黄淮海地区农业集约化和机械化发展导致土壤紧实问题日益加重,限制玉米产量的进一步提升。明确不同品种玉米根系和地上部生长对土壤紧实胁迫的差异性响应特征,可为该区玉米高产栽培提供理论依据。本研究选用3个玉米品种,采用机械碾压的...黄淮海地区农业集约化和机械化发展导致土壤紧实问题日益加重,限制玉米产量的进一步提升。明确不同品种玉米根系和地上部生长对土壤紧实胁迫的差异性响应特征,可为该区玉米高产栽培提供理论依据。本研究选用3个玉米品种,采用机械碾压的方法在同一田块模拟无紧实胁迫(NC:no compaction stress,容重1.0~1.3 g cm^(-3))、中度紧实胁迫(MC:moderate compaction stress,容重1.4~1.5 g cm^(-3))和重度紧实胁迫(HC:heavy compaction stress,容重>1.6 g cm^(-3))3个紧实程度处理,定量解析不同程度土壤紧实胁迫下不同品种玉米根冠生长各指标及产量的变化规律。结果表明,与NC相比,MC和HC处理导致玉米减产3.8%~10.3%和12.5%~33.3%。玉米根冠生长及产量形成对土壤紧实胁迫的响应存在基因型差异。MC处理下,DK517的根长、根干重及根冠比较ZD958和DH605分别提高6.0%和14.0%、15.7%和29.6%、18.8%和24.8%,但最大叶面积指数、植株总干物重和产量无显著差异;HC处理下,DK517的根长和根干重较ZD958和DH605分别提高8.4%和22.5%、29.6%和57.8%,且最大叶面积指数、植株总干物重和根冠比分别提高4.6%和15.5%、3.7%和20.9%、28.0%和32.1%,因此产量分别增加7.5%和27.2%。相关分析表明,土壤容重和贯穿阻力与玉米根冠生长各指标和产量呈显著负相关关系(P<0.01)。综上所述,土壤紧实胁迫会显著抑制玉米根系和地上部生长而造成减产,但不同品种玉米根冠生长对不同程度土壤紧实胁迫的响应存在着差异,重度土壤紧实胁迫下根冠生长均具有优势的品种能够维持较高的产量,研究结果可为玉米品种改良和土壤紧实下耕作措施优化提供理论依据。展开更多
选择闽江河口短叶茳芏(Cyperus malaccensis)湿地为研究对象,基于野外氮负荷增强模拟实验,探讨了不同氮负荷水平下(NNT对照处理,0 g N m^(-2)a^(-1);LNT低氮处理,12.5 g N m^(-2)a^(-1);MNT中氮处理,25.0 g N m^(-2)a^(-1);HNT高氮处理,...选择闽江河口短叶茳芏(Cyperus malaccensis)湿地为研究对象,基于野外氮负荷增强模拟实验,探讨了不同氮负荷水平下(NNT对照处理,0 g N m^(-2)a^(-1);LNT低氮处理,12.5 g N m^(-2)a^(-1);MNT中氮处理,25.0 g N m^(-2)a^(-1);HNT高氮处理,75.0 g N m^(-2)a^(-1))湿地植物-土壤系统的氮累积与分配特征。结果表明,不同氮负荷处理下湿地土壤(TN)、NH+4-N和NO-3-N含量均发生了明显改变。相较于NNT,LNT和MNT的TN、NH+4-N和NO-3-N含量均明显增加,增幅分别为9.44%、3.57%、11.99%(LNT)和6.71%、9.37%、46.50%(MNT)。与之不同,HNT的TN含量相比NNT增幅不大,而其NH+4-N、NO-3-N含量均显著降低,降幅分别为9.26%和40.77%。不同氮负荷处理下土壤氮含量的垂直分布特征亦发生了明显变化。除HNT外,LNT和MNT的TN、NH+4-N和NO-3-N含量均以表层土壤最高。不同氮负荷处理下的TN和NH+4-N含量分布主要受SOM的影响,而NO-3-N含量分布主要受植物吸收和垂直淋失的影响。氮负荷增强条件下植物不同器官的TN含量整体表现为叶>茎>根。不同氮负荷处理下植物-土壤系统的氮储量整体以LNT和MNT较高,而HNT最低。研究发现,短叶茳芏在中低氮负荷条件下可能将更多的氮优先分配给根系,进而以拓展地下空间和提高地下生物量的方式来适应环境;而在高氮负荷条件下,其可能通过增强“自疏效应”,并通过拓展地上空间的方式来适应环境。展开更多
文摘黄淮海地区农业集约化和机械化发展导致土壤紧实问题日益加重,限制玉米产量的进一步提升。明确不同品种玉米根系和地上部生长对土壤紧实胁迫的差异性响应特征,可为该区玉米高产栽培提供理论依据。本研究选用3个玉米品种,采用机械碾压的方法在同一田块模拟无紧实胁迫(NC:no compaction stress,容重1.0~1.3 g cm^(-3))、中度紧实胁迫(MC:moderate compaction stress,容重1.4~1.5 g cm^(-3))和重度紧实胁迫(HC:heavy compaction stress,容重>1.6 g cm^(-3))3个紧实程度处理,定量解析不同程度土壤紧实胁迫下不同品种玉米根冠生长各指标及产量的变化规律。结果表明,与NC相比,MC和HC处理导致玉米减产3.8%~10.3%和12.5%~33.3%。玉米根冠生长及产量形成对土壤紧实胁迫的响应存在基因型差异。MC处理下,DK517的根长、根干重及根冠比较ZD958和DH605分别提高6.0%和14.0%、15.7%和29.6%、18.8%和24.8%,但最大叶面积指数、植株总干物重和产量无显著差异;HC处理下,DK517的根长和根干重较ZD958和DH605分别提高8.4%和22.5%、29.6%和57.8%,且最大叶面积指数、植株总干物重和根冠比分别提高4.6%和15.5%、3.7%和20.9%、28.0%和32.1%,因此产量分别增加7.5%和27.2%。相关分析表明,土壤容重和贯穿阻力与玉米根冠生长各指标和产量呈显著负相关关系(P<0.01)。综上所述,土壤紧实胁迫会显著抑制玉米根系和地上部生长而造成减产,但不同品种玉米根冠生长对不同程度土壤紧实胁迫的响应存在着差异,重度土壤紧实胁迫下根冠生长均具有优势的品种能够维持较高的产量,研究结果可为玉米品种改良和土壤紧实下耕作措施优化提供理论依据。
文摘选择闽江河口短叶茳芏(Cyperus malaccensis)湿地为研究对象,基于野外氮负荷增强模拟实验,探讨了不同氮负荷水平下(NNT对照处理,0 g N m^(-2)a^(-1);LNT低氮处理,12.5 g N m^(-2)a^(-1);MNT中氮处理,25.0 g N m^(-2)a^(-1);HNT高氮处理,75.0 g N m^(-2)a^(-1))湿地植物-土壤系统的氮累积与分配特征。结果表明,不同氮负荷处理下湿地土壤(TN)、NH+4-N和NO-3-N含量均发生了明显改变。相较于NNT,LNT和MNT的TN、NH+4-N和NO-3-N含量均明显增加,增幅分别为9.44%、3.57%、11.99%(LNT)和6.71%、9.37%、46.50%(MNT)。与之不同,HNT的TN含量相比NNT增幅不大,而其NH+4-N、NO-3-N含量均显著降低,降幅分别为9.26%和40.77%。不同氮负荷处理下土壤氮含量的垂直分布特征亦发生了明显变化。除HNT外,LNT和MNT的TN、NH+4-N和NO-3-N含量均以表层土壤最高。不同氮负荷处理下的TN和NH+4-N含量分布主要受SOM的影响,而NO-3-N含量分布主要受植物吸收和垂直淋失的影响。氮负荷增强条件下植物不同器官的TN含量整体表现为叶>茎>根。不同氮负荷处理下植物-土壤系统的氮储量整体以LNT和MNT较高,而HNT最低。研究发现,短叶茳芏在中低氮负荷条件下可能将更多的氮优先分配给根系,进而以拓展地下空间和提高地下生物量的方式来适应环境;而在高氮负荷条件下,其可能通过增强“自疏效应”,并通过拓展地上空间的方式来适应环境。
