• ISSN 1008-505X
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2012年  18卷  第5期

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研究论文
不同氮肥群体最高生产力水稻品种各器官的干物质和氮素的积累与转运
霍中洋, 杨雄, 张洪程*, 葛梦婕, 马群, 李敏, 戴其根, 许轲, 魏海燕, 李国业, 朱聪聪, 王亚江, 颜希亭
2012, 18(5): 1035-1045. doi: 10.11674/zwyf.2012.11487
摘要:
采用大田试验,以长江中下游地区有代表性的50个早熟晚粳品种为供试材料,设置7个氮肥水平(0、 150.0、 187.5、 225.0、 262.5、 300.0、 337.5 kg/hm2),得出各品种在这7个氮肥水平下出现的群体最高生产力,将该最高生产力定义为氮肥群体最高生产力。根据各品种的氮肥群体最高生产力从高到低将50个品种分为4个产量水平,对不同产量水平品种间各器官的干物质和氮素积累转运、 分配等特性进行系统地比较研究。结果表明,抽穗期叶片的氮素含量和氮素积累量以及成熟期叶片和穗的干物质与氮素积累量随产量水平递减逐渐降低; 拔节至抽穗阶段茎鞘的干物质积累率以及叶片的干物质和氮素积累速率也随产量水平递减逐渐降低; 抽穗至成熟阶段产量大于10.50 t/hm2的水稻品种,茎鞘和叶片的干物质和氮素转运贡献率比其他产量水平低,但穗部干物质和氮素增加量却比其他产量水平高。在满足氮肥群体最高生产力的施肥条件下,拔节至抽穗阶段叶片的干物质、 氮素积累速率和产量呈极显著正相关(r=0.635, r=0.539),抽穗至成熟阶段叶片的干物质转运量与产量呈显著负相关(r=-0.360),而叶片的氮素转运量与产量呈显著正相关(r=0.333)。产量大于10.50 t/hm2的水稻品种叶片的干物质和氮素积累与转运比其他产量水平品种在抽穗后表现出明显的优势,穗部物质积累与氮素积累量较高。抽穗后在保持茎鞘适宜的物质和氮素积累量的基础上,提高叶片的物质和氮素积累,进一步加大穗部的物质和氮素积累,是获得高产的保障。
水稻氮高效基因型根系分泌物中有机酸和氨基酸的变化特征
戢林, 李廷轩*, 张锡洲, 余海英
2012, 18(5): 1046-1055. doi: 10.11674/zwyf.2012.12036
摘要:
采用溶液培养试验,研究水稻氮高效基因型在不同供氮水平下,根系分泌物中有机酸和氨基酸种类及含量的变化情况,并探讨其与氮素利用效率之间的关系。结果表明: 1)水稻氮高效基因型氮积累量随着供氮水平的降低明显下降,而氮素利用效率显著提高; 在供氮水平为20 mg/L时,高效基因型具有较高的氮积累量,且氮素利用效率较低效基因型高42.9%(分蘖期)和21.4%(拔节期)。 2)草酸为高效基因型根系分泌的主要有机酸种类,其分泌量占有机酸总量的80%以上,其次是乙酸和柠檬酸; 有机酸分泌总量和草酸分泌量在分蘖期和拔节期随供氮水平的降低而降低,乙酸和柠檬酸分泌量在拔节期也呈相同趋势; 相同供氮水平下,高效基因型有机酸分泌总量均显著低于低效基因型,且在20 mg/L时差异明显。 3)丙氨酸为高效基因型根系分泌的主要氨基酸种类,其分泌量占氨基酸总量的50%以上,其次是丝氨酸、 谷氨酸、 天冬氨酸、 苯丙氨酸、 甘氨酸和苏氨酸,且氨基酸分泌总量和各组分氨基酸分泌量均随供氮水平的降低而降低; 在低氮水平(10 mg/L和20 mg/L)下,高效基因型氨基酸分泌总量均显著低于低效基因型。4)在分蘖期和拔节期,水稻根系分泌有机酸和氨基酸总量与氮素利用效率均呈显著或极显著负相关,有机酸分泌组分中的草酸和氨基酸分泌组分的天冬氨酸分泌量与氮素利用效率也呈显著或极显著负相关。以上结果表明,低氮条件下水稻氮高效基因型氮效率优势明显,高效基因型氮素利用效率高,有利于体内同化物质的合理分配。
长期不同施肥对南方黄泥田水稻子粒与土壤锌、 硼、 铜、 铁、 锰含量的影响
王飞, 林诚, 李清华, 何春梅, 李昱, 邱珊莲, 林新坚*
2012, 18(5): 1056-1064. doi: 10.11674/zwyf.2012.12027
摘要:
在福建黄泥田长期定位施肥试验的第26年,研究了不同施肥模式对水稻子粒与土壤微量元素含量的影响。结果表明,与不施肥(CK)相比,化肥+牛粪(NPKM)、 化肥+秸秆还田(NPKS)及单施化肥(NPK)处理的水稻子粒Zn、 B、 Cu含量均有不同程度的提高,并尤以NPKM处理最为明显,三种微量元素含量分别提高14.3%、 25.1%、 465.2%,均达差异显著水平。NPKM与NPKS处理还不同程度地提高了子粒Mn含量,但各施肥处理的子粒Fe含量均显著降低。各施肥处理尤其是NPKM与NPKS均显著提高了子粒微量元素吸收量。NPK处理的土壤有效B、 Fe、 Zn、 Cu含量与CK相比均呈下降趋势,且有效Zn、 Mn含量较试验前土壤分别降低了36.4%与24.6%,而NPKM与NPKS处理缓解了下降趋势,且NPKM处理的土壤有效Zn、 B、 Mn含量分别较CK提高46.6%、 52.0%、 43.0%,均达差异显著水平。土壤有机质与子粒B、 Cu、 Zn含量呈显著正相关,子粒必需氨基酸、 粗蛋白与子粒Zn含量呈显著正相关。以上结果说明,长期化肥配施牛粪或秸秆还田有利于提高水稻子粒Zn、 B、 Cu等微量元素含量和产量,改善子粒营养品质,一定程度上又可缓解土壤有效微量元素含量的下降,是适合南方黄泥田的施肥模式。
DSSAT作物模型的统计和图形校验方法
杨靖民, 杨靖一, Hoogenboom Gerrit
2012, 18(5): 1065-1074. doi: 10.11674/zwyf.2012.12006
摘要:
本文以玉米, 大豆, 马铃薯和冬小麦试验为例, 详细讨论了DSSAT模型的统计校验和图形校验方法及其支持软件EasyGrapher的应用。结果指出: R2 不是理想的模型校验统计,因为它是测量线性回归y = + x + 的拟合度, 其随机误差建立在正态性、 相互独立和方差同质的假设之上。模型校验主要是检验残差di = yi-xi(y 为测量值, x为模拟值),不是估计回归系数、 。RMSE、 E、 EF 和 d 都是比较好的校验模型残差的统计量, 它们不需要遵循回归模型的基本假设, 统计量的物理意义明确, 大样本容量下统计校验更为可靠。图形校验是模型校验必不可少的辅助工具,当有测量数据时,时间序列和残差校验图形是两种最基本的图形校验方法; 没有测量数据, 模拟图形仍然能够检验模型输出之间或与时间的动态关系, 辨析模拟误差或者错误。应用EasyGrapher 软件可以快速进行DSSAT模型的图形校验和统计校验。
有机无机肥料配合施用对设施菜田土壤N2O排放的影响
郝小雨, 高伟, 王玉军, 金继运, 黄绍文, 唐继伟, 张志强
2012, 18(5): 1075-1088. doi: 10.11674/zwyf.2012.12038
摘要:
采用静态箱气相色谱法研究了有机无机肥料配合施用对设施菜田土壤N2O排放的影响。结果表明: 1)设施芹菜和番茄施基肥后57 d(灌溉后13 d)出现土壤N2O排放通量峰值,追肥后(施肥与灌溉同步)1 d出现土壤N2O排放通量峰值; 芹菜季和番茄季施用基肥后20 d内N2O排放量分别占当季总排放量的40%65%左右,是土壤N2O主要排放期。2)施用基肥后至定植灌水前各处理土壤N2O排放量逐渐降低,灌水后N2O排放通量迅速上升。各处理土壤N2O排放通量与土壤含水量之间呈显著相关,相关系数在0.43~0.72之间。3)土壤N2O排放主要发生在番茄季,番茄生育期各处理土壤N2O总排放量是芹菜生育期的3.1倍; 各处理土壤N2O排放通量与5 cm土层温度之间总体上呈显著相关,相关系数在0.40~0.58之间。4)设施菜田大幅减施化肥的有机无机肥配合施用模式可显著降低土壤N2O排放量和肥料损失率,芹菜季和番茄季土壤N2O排放量较习惯施肥处理分别降低66.3%和85.1%,肥料损失率分别降低45.2%和74.9%。5)等氮量投入时,施用秸秆较施用猪粪可有效降低土壤N2O排放,芹菜季和番茄季分别降低43.4%和74.2%。
半干旱区县域农田土壤有机碳固存速率及影响因素——以甘肃庄浪县为例
张晓伟, 许明祥, 师晨迪, 邱宇洁
2012, 18(5): 1089-1098. doi: 10.11674/zwyf.2012.12104
摘要:
通过对甘肃省庄浪县梯田土壤采样分析,结合第二次土壤普查及庄浪县耕地质量评价数据,估算梯田土壤固碳速率并分析其影响因素。结果表明: 1)该县农田土壤沟谷台地的有机碳含量最高,沟谷、 梁峁坡地次之,沟谷川坪地有机碳最低,不同地形有机碳含量差异显著(P0.05); 2)80% 的样点土壤有机碳含量在6.0~11.0 g/kg之间,总体上020 cm农田土壤有机碳含量呈现正态分布,剖面有机碳含量从上至下呈逐渐递减规律; 3)现阶段庄浪县020 cm农田土壤有机碳密度为20.02 t/hm2,低于全国耕层土壤有机碳密度平均水平(33.45 t/hm2),近30年020 cm 土壤固碳速率为C 63 kg /(hm2a),近5年固碳速率为 C 26 kg /(hm2a); 4)在半干旱区县域尺度上,地形部位可解释43%的有机碳变异性,有机肥、 坡向和田面坡度三者之和可解释47.1% 的有机碳变异性,土壤类型可解释9.9% 的有机碳变异性。综合分析表明,庄浪县农田土壤有机碳密度在过去30年间呈增加趋势,可能与庄浪县在60年代开始的大规模梯田建设和水土流失治理有关。
长期施钾和秸秆还田对河北潮土区作物产量和土壤钾素状况的影响
孙丽敏, 李春杰, 何萍, 刘孟朝, 胡景辉
2012, 18(5): 1099-1106. doi: 10.11674/zwyf.2012.12177
摘要:
以河北冲积平原典型潮土区小麦-玉米轮作长期定位试验(19922009年)为基础,分析了长期施用钾肥和秸秆还田对作物产量、 土壤钾含量及钾素平衡的影响。研究结果表明,不同处理下小麦、 玉米17年平均产量均表现为NPKStNPKNPStNP,其中,小麦、 玉米NPKSt处理比NP处理分别增产9.37%和19.23%,NPK处理比NP处理分别增产6.32%和18.25%; NPSt处理比NP处理分别增产2.76%和9.60%; 长期定位施肥下,各处理耕层土壤(020 cm)各施钾肥的处理其速效钾、 缓效钾含量均与NP处理差异极显著,且表现为NPKStNPKNPStNP; 各处理下层土壤(2040 cm)的速效钾、 缓效钾含量差异均不显著,从钾素平衡看,NP处理钾素表观年盈亏量为-170.0 kg/hm2,土壤钾严重亏缺; NPSt处理实际平衡盈亏率-58.4%,表观年盈亏量为-150.6 kg/hm2; NPK处理钾素表观年盈亏量-3.1 kg/hm2,盈亏率-1.0%,基本接近平衡; NPKSt处理实际平衡盈亏率36.8%,表观年盈亏量为111.4 kg/hm2。试验结果说明,在潮土区,在施氮、 磷肥的基础上,配施钾肥或秸秆还田不仅能持续提高小麦、 玉米的高产、 稳产生产能力, 而且对保持农田土壤钾素平衡、 有效改善耕层土壤钾素状况、 提高土壤肥力有重要的作用。
不同覆盖条件下旱作农田土壤呼吸及其影响因素
涂纯, 王俊, 刘文兆
2012, 18(5): 1107-1114. doi: 10.11674/zwyf.2012.12089
摘要:
利用田间试验研究了不同覆盖条件下旱作农田冬小麦土壤呼吸及其水热状况。设4个处理,即无覆盖处理(CK)、 小麦全年 4500 kg/hm2秸秆覆盖(M4500)、 9000 kg/hm2秸秆覆盖(M9000)和地膜覆盖(PM)。结果表明, 土壤呼吸在作物生育期呈单峰曲线变化,PM 处理峰值出现在拔节期,其余处理推迟至抽穗期; CK、 M4500、 M9000、 PM处理呼吸速率均值分别为CO2 1.54、 1.44、 1.45、 1.75 mol /(m2s),其中PM与CK处理差异显著(P0.05); 生育期内土壤呼吸温度敏感性(Q10值)在1.86~2.39之间; 土壤温度低于5℃时,Q10值较高,而当土温高于5℃时,土壤呼吸的温度控制作用较弱; 土壤水分对土壤呼吸的限制作用不大。多元线性回归分析表明,05cm土层温度和水分形成的双因子模型可以更好地解释土壤呼吸速率变异,各处理的决定系数分别为CK 0.827、 M4500 0.816、 M9000 0.896、 PM 0.729(P0.01)。
连续3年施用生物有机肥对土壤有机质组分、 棉花养分吸收及产量的影响
田小明, 李俊华, 危常州, 褚贵新, 孙华, 路国林
2012, 18(5): 1115-1123. doi: 10.11674/zwyf.2012.12026
摘要:
采用盆栽试验,研究了连续3年施用生物有机肥对3种土壤有机质组分、 棉花养分吸收量及产量的影响。结果表明,连续施肥3年后,不同有机质含量土壤的有机质组分含量、 棉花养分吸收量及产量均较不施肥有不同程度的提高。3种土壤随着施肥量的增加,土壤有机质总量和活性有机质组分(活性有机质、 中活性有机质、 高活性有机质)增加,活性有机质在3年后的增加幅度高于有机质总量,说明连续施用生物有机肥可以改善土壤有机质质量。高等、 中等有机质含量的土壤施用生物有机肥2030 g/kg时养分吸收量最大; 低等有机质含量的土壤在施用生物有机肥40 g/kg时养分吸收量最高。高、 中、 低等有机质含量的土壤棉花产量分别在施用生物有机肥20、 20、 40 g/kg时最大,较不施肥增加了54.05%、 37.15%、 104.08%。通过相关分析表明,随着土壤的本底有机质含量由高到低,有机质组分、 棉花养分吸收量及产量之间的相关性则越好,养分吸收量和产量存在极显著相关。
施肥对喀斯特地区植草土壤活性有机碳组分和牧草固碳的影响
林明月, 邓少虹, 苏以荣, 刘坤平, 李伏生
2012, 18(5): 1124-1132. doi: 10.11674/zwyf.2012.12083
摘要:
通过盆栽试验,研究施肥对喀斯特地区植草土壤不同活性有机碳组分和牧草固碳的影响。试验处理包括CK(不施肥)、 N1 (N 150 mg/kg)、 N2 (N 250 mg/kg)、 N1P1 (P2O5100 mg/kg)、 N2P2 (P2O5150 mg/kg)、 N1P1K1 (K2O 70 mg/kg)、 N1P1K2 (K2O 105 mg/kg)和N2P2K1和N2P2K2。结果表明,与对照(不施肥)相比,施肥处理增加植草土壤有机碳、 微生物量碳和易氧化碳,有机碳日矿化量和累积矿化量以及牧草固碳量。其中N1P1K1处理土壤有机碳和易氧化碳最高,N1P1处理土壤微生物量碳最高,N2P2K1处理土壤可溶性碳最高,N2P2K2处理牧草地上部及根系固碳量、 有机碳日矿化量和累积矿化量均最高。综上,低量氮磷钾肥配施有利于土壤活性有机碳的积累,高量氮磷钾平衡配施牧草固碳效果最佳。
长期不同施肥对土壤各粒级组分中氮含量及分配比例的影响
申小冉, 徐明岗, 张文菊, 吕家陇, 王伯仁, 蔡泽江
2012, 18(5): 1133-1140. doi: 10.11674/zwyf.2012.11437
摘要:
土壤培肥过程中氮素的积累和在各级土壤颗粒中的分配对了解土壤氮素积累机制和氮素的可持续管理具有重要意义。本研究以红壤旱地长期定位试验为基础,采用离心法分离土壤颗粒,通过分析氮素在土壤不同颗粒中的含量,研究长期施肥对土壤中不同粒级土壤氮的分配的影响。结果表明,施肥二十年后,在020 cm土层,施肥处理的全氮含量在1.19~1.98 g/kg 之间,施肥处理全氮含量显著高于不施肥处理(CK)。在2040 cm土层,土壤全氮含量分布在0.59~0.84 g/kg之间,显著低于表层土壤氮含量; 在020 cm土层,与氮磷钾化肥配施处理(NPK)相比,单施或者配施有机肥的土壤与砂粒、 粗粉粒、 细粉粒、 粘粒结合的氮含量分别提高220%、 84%、 46%和26%。而在2040 cm土层,与NPK处理相比,有机肥的施用仅提高了与细粉粒、 粘粒结合的氮含量,降低了与粗粉粒结合的氮含量; 在020 cm土层中,红壤氮素主要分布在粘粒中。2040 cm土层CK、 NPK和氮磷钾配施加秸秆还田处理(NPKS)表现为与粗粉粒结合的氮的分配比例最高,而施用有机肥的处理氮素分布仍以粘粒占比例最高。相关分析表明,土壤表层<5 m粒级的土壤颗粒中氮含量和作物的经济产量呈显著性正相关。长期施用有机肥可以显著提高表层土壤全氮及与各个颗粒结合氮的含量,不同处理的氮主要保存在粘粒中。而亚表层土壤中,施化肥或者秸秆还田加速了粘粒结合态氮的耗竭,配施有机肥促进了氮在粘粒中的积累,也更有利于土壤全氮的积累,是可持续的氮素管理措施。
不同肥力水平土壤团聚体的稳定性及对氮肥盐溶液的响应
徐爽, 王益权, 王浩, 祝飞华, 冉艳玲, 陈静
2012, 18(5): 1141-1149. doi: 10.11674/zwyf.2012.11436
摘要:
在室内利用筛分技术研究了关中地区相同质地类型3个不同肥力水平土团聚体的组成及其稳定性,并在4个不同浓度氯化铵溶液中进行湿筛,探讨了不同肥力土壤团聚体对盐溶液的反应特征及抗化学物质分散的能力,以便揭示长期施用无机氮肥对土壤团聚体的作用与影响。结果表明,干、 湿筛结果显示3个肥力水平土壤直径>0.25 mm团聚体的含量均随肥力水平的升高显著增加,供试土团聚体的水稳性较差,湿筛后直径<0.25 mm的微团聚体含量在85%以上,而富有农学价值的直径在15 mm的水稳性团聚体在高肥力土壤中含量仅为2.80%,中肥力土壤为1.47%,低肥力土壤为0.84%。3种肥力土壤团聚体组成受氯化铵溶液浓度的影响,在4种浓度的氯化铵溶液中湿筛后,直径25 mm的团聚体的含量随溶液浓度增大而减少,而0.252 mm团聚体含量明显增加。试验得到的主要结论为, 不同肥力水平土壤团聚体质量差异明显; 团聚体的化学稳定性受盐溶液浓度和肥力水平的共同作用,随氮肥溶液浓度增大,团聚体组成集中在0.252 mm的较小范围,盐分使得多级的团聚体组成向单一化方向变化; 高肥力土壤受氮肥溶液的影响相对较弱,中、 低肥力土壤对氮肥溶液的响应则较为强烈。
铁氧化物-胡敏酸复合物对磷的吸附吸附
王慧, 易珊, 付庆灵, 胡红青, 朱俊, 黄巧云
2012, 18(5): 1150-1158. doi: 10.11674/zwyf.2012.12103
摘要:
本试验通过设置不同磷酸根浓度、 pH和不同电解质及电解质强度梯度,研究磷酸根在针铁矿-胡敏酸(HA)复合物和赤铁矿-胡敏酸(HA)复合物表面的吸附特性。X射线衍射(XRD)、 扫描电镜(SEM)和红外光谱(FTIR)图谱显示: 铁氧化物包覆胡敏酸后其内部结构特性保持不变; 氧化铁与胡敏酸通过氢键形成粒径大、 表面光滑的铁氧化物-HA复合微粒,且复合物比表面减小; 形成的氧化铁-胡敏酸复合物对磷的吸附能力增强,且针铁矿复合物的吸附能力大于赤铁矿复合物,均为多层吸附过程; pH增高抑制铁氧化物复合物对磷的吸附,同时电解质浓度增加促进复合体对磷的吸附,且反应后体系pH随之降低。
有机肥的碱度及其减缓土壤酸化的机制
孟红旗, 吕家珑, 徐明岗, 蔡泽江, 王伯仁
2012, 18(5): 1159-1167. doi: 10.11674/zwyf.2012.12042
摘要:
采用元素分析法计算了我国主要有机肥种类的平均碱度,并与相关文献进行对比,讨论了有机肥碱度的影响因素及其减缓土壤酸化的机制。结果表明,不同种类的有机肥碱度范围为58.1~372.8 cmol/kg,碳酸钙当量为29.0~186.4 g/kg,其大小顺序为:谷物秸秆 豆科秸秆 绿肥 新鲜粪便 普通堆肥 高温堆肥 厩肥。有机肥的碱度与其钙含量呈极显著正相关(r =0.98, P 0.001,n =32),与其碳含量呈显著负相关(r =-0.64, P 0.001,n =32),主要取决于其中有机酸盐的当量浓度。农产品移除和有机肥投入对于农田土壤酸化是互逆的两个过程,长期有机肥投入可弥补农产品移除引起的土壤盐基矿物损失。施用碱度较高的有机肥(如高温堆肥或厩肥)可有效控制农田土壤酸化,并可节约施用成本,提高有机肥的资源利用率。
缙云山森林土壤微生物数量与群落特征
李勇, 顾垚俊, 刘益军, 黄建国, 杨红军
2012, 18(5): 1168-1174. doi: 10.11674/zwyf.2012.12101
摘要:
本文以重庆市缙云山国家森林保护区的毛竹林、 马尾松针叶林、 马尾松针阔混交林为供试对象,研究了不同森林群落的土壤微生物数量、 群落特征及其与土壤养分的关系。结果表明,毛竹林土壤中的细菌、 放线菌、 真菌数量最多,混交林次之,针叶林最少,高低之间分别相差 32.3倍(细菌)、 19.2倍(放线菌)和19.3倍(真菌)。说明森林植被群落的生产力越高,枯枝落叶量越大,土壤微生物数量越多。在毛竹林土壤中,微生物的多样性指数、 均匀度指数和优势度指数显著高于针叶林和混交林,说明毛竹土壤的生态环境相对稳定良好,微生物种群丰富,密度较大,种群优势突出。此外,土壤微生物存在明显的季节变化,夏季最高,冬季最低,与土壤有效氮、 磷的季节变化基本耦合。土壤微生物数量与土壤有机质和碱解氮呈显著正相关(r有机质=0.592**~0.741**,r碱解氮=0.490*~0.581**,n=24); 在毛竹林和混交林土壤中,土壤微生物数量与有效磷呈显著正相关(r毛竹林=0.461*,r 混交林=0.450*,n=24),说明微生物在土壤有机质转化和氮、 磷供应过程中起重要作用,与森林植被群落的生产力密切相关。
施肥对植烟土壤微生物的影响
丁伟, 叶江平, 蒋卫, 霍沁建, 陈晓明, 梁永江, 张长华, 袁玲
2012, 18(5): 1175-1183. doi: 10.11674/zwyf.2012.11415
摘要:
利用7年的定位施肥试验,研究了不施肥(CK)、 单施化肥(CF)和有机无机肥配施(MCF)对植烟土壤微生物的影响。平板计数、 微生物碳、 氮含量和磷脂脂肪酸的测定结果均表明,土壤微生物数量以有机无机配施的处理最多,单施化肥次之,不施肥最少。在3种施肥处理的土壤中,分别检测出20(CK)、 27(CF)和31种(MCF)磷脂脂肪酸; 施肥提高了代表细菌(1220碳)和放线菌(10Me17: 0和10Me18: 0)的磷脂脂肪酸; 但是,代表真菌的磷脂脂肪酸18: 19c无显著变化(CF)或显著降低(MCF)。有机无机肥配施处理显著提高了土壤微生物的多样性指数和优势度指数,说明有机无机配施改善了土壤生态环境,微生物种群丰富,优势种群突出。在土壤自生固氮菌、 磷细菌和钾细菌中,分离率最高的是芽孢杆菌属,在26%50%之间变化。有机无机肥配施还提高了这3种有益微生物的数量,单施化肥则无显著影响。此外,在有机无机肥配施的土壤中,自生固氮菌、 磷细菌和钾细菌的多样性指数、 均匀度指数和优势度指数均较高。从土壤微生物的角度看,生产上采用有机无机肥配施很有必要。
生物耕作对蔬菜田土壤养分及酶活性的影响
郑宪清, 李双喜, 袁大伟, 何七勇, 吕卫光, 张娟琴
2012, 18(5): 1184-1191. doi: 10.11674/zwyf.2012.12087
摘要:
通过在上海市崇明岛西部设置的长期定位试验,探讨生物耕作对菜田土壤养分及酶活性的影响。3年结果表明,与免耕处理相比,生物耕作有助于土壤养分含量增加,其中土壤有机质、 全氮、 全磷最高增幅分别为1822%、 1745%和1332%,速效氮、 速效磷和速效钾最高增幅分别为125.0%、 432.5%和21.3%,最高值多出现在生物耕作两年和三年时,差异显著(P0.05)。同时,随生物耕作年限的增加,05 cm土层过氧化氢酶、 脲酶、 蔗糖酶和蛋白酶活性均呈增加趋势,最高增幅分别为27.78%、 951.11%、 16.11%和420.00%,分别出现在生物耕作的第三年和第二年,且差异显著(P0.05)。此系统中过氧化氢酶活性与有机质、 全磷、 速效氮、 速效磷、 速效钾和含水量等呈显著正相关,与土壤pH值呈显著负相关(P0.05), 有机质等是土壤酶活性主要影响因子,它们单独或是综合影响酶活性; 生物耕作时间对酶活性直接影响力大小顺序为过氧化氢酶活性蔗糖酶活性脲酶活性蛋白酶活性,直接通径系数为分别为1.353、 1.070、 0.421和0.110,其主要通过有机质和速效氮正向影响酶活性。
三种堆肥对番茄生长及青枯病防治效果的影响
张建华, 郭玉双, 田光明, 张君, 姚静华
2012, 18(5): 1192-1200. doi: 10.11674/zwyf.2012.12091
摘要:
合理施用堆肥能够有效地改善植物的生长条件和土壤的生态环境,从而提高植物对病害的抗性。通过盆栽试验,研究了药渣、 污泥和猪粪三种堆肥以不同比例与泥炭混合对番茄植株生长和番茄青枯病防治的影响。结果表明: 三种不同堆肥均能促进番茄植株生长,其中猪粪堆肥对番茄生长的促进效果最显著,当泥炭与猪粪的混合比例为3∶1时效果最好,当收获番茄植株时,其鲜重和干重较泥炭基础基质处理分别提高了29.8%和41.2%,污泥堆肥次之,药渣堆肥最差; 三种不同堆肥都能抑制青枯病的发生,药渣堆肥对番茄青枯病的抑制效果最明显,当泥炭与药渣的混合比例为4∶1时效果最好,在番茄植株移栽33d 时,其病情指数较泥炭基础基质降低了66.7%,污泥堆肥次之,猪粪堆肥最差。添加不同堆肥使得盆栽基质的理化性质、 酶活性和可培养微生物的数量发生了不同的变化,推测可能是上述因素的变化使其对番茄的生长和青枯病的防治效果产生了明显的差异。
不同浓度指数施肥方法下马来沉香与土沉香苗期需肥规律
何茜, 王冉, 李吉跃, 张方秋, 丁晓纲, 潘文
2012, 18(5): 1201-1211. doi: 10.11674/zwyf.2012.11255
摘要:
设置每株施 N 0、 1000、 2000、 3000、 4000、 5000 mg 的6个氮素水平处理,进行珍贵树种马来沉香与土沉香苗期指数施肥试验,探讨不同氮素供应水平对其苗期生长、 叶片养分含量以及根系形态指标的影响,旨在揭示马来沉香与土沉香苗期的氮素需求特征,确定其适宜施氮量。结果表明,马来沉香与土沉香苗期的地径、 苗高以及生物量随着氮素供应水平的增加而增大,当每株施氮量大于3000 mg 后其生长和生物量趋于稳定; 施氮处理为3000 mg/plant时的马来沉香与土沉香根系各生长和形态指标均显著大于其他处理; 运用临界浓度法确定出马来沉香苗期叶片氮、 磷、 钾含量的临界值分别为35.55、 1.75、 17.99 g/kg,最适含量范围分别为35.55~53.11、 1.75~2.73、 17.99~26.63 g/kg; 土沉香苗期叶片氮、 磷、 钾含量的临界值分别为37.78、 3.08、 18.89 g/kg,最适含量范围分别为37.78~58.56、 3.08~4.44、 18.89~29.28 g/kg。综合3种养分的最适含量范围,推断出马来沉香和土沉香苗期的最适施氮量均为3000 mg/plant。
控释碘肥对生菜富碘及若干生理特性的影响
陈海宁, 张民, 孙瑶
2012, 18(5): 1212-1220. doi: 10.11674/zwyf.2012.12058
摘要:
通过温室盆栽试验,以普通碘肥为对照,研究了包膜控释碘肥对生菜富碘及某些生理特性的影响。结果表明, 施碘处理与不施碘相比显著提高生菜叶片的碘含量。在两种施碘水平下(I 10和20 mg/kg,土),与普通碘肥相比,控释碘酸钾和控释碘化钾均显著提高生菜叶片的碘含量,分别提高了46.60%~61.16%、 46.59%~58.53%; 同时提高了生菜生物量、 叶片叶绿素含量、 维生素C含量及抗氧化酶活性[超氧化物歧化酶(SOD)、 过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)],降低了生菜叶片硝态氮和丙二醛(MDA)含量; 碘酸根离子处理的土壤碘的淋失率高于碘离子处理; 施用控释碘酸钾和控释碘化钾后,土壤淋溶液中碘淋失量峰值出现时间延后,碘淋失率较普通碘肥分别降低了45.99%~50.97%、 39.18%~46.29%,差异显著。碘肥用量试验的结果表明,与施碘10 mg/kg相比,施碘20 mg/kg时显著提高了生菜叶片的碘含量,但对生菜品质及生理指标无显著影响。与普通碘肥相比,控释碘肥不仅显著提高了生菜叶片对碘的富集,还减少了碘素从土壤中的流失量,提高了碘肥的利用率。施用控释碘肥是培育富碘蔬菜的有效途径之一。
施肥和外源砷对小白菜生长和抗性生理的影响
马茹茹, 卜玉山, 史晓凯
2012, 18(5): 1221-1228. doi: 10.11674/zwyf.2012.11058
摘要:
通过盆栽试验,研究了施用有机肥料与氮、 磷、 钾肥以及不同浓度砷对小白菜(Brassica campestris L. ssp. Chinensis L.)株高、 根长、 单株鲜重、 砷含量以及小白菜植株脯氨酸(Pro)、 丙二醛(MDA)、 超氧化物歧化酶(SOD)、 过氧化物酶(POD)等的影响。结果表明: 在施肥条件下外源砷10 mg/kg促进小白菜生长,鲜重最高,株高、 根长增加,外源砷继续提高则抑制小白菜生长; 小白菜砷含量随外源砷提高而增加,施肥则促进砷吸收; 小白菜Pro和MDA含量随外源砷提高而增加,施肥则有助于降低Pro和MDA含量; 小白菜POD活性在不施肥处理下随砷浓度的提高呈上升下降的变化趋势,且以砷 50 mg/kg时最高; 在施肥条件下随砷浓度的增加而增强; 小白菜SOD活性在有机肥处理下随砷浓度的增加而增强,在不施肥、 施氮磷钾肥以及氮磷钾肥和有机肥混施处理下随砷浓度的升高呈上升下降的变化趋势,均以砷 50 mg/kg处理最高。
不同供氮形态下油菜幼苗对盐胁迫的响应
杨瑛, 马梅, 郑青松, 刘兆普, 郭世伟
2012, 18(5): 1229-1236. doi: 10.11674/zwyf.2012.11492
摘要:
为比较不同供氮形态下油菜对盐胁迫的响应,通过供应铵态氮和硝态氮,探讨盐胁迫对油菜幼苗生物量、 光合作用、 离子含量等的效应。结果表明: 非盐胁迫条件下的硝态氮处理的植株生物量和叶片光合参数均显著高于其它处理; 在盐胁迫条件下,两种供氮形态处理油菜的生长和光合均受到明显抑制,其中铵态氮处理表现的抑制效应较显著,且其光合抑制主要来自气孔限制。在两种供氮条件下,盐胁迫使得植株Na+浓度均显著增加,其中铵态氮处理的叶片和叶柄中Na+浓度的增幅大于硝态氮处理,而其根中Na+浓度则小于硝态氮处理。盐胁迫导致两种供氮形态下整株和叶柄中K+浓度均显著降低,而在根中,则只造成硝态氮处理的K+浓度的显著降低。在整株水平上,盐胁迫下铵态氮处理的K+ 、 Na+的选择性比率(SK,Na)要显著低于硝态氮处理。综上,在盐胁迫条件下,硝态氮处理对K+吸收维持较高的相对选择性是其耐盐性高于铵态氮处理的重要原因。
有机无机肥配施和根瘤菌接种对拉巴豆生长、品质及养分吸收的影响
韩玉竹, 张亮, 李倩, 石永康, 黄建国
2012, 18(5): 1237-1244. doi: 10.11674/zwyf.2012.12040
摘要:
选取优良高产豆科牧草拉巴豆为供试材料,研究了接种根瘤菌和有机无机肥配施对拉巴豆结瘤、 生长、 饲料品质、 养分吸收及土壤酶活性的影响。结果表明,F0.5M0.5(50%有机肥+50%无机肥)和F0.75M0.25(25%有机肥+75%无机肥)处理的拉巴豆生长最好,F(纯施化肥)和F0.25M0.75(75%有机肥+25%无机肥)处理次之,M(纯施有机肥)处理较差,CK(不施肥)最差,F0.5M0.5和F0.75M0.25处理比F分别增产19.46%和16.49%。F和CK结瘤数最少,瘤重也最低,但根瘤数量和重量随有机肥施用的比例增加而提高。在施用有机肥的4个处理中,拉巴豆净光合速率相似,介于14.39~15.32 CO2 mol/(m2s)之间,显著高于F和CK处理。此外,施用有机肥显著改善拉巴豆饲用品质,尤以F0.5M0.5和F0.75M0.25处理最显著,并提高过氧化氢酶、 蔗糖酶、 脲酶活性。相关分析表明,拉巴豆根瘤重与地上部生物量、 氮、 磷、 钾吸收量呈显著正相关,相关系数依次为0.6758、 0.7269、 0.9759、 0.9488(n=36),说明根瘤形成改善了拉巴豆的氮、 磷、 钾营养,促进了生长,提高了品质。在重庆市的拉巴豆栽培实践中,提倡接种根瘤菌和有机无机肥适量配施很有必要。
基施硒肥对莜麦产量和微量元素含量的影响
郭孝, 李明, 介晓磊, 李建平, 黄安群, 石志芳, 肖曙光
2012, 18(5): 1245-1252. doi: 10.11674/zwyf.2012.11497
摘要:
在河南省黄河滩区,通过研究基施硒肥(亚硒酸钠)对莜麦青干草和果实产量以及微量元素含量的影响,探索提高莜麦产量以及微量元素含量的新途径。结果表明: 1)基施硒肥能提高莜麦的青干草产量, 当基施量为954 g/hm2的情况下,效果最佳,扬花期青干草产量提高9.33%(P0.05),但基施硒肥对莜麦果实产量影响不显著; 2)莜麦对硒有较强的吸收和同化能力,可以从肥料中大量吸收无机硒,并大多转化为有机硒向上运输到茎叶和果实中; 3)基施硒肥能在不同程度上提高莜麦青干草中Cu、 Zn和Se的含量,而对Fe和Mn的含量影响不大,当硒肥基施量在954 g/hm2的情况下,扬花期青干草中Cu、 Zn和Se的含量分别提高 9.31%(P0.05)、 13.22% (P0.05)和281.25%(P0.05); 4)基施硒肥能显著提高莜麦果实中Fe、 Cu、 Zn和Se的含量,而对Mn的含量影响不大,当硒肥基施量在954 g/hm2的情况下,Cu、 Zn和Se的含量分别比不施硒对照提高7.92%(P0.05)、 5.75%(P0.05)和18.75%(P0.05),当硒肥基施量在765 g/hm2的情况下,莜麦果实中Fe的含量比对照提高10.19%(P0.05)。综上,莜麦对硒肥有较强的吸收和转化能力,适当地基施硒肥有利于提高扬花期青干草中Cu、 Zn和Se的含量和果实中Fe、 Cu、 Zn和Se的含量,适宜的硒基施量为765954 g/hm2。
石灰和聚丙烯酰胺处理的酸性土壤对烤烟生长及生理特性的影响
陈世军, 潘文杰, 孟玉山, 宗学凤, 王三根
2012, 18(5): 1253-1261. doi: 10.11674/zwyf.2012.12114
摘要:
以K326烤烟品种为材料,在土培条件下研究了石灰和聚丙烯酰胺(PAM)处理的酸性土壤对烤烟生长及生理特性的影响。结果表明:石灰和PAM处理的酸性土壤,在PAM含量低时(0.1%),烤烟生物量显著提高,光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)增高,根系活力增大,相对电导率和丙二醛(MDA)含量下降,但随PAM用量的增大,烤烟生长减缓。在酸性土壤中,烤烟叶片和根系的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性最低;在加入石灰的土壤中,烤烟叶片和根系的三种酶活性升高,同时加入石灰和PAM的土壤,在PAM含量低时,三种酶活性下降,但随着PAM含量增高(0.2%),酶活性又开始上升。石灰和PAM处理的酸性土壤,土壤交换性H、交换性Al含量的改变是由石灰引起的,PAM的影响不显著;相反,石灰对土壤含水量、水势、比重、孔隙度的影响不显著,而PAM影响显著,低PAM含量时(0.1%),土壤含水量增加,但随PAM用量加大,土壤比重、孔隙度进一步增大,土壤含水量则逐渐降低,土壤水势显著下降。因此推测,石灰显著降低了酸性土壤交换性H、交换性Al含量,适量PAM提高了土壤孔隙度,增加土壤含水量,从而促进烤烟生长;但是当PAM过量,会导致土壤水势下降,烤烟吸水困难,其生长减缓。
专题评述
农田土壤黑碳应用研究进展
郭大勇, 范明生, 张福锁
2012, 18(5): 1262-1271. doi: 10.11674/zwyf.2012.12095
摘要:
在应对全球气候变暖和保障粮食安全的双重背景下,如何增加土壤碳库容量、 提升土壤生产力以及减少环境危害已成为农学家、 土壤学家和环境学家在二十一世纪的研究重点和热点,黑碳(或生物碳)在农田土壤中的应用作为一种增加土壤碳库和提高土地生产力的新方法引起了极大关注。本文综述了黑碳在农业土壤中的含量,应用黑碳(生物碳)对作物产量、 土壤肥力和温室气体排放的影响; 探讨了应用黑碳影响作物生产力和土壤环境行为的机理以及农田土壤应用黑碳在不同区域、 作物类型、 用量和黑碳性质上的差异表现; 展望了农田应用黑碳未来研究的方向和热点。
研究简报
施氮水平对五种苹果砧木生长以及氮素吸收、分配和利用特性的影响
王海宁, 葛顺峰, 姜远茂, 魏绍冲, 周恩达, 王富林
2012, 18(5): 1272-1277. doi: 10.11674/zwyf.2012.11482
摘要:
以一年生平邑甜茶(M. hupehensis Rehd.)、 八棱海棠(M. micromalus Makin)、 楸子[M. micromalus (Willd) Borkh.]、 新疆野苹果[M. micromalus (Ledeb.) Roemer]、 东北山荆子(M. baccata Borkh.)为试材,采用15N示踪技术,研究了施氮量对5种砧木生长及15N吸收、 分配和利用特性的影响。结果表明, 砧木的生物量、 根系总表面积、 总根长和根尖数均随施氮量的增加而增加,但不同砧木增加的程度不同,且地上部生长量对氮素的反应比地下部更敏感。平邑甜茶的生物量最大,楸子的根系总表面积、 总根长和根尖数均最大; 东北山荆子的生物量、 根系总表面积、 总根长和根尖数均最小。不同品种的15N利用率随施氮量增加变化不同且差异显著,并与根系总表面积存在显著正相关关系; 楸子的15N利用率最高,东北山荆子的最低。低氮处理(N1)中各器官从硝态氮中吸收分配到的15N量对该器官全氮量的贡献(Ndff)从大到小顺序为根叶茎,高氮处理(N2)中各器官的Ndff值从大到小顺序为叶根茎。不同砧木的Ndff随施氮量增加变化不同。各砧木15N均主要分配在叶中,其次是根,茎中最少。
施有机肥及套袋对鸭梨果实风味品质的影响
魏树伟, 张勇, 王宏伟, 王海波, 高华君, 王少敏
2012, 18(5): 1278-1285. doi: 10.11674/zwyf.2012.11428
摘要:
为探讨施有机肥和套袋对鸭梨果实风味品质的影响,采用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)及高效液相色谱技术(HPLC),研究了生长期施有机肥和套袋对鸭梨果实挥发性成分、 糖类和有机酸组分等风味物质的组成和含量的影响。结果表明, 供试鸭梨共检测到挥发性物质3类30种,其中酯类26种、 烯类3种、 醇类1种。施有机肥和套袋改变了鸭梨果实的特征香气成分的种类和含量。施用有机肥使套袋和不套袋鸭梨香气物质种类分别增加8种和6种,香气物质总量分别增加182.89%和127.16%。套袋使施有机肥和复合肥鸭梨的香气物质种类分别减少了8种和10种,香气物质总量分别减少66.32%和72.98%。不同处理鸭梨共检测到4种糖、 7种有机酸组分,其中糖组分主要为果糖,其次为蔗糖、 山梨醇、 葡萄糖; 有机酸组分主要为苹果酸,其次为乙酸、 柠檬酸、 莽草酸、 奎宁酸、 酒石酸、 琥珀酸。施用有机肥使鸭梨糖总量和酸总量升高,套袋使鸭梨糖总量和有机酸总量降低。施有机肥使鸭梨果实香气物质种类和含量增加,糖类和有机酸含量升高,而套袋使鸭梨果实香气物质种类和含量减少,糖类和有机酸含量降低。
复合接种剂对三叶草生长特性和品质的影响
张英, 姚拓, 朱颖
2012, 18(5): 1286-1294. doi: 10.11674/zwyf.2012.11399
摘要:
利用从兰州地区红三叶 (Trifolium pratense L.) 和白三叶(Trifolium repens L.)根际分离、 筛选获得的4株植物根际促生细菌(代号:A-Hsg、 B-ls13、 C-lhs11、 D-lhs14) 制作微生物接种剂,采用盆栽法测定不同接种剂处理对红三叶草生长特性及品质的影响。结果表明,本研究制作的接种剂符合《农用微生物菌剂》质量标准(GB 20287-2006)。复合接种剂处理AD对红三叶草株高、 根长促进作用显著 (P0.05),分别较对照增加33.62%和46.20%。AB和AD处理红三叶草地上植物量增重显著,较对照增加了101.69%和94.98%。BC和AD处理对地下植物量增加显著,增加了197.63%和151.18%。AC、 AD和BCD处理后红三叶草整株磷含量均高于对照,其中BCD处理较对照差异显著(P0.01),磷含量较对照增加了15.38%。ABCD处理红三叶草整株的含氮量较对照达到了显著水平(P0.05),较对照增加了14.77%。ABD、 BCD和ABCD处理均可提高红三叶草地上部分粗蛋白含量,其中处理ABCD粗蛋白含量较对照增加最多,增加了14.62%,达到了显著水平(P0.05)。复合接种剂AD、 AB、 BC、 AC、 ABD、 BCD和ABCD接种后,对红三叶草生长特性和品质的提高表现出良好的促进效果,可作为复合菌肥材料作进一步研究。
肥料用改性聚乙烯醇包覆膜的制备及其性能的研究
于洋, 邹洪涛, 王剑, 徐萌, 刘洋, 张玉龙
2012, 18(5): 1295-1301. doi: 10.11674/zwyf.2012.11357
摘要:
采用有机高分子聚合反应制备缓释肥料的膜材料,对其进行红外表征,并通过浸水试验测定其吸水率,确定最佳改性方案。同时,为了进一步验证包膜材料对肥料养分的缓释作用,通过土柱淋洗试验测定包膜肥料的养分释放量,并将日本包膜肥料LP40与自制包膜肥料HP的缓释性能进行比较。结果表明, 环氧树脂中的环氧基团能与聚乙烯醇中的羟基发生醚化反应,减少分子中羟基数量,降低改性聚乙烯醇膜的吸水性; 在202℃的去离子水中,改性聚乙烯醇膜浸水24 h后,最低吸水率为1152 g/kg,比等浓度纯聚乙烯醇低884 g/kg; 聚乙烯醇浓度为70 g/kg,环氧树脂的加入量为25 g/kg(按聚乙烯醇溶液质量计),反应温度为60℃,反应时间为2h,可得到吸水性较低的改性聚乙烯醇膜。自制包膜肥料HP具有一定的缓释效果,但与日本包膜肥料LP40相比缓释性能较差。