麦茬土壤残留氮对夏大豆根瘤、根系发育及产量的影响

文献类型： 中文期刊

第一作者： 王晶

作者： 王晶;王天舒;王丽;周新雨;李庭宇;孟熠黎;黄新阳;尧水红

作者机构：

关键词： 小麦-大豆轮作;土壤硝态氮;土壤残留氮;根瘤;根系构型;大豆产量

期刊名称： 中国农业科学

ISSN： 0578-1752

年卷期： 2024 年 57 卷 023 期

页码： 4712-4724

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 【目的】研究黄淮海平原冬小麦-夏大豆轮作制度麦茬土壤残留氮对后茬大豆土壤硝态氮含量与分布的影响，明晰大豆季土壤硝态氮动态变化与根瘤、根系发育的相互关系，揭示麦茬残留氮和大豆季土壤氮动态变化对大豆产量的影响途径。【方法】根据黄淮海一年两熟区麦茬土壤残留氮水平，设置土壤硝态氮含量为5.25 mg·kg-1（N5）、10.00 mg·kg-1(N10)、20.00 mg·kg-1(N20)、40.00 mg·kg-1(N40)和60.00 mg·kg-1(N60)共5个残留氮水平，于2021—2022年连续两年开展田间微区模拟试验。于大豆播前、六叶期、盛花期和鼓粒初期测定根层（0—40 cm）土壤硝态氮含量，六叶期和鼓粒初期分析大豆地上部和地下部生物量、根瘤干重以及根系构型指标，收获季全小区测产计算大豆产量。【结果】残留氮增加大豆季土壤硝态氮含量，且随降雨迅速下移，2021和2022年处理间根层土壤硝态氮含量差异分别延续至鼓粒初期和六叶期。2021年大豆六叶期各处理根层土壤硝态氮含量分别为23.44—24.42、24.98—28.07、16.99—28.21、23.81—45.34、33.37—53.78 mg·kg-1;2022年分别为7.63—7.84、8.02—8.86、8.32—8.71、9.43—10.01、15.40—17.92 mg·kg-1。在大豆生育期内，六叶期的根层土壤硝态氮含量与大豆产量显著相关，土壤硝态氮含量17.83—40.33 mg·kg-1时大豆产量随其升高而增加；7.63—17.83或40.33—53.78 mg·kg-1时产量随其升高而降低；7.63或40.33 mg·kg-1时产量最高。六叶期，根层土壤硝态氮含量增加提高地上部生物量、根系面积和根系宽度，但降低地下部生物量、根瘤干重、侧根数和根尖数。鼓粒初期，地上部生物量、根表面积、根系宽度和根尖数仍受六叶期根层土壤硝态氮含量的影响，随其升高而呈现先降低后升高再降低的变化趋势。受六叶期根层土壤硝态氮含量显著影响的根瘤和根系指标中，根瘤干重、根表面积、根系宽度和根尖数是影响大豆产量的主要因素。【结论】麦茬土壤残留氮在时间和空间上持续影响后茬大豆季土壤氮水平，并通过影响大豆关键生育时期（六叶期）的根层土壤硝态氮含量调节大豆根瘤和根系发育，进而影响其地上部生物量及产量。建议根据残留氮水平适量、适期施氮，控制麦茬大豆苗期根层硝态氮含量7.63或40.33 mg·kg-1，以提升氮肥利用效率、获得较高产量。

分类号： S565.1%S512.11

  • 相关文献

[1]增氧栽培对桃幼树根系构型及氮素代谢的影响. 肖元松,彭福田,张亚飞,齐玉吉,王贵芳,王新亮,束怀瑞. 2014

[2]根系修剪和接种丛枝菌根真菌对枳实生苗根系形态的影响. 黄咏明,吴黎明,宋放,王志静,何利刚,仝铸,蒋迎春. 2019

[3]根系修剪对枳生长及相关基因表达的影响. 黄咏明,宋放,王策,姚京磊,王志静,何利刚,吴黎明,蒋迎春. 2021

[4]玉米根系构型的研究进展. 管建慧,刘克礼,郭新宇. 2006

[5]桃PpSnRK1蛋白激酶对植株根系生长的影响. 张淑辉,王贵芳,罗静静,陈晓璐,肖元松,彭福田. 2019

[6]普通小麦氮素利用效率相关性状全基因组关联分析. 靳义荣,刘金栋,刘彩云,贾德新,刘鹏,王雅美. 2021

[7]矮化中间砧对烟富3号苹果苗木形态与碳氮养分的影响. 赵德英,闫帅,徐锴,袁继存,周江涛,程存刚,赵亮亮,张少瑜,侯桂学. 2022

[8]硫化氢对淹水平邑甜茶根系形态构型、叶片活性氧和光合特性的影响. 魏国芹,曹辉,孙玉刚,邓波,张玮玮,杨洪强. 2017

[9]不同苹果砧木对持续低磷的响应及适应性评价. 解斌,安秀红,陈艳辉,程存刚,康国栋,周江涛,赵德英,李壮,张艳珍,杨安. 2022

[10]油菜高通量根系构型定量分析与三维重建系统. 余常兵,陆星,廖星,廖红. 2016

[11]油菜素内酯对烟草幼苗根系构型的影响及调控机制. 梁栋,刘光亮,石屹,王树声,王程栋,王晓琳. 2022

[12]作物根系构型三维探测与重建方法研究进展. 温维亮,郭新宇,赵春江,王传宇,肖伯祥. 2015

[13]苹果根系构型的演化. 李慧峰,吕德国,李林光. 2009

[14]褪黑素对玉米幼苗根系发育和抗旱性的影响. 马旭辉,陈茹梅,柳小庆,赵军,张霞. 2021

[15]低磷供应对拟南芥根系构型的影响. 王学敏. 2010

[16]根际溶磷微生物促生机制研究进展. 张艺灿,刘凤之,王海波. 2020

[17]苜蓿根系构型及生理特性对干旱复水的响应. 李振松,万里强,李硕,李向林. 2021

[18]硫化氢提高水稻磷吸收转运的生理和分子机制. 朱春权,曹小闯,朱练峰,白志刚,黄洁,梁清铎,金千瑜,张均华. 2019

[19]生物炭配施氮素对陆地棉盛花期根系形态与构型的影响. 冯雷,徐万里,唐光木,孙宁川,蒲胜海,耿增超. 2019

[20]植物根际微生物调控根系构型研究. 李梦洁,李占彪,周思含,国辉,何湘伟,耿兵,朱昌雄. 2021

作者其他论文 更多>>

微信小程序