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2016年  22卷  第6期

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研究论文
吉林省玉米施肥效果与肥料利用效率现状研究
王寅, 冯国忠, 焉莉, 高强, 宋立新, 刘振刚, 房杰
2016, 22(6): 1441-1448. doi: 10.11674/zwyf.16017
摘要:
【目的】本研究通过收集整理2005~2013年国家测土配方施肥项目在吉林省布置的1110个“3414”田间试验,分析了施用氮、磷、钾肥对玉米产量、经济效益的影响,测算了氮、磷、钾肥的利用效率,目的在于明确当前生产条件下吉林省玉米的施肥效果与肥料利用效率,为肥料的合理施用与配置提供依据。【方法】选取玉米“3414”田间试验的处理1(N0P0K0)、处理2(N0P2K2)、处理4(N2P0K2)、处理6(N2P2K2)和处理8(N2P2K0),分别记为不施肥(CK)、不施氮(-N)、不施磷(-P)、氮磷钾配施(NPK)和不施钾(-K)处理,研究不同施肥处理下的玉米产量、产值、施肥利润和产投比,比较增施氮、磷、钾肥的增产效应以及不同肥料的农学效率、偏生产力和肥料贡献率。另外,分析不施肥处理(缺素处理)玉米产量与相应肥料贡献率之间的关系,并利用模型进行模拟。【结果】不施肥条件下,当前吉林省玉米的平均产量和产值分别为6.6 t/hm2和1.21×103 yuan/hm2。施肥可显著提高玉米的产量和经济收益,其中以NPK处理的玉米产量和施肥利润最高,平均分别为10.1 t/hm2和5.07×103 yuan/hm2,其后分别为-K处理(8.9 t/hm2、3.27×103 yuan/hm2)、-P处理(8.7 t/hm2、2.83×103 yuan/hm2)和-N处理(7.7 t/hm2、1.39×103 yuan/hm2)。在其他养分施用基础上,增施氮、磷、钾肥可平均分别增产2.36 t/hm2(35.1%)、1.39 t/hm2(18.0%)和1.18 t/hm2(14.9%),平均施肥利润分别为3.68×103、2.24×103和1.80×103 yuan/hm2。当前生产条件下,吉林省玉米在氮磷钾配施条件下的肥料农学效率、偏生产力和肥料贡献率分别为11.4 kg/kg N、32.8 kg/kg和34.7%,而增施氮、磷、钾肥的平均农学效率分别为14.3 kg/kg N、20.5 kg/kg P2O5和17.2 kg/kg K2O,平均偏生产力分别为61.1、146.4和142.4 kg/kg,平均肥料贡献率分别为23.4%、14.1%和11.9%。分析发现,氮磷钾肥配施(或某一肥料)的肥料贡献率随不施肥处理(或相应缺素处理)玉米产量的提高而显著下降,且关系符合对数函数模型,说明提高基础地力可减少对外源肥料的依赖。【结论】吉林省玉米氮磷钾肥的增产效果和肥料利用率相比全国平均水平较高,但仍需重视氮肥管理以稳产增效,继续大力推广平衡适量施肥理念及相应技术,在实现作物增产的同时提高肥料利用效率并促进土壤培肥。
不同氮肥缓释化处理对夏玉米田间氨挥发和氮素利用的影响
周丽平, 杨俐苹, 白由路, 卢艳丽, 王磊, 倪露
2016, 22(6): 1449-1457. doi: 10.11674/zwyf.16039
摘要:
【目的】氨挥发是农田氮素损失的重要途径之一,氮肥类型或尿素氮肥缓释处理方式直接或间接影响作物吸收及土壤理化性质,进而影响氨挥发和氮素利用效率。通过不同缓释处理技术减低氨挥发和氮素降解释放速率来提高作物氮素吸收,对于提高作物氮素利用率具有重要意义。【方法】通过两年田间原位监测试验,以不施氮肥为对照(CK),设硝酸钙(CN)、常规尿素(CU)、树脂包膜尿素(CRF)、控失尿素(LCU)、凝胶尿素(CLP)、脲甲醛(UF)7个处理,研究不同氮肥缓释化处理对夏玉米土壤氨挥发损失量、玉米产量和氮素利用的影响。【结果】1)氨挥发主要集中于施肥后一周以内,常规尿素氨挥发累积量占整个生育期氨挥发累计总量平均为81.6%,凝胶尿素、控失尿素、树脂包膜尿素、脲甲醛氨挥发累积量占整个生育期氨挥发累计总量的比例介于62.2%~82.2%之间。2)2014年夏玉米田间氨挥发监测期内,常规尿素的氨挥发累计总量为N 14.9 kg/hm2,凝胶尿素、控失尿素、树脂包膜尿素、脲甲醛处理与常规尿素相比下降幅度介于21.7%~64.6%。2015年,常规尿素的氨挥发累计总量为N 17.3 kg/hm2,凝胶尿素、控失尿素、树脂包膜尿素、脲甲醛处理与常规尿素相比下降幅度介于17.3%~57.2%。3)化肥氮在常规尿素、树脂包膜尿素以及控失尿素处理中的贡献率较高,两年均达60%以上,其中常规尿素中化肥氮的贡献率平均高达76.0%。而化肥氮在脲甲醛中的贡献率较低,平均仅为37.6%。4)与常规尿素相比,脲甲醛、凝胶尿素、控失尿素以及树脂包膜尿素的产量也有显著增加,两年平均产量增幅为6.3%~18.8%。5)不同氮肥的夏玉米氮肥利用率也有显著差异,其中脲甲醛为最高,平均高达57.9%,其次为凝胶尿素、控失尿素、树脂包膜尿素、硝酸钙和常规尿素,分别为42.4%、38.3%、38.3%、23.5%和20.8%。【结论】氮肥中的氨挥发主要集中于施肥后一周以内。与常规尿素相比,脲甲醛、控失尿素、树脂包膜尿素、凝胶尿素均能明显减少氨挥发损失、提高产量和氮肥利用率,以脲甲醛和凝胶尿素效果更显著,是高产、高效、低损失的肥料类型。
基于产量反应和农学效率的推荐施肥方法在东北春玉米上应用的可行性研究
徐新朋, 魏丹, 李玉影, 谢佳贵, 刘双全, 侯云鹏, 周卫, 何萍
2016, 22(6): 1458-1467. doi: 10.11674/zwyf.16021
摘要:
【目的】针对当前我国玉米生产中肥料不合理施用带来的肥料利用率低的现状,以及我国小农户经营、测土施肥实现困难等问题,建立基于产量反应和农学效率的玉米推荐施肥方法,玉米养分专家系统(Nutrient Expert for Hybrid Maize,NE),研究其在东北春玉米上的应用效果。【方法】于2010~2014年共布置了193个田间试验,从产量、经济和环境方面在东北春玉米种植区对玉米养分专家系统进行校正和改进,包括肥料用量,产量,经济效益,氮(N)、磷(P)和钾(K)肥利用率和氮素损失等方面。试验包括5个处理,分别为农民习惯施肥(FP),玉米养分专家系统的推荐施肥(NE),以及基于NE处理的减氮、减磷和减钾处理。【结果】NE平衡了肥料用量,显著降低了氮肥和磷肥施用量,与FP相比分别降低了43.5(P < 0.001)和23.6 kg/hm2P < 0.001),降幅分别达到了21.0%和27.0%,但增加了钾肥用量(8.3 kg/hm2P=0.001)。全部试验NE处理产量显著高于FP处理0.6 t/hm2,增产率为5.2%(P < 0.001)。5年平均经济效益(GRF)NE处理比FP处理增加1466 yuan/hm2,增幅为7.2%(P < 0.001),其中1192 yuan/hm2是通过产量增加带来的,占总增加量的81.3%。NE处理的氮素农学效率(AEN)、氮素吸收利用率(REN)和氮素偏生产力(PFPN)比FP处理平均分别增加了5.8 kg/kg、11.0个百分点和16.8 kg/kg,增幅分别达到了53.8%、47.8%和29.6%;磷素农学效率(AEP)、磷素吸收利用率(REP)和磷素偏生产力(PFPP)平均分别增加了12.3 kg/kg、13.5个百分点和44.0 kg/kg,增幅分别达到了125.9%、87.5%和29.6%;钾素农学效率(AEK)和钾素吸收利用率(REK)平均分别增加了4.0 kg/kg和13.8个百分点,增幅分别达到了30.2%和36.1%,但钾素偏生产力(PFPK)降低了22.4 kg/kg。三年定位试验氮肥施用量NE处理比FP处理共减少102.8 kg/hm2,地上部氮素吸收量却增加了38.7 kg/hm2,氮素表观损失降低了78.5 kg/hm2,收获期土壤氮素残留降低了63.0 kg/hm2,但NE处理的三年平均产量达到了12.3 t/hm2,比FP处理平均高0.9 t/hm2【结论】近5年,共193个田间试验结果证明,采用基于玉米产量反应和农学效率的推荐施肥方法不仅增加了产量和经济效益,提高了肥料利用率,而且降低了氮素损失,在实践上可以用于我国东北春玉米的施肥推荐。
施用常规磷水平的80%可实现玉米高产、磷素高效利用和土壤磷平衡
吴启华, 刘晓斌, 张淑香, 尹彩侠, 李桂花, 谢佳贵
2016, 22(6): 1468-1476. doi: 10.11674/zwyf.16005
摘要:
【目的】近年来,黑土有效磷含量呈逐年增加趋势。研究田间条件下,黑土的玉米产量及构成因素、磷素的吸收利用和土壤有效磷含量变化对不同施磷水平的响应,为黑土区的磷肥合理施用和地力培育提供理论依据。【方法】在土壤有效磷初始含量较高(30.15 mg/kg)的吉林公主岭黑土区,进行了3年的田间试验,以不施磷肥为对照(P0),设置当地磷肥用量的80%(P2O5 60 kg/hm2,P60)和当地施肥量(P2O575 kg/hm2,P75),研究不同施磷水平对玉米产量及产量性状、磷素吸收分配、磷肥利用效率的影响,并分析了土壤表观磷平衡和有效磷含量的变化。【结果】连续三年(2009~2011年)不同施磷水平下,玉米的产量随施磷水平的提高而增加,到第三年施磷处理的玉米产量显著高于不施磷处理,随施肥年限增加,P60与P75处理的增产效应差距缩小。P75处理吸收的磷素高于P60,但分配到籽粒中的磷素比例逐年下降,说明其吸收的磷素未高效转移到籽粒中,存在磷素奢侈吸收现象。两个施磷处理的磷肥利用率均为P75>P60,磷肥偏生产力均为P60>P75,说明P60处理中土壤基础养分和施入磷肥的综合效应更大。2009~2011年,土壤的表观磷平衡,P0处理一直处于亏缺状态,P60和P75处理均有盈余。P0、P60和P75处理的土壤有效磷的变化量为-15.4、-0.19和3.50 mg/kg。有效磷含量变化与表观磷盈余量呈极显著线性正相关,土壤P盈余每增加100 kg/hm2,有效磷含量增加9.6 mg/kg。【结论】在有效磷含量较高的黑土区,适当减少磷肥用量(60 kg/hm2 P2O5,比传统施肥减少20%)能获得与传统施磷相当的产量,维持土壤适宜的有效磷含量和供磷水平,并能保证磷肥的高效利用。可以考虑将P2O5 60 kg/hm2作为黑土区的推荐施磷水平。
施用乙烯利和磷肥对玉米//花生间作氮吸收分配及间作优势的影响
焦念元, 汪江涛, 尹飞, 马超, 齐付国, 刘领, 付国占, 李友军
2016, 22(6): 1477-1484. doi: 10.11674/zwyf.15489
摘要:
【目的】在玉米//花生间作体系中,喷施乙烯利明显降低玉米株高,提高花生和间作体系的产量,研究施用乙烯利和磷肥对玉米花生间作氮吸收分配和间作优势的影响,明确其调控机理,对实现玉米、花生间作高产高效具有重要指导意义。【方法】本试验于2012~2013年在河南科技大学农场进行,设玉米单作、花生单作、玉米//花生间作和玉米//花生间作+喷施乙烯利4种种植方式,分别施磷和不施磷,共8个处理,分析了不同处理玉米、花生不同器官氮含量及氮积累量,讨论了喷施乙烯利和施磷对间作体系氮吸收间作优势的影响。【结果】与单作相比,玉米花生间作显著提高了玉米茎、叶、籽粒的氮含量和氮积累量,促进了氮向籽粒的分配;提高了花生茎、叶、果仁的氮含量,但明显降低了花生氮积累量,不利于氮向果仁分配;与单作体系相比,间作体系的氮吸收间作优势为N 26.88~42.21 kg/hm2。喷施乙烯利减少了玉米对花生的氮竞争比率,降低了间作玉米茎、叶、籽粒的氮含量和氮积累量,促进氮向籽粒的分配,并且还提高了间作花生茎、叶、果仁的氮含量和氮积累量,促进氮向果仁的分配,间作花生的氮吸收量提高23.67%~49.54%(P < 0.05),间作体系氮吸收间作优势提高4.95%~54.65%。与不施磷相比,施磷提高了喷施乙烯利间作体系中玉米和花生吸氮量,分别提高19.49%~27.71%和34.26%~43.24%(P < 0.05),氮吸收间作优势提高69.97%~162.57%(P < 0.05)。【结论】施用磷肥可进一步提升喷施乙烯利在降低玉米对花生的氮竞争比率,促进玉米花生间作体系氮吸收及氮向籽粒中分配,提高氮吸收间作优势的作用,促进氮素的高效利用。
施氮与间作对玉米和马铃薯钾吸收与分配的影响
周龙, 吕玉, 朱启林, 龙光强, 汤利
2016, 22(6): 1485-1493. doi: 10.11674/zwyf.15474
摘要:
【目的】探讨不同氮水平下间作对作物钾吸收、分配与利用的影响,为高效施肥提供依据。【方法】采用两年田间小区试验,以常规玉米施氮量N 250 kg/hm2为基础,设:不施氮(N0)、1/2常规量(N1)、常规量(N2)、3/2常规量(N3)四个处理,调查了间作玉米和马铃薯对钾素的吸收、分配及利用效率。【结果】随施氮量增加,单作玉米、间作玉米和单作马铃薯产量逐渐增加,以N2、N3产量最高,而间作马铃薯产量在N1水平达到最高,氮肥用量增加到N2反而下降;玉米马铃薯有间作增产优势,土地当量比(LER)随着施氮水平增加逐渐降低。单作和间作玉米吸钾量随着施氮水平提高先增加后减少,在N1或N2水平钾吸收达到最大,单作马铃薯吸钾量随施氮量增加逐渐增加,间作马铃薯则先增加后减少,分别在N3和N1水平达到最大。不同施氮水平下,间作玉米较单作玉米提高钾吸收量15.7~20.0 kg/hm2(2013年)和22.6~78.3 kg/hm2(2014年),在低氮(N0、N1)水平下增加显著;玉米钾吸收量主要集中在秸秆,占钾吸收总量的64.5%~75%(2013年)和61.6%~74.5%(2014年),间作增加的钾主要分配到了籽粒中,钾吸收量的分配在马铃薯中没有明显差异。间作提高了玉米钾利用效率,对马铃薯没有显著影响,随着施氮量增加,钾吸收土地当量比逐渐降低。【结论】施氮水平和种植模式对玉米马铃薯钾吸收有极显著交互作用;在施氮肥为常规水平的一半,即N 62.5 kg/hm2时,间作增产和促进钾吸收潜力达最大,随着施氮量的增加,交互作用对钾的吸收优势逐渐减弱。因此,适当施氮可充分发挥间作促进钾吸收的优势。
不同施氮量下缺钾对水稻叶片营养及生理性状的影响
薛欣欣, 鲁剑巍, 李小坤, 任涛, 丛日环, 明日
2016, 22(6): 1494-1502. doi: 10.11674/zwyf.15496
摘要:
【目的】氮和钾是作物生长所必需的大量元素,在水稻生长发育、产量形成等过程中发挥着至关重要的作用。南方稻田缺钾以及氮钾肥不合理施用已成为限制水稻高产的重要影响因子。本研究在田间条件下,探讨了不同施氮量下缺钾对水稻生长发育与叶片生理特性的影响,进而阐明缺钾导致营养生长期水稻叶色暗绿的营养及生理机制。【方法】采用两因素完全随机设计田间试验,因素A为不同施氮水平,包括不施氮、低氮(N 90 kg/hm2)和正常施氮(N 180 kg/hm2);因素B为不同施钾水平,包括不施钾和正常施钾(K2O 120 kg/hm2)。测定水稻分蘖期和幼穗分化期地上部干物质,叶面积指数,叶片氮、钾、镁和叶绿素含量(叶色值),叶片含水率、叶片可溶性糖含量、比叶重以及叶片SPAD值。【结果】1)在不施氮条件下缺钾对水稻分蘖期和幼穗分化期干物质、叶面积指数均无显著影响,而在施氮条件下显著降低水稻分蘖期和幼穗分化期干物质、叶面积指数;随施氮量的增加,缺钾对干物质及叶面积指数的影响加剧,其中N180K0处理的降幅最为明显;氮钾交互作用对水稻各生育期的干物质和叶面积指数均有显著或极显著影响。2)在不施氮条件下缺钾对分蘖期和幼穗分化期叶片氮含量和叶绿素含量、叶片可溶性糖含量、比叶重以及叶片SPAD值均无显著影响,而在施氮条件下以上各指标显著增加,其中N90K0处理的叶片氮含量和叶绿素含量均可以达到N180K120处理水平;无论施氮与否,缺钾均显著降低分蘖期和幼穗分化期叶片钾含量,而显著增加叶片镁含量。3)回归分析结果表明,比叶重与叶片可溶性糖含量呈极显著正相关关系(P < 0.01)。【结论】水稻干物质、叶面积指数、叶片营养及生理状况、叶色表现等对缺钾的响应明显受到施氮量的影响。在施氮条件下缺钾造成叶片中可溶性糖大量积累,进而导致比叶重增加;结合田间试验观察及叶片营养及生理性状可知,水稻叶色(叶绿素含量)在不施氮条件下不受缺钾的影响;而在施氮条件下,缺钾造成水稻叶片单位质量及单位叶面积氮含量和叶绿素含量显著增加,这是田间条件下水稻叶色呈现暗绿的主要原因,从而也影响生育期植株氮素营养诊断。
根部增氧模式对水稻产量与氮素利用的影响
胡志华, 朱练峰, 林育炯, 张均华, 胡继杰, 禹盛苗, 曹小闯, 金千瑜
2016, 22(6): 1503-1512. doi: 10.11674/zwyf.15517
摘要:
【目的】根部缺氧是影响水稻生长发育与养分吸收的主要非生物因子之一。为了明确不同增氧模式的作用效果,探明水稻产量和氮素利用效率对根部增氧的响应特征,本试验研究了不同根部增氧模式下水稻生长动态、产量和氮素吸收积累与转运特性。【方法】以深水水稻品种IR45765-3B和水稻品种中浙优1号为材料,试验在顶部用透明塑料膜遮雨的水泥栽培池中进行,试验设施用CaO2(CaO2)、微纳气泡水增氧灌溉(MBWI)和干湿交替灌溉(AWD)等三个增氧模式处理及淹水对照(WL)。分别测定了两品种的生长动态、产量和与氮素利用相关的指标。【结果】与淹水对照相比较,根部增氧处理均显著促进IR45765-3B分蘖的发生,增幅为10.7%~33.6%,而中浙优1号茎蘖数仅在CaO2处理和AWD处理部分调查时期显著高于对照;根部增氧处理显著提高了两品种的干物质积累量,并显著提高两品种水稻产量,增氧处理下IR45765-3B产量较对照分别增加26.3%(CaO2)、21.8%(MBWI)和10.7%(AWD),而中浙优1号产量较对照分别增加51.0%(CaO2)、52.2%(MBWI)和29.68%(AWD);根部增氧显著增加水稻的氮素吸收与利用,与对照相比较,增氧处理下IR45765-3B和中浙优1号氮肥偏生产力均显著升高;施用CaO2和MBWI处理水稻氮素转运效率和氮素转运贡献降低,但齐穗期后两品种的氮素吸收量显著增加,齐穗期后IR45765-3B和中浙优1号在CaO2处理下的氮素吸收量较对照分别增加了73.4%和119.2%,MBWI处理下的氮素吸收量较对照分别增加了128.7%和106.5%。【结论】根部增氧显著促进水稻分蘖发生与成穗,增加水稻干物质积累并显著提高产量;在氮素利用方面,增氧处理下水稻植株对氮素的吸收与积累显著增加,且增氧处理显著促进了水稻对氮素的利用效率;三种增氧模式中CaO2和MBWI的效果较AWD更明显。
不同类型有机肥与化肥配施对小麦品质的影响
李燕青, 林治安, 温延臣, 车升国, 孙文彦, 赵秉强
2016, 22(6): 1513-1522. doi: 10.11674/zwyf.16020
摘要:
【目的】 综合分析不同类型有机肥与化肥配施对小麦籽粒、面粉、面团品质指标的影响,为提升小麦品质提供有机肥科学施用基础。 【方法】 以鸡粪、猪粪和牛粪为供试有机肥料,冬小麦品种济麦22为供试作物进行了田间试验。在施N 225 kg/hm2前提下,设单施化肥(尿素)、鸡粪、猪粪、牛粪处理,及三种有机肥各自分别以25%、50%和75%配合75%、50%、25%的化肥处理,以及化肥、鸡粪、猪粪、牛粪施肥料量加倍处理,共18个处理。小麦收获后,分析了3个籽粒品质指标、5个面粉品质指标、7个面团品质指标,运用多元统计分析方法评价了三种有机肥的不同利用方式和用量对小麦品质的影响。 【结果】 施N 225 kg/hm2条件下,单施鸡粪、猪粪对小麦各品质指标的提升作用与单施化肥处理相当,明显优于牛粪;与单施牛粪处理相比,单施鸡粪、猪粪、化肥处理的平均面团形成时间延长了50.85%,平均粉质指数提高了25.75%,平均湿面筋含量提升了19.71%,平均沉淀值提升了18.17%,平均粗蛋白含量提升了14.37%,面团拉伸比降低了36.84%。增加肥料用量一倍对小麦品质指标的提升作用不显著。常量处理中,25%有机肥+75%化肥最有利于籽粒蛋白含量的提高。将15个品质指标分为3个主成分组,以湿面筋为代表的第一主成分方差贡献率占到60.2%,代表了大部分的数据信息。根据各施肥处理对品质指标影响的相似性,将18种施肥方式聚为四类:1)不施肥;2)单施常量、加倍牛粪处理;3)常量鸡粪、猪粪、化肥单施及常量配施处理;4)加倍化肥、加倍鸡粪和加倍猪粪处理,从1)至4)小麦多数品质指标呈现依次升高的趋势。 【结论】 以常规施氮量(225 kg/hm2)为前提,鸡粪、猪粪配施少量或者不配施化肥,牛粪配施75%化肥都可以显著提升小麦品质,单施牛粪提升小麦品质作用不显著。因此,在有机肥源充足的条件下,在总施氮量不增加的前提下,鸡粪、猪粪氮的施用比例可提高至75%,牛粪的实用比例控制在25%,以获得优质的小麦籽粒品质。
不同磷、钾处理小麦苗期氮营养性状的QTL分析
赵艳艳, 袁亚培, 梁雪, 宫晓平, 吴春红, 周秀文, 郭营, 赵岩, 李斯深, 孔凡美
2016, 22(6): 1523-1537. doi: 10.11674/zwyf.16030
摘要:
【目的】 对不同浓度磷、钾处理下小麦苗期氮养分效率相关性状进行QTL分析,以深入理解磷、钾与氮养分效率的相互关系,为氮营养相关性状的图位克隆及分子标记辅助选择育种奠定基础。 【方法】 采用苗期液培试验,以“川35050 ×山农483”组合衍生的小麦重组自交系群体(131个株系)为研究材料,设置了中磷中钾(MPMK)、高磷(HP)、低磷1 (LP1)、低磷2 (LP2)、低磷3 (LP3),高钾(HK)、低钾1 (LK1)、低钾2 (LK2)、低钾3 (LK3)共9个处理,对不同磷、钾处理下的氮养分效率相关性状进行研究,并结合分子标记遗传图谱,从整个基因组水平对与小麦苗期氮养分效率相关的10个性状进行QTL定位及遗传分析。 【结果】 不同处理下的10个性状共检测到137个QTL,位于除3D外的20条染色体上,大部分QTL (89.05%)仅在单一处理下被定位到,有3个QTL (QRnue-1A.2、QSnue-1A.1和QTnue-1A.1)可在至少4个处理中被检测到,有5个QTL (QRnue-1A.1、QTnue-1A.1、QSnc-4A、QRnc-6A.3和QSnue-6B)可同时在低磷和低钾环境中被检测到。本研究还检测到至少包含3个以上QTL的QTL簇17个,分别位于1A、1B、2B、2D、3A、3B、4A、4B、5D、6A、6B、6D和7A染色体上,共涉及66个QTL,占QTL总数的48.18%。其中,有5个QTL簇仅与特定磷、钾处理有关,大多数QTL簇均同时定位了不同磷、钾处理的不同性状,许多QTL簇位点还与前人定位的生物量、产量及其他养分有关。 【结论】 磷、钾的供应能够显著影响小麦苗期对氮素的吸收利用及其相关QTL的表达。影响苗期小麦氮养分效率相关性状的QTL大多数仅在特定处理下被检测到,但大多数QTL会形成QTL簇,构成了控制氮养分效率的QTL热点,许多热点区域也与前人定位的许多成株期性状如生物量、产量及其他养分效率有关,这些QTL/基因密集区域及其特点的发现,为我们深入理解小麦氮养分效率的遗传控制特点及其与磷、钾养分供应的关系提供了新的视角,也为这些重要位点的克隆及其应用提供数据支持。
磷高效型野生大麦根系形态和根系分泌物对低水平植酸态有机磷的响应特征
刘涛, 蔡秋燕, 张锡洲, 李廷轩, 余海英, 郭静怡, 陈光登
2016, 22(6): 1538-1547. doi: 10.11674/zwyf.16006
摘要:
【目的】 有机磷为土壤磷库的重要组成部分,研究不同磷效率作物对有机磷的利用能力的差异,有助于了解作物高效吸收磷的机理。 【方法】 以磷高效基因型大麦(IS-22-25、IS-22-30)和低效基因型大麦(IS-07-07)为试验材料,植酸钠为有机磷源进行水培试验。设置5个植酸钠浓度(0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 mmol/L),使用根系扫描仪分析其根长、根表面积、根体积等形态特征,并测定根系与根系分泌的酸性磷酸酶、植酸酶活性等生理特征。 【结果】 随有机磷浓度降低,磷高效基因型野生大麦总根长、总表面积和总体积呈增加趋势。低有机磷浓度下,磷高效基因型大麦总根长较正常有机磷浓度(0.4 mmol/L)下增加了139.7%~146.0%,直径D<0.16 mm的根长提高了156.8%~161.5%,且磷高效基因型总根长较低效基因型高8.6%~60.4%。低有机磷浓度下,磷高效基因型根系各参数均显著高于低效基因型。随着有机磷浓度降低,磷高效基因型根总表面积提高了83.5%~117.5%,较低效基因型高14.0%~46.4%;根总体积提高了80.7%~119.3%,较低效基因型高19.6%~150.0%。随着有机磷浓度升高,磷高效基因型根系及其分泌酸性磷酸酶和植酸酶活性显著降低。低有机磷浓度下,磷高效基因型根系酸性磷酸酶和植酸酶活性增加了163.3%~172.2%和98.6%~121.2%,较低效基因型高14.4%~41.2%和23.1%~37.2%;磷高效基因型根系分泌酸性磷酸酶和植酸酶活性增加了157.8%~193.4%和172.4%~183.4%,较低效基因型高20.2%~45.7%和24.7%~51.4%。 【结论】 在低浓度有机磷胁迫下,磷高效基因型通过良好的根系形态,有效扩大了根系对水分和养分的接触空间,为磷高效基因型的快速生长和磷素吸收提供了条件;同时,低浓度有机磷胁迫增强了根系分泌酸性磷酸酶和植酸酶,提高了介质环境中磷素的生物有效性,对有机磷的吸收利用表现出明显优势。
磷肥减施对玉米根系生长及根际土壤磷组分的影响
陈磊, 云鹏, 高翔, 卢昌艾, 刘荣乐, 汪洪
2016, 22(6): 1548-1557. doi: 10.11674/zwyf.16061
摘要:
【目的】 我国农业过量和不合理施用磷肥现象普遍存在,导致磷资源的浪费,对环境也造成潜在威胁。研究减少磷肥用量对玉米产量、根系形态及根际中磷转化特征的影响,为集约化农业生产体系中磷肥合理施用提供技术基础。 【方法】 在河北省衡水小麦玉米轮作体系下连续三年进行了田间试验,在冬小麦季设置4个P2O5用量处理:0、112.5、150.0、187.5 kg/hm2,收获后在原处理小区免耕播种夏玉米。利用WinRHIZO根系分析系统分析获取根长、直径等数据,测定玉米籽粒产量、生物量和地上部磷含量及根际土壤中磷形态等指标。 【结果】 与农民习惯磷肥用量(P2O5187.5 kg/hm2)相比,3年磷肥用量减施20%~40%处理(P2O5150和112.5 kg/hm2),玉米籽粒产量、根系长度与直径和土壤有效磷含量尚未发生明显变化。但3年不施磷处理,根际土壤有效形态磷含量和玉米籽粒产量开始出现下降趋势。2009年和2010年玉米收获期,不施磷肥处理根际土壤有机磷含量低于非根际土壤。2008年玉米苗期和收获期土壤有机磷分组中,中等活性有机磷含量最高;磷肥减施20%~40%处理苗期根际中中等活性有机磷含量显著低于非根际土壤。土壤无机磷形态分组研究发现:从玉米苗期到收获期,各磷肥处理根际和非根际土壤中Ca2-P下降明显;而不同磷肥处理间土壤中Ca10-P、Ca8-P、O-P (闭蓄态磷)、Al-P和Fe-P含量差异不显著。减施磷肥处理2008年玉米苗期根际土壤微生物量P含量较非根际土壤高;与习惯施肥量相比,磷肥减施未明显降低根际土壤微生物量磷。 【结论】 在华北小麦玉米轮作种植体系下,在土壤肥力水平较高地区,连续3年将小麦季磷肥的习惯用量减少20%~40%,对夏玉米产量、根系形态以及根际土壤无机磷、有机磷、微生物量磷含量影响尚不明显,因此,该地区磷肥施用量可从习惯用量的P2O5180 kg/hm2减至112.5 kg/hm2
黄土塬区长期不同耕作、覆盖措施对表层土壤理化性状和玉米产量的影响
潘雅文, 樊军, 郝明德, 陈旭
2016, 22(6): 1558-1567. doi: 10.11674/zwyf.15455
摘要:
【目的】研究不同耕作、覆盖措施对土壤理化性质及对作物农艺性状的影响,为选择适合黄土高原沟壑区最佳耕作、覆盖措施提供参考。【方法】田间定位试验设置12个处理,分别为传统耕作、传统耕作+膜上种植、传统耕作+秸秆覆盖、传统耕作+膜侧种植、传统耕作+全膜覆盖、传统耕作+秸秆覆盖+地膜覆盖、隔年耕作、免耕、免耕+地膜覆盖、免耕+秸秆覆盖、免耕+生草覆盖、免耕+秸秆覆盖+地膜覆盖,每个处理3个重复。于2014年对已持续12年的不同耕作、覆盖措施土壤理化性质与农艺指标进行测定与分析。【结果】免耕处理降低了土壤容重,提高了土壤饱和导水率和4月下旬至10月上旬表层土壤含水量,降低了作物出苗期温度,降低了成熟期土壤全磷与速效磷含量,降低了株高、叶面积指数和产量。相反,地膜覆盖极显著增加了土壤容重(P < 0.01),显著降低了土壤饱和导水率(P < 0.05),降低了成熟期土壤有机质、全氮含量,有较为明显的保持和调节温度的作用,不同类型的地膜覆盖均能极显著提高玉米株高和叶面积指数进而提高产量(P < 0.01)。秸秆覆盖对土壤容重和含水量的影响与耕作方式有关,翻耕条件下,秸秆覆盖增加了土壤容重;免耕条件下,降低了土壤容重且均不显著。翻耕+秸秆覆盖土壤表层含水量最高;免耕+秸秆覆盖处理的土壤含水量最低。但秸秆覆盖下土壤有机质含量、全氮含量、作物株高、叶面积指数和产量与未覆盖时相比均有增加,影响皆达到显著水平(P < 0.05),且均有降低地表温度的作用。【结论】免耕虽有利于改良土壤物理性状,却较传统耕作降低了作物产量。免耕条件下秸秆+地膜处理显著提高作物产量和土壤全氮、有机质含量(P < 0.05),是免耕处理组中最优选择。不同类型的地膜覆盖均可显著提高作物产量(P < 0.05),而且秸秆+地膜双覆盖增产效果最显著,并显著提高土壤全氮、有机质含量,是黄土塬区最适宜的覆盖措施。
红壤酸化及石灰改良影响冬小麦根际土壤钾的有效性
梅旭阳, 高菊生, 杨学云, 黄晶, 蔡泽江, 李冬初, 王伯仁, 柳开楼, 徐明岗, 张会民
2016, 22(6): 1568-1577. doi: 10.11674/zwyf.16093
摘要:
【目的】了解初始酸度对石灰改良红壤钾素有效性的效应,为酸化红壤改良提供依据和支撑。【方法】本试验以湖南祁阳典型的第四纪红土为基础,人为调节出土壤pH分别为4.0、4.5、4.8、5.2的土壤。每个酸度土壤的一半加石灰改良至pH 6.0 (石灰改良处理),另一半不变(酸化处理)。以该土壤进行了小麦盆栽试验。每个盆内放入一个尼龙网根袋,并添加供试红壤1.65 kg (根袋中加150 g)。小麦生长80天后收获,调查了小麦生物量和钾吸收量,测定比较了小麦根际和非根际土壤不同形态的钾含量变化。【结果】1)不同酸化土壤冬小麦生物量(地上部和根部)与初始pH显著正相关(P<0.05),也与钾吸收量显著正相关(P<0.05)。石灰改良处理冬小麦生物量均显著高于相应的酸化处理,也随初始pH升高而显著升高。2)不同酸化土壤冬小麦根际土壤速效钾随pH升高显著降低,非根际土壤的速效钾含量均显著高于相应的根际土壤(除pH 4.0外)。石灰改良处理根际土壤速效钾含量均显著低于相应的酸化处理,且非根际土壤显著高于对应根际土,非根际土壤速效钾含量随初始pH升高而显著下降。3)不同酸化土壤冬小麦根际土壤钾离子饱和度随pH升高而显著下降,非根际土壤钾离子饱和度则随pH升高呈增加趋势。石灰改良处理土壤各处理根际土钾离子饱和度均显著低于对应的非根际土,同时非根际土钾离子饱和度与酸化处理的变化趋势一致。4)不同酸化处理红壤冬小麦生物量与根际速效钾亏缺量呈极显著正相关(P<0.01),冬小麦根际土壤速效钾亏缺率和冬小麦吸钾量及根际钾离子饱和度亏缺率均呈极显著正相关(P<0.01);而石灰改良处理根际土壤速效钾亏缺率则与初始pH呈显著负相关(P<0.05)。【结论】在本试验的pH范围内,酸化条件下,根际土壤速效钾含量随pH降低而升高,而冬小麦吸钾量及生物量均随pH升高而升高。表明酸化红壤影响冬小麦钾养分吸收的主导因素是土壤的酸度。施石灰降低了土壤的酸度,提高酸化红壤作物产量和吸钾量。红壤施用石灰校正酸化应在pH降到5.0之前进行。酸化红壤石灰改良后,还应注意适量补充钾肥。
氮肥与有机肥配施协调土壤固定态铵与可溶性氮的研究
段鹏鹏, 张玉玲, 丛耀辉, 徐文静, 虞娜, 张玉龙
2016, 22(6): 1578-1585. doi: 10.11674/zwyf.15487
摘要:
【目的】 土壤固定态铵是肥料氮的一个“临时贮藏库”,可逐渐释放以供作物利用,土壤可溶氮则是土壤固定态铵的重要来源,因此研究设施条件下氮肥与有机肥配施对土壤固定态铵和可溶性氮含量的动态变化以及相互关系的影响,对于设施生产中安全高效的施肥管理有着重要意义。 【方法】 以番茄为试材,温室内连续两年进行田间小区试验,设不施肥(CK)、施N量0、187.5、375. 562.5 kg/hm2 (N0、N1、N2、N3)、单施有机肥(M,75000 kg/hm2)以及有机肥与氮肥配施处理(MN0、MN1、MN2、MN3)。分析了土壤固定态铵和可溶性氮(土壤矿质氮和可溶性有机氮)含量动态变化。 【结果】 施肥显著提高了0-30 cm土层土壤固定态铵和可溶性氮的含量(P < 0.01);各施肥处理均以第1穗果膨大期时含量最高。总体来看,不施有机肥条件下,土壤固定态铵和矿质氮、可溶性有机氮的含量均以施N 375.0 kg/hm2处理为最高,而在氮肥与有机肥配施条件下,以施N 375.0 kg/hm2与有机肥75000 kg/hm2配施处理和施N 562.5 kg/hm2与有机肥75000 kg/hm2配施处理的土壤固定态铵和矿质氮、可溶性有机氮含量为最高,但未发现氮肥施用量对土壤固定态铵含量产生显著影响;除收获期20-30 cm土层外,整个生长季内土壤固定态铵和矿质氮含量之间均有显著的正相关关系(P < 0.05),部分土层土壤固定态铵与可溶性有机氮之间也有显著的正相关关系(P < 0.05)。 【结论】 设施番茄栽培条件下,土壤固定态铵和可溶性氮在土壤氮素的固持与释放方面极显著相关,施无机N 375.0 kg/hm2配合有机肥75000 kg/hm2,可较好地提高土壤中的氮的有效性,更好地协调土壤供氮能力。
化肥配施不同剂量有机肥对黑土团聚体中有机碳与腐殖酸分布的影响
梁尧, 苑亚茹, 韩晓增, 李禄军, 邹文秀, 任军, 李刚
2016, 22(6): 1586-1594. doi: 10.11674/zwyf.15453
摘要:
【目的】 团聚体的形成为土壤有机碳的稳定提供了重要的物理保护,施用有机肥影响着土壤团聚体的形成,量化有机肥施用剂量与团聚体有机碳稳定性之间的关系对于阐明农田土壤有机碳的固碳机制具有重要意义。 【方法】 以黑龙江省海伦市国家野外科学观测研究站为平台,选择连续10年进行化肥配施不同剂量有机肥处理[0、7.5、15、22.5 t/(hm2·a)]的黑土为研究对象,将团聚体分组与腐殖酸提取相结合,分析了不同粒径团聚体中有机碳和腐殖酸的含量与光学特性。 【结果】 1)与单施化肥相比,化肥配施有机肥增加了大团聚体( > 0.25 mm)的分配比例与团聚体的平均重量直径,二者均随着有机肥剂量的增加而逐渐升高,回归拟合分析表明,团聚体的平均重量直径与有机肥剂量之间呈现显著的正相关关系(P=0.03)。2) 2~0.25 mm团聚体是黑土有机碳的主要贮存场所,约占有机碳总量的64.8%~68.8%,大团聚体中有机碳的含量与储量均随着有机肥剂量的增加而逐渐升高, < 0.053 mm团聚体中有机碳含量与储量则维持在较稳定的水平。3)各粒级团聚体中腐殖酸碳含量以0.25~0.053 mm团聚体最高,各粒级团聚体中腐殖酸碳占有机碳百分比之间的差异不显著。化肥配施有机肥提高了各粒级团聚体中腐殖酸碳的含量,使团聚体对有机碳的固持能力增加,且各粒级团聚体中腐殖酸碳的含量随着有机肥剂量的增加逐渐升高。4)化肥配施有机肥增加了各粒级团聚体中腐殖酸的E4/E6比值,表明其分子结构简单化,且以 > 2 mm和0.25~0.053 mm团聚体中腐殖酸E4/E6比值的增加最显著。 【结论】 在黑土中,长期连续进行化肥配施有机肥,促进了团聚体的形成,改善了耕层土壤结构,增加了团聚体中有机碳的积累与固持能力,并使各粒级团聚体中腐殖酸的结构“年轻化”,这种促进作用在高剂量有机肥施用下更为显著。实际生产中,在短期内可通过适当提高有机肥的施用量以提高黑土肥力及其固碳能力。
硫酸锌和EDTA-Zn不同施用方法对第二季小麦籽粒锌和土壤锌有效性的影响
贾舟, 陈艳龙, 赵爱青, 刘娟花, 李萌, 王少霞, 刘珂, 田霄鸿
2016, 22(6): 1595-1602. doi: 10.11674/zwyf.15500
摘要:
【目的】在潜在缺锌石灰性土壤上,特别是种植小麦并以此为主粮的地区,缺锌问题日益受到人们的关注。提高小麦籽粒锌含量以满足人体锌需求,对于改善人体锌营养不良的现状具有重要意义。【方法】以ZnSO4和Zn-EDTA为锌源,布置了2个为期两年的田间定位试验。试验均采用裂区设计,即主因子为喷施锌肥,设喷施与不喷2个主处理;副因子为土施方法,设不施锌、均施、条施3个副处理。在第1季试验基础上,第2季不再土施锌肥,调查了小麦籽粒锌含量、土壤有效锌含量及锌组分含量,分析了第1季锌肥的后效。【结果】第2季单独喷施ZnSO4小麦籽粒Zn含量提高了11.13 mg/kg,提高幅度为33%,而喷Zn-EDTA无明显效果。不喷Zn时,第1季均施和条施的ZnSO4在第2季均表现出一定后效,小麦籽粒锌含量比对照分别提高了6.05、3.51 mg/kg,提高幅度为20%和11%;喷Zn时,第2季均施和条施ZnSO4处理的小麦籽粒锌含量增加了28.59和21.59 mg/kg,增幅100%和76%,表现出显著富锌作用,但增加幅度比单独喷施要小很多。第1季土施的两种锌肥在第2季小麦收获后DTPA-Zn仍维持在1 mg/kg以上,即不喷Zn时,均施和条施ZnSO4处理的土壤有效锌含量分别为1.99和1.65 mg/kg,均施和条施Zn-EDTA的有效锌含量分别为1.23和1.01 mg/kg;喷Zn时,均施和条施ZnSO4处理的土壤有效锌含量分别为1.44和2.22 mg/kg,均施和条施Zn-EDTA处理的有效锌含量分别为1.16和1.10 mg/kg。土壤各锌组分含量均表现为:松结有机态Zn > 碳酸盐结合态Zn > 氧化锰结合态Zn > 紧结有机态Zn > 交换态Zn。具体而言,第1季均施和条施ZnSO4,第2季结束后交换态Zn(Ex-Zn)、松结有机态Zn(Wbo-Zn)、碳酸盐结合态Zn(Car-Zn)含量均显著提高,其提高幅度分别为184%和116%;75%和85%;53%和43%。而均施和条施Zn-EDTA仅Ex-Zn、Wbo-Zn含量显著提高,其提高幅度分别为232%和132%;18%和10%。均施Zn-EDTA处理的锌肥利用率为0.27%,条施为0.70%,后者约为前者的3倍;而条施与均施ZnSO4无差异。【结论】在潜在缺锌石灰性土壤上,单独喷施ZnSO4显著提高了小麦籽粒锌含量,而喷施Zn-EDTA效果不显著;土施ZnSO4和Zn-EDTA,不论条施或均施,虽然会使有效锌(DTPA-Zn)及较高活性锌形态(Ex-Zn、Wbo-Zn)长时间维持较高含量,但对第2季小麦籽粒富锌的后效有限;土施基础上配合喷施ZnSO4对小麦籽粒锌的含量效果最令人满意。
氮硅磷肥配施提高四川春玉米的氮磷钾吸收和产量
朱从桦, 张嘉莉, 郭翔, 王兴龙, 姚发玲, 孔凡磊, 袁继超
2016, 22(6): 1603-1611. doi: 10.11674/zwyf.15477
摘要:
【目的】通过2014年和2015年两年田间定位试验,研究低磷棕紫泥土上不同硅、磷肥料组合对土壤速效磷含量、植株氮、磷和钾吸收量和利用率、产量及产量构成的影响,为利用硅肥提高该地区肥料的效应提供依据。【方法】试验采用两因素裂区设计,品种为主区,设2个品种,即正红2号和正红115;肥料组合为副区,设4种硅、磷肥组合,即:不施用磷肥和硅肥对照、单施硅(SiO2)75 kg/hm2、单施磷(P2O5)60 kg/hm2、P2O5 60 kg/hm2加SiO2 75 kg/hm2,分别记为P0Si0、P0Si75、P60Si0和P60Si75。在拔节期、吐丝期和收获期取0-20 cm和20-40 cm土壤土样,测定速效磷含量,取植株样品测定氮、磷、钾吸收量、产量。【结果】两个玉米品种收获期植株氮、磷和钾吸收量四个处理间差异均不显著,2014年正红2号产量明显高于正红115,2015年两品种间产量无显著差异。与对照相比,施硅、磷以及硅、磷肥配施均能提高0-20和20-40 cm土壤速效磷含量,提高玉米植株氮、磷、钾吸收量及籽粒产量,其中以硅、磷配施处理的效果最佳。在吐丝期、收获期,植株氮、磷和钾吸收量与土壤速效磷含量呈显著正相关,植株氮、磷和钾吸收量之间亦相互呈显著正相关;此外,籽粒产量与吐丝期和收获期玉米植株氮、磷和钾吸收量之间均呈显著正相关。与单施磷肥相比,硅、磷肥配施处理氮、磷和钾肥的吸收效率和偏生产力(两年平均)分别提高13.30%和10.25%、24.77%和10.25%、8.58%和10.25%,同时两品种2014年和2015年平均产量分别提高8.34%和12.12%。【结论】低磷棕紫泥土条件下,硅、磷肥配施能显著改善土壤供磷能力,增加玉米植株对氮、磷和钾养分吸收量,提高氮、磷和钾肥利用效率及籽粒产量。
不同积累型苋菜(Amaranthus mangostanus L.)镉吸收转运特征差异性研究
迟克宇, 范洪黎
2016, 22(6): 1612-1619. doi: 10.11674/zwyf.15456
摘要:
【目的】比较高积累型苋菜品种Tianxingmi与低积累型苋菜品种Zibeixian在Cd胁迫下Cd吸收转运特征差异性,揭示苋菜品种Tianxingmi高积累镉的机理。【方法】采用水培试验,添加代谢抑制剂来研究两品种苋菜根系吸收Cd的主要途径。分别在30 μmol/L CdCl2处理4 h、8 h、16 h、1 d和2 d采样测定,采用非损伤微测技术(Non-invasive micro-test technique,NMT),进行植物活体动态测试,调查、测量两品种苋菜根系Cd2+离子流特征,比较了两品种对代谢抑制剂的反应。【结果】在30 μmol/L CdCl2处理1 d后,Tianxingmi生物量达到最大值5.90 g/plant,是Zibeixian生物量的二倍;Tianxingmi根、茎和叶中Cd浓度分别为609、254和62.3 mg/kg,分别是Zibeixian的1.4倍、1.9倍和1.6倍,地上部和全株的Cd累积量分别高达602.0、1308 μg/plant;Tianxingmi富集系数(BCF)与转运系数(TF)分别为Zibeixian的2.1倍和1.5倍,这些结果两品种均表现出显著性差异(P < 0.05)。NMT技术测定两品种根系Cd2+离子流,通过扫描位点测定发现,距根尖0~300 μm范围内两品种苋菜根系Cd2+内流最强且差别最大,并在此做定点位点测定,发现Tianxingmi根系Cd2+内流是Zibeixian根系Cd2+内流的3.75倍,说明了两品种的富集特征与NMT结果一致。添加代谢抑制剂处理显著降低了高积累型Tianxingmi各器官中的Cd浓度,富集系数(BCF)与转运系数(TF),以及根系Cd2+内流(P < 0.05),主动吸收特征明显,而对低积累型Zibeixian的相关生理指标影响不大。【结论】两苋菜品种Cd吸收转运特征均表现出显著性差异。Tianxingmi具有更强的Cd吸收和向地上部转运与累积能力,并且根系对Cd的吸收与转运是主动需能的过程,共质体途径在Cd进入Tianxingmi根系并向地上部运输的过程中起着主要作用。
缺氮胁迫下含Na+叶面肥对花生生长的抑制及补氮后的恢复效应
沈浦, 冯昊, 罗盛, 于天一, 郑永美, 吴正锋, 陈殿绪, 孙学武, 王才斌, 郑亚萍
2016, 22(6): 1620-1627. doi: 10.11674/zwyf.16013
摘要:
【目的】叶面肥中的钠离子(Na+)大多为伴随离子,其对作物的影响通常被忽视。实践中,Na+对作物的作用包括促进和抑制两方面,取决于作物营养生理状况。研究Na+对花生的抑制与缺氮(N)胁迫的关系,探索补施氮素对上述抑制作用的恢复效应,可为花生高效合理施肥提供理论依据。【方法】盆栽试验在山东省花生研究所人工气候室内进行,设喷施肥料中含Na+0、2.0、10.0 mg/pot 3个水平,依次记为T0、T1和T2。测定了花生叶片光合作用、茎叶及根干物质累积、根系形态特性和养分吸收,比较了缺氮胁迫(T0、T1、T2)和后期补施尿素态N(T0-N、T1-N、T2-N)条件下Na+对花生影响的差异,并深入分析花生Na吸收与干物质累积和氮(N)、磷(P)、钾(K)养分吸收的相关关系。【结果】1)缺氮胁迫条件下,叶面喷施Na+显著抑制了花生的光合作用,净光合速率由CO2 11.4 μM/(m2·s)下降到CO2 6.7~7.5 μM/(m2·s)。茎叶和根干重T0(6.4和2.4 g/pot)>T1(5.7和1.9 g/pot)>T2(5.3和1.5 g/pot)。与T0相比,根总长度、总表面积和总体积T1处理下降了7.8%~10.5%,T2处理显著下降了27.5%~31.8%。植株Na与N、K含量呈显著负相关关系(P < 0.05),花生Na吸收量每增加1.0 mg/pot,植株总的N、K吸收量分别下降26.6和20.9 mg/pot。2)后期补充喷施氮素条件下,施Na+处理花生茎叶干物重比不施Na+处理增加了20.3%~25.8%。补施氮素后,施Na+促进了茎叶对N、P、K的吸收,N的吸收量增加了9.2%~19.2%,P增加了20.0%~42.3%,K增加了21.4%~24.0%。相关性分析表明,花生植株总干物重及P、K含量在补施氮素后与Na含量呈显著正相关关系(P < 0.05)。【结论】Na+对花生生长及养分吸收的影响与氮素营养有关。在缺氮胁迫下,Na+对花生的生长为抑制作用,抑制程度随喷施量增加而加重,高浓度Na+显著抑制根茎叶干物质的累积和N、K养分的吸收。补施氮肥提高了花生植株对Na+的适应性,恢复了光合作用及养分吸收能力,消除了Na胁迫的危害作用,产生“N-Na”协同促进效应。
京郊设施黄瓜氮素施用量的优化运筹研究
董畔, 张成军, 彭正萍, 王男男, 赵同科
2016, 22(6): 1628-1635. doi: 10.11674/zwyf.15469
摘要:
【目的】京郊设施蔬菜黄瓜普遍存在氮素施用量高,利用效率较低,土壤残留多,黄瓜果实硝酸盐含量较高等问题。研究产量高、品质优且土壤氮素残留水平合理的氮肥施用量,可为优化施肥、提高生产和环境效益提供科学依据。【方法】采用设施蔬菜田间小区试验法,以金胚98黄瓜为试材,在施用商品有机肥15 t/hm2的条件下,设置5个不同施氮水平,分别为0、120、240、360、480 kg/hm2,调查了黄瓜产量、品质、氮素残留、经济效益,分析不同施氮条件下土壤的氮素平衡。【结果】与不施氮处理相比,氮素增加后各处理黄瓜产量显著提高,并随施氮量的增加呈先增加后降低趋势,当施氮量为360 kg/hm2时,产量最高;氮素残留量随施氮量的增加呈上升趋势;黄瓜硝酸盐含量随施氮量的增加而增加,并在施氮量480 kg/hm2时,黄瓜硝酸盐含量超标;可溶性糖含量随着施氮量的增加呈先增加后降低的趋势,在施氮量为360 kg/hm2时,可溶性糖含量最高;黄瓜氮素含量随着施氮量的增加都有所增加,施N 240、360、480 kg/hm2处理较不施氮处理差异显著(P < 0.05),在N 480 kg/hm2处理下氮素含量较N 360 kg/hm2处理有所降低;氮肥的施入对磷、钾含量无显著影响(P>0.05);不同施氮情况下氮素利用率在4.9%~24.9%之间,氮素残留率在24.5%~58.0%之间,当施氮量为240 kg/hm2时氮素利用率最高,残留率最低;随着施氮量的增加,氮的表观损失量增加,但当施氮量为360 kg/hm2时,氮的表观损失量较施氮量为240 kg/hm2有略微减少。【结论】综合考虑土壤环境和产量之间的关系,在温室土壤无机氮含量为35.2 mg/kg和基施商品有机肥15 t/hm2的试验条件下推荐341.7 kg/hm2为最佳施氮量,可获得最高产量78.4 t/hm2;当施氮量为329.6 kg/hm2时,是获取最佳经济效益的推荐施氮量。
育苗基质添加腐植酸促进番茄穴盘苗生长改善生理特性
刘美, 王秀峰, 谷端银, 陈露露, 杨凤娟, 史庆华, 魏珉, 李清明
2016, 22(6): 1636-1644. doi: 10.11674/zwyf.15429
摘要:
【目的】以番茄为材料,研究穴盘育苗基质中腐植酸添加对幼苗生长及硝酸还原酶活性、光合参数等的影响,为培育优质壮苗和腐植酸的应用提供参考依据。【方法】番茄育苗基质以草炭、蛭石、珍珠岩按体积比4:3:2配成,其中腐植酸含量为54.5 g/L(约11.85%),播种前在基质中分别添加折合纯腐植酸0(CK)、10 g/L(T1)、20 g/L(T2)、30 g/L(T3)、40 g/L(T4),共5个处理,每处理3次重复,每个重复3个穴盘。待植株长到5叶1心(子叶展开后29~31天)时测定番茄幼苗的生长指标、根系活力、硝酸还原酶活性、光合色素含量、光合参数和叶绿素荧光参数。【结果】T1、T2、T3处理均显著提高了番茄幼苗的株高、茎粗,对番茄幼苗根干重的提高幅度大于地上部干重;T1、T2处理显著提高了根冠比和壮苗指数,T3处理与CK差异不显著;各生长指标均以T2处理表现最好,T4处理最差。T1、T2、T3处理显著提高了根系活力和硝酸还原酶活性,而T4处理二者明显降低。基质中适当提高腐植酸含量,可提高番茄幼苗叶片各种光合色素含量,但腐植酸含量过高,则会降低各光合色素含量。T1、T2、T3处理的Pn、Gs、Ci均显著高于CK,均以T2处理最高,T4处理的Pn、Gs显著低于CK,但其Ci高于CK;Tr表现为CK最高,随腐植酸添加量的增加,逐渐降低。T1、T2处理的Fo、NPQ均低于CK,且以T2处理的最低,T3、T4处理的均高于CK,且以T4处理的最高;各处理的Fv/Fm和ΦPSⅡ的大小顺序均为T2 > T1 > CK > T3 > T4,其中T1、T2处理显著高于CK,T3、T4处理则显著低于CK。【结论】番茄育苗基质中腐植酸在已含有54.5 g/L的基础上以添加20 g/L能够更好地促进番茄穴盘苗生长,改善其生理活动,对培育壮苗有更好的效果。
包膜材料γ-聚谷氨酸对菜心的农学效应
黄巧义, 唐拴虎, 李苹, 付弘婷, 张木, 黄旭, 易琼, 张发宝
2016, 22(6): 1645-1654. doi: 10.11674/zwyf.16048
摘要:
【目的】考察施用γ-聚谷氨酸(γ-PGA)对菜心生长、产量、品质和养分吸收的影响,揭示γ-PGA的农学施用效应。【方法】在酸性土壤(pH 5.89)和强酸性土壤(pH 4.85)以菜心为供试作物进行盆栽试验。在常规施肥(施N 1.33 g/kg土,分5次施入土壤)的基础上,设不施γ-PGA包裹型肥料(T1)、分5次施用γ-PGA 0.53 mg/kg土(T2)和1.06 mg/kg(T3)、在定苗一周后一次性淋施γ-PGA 0.53 mg/kg土(T4)和1.06 mg/kg土(T5)5个处理。调查了菜心根系活力、养分含量、养分吸收累积量、叶片抗氧化系统、菜心产量及品质。【结果】酸性、强酸性土壤上,γ-PGA处理(T2、T3、T4、T5)的伤流强度均高于T1,且T3、T4、T5的伤流液氨基酸输出强度显著高于T1,平均增幅分别达到38.1%、33.2%、44.2%(P < 0.05)。酸性土壤上,T2、T3、T4、T5处理的菜心钙、镁含量显著高于T1(P < 0.05),菜心钙的增幅分别为29.6%、21.8%、26.4%、22.7%,镁的增幅分别为11.7%、8.3%、22.2%、16.7%,锌、锰也有一定程度的提高;强酸性土壤上不同处理的菜心养分含量没有差异。T2、T3、T4、T5处理的氮、磷、钾、钙、镁、铜、锌、铁、锰累积量均显著高于T1;T4、T5处理的菜心叶片可溶性蛋白显著高于T1(P < 0.05),T2、T3、T4、T5处理的菜心叶片CAT活性显著高于T1(P < 0.05);而酸性土壤上,仅T3处理的菜心叶片CAT活性显著高于T1处理(P < 0.05)。酸性、强酸性土壤上,T3、T4处理的菜心叶片SOD活性显著高于T1(P < 0.05);不同处理的菜心叶片POD活性没有差异;T2、T3、T4、T5处理的菜心产量均显著高于T1(P < 0.05),在酸性土壤上增幅分别为4.4%、7.3%、12.2%、12.3%,强酸性土壤上分别为9.7%、14.2%、12.2%、12.39%。两种类型土壤上,T2、T3、T4、T5处理的菜心地上部分和根系生物量均显著高于T1处理(P < 0.05)。T4、T5处理的Vc含量和游离氨基酸含量显著高于T1(P < 0.05),T2、T3、T4、T5处理的硝酸盐含量显著低于T1(P < 0.05)。γ-PGA淋施处理(T4、T5)的菜心根系活力、养分含量、养分累积量、叶片抗氧化能力、产量和品质均优于γ-PGA包裹肥料施用处理(T2、T3)。不同γ-PGA用量水平不影响菜心产量、品质、养分含量及叶片抗氧化能力。在酸性土壤上,γ-PGA对菜心养分吸收累积影响更为显著,而在强酸性土壤上,γ-PGA对菜心叶片抗氧化能力影响更突出。【结论】施用γ-PGA可提高菜心根系活力,促进菜心对养分,尤其是中微量元素的吸收,并增强菜心抗逆性,产量显著提高,一次施用效果好于分多次施用。
氮肥用量及其基追施比例对烤烟氮素利用的影响
马兴华, 梁晓芳, 刘光亮, 石屹, 张忠锋
2016, 22(6): 1655-1664. doi: 10.11674/zwyf.15430
摘要:
【目的】明确氮肥用量及基追肥比例对烤烟氮素吸收利用及氮素残留与损失的调控效应,提出提高氮肥利用率、降低氮肥损失的施氮策略。【方法】应用15N示踪技术,设置2个施氮量(90、60 kg/hm2)和2个基追肥比例(70%:30%、30%:70%),共4种氮肥处理方式。基肥在烟田起垄时施入,追肥于移栽后30天施入。在烤烟伸根期、现蕾期和成熟期采集烟株样品,成熟期采集0-20和20-40 cm土层土壤样品,测定含氮量和15N丰度。成熟期计算烟叶产量和产值。【结果】施氮量由90 kg/hm2降至60 kg/hm2,烟株吸收的基肥氮、追肥氮、土壤氮及总氮量均降低,肥料氮占总吸收氮的比例由32.1%降至28.1%,土壤氮的比例由67.9%增至71.9%。基肥氮、追肥氮在土壤中残留量与损失量降低,肥料氮损失率降低26.9%,利用率提高11.3%。追肥比例由30%增至70%,基肥氮的吸收量降低,其占总氮的比例由15.1%降至9.6%,损失率降低52.9%,利用率提高21.7%。追肥氮的吸收量增加,其占总氮的比例由12.7%增至22.8%,残留率提高20.5%,利用率降低20.4%。肥料氮的吸收量增加,其占总氮的比例由27.8%增至32.4%,残留率提高19.9%,损失率降低49.7%,利用率提高20.6%。降低施氮量和增加追肥比例对产量、产值无显著影响。【结论】降低施氮量和增加追肥比例均能够减少肥料氮的损失,提高肥料氮的利用率。在本试验条件下,施氮量为60 kg/hm2且70%追施是兼顾生态效益和经济效益的最佳氮肥运筹方式。
晚秋叶施尿素提高矮化苹果翌春生长及果实品质的效果
丁宁, 沙建川, 丰艳广, 陈建明, 张民, 姜远茂
2016, 22(6): 1665-1671. doi: 10.11674/zwyf.15484
摘要:
【目的】研究晚秋叶施高浓度尿素对矮化苹果翌年春天氮素吸收、利用及成熟期果实品质的影响,以期为矮化果园合理施肥、提高氮肥利用率提供科学依据。【方法】以5年生烟富3/M26/平邑甜茶苹果为试材进行田间试验。试验设3个处理,每个处理5株树,单株为1次重复。用15N-尿素(丰度为10.22%)配成N 1.50%,3.00%和4.50%的水溶液,分别用毛笔涂抹苹果全树叶片的正反两面,每株树用量60 mL。以同样步骤,用普通尿素进行三个浓度的对照试验。于翌年盛花期(4月25日)进行局部取样,春梢生长期(6月15日)进行整株破坏性取样,测定个部位的含氮量和15N丰度,以及叶绿素含量及果实品质,计算肥料氮对该部位氮素吸收的贡献率。【结果】晚秋矮化苹果叶施不同浓度15N-尿素,叶片对叶面引入的氮素具有较高的吸收能力。不同叶施处理,植株翌年各器官的Ndff存在显著差异,且均以N 4.50%处理的最大,N 3.00%处理次之,N 1.50%处理最小,在盛花期,不同处理植株各器官均以多年生枝的Ndff值最高,其次是叶片,花和根,在春梢生长期,不同处理植株各器官均以叶片的Ndff值最高,其次是果实、一年生枝、多年生枝、根,中心干的Ndff值最小。在果实成熟期,不同处理苹果植株叶片的叶面积、叶绿素含量和叶片全氮含量均存在差异显著,且均以N 4.50%处理最高,其次N 3.00%和N 1.50%处理,对照处理最小;不同处理植株的平均单果重,单株产量、可溶性固形物、硬度、可溶性糖和糖酸比均存在差异显著,且均以N 4.50%处理最高,其次N 3.00%和N 1.50%处理,对照处理最小。【结论】晚秋对矮化苹果叶施不同浓度尿素,均显著增加了当年的贮藏营养,有利于翌年春天的营养生长和花芽分化,而且改善了叶片质量,不同程度的提高了苹果产量和果实品质。对于供试矮化苹果,适宜的喷施浓度是N 4.50%。
硝态氮和铵态氮供应比例对雷竹碳、氮、磷化学计量的影响
叶莉莎, 陈双林
2016, 22(6): 1672-1678. doi: 10.11674/zwyf.15520
摘要:
【目的】硝态氮(NO3--N)和铵态氮(NO4+-N)是土壤中容易被植物吸收利用的两种无机态氮,对植物养分吸收的影响不同。研究不同比例硝态氮(NO3--N)和铵态氮(NO4+-N)供应下植物器官碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征,有助于了解土壤养分对植物体内C、N、P营养元素分配规律的影响。【方法】采用盆栽方法,以一年生雷竹(Phyllostachys violascens)为试材,进行了NO3--N和NO4+-N配比试验。在供氮量均为12.5 g/pot的前提下,设5个硝、铵供应比例处理:1:0、2:1、1:1、1:2、0:1。试验处理20天后,取雷竹竹冠上、中、下部叶片和细根样品,测定其C、N、P含量,并对其异速生长关系进行分析。【结果】不同硝铵比例处理间雷竹叶片和细根C含量差异不显著,N、P含量差异显著。随着氮素供应中NO4+-N比例的增加,叶片和细根的N、P含量均在硝铵比为1:1、1:2时显著高于其他处理,C:N、C:P、N:P总体上呈降低趋势,表明生长速率提高;叶片和细根N与C、N与P的Ⅱ类线性回归斜率在硝铵比为1:1、1:2时显著增大,表明相同N供应水平下,硝铵比为1:1、1:2时,C、P有更多的积累量。【结论】不同硝铵比显著影响着雷竹叶片和细根C、N、P的化学计量特征,合理的硝铵混合比例可促进雷竹对C的固定和N、P吸收,以硝铵比为1:1、1:2较适宜雷竹生长与养分积累。
专题评述
植物激素响应和调控丛枝菌根共生研究进展
廖德华, 刘俊丽, 刘健健, 杨晓峰, 陈潇, 顾冕, 陈爱群
2016, 22(6): 1679-1689. doi: 10.11674/zwyf.15298
摘要:
【目的】丛枝菌根是土壤中的丛枝菌真菌(arbuscular mycorrhizal,AM)与大多数陆地植物根系形成的互惠共生体。丛枝菌根的形成过程是一系列信号交换和转导的结果,受到很多基因的程序化表达调控。植物激素作为重要的信号物质被证实能够参与调控植物与AM真菌的互作过程。本文简述了植物激素在调控丛枝菌根形成的作用机理,为激素调控丛枝菌根形成的研究与应用提供理论线索。主要进展外源施加低浓度的生长素和脱落酸能够促进丛枝菌根共生,而外源施加赤霉素能够显著抑制丛枝菌根中丛枝的形成;内源缺失赤霉素,脱落酸以及油菜素内酯会抑制丛枝菌根共生;茉莉酸合成突变体推迟丛枝菌根形成;独脚金内酯合成、转运以及受体突变体都会抑制丛枝菌根共生;生长素以及脱落酸受体表达量降低会抑制丛枝菌根共生。但是生长素信号受体的降低表达不仅能够显著抑制丛枝菌根的形成还能显著抑制丛枝细胞的正常发育,而植物脱落酸信号受体表达降低突变体中丛枝细胞发育正常。研究展望激素如何调控丛枝菌根共生的研究仍处于起步阶段。随着转基因和基因编辑技术(如Crispr/cas9系统介导的基因敲除技术)的快速发展以及通过菌根植物的基因组、转录组、蛋白质和代谢组数据的挖掘,丛枝菌根共生中的众多科学问题以及与其他植物-微生物互作系统等问题都将一一得到解答。
生物炭对土壤磷素转化的影响及其机理研究进展
刘玉学, 唐旭, 杨生茂, 吕豪豪, 汪玉瑛
2016, 22(6): 1690-1695. doi: 10.11674/zwyf.14585
摘要:
【目的】土壤中磷素总量及形态变化是其发挥营养元素作用和造成环境潜在威胁的重要因素。作为一种外源输入的新型功能材料,生物炭对调节土壤磷素转化及其功能发挥具有重要意义。本文重点针对农业生态系统中生物炭影响土壤磷素转化的研究进展进行综述,并对相应的影响机制进行探讨,旨在为生物炭在农田土壤磷素迁移转化方面的应用及调控提供理论依据。主要进展生物炭可有效增加土壤中有效磷的供给,不仅由于生物炭本身含有较高的磷,其施入土壤后,还可以调节土壤pH,吸附土壤磷素与金属的络合物,直接作为土壤微生物的碳素营养,提高土壤磷素的生物转化率等途径。展望生物炭研究应针对低肥力土壤进行生物炭适宜类型和添加量的研究,防止由于可能的磷素过多导致养分供应的不平衡。由于生物炭本身的含磷量较高,还应进行增施生物炭适当减少磷肥用量的试验,以提高生产效益。生物炭对根际土壤磷活性影响与实际生产相关更加密切,也应投入更多的注意力。此外,作为较为新兴的改土材料,生物炭施入土壤后的长期效应还有待观察和评估。
研究简报
氮肥深追可提高玉米对15N的吸收、分配及利用
朱宝国, 韩旭东, 张春峰, 贾会彬, 孟庆英, 王囡囡, 匡恩俊
2016, 22(6): 1696-1700. doi: 10.11674/zwfy.16019
摘要:
【目的】 利用15N示踪技术,探索不同追氮方式下玉米植株各组织器官氮素吸收、分配及氮素利用率的情况,为指导寒地玉米高产、高效施肥技术提供理论依据。 【方法】 试验以玉米品种德美亚3号为试验材料,设置不施氮肥(N0)、浅追施一次(S1)、深追施一次(D1)和深追施二次(D2)4个处理。分析了玉米氮素吸收、分配和利用特性,以及肥料贡献和残留。 【结果】 氮肥深追施处理玉米不同器官干物质积累量高于浅追,深追二次又显著高于一次(P < 0.05);除茎外,深追二次玉米各器官氮素含量均显著高于其它处理(P < 0.05);氮肥深追玉米各器官氮素积累量高于浅追,除茎和轴差异不显著外,根、叶和籽粒氮素积累量差异显著(P < 0.05);深追处理15N标记氮素含量显著高于浅追(P < 0.05),除穗轴外,其它器官间差异达到显著水平(P < 0.05);氮素深追15N在玉米根和籽粒分配率高于浅追,在叶和轴内的分配率相反;深追一次15N在茎中的分配率高于浅追,深追二次则低于浅追。氮肥深追与浅追相比,氮素利用率分别显著提高了26.0%和14.1%(P < 0.05);氮肥深追二次与一次相比差异也显著(P < 0.05);土壤15N残留率深追二次和一次处理分别比浅追一次降低2.1%(P < 0.05)和1.2%,氮素损失率分别减少了23.9%和12.9%(P < 0.05),肥料氮素贡献率深追二次和一次分别提高了3.6%(P < 0.05)和0.6%。 【结论】 氮肥深追可有效提高玉米的干物质积累、氮素吸收、分配及氮素利用率,降低土壤氮素残留率,提高氮肥的贡献率,且氮肥深追二次好于一次深追。
数字图像技术估测冬油菜氮素营养拍摄参数标准化研究
魏全全, 李岚涛, 任涛, 王振, 王少华, 李小坤, 丛日环, 鲁剑巍
2016, 22(6): 1701-1709. doi: 10.11674/zwyf.15376
摘要:
【目的】数字图像技术可以用来快速无损地预测冬油菜的氮素营养,建立标准化的拍摄参数获取方法,可为不同作物、不同型号相机间结果的互用提供依据。【方法】以冬油菜为试验材料,设置不同氮肥水平(N:0、90、180、270和360 kg/hm2)田间试验,于苗期(移栽后79~83天),利用数码相机(Nikon-D7000,1620万像素)以不同光照强度、时间、高度、角度、照片像素尺寸和拍摄模式进行拍摄,并以不同储存格式进行保存。比较了不同拍摄条件下获取的冠层数字图像信息差异显著性,同时测定植株地上部生物量、叶片氮浓度和叶绿素浓度,分析冠层图像数字化指标(红光标准化值,NRI)与测定的氮素营养指标之间的相关性。【结果】晴天与阴天获取的冠层NRI均可较好的表达冬油菜冠层数字信息,晴天效果稍好于阴天;中午获取的冠层NRI与叶片氮浓度相关系数为-0.802**,优于上午和下午;1.5、2.0和2.5 m拍摄高度获取的冠层NRI差异不显著;30°、60°和90°拍摄角度下获取的冠层NRI与地上部生物量、叶片氮浓度和叶绿素浓度的相关性均达到极显著水平,30°~60°时获取冠层数码信息可操作性较强;拍摄模式为自动曝光模式获取冠层NRI与叶片氮浓度的相关系数为-0.802**,高于其他拍摄模式;三种照片像素尺寸(4928×3264、3696×2448和2464×1632)下获取的冠层NRI差异不大;储存格式为JPEG精细格式时获取的冠层NRI优于其他储存格式。【结论】综合分析认为,数字图像技术估测冬油菜氮素营养指标最佳操作范围为拍摄时间为晴天太阳高度角相对较大的中午;拍摄高度为近地面均可;拍摄角度为易于操作的30°~60°;相机拍摄模式为自动曝光模式;照片像素尺寸为图片相对较为清晰的高分辨率;存储格式为压缩格式且占用空间较小的JPEG精细格式。本研究为无人机低空遥感的氮素营养无损诊断技术提供了理论技术基础。
浙西北丘陵区农田土壤微量元素空间变异特征及影响因子
刘永红, 倪中应, 谢国雄, 徐立军, 钟林炳, 马立强
2016, 22(6): 1710-1718. doi: 10.11674/zwyf.15343
摘要:
【目的】采用地统计学和GIS技术相结合的方法能较好地综合评价土壤微量元素空间数据的结构性、空间格局变异产生原因及影响因子。本论文以生态型城市桐庐县为研究区,研究了土壤微量元素的空间变异特征及其影响因素,为长期耕作的浙西北丘陵区农田土壤高效施肥提供依据。【方法】在满足空间分析要求的基础上,根据研究区主要土壤类型、土地利用类型、地形地貌和交通条件等因素布置采样点数目与密度,在作物收获后,选取水田区、旱地区、茶园区、果园区和桑园区等有代表性的田块采集分析土样386个。利用GS+7.0和ArcGIS 10.1进行半方差分析和Kriging插值,运用逐步回归分析比较各因子对微量元素含量的影响程度。【结果】铁、锰、铜、锌4种微量元素变异系数在58.37%~90.22%之间,块金效应值在10.9%~12.5%之间。4种微量元素的空间分布结构相似程度较小,呈斑块状特点。不同土壤类型对有效Fe和有效Zn的含量有显著影响。不同土地利用方式间4种微量元素含量差异显著。有效Fe与有机质和速效钾呈极显著负相关,与有效Cu呈极显著正相关。有效Cu与有效磷呈极显著正相关,与速效钾呈显著负相关,与有效Mn呈显著正相关。有效Zn与碱解氮呈极显著负相关,与有效磷和速效钾呈极显著正相关,与有效Mn呈显著正相关,与海拔呈显著负相关。土壤类型、土地利用方式、有机质、pH、碱解氮、有效磷、速效钾和海拔等8个因子合计分别能够解释4种微量元素变异空间变异的19.1%、2.2%、12.2%和12.1%,8个因子中土地利用方式能够独立解释空间变异的3.1%~13.5%。【结论】研究区内铁、锰、铜、锌4种微量元素总体处于丰富水平,呈中等变异。不同元素的主导影响因素不同,除土壤类型、土地利用方式、有机质、pH、碱解氮、有效磷、速效钾和海拔等8个因子外还有众多其它结构性影响因子,土地利用方式有重要影响但非主导因子。