植物营养与肥料学报
  
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2018年 24卷 5期
刊出日期 2018-09-25

研究论文
综述
研究简报
   
研究论文
1131 宋大利, 侯胜鹏, 王秀斌, 梁国庆, 周卫
中国畜禽粪尿中养分资源数量及利用潜力
[目的] 有机与无机肥配合施用是提高农田生产力和改善土壤生态系统的有效措施,也是农业可持续发展的要求。理清中国畜禽粪尿资源数量及其养分资源量,对畜禽粪尿资源充分利用、提高肥料利用率、实现化肥使用量零增长和保障国家粮食安全具有重大意义。[方法] 以中国主要畜禽种类役用牛、肉牛、奶牛、羊(山羊和绵羊)、马、驴、骡、猪(育肥猪和母猪)、兔和家禽为研究对象,研究的主要农作物包括水稻、小麦、玉米、大豆、马铃薯、花生、油菜和棉花。通过查阅中国统计数据和公开发表的文献资料对2015年中国畜禽粪尿资源数量及其养分资源量进行估算,同时对各地区不同作物最佳施肥量进行统计,分析畜禽粪尿不同比例还田下氮、磷、钾输入量分别占化肥用量百分比。[结果] 2015年中国畜禽粪尿数量31.584亿t,氮(N)、磷(P2O5)、钾(K2O)养分资源总量分别达到1478.0万t、901.0万t和1453.9万t,其畜禽粪尿数量以猪最大,其次为肉牛和奶牛,分别占总量的36.8%(猪)、24.8%(肉牛)和9.9%(奶牛),粪尿总养分量以猪最大,其次为肉牛和羊,分别占总量28.2%(猪)、22.8%(肉牛)和15.0%(羊)。粪尿数量和养分资源量以西南和华北地区最多,粪尿数量分别占全国总量的22.3%和21.5%,养分资源量分别占全国总量的21.3%和21.9%,省市之间以四川、河南和山东最多。畜禽粪尿全量还田其养分输入量分别为811.8万t (N)、856.6万t (P2O5)和849.5万t (K2O),分别占化肥用量的37.3%(N)、87.6%(P2O5)和65.9%(K2O)。[结论] 中国畜禽粪尿数量及其养分资源量依然巨大,具有广阔的利用空间,充分利用畜禽粪尿养分资源是实现化肥减施增效的重要途径,畜禽粪尿全量还田下理论上氮、磷、钾施用量可以减少37.3%、87.6%和65.9%。
2018 Vol. 24 (5): 1131-1148 [摘要] ( 54 ) [HTML 1KB] [[PDF 674KB] 674KB] ( 90 )
1149 郭松, 孙文彦, 顾日良, 王章奎, 陈范骏, 赵秉强, 袁力行, 米国华
两个玉米品种灌浆期叶片氮转移效率差异的分子机制
[目的] 提高玉米氮效率是实现农业高产高效的重要措施,而花后叶片的衰老和玉米的氮效率密切相关。为此,在田间条件下研究了叶片衰老过程与氮转移效率的关系,尤其是不同玉米品种氮转移效率差异的分子机制。[方法] 田间试验选择中度绿熟玉米品种先玉335(XY335)和持绿玉米品种NE9为供试作物,设施N 45,120和240 kg/hm2三个水平。测定了玉米吐丝期以及吐丝后7 d、14 d、21 d、28 d、35 d、42 d和成熟期茎、叶、籽粒氮含量和花后绿叶面积,吐丝期及吐丝后14 d、28 d、42 d和成熟期叶片氮浓度,以及吐丝期和灌浆期叶片中SPAD、可溶性蛋白浓度、游离氨基酸浓度和ZmSee2β(玉米叶片中协同衰老的蛋白酶—豆荚蛋白的基因)基因表达的变化,计算了叶片氮转移效率。[结果] 品种XY335具有比品种NE9更高的产量,随施氮量的增加品种XY335的籽粒产量较品种NE9增加更加显著。虽然两个品种的收获指数没有差异,但是品种XY335的氮素收获指数高于品种NE9,并且品种XY335营养器官的氮转移效率高于品种NE9,整体高8.28个百分点(P<0.05)。品种XY335叶片氮转移效率比品种NE9高出12.89个百分点,而二者茎的氮转移效率没有差异。品种XY335花后叶片中氮浓度开始降低的时间早于品种NE9,在低氮条件下尤为明显。成熟期时,三个氮水平处理下品种XY335叶片中的氮含量均低于品种NE9。从吐丝期到灌浆期,品种XY335叶片中可溶性蛋白的降解率高于品种NE9,其中N45处理下高16.5个百分点,N120处理下高6.2个百分点。从吐丝期到灌浆期叶片中游离氨基酸的浓度不断增加,而品种XY335叶片中的增加幅度大于品种NE9。从吐丝期到灌浆期叶片中ZmSee2β基因表达量增加,而随施氮量减少品种XY335叶片中表达量高于品种NE9,表明品种XY335叶片中蛋白降解得更加迅速。[结论] 相对于绿熟品种NE9,品种XY335具有籽粒产量高和籽粒氮素积累强的特点。这不仅由于吐丝后品种XY335具有较强的氮素吸收能力,而且因为品种XY335有更高的叶片氮转移效率。品种XY335叶片氮转移效率高可能是因为控制蛋白质降解的ZmSee2β基因表达能力强,提高了叶片中蛋白质的降解速度。
2018 Vol. 24 (5): 1149-1157 [摘要] ( 23 ) [HTML 1KB] [[PDF 720KB] 720KB] ( 37 )
1158 黄明, 王朝辉, 罗来超, 王森, 曹寒冰, 何刚, 刁超朋
垄覆沟播及施肥位置优化对旱地小麦氮磷钾吸收利用的影响
[目的] 保水栽培与养分管理是旱地农业关注的焦点,其研究多集中于产量形成和水分利用,而对养分吸收利用的报道相对较少。本研究探讨了垄覆沟播及施肥位置优化对旱地小麦种植效益和养分利用效率的影响,为在增产的基础上增收增效提供理论依据。[方法] 以冬小麦为研究对象,2013—2014年(平水年)、2014—2015年(丰水年)和2015—2016年(欠水年),连续3年在黄土高原中部的典型雨养旱地进行田间定位试验,设置了传统平作(平作不覆膜+均匀施肥)、垄覆沟播(垄上覆膜+沟内播种+均匀施肥)和膜侧施肥(垄上覆膜+沟内播种+定位施肥)3种栽培模式。调查分析了冬小麦种植效益、不同生育时期的氮磷钾养分吸收量、养分收获指数、养分吸收效率、肥料偏生产力和养分生理效率及百公斤籽粒养分需求量。[结果] 与传统平作相比,在平水年和欠水年,垄覆沟播的产量分别提高9.5%和6.3%,但经济效益和成本收益率在不同降水年型均无显著变化。膜侧施肥在平水年和欠水年显著提高种植效益,3年平均经济效益和成本收益率较传统平作分别提高23.4%和9.1%,较垄覆沟播提高21.5%和14.6%。与传统平作相比,垄覆沟播不利于拔节后地上部氮磷钾吸收,从而使氮磷钾吸收效率无显著变化,但3年平均氮生理效率和氮磷钾肥偏生产力分别提高7.7%、7.1%、8.1%和6.7%,百公斤籽粒需氮量降低8.7%。膜侧施肥较传统平作能在保持氮磷钾收获指数、生理效率和百公斤籽粒氮磷钾需求量稳定的基础上,使3年平均氮磷钾吸收效率分别提高18.4%、22.1%和16.4%,氮磷钾肥偏生产力提高16.0%、16.8%和15.6%。与垄覆沟播相比,膜侧施肥提高了开花期和成熟期氮磷钾吸收量以及成熟期秸秆和籽粒的氮磷钾分配量,从而使3年平均氮磷钾吸收效率分别提高20.8%、18.0%和12.1%,氮磷钾肥偏生产力提高8.3%、8.1%和8.4%,百公斤籽粒氮磷需求量增加28.3%和10.0%,但氮磷收获指数降低3.9%和4.2%,氮磷生理效率降低9.5%和8.1%。[结论] 垄覆沟播降低百公斤籽粒氮磷需求量,提高氮生理效率和氮磷钾肥偏生产力,但种植效益未增加。膜侧施肥促进了不同生育时期的氮磷钾吸收,协同提高了经济效益、养分吸收效率和肥料偏生产力,但也应注意其氮磷收获指数和生理效率降低,百公斤籽粒氮磷需求量增加的问题。
2018 Vol. 24 (5): 1158-1168 [摘要] ( 13 ) [HTML 1KB] [[PDF 507KB] 507KB] ( 32 )
1169 王震, 李金秀, 张彬, 冯浩, 李金榜
小麦玉米一体化氮肥运筹对小麦产量和氮素利用的影响
[目的] 综合研究氮肥的产量效应、氮肥利用率以及土壤—作物体系中的氮素平衡,始终是评价氮肥合理施用与否的关键。本试验在小麦、玉米一体化施氮肥条件下研究了周年氮肥用量及其分配比例对小麦产量与氮素利用的影响。[方法] 试验采用裂区设计,主区为2个小麦品种新麦21和宛麦20,裂区设小麦—玉米两熟制周年3个氮肥用量300、450和600 kg/hm2,次裂区设小麦、玉米作物间3个氮肥分配比例4∶6、5∶5、6∶4,3年定位研究不同施氮量下产量、氮肥利用效率和0—100 cm土壤硝态氮的变化。[结果] 氮肥用量和分配比例对两个品种产量及产量构成因素均有显著影响,新麦21在年施氮量450 kg/hm2且分配比例为5∶5、6∶4和年施氮量600 kg/hm2,且分配比例为4∶6时产量较高,处理间差异不显著。宛麦20在年施氮量450 kg/hm2,且分配比例为5∶5、6∶4时产量较高,处理间差异不显著。年氮肥用量600 kg/hm2,且分配比例为4∶6和年施氮量450 kg/hm2,且分配比例为4∶6、5∶5时全年产量较高,处理间差异不显著。通径分析表明,成穗数对新麦21产量影响最大,穗粒数对宛麦20产量影响最大。新麦21、宛麦20氮肥利用率最佳的处理分别为年施氮量450 kg/hm2,且分配比例5∶5和年施氮量600 kg/hm2且分配比例为4∶6。年氮肥用量450 kg/hm2,且分配比例为5∶5时0—100 cm土层硝态氮含量增加不明显;除年氮肥用量300 kg/hm2处理,其他处理土层硝态氮均有不同程度的增加。[结论] 综合考虑周年产量和氮素利用,本试验条件下周年施氮肥450 kg/hm2,小麦、玉米为5∶5分配比例有利于作物全年高产高效。
2018 Vol. 24 (5): 1169-1177 [摘要] ( 20 ) [HTML 1KB] [[PDF 791KB] 791KB] ( 41 )
1178 白丽敏, 李粉玲, 常庆瑞, 曾凤, 曹吉, 芦光旭
结合SPA和PLS法提高冬小麦冠层全氮高光谱估算的精确度
[目的] 冠层高光谱全波段信息可以在小麦拔节期快速无损地估算叶片的氮含量。本研究结合连续投影算法(SPA)和偏最小二乘(PLS)技术,筛选了冬小麦拔节期冠层光谱对叶片氮含量的敏感特征波段,以期为冬小麦关键生育期氮素含量的遥感估算提供理论依据和技术支持。[方法] 以陕西关中地区2015—2016年冬小麦小区试验为基础,基于连续投影算法(SPA)提取冬小麦叶片全氮含量的冠层光谱敏感波段,并结合偏最小二乘(PLS)回归法建立基于敏感特征波段的冬小麦拔节期叶片氮含量估算模型。[结果] SPA算法从冬小麦338~2510 nm的冠层光谱中优选出了1985 nm、2474 nm、1751 nm、1916 nm、2507 nm、1955 nm、2465 nm和344 nm共计8个叶片全氮含量的敏感特征波段,波段数目下降了98.9%,有效降低了光谱信息的冗余;基于敏感特征波段构建的叶片氮含量偏最小二乘回归模型的决定系数和均方根误差分别为0.82和0.28,模型验证方程的决定系数和均方根误差分别为0.84和0.21,模型的相对预测偏差大于2,具有较高的精度和良好的预测能力。[结论] 与常用植被指数的叶片氮含量估算模型相比,连续投影算法(SPA)结合偏最小二乘(PLS)方法的叶片氮含量估算精度更高,稳定性更强,可以作为冬小麦拔节期叶片氮含量的高光谱估算方法。
2018 Vol. 24 (5): 1178-1184 [摘要] ( 15 ) [HTML 1KB] [[PDF 496KB] 496KB] ( 17 )
1185 聂兆君, 赵鹏, 秦世玉, 王佳, 郭佳佳, 李江鹤, 刘红恩
氮锌配施对冬小麦根土界面锌有效性及形态分级的影响
[目的] 氮能够促进冬小麦根系对锌的吸收及在籽粒中的积累。研究氮锌配施对冬小麦根土界面锌有效性及形态分级的影响,有助于探究氮锌配施促进冬小麦吸收锌的可能机制,为合理施用氮肥来提高冬小麦籽粒锌含量提供一定的理论依据。[方法] 以冬小麦为试材进行了根箱培养试验。分别设置三个氮水平(0、0.2和0.4 g/kg)和两个锌水平(0和10 mg/kg),分析了冬小麦地上部锌含量、根际土和非根际土有效锌含量、pH以及六种锌形态含量。[结果] 氮锌配施(N0.2Zn10和N0.4Zn10)处理显著提高了冬小麦地上部干物质重和锌含量。在不施锌(Zn0)条件下,N0.4处理显著提高根际土壤的有效锌含量;在Zn10条件下,N0.4和N0.2处理均显著降低根际土有效锌含量,却提高了非根际土有效锌含量。无论施锌与否,N0.4和N0.2处理均显著降低根际土壤的pH,但对非根际土壤的pH影响不大。在Zn0条件下,N0.4和N0.2处理显著降低了根际土壤交换态锌、碳酸盐结合态锌及非根际土氧化物结合态锌含量,提高了非根际土交换态锌、根际与非根际土壤残渣态锌含量。在Zn10条件下,N0.4和N0.2处理显著提高了根际和非根际土交换态锌、非根际土松结有机态和紧结有机态锌及根际土残渣态锌含量,降低了根际土松结有机态、碳酸盐结合态锌及根际与非根际土壤残渣态锌含量。[结论] 氮锌配施提高冬小麦锌含量,促进冬小麦锌的吸收,可能是由于氮锌配施与冬小麦根系共同作用降低了根际土壤pH,促进土壤中锌从松结有机态和碳酸盐结合态向交换态转化,从而提高了土壤锌的有效性。
2018 Vol. 24 (5): 1185-1193 [摘要] ( 25 ) [HTML 1KB] [[PDF 723KB] 723KB] ( 21 )
1194 郭金金, 张富仓, 闫世程, 郑静, 强生才, 陈东峰, 李志军
缓释氮肥与尿素掺混对玉米生理特性和氮素吸收的影响
[目的] 研究不同施氮量下尿素与缓释氮肥掺混对大田玉米生理特性、氮素吸收和土壤硝态氮残留的影响,以期探索减少土壤硝态氮淋失、提高氮肥利用效率的高效施氮管理模式。[方法] 试验在西北农林科技大学节水灌溉试验站进行,供试土壤质地为壤土,玉米品种为郑单958。设置了3种氮肥类型为尿素(U)、缓释氮肥(S)、尿素和缓释氮肥以3∶7比例掺混(SU); 4个施氮(N)水平为90 kg/hm2(N1)、120 kg/hm2(N2)、180 kg/hm2(N3)、240 kg/hm2(N4),以不施氮肥(N0)为对照,共13个处理。在生育期内对玉米的产量和生理指标进行观测,并测定玉米主要生育期植株养分和土壤硝态氮含量。[结果] 尿素掺混缓释氮肥(SU)处理的玉米生长后期叶绿素总量最大值分别比尿素(U)处理和缓释氮肥(S)处理最大值提高7.7%和1.3%。各生育期尿素掺混缓释氮肥(SU) N3处理的净光合速率和蒸腾速率最高,分别高于其他处理6.9%~88.6%和3.4%~90.3%。尿素掺混缓释氮肥(SU)处理能够更好地促进玉米对氮素的吸收利用,其中尿素掺混缓释氮肥(SU) N3处理氮素吸收量和籽粒的氮素分配量达最大,分别为156.0 kg/hm2和79.7 kg/hm2,高于其他处理8.1%~67.3%和6.2%~54.1%。尿素(U) N3处理与缓释氮肥(S) N2处理的氮素吸收量和籽粒的氮素分配量无显著差异;尿素掺混缓释氮肥(SU)在N3施氮量下,产量达到最高为6200.4 kg/hm2,比尿素(U) N3处理和缓释氮肥(S) N2处理的产量分别增加了20.7%和19.8%。与单施尿素(U)和缓释氮肥(S)处理相比,尿素掺混缓释氮肥(SU)处理能充分利用0—40 cm土层养分,减少土壤氮素向更深土层淋失,提高氮肥利用率,降低土壤环境污染的风险。[结论] 尿素与缓释氮肥掺混条件下,施氮量180 kg/hm2是提高试验区玉米叶绿素含量和光合作用,促进氮素吸收,减少硝态氮向土壤深层淋失的最佳施肥管理模式。
2018 Vol. 24 (5): 1194-1204 [摘要] ( 16 ) [HTML 1KB] [[PDF 716KB] 716KB] ( 44 )
1205 郭春雷, 李娜, 彭靖, 高天一, 马凌云, 韩晓日
秸秆直接还田及炭化还田对土壤酸度和交换性能的影响
[目的] 本研究旨在通过连续4年田间微区定位试验,比较等氮磷钾养分条件下秸秆炭化还田与等量秸秆直接还田对土壤酸度及交换性能的影响,以期为土壤酸化改良及秸秆、生物炭资源合理利用提供理论依据。[方法] 试验以沈阳农业大学植物营养与肥料研究所玉米渗滤池微区定位试验为基础,共设6个处理,分别为不施肥(CK)、氮磷钾配施(NPK)、单施生物炭(C)、生物炭+NPK (CNPK)、单施秸秆(S)、秸秆+NPK (SNPK)。其中NPK、CNPK和SNPK处理养分投入总量相等,均为N 225 kg/hm2、P2O5 112.5 kg/hm2和K2O 112.5 kg/hm2,S处理秸秆施用量为4500 kg/hm2,单施生物炭处理生物炭施用量为1500 kg/hm2。应用化学分析法对土壤活性酸、交换性酸、阳离子交换量及交换性盐基离子进行分析和测定。[结果] 经过连续4年的不同施肥处理,施用生物炭及秸秆均显著提高了土壤pH,降低了土壤交换性酸总量和交换性铝含量,但各处理间交换性H+含量差异不显著。相较于试验前土壤(pH 6.05),单施生物炭和单施秸秆处理分别使土壤pH提高了0.55和0.45个单位。在等氮磷钾养分条件下,CNPK和SNPK处理较试验前分别使土壤pH提高了0.31和0.13个单位,且CNPK处理显著高于SNPK,但二者之间对土壤交换性酸含量的影响无显著差异。同时各处理交换性盐基离子总量均显著高于CK,单独施用生物炭对提高土壤盐基总量、交换性Ca2+和交换性Mg2+的效果显著优于单独施用秸秆。在等秸秆量与等氮磷钾养分条件下,秸秆炭化还田及秸秆直接还田较不施肥对照分别使交换性盐基总量提高了17.6%和15.1%,且秸秆炭化还田对提高土壤有效阳离子交换量的效果显著优于秸秆直接还田。与CK处理相比,C、CNPK、S和SNPK处理分别使土壤阳离子交换量提高了1.68、2.52、1.53、2.30 cmol/kg,其中以CNPK处理效果最佳。[结论] 在等秸秆量和等氮磷钾养分条件下,施用生物炭和秸秆能有效降低土壤酸度和交换性酸中交换性铝含量,提高土壤盐基离子含量及交换性能,且秸秆炭化还田的效果更为明显。
2018 Vol. 24 (5): 1205-1213 [摘要] ( 17 ) [HTML 1KB] [[PDF 575KB] 575KB] ( 29 )
1214 孟繁昊, 高聚林, 于晓芳, 王志刚, 胡树平, 青格尔, 孙继颖, 屈佳伟
生物炭配施氮肥改善表层土壤生物化学性状研究
[目的] 探讨生物炭配施氮肥对土壤碳氮、生物学性质及春玉米产量的影响,阐明生物炭配施氮肥后,土壤碳氮含量及生化性质变化规律,旨在为合理培肥、改善土壤环境、增加春玉米产量提供科学依据。[方法] 在内蒙古西部(包头)和东部(通辽)2个试验点进行大田试验,设生物炭用量0、8、16、24 t/hm2 4个水平(分别记作C0、C8、C16、C24),设施氮量0、150、300 kg/hm2 3个水平(分别记作N0、N150、N300),于成熟期测产,并于收获后分3个土层(0—10 cm、10—20 cm、20—40 cm)测定土壤碳氮含量、微生物量及酶活性。[结果] 生物炭和氮肥对2个试验点0—10 cm、10—20 cm和20—40 cm土层有机碳、碳氮比、微生物量及酶活性均有极显著影响(P<0.01),且两者交互作用极显著。3个土层有机碳含量以及0—10 cm和10—20 cm土层全氮含量在各施氮水平随生物炭施用量的增加而增加。施加生物炭和氮肥均能显著提高3个土层的微生物量碳、微生物量氮、蔗糖酶活性、脲酶活性以及总体酶活参数,且随炭、氮施入量的增加呈先增后减的趋势;施用生物炭后0—10 cm和10—20 cm土层的微生物量碳、微生物量氮以及蔗糖酶、脲酶活性均显著高于20—40 cm土层。生物炭配施氮肥可显著提高春玉米穗粒数、百粒重及产量,2试验点产量均以C8N150最大,包头和通辽分别为15.51 t/hm2和16.43 t/hm2。通过相关分析可知,春玉米产量主要与0—10 cm和10—20 cm土层的微生物量及酶活性有关。[结论] 适量生物炭配施氮肥能够增加土壤碳氮储量、微生物量和酶活性,改善土壤微生态环境。炭氮配施能够提高土壤肥力,减少氮肥用量,本试验中以8 t/hm2生物炭配施150 kg/hm2氮肥为最佳施肥量。
2018 Vol. 24 (5): 1214-1226 [摘要] ( 12 ) [HTML 1KB] [[PDF 618KB] 618KB] ( 20 )
1227 韩召强, 陈效民, 曲成闯, 张晓玲, 张俊, 黄春燕, 刘云梅
生物质炭对黄瓜连作土壤理化性状、酶活性及土壤质量的持续效应
[目的] 探讨不同生物质炭施用量对连作黄瓜根区土壤环境的作用效果,为用生物质炭修复黄瓜连作土壤以及在农业中的推广应用提供科学依据。[方法] 以如皋市农业科学研究所大棚示范区为试验基地,一次性向设施农田土壤中添加0(CK)、5(C1)、10(C2)、20(C3)、30(C4)、40(C5) t/hm2的生物质炭,通过连续两年温室定位试验,测定生物质炭施用后黄瓜连作根区土壤的物理性状、养分含量及酶活性的变化状况,采用土壤质量指数(SQI)评价不同生物质炭施用量对黄瓜连作两季后土壤质量的影响。[结果] 随着生物质炭施用量的增加,第一季与第二季黄瓜根区土壤的理化性状变化趋势一致,具体表现为容重不断降低,土壤孔隙度、饱和含水量、田间持水量、饱和导水率、有效磷及有机质含量不断升高,且当生物质炭施用量为30 t/hm2(C4处理)时,土壤中全氮、硝态氮和铵态氮含量最高。与CK相比,生物质炭的施用可以减少黄瓜根区土壤 < 0.25 mm粒径的微团聚体含量,而增加 > 0.25 mm粒径的大团聚体含量,土壤中0.25~0.5 mm和0.5~1 mm粒径的团聚体含量都在高施用量(40 t/hm2)处理中达到最大值。生物质炭施用后的连续两季,黄瓜根区土壤中脲酶与过氧化氢酶活性均随生物质炭施用量的增加呈先增加后降低的趋势,其活性分别在生物质炭施用量为30 t/hm2和20 t/hm2时最大。当生物质炭施用量为30 t/hm2时,两季黄瓜产量都达到最高,分别为3.24×104 kg/hm2和6.18×104 kg/hm2。通过土壤质量指数(SQI)对生物质炭施用后两季黄瓜土壤质量进行评价可知,不同生物质炭施用水平下土壤质量指数依次为C4 > C5 > C3 > C2 > C1 > CK,相应的土壤质量指数分别为0.774、0.740、0.728、0.650、0.635、0.583。[结论] 施用生物质炭对黄瓜连作田土壤的理化性状和酶活性均有显著影响,高施用量(40 t/hm2)条件下对土壤物理性状改善效果最好,当生物质炭施用量为30 t/hm2(C4处理)时对黄瓜连作根区土壤的养分含量提升效果最佳。SQI可以客观定量地评价生物质炭施用对连作黄瓜根区土壤质量的影响,其分析结果表明改善黄瓜连作土壤环境的最佳生物质炭施用量为30 t/hm2
2018 Vol. 24 (5): 1227-1236 [摘要] ( 11 ) [HTML 1KB] [[PDF 671KB] 671KB] ( 21 )
1237 李丽, 王雪艳, 田彦芳, 王耀生, 李贵桐, 林启美, 赵小蓉
生物质炭对土壤养分及设施蔬菜产量与品质的影响
[目的] 我国是世界最大的温室蔬菜生产国,但随着种植年限的增长,温室设施栽培中土壤次生盐渍化、蔬菜品质降低及作物减产等问题日益突出。本文以生物质炭为土壤改良剂施用于温室大棚蔬菜栽培中,分析其对蔬菜生长和土壤养分供应的影响,从而探索一种绿色可持续发展的设施农业生产方式。同时,也为生物质炭在大棚蔬菜栽培中的合理施用提供依据。[方法] 采用田间试验方法,以温室大棚西芹和茄子为研究对象,试验共设5个生物质炭施用水平,分别为0、20、40、80和160 t/hm2,依次记为B0、B20、B40、B80和B160处理。分析了蔬菜产量、西芹植株硝酸盐含量、茄子维生素C含量及过氧化氢酶活性和土壤养分含量。[结果] 与B0相比,B20和B160处理能够提高西芹产量,增产幅度分别达31.6%和30.3%,B40和B80处理对西芹产量无显著影响;B20处理对西芹硝酸盐含量无显著影响,B40、B80和B160处理显著降低了西芹植株硝酸盐含量,降低幅度分别达37.0%、37.2%和49.1%,但处理间差异不显著。施用生物质炭对茄子产量、茄子维生素C含量与过氧化氢酶活性影响不显著,当施用量达160 t/hm2时,反而抑制了茄子果实氮、磷养分积累。与B0相比,施用生物质炭有效增加了西芹收获后土壤速效钾含量,其中,B80和B160处理增加幅度分别为95.8%和196.2%;茄子收获后,B160处理土壤速效钾增加幅度达165.5%。施用生物质炭对土壤有效磷含量无显著影响,对土壤碱解氮含量的影响较为复杂,即对西芹收获后土壤碱解氮含量影响不显著,却降低了茄子收获后土壤碱解氮含量,其中,B40、B80和B160处理降低幅度分别达11.7%、10.0%和20.3%。经济效益分析表明,B20处理温室大棚经济收益最高,与B0相比纯收入增加9.4%;随着生物质炭施用量增多,肥料投入成本加大,B160处理收益最低。[结论] 在本试验条件下,生物质炭用量为20 t/hm2时增产效果最好,且温室大棚收益最高,而对蔬菜品质无显著影响;当其施用量为40 t/hm2时能显著降低西芹硝酸盐含量。因此,需要继续研究生物质炭施用量在20~40 t/hm2之间的最适量,达到既能提高蔬菜产量又能改善品质的目的。
2018 Vol. 24 (5): 1237-1244 [摘要] ( 17 ) [HTML 1KB] [[PDF 696KB] 696KB] ( 37 )
1245 陈松岭, 蒋一飞, 巴闯, 杨明, 邹洪涛, 张玉龙
水基共聚物-生物炭复合材料包膜尿素制备及其性能
[目的] 生物炭作为肥料包膜支撑材料既能增强膜材料的性能,又能为作物生长提供养分,通过向水基共聚物中添加不同用量及粒级的生物炭来制备水基共聚物—生物炭复合包膜材料及包膜尿素,并研究所制备的水基共聚物—生物炭复合膜材料性能及其制成的包膜尿素表面微观结构特性、缓释效果,获得环境友好、价格相对低廉的水基共聚物—生物炭膜材料的最佳配比。以期为环境友好、养分缓释效果好的包膜缓释肥料研发和应用提供理论依据。[方法] 以PVA、PVP和玉米秸秆基生物炭为供试材料,采用有机聚合方法制备水基共聚物—生物炭复合膜材料。通过对其吸水率、渗透率、降解特性的研究明确包膜材料各组分适宜配比,以及制备缓释效果好的包膜尿素并研究其表面微观结构特性。同时采用田间小区试验研究以此膜材料为基础制备的包膜尿素在比常规施氮量减少20%情况下对玉米产量及其产量构成因素的影响。[结果] 添加生物炭后制备的水基共聚物—生物炭复合包膜材料A1B1C1、A1B2C2、A3B2C1的吸水率与同水平水基共聚物膜材料相比显著降低,分别降低了35.3%、37.3%、26.7%。通过对处理A1B1C1、A1B2C2、A3B2C1进一步分析表明,在水基共聚物浓度为6.0%、生物炭用量为3.0%、粒级为0.250~0.150 mm时制备的水基共聚物—生物炭复合包膜材料(A1B1C1)有着相对较低的铵的渗透率及水的渗透率,在培养前期有着较低的质量损失率,但在45 d后质量损失率则相对较高,有利于前期养分的缓慢释放及后期膜材料的快速降解。通过扫描电镜分析发现水基共聚物—生物炭复合膜材料(A1B1C1)在埋土培养后表面变得更加粗糙,并且组织更加松散;以水基共聚物—生物炭复合膜材料(A1B1C1)为基础制备的包膜尿素CB包膜层上则有着大小不一的孔隙,有包膜物质渗透到尿素颗粒表面的空隙中。土柱淋溶试验结果表明自制包膜尿素CB具有较长的缓释期,在22 d时氮素累积释放率为67.19%。以玉米为供试作物的田间试验结果表明当自制包膜尿素CB用氮量减少20%时,玉米的穗粗、百粒重、行粒数与常规施肥相比显著增加,产量则增加1.45%。[结论] 在本试验条件下制备的水基共聚物—生物炭复合膜材料可作为环境友好型包膜缓释肥料的膜材料。
2018 Vol. 24 (5): 1245-1254 [摘要] ( 9 ) [HTML 1KB] [[PDF 888KB] 888KB] ( 14 )
1255 罗彤, 李俊华, 华瑞, 罗自威, 程李洋
滴施酸性有机肥浸提液对棉田土壤养分活化和利用效率的影响
[目的] 随着水肥一体化施肥方式的应用,新疆棉花生产化肥投入量大大增加,有机肥投入不断降低。本研究探索用磷酸和硝酸浸提有机肥养分,利用酸性有机肥浸提液替代部分化肥的效果,为增加有机肥施用提供途径。[方法] 以腐熟鸡粪有机肥为原料,在塑料桶内,分别用pH为1的硝酸和磷酸,按照浸提剂与有机肥的质量比为5∶1进行浸提,恒温箱内保持25℃恒温,每8小时搅拌一次,浸提持续2天。浸提结束后用0.038 mm尼龙网过滤,滤液用于滴灌施肥。以不施肥、施用常规化肥和硝酸有机肥浸提液作对照(代号依次为CK、CK1和NAE-CK);设置有机肥浸提液替代全量的磷肥、2/3磷肥和1/3磷肥三个替代量,施肥量分别为4950 L/hm2、3300 L/hm2、1650 L/hm2(代号:PAE、2/3PAE、1/3PAE);再以pH为1的硝酸和磷酸为对照(HN-CK、HP-CK),所有施肥处理以化肥补足至总养分量一致。分别在第五次施肥后5天(花铃期),第八次施肥后10天(吐絮期),在距滴灌带滴头处(0 cm)以及距离滴头15 cm和30 cm处,分别采集0—20 cm、20—40 cm和40—60 cm土壤,测定土壤有机质、氮、磷、钾等有效养分含量。棉花成熟后每小区取植株3株,测植株氮磷钾吸收量,以实收产量计产。[结果] 1)施用两种有机肥浸提液与施用硝酸和磷酸浸提剂相比,土壤有机质含量增加了1.4%~16.8%,而单施对应的酸性浸提剂却使土壤有机质含量较CK降低10.2%~25.5%。2)酸性有机肥浸提液代替部分化肥较常规施肥均不同程度提高了土壤水平0—30 cm与垂直0—60 cm范围内氮、磷、钾有效养分的含量,尤其对0—20 cm土壤的磷有明显的活化作用,增加了作物对其吸收量。1/3磷肥替代量处理对土壤养分最高提升6.3%,但差异不显著;2/3磷肥替代量和替代全部磷肥处理对土壤养分别最高提升35.3%和58.1%,差异均达到显著水平。3)磷酸有机肥浸提液和磷酸浸提剂处理对土壤磷和钾有明显的活化作用,磷酸有机肥浸提液效果优于硝酸有机肥浸提液;有机肥浸提液的pH与土壤速效磷呈负相关(—0.491*),浸提液有机质含量与土壤速效钾有显著正相关(0.497*)。4)施用4950 L/hm2的硝酸有机肥浸提液对氮的利用效率最高(53.1%),4950 L/hm2的磷酸浸提剂对磷和钾的利用效率最高(28.9%和344.8%)。[结论] 有机肥浸提液作为一种新型酸性有机肥料,不仅适合新疆的滴灌施肥,还可以增加土壤有机质含量,活化新疆石灰性土壤的养分,尤其对于0—20 cm土壤的磷钾肥的利用效率提高显著。等施肥量下,磷酸有机肥浸提液对土壤的磷,钾活化效率高于硝酸有机浸提液,磷酸有机肥浸提液施肥量为3300 L/hm2时棉花产量最高,养分农学利用效率最高。
2018 Vol. 24 (5): 1255-1265 [摘要] ( 9 ) [HTML 1KB] [[PDF 669KB] 669KB] ( 10 )
1266 倪幸, 窦春英, 丁立忠, 石红静, 马闪闪, 赵伟明, 赵科理, 叶正钱
有机物料对山核桃林地土壤的培肥改良效果
[目的] 山核桃低产区和高产区林地土壤理化性状、肥力水平差异大,比较不同有机物料改良其土壤酸性、提高土壤肥力的作用,为合理施用有机物料提供依据。[方法] 选择山核桃低产(红壤)和高产(石灰岩土)林地土壤进行室内培养试验。选取生物有机肥、黄腐酸钾、竹炭和沼渣4种有机物料,按质量1%的比例添加到供试土壤中,在25℃恒温条件下,在培养开始的0、30、60、90、180天,分别测定了土壤pH、碱解氮、有效磷、速效钾及有效态铁、锰、铜、锌的含量。[结果] 1)红壤经180天培养后,发现有机物料对不同养分的作用不同。与对照相比,4种有机物料中仅沼渣处理的土壤碱解氮含量显著提高,高于对照52.85 mg/kg (P<0.05);4种有机物料都提高了土壤有效磷含量,其中生物有机肥和黄腐酸钾的作用明显高于竹炭和沼渣处理,分别高于对照13.21 mg/kg、12.07 mg/kg (P<0.05);4种有机物料处理都显著提高了土壤速效钾含量(P<0.05),黄腐酸钾的作用显著优于其它3种有机物料(P<0.05),高于对照136.00 mg/kg (P<0.05);4种有机物料中,仅黄腐酸钾处理的土壤有效铁含量显著提高,高于对照71.59 mg/kg (P<0.05);仅竹炭处理的土壤有效锌含量显著提高,高于对照0.94 mg/kg (P<0.05);而对有效锰、铜均无显著提升作用。2)石灰岩土培养180天后,4种有机物料对土壤碱解氮都无显著提升效果;但都显著提高了土壤有效磷水平,其中生物有机肥的作用显著高于其它3种有机物料(P<0.05),高于对照4.67 mg/kg (P<0.05);黄腐酸钾提高土壤速效钾的作用显著高于其它3种有机物料(P<0.05),高于对照94.00 mg/kg (P<0.05);仅生物有机肥和黄腐酸钾处理显著提高了土壤有效铁的含量,分别高于对照190.61 mg/kg、249.43 mg/kg (P<0.05);生物有机肥、黄腐酸钾、竹炭处理的土壤有效锰含量显著提高,分别高于对照135.74 mg/kg、155.96 mg/kg、51.51 mg/kg (P<0.05);仅生物有机肥和黄腐酸钾处理显著提高了土壤有效铜含量,分别高于对照1.79 mg/kg、2.99 mg/kg (P<0.05);但仅沼渣处理对土壤有效锌有显著提高作用,高于对照3.23 mg/kg (P<0.05)。3)在红壤(pH 4.46)中施用4种有机物料均提高了土壤pH,但仅沼渣处理的提升作用达显著水平,高于对照0.86个单位(P<0.05);同时,仅沼渣处理显著降低了红壤的土壤交换性Al3+,较对照降低3.04 cmol/kg (P<0.05)。在石灰岩土(pH 6.13)中,4种有机物料对土壤pH均有显著提高作用(P<0.05),其中黄腐酸钾的作用高于其它3种有机物料,高于对照0.98个单位(P<0.05);但4种有机物料对降低石灰岩土的土壤交换性Al3+均无显著效果。[结论] 有机物料对不同产量水平的山核桃林地土壤的培肥改良作用不同:有机物料在高产林地上具有养分供应的提升和协调的作用;有机物料在低产林地上具有显著提高土壤速效养分、提高土壤pH、降低酸性土壤中铝的生物毒害的作用。
2018 Vol. 24 (5): 1266-1275 [摘要] ( 4 ) [HTML 1KB] [[PDF 682KB] 682KB] ( 13 )
1276 冀拯宇, 周吉祥, 郭康莉, 刘晓, 朱兴娟, 姜慧敏, 杨俊诚, 李桂花, 张建峰
连续施用无害化污泥堆肥对沙质潮土肥力的影响
[目的] 研究连续施用无害化污泥堆肥对土壤肥力和环境质量的影响,为无害化污泥资源化利用提供理论依据和技术支撑。[方法] 通过2013—2015年田间定位试验,每年按照当地农民施肥量在小麦和玉米季分别施用N 225 kg/hm2、P2O5 86 kg/hm2和K2O 113 kg/hm2(CK)基础上,施用无害化污泥堆肥15 t/hm2(W1)、30 t/hm2(W2)和45 t/hm2(W3),共四个处理,每个处理3次重复。小麦、玉米收获后,采集0—20 cm土层样品,测定常规土壤理化性质、重金属含量以及微生物量碳氮(SMBC、SMBN)。采用内梅罗指数法计算土壤pH、有机质、全氮、有效磷和速效钾分肥力系数IFIi,以及土壤综合肥力指数(integrated fertility index,IFI)。[结果] 1)施用污泥堆肥处理IFI在试验的第三年(2015年)玉米季达到最大值,与CK相比,W1、W2和W3处理IFI分别显著提升了57.3%、95.2%和127.5%(P<0.05),说明连续施用污泥堆肥可以有效提高土壤肥力水平,其中W3处理效果最明显。2) SMBC和SMBN含量随污泥堆肥施用时间增加而增加。相同作物同一污泥堆肥施用量处理,第三年(2015年)的SMBC和SMBN含量均显著高于第一年(2013年)。W1、W2和W3处理SMBC含量在2015年小麦季达到最大值,较CK分别显著提高了109.9%、176.2%和216.8%(P<0.05);W1、W2和W3处理SMBN含量在2015年玉米季达到最大值,较CK分别显著提高了55.6%、100.5%和162.3%(P<0.05)。3)施污泥堆肥处理的土壤和植物籽粒中重金属含量分别低于国家环境质量二级标准(GB15618—1995)和国家农产品质量安全规定的限量值。根据土壤肥力分级参考标准(NY/T 391—2000),2015年玉米季W2和W3处理的土壤肥力已经达到I级,培肥作用显著,但长期大量施用导致的土壤重金属累积风险还需长期监测。[结论] 施用重金属含量达到国家标准的无害化污泥堆肥,可以在短期内有效提升沙质潮土的土壤肥力质量,改善土壤微生物学特性。本试验条件下,连续施用45 t/hm2污泥堆肥效果最显著,沙质潮土的土壤肥力质量在第三年就达到I级,此时土壤和作物籽粒中重金属含量均低于国家相关标准限值。长期大量施用是否会带来重金属累积还需继续监测。
2018 Vol. 24 (5): 1276-1284 [摘要] ( 8 ) [HTML 1KB] [[PDF 512KB] 512KB] ( 14 )
1285 徐少卓, 王晓芳, 陈学森, 沈向, 尹承苗, 毛志泉
高锰酸钾消毒后增施木霉菌肥对连作土壤微生物环境及再植平邑甜茶幼苗生长的影响
[目的] 研究了连作苹果园土壤经高锰酸钾处理后增施木霉菌肥对连作土壤再植平邑甜茶幼苗及土壤微生物环境的影响,以期为减轻苹果连作障碍提供理论依据与技术支持。[方法] 以盆栽苹果砧木平邑甜茶幼苗为试材,以27年老龄苹果园土壤为对照(CK),设置木霉菌肥处理(T1)、高锰酸钾消毒处理(T2)以及高锰酸钾和木霉菌肥联用处理(T3),通过实时荧光定量(q-PCR)、末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)等技术研究了各处理对连作土壤微生物环境的影响,同时对平邑甜茶幼苗的生理特征、抗氧化酶活性以及光合相关参数进行了测定。[结果] 木霉菌肥处理(T1)、高锰酸钾处理(T2)以及两者的联用处理(T3)均能促进平邑甜茶幼苗生长,其中以两者联用处理(T3)的促进效果最为显著。9月份取样分析结果表明,T3处理的平邑甜茶幼苗株高、地径、鲜质量、干质量分别比T1处理提高了34.0%、30.9%、34.9%、33.7%,比T2处理提高了22.5%、23.0%、21.7%、17.3%。同时T3处理平邑甜茶幼苗的根呼吸速率、SOD、POD、CAT活性、光合作用强度相比T1、T2处理也有了显著提高。此外,T3处理还更好地优化了土壤微生物环境,具体表现为T3尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)、层出镰孢菌(Fusarium proliferatum)基因拷贝数分别较CK降低了69.7%、64.4%,明显优于T2处理的50.0%、49.7%以及T1处理的29.8%、29.3%。T-RFLP图谱的主成分分析(PCA)发现,T3处理最大程度地改变了连作土壤真菌群落结构,更有利于减轻苹果连作障碍。[结论] 高锰酸钾与木霉菌肥联用能更好地降低苹果连作土壤中致病真菌数量,改变连作土壤真菌群落结构,提高平邑甜茶幼苗抗氧化酶活性,促进平邑甜茶幼苗的生长。
2018 Vol. 24 (5): 1285-1293 [摘要] ( 8 ) [HTML 1KB] [[PDF 691KB] 691KB] ( 13 )
1294 高艳菊, 亢龙飞, 褚贵新
不同聚合度和聚合率的聚磷酸磷肥对石灰性土壤磷与微量元素有效性的影响
[目的] 聚合度和聚合率是影响聚合态磷肥肥效的关键指标,本研究旨在明确聚合度和聚合率对聚磷酸盐在土壤中的转化、土壤磷有效性及磷肥肥效的影响。[方法] 以灌耕灰漠土为供试土壤,玉米为供试作物进行了盆栽试验。试验共设5个处理:不施磷肥(CK);磷酸二氢铵(MAP);聚合度和聚合率不同的3种聚磷酸铵磷肥平均聚合度3,聚合率40%(APP-3-40%);平均聚合度3,聚合率90%(APP-3-90%);平均聚合度2.7,聚合率90%(APP-2.7-90%)。除对照不施磷肥外,每钵(7kg土)施N 2.4 g、P2O5 1.1 g、K2O 0.7 g。于播种后第10、20、30、40、50、60、70、80、90 d采集土样,测定土壤水溶性磷和Olsen-P。并于第90 d测定土壤全磷,土壤有效态Fe、Mn、Zn含量和磷分级(Guppy法)。分别于播种后第45和90 d取玉米植株样品,测定玉米干物质,含磷量与微量元素Fe、Mn与Zn含量。[结果] 与MAP处理相比,不同聚合度与聚合率的聚磷酸磷肥处理均可显著提高土壤有效磷含量。聚合度均为3时,APP-3-90%处理土壤水溶性磷与有效磷比APP-3-40%分别提高了15.7%与7.9%,土壤Resin-P与NaHCO3-P分别提高了38.0%与22.8%,HCl-P则降低了6.2%。聚合率均为90%时,APP-3-90%处理的土壤有效磷比APP-2.7-90%提高了5.0%,Resin-P与NaHCO3-P分别提高了75.1%与34.2%,HCl-P降低了12.0%,APP-3-90%的玉米干物质与吸磷量比APP-2.7-90%处理的分别提高了14.3%与4.5%,聚合度相同的APP-3-90%与APP-3-40%处理间差异不显著。聚磷酸磷肥可显著提高土壤微量元素(Fe、Mn、Zn)的有效性。在相同聚合率(90%)下,APP-3-90%处理的土壤有效Fe、Mn和Zn含量比APP-2.7-90%分别提高了5.7%、8.4%与29.9%。在相同聚合度(n=3)下,APP-3-90%处理的土壤有效Fe和Zn含量比APP-3-40%分别提高了3.0%和29.0%。在相同聚合率(90%)下,APP-3-90%处理玉米的Fe和Zn吸收量比APP-2.7-90%分别提高了5.7%和19.5%,不同聚合率处理间差异不显著。[结论] 聚磷酸磷肥可显著提高石灰性土壤磷及Fe、Mn和Zn的有效性,减少土壤对磷的固定;聚合度对土壤磷有效性与微量元素的活化作用显著大于聚合率。
2018 Vol. 24 (5): 1294-1302 [摘要] ( 15 ) [HTML 1KB] [[PDF 747KB] 747KB] ( 14 )
1303 冯琳, 顾惠敏, 叶祖鹏, 魏广东, 黄国平, 白旭明, 韩伟, 候银莹, 陈波浪
不同基因型棉花根系对局部供磷的响应特征
[目的] 养分异质性存在于自然土壤或农田土壤,探讨不同基因型棉花根系对异质性养分的响应,对提高棉花磷利用效率具有重要意义。[方法] 本试验在土培条件下,设磷均质供应和磷局部供应两种供磷方式,根箱自上而下分为三层(上层0—20 cm、中层20—40 cm、下层40—60 cm)。磷均质供应方式下根箱每一层的磷肥用量均为P2O5 100 mg/kg,磷局部供应方式下磷肥用量为P2O5 300 mg/kg,全部集中施在中层(20—40 cm),上下两层均不施磷,两种供磷方式下氮钾肥均按N 150 mg/kg和K2O 5 mg/kg均匀加入至根箱各层(施钾量按75 kg/hm2计算),利用根箱分层研究2种基因型棉花根系对局部供磷(20—40 cm)响应的差异。[结果] 局部供磷能显著改变棉花的根系形态,磷低效基因型‘新陆早13号’和磷高效基因型‘新陆早19号’总根长、根系表面积、根系总体积、比根长、中层细根长度分别增加了38.0%、41.9%、97.6%、27.3%、35.9%和34.5%、21.7%、39.0%、22.5%、42.8%。棉花对局部供磷的响应存在基因型差异,磷高效基因型‘新陆早19号’的总根长、根系表面积、根系总体积、比根长、中层细根长度均显著高于磷低效基因型‘新陆早13号’,分别是磷低效基因型‘新陆早13号’的1.23、1.31、1.73、1.07、1.30倍。主成分分析表明,棉花根系的可塑性主要受养分供应方式影响,而根系的基本构架主要受基因型控制。偏最小二乘回归分析表明,总根长、中层(20—40 cm)细根(0—0.4 mm)长度、根系表面积和根系总体积的VIP值超过1,对地上磷吸收起着明显重要的作用,其中中层(20—40 cm)细根(0—0.4 mm)长度10%的增加量可以引起地上部磷吸收2.33%的增加,即中层(20—40 cm)细根(0—0.4 mm)长度对植株磷吸收的贡献最大。[结论] 在局部供磷区,磷高效基因型棉花具有更高的环境适应能力。对于高效和低效基因型,都应采取局部供磷的方式,优化根系分布和生长,提高棉花获取异质性磷养分的能力,以发挥棉花的最大生物学潜力,提高养分利用率,减少肥料用量,保护生态环境。
2018 Vol. 24 (5): 1303-1312 [摘要] ( 10 ) [HTML 1KB] [[PDF 821KB] 821KB] ( 15 )
1313 郭瑀, 李廷轩, 张锡洲
施氮提高矿山生态型水蓼富集土壤磷能力研究
[目的] 适宜施氮可促进植物对磷的积累。本文探讨了施氮对磷富集植物磷积累能力的促进作用,为有效利用植物修复土壤磷过剩、减少磷的面源污染提供依据。[方法] 以磷富集植物矿山生态型水蓼(Polygonum hydropiper)为研究对象,非矿山生态型水蓼为对照,进行了土培盆栽试验。供试土壤为灰潮土,每盆(6 L)装土6 kg,基施800 mg/kg磷,陈化4周后分别施入处理的施氮量(0、25、50、100、200 mg/kg土),陈化后土壤有效磷为457 mg/kg。取2.5 kg土装入直径15 cm、高7.5 cm的尼龙纱网根袋(400目,孔径约38 μm)中,置于盆中央,其余3.5 kg土装入盆中。选取三叶一心的水蓼幼苗移栽至根袋中,每盆种2株,按田间持水量的70%确定灌水量,移栽10周后收获,调查水蓼生物量、分析植株磷含量。去掉表层2 cm土壤,采集根袋内、外土壤作根际、非根际土,用于测定土壤有效磷含量。[结果] 1)供试施氮量范围内,矿山生态型水蓼地上部生物量、磷含量、磷积累量均在100 mg/kg土施氮量下达到最大,为不施氮处理的4.57、1.33、6.10倍,地上部磷积累量为228 mg/株;矿山生态型地上部磷含量和磷积累量在50、100、200 mg/kg土施氮量下均显著高于非矿山生态型,分别为非矿山生态型的1.14、1.08、1.03倍和1.25、1.11、1.09倍。2)随施氮量的增加,矿山生态型地下部生物量、磷含量、磷积累量均逐渐增加,但均低于非矿山生态型,地下部磷积累量仅为非矿山生态型的39.5%~84.2%。3)施氮处理条件下,矿山生态型磷富集系数及转运系数均大于1,在100 mg/kg土施氮量下达最大值,分别为12.5和1.33,明显高于相同施氮处理下非矿山生态型,为非矿山生态型的1.09、1.53倍,这表明矿山型水蓼向上运转磷的能力更强。4)施氮增加了矿山生态型水蓼根际土壤有效磷含量,在施氮量为50、100、200 mg/kg土时增长最为明显,且明显高于非根际土壤,更有利于植株对磷的吸收积累。[结论] 高磷条件下,施氮提高了根际土壤中的有效磷含量,增加了矿山生态型水蓼地上部积累磷的能力,100 mg/kg土施氮量为盆栽试验适宜用量,实际应用中的用量还需进一步试验。
2018 Vol. 24 (5): 1313-1320 [摘要] ( 9 ) [HTML 1KB] [[PDF 602KB] 602KB] ( 10 )
1321 徐瑞深, 乜兰春, 王珊珊, 李潘, 王政, 王若男
不同芹菜品种镉吸收和运转差异研究
[目的] 研究镉胁迫下芹菜生长、镉吸收和向上运转品种间差异,为筛选镉低积累型芹菜品种减少镉对人体的危害提供依据。[方法] 以10个芹菜品种为试材进行基质无土栽培试验,基质为蛭石,营养液采用1/2华南农业大学叶菜类营养液配方,以只浇灌营养液的处理作为对照,浇灌含15 mg/L氯化镉(CdCl2)的营养液为Cd胁迫处理;每3 d浇灌一次,每次浇灌0.2 L,累计浇灌15次,每盆Cd施用量为45 mg。移栽45 d后,测定生长指标与根、叶柄和叶片Cd含量。计算相对生长量(relative growth yield,RGY)和转运系数(translocation factor,TF),并筛选出高、低Cd积累品种。分别对高、低Cd积累品种进行穴盘基育苗,14 d后采用华南农业大学叶菜类营养液配方进行营养液栽培,21 d后利用非损伤微测技术(non-invasive micro-test technology,NMT)测定根系分生区、伸长区和根毛区Cd2+离子流速。[结果] 与非Cd胁迫相比,Cd胁迫使‘速生四季西芹王’、文图拉西芹’、‘四季小香芹’、‘实心香芹’、‘雪白芹菜’地下部受到显著抑制,对地上部无显著影响;Cd胁迫促进了‘四季小香芹’地上部生长;而‘种都金黄芹菜’、‘红芹’、‘鲍芹’地上部受到显著抑制,对地下部则无显著影响;‘马家沟芹菜’和‘速生香芹’地上部和地下部均生长均受到抑制。食用器官叶柄中Cd含量以‘种都金黄芹菜’和‘雪白芹菜’最高;‘速生香芹’和‘实心香芹’最低。地上部Cd含量高的‘种都金黄芹菜’和‘雪白芹菜’对Cd转运能力也最高;Cd含量低的‘速生香芹’对Cd转运能力也最低。在根系成熟区(根毛区),‘种都金黄芹菜’较‘速生香芹’有更高Cd2+离子流速。[结论] Cd胁迫下,芹菜不同品种生长、Cd吸收、转运和积累存在显著差异。‘四季小香芹’、‘速生四季西芹王’、‘文图拉芹菜’、‘实心香芹’和‘雪白芹菜’较为耐镉;而‘种都金黄芹菜’、‘红芹’、‘鲍芹’、‘马家沟芹菜’和‘速生香芹’对镉敏感。‘雪白芹菜’和‘种都金黄芹菜’为高Cd积累型,‘实心香芹’和‘速生香芹’为低Cd积累型,其中‘实心香芹’表现为低Cd含量和高生长量。高Cd积累型芹菜较低Cd积累型芹菜有更强Cd2+吸收能力和Cd转运能力,根部Cd2+流速可用于低积累品种的快速筛选。
2018 Vol. 24 (5): 1321-1329 [摘要] ( 9 ) [HTML 1KB] [[PDF 623KB] 623KB] ( 16 )
1330 李晓越, 段淑辉, 周志成, 刘勇军, 李杉杉, 赵中秋, 王萌, 陈世宝
不同叶面肥对烤烟Cd吸收及烟叶品质的影响
[目的] 农田土壤Cd污染已经成为影响烟草安全生产的主要影响因素之一。降低烟叶Cd吸收转运及Cd污染,对烟叶品质的影响研究对低危害烟草的生产具有重要意义。本文研究不同叶面肥对烟草Cd吸收及烟叶品质的影响,以期为植烟区Cd污染农田的安全利用提供理论依据。[方法] 选取了南方植烟区的红泥田(Cd 0.515 mg/kg)、黄泥田(Cd 1.862 mg/kg)及青紫泥田(Cd 1.145 mg/kg),以南方主栽烤烟云-87和K-326为测试品种,进行了盆栽试验。以喷施蒸馏水为对照,选择了有机络合Zn叶面肥、腐植酸络合K型叶面肥、硅溶胶铁型叶面肥三种叶面肥(编号分别为FI-1、FI-2、FI-3)进行试验,在烟草移栽后第21、36和49天进行喷施,每次连续喷施三天。调查了烟草生物量、烟叶Cd含量和烟草品质指标。[结果] 1)与对照(喷施蒸馏水,CK)相比,在烟草苗期、团棵期和旺长期喷施3种不同叶面肥对云-87与K-326的烟叶干重有明显增加作用,其中,FI-1对烟叶干重增加效果最好,云-87与K-326的烟叶干重分别增加了24.4%和30.8%;不同叶面肥在三种不同性质土壤中对烟叶增重效果顺序为FI-1 > FI-2 ≈ FI-3;2)不同叶面肥处理可明显降低云-87与K-326中部烟叶Cd含量。与对照相比,在红泥田(A)土中,云-87与K-326烟叶Cd含量分别降低18.0%~35.7%、26.2%~40.2%;在黄泥田(B)中,云-87与K-326烟叶Cd含量分别降低10.3%~36.1%和24.8%~42.2%;在青紫泥田(C)土壤中,云-87与K-326烟叶Cd含量分别降低26.1%~33.0%和19.4%~30.8%。不同叶面肥对三种不同性质土壤上烟叶Cd降低的总体效果为FI-1 > FI-2 > FI-3。3)三种叶面肥处理烟叶中总氮、钾含量比对照有明显增加,其中FI-1、FI-2处理与对照(CK)相比均差异显著(P<0.05);而与对照相比,不同叶面肥均在一定程度降低了烟叶中烟碱与氯的含量(P<0.05),其中FI-1、FI-2处理烟叶中烟碱与氯含量显著降低,而FI-3处理效果不明显;三种不同叶面肥均在不同程度提高了烟叶中钾氯比、糖碱比和氮碱比,其中FI-1和FI-2效果更显著。除了青紫泥田土壤中,FI-3处理K-326烟叶中的还原糖偏高外,总体而言,喷施不同叶面肥处理的烟叶化学成分大部分均处于适宜范围内,其中,FI-1、FI-2处理对提高烟叶品质指标具有显著效果。[结论] 三种叶面肥对降低烟草Cd的吸收和运转都具有显著效果,有机络合Zn型和腐植酸络合K型叶面肥还有效提高了烟叶的品质。因此,喷施有机络合Zn型和腐植酸络合K型叶面肥可作为Cd污染土壤上进行烟草安全高效生产的有效措施。
2018 Vol. 24 (5): 1330-1337 [摘要] ( 6 ) [HTML 1KB] [[PDF 538KB] 538KB] ( 15 )
1338 唐伟杰, 官春云, 林良斌, 李丽萍, 张振华, 王峰, 肖钢, 李博, 刘屹湘
不同硝铵比对油菜生长、生理与产量的影响
[目的] 探究不同形态氮肥及配施比对油菜全生育期(苗期、花期、收获期)生长、生理与产量的影响,旨在为油菜生产中氮肥合理施用,促进油菜高产高效栽培提供理论依据。[方法] 试验以石英砂为基质,以Hoagland营养液为基础进行盆栽试验,供试油菜品种为氮高效型湘油15和氮低效型814。在营养液总氮量相等(N 15 mmol/L)的条件下,设5个处理:硝态氮(NO3-)/铵态氮(NH4+)摩尔比例分别为100/0(N1)、75/25(N2)、50/50(N3)、25/75(N4)、0/100(N5)。于油菜移栽后70 d、130 d、180 d收获全株,用根系扫描仪EPSON (PER-FECTION C700)对根进行扫描,用WinRHIZO PRO2009软件进行分析,获得植株总根长、根系总表面积、根系平均直径、根总体积等数据。植株样品分为根、茎、叶、角果(花),测定生物量和氮含量,籽粒测定生物量、氮含量和油分含量。[结果] N1、N2处理的两个氮效率油菜品种在全生育期的干重、根长、根表面积、根体积、氮累积量、籽粒产量、油产量均显著高于其他处理,N1、N2两个处理间差异不显著,N5处理的最差。N2、N3、N4处理苗期叶片的叶绿素含量(SPAD值)均显著高于N1、N5处理。不同氮效率品种分析表明:N1、N2、N3、N4处理下氮高效品种湘油15在全生育期的根长、根表面积、根体积、籽粒产量、含油量、油产量显著高于氮低效品种814。氮高效品种湘油15在收获期地上部和根的干重显著高于氮低效品种814,而氮累积量无显著差异。[结论] 适宜的铵态氮、硝态氮配比(75% NO3-+25% NH4+)能够促进油菜生长、增强光合作用、提高产量。较高的根长、根表面积、根体积以及对硝态氮的高效利用是湘油15氮效率高于814的基础与关键。为油菜生产上氮肥合理施用及不同氮效率油菜品种筛选提供理论依据。
2018 Vol. 24 (5): 1338-1348 [摘要] ( 12 ) [HTML 1KB] [[PDF 636KB] 636KB] ( 38 )
1349 段玉, 张君, 安昊, 景宇鹏, 靳存旺, 赵娜, 李书田
基施钾肥有效提高内蒙古河套灌区向日葵产量和油分品质
[目的] 氯化钾和硫酸钾价格差异较大,在碱性土壤上比较氯化钾和硫酸钾及其施用时期对向日葵产量、品质的影响,为向日葵科学经济合理施用钾肥提供理论依据。[方法] 于2014—2016年,在内蒙古河套灌区向日葵典型种植区进行了3年的钾肥品种和施用时期田间定位试验。供试钾肥为硫酸钾和氯化钾,施用量为K2O 120 kg/hm2。施用方式设100%基施(100% B)、50%基施+50%现蕾期追施(50% B+50% T)和25%基施+50%现蕾期追施+25%花期追施(25% B+50% T+25% T)三个处理,以不施钾肥为对照。向日葵收获后,调查了产量、产量性状及钾素吸收量,钾肥利用率,分析了向日葵籽实中粗脂肪、粗蛋白和主要脂肪酸的含量。[结果] 向日葵施用钾肥显著增产。施硫酸钾增产10.4%,施氯化钾增产10.6%。钾肥的农学效率平均为3.08 kg/kg。施用硫酸钾和氯化钾均显著增加籽实粗脂肪和粗蛋白含量,粗脂肪分别增加2.17%和2.74%,粗蛋白分别增加1.95%和2.45%,硫酸钾和氯化钾以及三种施用方式间均无显著差异。施用钾肥对向日葵的盘径、盘粒重、千粒重影响显著,其中对盘粒重和千粒重影响较大。施用钾肥后向日葵的吸钾量和吸钾效率显著增加,3年连续施用钾肥的利用率平均为47.7%,但各施钾处理之间没有显著差异。钾肥增加了向日葵籽实粗脂肪含量,主要是增加了向日葵籽实中不饱和脂肪酸比例达2.20%,钾肥不同品种和不同施用方式对其影响不显著。[结论] 河套灌区向日葵种植中施用钾肥可以显著增加籽实产量,提高籽实蛋白质含量和油分含量。氯化钾和硫酸钾效果相当,全部钾肥一次基施的效果与基施加一次追施或两次追施的效果没有差异。综合考虑钾肥价格和劳动力投入,河套地区向日葵种植推荐选用氯化钾全部基施。
2018 Vol. 24 (5): 1349-1356 [摘要] ( 10 ) [HTML 1KB] [[PDF 401KB] 401KB] ( 17 )
1357 钱晓华, 杨平, 周学军, 胡荣根, 孙海龙, 张兆坤, 孙旭进
安徽省土壤有效硫现状及时空分布
[目的] 土壤有效硫是作物硫素营养的主要来源,在获取省域范围耕地土壤有效硫基础数据和硫肥试验研究结果的基础上,以地统计学特征分析和新的土壤有效硫分级指标统计为手段,研究全省土壤有效硫时空变化特点和区域性分布现状,掌握全省耕地土壤硫养分丰缺状况及供给水平,为科学施肥提供依据。[方法] 选择安徽省砂姜黑土、潮土、黄褐土、水稻土等11个土类,采集农田0—20 cm耕层土样34.5万个。通过大样本数据的统计分析,利用ArcGIS进行Kriging插值的地统计学分析,按照本省耕地土壤有效硫新的丰缺分级标准,即极缺(< 10.0 mg/kg)、缺乏(10~16 mg/kg)、较缺乏(16~22 mg/kg)、中等(22~34 mg/kg)和丰富(> 34 mg/kg)五级,结合第二次土壤普查分级指标对应分析,进行省域耕地土壤有效硫丰缺现状和时空分布研究。[结果] 1)全省耕地土壤有效硫含量范围在0.10~101.90 mg/kg之间,平均值为24.99 mg/kg,中位数为21.00 mg/kg。2)全省耕地土壤缺硫概率较大。有效硫含量处于极缺(< 10 mg/kg)、缺乏(10~16 mg/kg)与较缺乏(16~22 mg/kg)水平的分别占总样本数的13.76%、20.91%和18.43%。3)省域总体缺硫状况由东向西递增、南北向中间趋减。按不同农业区域比较,淮北平原的宿州、亳州和阜阳市缺硫最严重,其次是皖南山区,又以黄山市、铜陵市土壤缺硫较严重。4)土壤类型和时空变化上,以棕壤、黄潮土、粗骨土、红壤、黄壤、紫色土和砂浆黑土等缺硫最为严重。与20年前研究分析比较,沿江平原、江淮丘陵和皖西农区缺硫趋势减弱,而皖南山区土壤缺硫状况明显加重。目前,棕壤、砂姜黑土和黄棕壤缺硫频率和风险增大,而黄潮土、黄褐土和灰潮土缺硫频率降低。[结论] 省域耕地缺硫(< 22 mg/kg)面积约311.19×104 hm2,占全省耕地总面积的53.10%。针对棕壤、砂浆黑土、黄潮土、红壤等九类土壤缺硫比率高(39.67%~56.89%之间)的现状,应推荐含硫化肥或补施硫肥,降低作物缺硫风险。
2018 Vol. 24 (5): 1357-1364 [摘要] ( 10 ) [HTML 1KB] [[PDF 538KB] 538KB] ( 16 )
综述
1365 张妮娜, 上官周平, 陈娟
植物应答缺铁胁迫的分子生理机制及其调控
铁是植物生长发育中所必需的微量营养元素。虽然土壤中铁的丰度很高,但其生物有效性非常低,特别是在碱性石灰性土壤上,高pH和高重碳酸盐含量严重降低了土壤中铁的有效性。因此如何有效地提高植物对铁的利用效率及增强植物对缺铁胁迫的响应已成为目前该领域的研究热点。本文重点阐述了植物两种不同的铁吸收机制,以及对缺铁胁迫的应答反应;对目前所发现的植物中调控缺铁胁迫的相关基因进行了全面的综述,包括新发现的吞噬机理中所涉及的NRAMP基因;同时也介绍了感应铁缺乏的众多相关信号,包括植物激素、气体信号分子及microRNAs等;此外,还提出利用铁吸收相关基因的转导、控制铁吸收相关因子以及各种农艺措施的实施来提高植物铁的生物有效性从而有效缓解缺铁胁迫。最后对未来有关植物吞噬机制、铁缺乏感应信号及改善植物铁营养新途径等研究方向作了初步展望。
2018 Vol. 24 (5): 1365-1377 [摘要] ( 16 ) [HTML 1KB] [[PDF 726KB] 726KB] ( 32 )
1378 徐壮, 王婉瑕, 徐磊, 易可可
水稻磷素吸收与转运分子机制研究进展
磷素是植物体内重要的大量元素之一,其含量约占植物干重的0.2%。由于磷元素作为许多重要生物大分子的关键组分,且参与植物体内许多的生理生化反应,因此植物的生长和发育都离不开磷元素。植物在长期的进化过程中,形成了一套高效地吸收和利用磷素的分子调控机制。本文将重点阐述水稻中无机磷从土壤吸收进根系再转运到地上部并进行分配的分子机制,并对今后的水稻磷素吸收和转运的研究重点进行展望。水稻根系主要通过定位在细胞膜上的磷酸盐转运体(Phosphate Transporter1,PHT1)吸收土壤中无机磷。当无机磷被吸收进入根系细胞内部后,通过质外体和共质体两种养分的运输途径,将其运输到根中维管束,并通过PHO1将无机磷由根系加载到地上部。然后水稻根据其地上部不同组织器官对无机磷的需求进行分配,而多余的无机磷将储存在液泡内,维持细胞内无机磷的平衡。目前对磷酸盐转运体吸收磷素的分子机制研究较为清楚,但对于磷素在植物体内的储存、分配和再利用过程的机制还研究较少。液泡作为水稻无机磷储存的主要部位,对于维持细胞内无机磷的平衡尤其重要;节是水稻营养元素(包括磷素)在地上部进行分配的重要部位。但目前对于定位于液泡膜上和节上的磷酸盐转运体的机制研究较少。因此,未来挖掘与解析水稻体内负责磷素储存、分配和再利用的磷酸盐转运体及其作用机制,能为培育磷高效利用的水稻提供新的依据。
2018 Vol. 24 (5): 1378-1385 [摘要] ( 40 ) [HTML 1KB] [[PDF 386KB] 386KB] ( 24 )
研究简报
1386 成臣, 曾勇军, 王祺, 谭雪明, 商庆银, 曾研华, 石庆华, 金霄
氮肥运筹对南方双季晚粳稻产量及品质的影响
[目的] 近年来“籼改粳”是我国南方双季稻区水稻产量及品质提高的有效措施之一,但何种氮肥运筹能使籼粳杂交稻在晚稻季中同步达到高产和优质目前还不清楚,需要进一步研究。[方法] 2016—2017年,选用籼粳杂交稻甬优1538为晚稻材料,在总纯氮量255 kg/hm2条件下,设置基蘖穗肥比分别为6∶2∶2(A)、4∶2∶4(B)、2∶2∶6(C)三种氮肥运筹的比例(穗肥于倒3叶期一次性施用),并在基肥和分蘖肥分别占总施氮量40%和20%下,设置穗肥于倒4叶、倒2叶期两次均施(B1)和基蘖穗粒肥比为4∶2∶2∶2(B2)。收获后,调查分析了晚粳稻产量和品质。[结果] 与B处理相比,A和C处理产量分别降低1.9%~4.8%和4.9%~16.8%,而B1和B2处理产量分别增加1.2%~3.2%和3.8%~12.5%。B、B1和B2处理总干物质量均显著高于A和C处理(P<0.05),特别是在抽穗—成熟期阶段干物质量的积累优势突出,而B1处理高效叶及有效叶的叶面积指数大和B2处理灌浆结实期剑叶SPAD值高分别是二者在灌浆结实期干物质生产能力强的主要原因。随着基肥比例的降低,加工品质、蒸煮与食味品质和营养品质变优,但外观品质和RVA谱变劣。此外,同一基蘖肥施用比例下,稻米加工品质和蒸煮与食味品质表现为B212 > B > B1[结论] 在本试验条件下,采用基蘖穗粒肥比为4∶2∶2∶2的氮肥运筹晚粳稻产量表现最好,采用基蘖穗肥比为4∶2∶4时可兼顾水稻高产和优质,其中穗肥二次均施的氮肥运筹表现优于穗肥一次施用。
2018 Vol. 24 (5): 1386-1395 [摘要] ( 12 ) [HTML 1KB] [[PDF 515KB] 515KB] ( 23 )
1396 吕茹洁, 商庆银, 陈乐, 曾勇军, 胡水秀, 杨秀霞
基于临界氮浓度的水稻氮素营养诊断研究
[目的] 依据水稻品种的氮素营养特征计算其氮营养指数(NNI)和氮素亏缺(Nand)值,可实现作物氮素状况的精确定量调控。本研究比较了杂交稻和常规稻在不同氮水平下的NNI和Nand值,为该诊断方法的精准使用提供依据。[方法] 本研究选用超级杂交稻(Y两优一号、超优千号)和常规稻(粤农丝苗、金农丝苗)为对象进行田间试验。设施氮水平0、40、80、120、160、200、240 kg/hm2(分别以N0、N40、N80、N120、N160、N200、N240表示),分析测定了水稻移栽后15、30、45、60、75天和成熟期地上部干物质量及其氮浓度,构建临界氮浓度变化曲线,利用该曲线计算了不同品种在不同时期的临界氮浓度、氮营养指数和氮亏缺值。[结果] 杂交稻地上部干物重在N0、N40、N80、N120、N160处理间差异显著,N200、N240处理间差异不显著,但显著高于其他处理;常规稻地上部干物质重在N0、N40、N80、N120处理间差异显著,N160、N200、N240处理间差异不显著,但显著高于N0、N40、N80、N120处理。水稻植株氮浓度均随着施氮水平的提高而增加,但随生育期的延长和地上部干物重的增加,水稻植株氮浓度均呈下降趋势。根据地上部干物质重与其氮浓度变化关系构建水稻临界氮浓度(Nc)变化曲线,杂交稻为Nc=3.36DM-0.31R2=0.91),常规稻为Nc=2.96DM-0.25R2=0.86)。基于临界氮浓度曲线,计算不同水稻品种的NNI和Nand,其中杂交稻和常规稻NNI变化范围分别为0.73~1.05和0.78~1.11,Nand变化范围分别为-9.8~117.8 kg/hm2和-25.4~90.3 kg/hm2[结论] 常规稻品种临界氮浓度高于相同生育期的杂交稻品种,但杂交稻的干物质量生产能力大于常规稻。在本试验条件下,依据Nand计算结果,杂交稻临界氮浓度下的氮素积累量大于常规稻,其中杂交稻和常规稻适宜施氮量分别为200 kg/hm2左右和160~200 kg/hm2
2018 Vol. 24 (5): 1396-1405 [摘要] ( 9 ) [HTML 1KB] [[PDF 806KB] 806KB] ( 24 )
1406 陈昱, 张福建, 杨有新, 王强, 王丰, 吴才君
伴生芹菜和紫背天葵对连作豇豆生长发育及根际土壤环境的影响
[目的] 豇豆连年种植易造成产量减少、品质下降,经济效益低。研究伴生芹菜和紫背天葵对连作豇豆生长发育及根际土壤环境的影响,旨在为缓解豇豆连作障碍提供理论依据。[方法] 采用豇豆连作土壤进行盆栽试验,设三个处理为豇豆单作(对照)、芹菜伴生豇豆、紫背天葵伴生豇豆。分析了不同处理豇豆生长指标、土壤微生物数量、土壤理化性质、叶绿素含量、抗氧化酶活性及产量。[结果] 与单作相比,伴生芹菜处理显著提高了豇豆株高、茎粗、地上鲜重和地上干重23.98%、9.07%、16.14%和16.00%;伴生紫背天葵处理其株高、茎粗与单作无显著差异,地上鲜重和地上干重则显著低于单作。伴生芹菜处理根际土壤放线菌数量最高,较单作处理显著增加了10.06%;真菌数量最低,较单作处理显著降低了41.51%;细菌数量和单作处理之间无显著差别;而伴生紫背天葵处理其放线菌、真菌和细菌数量与单作相比均无显著差异。伴生紫背天葵处理其土壤脲酶、蔗糖酶和酸性磷酸酶活性最高,与单作处理相比,土壤脲酶、蔗糖酶、多酚氧化酶和酸性磷酸酶活性分别显著增加了7.07%、381.00%、21.63%和42.79%。伴生芹菜处理蔗糖酶、多酚氧化酶和酸性磷酸酶活性较单作处理分别显著增加了162.48%、30.75%和35.27%,而脲酶活性与单作处理相比无显著差别。与单作相比,伴生芹菜和紫背天葵分别提高豇豆根际土壤pH 0.98%、1.23%;同时二者分别显著降低土壤电导率9.48%、8.34%。伴生芹菜处理豇豆叶片叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b含量均显著高于其他处理;而伴生紫背天葵处理与单作相比不存在显著差异。伴生芹菜处理豇豆根际土壤过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽还原酶(GR)和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)活性最高,与单作相比,分别显著增加了16.20%、73.49%和17.76%;而过氧化氢酶(CAT)活性和单作处理之间不存在显著差异。伴生紫背天葵处理豇豆根际土壤CAT、GR活性相对于单作处理分别增加了97.12%、58.79%;POD、DHAR活性则与单作处理无显著差别。伴生芹菜和紫背天葵处理均能显著提升豇豆产量,前期分别增加了19.87%、19.61%,中期分别增加了18.22%、15.33%,后期分别增加了8.44%、12.70%。[结论] 芹菜和紫背天葵伴生连作豇豆可以提高叶片抗氧化酶活性和根际土壤酶活性,改善根际土壤环境和微生物结构,且均能提高豇豆产量,有利于缓解连作障碍,其中以芹菜伴生处理效果较佳。
2018 Vol. 24 (5): 1406-1414 [摘要] ( 6 ) [HTML 1KB] [[PDF 598KB] 598KB] ( 13 )
植物营养与肥料学报
 
 

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· 本刊朱兆良院士和金继运研究员撰写的”保障我国粮食安全的肥料问题“入选”2016年中国百篇最具影响国内学术论文“
· 《植物营养与肥料学报》入选“第四届中国精品科技期刊”(2017~2020)
· 《植物营养与肥料学报》2013~2015年度优秀论文
· 2016生物农药与微生物肥料技术发展研讨会
· 第十五届中国青年土壤科学工作者暨第十届中国青年植物营养与肥料科学工作者学术讨论会通知(第一轮)
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