国家重点基础研究发展计划(2013CB127402)
- 作品数：16 被引量：136H指数：7
- 相关作者：汪洪刘荣乐王盛锋刘云霞陈磊更多>>
- 相关机构：中国农业科学院农业资源与农业区划研究所中国农业科学院黑龙江省农业科学院更多>>
- 发文基金：国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金北京市自然科学基金更多>>
- 相关领域：农业科学生物学环境科学与工程更多>>
- 连续三年减施氮肥对潮土玉米生长及根际土壤氮素供应的影响被引量：20
- 2019年
- [目的]我国北方农业生产中氮肥过量施用现象较普遍,冬小麦夏玉米轮作体系是当地主要种植方式。研究轮作体系氮肥减施对玉米产量、氮肥利用率、根系形态及根际中无机氮特征的影响,为集约化农业生产体系中氮肥合理施用提供支持。[方法]选择河北衡水潮土试验点冬小麦夏玉米轮作体系,连续开展了三年田间试验,小麦收获后免耕播种夏玉米。冬小麦季设置 N 0、180、225、300 kg/hm^2 四个氮肥用量处理,其夏玉米季相应氮肥用量依次设置为 N 0、144、180 和 240 kg/hm^2,为不施氮肥、减施 40%、减施 25%和习惯施氮量处理。分别在玉米生育期的苗期、大喇叭口期、灌浆期及收获期在处理小区随机选植株 5 株,测定玉米籽粒产量、地上部氮含量、氮累积量及根际土壤中无机氮等指标,利用 WinRHIZO 根系分析系统分析获取根长、直径等数据。[结果]与 N240 处理相比,N144、N180 处理连续三年的玉米籽粒产量、地上部含氮量与氮累积量、根系长度与直径、根际土壤硝态氮与铵态氮含量均未受到明显影响,而氮肥利用率显著提高,农田氮素表观损失降低。三季 N0、N144 和 N180 处理的夏玉米籽粒产量、非根际土壤硝态氮和铵态氮含量出现下降。除2008 年大喇叭口期之外,三季玉米所有生育时期中,施用氮肥处理的夏玉米根际土壤硝态氮含量明显低于非根际土壤。2008 年玉米抽雄期,根际土壤中铵态氮含量显著高于非根际土壤,而在收获期,根际土壤铵态氮含量比非根际土壤明显降低。同一生育期,氮肥减施未明显降低根际土壤铵态氮含量。2008 和 2009 年两季玉米籽粒产量均与大喇叭口期以后地上部氮累积量呈显著正相关,而 2010 年只与苗期和成熟期显著相关。2009 年玉米根际硝态氮含量均与玉米产量呈正相关,生育后期呈极显著正相关关系,而除大喇叭口期非根际土壤硝态氮含�
- 陈磊陈磊云鹏云鹏周磊高翔卢昌艾汪洪
- 关键词：潮土根际无机氮
- 缺锌玉米植株的傅立叶变换红外光谱研究被引量：9
- 2014年
- 【目的】傅里叶变换红外光谱(fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)是一种基于化合物中官能团和极性键振动的结构分析技术。本文利用傅立叶变换红外光谱仪检测缺锌和正常供锌玉米植株不同器官的组分变化,同时比较两个玉米品种植株不同部位的生物量和锌含量,以期为缺锌影响玉米生长与生理代谢的机理研究提供参考。【方法】选取农大108和郑单958两个玉米品种,利用营养液培养方式,设置缺锌和正常处理。1)当玉米出现缺锌症状后,将地上部和根系分开,测量株高和根长,烘干至恒重测干重。2)烘干至恒重的植株样品用HNO3-HClO4(3∶1)消煮,原子吸收分光光度计(型号WFX-120C,北京瑞利分析仪器公司)测定消煮液中锌浓度,计算植株中锌含量和锌积累量。3)收获玉米根系放入FAA固定液(70%酒精∶38%甲醛∶乙酸体积=90∶5∶5)中,利用扫描仪(EsponV700)扫描根系样品获取数字化图像,利用WinRHIZO根系分析软件(Regent Instruments Inc.,Canada)对图像进行分析,获得根长、根面积、根体积等指标。4)取玉米根、茎、叶部分烘干样品,磨碎过0.2 mm筛,采用溴化钾压片法,利用傅立叶变换红外光谱仪(VERTEX 70,Bruker)检测不同部位的光谱特性,OPUS 6.5软件采集数据并进行基线校正。【结果】缺锌胁迫下,植株地上部锌含量明显下降,低于临界水平(20μg/g),生物量降低;缺锌根系面积与体积变小,总根长变小。用缺锌与施锌植株生物量比来表征玉米对缺锌敏感性,品种农大108较郑单958对缺锌更为敏感。缺锌玉米根系和叶片FTIR谱在波数3410、2920、1650、1380、1055 cm-1附近处透过率较高,茎FTIR谱在这些波数处透过率较低,表明缺锌导致根系和叶片中碳水化合物、脂类、蛋白质及核酸含量下降,而在茎中有所积累。农大108植株中各组分变化受缺锌影响较大。【结论】缺锌导致玉米植株生长受抑,利用FTIR技术研�
- 王盛锋刘云霞高丽丽韩亚黄金生Hilman刘荣乐汪洪
- 关键词：玉米生物量红外光谱
- 连续流动分析仪与自动凯氏定氮仪测定小麦秸秆全氮含量之比较被引量：22
- 2015年
- 凯氏定氮法是测定植株全氮含量的经典方法,但费时费力。选择24个小麦秸秆样品,用浓H2SO4-H2O2消煮,分别利用连续流动分析仪与全自动凯氏定氮仪测定消煮液中氮含量,比较了两种方法测定结果,探讨利用连续流动分析仪测定植株样品全氮含量的可行性。结果表明：两种仪器测定的小麦秸秆中全氮含量无明显差异,彼此间呈显著线性相关,回归直线方程为Y（连续流动分析仪-N）=0.892X（凯氏蒸馏滴定-N）＋0.753,相关系数r=0.942 1（n=24,P〈0.01）。连续流动分析仪测定的回收率在96.6%～102.3%之间,对5个样品消煮液中氮浓度分别重复测定5次,相对标准偏差在5%以下。连续流动分析仪分析速度快,消耗试剂少,可用于大批量H2SO4-H2O2消煮的植株样品中全氮含量分析。研究结果为采用连续流动分析仪测定植株全氮含量提供了技术依据。
- 温云杰李桂花黄金莉刘云霞高翔汪洪
- 关键词：连续流动分析仪
- 不同浓度硝态氮供应下小麦生长、硝态氮累积及根系钙信号特征被引量：9
- 2015年
- 以小麦品种‘石麦15’和‘衡观35’为材料进行营养液水培试验,研究不同浓度硝态氮供应对小麦苗期根系形态、钙离子流特征及钙调蛋白(CaM)含量的影响。结果表明,与适宜浓度硝态氮处理(2.5mmol/L)相比,无外源硝态氮供应时小麦地上部鲜重、硝态氮含量均降低,侧根数量显著减少;高浓度硝态氮处理(50mmol/L)下两个小麦品种地上部硝态氮含量升高,根系总长度降低,‘石麦15’侧根数量减少。无硝态氮和高浓度硝态氮处理下,根系中钙调蛋白含量降低,且‘衡观35’的降低幅度大于‘石麦15’。无外源硝态氮供应时小麦根尖表现出较为明显的钙离子外流特征;与适宜浓度硝态氮处理相比,高硝态氮处理下小麦根尖Ca2+的内流速度显著下降。说明硝态氮供应不足和高浓度硝态氮供应会影响小麦根系生长,根系Ca2+外流或Ca2+内流速度下降,CaM含量减少,Ca2+/CaM可能介导硝态氮调控小麦根系生长发育。
- 江华波王盛锋杨峰张中华邱亨池乙引汪洪
- 关键词：小麦硝态氮根系钙调蛋白
- 盐酸提取的土壤无机磷酸盐中氧同位素分析被引量：2
- 2018年
- 【目的】磷酸盐中的P—O键在自然条件下稳定。磷酸盐中最重和最轻氧同位素(^(18)O和^(16)O)的比值,即δ^(18)O-P,可以表征生态系统中磷的转化。由盐酸提取的土壤无机磷(HCl-Pi)难以被作物直接吸收利用,但在根系分泌物和土壤微生物的作用下,可转化为有效形态。建立δ^(18)O-P测定方法可以为示踪土壤中HCl-Pi的循环、转化过程提供基础。【方法】本文选择潮土和黑土长期定位试验中NK(不施磷肥)、NPK(施用无机磷肥)、NPKM(施用无机磷肥+粪肥)、NPKS(NPK+秸秆还田)4个施肥处理土样,按照土壤磷化学分级方法逐级浸提,收集1 mol/L HCl浸提液,通过磷钼酸铵沉淀、磷酸铵镁沉淀等过程分离纯化其中磷酸盐,获得磷酸银沉淀,利用元素分析仪稳定性同位素比例质谱仪测定氧同位素组成δ^(18)O-P值。【结果】磷酸盐经过分离纯化沉淀3个关键过程,回收率均达到92%以上,损失较少,未出现氧同位素分馏。X射线衍射仪和氧含量测定表明,实验获取磷酸银样品纯度较高。潮土与黑土各处理中HCl-Pi的δ^(18)O-P值分别为17.21‰和17.90‰(NK)、17.25‰和17.61‰(NPK)、17.62‰和17.87‰(NPKM)、17.95‰和17.70‰(NPKS),4个施肥处理之间土壤δ^(18)O-P值无显著差异。【结论】本研究建立盐酸提取土壤磷酸盐中氧同位素分析测定方法,可为农田土壤中磷的循环转化及其溯源研究提供技术支撑。
- 温云杰宋书会张金尧刘荣乐汪洪
- 关键词：土壤磷
- 磷肥减施对玉米根系生长及根际土壤磷组分的影响被引量：22
- 2016年
- 【目的】我国农业过量和不合理施用磷肥现象普遍存在,导致磷资源的浪费,对环境也造成潜在威胁。研究减少磷肥用量对玉米产量、根系形态及根际中磷转化特征的影响,为集约化农业生产体系中磷肥合理施用提供技术基础。【方法】在河北省衡水小麦玉米轮作体系下连续三年进行了田间试验,在冬小麦季设置4个P_2O_5用量处理:0、112.5、150.0、187.5 kg/hm^2,收获后在原处理小区免耕播种夏玉米。利用Win RHIZO根系分析系统分析获取根长、直径等数据,测定玉米籽粒产量、生物量和地上部磷含量及根际土壤中磷形态等指标。【结果】与农民习惯磷肥用量(P_2O_5187.5 kg/hm^2)相比,3年磷肥用量减施20%~40%处理(P_2O_5150和112.5kg/hm^2),玉米籽粒产量、根系长度与直径和土壤有效磷含量尚未发生明显变化。但3年不施磷处理,根际土壤有效形态磷含量和玉米籽粒产量开始出现下降趋势。2009年和2010年玉米收获期,不施磷肥处理根际土壤有机磷含量低于非根际土壤。2008年玉米苗期和收获期土壤有机磷分组中,中等活性有机磷含量最高;磷肥减施20%~40%处理苗期根际中中等活性有机磷含量显著低于非根际土壤。土壤无机磷形态分组研究发现:从玉米苗期到收获期,各磷肥处理根际和非根际土壤中Ca_2-P下降明显;而不同磷肥处理间土壤中Ca_(10)-P、Ca_8-P、O-P(闭蓄态磷)、Al-P和Fe-P含量差异不显著。减施磷肥处理2008年玉米苗期根际土壤微生物量P含量较非根际土壤高;与习惯施肥量相比,磷肥减施未明显降低根际土壤微生物量磷。【结论】在华北小麦玉米轮作种植体系下,在土壤肥力水平较高地区,连续3年将小麦季磷肥的习惯用量减少20%~40%,对夏玉米产量、根系形态以及根际土壤无机磷、有机磷、微生物量磷含量影响尚不明显,因此,该地区磷肥施用量可从习惯用量的P_2O_5180 kg/hm^2减至112.5 k
- 陈磊云鹏高翔卢昌艾刘荣乐汪洪
- 关键词：无机磷形态
- 利用孔雀绿-磷钼杂多酸分光光度法测定水样中微量磷酸盐被引量：7
- 2017年
- 【目的】磷钼蓝分光光度法是水中磷酸盐含量的常用检测方法,但不适用于磷酸盐含量低(<0.04mg/L)的水样。建立一种更准确的水中微量磷酸盐检测方法。【方法】对孔雀绿-磷钼杂多酸分光光度法中最大吸收波长、显色剂中孔雀绿和浓硫酸的比例与用量、表面活性剂聚乙烯醇(PVA)用量、显色稳定时间等指标依次优化,选择1个湖水样品和系列低浓度磷标准溶液,用优化后的测定方法进行方法回收率、精密度和检出限研究。【结果】优化后的关键点是最大吸收波长620 nm,显色剂配制比例钼酸铵溶液(176.5 g/L)/孔雀绿溶液(11.2 g/L)/浓硫酸=40/32/34(体积比),显色体积中显色剂比例占8%,显色稳定时间30 min,方法检出限为1.2 g/L,磷(P)浓度小于10.00μg/L时相对标准偏差RSD 8.3%~9.1%,P浓度大于10.00μg/L时RSD小于5%,加标回收率在97.0%~108.2%。【结论】优化后的孔雀绿-磷钼杂多酸分光光度法检测限低,灵敏度高,线性范围宽,显色溶液稳定,准确度、精密度符合水质测定需求,操作简便,适合环境中水体微量磷酸盐含量的检测。
- 朱靖蓉温云杰宋书会马磊张金尧汪洪
- 关键词：孔雀绿分光光度法磷酸盐
- 杜马斯-碳氮分析仪法测定缓控释氮肥释放氮量被引量：3
- 2014年
- 为了提高缓控释氮肥释放氮量的测定效率,避免样品消煮过程中的强酸与毒害气体物质等问题,该研究基于杜马斯法原理,利用碳氮分析仪,测定2种缓控释氮肥在25℃静水释放试验中,第1、3、7、14和28天肥料浸出液的氮浓度,计算缓控释氮肥释放氮量,并与传统常规的凯氏蒸馏滴定法测定结果间进行比较。结果表明:2种方法肥料浸出液中N浓度测定结果之间呈极显著线性相关关系,相关系数r=0.991(n=30,P<0.01)。依据2种方法测定结果计算的氮素养分释放期彼此相差小于20%,符合国家标准《GB/T 23348-2009缓释肥料》及化工行业标准《HG/T 4215-2011控释肥料》的允许差范围。相比较传统的凯氏蒸馏滴定法,杜马斯-碳氮分析仪法测定缓控释氮肥释放氮量过程简便快捷,样品无需消煮,不涉及强酸不产生有毒有害物质。该结果为缓控释氮肥释放氮量新的测定方法提供了科学依据。
- 李桂花吕子古保万魁温云杰安永鹏刘云霞韩亚汪洪
- 关键词：氮养分氮素释放
- 拟南芥突变体amos2对外源激素的响应特征研究被引量：1
- 2013年
- 检测拟南芥突变体amos2对外源激素响应的结果表明,该突变体主根伸长对外源生长素有明显的抗性,其主根抗性强于拟南芥野生型(WT),但弱于已知的生长素突变体aux1-7和axr4-2。该突变体的主根伸长对生长素转运抑制剂TIBA也表现出较强抗性,而对一定浓度的ACC表现敏感,但主根伸长对外源6-BA和ABA的响应与野生型一致。外源添加生长素或乙烯抑制剂可同时增加amos2和野生型的可见侧根数量,但突变体的增加百分比要显著高于野生型。虽然amos2突变体的荚果败育率比野生型显著增加,但并未表现出其他生长素突变体特有的胚轴弯钩消失及根系向重性缺失的表型。上述结果暗示突变基因AMOS2在控制拟南芥生长发育的某些方面发挥重要作用。
- 李光杰董刚强李保海施卫明
- 关键词：拟南芥突变体生长素向重性
- 田间玉米和蚕豆对低磷胁迫响应的差异比较被引量：7
- 2015年
- 【目的】植物在长期进化过程中形成了一系列适应机制,以应对低磷胁迫。本文提出玉米主要通过根系形态变化适应低磷胁迫的假设,并通过与蚕豆植株在根系形态与生理方面对低磷胁迫反应的比较试验加以验证。【方法】在中国农业大学上庄长期定位试验田进行两年田间实验,玉米和蚕豆分别单作,重复3次。在玉米抽雄前的拔节至大喇叭口期和蚕豆的初花至盛花期两次取样（两年的两次取样时间间隔10-12天）,比较研究了不供磷和供磷100 kg/hm^2下玉米和蚕豆生长和磷素吸收、根系在0—40 cm土层中分布、以及根际p H值和酸性磷酸酶活性的差异。【结果】1）玉米植株的生物量和含磷量远远高于蚕豆;第一次取样时蚕豆的根冠比高于玉米,而且两种植物低磷下的根冠比高于供磷充足处理。两次取样时玉米的总根长大于蚕豆,两种植物的大部分根系分布在0—20 cm表层土壤,玉米根系在0—10 cm土层的分布更多。2）蚕豆根系的比根长明显大于玉米,但单位根长吸磷量低于玉米,两种植物间的上述差异不受取样时间和供磷水平的影响。3）两次取样时,蚕豆根表的酸性磷酸酶活性均明显高于玉米。玉米根表的酸性磷酸酶活性在两个供磷水平下没有差异。第一次取样时,缺磷蚕豆根表的酸性磷酸酶活性高于供磷充足的蚕豆植株。4）缺磷蚕豆的根际土壤p H值明显低于供磷充足蚕豆;但玉米根际土壤p H值在缺磷和供磷充足条件下无显著差异。【结论】低磷条件下两种植物的根冠比均明显增加。玉米根系单位根长的吸磷量高于蚕豆,并且在含磷量丰富的表层土壤分布有更多根系,但缺磷条件下玉米没有增加根系的质子和酸性磷酸酶的分泌,主要以根系形态变化来适应低磷胁迫。结果支持本文提出的玉米主要通过根系形态变化适应低磷胁迫的假设。但蚕豆在低磷条件下除了
- 张瑜刘海涛周亚平李春俭
- 关键词：玉米蚕豆低磷胁迫根际
