植物营养与肥料学报
  
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2018年 24卷 4期
刊出日期 2018-07-25

研究论文
综述
   
研究论文
849 李莎莎, 王朝辉, 刁超朋, 王森, 刘璐, 黄宁
旱地高产小麦品种籽粒锌含量差异与产量构成和锌吸收利用的关系
[目的]明确旱地条件下高产小麦品种籽粒锌含量差异与产量构成及锌吸收利用的关系,对通过品种选育和施肥调控提高旱地小麦籽粒产量和锌营养,实现小麦高产优质生产有重要意义。[方法]于2013—2016年连续三年在黄土高原典型旱地进行了小麦裂区田间试验。以我国主要麦区的123个小麦品种为试材,每个品种设置不施肥和施N 150 kg/hm2、P2O5 100 kg/hm2两个处理。分析了高产小麦籽粒锌含量差异及其与干物质累积、产量构成、锌吸收和分配之间的关系。[结果]施肥条件下,高产小麦品种籽粒锌含量存在显著差异,小麦籽粒锌含量与籽粒产量间无显著相关性,但与千粒重、锌吸收量、锌收获指数和籽粒锌形成效率呈显著正相关,与穗粒数呈显著负相关。在高产品种中,无论施肥与否高锌品种的籽粒锌含量均显著高于低锌品种;高锌品种的籽粒锌含量因施肥而显著提高,低锌品种却降低。施肥条件下,高锌品种的籽粒产量、生物量和收获指数与低锌品种相比无显著差异,穗数却显著降低;高锌品种的籽粒锌吸收量、地上部锌吸收量、锌收获指数和籽粒锌形成效率均显著高于低锌品种。且高锌品种的产量、生物量、穗数、穗粒数和锌吸收量因施肥引起的提高幅度均亦显著高于低锌品种。[结论]在黄土高原旱地低锌土壤上,无论是品种选育还是施肥调控,促进小麦锌的吸收和向籽粒的转移是提高小麦籽粒锌含量的关键。
2018 Vol. 24 (4): 849-856 [摘要] ( 33 ) [HTML 1KB] [[PDF 559KB] 559KB] ( 89 )
857 刘高远, 杨玥, 张齐, 杨莉莉, 梁连友, 马强, 同延安
覆盖栽培对渭北旱地冬小麦生产力及土壤肥力的影响
[目的]覆盖栽培可以有效地改善土壤物理、化学及生物学特性,对土壤质量与作物生产力的持续提高具有重要作用。本研究通过3年田间定位试验,比较了渭北旱地几种覆盖栽培方式下冬小麦生产力及土壤肥力状况,以最大化地发挥覆盖措施的作用和效益。[方法]本试验于2014年9月—2017年6月在陕西富平综合试验站进行,共设4个处理,包括传统栽培(CK)、秸秆覆盖(NPS)、地膜覆盖(NPP)和垄沟覆盖(RFPS),每个处理重复3次,完全随机排列设计。于冬小麦收获期采集植株样品及表层(0—20 cm)和亚表层(20—40 cm)土壤样品,分析冬小麦生产力、土壤养分、有机碳、活性有机碳及酶活性的变化。[结果]与CK相比,RFPS、NPP和NPS产量分别显著增加了51.8%、41.3%和13.7%,水分利用率分别提高了40.9%、34.0%和11.2%,处理之间差异显著(P<0.05);3种覆盖栽培方式均提高了冬小麦籽粒和秸秆氮磷钾吸收量,尤其是RFPS和NPP处理(P<0.05)。RFPS处理较CK显著(P<0.05)提高了表层土壤全量氮磷钾(6.5%、4.5%和8.0%)、速效氮磷钾(46.1%、37.8%和19.5%)、有机碳(5.1%)、活性有机碳(15.1%)含量及3种酶(蔗糖酶、脲酶和磷酸酶)活性(24.6%、34.6%和27.4%),增幅明显高于NPP与NPS处理,且明显改善了亚表层土壤质量;NPP处理表层土壤蔗糖酶活性较CK显著(P<0.05)提高了9.6%,0—40 cm土层氮磷钾、有机碳及其他酶活性差异较小;NPS处理表层土壤速效氮磷钾含量较CK显著(P<0.05)提高了22.7%、19.9%和15.0%,有机碳提高了4.1%,活性有机碳提高了12.5%,3种酶活性分别提高了12.0%、15.5%和12.0%,且一定程度上改善了亚表层土壤质量,但对0—40 cm土层全量氮磷钾含量影响较小。[结论]垄沟覆盖栽培方式对提高渭北旱地冬小麦生产力及土壤肥力水平具有显著效果,可在当地农业生产中推广使用。
2018 Vol. 24 (4): 857-868 [摘要] ( 19 ) [HTML 1KB] [[PDF 724KB] 724KB] ( 46 )
869 冯倩倩, 韩惠芳, 张亚运, 许菁, 曹亚倩, 王少博, 宁堂原, 李增嘉
耕作方式对麦-玉轮作农田固碳、保水性能及产量的影响
[目的]农田固碳保水性能是影响作物产量的关键因素,研究耕作方式对耕层(0—20 cm)土壤碳、水含量和产量的影响,为选择适宜该地区的最佳耕作措施提供参考。[方法]保护性耕作长期定位试验始于2002年,种植制度为冬小麦-夏玉米一年两熟,两季秸秆全量粉碎(3~5 cm)还田,试验设传统翻耕、深松、旋耕和免耕4种耕作方式。对2015—2016年作物生长各时期土壤有机碳含量、土壤含水量、碳水储量、产量和等价产量等进行了测定。[结果]不同处理麦-玉轮作农田0—20 cm土层有机碳含量有所不同。耕作措施对土壤有机碳含量有显著(P<0.05)影响,表现为深松和免耕能显著增加0—10 cm土层有机碳含量,且以深松效果最为显著(P<0.05)。与传统翻耕相比,免耕和旋耕降低了10—20 cm土层土壤有机碳含量;深松比传统翻耕显著(P<0.05)增加了小麦季土壤有机碳含量,玉米季没有显著性差异(P<0.05)。0—10 cm土层,玉米季旋耕和免耕处理的土壤含水量高于深松和传统翻耕;在10—20 cm土层小麦季免耕处理土壤含水量高于其他三种耕作方式。产量结果表明,深松能有效增加作物的有效穗数、穗粒数和千粒重,进而增加籽粒产量和周年等价产量;免耕显著(P<0.05)降低了亚表层(10—20 cm)有机碳含量,降低穗粒数和千粒重,不利于作物增产。两年小麦玉米单作产量和周年等价产量均表现为深松>传统翻耕>旋耕>免耕。[结论]深松能有效促进耕层土壤有机碳积累和保水性能提高,增加作物的有效穗数、穗粒数和千粒重,从而增加产量;免耕显著(P<0.05)提高了表土层(0—10 cm)碳储量,有助于增强耕层土壤的保水性能。
2018 Vol. 24 (4): 869-879 [摘要] ( 25 ) [HTML 1KB] [[PDF 809KB] 809KB] ( 37 )
880 张瑞富, 杨恒山, 范秀艳, 张宏宇, 柳宝林, 刘晶
施磷深度和深松对春玉米磷素吸收与利用的影响
[目的]磷肥施用深度是影响玉米对磷吸收利用的因素之一,深松可以打破犁底层,促进根系重心下移,提高根系的生理活性。研究深松措施下不同施磷深度春玉米对磷素吸收利用的影响,以期明确深松措施下春玉米高产栽培减磷增效的适宜施磷方式。[方法]2014年采用裂区田间试验,以耕作方式为主区,设旋耕、深松+旋耕两个处理;以施磷深度为副区,设6 cm (P6)、12 cm (P12)、18 cm (P18)、24 cm (P24)4个处理,以不施磷肥为CK。2015年进行了深松措施下大田验证试验。测定了春玉米植株地上部干物质重、磷含量、磷素吸收量,分析了不同施磷深度下春玉米的磷素吸收效率和磷肥利用效率的差异性,讨论了土壤磷素分布与春玉米根系分布的匹配关系对磷素吸收和磷肥利用的影响。[结果]不同施磷深度下春玉米籽粒产量均表现为P12 > P6 > P18 > P24,耕作措施间表现为深松+旋耕处理高于旋耕处理,在深松+旋耕处理下P12处理与其他处理间的差异均达到显著水平。植株地上部磷含量吐丝期和完熟期均以P12处理最高,P6处理次之,P24处理最低。干物质重均以P12处理最高,耕作措施间表现为深松+旋耕处理高于旋耕处理,旋耕处理下吐丝期和完熟期不同施磷深度处理间差异均不显著,深松+旋耕处理下吐丝期不同施磷深度处理间差异均不显著,完熟期P12处理与P24处理之间的差异达到了显著水平。磷素吸收量均以P12处理最高,旋耕处理下吐丝期前P12处理较P6处理(常规施磷深度)提高7.47%(2014),吐丝期后P12处理较P6处理提高3.85%(2014),深松+旋耕处理下吐丝期前P12处理较P6处理提高10.32%(2014)、9.01%(2015),吐丝期后P12处理较P6处理提高9.34%(2014)、10.20%(2015),深松进一步促进了春玉米对磷素的吸收,且在吐丝期后表现得更为明显。磷素吸收效率均以P12处理最高,P6处理次之,P24处理最低,P12处理与其他处理之间差异均达到了显著水平。磷肥利用效率均以P12处理最高,在旋耕处理下P12处理较P6处理提高19.22%(2014),深松+旋耕处理下P12处理较P6处理提高29.22%(2014)、29.04%(2015)。[结论]深松措施下,磷肥施用深度适度下移至12 cm可提高春玉米的磷素吸收效率、磷肥利用效率和籽粒产量,是玉米高产栽培减磷增效的有效途径。
2018 Vol. 24 (4): 880-887 [摘要] ( 17 ) [HTML 1KB] [[PDF 563KB] 563KB] ( 16 )
888 苟志文, 胡发龙, 赵财, 于爱忠, 樊志龙, 殷文, 柴强
氮肥后移满足绿洲灌区全膜覆盖玉米的氮素需求
[目的]在水热资源有限区,地膜覆盖使得玉米对氮素的需求前移,容易造成后期脱肥。本研究在河西绿洲灌区通过田间试验,探讨氮肥后移对全膜覆盖玉米产量、氮素积累特征和氮肥利用率的影响,以期为优化地膜覆盖栽培玉米的施氮制度提供理论依据。[方法]试验为单因素试验,在施氮量450 kg/hm2水平下,基肥和大喇叭口期追肥分别占总施氮量的20%和40%,其余40%的氮追施时期和比例分为3个处理:N1(拔节肥10%+花粒肥30%),N2(拔节肥20%+花粒肥20%),N3(传统方式,拔节肥30%+花粒肥10%),此外,还设定了不施氮肥空白对照。调查了玉米氮素积累动态及氮素利用状况。[结果]氮肥后移对玉米生育前期植株氮素的积累影响不显著,但能显著提高生育后期的氮素积累量。与N3相比,N1处理玉米植株氮素积累量在成熟期提高10.0%,籽粒吸氮量提高44.6%;氮肥后移对玉米籽粒产量和收获指数均有显著影响,N1处理籽粒产量较N3提高15.8%,收获指数提高12.2%,N2处理的籽粒产量与收获指数与N3处理差异不显著。N1处理的玉米氮素收获指数较N3处理提高31.0%,氮肥利用率(NUE)、氮肥农学效率(NAE)和氮肥生理利用率(NPE)分别提高15.1%、79.4%和55.7%,N2处理与N3处理间则无显著差异。[结论]在总施氮量为450 kg/hm2的水平下,玉米拔节期追施45 kg/hm2、大喇叭口期追施180 kg/hm2、花后10 d追施135 kg/hm2氮肥,可有效提高地膜覆盖玉米的氮素供需吻合度,增加玉米生育后期氮素积累量,提高产量、氮素收获指数和氮肥利用率,是河西绿洲灌区实现玉米增产和提高氮肥利用率的一项有效措施。
2018 Vol. 24 (4): 888-895 [摘要] ( 10 ) [HTML 1KB] [[PDF 570KB] 570KB] ( 16 )
896 田广丽, 周毅, 孙博, 张瑞卿, 周新国, 郭世伟
氮素及栽培密度影响水稻分蘖动态的机制
[目的]研究氮水平及栽培密度对水稻分蘖动态的影响,进而通过适宜的施肥与栽培相结合的生产技术来调控水稻高产群体的建成,以期为减少水稻生产上的氮肥用量、降低农业生产中因氮肥过量施用对环境造成的负面影响提供可靠的理论依据。[方法]以适宜在江苏省沿江及苏南地区种植的早熟晚粳稻‘镇稻11号’为供试材料,采用田间试验与室内营养液培养试验相结合的方法。田间试验主处理设置N 0、90、180、270、360 kg/hm2 5个水平(N0、N90、N180、N270、N360);副处理设置高栽培密度32.5×104 hill/hm2(HD)和低密度25.5×104 hill/hm2(LD)两个水平。室内营养液培养试验主处理设置N 5、40、80 mg/kg 3个水平,副处理设置每箱12、24株两个移栽密度。连续记录水稻分蘖期定植植株分蘖数,测定植株地上部和根系相应指标,分析氮水平、栽培密度对干物质生产能力、干物质向叶片茎鞘的分配特征、茎鞘碳氮浓度、群体净光截获率、根系形态特征等生理生态参数的影响,并计算了两者的交互作用。[结果]相同氮水平时,与LD相比,HD条件下水稻提早达到单位面积最大有效分蘖数,且HD条件下N180时,单位面积的有效分蘖数达到最大,约290个/m2。在分蘖中期,各处理水稻的分蘖特征已表现出显著差异,本阶段植株的生长特性将持续影响其下一阶段的分蘖能力,最终导致群体的差异。因而本文着重以水稻分蘖中期的生长特征为例进行分析。结果表明,水稻分蘖速率或分蘖数与叶、鞘相对生长速率,干物质向叶片的分配比例,鞘氮浓度,群体净光截获率,不定根数目、根系表面积、根系体积均呈显著正相关关系;与鞘碳氮比呈显著负相关关系;与鞘碳浓度、根系总长、根尖数之间的相关关系不显著。[结论]氮水平及栽培密度通过调控水稻干物质生产能力、干物质分配比例、植株养分浓度、地上部群体对光能的利用及根系的生长发育,进而影响水稻的分蘖能力。本试验条件下,相同氮水平时,LD (25.5×104 hill/hm2)的水稻个体生长优于HD (32.5×104 hill/hm2)的;但对于群体而言,高栽培密度更利于高产水稻群体的建立,其对应需氮水平约为180 kg/hm2,低于低栽培密度条件下的需氮水平。
2018 Vol. 24 (4): 896-904 [摘要] ( 5 ) [HTML 1KB] [[PDF 559KB] 559KB] ( 31 )
905 刘小飞, 费良军, 孟兆江, 张寄阳, 牛晓丽, 张莹莹
水分养分协同对冬小麦干物质运转和氮吸收利用的影响
[目的]研究水分养分协同对冬小麦光合产物运转和氮素吸收利用的调控效应,旨在寻求提高冬小麦水肥利用效率的途径。[方法]采用防雨棚下测坑试验方法,于2015和2016年在黄淮海平原河南新乡连续进行了2年田间试验。试验采用二因子(土壤水分调亏度和施肥水平)随机区组设计。3个土壤水分调亏度为轻度调亏、中度调亏和重度调亏,相对含水量分别为田间持水量的60%~65%、50%~55%和40%~45%;3个施肥水平为高施肥水平(N 240 kg/hm2、P2O5 240 kg/hm2、K2O 240 kg/hm2),中等施肥水平(N 180 kg/hm2、P2O5 180 kg/hm2、K2O 180 kg/hm2)和低施肥水平(N 120 kg/hm2、P2O5 120 kg/hm2、K2O 120 kg/hm2)。共9个水肥组合,三次重复。利用氮同位素示踪技术研究不同水肥组合对植株氮吸收、分配与利用的影响。[结果]在高施肥水平下,中度水分调亏(50%~55%)可促进小麦营养器官花前贮藏物质向籽粒再运转;在中等施肥水平下,叶片花前贮藏同化物再运转量以轻度水分调亏为最高;在低施肥水平下,各营养器官花前贮藏同化物再运转量和再运转率随水分调亏度加重呈提高趋势。不同施肥水平下营养器官花前贮藏同化物总运转量对籽粒产量的贡献率随水分调亏度加重呈提高趋势。[结论]水分调亏提高了籽粒中来自花前营养器官贮藏物质转运的比例。水分调亏与养分调节相结合可有效调控小麦植株对肥料氮的吸收、积累和利用。低施肥水平(N 120、P2O5 120、K2O 120 kg/hm2)和轻度水分调亏(60%~65%田间持水量)组合是本试验条件下节水减肥高产高效方案。
2018 Vol. 24 (4): 905-914 [摘要] ( 17 ) [HTML 1KB] [[PDF 436KB] 436KB] ( 17 )
915 张鹏飞, 张翼飞, 王玉凤, 张文超, 陈天宇, 庞晨, 吴琼, 王怀鹏, 武鹏, 尹雪巍, 杨丽, 唐春双, 杨克军
膜下滴灌氮肥分期追施量对玉米氮效率及土壤氮素平衡的影响
[目的]探讨膜下滴灌栽培模式下氮肥分期追施量对玉米产量、氮素吸收积累与分配、氮素在土壤中的残留特征、土壤-作物系统的氮素平衡以及氮肥利用效率的影响,为松嫩平原半干旱区精准、高效地实施玉米膜下滴灌施肥管理提供科学依据。[方法]于2015年和2016年,以玉米为供试作物,进行了大垄双行膜下滴灌田间试验。设置3个氮肥追施水平为90、120和150 kg/hm2,分别以T90、T120、T150表示,在叶龄指数为30%(拔节期)、60%(大喇叭口期)和100%(吐丝期)时追施。追施氮肥在三个时期的分配比例设为5∶5∶0(A1)、3.3∶3.3∶3.3(A2)、4∶5∶1(A3)、3∶5∶2(A4)、2∶5∶3(A5),设置不施氮肥为对照(CK)。调查分析了玉米产量、氮素吸收积累与分配、土壤中0—100 cm无机氮含量,计算了土壤-作物系统的氮素平衡以及氮肥利用效率。[结果]2015年、2016年两年试验结果表明,两年不同处理产量较对照增幅分别为13.88%~75.72%、13.73%~88.50%,其中T120A4处理玉米籽粒产量增幅最为明显,两年不同处理产量分别为11643、12952 kg/hm2,显著高于其它处理。同时其可有效调控玉米植株的氮素吸收积累与分配,使玉米营养器官氮素积累量在拔节后45、60、75天较其他处理分别增加3.23~50.49、4.61~40.70、2.65~25.48 kg/hm2,籽粒氮素积累量在拔节后75天较其他处理显著提高8.51%~74.90%。土壤-作物系统氮素平衡方面,T120A4处理植株氮素积累量显著高于其他处理5.58%~65.01%,玉米农田中0—100 cm土层无机氮残留总量为123.75 kg/hm2,0—60 cm土层无机氮残留比例为78.33%,均处中等水平,同时T120A4处理土壤-作物系统中的氮素盈余量与损失量分别为9.94、133.70 kg/hm2,均处最低水平,有效降低了氮素淋失的风险。T120A4处理氮肥偏生产力、农学利用率、表观利用率较其他处理增幅分别为8.66~31.53 kg/kg、11.76~26.28 kg/kg、3.54%~52.89%,且其氮素土壤依存率低于其他处理1.70%~32.64%,显著提高了玉米植株吸收来自肥料氮的比例。[结论]综合考虑玉米籽粒产量、氮素平衡和玉米氮素吸收与利用效率,在本试验条件下追施氮肥120 kg/hm2,在30%、60%、100%叶龄指数时期追氮量分配比例3∶5∶2是最佳的氮肥分期追施方式。
2018 Vol. 24 (4): 915-926 [摘要] ( 7 ) [HTML 1KB] [[PDF 650KB] 650KB] ( 12 )
927 李青军, 张炎, 哈丽哈什·依巴提, 冯固
漫灌和滴灌棉花土壤有效磷丰缺指标与临界值研究
[目的]土壤有效磷含量是棉花施用磷肥的重要依据,由于连续多年施用磷肥,新疆棉花土壤有效磷含量有较大幅度的增加,但对棉花土壤有效磷的评价仍然使用以前的标准,磷肥推荐用量不能适应棉花生产。因此,明确土壤有效磷的临界值,能为有效指导棉花合理施用磷肥提供理论依据。[方法]选择新疆281个试验点,建立缺磷区相对产量与土壤有效磷含量之间的关系,进行对数方程模拟,分别将相对产量带入相应的对数方程,求出对应的土壤有效磷分级指标值,同时采用线性+平台模型拟合求出土壤有效磷临界值,根据有效磷分级推荐施用磷肥。[结果]对棉花产量和土壤有效磷的相关性进行直线、指数和对数模拟,3种回归方程的相关系数都达到了1%显著水平,其决定系数R2分别为0.500、0.470和0.590,以对数回归方程相关性最高。采用线性+平台模型拟合棉花相对籽棉产量和土壤有效磷的关系,棉花相对籽棉产量对土壤有效磷含量的反应分成2段,拐点即为土壤有效磷临界值,此时棉花土壤有效磷的临界值为22.0 mg/kg。当土壤有效磷≥ 22.0 mg/kg时,y=93.77,表明随土壤有效磷的增加,棉花相对籽棉产量不变,此时施用磷肥几乎没有增产作用;当土壤有效磷<22.0 mg/kg时,y=62.86+1.405x,施磷肥可以促进棉花增产(R2=0.63**)。棉花的磷肥利用率随土壤有效磷含量的增加而大幅度降低。当土壤有效磷<5 mg/kg时,漫灌条件下磷肥的利用率为25.7%,滴灌为21.6%,二者差异不显著;当土壤有效磷5~12 mg/kg时,漫灌和滴灌条件下磷肥的利用率也没有显著差异;当土壤有效磷12~25 mg/kg时,滴灌条件下磷肥的利用率为15.0%,比漫灌显著增加4.6个百分点;当土壤有效磷为25~38 mg/kg和>38 mg/kg时,漫灌和滴灌条件下磷肥的利用率差异又变得不显著。不论漫灌和滴灌,棉花磷肥的平均利用率约为15.9%。[结论]根据棉花相对产量的<70%、70%~80%、80%~90%、90%~95%、>95%,将土壤有效磷划分为5个等级,即<5 mg/kg、5~12 mg/kg、12~25 mg/kg、25~38 mg/kg和>38 mg/kg,土壤有效磷临界值为22.0 mg/kg。漫灌条件下磷肥的平均利用率为15.2%,而滴灌条件下磷肥的平均利用率为17.1%,差异不显著。棉花土壤有效磷丰缺指标为极低、低、中、高、极高,获得了土壤有效磷临界值及不同棉花产量下的推荐施磷量。
2018 Vol. 24 (4): 927-934 [摘要] ( 5 ) [HTML 1KB] [[PDF 571KB] 571KB] ( 11 )
935 宁运旺, 张辉, 许仙菊, 马洪波, 张永春
薯麦轮作体系钾肥全部施于薯季提高甘薯和周年产量
[目的]薯麦轮作是我国甘薯种植的主要模式,施钾对甘薯、小麦都有较好的增产效果。本文研究了薯麦轮作中钾肥最佳运筹方案,以便更好地发挥钾肥效益。[方法]在江苏省农业科学院位于南京的六合基地连续进行了三年田间定位试验,在周年钾肥投入总量K2O 270 kg/hm2的前提下,设置5个甘薯(S)/小麦(W)钾肥分配量处理,分别为S0W270、S90W180、S135W135、S180W90、S270W0,重复三次。调查了产量、产量组成和生物量分配,测定了吸钾量、钾生理效率和钾表观平衡。[结果]钾肥分配量显著影响甘薯的块根产量、单株薯数、单个薯重、冠根比、吸钾量和钾生理效率,而对小麦产量、有效穗数、穗粒数、千粒重、草谷比、吸钾量、钾收获指数和钾生理效率均无显著影响。甘薯产量和周年产量均以钾肥全部施于薯季的S270W0处理最高,全部分配于麦季的S0W270处理次之,S270W0的甘薯产量和周年产量比薯麦两季分配的S90W180、S135W135、S180W90处理提高20.7%~24.5%(P<0.05)和17.8%~20.9%(P<0.01),S0W270的分别提高了9.9%~13.4%(P>0.05)和8.2%~11.0%(P>0.05)。S270W0处理的单株薯数和单个薯重分别比钾肥施两季的处理高5.2%~10.4%和8.5%~30.6%(P<0.01),是其产量增加的主要原因;S0W270处理的单株薯数比这三个处理高18.9%~24.8%(P<0.001),但单薯重低于其他处理,较高的单株薯数是该处理甘薯增产的主要原因。S180W90和S270W0处理甘薯整株吸钾量比S90W180和S0W270高出9.7%~16.1%(P<0.05)。随薯季施钾量增加,甘薯冠根比先增后减(P<0.001)、钾生理效率先减后增(P<0.01)、钾收获指数和商品率变化较小(P>0.05)。甘薯吸钾量平均为K2O 228.0 kg/hm2,是小麦的2.3倍;钾收获指数平均为0.55,是小麦的5.5倍。薯蔓中储存的钾占甘薯吸钾量的46.6%,薯蔓还田可满足小麦对钾的需求;麦秸中贮存的钾占小麦吸钾量的91.0%,麦秸还田只能满足甘薯吸钾量的39.5%。本研究施钾量下,秸秆不还田,甘薯和小麦年均携出土壤的钾达K2O 327.9 kg/hm2,年末土壤速效钾呈快速下降,三个轮作周期后土壤速效钾降低49.2%;秸秆和薯蔓完全还田条件下,薯麦轮作施钾量为K2O 134.3 kg/hm2时即可保持土壤钾素平衡。[结论]薯麦轮作中,以钾肥单施于甘薯上,可显著增加单株薯数和单个薯重,增加甘薯产量和周年产量。全部钾肥施于甘薯上,薯蔓还田可以满足小麦的钾素营养。麦秸和薯蔓完全还田条件下,可适当减少钾肥的投入,年施K2O 134.3 kg/hm2时即可保持钾素平衡。供试地区土壤和管理条件下,钾肥的管理模式建议为“秸秆还田+适宜施钾量+钾肥全部施于薯季”。
2018 Vol. 24 (4): 935-946 [摘要] ( 10 ) [HTML 1KB] [[PDF 552KB] 552KB] ( 9 )
947 林洪鑫, 潘晓华, 袁展汽, 肖运萍, 刘仁根, 汪瑞清, 吕丰娟
施氮和木薯-花生间作对作物产量和经济效益的影响
[目的]研究分析不同木薯-花生间作与木薯净作、花生净作之间作物产量和经济效益的差异,揭示木薯-花生间作模式的间作优势和最优模式,以期为木薯-花生合理间作和氮肥高效利用提供理论依据。[方法]于2015和2016年,设计施氮(180 kg/hm2)、不施氮两个水平和木薯净作、花生净作、木薯间作1行花生、木薯间作2行花生及木薯间作3行花生五种模式,研究了施氮和不同木薯-花生间作对作物产量和经济效益的影响。[结果]施氮显著增加净作和间作木薯的单株薯数、鲜薯产量和鲜生物产量;施氮显著提高花生净作的荚果产量和生物产量,显著降低三种间作模式的荚果产量和生物产量;施氮显著提高木薯的氮素积累总量、各时期氮素积累量以及净作花生的氮素积累总量,但降低了三种间作模式花生的氮素积累总量;施氮提高五种种植模式的总产值和经济效益。三种间作模式木薯的鲜薯产量和氮素积累总量显著低于木薯净作,花生的氮素积累总量、荚果产量和生物产量显著低于花生净作,总产值和经济效益显著高于木薯和花生净作。系统氮素积累总量从高到低的顺序为木薯间作3行花生、木薯间作2行花生、花生净作、木薯间作1行花生和木薯净作。三种间作模式的产投比大于花生净作,而小于木薯净作。随着花生行数的增加,木薯氮素积累总量随之降低,花生氮素积累总量、荚果产量和生物产量随之显著增加,间作优势和土地当量比随之显著提升,总产值和经济效益随之增加。[结论]与净作相比,木薯间作2行和3行花生模式间作优势明显,经济效益显著提升,系统氮素积累总量显著增加,土地利用率提高31%~62%。
2018 Vol. 24 (4): 947-958 [摘要] ( 2 ) [HTML 1KB] [[PDF 566KB] 566KB] ( 6 )
959 李泽丽, 刘之广, 张民, 陈琪, 邹朋, 杨茂峰
控释尿素配施黄腐酸对小麦产量及土壤养分供应的影响
[目的]控释尿素可调控氮素缓慢释放使其与作物养分吸收速率基本同步,黄腐酸可调控土壤与肥料养分转化,两者均能显著提高肥料利用率,然而控释尿素配伍黄腐酸对小麦的协同增效研究鲜有报道。本文研究控释尿素配施黄腐酸对小麦产量和土壤肥力的影响,为其科学施用提供依据。[方法]以小麦(Triticum aestivum L.)为试材进行了盆栽试验,供试土壤为棕壤。试验设不施氮(CK)、尿素全量(U)、尿素减量1/3(U2/3)、尿素全量及减量配施黄腐酸(U+FA、U2/3+FA)、控释尿素全量及减量(CRU、CRU2/3)、控释尿素全量和减量配施黄腐酸(CRU+FA、CRU2/3+FA)共9个处理。所有处理P2O5和K2O施入量均为150 kg/hm2和75 kg/hm2,尿素全量处理为N 225 kg/hm2,黄腐酸处理黄腐酸用量为45 kg/hm2。控释尿素处理均为一次性基施,普通尿素处理于拔节期追施尿素,基追比为1∶1。于小麦苗期、返青期、拔节期、开花期和成熟期取0—20 cm土壤样品,测定土壤硝态氮、铵态氮含量,同时测定株高和叶片SPAD值,收获期调查了小麦产量和土壤养分含量。[结果]1)控释尿素CRU、CRU2/3较等氮尿素U、U2/3处理产量平均显著增加7.3%,净收益显著提高24.9%;CRU2/3与处理U产量差异不显著;CRU+FA较CRU显著增产6.4%,净收益显著增加12.6%;与U2/3处理相比,U2/3+FA显著增产10.6%;U+FA较U处理显著减产12.8%。2)等氮条件下,CRU、CRU2/3处理与U、U2/3处理小麦株高、叶片SPAD值差异不显著,CRU+FA、CRU2/3+FA与CRU、CRU2/3处理间差异均不显著。3)拔节期,CRU、CRU2/3处理土壤硝态氮含量比等氮U、U2/3处理平均显著高出54.7%,CRU2/3处理与U处理差异不显著;配施黄腐酸处理U+FA、U2/3+FA、CRU+FA、CRU2/3+FA的土壤有效磷含量均呈现先降低后增加最后降低的趋势,拔节期CRU处理的土壤有效磷含量与U处理无显著差异,CRU2/3、U2/3+FA的土壤有效磷含量较CRU处理显著提高了18.6%和20.6%;拔节期U+FA、U2/3+FA较等氮U、U2/3处理土壤pH平均显著降低了0.11个单位,其他时期U+FA和CRU+FA处理与等量单施化肥处理差异不显著。[结论]控释尿素配施黄腐酸可协同增效,满足小麦各生育期氮素需求,一次性基施显著提高小麦中后期土壤养分供应强度,显著提高了小麦产量、肥料利用率和净收益。
2018 Vol. 24 (4): 959-968 [摘要] ( 17 ) [HTML 1KB] [[PDF 1023KB] 1023KB] ( 16 )
969 马强, 张民, 李子双, 李洪杰, 王湘峻, 耿计彪, 路艳艳
铜基营养叶面肥提高棉花光合特性、产量及其防病效果
[目的]研究铜基营养叶面肥对棉花光合特性、产量、各器官微量元素积累与分配、防病效果以及对土壤酶活性的影响,为叶面肥在棉花生产上的应用提供理论依据。[方法]连续进行了两年的田间试验,共设置6个处理,分别为喷清水(CK)、传统波尔多液(含Cu 12.8%,BDM)、美国商品铜制剂Kocide 2000(含Cu 33.0%,KCD)、铜基营养叶面肥(含Cu 32.9%,Zn 0.8%,CF)、加铁铜基营养叶面肥(含Cu 32.9%,Fe 2.7%,CFFe)、加锌硼铜基营养叶面肥(含Cu 32.9%,Zn 2.7%,B 2.9%,CFZnB),田间随机区组排列。在棉花盛铃期测定了叶片光合特性,始絮期分别测定了根、茎、叶、蕾铃的铜、锌、铁含量及积累量,花铃期测定了土壤酶活性。在蕾期、花铃期、吐絮期调查统计了病情指数。[结果]1)与喷清水对照相比,喷施CFFe、CFZnB、CF、KCD显著增加了棉花叶片叶绿素含量,以CFFe处理增加最多,最高增幅为13.3%,其次为CFZnB处理,增加11.4%;同时显著增加棉花叶片的光合速率、气孔导度和蒸腾速率,光合速率以CFFe处理增加最多,增加26.4%,其次为CFZnB处理,增加18.0%;还显著降低了胞间CO2浓度。2)喷施BDM、KCD、CF、CFFe、CFZnB显著增加棉花各器官铜含量(CFZnB处理茎铜含量除外)及积累量;CFZnB、CFFe处理显著增加棉花各器官全锌含量及积累量;喷施CFFe、CFZnB、CF可以显著增加棉花各器官全铁含量(CF处理茎全铁含量除外)及积累量)。3)与喷清水对照(CK)相比,喷施CFFe、CFZnB、CF、KCD及BDM显著降低棉花花铃期和吐絮期的病情指数,5个处理之间无显著差异,因此3种铜基营养叶面肥在防病效果方面均可以取代BDM和Kocide2000。4)各处理土壤脲酶活性与CK相比差异不显著;BDM处理的土壤过氧化氢酶活性显著低于其他所有处理;各处理土壤蔗糖酶活性均比CK显著增加。5)喷施CFZnB、CFFe、CF、KCD的皮棉产量在2013和2014年均显著增加,其中以CFZnB处理增产最多,最大增幅为12.3%;其次为CFFe处理,增幅为8.8%~10.2%。[结论]叶面喷施铜基、铁铜基、锌硼铜基叶面肥均可显著增加棉花叶片的叶绿素含量、光合速率及皮棉产量。含微量元素的铜基营养叶面肥既能显著增加棉花产量,又具有一定的防病效果,推荐使用加锌硼铜基营养叶面肥和加铁铜基营养叶面肥。
2018 Vol. 24 (4): 969-980 [摘要] ( 7 ) [HTML 1KB] [[PDF 468KB] 468KB] ( 15 )
981 席奇亮, 杨铁钊, 周方, 王冬, 叶红朝, 徐世晓, 杨丙钊
烟草专用液体肥添加黄腐酸对烤烟西柏三烯二醇代谢水平的影响
[目的]西柏三烯二醇是烤烟香味成分的重要前提物质。本研究探究了黄腐酸对烟草西柏三烯二醇代谢的影响,为提高烤烟品质提供有效方法。[方法]以烤烟品种‘豫烟6号’为试材,连续进行了2年的田间试验和1年的盆栽试验。设常规栽培(FP)、普通烟草专用液体肥料(DF1)和含黄腐酸烟草专用液体肥料(DF2)3个处理,两种液体肥采用水肥一体化方法施用。观察了不同处理的腺毛形态和密度,测定了不同处理的叶面腺毛分泌物,并利用荧光定量PCR技术比较了不同处理与西柏三烯二醇代谢相关的CYC-1CYP71D16DXRDXS等基因的表达量,对比了不同处理初烤烟叶的茄酮含量并进行了感官质量评价。[结果]1) DF2处理的腺毛密度较高且具有较强分泌能力的长柄腺毛较多,叶面腺毛分泌物中西柏三烯二醇的含量也表现为DF2(65.43 μg/cm2)>FP (46.84 μg/cm2)>DF1(39.8 μg/cm2);2) DF2处理能显著提高烟叶CYC-1CYP71D16DXRDXS基因的表达量,4个基因的表达量分别是FP处理的12.45倍、3.54倍、3.22倍和3.44倍,是DF1处理的4.11倍、5.71倍、2.44倍和2.28倍;3) DF2处理调制后的初烤烟叶茄酮含量明显高于其他处理,可达到112.27 μg/g,分别是FP和DF1处理的2.93倍和1.99倍,且连续2年感官质量评价结果均优于其他处理。[结论]肥料中的黄腐酸能促进烤烟西柏三烯二醇代谢相关基因的上调表达,改良烤烟叶面分泌物,提高烟叶茄酮含量,改善抽吸品质。
2018 Vol. 24 (4): 981-991 [摘要] ( 3 ) [HTML 1KB] [[PDF 759KB] 759KB] ( 6 )
992 许猛, 袁亮, 李伟, 李燕婷, 李娟, 赵秉强
复合氨基酸肥料增效剂对NaCl胁迫下小白菜种子萌发和苗期生长的影响
[目的]作物种子萌发期和苗期是对盐胁迫最为敏感的时期,盐分过高会严重影响作物种子萌发和幼苗生长。本研究以谷氨酸尾液为主要材料开发了复合氨基酸肥料增效剂(简称增效剂),并研究其在盐(NaCl)胁迫条件下对种子萌发、苗期生长和生理指标的影响,旨在为谷氨酸尾液在盐碱土地区的推广应用提供科学依据和理论指导。[方法]以小白菜种子和幼苗为供试材料,分别进行种子萌发试验和水培试验。1)种子萌发试验:采用标准发芽试验法,种子分别经0、0.05、0.1、0.2、0.4、0.8 g/L增效剂浸种后,分别移至含0、25、50、75 mmol/L NaCl溶液中萌发,测定发芽势、发芽率、胚根长和胚芽长。2)苗期水培试验:选取整齐一致的幼苗,缓苗后同时加入与萌发试验浓度一致的增效剂和NaCl溶液,在盐害明显后取样测定鲜重、SPAD值、根长、株高以及叶片过氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)含量、超氧阴离子自由基(O2·)产生速率、脯氨酸(Pro)含量等盐胁迫评价指标。[结果]在0~75 mmol/L NaCl范围内,NaCl浓度越高对小白菜种子萌发和幼苗生长的抑制作用越强,一定浓度的增效剂可不同程度地缓解NaCl对种子萌发和幼苗的胁迫。1)在无盐胁迫下,低浓度增效剂对种子萌发具有轻微的抑制作用,而高浓度增效剂则会显著抑制种子萌发;在同一浓度NaCl胁迫下,随增效剂浓度的增加,小白菜种子发芽势、发芽率、胚根长和胚芽长均表现出先上升后下降的变化规律,增效剂浓度为0.2 g/L时效果最佳,而在0.4 g/L和0.8 g/L时则会抑制小白菜种子萌发。2)在无盐胁迫下,随增效剂浓度增加对小白菜生长表现出先促进后抑制的效果,以0.1 g/L用量效果最好;在同一浓度NaCl胁迫下,增效剂浓度为0.05 g/L时,提高了苗期小白菜鲜重、SPAD值,并促进了根伸长和茎伸展,同时提高叶片SOD、POD、CAT活性和Pro含量,并降低MDA含量和O2·产生速率;之后随增效剂浓度的增加小白菜幼苗鲜重、SPAD值、根长和株高均表现出持续下降的趋势,而SOD、POD、CAT活性,Pro含量表现出先持平后下降的变化规律,O2·产生速率和MDA含量则表现出先上升后平稳的趋势,增效剂浓度达到0.4 g/L和0.8 g/L时小白菜幼苗生长受到明显抑制。[结论]在无盐胁迫条件下,低浓度(≤ 0.2 g/L)复合氨基酸肥料增效剂可轻微抑制小白菜种子萌发,但在25~75 mmol/L NaCl胁迫条件下,则可明显促进种子萌发、提高种子发芽质量;而在相同盐胁迫条件下,低浓度复合氨基酸肥料增效剂可明显促进小白菜幼苗生长,提高叶片抗氧化酶活性、维持渗透调节物质Pro含量、增强光合作用等,以0.05 g/L效果最佳。
2018 Vol. 24 (4): 992-1000 [摘要] ( 19 ) [HTML 1KB] [[PDF 597KB] 597KB] ( 15 )
1001 耿杰, 张琳捷, 岳小红, 曹靖, 代立兰, 蔡锐, 唐让云
铵态氮和硝态氮调节盐胁迫豌豆幼苗生长和根系呼吸的作用
[目的]土壤盐渍化在干旱和半干旱灌溉区是制约农业生产的非生物因素之一,合理的调控措施可以减轻盐渍化对植物的危害,本文探讨了氮源调节豆科植物盐胁迫的生理生态机制。[方法]采用砂培试验,以3个豌豆品种(银豌1号、S5001-1和Ha)为供试材料,设定三个盐分浓度(0、50、100 mmol/L),分别供应铵态氮和硝态氮4 mmol/L,每个品种均设六个处理。培养29天后对豌豆幼苗生物量、根系生长参数、根系呼吸及植株盐分离子含量进行测定。[结果]1)三个盐分浓度相比,50 mmol/L NaCl处理下的3个豌豆品种幼苗的地上生物量和根系生长指标(根干重、根长和根表面积)显著高于0和100 mmol/L NaCl处理,且硝态氮处理显著高于铵态氮;2)与无NaCl处理相比,3个豌豆品种植株含水量在100 mmol/L NaCl处理下明显降低,且硝态氮处理的显著低于铵态氮处理;3)豌豆根系呼吸速率均随着盐分浓度的增加和培养时间的延长总体呈降低趋势。3个豌豆品种根系呼吸速率对硝态氮和铵态氮的反应不同,相同盐分水平下,银豌1号铵态氮处理的高于硝态氮,Ha品种则相反,而S5001-1品种在两种氮源间差异不大。在50 mmol/L NaCl胁迫下,豌豆品种S5001-1与Ha硝态氮处理的根系呼吸累积量明显高于铵态氮,而银豌1号则相反;100 mmol/L NaCl胁迫下,豌豆品种Ha硝态氮处理的根系呼吸累积量显著高于铵态氮,其他两个品种在不同氮源处理间无差异。相同盐分胁迫水平下,银碗1号铵态氮处理的根系呼吸累积量明显高于品种S5001-1和Ha,而硝态氮处理下,品种Ha的根系呼吸累积量最高。4)3个豌豆品种幼苗地上部Na+和Cl含量均随盐浓度的增加而增加,而不同氮源对Na+在豌豆体内累积的影响因豌豆品种而异。[结论]在中度盐分胁迫下,施氮肥可缓解盐分胁迫对豌豆幼苗生长的影响,硝态氮缓解能力高于铵态氮,但在重度盐分胁迫下,盐胁迫是影响植物生长和离子吸收的主导因子,氮源调节作用变弱。尽管不同豌豆品种的根系呼吸对NH4+-N与NO3-N的反应不同,但NO3-N缓解盐胁迫的效果总体上好于NH4+-N。
2018 Vol. 24 (4): 1001-1009 [摘要] ( 14 ) [HTML 1KB] [[PDF 551KB] 551KB] ( 17 )
1010 张振花, 袁宏霞, 刘洋, 李靖, 郑金英, 孙胜, 邢国明
温室番茄对增施不同浓度CO2的光合响应
[目的]日光温室冬春季栽培中CO2严重匮乏,探明增施不同浓度CO2对温室番茄光合特性的影响,明确北方地区日光温室番茄各生育期适宜生长的CO2浓度,可为其生产实践提供理论依据。[方法]用塑料膜将试验温室隔出四个52m2独立面积的隔间,于定植一周后到试验结束(2016年11月—2017年4月)采用CO2自动释放控制系统,通过调整CO2钢瓶上的流量计控制气体流速和循流风机将CO2均匀施入试验区,增施时间为晴天9:00—11:00,14:00—16:00。设增施3个CO2浓度水平:(600±20)、(800±25)、(1000±30)μmol/mol,以大气CO2浓度(400 ±15)μmol/mol为对照,‘兴海12号’番茄为试验材料,在温室内进行小区试验。分别于番茄苗期、开花期、幼果期及成熟期,选取生长势一致的植株生长点以下第3或4片功能叶片,采用80%丙酮浸提法测定其光合色素含量,采用美国LI-COR公司的LI-6400便携式光合仪测定其光合特性参数,计算光合色素含量、光合作用、光响应曲线特征参数以及番茄产量对不同CO2浓度变化的响应。[结果]增施CO2显著增加了番茄各生育期光合色素含量,增幅在开花期和幼果期较大。叶绿素a和叶绿素b含量均以CO2(1000 ±30)μmol/mol处理的增幅最大;类胡萝卜素含量在开花期以CO2(800±25)μmol/mol处理增幅最大,其他生育期均以(1000 ±30)μmol/mol浓度的增幅最大。番茄叶片净光合速率、胞间CO2浓度及水分利用效率于各生育时期均显著增加,以CO2(1000 ±30)μmol/mol的增幅最大,(800 ±25)μmol/mol次之;气孔导度与蒸腾速率则随着增施的CO2浓度的升高而显著降低。增施CO2能不同程度提高番茄各生育期叶片光饱和点、最大净光合速率及表观量子效率,降低番茄叶片光补偿点,且均以CO2(1000±30)μmol/mol效果最佳,(800 ±25)μmol/mol效果次之。[结论]供试条件下,增施CO2后显著增加了番茄在开花结果期的光合能力,提高了番茄叶片光合色素含量、净光合速率,提高胞间CO2利用能力和水分利用效率,降低了非气孔限制及其光补偿点,有利于番茄产量的提高;在试验以增施CO2 800~1000 μmol/mol的效果较为适宜。
2018 Vol. 24 (4): 1010-1018 [摘要] ( 6 ) [HTML 1KB] [[PDF 730KB] 730KB] ( 13 )
1019 韩巍, 赵金月, 李豆豆, 郭磊磊, 窦莉洋, 刘静, 李嵩, 依艳丽
设施蔬菜大棚土壤氮磷钾养分富积降低土壤钙素的有效性
[目的]随着种植年限的增加,设施农业缺钙性生理病害发生率迅速上升。设施土壤中氮磷钾元素的富积与土壤中钙素的形态及有效性有密切关系,进而影响植物对钙素的吸收。因此,本研究调查比较了不同种植年限设施菜地土壤钙素有效性的变化,及与N、P、K含量的关系,为提高土壤钙素有效性和减少缺钙性生理病害提供理论依据。[方法]在辽宁省海城市选取了38个设施蔬菜大棚,种植年限在3~30年不等,土壤均为棕壤,按照每三年为一个时间段,将大棚分为9组。采集了棚内0—20 cm的耕层土壤样品,同时采集棚外露地0—20 cm土壤样品作为对照。分析了有机质、氮、磷、钾养分含量,分别测定了土壤水溶性钙、交换性钙、酸溶性钙、非酸溶性钙含量,利用回归方法计算了氮磷钾含量与四种形态钙含量之间的关系。[结果]随着种植年限延长,设施土壤有机质、氮、磷、钾、总钙、酸溶性钙和非酸溶性钙含量逐年增加,水溶性钙和交换性钙分别在种植达到9~11年和12~14年时达到最大值104.1和611.9 mg/kg,之后呈下降趋势。总钙增加量的94.3%~96.4%属无效态的非酸溶性钙。土壤中氮、钾含量的提高促进了交换性钙的解吸,铵态氮和速效钾含量与交换性钙呈显著负相关(r=–0.5451,P<0.01;r=–0.4809,P<0.01,n=38)。土壤中磷含量的提高促进了难溶性磷酸钙盐的形成,磷酸高钙盐与无效性的非酸溶性钙呈极显著正相关(r=0.5884,P<0.01,n=38)。种植30年的设施土壤有效态钙含量与有效氮、磷、钾的比例比露地土壤下降了近70%。[结论]随着设施蔬菜种植年限的增加,土壤中的氮、磷、钾养分含量不断增加。氮和钾含量的增加促进了交换性钙的解吸,磷的增加促进了水溶态和交换态钙向无效的非酸溶性钙的转化。因此,土壤中氮磷钾的富积加剧了蔬菜土壤有效性钙的缺乏。
2018 Vol. 24 (4): 1019-1026 [摘要] ( 3 ) [HTML 1KB] [[PDF 803KB] 803KB] ( 12 )
1027 南江宽, 王浩, 王劲松, 董二伟, 武爱莲, 焦晓燕, Louis McDonald
不同水分条件下秸秆生物炭对高粱生长和养分含量的影响
[目的]研究不同水分条件下秸秆生物炭对高粱生长、养分含量以及土壤理化性质和养分含量的影响,以探明秸秆生物炭对高粱生长的作用效果。[方法]以高粱“晋杂34号”为供试作物,石灰性褐土为供试土壤进行盆栽试验。试验设3个水分处理,分别为正常供水,田间持水量的85%(W1);轻度胁迫,田间持水量的65%(W2);重度胁迫,田间持水量的45%(W3)。设5个秸秆生物炭添加量,分别占土壤干重的0、0.5%、1%、3%和6%。高粱出苗后70天调查株高,采集地上部(茎和叶),测定生物量、N、P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu和Zn的含量,同时采集土样测定pH值、EC、有机质、全氮、有效磷、速效钾、交换性Ca和Mg、有效Fe、Mn、Cu和Zn的含量。[结果]干旱胁迫显著降低了高粱生物量和株高;施用0.5%秸秆生物炭显著增加了重度干旱胁迫条件下高粱生物量,但是当施用量>1%时不同水分条件下高粱生物量和株高均显著降低。干旱胁迫降低了高粱P含量,增加了K、Ca、Mn和Zn的含量;秸秆生物炭提高了高粱K和Zn含量,降低了N、P和Mg的含量;随着水分含量的减少,作物收获后土壤有效Mn和有效Zn含量降低;添加生物炭显著提高了土壤速效K和有效Zn的含量,但是当施用量大于1%时,土壤交换性Mg、有效Fe和有效Mn的含量显著降低。[结论]供试条件下,施用0.5%秸秆生物炭能够提高高粱钾和锌的含量,促进干旱胁迫条件下(45%田间持水量)高粱的生长,但过量施用(>1%)会对高粱生长产生抑制作用。
2018 Vol. 24 (4): 1027-1038 [摘要] ( 3 ) [HTML 1KB] [[PDF 488KB] 488KB] ( 5 )
1039 袁晶晶, 同延安, 卢绍辉, 袁国军
生物炭与氮肥配施改善枣区土壤微生物学特性
[目的]探究生物炭与氮肥配施对华北平原枣区土壤微生物学特性的影响,从微生物学角度揭示其对土壤质量的改良状况,为生物炭在果园地区的应用提供科学依据。[方法]2013―2015年,在位于华北平原枣区的河南省濮阳市林科院进行了生物炭与氮肥配合施用的田间定位试验。生物炭用量设0、2.5、5和10 t/hm2 4个水平(以C0、C1、C2、C3表示),氮素用量设300、450和600 kg/hm2 3个水平(以N1、N2、N3表示),加上1个完全空白处理CK (不施生物炭和氮肥),共计13个处理。在红枣收获后,采集0—20 cm土壤样品测定各配施处理下土壤微生物量、酶活性和微生物数量。[结果]生物炭对土壤微生物量碳、氮含量有极显著影响,且微生物量随生物炭用量的增加而增加。所有施生物炭处理的土壤微生物生物量较C0均显著增加。在2.5 t/hm2生物炭(C1)水平下,不同施氮处理间微生物生物量差异不显著;微生物量碳、氮含量分别以C3N2和C3N3处理增幅最大,分别较对照提高了208.6%和159.4%。与对照相比,土壤脲酶活性随生物炭与氮肥用量的增加而显著增加,最大增幅为91.7%,但生物炭与氮肥配合总体上对土壤碱性磷酸酶和蔗糖酶活性没有显著影响。生物炭用量、施氮水平及其交互作用对土壤细菌、真菌和放线菌均有极显著影响。与对照相比,细菌、真菌和放线菌的增幅分别为10.9%~80.4%、6.6%~143.1%和50.6%~115.2%。相关性分析表明,土壤微生物生物量、土壤酶活性及微生物数量三者之间存在显著或极显著的正相关关系。[结论]生物炭与氮肥配施总体上提高了枣区土壤微生物生物量、酶活性及微生物数量,三者共同促进了土壤微生物生态系统的改良,配施处理可作为改良枣区土壤质量的有效措施之一。综合试验结果及实际生产成本,10 t/hm2的生物炭,配施N 300 kg/hm2的氮肥为该地区最佳配比施肥量。
2018 Vol. 24 (4): 1039-1046 [摘要] ( 7 ) [HTML 1KB] [[PDF 472KB] 472KB] ( 8 )
1047 周燕, 刘彩霞, 徐秋芳, 梁辰飞, 陈俊辉, 秦华, 李永春
毛竹入侵森林对固氮微生物群落结构和丰度的影响
[目的]毛竹入侵能够对生态系统的各个方面产生影响,包括森林生态系统氮循环。生物固氮是森林生态系统氮循环的重要一环,研究毛竹入侵过程中土壤固氮微生物的变化,可为毛竹入侵对生态功能影响的评价提供理论依据。[方法]选取天目山自然保护区的三个毛竹入侵带(青龙山、石门洞和进山门),分别在三个入侵带中沿毛竹入侵方向采集毛竹纯林、毛竹与原林混交林以及原林地的表层土壤,分析pH、有机碳、碱解氮、有效磷和速效钾等土壤化学性质,应用基于nifH功能基因的末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)和荧光定量PCR (qPCR)技术,分析土壤固氮微生物群落结构和丰度的变化。[结果]毛竹入侵后土壤化学性质呈现三种不同情况,在三个入侵带中总体上升的有pH、有机碳、碱解氮、有效磷,下降的为速效钾,而硝态氮的变化均不显著,总体上,土壤养分含量在毛竹入侵后有所上升。土壤固氮微生物的丰度随毛竹入侵过程降低,其中进山门入侵带的变化显著(P<0.05)。土壤固氮微生物T-RFLP的结果显示,48 bp在三个入侵带中均为优势片段;不同的T-RFs在毛竹入侵过程中变化各异,有的片段在毛竹入侵后消失,有的片段在毛竹入侵后出现,有的片段变化不显著。土壤固氮微生物群落的Shannon指数和均匀度指数随毛竹入侵降低,Simpson指数相反,这些指标只在石门洞入侵带的不同林分之间存在显著差异(P<0.05);多响应置换过程分析(MRPP)显示,石门洞和进山门入侵带毛竹入侵前后土壤固氮微生物群落结构有显著变化(P<0.05);冗余分析(RDA)结果表明,土壤性质对固氮微生物群落变化的解释率普遍较低(低于30%),三个入侵带显著影响土壤固氮微生物群落变化的土壤化学性质各不相同,并且三个入侵带的样点在RDA坐标图中分布格局并不统一。[结论]即使同一自然保护区的三个毛竹入侵带,土壤固氮微生物群落随着入侵过程的变化并不一致,母岩和原有植被产生的综合作用导致土壤固氮微生物群落发生变化,但需结合更多的因素进行进一步地探讨。
2018 Vol. 24 (4): 1047-1057 [摘要] ( 4 ) [HTML 1KB] [[PDF 679KB] 679KB] ( 6 )
1058 杨俊兴, 郑国砥, 胡健, 杨军, 郭俊娒, 周小勇, 曹柳, 焦玉字
湿地植物铅的富集特征及根际铅移动性的影响因素研究
[目的]揭示湿地植物铅的富集特征及根际铅移动性影响因素的作用机理,为人工湿地修复重金属污染水体提供理论指导和依据。[方法]通过根箱法研究了五种挺水湿地植物(大叶皇冠草、黑籽荸荠、圆币草、草龙、小婆婆纳)根际pH、氧化还原电位(Eh)、Fe2+和Fe3+浓度、铅(Pb)的化学形态及移动性的变化。[结果]与非根际相比,五种植物根际pH下降,Fe2+和Fe3+浓度显著下降,Eh显著升高,Pb的移动性显著降低(P<0.05)。与非根际相比,根际pH下降幅度为0.1~0.4个单位,根际Fe2+和Fe3+浓度下降幅度为0.6~2.7 mmol/kg。土壤中铅的存在形态主要以残渣态为主(36.39%~47.54%),其次是铁锰氧化物结合态(30.16%~41.64%)、有机质结合态(8.85%~15.08%)和碳酸盐结合态(6.89%~12.46%)。五种湿地植物根际Pb的移动性降低的主要原因是根际碳酸盐结合态Pb含量显著下降,其中大叶皇冠草受根际pH、Eh、Fe3+和Fe2+的影响导致其根际Pb移动性降低效应最为显著。[结论]五种供试植物Pb主要分布在根部;根表富集的铁膜数量显著高于锰膜数量;供试植物根际Fe3+含量与Pb的移动性因子呈极显著正相关,湿地植物根系铁氧化能力对降低其根际重金属的移动性有重要作用。本研究为人工湿地修复重金属污染水体提供了有力的理论依据。
2018 Vol. 24 (4): 1058-1067 [摘要] ( 3 ) [HTML 1KB] [[PDF 664KB] 664KB] ( 6 )
1068 姚诗源, 郭光光, 周修佩, 任超, 黄国勇, 胡红青
氮、磷肥对蓖麻吸收积累矿区土壤铜的影响
[目的]蓖麻是在铜矿区发现的耐性植物,其吸收积累铜的能力较强,但铜矿区土壤异常贫瘠,营养元素极度缺乏,蓖麻生长受限,为提高蓖麻生物量,实现其对铜的高吸收积累,本试验研究施用氮、磷肥对铜矿区蓖麻生长及其吸收积累铜的影响。[方法]盆栽试验的蓖麻种子和土壤采自湖北省大冶市铜绿山镇铜矿坑周边,氮肥选用NH4NO3,磷肥选用NaH2PO4,氮磷肥各设置4个水平(氮肥0、75、150、300 mg/kg,磷肥0、20、80、200 mg/kg),进行双因素完全随机设计试验,共16个处理,每个处理3次重复。在云母基质中育苗,待蓖麻长出2片真叶后移栽,于矿区土壤中培育2个月后收获,测定蓖麻叶片SPAD值、干重、铜含量和土壤pH值、不同形态铜含量,计算蓖麻铜积累量和转运系数。[结果]氮肥单施时,蓖麻叶片SPAD值随施氮量增加而增加,蓖麻干重、铜积累量以N75 P0处理最高,与其他处理差异显著;磷肥单施时,蓖麻干重以N0P20处理最高,与其他处理差异显著,体内铜含量随磷肥用量增加先增加后减少最后又增加,在N0P200处理时最大。氮、磷肥同时施用对蓖麻叶片SPAD值、干重、铜含量、铜积累量、转运系数有显著交互作用。低量氮肥、低量磷肥配施可增加蓖麻干重,显著降低蓖麻铜积累量;高量氮肥、低量磷肥配施对蓖麻生长有抑制作用,蓖麻干重低于不施肥处理(N0P0);低量氮肥、高量磷肥配施对蓖麻干重的增加作用最显著,同时蓖麻体内铜积累量达到最大,铜的转运系数降到最低;高量氮肥、高量磷肥配施可显著增加蓖麻叶片SPAD值。N75P200处理蓖麻总干重最大,比N0P0增加133%;N300P20处理蓖麻根部铜浓度最高,是N0P0处理的2.88倍;N75P200处理蓖麻吸收的铜总量最高,达到34.93 μg/株。施肥时土壤pH值降低不到0.1个单位,种植蓖麻后土壤pH值降低0.2~0.4个单位。施肥对土壤中铜形态的变化无显著影响,种植蓖麻后土壤中弱酸提取态铜和可还原态铜含量增加。[结论]施加适宜的氮肥会增加蓖麻叶片SPAD值、生物量,但施氮量过高会使蓖麻叶片SPAD值、生物量减少;施用磷肥可增加蓖麻对铜的吸收,蓖麻铜积累量在施磷量最高时最大。总体来看氮磷肥配施效果优于单施,N75P200是最佳组合,铜积累量是N0P0的2.33倍。
2018 Vol. 24 (4): 1068-1076 [摘要] ( 5 ) [HTML 1KB] [[PDF 502KB] 502KB] ( 7 )
1077 霍文敏, 邹茸, 王丽, 迟克宇, 范洪黎
不同氮肥水平下玉米与龙葵竞争吸收镉的差异性研究
[目的]研究不同氮肥用量处理对玉米镉(Cd)积累的影响及其生理响应机制,为今后利用玉米-龙葵间作模式进行植物修复时合理使用氮肥、减少修复成本及环境污染奠定基础。[方法]以Cd超积累植物龙葵(Solanum nigrum L.)与玉米为供试材料,取Cd污染浓度为2.79 mg/kg的供试土壤,采用温室盆栽试验,设置玉米单作及玉米、龙葵竞争模式下3个不同氮肥用量处理,分别为不施肥、N 0.1 g/kg、N 0.2 g/kg,研究施氮量对玉米、龙葵的生长以及各器官吸收积累Cd的影响。[结果]施用氮肥能提高玉米和龙葵各器官的生物量,且随着施氮量的增加龙葵和玉米的生物量均显著性增加,高施氮量处理下龙葵根、茎、叶、籽粒生物量增量最大,分别增加了47.2%、51.0%、25.3%、63.2%;玉米根、茎、叶、籽粒生物量分别增加了35.5%、17.0%、76.2%、112%。不同氮肥用量处理下,龙葵各器官中Cd含量显著性增加,同时与其竞争的玉米各器官Cd含量显著性下降。玉米与龙葵竞争模式下高施氮量处理的龙葵根、茎、叶、籽粒中Cd含量分别增加了23.2%、41.2%、12.3%、45.3%;玉米根、茎、叶、籽粒中Cd含量分别下降了49.2%、38.0%、42.8%、19.5%。高施氮量处理下,龙葵各器官Cd累积量显著性增加,根、茎、叶、籽粒中Cd累积量分别增加85.6%、88.4%、131%、159%;同时玉米各器官Cd累积量显著性降低,茎、叶、籽粒中Cd累积量分别下降12.2%、34.8%、79.5%。高施氮量处理下,玉米与龙葵竞争模式下龙葵富集系数增加113%,转运系数增加15.1%;玉米的富集系数降低25.7%,转运系数降低15.2%。玉米与龙葵竞争模式下,随着施氮量的增加,龙葵对Cd的吸收转运能力增强,玉米对Cd的吸收转运能力受到抑制。因此,Cd污染土壤中,通过玉米–龙葵间作处理并适当提高施氮量,能够促进龙葵的生长和地上部Cd的积累能力。这一研究结果旨在为修复污染土壤,提高修复效率以及保证农产品质量安全提供理论依据。[结论]玉米与龙葵竞争模式下,0.2 g/kg的施氮量能够促进龙葵对Cd的吸收转运,降低Cd在玉米各器官的累积,并提高Cd污染土壤的修复效率,达到边生产边修复的目的。
2018 Vol. 24 (4): 1077-1087 [摘要] ( 7 ) [HTML 1KB] [[PDF 730KB] 730KB] ( 7 )
1088 何万领, 李晓丽, 常会庆, 杨肖娥
不同水平阿散酸粪肥对水稻生长发育及砷积累的影响
[目的]饲料添加剂阿散酸是一种有机砷制剂,在动物肠道内吸收较少,绝大部分以原形随粪便排出体外。阿散酸中的砷可以随施用粪肥进入农田,对作物生长发育产生不利影响,并影响人类健康。本文研究了阿散酸进入土壤后,其所含砷在作物体内的迁移和积累,为粪肥合理施用提供依据。[方法]以水稻进行了盆栽模拟试验,供试土壤为褐土。将含有一定量阿散酸的动物粪便与供试土混匀,制成含阿散酸分别为30、75和150 mg/kg的试验用土样,按照每公顷22000 kg施用量,以无阿散酸污染的动物粪便为对照。在水稻分蘖期和开花期取样,分为根、茎、叶,成熟期样品分为根、茎、叶、稻壳和糙米,测定砷的含量和积累量。[结果]1)与对照相比,30~150 mg/kg阿散酸各处理水稻根系长度、单株根数和株高无显著差异,150 mg/kg处理无效分蘖显著增加(P<0.05),75 mg/kg和150 mg/kg处理稻米产量显著降低(P<0.05);2)与对照相比,阿散酸各处理水稻分蘖期、开花期和成熟期根、茎和叶中砷含量显著增加(P<0.05);与30 mg/kg阿散酸处理相比,150 mg/kg处理分蘖期、开花期和成熟期水稻根中砷含量显著增加了40.51%、46.25%和53.1%(P<0.05),开花期和成熟期茎和叶中砷含量显著增加了56.1%、30.9%和86.7%(P<0.05)、61.75%(P<0.05);阿散酸各处理水稻根中砷含量均在开花期达到最高,成熟期下降,阿散酸含量≤ 75 mg/kg时,水稻茎和叶中砷含量在开花期达到最高,成熟期下降,阿散酸添加量为150 mg/kg时,水稻茎和叶中砷含量为成熟期>开花期>分蘖期。3)与对照相比,阿散酸处理籽粒砷含量显著增加(P<0.05);与30 mg/kg阿散酸相比,75 mg/kg处理米糠和糙米中砷含量显著增加了138.5%和126.1%(P<0.05),150 mg/kg处理颖壳、米糠、糙米和精米砷含量显著增加了24.6%、165.7%、158.7%和125.0%(P<0.05)。[结论]在褐土中施用含阿散酸非堆沤粪肥时,当阿散酸含量≥ 75 mg/kg时即对水稻产生毒害作用,并增加可食部砷污染风险,建议土壤阿散酸污染不得高于该值。
2018 Vol. 24 (4): 1088-1096 [摘要] ( 2 ) [HTML 1KB] [[PDF 626KB] 626KB] ( 5 )
1097 夏立忠, 韩庆忠, 马力, 王青龙, 王功明
柑桔测树学参数矫正法比较不同施肥水平对产量的影响
[目的]柑桔树势对果实产量、品质均有很大的影响,以往局限于定性认识,野外试验也未做量化分析,树势差异对试验结果造成的影响难以准确评价。本项研究建立反映树势状况的测树学参数与单株产量的定量关系,进一步采用测树学参数矫正法比较施肥水平对单株产量的影响,为柑桔园合理施肥提供有效的分析方法和数据支撑。[方法]以柑桔为供试作物(品种为弗罗斯特脐橙),黄壤为供试土壤,进行了小区田间试验。试验共设7个施肥水平(f),以施肥量(N 112.50 kg/hm2,P2O5 56.25 kg/hm2和K2O 75.00 kg/hm2)的1.00、1.67、2.33、3.00、3.67和4.33倍设置6个处理,以不施肥为对照。观测了树高(H)、树冠直径(D)、主杆茎周(d)和单株产量(y)。采用测树学观测和回归分析,建立衡量树势状况的测树学参数与单株产量的线性方程,且用于滤除树势差异对产量形成的贡献,矫正树势差异对单株产量(y)的影响。在此基础上,分析不同施肥水平对矫正后单株产量(Y)影响规律,确定最高产量和所需施肥量。[结果]供试脐橙树冠体积与主杆茎周乘积的无量纲参数(DDdH)与单株产量呈极显著线性回归(y=38.35×DDdH+23.72)。矫正前后单株产量变化与施肥量变化之间均呈二次曲线回归,但矫正前回归方程F检验不显著。剔除树势差异对产量的贡献,在均一树势下,矫正后产量与施肥量之间的二次曲线回归的F检验和各项系数的t检验均达到显著水平。依据二次回归方程(Y=–2.44f2+9.05f+41.09)计算,在氮磷钾施肥水平为N 208.1 kg/hm2、P2O5 104.1 kg/hm2和K2O 138.8 kg/hm2下,最高单产为31 t/hm2[结论]在品种、树龄和管理措施一致的前提下,脐橙树冠体积与主杆茎周乘积的无量纲参数与单株产量呈线性回归,利用回归方程可以有效矫正不可目测的树势差异对产量变化的贡献,从而准确分析施肥对单株产量的影响,用于指导脐橙园施肥。建立衡量树势状况的测树学参数与单株产量之间的定量关系,不仅对于果园管理具有重要的现实意义,对于柑桔及其他多年生果树的野外试验观测及数据处理具有借鉴价值。
2018 Vol. 24 (4): 1097-1104 [摘要] ( 6 ) [HTML 1KB] [[PDF 464KB] 464KB] ( 7 )
1105 朱宗瑛, 李明, 张长明, 谭启玲, 胡承孝, 谢合平
纽荷尔脐橙高产优质的磷钾最佳配比研究
[目的]矿质元素的均衡供应是保证柑橘优质高产的前提。研究适宜氮水平下不同磷钾配比对脐橙产量和果实品质的影响,为脐橙合理施肥提供依据。[方法]位于湖北省秭归县的脐橙磷钾配比田间定位试验始于2007年,品种为枳壳砧木纽荷尔脐橙(Citrus sinensis Osbeck),树龄为18~20年。试验采用“3414”试验方案,氮水平均为0.80 kg/(tree·a),设7个不同磷钾配比处理P0K2、P1K2、P2K2、P3K2、P2K0、P2K1、P2K3,P0、P1、P2和P3的施磷量依次为P2O5 0、0.20、0.40和0.60 kg/(tree·a),K0、K1、K2和K3施K2O依次为0、0.25、0.50和0.75 kg/(tree·a)。于2012年(试验第5年)采集成熟期果实样品进行品质分析,并进行产量实测。[结果]1) K2水平下,增施磷肥可以提高果实产量,其中P2K2处理产量为38.34 kg/tree,较P0K2显著提高44.6%,P2K2处理果实可溶性固形物和Vc含量较P0K2分别显著提高3.7%和14.6%;随磷肥施用量增加,果实果糖、葡萄糖、蔗糖含量均呈先增后降的变化规律,且均在P2K2处理达到最高,P2K2处理果实葡萄糖和蔗糖含量较P0K2分别显著提高20.8%和12.5%,果糖含量相差不显著;增施磷肥可降低果实可滴定酸和柠檬酸含量,与P0K2处理相比,P1K2和P3K2处理可滴定酸含量分别显著降低18.8%和14.7%,P2K2和P3K2处理柠檬酸含量分别显著降低18.8%和14.7%。2) P2水平下,P2K3处理产量较P2K0显著提高24.6%;随钾肥施用量增加,果实可溶性固形物和Vc含量先增后降,P2K2处理可溶性固形物和Vc含量最高,较P2K0处理分别显著提高13.1%和20.3%;在试验设置的钾水平范围内,增施钾肥可提高果实可溶性糖含量,P2K2处理果实果糖、葡萄糖和蔗糖含量较P2K0分别显著提高23.8%、33.2%和25.1%;P2K1处理果实可滴定酸和柠檬酸含量较P2K0有所降低,但P2K2处理可滴定酸含量较P2K0显著提高21.8%,果实柠檬酸含量相差不显著。[结论]纽荷尔脐橙在合理施氮量(N)0.80 kg/(tree·a)基础上,以果实风味最佳、产量较高为目标,推荐纽荷尔脐橙磷肥(P2O5)和钾肥(K2O)施用量分别为0.41~0.46 kg/(tree·a)、0.45~0.50 kg/(tree·a),其相应的N∶P2O5∶K2O比例为1∶0.51~0.58∶0.56~0.63。
2018 Vol. 24 (4): 1105-1112 [摘要] ( 7 ) [HTML 1KB] [[PDF 493KB] 493KB] ( 13 )
1113 麻坤, 刁钢
化肥对中国粮食产量变化贡献率的研究
[目的]化肥在中国粮食产量的增加中发挥了重要作用,但中国单位面积化肥施用量已远超其他国家。虽然田间试验已证明减少化肥施用量不会导致粮食产量大幅下降,但部分经济学者和粮食生产者对减少化肥施用量仍持谨慎态度。科学评价我国现阶段化肥对粮食产量变化的贡献率,对国家层面制定合理的化肥施用决策有重要的参考价值。已有研究侧重于利用时间序列模型分析粮食产量与化肥投入量及其他因素的关系,而不同省份粮食生产力存在差异,并且化肥对粮食产量变化的贡献率是动态变化的。故本研究利用面板数据模型更好地描述中国粮食生产的投入产出关系,并更准确地反映不同阶段化肥对粮食产量变化的贡献率。[方法]研究收集了1995—2015年中国30个省份粮食投入产出数据,分别估计了柯布道格拉斯和二项式函数形式的粮食生产函数的三种面板回归模型,并利用固定效应和随机效应检验方法对不同面板模型的优劣进行评判,最终判定随机效应模型优于混合效应和固定效应模型。根据随机效应模型回归结果求解了单位面积粮食产量对化肥的施用量弹性系数,借鉴全要素生产率概念,利用粮食生产函数和化肥施用量弹性计算了化肥对单位面积粮食产量变化的贡献率,据此评价化肥施用量对粮食产量的实际影响。[结果]实证结果表明,化肥施用量的弹性系数显著,固定弹性系数为0.17,可变弹性系数呈明显的倒U形变化趋势,说明化肥投入已经进入边际报酬递减阶段,继续增加化肥施用量无法实现粮食产量的增加;但由于化肥施用量弹性系数值较高,并且大于其他要素,表明化肥的增产效力不可替代。而化肥对粮食产量变化的贡献率计算结果则表明化肥对单位面积粮食产量变化的贡献逐渐变小,趋向于0,说明化肥带来的粮食增长效应已不明显。2015年粮食投入产出数据分析结果也说明适当减少化肥施用量并不会导致粮食产量大幅减少,防灾技术、农业机械化程度的提高等其他要素对粮食产量的增加发挥了更大的作用。[结论]建议在国家层面严格控制化肥施用量,通过调整施肥方式,优化施肥结构等措施提高化肥利用效率,进一步发挥技术要素对粮食增产的作用。
2018 Vol. 24 (4): 1113-1120 [摘要] ( 24 ) [HTML 1KB] [[PDF 628KB] 628KB] ( 45 )
综述
1121 赵鑫, 蔡慢弟, 董倩倩, 李云驹, 申建波
中低品位磷矿资源高效利用机制与途径研究进展
磷矿是生产磷肥的原料,是不可再生的重要战略资源。高品位磷矿开采过度,面临枯竭。充分利用中低品位磷矿,是磷资源可持续高效利用的关键。中低品位磷矿有效磷含量低,提高磷的活化利用效率是综合利用中低品位磷矿的核心。然而,对中低品位磷矿的利用大多重视物理和化学方法的活化效应,忽视了植物自身根际效应的活化作用。植物通过调控根系形态与生理,以及根际互作效应,促进对中低品位磷矿养分的活化与吸收。这种基于根际过程的生物活化是磷资源高效利用的重要途径。本文在总结中低品位磷矿中磷的活化方法的基础上,提出了通过强化作物根际效应,挖掘植物的生物学潜力,提高作物对中低品位磷矿的综合利用效率,为磷资源的可持续利用提供科学依据。本文主要从根际效应层面剖析了中低品位磷矿高效利用的技术原理与途径。充分发挥作物高效利用磷的生物学潜力,有效利用作物的根际特性,实现土壤–作物–磷肥的匹配,开发“绿色”新型磷肥将是未来实现磷资源可持续利用的有效途径。加强磷矿中全量养分的综合利用也是未来研究的重点方向。
2018 Vol. 24 (4): 1121-1130 [摘要] ( 7 ) [HTML 1KB] [[PDF 743KB] 743KB] ( 34 )
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
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