夜间土壤增温和免耕对大豆生长及N、P养分吸收利用的影响

doi:10.3969/j.issn.1000-6362.2014.01.006

中国农业气象 ›› 2014, Vol. 35 ›› Issue (01): 42-47.doi: 10.3969/j.issn.1000-6362.2014.01.006

夜间土壤增温和免耕对大豆生长及N、P养分吸收利用的影响

楚岱蔚，张耀鸿，赵娟,谢晓金

1南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心，南京210044；2南京信息工程大学江苏省农业气象重点实验室，南京210044；3中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室，南京210008

收稿日期:2013-05-20 出版日期:2014-02-20 发布日期:2015-02-10
作者简介:楚岱蔚(1990-),女,河南平顶山人,硕士,主要从事农业应对全球变化的研究。Email：chudaiwei@sina.com
基金资助:
国家自然科学基金青年基金项目(41103039；41205087)；土壤与农业可持续发展国家重点实验室开放课题(Y052010031)；江苏省杰出青年教师聘外专家项目；江苏省高校优秀中青年教师和校长境外研修计划项目；南京信息工程大学实验室开放项目；大学生创新创业训练计划项目（201310300064Y）

Effects of Nighttime Soil Warming and No tillage on Soybean Growth and the
Utilization of N and P

CHU Dai wei，ZHANG Yao hong,ZHAO Juan，XIE Xiao jin

1Collaborative Innovation Center on Forecast and Evaluation of Meteorological Disasters, Nanjing University of Information Science and Technology, Nanjing210044,China；2Jiangsu Key Laboratory of Agricultural Meteorology, Nanjing University of Information Scinence and Technology，Nanjing 210044;3State Key Laboratory of Soil and Sustainable Agriculture, Institute of Soil Science, CAS, Nanjing 210008

Received:2013-05-20 Online:2014-02-20 Published:2015-02-10

摘要/Abstract

摘要： 采用田间开放式增温系统在南京信息工程大学试验田设置4个处理：常温+翻耕（CK）、夜间增温+翻耕（W）、常温+免耕（NT）、夜间增温+免耕（WNT）种植大豆，观测其生物量、籽粒产量和构成因子以及氮（N）、磷（P）累积和转运特征，分析各处理对大豆生长及N、P养分吸收利用的综合影响。结果表明：（1）与对照相比，全生育期内大豆植物生物量在夜间增温（W）下均显著减小（P＜0.05），降幅为6%～25%。籽粒产量、单株粒数、单株粒重和百粒重均有一定减小，但未达显著水平。分枝期和开花期，植物N素累积量分别下降30%和20%，P素累积量均下降39%。（2）免耕处理（NT）未对大豆籽粒产量及构成因子产生明显影响，但显著降低了植物生物量、营养器官的N、P转运量和转运率（P＜0.01）。（3）增温+免耕处理（WNT）下，植物生物量和籽粒产量均极显著减小（P＜0.01），分别降低29%和34%，大豆单株粒数、单株粒重和百粒重分别减小22%、22%和3%。植物成熟期N、P累积量在WNT处理下分别下降20%和22%，显著低于其它3个处理。研究结果表明，夜间增温或免耕单一因素对大豆籽粒产量及产量构成因子的影响效应较小，而夜间增温叠加免耕措施则显著抑制了大豆籽粒产量和N、P素累积量。因此，在夜间土温增高条件下采用免耕措施对大豆生产将产生不利影响。研究结果对未来气候背景下，建立长江下游地区的保护性耕作技术体系具有实践指导意义。

关键词: 气候变化, 夜间增温, 耕作措施, 氮转运, 磷累积

Abstract: In order to investigate the effects of nighttime warming and no tillage on soybean growth and its uptake and utilization of nitrogen (N) and phosphorus (P), field nighttime warming system was designed in trial field in Nanjing University of Information Science and Technology. The experiments were conducted with four treatments, that is, normal nighttime temperature with traditional tillage (CK), nighttime warming with traditional tillage (W), normal nighttime temperature with no tillage (NT), and nighttime warming with no tillage (WNT). The results showed that compared to CK, nighttime warming (W) significantly decreased plant biomass by 6%-25% during the growing season (P＜0.05), whereas had little effect on grain yield, grains per plant, grain weight per plant, and 100-seed weight of soybean. During branching and flowering stages, warming reduced N accumulation by 30% and 20%, respectively, and P accumulation by 39% and 39%. No tillage had a limited effect on grain yield and yield components, but significantly decreased plant biomass, translocation amounts and efficiencies of N and P (P＜0.01). Warming with no tillage (WNT) treatment significantly decreased plant biomass and grain yield by 29% and 34%, respectively (P＜0.01). Moreover, grains per plant, grain weight per plant, and 100-seed weight of soybean were reduced by 22%, 22% and 3%, respectively, under WNT treatment. Meanwhile, at maturity, N and P accumulations were 20% and 22% lower under WNT treatment than under CK treatment, respectively. Thus, this study indicated that grain yield and yield components of soybean were hardly affected by single factor like either nighttime warming or no tillage, whereas nighttime warming with no tillage significantly reduced grain yield of soybean and N and P accumulation.Therefore, it is unfavorable to soybean production by means of no tillage under climate warming condition.

Key words: Climate change, Nighttime warming, No tillage, N translocation, P accumulation

楚岱蔚，张耀鸿，赵娟,谢晓金. 夜间土壤增温和免耕对大豆生长及N、P养分吸收利用的影响[J]. 中国农业气象, 2014, 35(01): 42-47.

CHU Dai wei，ZHANG Yao hong,ZHAO Juan，XIE Xiao jin. Effects of Nighttime Soil Warming and No tillage on Soybean Growth and the
Utilization of N and P[J]. Chinese Journal of Agrometeorology, 2014, 35(01): 42-47.

参考文献

[1]IPCC.Climate change，impact，adaptation，and vulnerability[M].London：Cambridge University Press，2001.
[2]IPCC.Climate change 2007：synthesis report，summary for policymakers[R]．http：//www.ipcc.ch．，2010-01-29．
[3]刘跃平，刘太平，刘文平，等．玉米整秸秆覆盖的集水增产作用[J]．中国水土保持，2003，(4)：32-33.
[4]杜懋国，邱振英，张广柱．旱地大豆带作少耕栽培的田间小气候及对产量的影响[J].中国农业气象，1994，15(6)：22-25.
[5]陈素英，张喜英，刘孟雨.玉米秸秆覆盖麦田下的土壤温度和土壤水分动态规律[J]．中国农业气象，2002，23(4)：34-37.
[6]孙建，刘苗，李立军，等．免耕与留茬对土壤微生物量C、N及酶活性的影响[J].生态学报，2009，29(10)：5508-5515．
[7]姜勇，梁文举，闻大中.免耕对农田土壤微生物特性的影响[J].土壤通报，2004，35(3)：347-351．
[8]田云录，陈金，邓艾兴，等.开放式增温下非对称性增温对冬小麦生长特征及产量构成的影响[J].应用生态学报，2011，22(3)：681-686．
[9]房世波，谭凯炎，任三学.气候变暖对冬小麦生长和产量影响的实验研究[J].中国科学D辑：地球科学，2012，42(7)：1069-1075.
[10]董文军，邓艾兴，张彬，等.开放式昼夜不同增温对单季稻影响的试验研究[J].生态学报，2011，31(8)：2169-2177．
[11]陈甲瑞，梁银丽，周茂娟，等.免耕和施肥对玉米光合速率的影响[J].水土保持研究，2006，13(6)：72-74.
[12]秦红灵，高旺盛，李春阳.北方农牧交错带免耕对农田耕层土壤温度的影响[J].农业工程学报，2007，23(1)：40-47．
[13]Beier C，Emmett B A，Peñuelas J，et al．Carbon and nitrogen cycles in European ecosystems respond differently to global warming[J]．Science of the Total Environment，2008，407(1)：692-697．
[14]鲍士旦.土壤农化分析[M].北京：中国农业出版社，2000：39-76.
[15]房世波，谭凯炎，任三学.夜间增温对冬小麦生长和产量影响的实验研究[J].中国农业科学，2010，43(15)：3251-3258．
[16]Sardans J，Penuelas J，Prieto P，et al. Drought and warming induced changes in P and K concentration and accumulation in plant biomass and soil in a Mediterranean shrubland[J].Plant Soil，2008，306（1-2）：261-271.
[17]Llorens L，Penuelas J，Beier C，et al. Effects of an experimental increase of temperature and drought on the photosynthetic performance of two ericaceous shrub species along a North South European gradient[J].Ecosystems，2004，7（6）：613-624.
[18]江晓东，李增嘉，侯连涛.少免耕对灌溉农田冬小麦/夏玉米作物水、肥利用的影响[J].农业工程学报，2005，21（7）：20-24.
[19]冯跃华，邹应斌，Roland J B.免耕移栽对两系杂交水稻两优培九若干群体特征的影响[J].中国水稻科学，2011，25（1）：65-70.
[20]董文旭，陈素英，胡春胜，等．少免耕模式对冬小麦生长发育及产量性状的影响[J]．华北农学报，2007，22(2)：141-144．

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[1]	贾瑞玲, 赵小琴, 刘军秀, 刘彦明, 张明, 方彦杰, 马宁. 黄土高原半干旱区气候变化对荞麦生产的影响[J]. 中国农业气象, 2023, 44(09): 782-794.
[2]	任义方, 王培娟, 钱半吨, 马云波, 孙庆飞. 江苏省不同风险区域春茶霜冻害特征分析[J]. 中国农业气象, 2023, 44(09): 820-833.
[3]	苏正娥, 刘志娟, 杨婉蓉, 祝光欣, 史登宇, 杨晓光. 未来气候变化情景下东北地区中晚熟春玉米机械粒收气候适宜区分析[J]. 中国农业气象, 2023, 44(08): 649-663.
[4]	苑嘉承, 陈粲, 虞凯浩. 温度升高和CO₂浓度增加对冬小麦田土壤氮磷含量的影响[J]. 中国农业气象, 2023, 44(08): 675-684.
[5]	郝帅, 宋艳玲, 孙爽, 王春乙. 气候变化对青藏高原青稞生产影响的研究综述[J]. 中国农业气象, 2023, 44(05): 398-409.
[6]	和骅芸, 胡琦, 唐书玥, 赵金媛, 潘学标, 潘志华, 王靖. 基于站点数据分析中国大陆区域喜凉/温作物界限温度的时空演变[J]. 中国农业气象, 2023, 44(02): 85-95.
[7]	凌怡晨, 赵晶, 王鹤松, 刘阳. 气候变化条件下马尾松人工林潜在地理分布的诊断[J]. 中国农业气象, 2023, 44(02): 144-153.
[8]	陈彦希, 娄运生, 任丽轩, 苏磊, 汤丽玲, 杨建洲. 未来气候变化情景下海南岛绿橙种植气候适宜性分析[J]. 中国农业气象, 2022, 43(10): 786-797.
[9]	张娇艳, 李霄, 陈早阳, 李扬, 周涛. 全球升温1.5℃和2.0℃情景下贵州省极端降水的变化特征[J]. 中国农业气象, 2022, 43(04): 251-261.
[10]	金殿玉, 谢立勇, 赵洪亮, 李颖, 韩雪, 何雨桐, 林而达. 大气CO2浓度升高条件下稻稗共生系统中稗草对水稻光合生理的影响[J]. 中国农业气象, 2022, 43(03): 204-214.
[11]	李义博, 陶福禄. 提高小麦光能利用效率机理的研究进展[J]. 中国农业气象, 2022, 43(02): 93-111.
[12]	高旭旭, 于长文, 张婧, 张金龙. 定量评估京津冀气候变化和人类活动对植被NPP变化的相对作用[J]. 中国农业气象, 2022, 43(02): 124-136.
[13]	潘志华, 黄娜, 郑大玮. 气候变化影响链的形成机制及其应对[J]. 中国农业气象, 2021, 42(12): 985-997.
[14]	李伟光, 侯美亭, 张京红, 车秀芬, 陈小敏. 华南主产区双季水稻物候变化及其与气候条件的关系[J]. 中国农业气象, 2021, 42(12): 1020-1030.
[15]	姚俊萌, 刘丹, 段里成, 蔡哲. CMIP6气候变化情景下中国区域柑橘木虱潜在影响范围预估[J]. 中国农业气象, 2021, 42(12): 1031-1041.

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