低磷素表观利用率,并增加土壤磷素累积风险。本研究结果对于合理确定化肥减量幅度及有机肥替代比例有重要参考价值。

为了研究磷锌配施对油菜养分吸收和土壤有效磷、锌的影响。采用盆栽试验,测定植株及土壤的养分浓度,根据测定结果进行分析。施用磷肥显著增加油菜的生物量,过量施用磷肥油菜生物量无显著影响;施锌对油菜的生物量无显著影响。增施磷肥显著增加油菜地上部和根中全磷;施用锌肥,油菜地上部和根中全磷无显著变化。增施磷肥显著降低了油菜地上部和根锌的浓度。施用锌肥,油菜地上部和根中锌浓度均显著上升。施磷对土壤有效锌无显著影响;施用锌肥显著增加了土壤有效锌,且随施锌量的增加而增加。施磷显著增加了土壤Olsen-P浓度;施锌不影响土壤Olsen-P浓度。随着施磷量的增加,土壤碱性磷酸酶、酸性磷酸酶及中性磷酸酶活性均逐渐下降...

【目的】聚天冬氨酸（PASP）是天冬氨酸（ASP）的聚合物，分子量由一千至数十万，因具有促进作物生长和养分吸收的作用，在农业上应用广泛，但其应用效果与分子量密切相关。本文通过红外光谱分析和水培试验，研究不同分子量PASP的结构特性及其对小麦根系生长和养分吸收的影响，以明确不同分子量PASP的应用特点与作用机制，为PASP在新型增效肥料研制和农业生产中的科学应用提供理论依据。【方法】以小麦（济麦22）为供试作物，霍格兰营养液为基础培养液进行水培试验，将天冬氨酸（ASP）和低分子量（10 kDa,PAH）PASP分别设置10 mg·L~(-1)、25 mg·L~(-1)和50 mg·L~(-1)3个添加量加入培养液中，以仅用营养液为对照（CK），试验共13个处理，每个处理重复4次。培养20 d后收获，测定小麦地上部和根系的干重与氮、磷、钾含量以及根系的形态、吸收面积和活力。【结果】（1）不同分子量聚天冬氨酸结构不同，随着分子量的增加，聚天冬氨酸肽键含量逐渐增加，羧基含量先增加后降低，其中，PAH肽键含量最高，PAM羧基含量最高。（2）应用不同分子量聚天冬氨酸均可促进小麦生长，提高干物质积累量，表现为PAM>PAH>PAL≈ASP；其中根系干重较CK增加11.90%—19.06%,PAM在10 mg·L~(-1)、25 mg·L~(-1)和50 mg·L~(-1)添加量下，小麦总干重分别较CK显著增加9.13%、23.36%和20.54%。（3）不同分子量聚天冬氨酸均可优化小麦根系形态，增加根系的总吸收面积、活跃吸收面积和活力，以PAM效果最好。（4）不同分子量聚天冬氨酸均促进了小麦对氮、磷、钾养分的吸收，以PAM效果最好，PAH次之；在50 mg·L~(-1)添加量下，小麦对氮、磷、钾养分吸收总量最高，其中PAM较CK分别显著增加16.88%、25.97%、21.61%,PAH较CK分别显著增加16.28%、23.36%、18.16%。（5）相关性分析表明，不同分子量聚天冬氨酸肽键、羧基含量与小麦干物质重、氮磷钾养分吸收量以及根长和根系总吸收面积均极显著正相关；而小麦干物质重和氮磷钾养分吸收量与根系表面积、总吸收面积、活跃吸收面积及活力均显著或极显著正相关。【结论】不同分子量聚天冬氨酸（PASP）均能促进小麦生长，优化根系形态，提高根系吸收面积和根系活力，促进小麦对养分的吸收；不同分子量PASP结构不同，随着分子量的增加，PASP肽键含量增加，羧基含量先增加后降低，肽键和羧基含量与小麦生长和氮磷钾养分吸收量呈正相关。在本试验条件下，以中分子量PASP(3—5 kDa)对小麦生长和养分吸收的促进作用最好，高分子量PASP(>10 kDa)次之；在用量上，不同分子量PASP以高用量（50 mg·L~(-1)）对小麦整株的生长和养分吸收促进效果最好，但以中等用量（25 mg·L~(-1)）对小麦根系的生长和养分吸收促进效果最佳。

为探讨聚丙烯酰胺和聚硅酸钾与有机肥料复合而成的有机肥对蔬菜养分吸收利用和土壤培肥的效果。采用盆栽试验，在等氮量条件下，研究单施含聚丙烯酰胺有机肥和含聚硅酸钾有机肥及其与化肥配施对生菜生长、养分吸收利用和土壤养分的影响。结果表明：与单施化肥相比，施用含聚丙烯酰胺有机肥和含聚硅酸钾有机肥提高生菜的生物量、养分吸收量、肥料利用率和土壤养分含量，其中单施含聚丙烯酰胺有机肥、含聚丙烯酰胺有机肥配施化肥和含聚硅酸钾有机肥配施化肥处理比单施化肥处理的生物量分别提高５．０７％、３５．２％、１１．９５％，含聚丙烯酰胺有机肥配施化肥处理比含聚硅酸钾有机肥配施化肥处理的生物量提高２１．１１％；含聚丙烯酰胺有机肥配施．．．

【目的】探讨不同遮阴对皂荚幼苗生长及生理响应机制，以期为皂荚优质种苗的培育提供理论基础。【方法】以半年生盆栽皂荚幼苗为材料，设置全光照(S0)、30%遮阴率(S1)、60%遮阴率(S2)、90%遮阴率(S3)4个处理，测定和分析遮阴处理后幼苗苗高、地径、新梢长度、叶绿素含量、叶绿素荧光参数、可溶性糖SS、脯氨酸Pro、丙二醛MDA、超氧化物歧化酶SOD、过氧化氢酶CAT和过氧化物酶POD的变化。【结果】1)不同遮阴环境下皂荚幼苗的苗高、地径、新梢长度等增长量差异显著，S0处理下皂荚幼苗高径比最小，苗木相对健壮，S3处理下最大，苗木相对纤细；2)叶绿素含量随遮阴程度的增加而增加，叶绿素a/b Chla/b无明显变化趋势，最大光化学效率Fv/Fm值大于0.75，皂荚幼苗在遮阴处理下未受到光抑制；3)SS含量随着遮阴程度的增加而增加，S0组Pro的含量随遮阴胁迫时间的增加急速降低，6月S0的Pro含量分别是7月、8月的1.45、3.83倍，各遮阴处理组呈先降低后升高趋势，8月的S1、S2、S3分别较6月增高了17.81%、58.35%、77.15%；4)遮阴处理时MDA含量总体低于S0，POD活性变化与MDA相反，SOD、CAT活性随胁迫时间的延长呈先降低后增加的趋势。5)模糊隶属函数法综合评价的S0、S1、S2和S3隶属度均值分别为0.083 6、0.410 3、0.706 4和0.725 9，S2(60%遮阴度)与S3(90%遮阴度)处理下皂荚幼苗的隶属度均值均较高，表明该处理下苗木综合生长状况最佳。【结论】皂荚幼苗通过调节自身的生长特性、光合色素、荧光参数、渗透调节物质以及抗氧化酶系统减轻遮阴胁迫下的伤害，维持细胞正常的生长发育，综合评价表明S2与S3遮阴条件下皂荚幼苗的苗木质量最好，皂荚苗期培育遮阴60%～90%较好。

【目的】了解不同光照条件下桢楠(Phoebe zhennan)幼苗的生长状况和光合生理特性,探讨有利于桢楠幼苗生长发育的最佳光照条件。【方法】采用遮阴方式模拟不同光照强度(即全光照、遮阴率50%、75%和87.5%4个水平),分析桢楠幼苗形态生长、光合色素含量、叶绿素荧光参数等光合特性的响应规律。【结果】(1)随遮阴程度的增强,桢楠幼苗的株高生长量呈先升后降的趋势,地径生长量逐渐减小;(2)遮阴造成桢楠幼苗叶绿素总量、类胡萝卜素含量增加,叶绿素a/b值降低;净光合速率P_n、蒸腾速率T_r、气孔导度G_s、表观量子效率AQY、光饱和点LSP、最大净光合速率P_(n max)均随遮阴程度的增强而先升后降,光补偿点LCP、暗呼吸速率R_d、光呼吸速率R_p均逐渐降低;(3)遮阴下PSⅡ潜在活性F_v/F_0、PSⅡ最大光化学量子产量F_v/F_m、PSⅡ有效光化学量子产量F_v′/F_m′、PSⅡ实际光化学量子产量ΦPSⅡ、光化学淬灭系数q_P、光化学耗散比例P均有不同程度提升,非光化学淬灭系数NPQ、天线热耗散比例D下降。轻度遮阴能够提高桢楠幼苗光合性能,促进其生长发育,而重度遮阴下虽然其光捕获能力、光能利用效率较高,但光能的严重缺乏限制了其生长发育。【结论】桢楠幼苗对弱光环境的适应性较强,其最适遮阴率为50%。

根系分泌物是作物与土壤交流的主要媒介，对于土壤养分活化、作物养分吸收、作物生长等均有重要作用。为探究根系分泌物与作物、土壤和微生物之间的关系，利用不同的根系分泌物来实现种间促进、提高自然资源利用率和农业生产力，本文归纳总结了根系分泌物的分类、功能及对土壤养分（氮、磷、钾和铁）的活化、作物养分吸收和作物生长的影响，讨论了有关作物应对养分胁迫的不同机制，并提出研究展望：一是加强根系分泌物的鉴定手段，实现根系分泌物组分的原位无损伤鉴定和分析；二是运用多学科交叉知识进一步揭示根系分泌物所介导的作物养分高效利用的根土界面生物互作过程；三是加强验证根系分泌物影响植物应对生物和非生物胁迫的目标基因和微生物的功能定位研究，利用基因工程手段达到有效改善植物健康的目的；四是推进研究成果向科技应用转化的进程，利用仿生学原理将有益的根系分泌物应用到实际生产中。

为了探讨生物炭对大豆植株及籽粒养分吸收利用的影响,采用盆栽试验,设置4个生物炭用量处理(0%、1%、5%、10%,生物炭/干土重),分析了不同处理下R2期大豆根系和植株形态特性以及植株体内氮和磷的转移情况。结果表明,施用生物炭会增加土壤中有机碳、全氮和速效磷含量,并对大豆根系发育和植株生长产生积极影响。5%和10%生物炭处理会显著增加大豆叶面积(分别较对照高62.0%和74.5%)和植株鲜重(分别较对照高57.1%和72.6%),提高茎叶的氮磷转移量,显著提高籽粒产量(平均比对照高51%)。10%生物炭处理会显著增加大豆总根长、根表面积、根体积和比根长以及氮、磷收获指数,分别较对照高19.4%、25.1%、27.4%、28.7%、10.7%和8.9%。生物炭对大豆根系发育的影响主要是促进了细根(<0.5mm)的伸长和增长,在1%、5%和10%生物炭处理下,细根长度占植株根系总长度的比例从无生物炭处理的71.4%分别增加到76.4%、82.7%和84.6%。相关分析结果表明,大豆籽粒产量与土壤全氮和速效磷含量以及氮磷收获指数均呈现显著的正相关关系,根长与土壤养分含量、氮磷收获指数以及氮、磷转移量也均呈现显著的正相关关系。总之,施用一定量的生物炭能够对土壤养分含量产生积极影响,并促进大豆根系生长,影响大豆植株体内养分吸收和利用,提高籽粒产量。

【目的】了解高产直播冬油菜的养分吸收和利用规律。【方法】高产栽培条件下,在冬油菜整个生育期内定期取样,测定油菜各部位干物质量和养分含量,计算各生育时期氮、磷、钾养分积累量,明确甘蓝型冬油菜在4 500 kg.hm-2产量条件下的干物质积累及氮、磷、钾养分吸收利用规律。【结果】直播冬油菜总干物质积累呈"S"形曲线,表现为薹花期>苗期>角果成熟期。根、茎、绿叶、落叶的干物质量分别在播种后185、200、130、230d达最大值,干物质量分别为2 286、5 450、2 306、2 162 kg.hm-2。各器官氮含量(籽粒除外)随生育时期的推进逐渐降低,苗期变化平缓,蕾薹期后降幅较大。茎、绿叶中磷...

【目的】比较不同含油量油菜品种养分吸收累积动态变化，明确高含油量油菜对氮磷钾养分的需求及利用特征，为发挥油菜高产油潜能、提高养分利用效率提供理论依据。【方法】于2019—2021年通过田间和盆栽试验，分析高含油量油菜品种（中油杂19，简称Z19）和普通含油量对照品种（华油杂12，简称H12和华油杂62，简称H62）不同生育时期生物量、氮磷钾积累量的动态变化以及成熟期产油量、养分利用率的差异，探讨高含油量油菜品种养分需求特征。【结果】两年试验结果均表明Z19的籽粒产量显著低于H62(8.5%—20.4%)，但与H12差异不大，而含油量显著高于H12和H62(10.1%—26.7%)。监测2020—2021生长季田间试验和盆栽试验中植株生物量和养分动态变化，结果表明不同生育时期Z19生物量均低于H62，在角果期前与H12没有显著差异，角果期和成熟期Z19生物量不同程度地高于H12。田间试验花期后和盆栽试验整个生育期Z19植株氮含量均低于H12和H62，钾含量在整个生育期内均不同程度高于H12和H62，磷含量没有一致性差异。不同生育时期Z19的氮积累量比H62低19.2%—29.0%，盆栽试验的Z19比H12低9.8%—13.1%;Z19的钾积累量与H62无显著差异，但除花期外比H12高7.4%—39.2%。Z19磷素积累量介于H62与H12之间，田间试验中显著高于H12，盆栽试验中显著低于H62。Z19的氮素生理利用效率及产油效率高于H12和H62，钾素生理利用效率低于H12和H62，但钾素产油效率没有显著差异，3个品种的磷素生理利用效率没有显著差异，而Z19的磷素产油效率显著高于H12。15N标记表明，花期前3个品种氮肥利用效率没有显著差异，花期开始Z19氮肥利用率低于H12和H62。【结论】高含油量油菜品种Z19的钾需求量较高，氮素生理利用效率较高且需求量相对较少，磷需求量及利用率无明显差异。在农业生产中，相对普遍油菜品种，高含油量油菜品种更要重视钾肥的施用，但可以适当调减氮肥用量。

采用田间小区试验,研究了种植密度和施肥水平对湘杂油763氮磷钾养分吸收和籽粒产量的影响。结果表明:在相同种植密度条件下,高施肥处理的产量明显高于低施肥处理,且4个施肥水平间产量的差异达到显著或极显著水平;高施肥而种植密度小和低施肥而种植密度大的处理产量相对较高。所设的24个处理中,产量最高为2 696.15 kg/hm2(施N肥180 kg/hm2、施P肥90 kg/hm2、施K肥158 kg/hm2、种植密度为7.5×104株/hm2)。施肥量高的处理氮磷钾积累量相对较高,其变化趋势和产量的变化趋势基本一致,而且氮磷钾积累量与产量的相关性达到极显著水平;在盛花期和收获期氮素和磷素含量呈先增后...

【目的】针对辽宁省花生产地速效钾含量偏低，钾肥施用量不足的现状，探究不同钾水平对花生根系、根瘤特性、主要养分吸收速率以及产量的影响，以期明确最佳的钾肥施用量，为当地的花生生产提供理论依据和参考。【方法】本试验于2018—2019年在沈阳农业大学进行，以农花9号为试材，设0(CK)、112.5 kg·hm(-2)(T1)、225 kg·hm(-2)(T2)和337.5kg·hm(-2)(T3)4个钾肥处理，采用大田随机区组试验，研究了不同施钾量对花生根系干物质积累、根系形态、根瘤特性、植株养分吸收和产量的影响。【结果】2年试验结果表明，施钾对花生根系干重影响不大，各处理的根系干物质积累量无显著差异；与未施钾肥的CK相比，T2处理的施钾量可显著增加花生的总根长、总根表面积和总根体积；根瘤对钾素较敏感，在施钾量为112.5 kg·hm(-2)时，根瘤数量及干重在各时期均达到最大，钾素的施入促进了根瘤在花生结荚期的衰老；增施钾肥提高了植株氮、磷、钾素的最大积累速率、平均积累速率和最大积累量，延长了氮和钾的活跃积累期；施钾225 kg·hm(-2)时单株荚果数等产量构成因素及产量均高于其他处理。【结论】施钾量为225 kg·hm(-2)(T2)时，最有利于花生根系生长和养分吸收，增产效果最好；在施钾量为112.5 kg·hm(-2)(T1)时，最有利于根瘤的生长，增产效果次之。