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2020年  26卷  第7期

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2020-07期封面+目录
2020, 26(7): 1-5.
摘要:
不同形态磷酸盐及施用方式对石灰性土壤磷移动性和有效性的影响
亢龙飞, 王静, 朱丽娜, 褚贵新
2020, 26(7): 1179-1187. doi: 10.11674/zwyf.19436
摘要:
  【目的】  磷的固定是石灰性土壤中磷肥效益低的重要原因,研究两种施肥方式下不同形态磷源在石灰性土壤中的迁移以及有效性,为实现磷肥减施增效提供理论基础。  【方法】  采用土柱模拟试验方法进行研究,供试土壤为粘质和壤质石灰性土壤。供试磷酸盐为磷酸脲、焦磷酸和聚磷酸,壤土施磷量为0.0581 g/柱,粘土为0.0594 g/柱。施用方式包括一次施用和分4次滴施,同时以不施用磷酸盐土柱为对照。于地下室内 (27 ± 1.0)℃培养28天后将土柱在‒80℃条件下快速冷冻固形,从土表向下0—100 mm内每隔5 mm作为一个切割单元,100—300 mm间每隔20 mm作为一个切割单元,测定每层土壤的水溶性磷和Olsen-P含量。  【结果】  培养28天后,一次施用条件下,磷在壤土中的移动距离表现为聚磷酸 (90 mm) > 焦磷酸 (60 mm) > 磷酸脲 (50 mm),粘土中表现为聚磷酸 (80 mm) > 焦磷酸 (70 mm) > 磷酸脲 (60 mm)。分次滴施条件下,聚磷酸 (95 mm) 在壤土中的移动距离比磷酸脲 (65 mm) 和焦磷酸 (70 mm) 分别增加46.2%和35.7%,在粘土中聚磷酸 (90 mm) 的移动距离较磷酸脲 (70 mm) 和焦磷酸 (75 mm) 分别增加28.6%和20.0%。磷浓度下降到一半时所达到土柱深度 (半运移深度) 的结果表明,在壤土一次施用条件下,半运移深度表现为聚磷酸 (15.1 mm) > 焦磷酸 (11.4 mm) > 磷酸脲 (10.5 mm),分次滴施条件下半运移深度为聚磷酸 (20.0 mm) > 焦磷酸 (14.4 mm) > 磷酸脲 (14.3 mm)。在粘土一次施用条件下,半运移深度为聚磷酸 (17.7 mm) > 焦磷酸 (15.8 mm) > 磷酸脲 (14.8 mm),分次滴施条件下,聚磷酸、焦磷酸和磷酸脲的半运移深度依次为51.3、27.1和41.4 mm。相关性分析结果表明,不论一次施用还是分次滴施,聚磷酸和焦磷酸处理均随着水溶性磷含量的增加,有效磷含量在粘土上的增加量大于在壤土上的,分次滴施聚磷酸较一次施用在同样水溶性磷含量下,有效磷的含量在粘土和壤土中的差距减小,焦磷酸处理中水溶性磷与有效磷在两种土壤上较为接近。磷酸脲一次施用后,有效磷在粘土中随水溶性磷的变化量大于在壤土中,分次滴施结果则相反。  【结论】  在质地为壤土和粘土的石灰性土壤中,不论是一次性施用还是分次滴施,磷的移动性均表现为聚磷酸 > 焦磷酸 > 磷酸脲,且分次滴施3种磷源时磷的移动性和有效性均显著高于一次施用。同样水溶性磷含量条件下,粘土中磷的有效性高于壤土,分次滴施提高土壤磷素有效性的效果表现为粘土优于壤土。
植茶年限降低土壤团聚体稳定性并促进大团聚体中钾素释放
李露露, 李婷, 郎山鑫, 魏巍, 缪利, 李智平, 席铫
2020, 26(7): 1188-1197. doi: 10.11674/zwyf.19460
摘要:
  【目的】   研究植茶年限对土壤团聚体稳定性以及供钾和释钾能力的影响,以期为指导茶园土壤施肥、促进茶园生态系统可持续发展提供科学依据。   【方法】   采集四川省雅安市草坝镇茶园农业生态区植茶年限分别为5 a、10 a、15 a和30 a的原状土 (0—15和15—30 cm),利用湿筛法分离出粒径> 2 mm、0.25~2 mm、0.053~0.25 mm和 < 0.053 mm的土壤样品,分析其稳定性、各粒级土壤速效钾和缓效钾含量,并采用四苯硼钠 (NaTPB) 浸提法探讨了其有效钾释放特征。   【结果】   各植茶年限土壤均以大团聚体 (粒径> 0.25 mm) 为主,质量占比为75.87%~95.75%,但随植茶年限增加,土壤大团聚体比例显著减少 (P < 0.05),且各土层土壤团聚体平均重量直径 (MWD) 均明显减小。15 a和30 a的茶园土壤中同一粒级团聚体的土壤速效钾和缓效钾含量均高于5 a和10 a茶园。5 a和10 a茶园土壤中各粒级团聚体中速效钾含量分布较为均匀,15 a和30 a的茶园土壤速效钾含量随大粒级团聚体的增加而增高。土壤缓效钾在各年限茶园均表现为微团聚体 (粒径< 0.25 mm) 高于其他团聚体组分。各茶龄土壤不同粒级团聚体有效钾累积释放量在102.3~236.5 mg/kg,且呈现前期快、后期较稳定的趋势,释放过程均以扩散模型拟合程度最好。进一步比较表明,植茶15 a和30 a的土壤团聚体有效钾累积释放量明显高于植茶5 a和10 a时的土壤。   【结论】   茶园土壤中以大团聚体 (粒径> 0.25 mm) 的比例最高,但随植茶年限的增加,微团聚体 (粒径< 0.25 mm) 比例增加,土壤结构稳定性降低,特别是15—30 cm土层土壤。大团聚体的减少促进了土壤速效钾、缓效钾的释放,因而,植茶15 a和30 a的土壤速效钾含量较5 a和10 a的茶园高,但是会耗竭土壤钾库,不利于茶园的可持续利用。
长期不同施肥下紫色土有机硫和芳基硫酸酯酶活性变化特征
马殿叶, 郭琳钰, 王梦茜, 钟海夫, 郭涛
2020, 26(7): 1198-1205. doi: 10.11674/zwyf.19182
摘要:
  【目的】  基于长期定位试验,探究施入含硫肥料的不同处理土壤总硫与有机硫含量变化,以及不同施肥处理土壤总硫与有机硫的变化趋势,为硫素的合理施用提供理论依据。  【方法】  长期定位试验位于重庆市北碚区西南大学国家紫色土肥力与肥效监测基地,始于1991年,至本研究取样时已连续进行了22年,一年两季,水稻‒小麦轮作。选择试验中的7个处理:不施肥 (CK),施用氮磷钾 (硫酸钾,NPKS),有机肥单施 (M),氮磷钾配施有机肥 (MNPKS),氮磷钾与稻草还田配合施用 (SNPKS),含氯化肥氮 (氯化铵)、磷、钾 (氯化钾) 与秸秆还田配施 (SNPKCl)和永久休闲 (F)。取0—20 cm土样,测定了全硫、有机硫以及3种形态有机硫含量以及芳基硫酸酯酶活性。  【结果】  1) 与1991年原始土壤相比,除CK的全硫和有机硫含量显著降低外,其余处理均显著增加,且土壤全硫含量除M和NPKS处理间差异不显著外,其他处理间均差异显著,由高到低为MNPKS > SNPKS > M和NPKS > F > SNPKCl。土壤有机硫在全硫中的占比也发生了变化,CK处理中有机硫含量显著下降,其他处理均显著增加 (P < 0.05)。MNPKS和SNPKS处理有机硫含量增加最多,但是MNPKS处理有机硫在全硫中的占比只有73.3%,而SNPKS为92.2%。另外,M和F处理有机硫含量差异不显著,但都显著高于SNPKCl和NPKS处理 (P < 0.05)。SNPKCl处理的有机硫含量虽然显著低于MNPKS、SNPKS、M和F处理,但有机硫的占比 (90.3%) 与SNPKS处理相当,而NPKS处理的有机硫含量虽然高于CK和初始土壤,但显著低于F处理和含有机肥处理的土壤 (P < 0.05)。2) 与CK相比,其他施肥处理0—20 cm土层中碳键硫、酯键硫、残渣态硫含量均有所增加,且不同施肥处理之间差异达到显著水平。与初始土壤相比,包括F在内的所有处理中碳键硫和酯键硫含量增加,其中MNPKS处理的碳键硫的增加量显著高于其他处理,增加了31.1 mg/kg;酯键硫增加量最大的处理是SNPKS,增加了37.05 mg/kg;而残渣态硫除MNPKS处理增加了52.2 mg/kg和F处理增加了11.65 mg/kg外,其余处理均减少,以CK减少最多 (46.62 mg/kg)。3) 与初始土壤相比,土壤芳基硫酸酯酶的活性除SNPKCl处理减少了 8.19 μg/(mL∙h)和F处理减少了7.80 μg/(mL∙h)外,其余处理都有不同程度的增加,增加最大的处理是SNPKS,增加了37.77 μg/ (mL∙h),其次是M处理,增加了33.91 μg/ (mL∙h)。  【结论】  长期施用化肥、有机肥、化肥与有机肥配施都显著增加了紫色土壤有机硫中碳键硫、酯键硫的含量,降低了残渣态硫含量,因而显著提高了硫的有效性。不施肥,不论是否休闲,均降低土壤中有机硫的有效性。含氯化肥也能提高土壤硫的有效性,并且含氯化肥与有机肥配合施入土壤,一定程度上提高了有机硫的比例。但长期施用含氯化肥会降低芳基硫酸酯酶活性,在施肥的时候尤其是长期施入含氯化肥,应该密切关注土壤中pH的变化问题。
基于玉米叶片光谱特征的土壤无机氮含量估算模型的建立与验证
张银杰, 王磊, 白由路, 杨俐苹, 卢艳丽, 孙艳敏, 张静静, 李格
2020, 26(7): 1206-1215. doi: 10.11674/zwyf.19466
摘要:
  【目的】  作物叶片颜色反映土壤养分的供应状况。研究作物叶片氮素相关的特征光谱信息与土壤无机氮含量的关系,以建立基于叶片光谱信息的土壤无机氮含量诊断模型,实现利用高光谱技术对作物和土壤进行实时监测。  【方法】  在两年(2017—2018) 的玉米 (郑单958) 田间试验中,设置6个施氮水平,施氮量分别为0、60、120、180、240、300 kg/hm2。在玉米的拔节期、大喇叭口期、开花吐丝期、灌浆期测定叶片高光谱反射率,对植株和土壤样品进行采集,分析土壤无机氮含量的变化,明确叶片光谱反射率与土壤无机氮含量的关系,利用光谱参数和偏最小二乘回归法 (partial least squares regression,PLSR) 建立诊断模型并进行模型精度的评价。  【结果】  施氮处理土壤无机氮含量显著高于不施氮处理,随着生育期的推移,土壤无机氮含量呈递减趋势,追肥可显著提高土壤无机氮含量。拔节期和开花吐丝期叶片光谱反射率与土壤无机氮含量在可见光波段呈负相关关系,在近红外波段呈正相关关系;大喇叭口期两者在可见光波段呈负相关关系,灌浆期两者无明显相关关系。在光谱参数模型中,4个生育期土壤无机氮含量预测的最佳光谱指数分别为RVI-2、RSI (534,726)、RSI (567,519) 和RVI-2,其回归模型验证集的R2分别为0.642、0.749、0.696、0.540。在PLSR预测模型中,利用PLSR建立的诊断模型验证集的R2分别为0.876、0.838、0.765、0.595,RPD (ratio of percent deviation) 分别为2.140、2.077、2.002、1.369。  【结论】  基于叶片光谱反射率建立的PLSR估算模型,在玉米的拔节期、大喇叭口期、开花吐丝期均能很好地预测土壤无机氮含量。因此,利用叶片光谱特征诊断土壤无机氮含量具有一定的可行性。
稳定性氮肥减施对春玉米氮素吸收及土壤无机氮供应的影响
冯小杰, 战秀梅, 王颖, 赵蔚, 王雪鑫, 李俊, 何天池, 陈坤, 彭靖, 韩晓日
2020, 26(7): 1216-1225. doi: 10.11674/zwyf.19442
摘要:
  【目的】  稳定性氮肥减量施用在玉米上表现出良好的稳产和增产效果,但缺乏针对不同土壤和气候条件下春玉米生产的推荐施用量。为此,我们在辽中、辽南地区春玉米上开展了稳定性氮肥一次性施用最佳用量试验。  【方法】  2017年在辽宁省沈阳市和海城市两地开展田间试验。供试稳定性氮肥中同时添加了脲酶抑制剂和硝化抑制剂。两个试验区均设置了不施氮处理 (CK)、普通尿素常规施氮量 (CK1) 和普通尿素减氮10%对照 (CK2)。沈阳试验区设置稳定性氮肥比其CK1 (244 kg/hm2) 分别减氮10%、15%、20% 3个处理 (S1、S2、S3),海城试验区设置比其CK1 (217 kg/hm2) 分别减氮10%、15% 2个处理 (S1、S2)。采集玉米生长季内各生育时期的土壤样品和植株样品,测定土壤无机氮含量和植株不同部位养分含量,每个小区单独采收,记录产量。  【结果】  与CK1相比,稳定性氮肥能显著提高玉米产量 (P < 0.05),且以减氮15%的S2处理肥效稳定,沈阳试验较CK1增产、增收幅度分别为7.5%、1795元/hm2,较CK2增产、增收幅度分别为11.1%、2808元/hm2;而海城试验产量与CK1没有显著区别,收入减少184元/hm2,与CK2相比,增产19.5%,增收2685元/hm2。与CK1相比,稳定性氮肥处理氮素表观利用率、氮肥农学效率和氮肥偏生产力依次提高10.4%~12.4%、3.4%~6.2%和6.5%~10.8%;与CK2相比,分别提高10.2%~12.2%、3.3%~6.1%和3.3%~7.6%。与普通尿素相比,施用稳定性氮肥显著提高了玉米生育中后期植株氮素吸收强度,稳定性氮肥各处理氮素总积累量表现为S2 > S1 > S3 > CK1 > CK2。土壤无机氮含量主要在0—20、20—40 cm土层表现出较大差异,总体上稳定性氮肥处理 (S1、S2、S3) 耕层土壤无机氮含量在玉米生育前期 (苗期、拔节期) 低于普通尿素处理 (CK1、CK2),在玉米生育中后期 (大喇叭口期至成熟期) 0—40 cm土层无机氮含量显著高于普通尿素处理,但总体上无机氮含量在0—40 cm土层中变化幅度较普通尿素处理平缓。  【结论】  稳定性氮肥减施可以维持或提高土壤无机氮含量。在沈阳试验点,稳定性尿素施氮量减少15%时,玉米的产量和经济效益、氮素累积总量和氮素表观利用率、氮肥农学效率和氮肥偏生产力等都最高;而在海城试验点,由于普通尿素投入量相对较低,最佳稳定性尿素推荐量为减氮10%。
高低氮条件下玉米SSSL群体生物量、氮浓度及氮累积量的QTL定位
梁媛媛, 李东亚, 许恒, 王祎, 汤继华, 韩燕来
2020, 26(7): 1226-1238. doi: 10.11674/zwyf.19456
摘要:
  【目的】  玉米生物量、氮浓度以及氮累积量与籽粒的产量和品质密切相关,本研究利用单片段代换系群体,对高氮和低氮条件下玉米成熟期的生物量、氮浓度和氮累积量进行了QTL定位,旨在为氮高效相关基因的精细定位以及克隆氮高效相关的主效QTL奠定基础。  【方法】  以氮效率具有显著差异的‘许178’和‘综3’为亲本构建的玉米单片段代换系 (SSSL) 群体作为研究材料,设置高氮 (0.15 g/kg) 和低氮 (0.05 g/kg) 两种处理进行盆栽试验。在成熟期取样,测定植株的生物量、氮浓度以及氮累积量。根据代换系与亲本‘许178’表型值的T-test结果, 利用该群体SSR遗传连锁图谱,在P < 0.05条件下定位所测定性状的QTL。  【结果】  在高氮和低氮条件下,共定位到133个QTL (贡献率为 –40.75% ~12.69%)。其中包括49个生物量QTL,在高氮条件下检测到26个、低氮条件下检测到23个;24个氮浓度QTL,其中17个茎秆氮浓度QTL (包括8个高氮条件下检测到的QTL和9个低氮条件下检测到的QTL),7个叶片氮浓度QTL (5个高氮条件下检测到的QTL和2个低氮条件下检测到的QTL);60个氮累积量QTL,包括33个茎秆氮累积量QTL (27个高氮条件下检测到的QTL和6个低氮条件下检测到的QTL),27个叶片氮累积量QTL (11个高氮条件下检测到的QTL和16个低氮条件下检测到的QTL)。上述QTL在玉米的10条染色体上均有分布,其中以第4条染色体上检测到的数量最多 (19个),第5条染色体上检测到的数量最少 (6个)。  【结论】  本研究定位到的生物量和叶片、茎秆氮累积量高氮特异QTL片段有umc1077 ~umc2350 (bin 10.04)、umc2350 ~bnlg1028 (bin 10.04) ,低氮特异QTL片段有umc2377 ~bnlg1647 (bin 3.01)、end ~phi072 (bin 4.00)、bnlg1444 ~umc2041 (bin 4.08)、bnlg1863 ~bnlg2046 (bin 8.03)。这些染色体片段中极可能包含控制玉米氮效率相关的关键基因,在后期的试验中我们将逐步对这些QTL进行精细定位。
干湿交替灌溉与氮肥形态耦合对水稻光合特性及氮素利用的影响
徐国伟, 江孟孟, 陆大克, 赵喜辉, 陈明灿
2020, 26(7): 1239-1250. doi: 10.11674/zwyf.19451
摘要:
  【目的】  探讨干湿交替灌溉与氮肥形态对水稻光合特性及氮肥利用的影响。  【方法】  以徐稻3号为材料,在防雨棚内按处理数量构建9 m × 1.5 m × 0.4 m水泥池,用于2因素3水平完全区组试验。因素1为灌溉方式:浅水层灌溉 (0 kPa,CK)、轻度干湿交替灌溉 (−20 kPa)、重度干湿交替灌溉 (−40 kPa)。因素2为氮素形态:100%NH4+-N (NH)、50%NH4+-N+50%NO3-N (1/2NH+1/2NN)、100%NO3-N (NN)。在水稻分蘖盛期、幼穗分化始期、抽穗期和成熟期取植株样品,测定水稻根系氮代谢酶活性、叶片光合荧光特性及植株各部位氮素含量。  【结果】  在相同氮肥形态下,轻度干湿交替灌溉根系硝酸还原酶 (NR)、谷氨酰胺合成酶 (GS)、谷氨酸合成酶 (GOGAT)、谷氨酸脱氢酶 (GDH) 活性与浅水对照相比分别增加6.4%~80.4%、8.1%~85.9%、5.1%~61.8%与13.4%~94.0%;叶片光合速率及最大光化学效率得到提升;水稻产量、光合氮素利用率及氮肥农学效率明显提高,重度干湿交替灌溉则抑制根系NR、GS、GOGAT及GDH活性,降低叶片光合速率及最大光化学效率,最终导致水稻产量、光合氮素利用率及氮肥农学效率显著降低 (P < 0.05)。在浅水对照下,NH处理可改善根系氮代谢酶活性,提高叶片光合速率及最大光化学效率,有利于水稻产量、光合氮素利用率及氮肥农学效率的提升。干湿交替灌溉下,铵硝混合处理提高了根系氮代谢酶活性,增加了叶片光合速率及最大光化学效率,提高了水稻产量、光合氮素利用率及氮肥农学效率。相关分析表明,根系GS、GOGAT及GDH活性及叶片光合速率、最大光化学效率与氮素农学效率呈显著 (P < 0.05) 或极显著 (P < 0.01) 的正相关关系,而非光化学猝灭系数则与氮肥吸收利用率呈显著的负相关关系 (P < 0.05)。  【结论】  水稻生长期一直保持浅水层时,供应100%铵态氮可以充分发挥水肥的耦合效应,促进根系氮代谢酶活性,提高叶片的光合速率及最大光化学效率,有利于水稻的高产及氮高效利用。轻度干湿交替灌溉则以施用50%铵态氮和50%硝态氮混合氮肥最佳。
引入水稻“移栽时间效应”和光敏感性算法改进ORYZA模型并验证
焦江华, 张旭博, 梁硕, 孙楠, 徐梦, 徐明岗
2020, 26(7): 1251-1261. doi: 10.11674/zwyf.19411
摘要:
  【目的】  水稻生长模型是实现水稻管理自动化的重要工具。现有水稻模型未充分体现水稻生长的“移栽时间效应”,模型参数较多,使用较复杂。基于这些问题改进和完善水稻生长模型,以提高模型的准确性和实用性。  【方法】  在ORYZA与RCSODS模型的基础上,结合已有水稻生育期时间节点计算方法及其对干物质积累与分配的影响权重,在模型中增加移栽时间效应和水稻动态消光系数方程。利用2003—2012年黑龙江省绥化市庆安县农业气象站的发育期、产量和气象数据,验证了改进后的水稻生长模型的模拟效果,对比分析改进前后的效果差异。  【结果】  改进后模拟的返青期、分蘖期、孕穗期、抽穗期与成熟期和实际发育期时间节点的残差均方根 (RMSE) 分别为1.17、1.41、1.00、2.23和2.12天,整个发育期模拟RMSE与RE (相对误差) 平均为1.6天与1.3%。试验点位多年产量范围在6495~8715 kg/hm2,模拟值为7230~8207 kg/hm2,其中产量模拟最小误差为210 kg/hm2,平均RMSE与RE分别为714 kg/hm2与9.2%,模型相对误差率保持在10%以内。移栽前有效积温与水稻完成基本营养生长期所需的有效积温呈显著正相关 (R2 = 0.7837,P = 0.003),根据移栽时有效积温调整发育期模型第一阶段 (基本营养阶段)生长速率参数,使发育期的模拟误差缩小3倍,产量模拟误差缩小34%。  【结论】  引入移栽前有效积温与基本营养生长期发育速率之间关系的响应方程,极大地提升了发育期模型的模拟效果;引入动态水稻消光系数方程,小幅度地提升了产量的模拟效果。改进后的模型可以促进水稻模型的发展,并更加准确地指导水稻生产。
长期施肥红壤稻田肥力与产量的相关性及县域验证
刘淑军, 李冬初, 高菊生, 黄晶, 余泓, 李照全, 文炯, 张会民
2020, 26(7): 1262-1272. doi: 10.11674/zwyf.19447
摘要:
  【目的】  土壤肥力是水稻生产可持续发展的基础资源,研究长期施肥下红壤稻田土壤肥力变化特征以及土壤肥力质量指数 (SFI) 和水稻产量之间的相关性,以期科学指导红壤稻田土壤培肥和评估区域水稻产量。  【方法】  本研究基于1982年开始的红壤稻田有机无机肥配施长期定位试验,采用模糊评判法计算不同施肥处理的SFI,建立SFI和水稻产量之间的拟合方程,并结合典型县域数据对拟合方程进行验证。  【结果】  经过30年的培肥,M (有机肥)、NKM (氮钾肥 + 有机肥)、NPM (氮磷肥 + 有机肥)、PKM (磷钾肥 + 有机肥)、NPKM (氮磷钾肥 + 有机肥)、NPK (氮磷钾肥) 处理的SFI随施肥年限延长均呈缓慢线性增长趋势,年均增长0.0035~0.0136,而不施肥对照的SFI逐年下降。PKM和NPKM处理的年均SFI最高,比CK处理分别增加了70.6%和68.4%。5个施有机肥处理的年均SFI均高于单施化肥的NPK处理。线性拟合结果发现,1984、1988、1994、1998、2004、2008、2012年等7个年份的年均SFI与年均水稻绝对产量、相对产量呈显著线性正相关关系 (P < 0.05),相关系数分别为0.708、0.683。县域尺度的验证结果表明,基于SFI预测的水稻绝对产量、相对产量与实际的绝对产量和相对产量 (RRMSE均小于25%) 均高度相符。  【结论】  有机肥的投入是红壤稻田提高土壤肥力的有效措施,在红壤丘陵双季稻区,SFI和水稻产量之间存在显著的线性正相关关系,且SFI和水稻产量尚有一定的提升潜力。通过SFI和水稻产量的关系模型预测评估该稻区县域的水稻产量是可行的。
小麦产量及土壤性状对施用生物质炭的量化响应
史雷, 张然, 马龙, 王楷, 王书停, 王桃桃, 王朝辉, 李紫燕, 翟丙年
2020, 26(7): 1273-1283. doi: 10.11674/zwyf.19440
摘要:
  【目的】  生物质炭作为一种新型的土壤改良材料,其增产效应已有很多报道。量化评估生物质炭对小麦产量和麦田土壤性状的影响,为生物质炭在小麦生产中应用推广奠定基础。  【方法】  本研究数据来源于知网、Web of Science和维普文献数据库,以“生物质炭”、“Biochar”和“小麦”为主要关键词检索文献,共获得国内外公开发表的59篇相关试验的文献和227组数据。采用整合分析方法 (meta-analysis),定量分析生物质炭在不同田间管理措施、不同土壤条件、不同生物质炭特性下对小麦产量的影响及麦田土壤性状对施用生物质炭的响应。  【结果】  我国施用生物质炭能使小麦产量平均提高11.7%。施用生物质炭的增产效应在质地疏松的壤土 (16.0%) 和6.5 ≤ pH < 7.5 (17.1%) 的田块最显著;不同原料生物质炭的增产效果存在一定差异,木本材质 (29.3%) > 玉米秸秆 (10.7%) > 小麦秸秆 (8.1%) > 水稻秸秆 (5.9%)。不同管理措施下施用生物质炭的增产效应具有差异,雨养区 (15.7%) > 灌溉区 (4.9%)。随氮肥施用量的增加,生物质炭的增产效应逐渐降低,施氮量为0 ≤ N < 50 kg/hm2时,增产17.9%。施用生物质炭对前四季小麦增产效应显著,第四季之后,增产效应不明显,第一季 (17.2%) > 第三季 (13.4%) > 第四季 (9.4%) > 第二季 (7.3%);生物质炭施用量为10~25 t/hm2时增产效应最大 (14.9%)。施用生物质炭对麦田土壤全氮、全磷、全钾、硝态氮、铵态氮、速效磷、速效钾、有机碳、pH、土壤含水量、C/N、微生物量碳含量均有显著提高,有机碳 (38.4%) 含量变化最大。  【结论】  在不同管理措施、土壤理化性状下,施用生物质炭能显著提高小麦产量,改善土壤理化性质,但对土壤微生物量氮 (SMBN) 影响不显著。生物质炭的增产效应随施用后时间的延长不断减弱,其产量效应持续时间为4季作物。小麦生产过程中,生物质炭最佳施用量为10~25 t/hm2
小麦蚕豆间作体系氮素吸收累积动态及其种间氮素竞争关系
刘振洋, 吴鑫雨, 汤利, 郑毅, 李海叶, 潘浩男, 朱东宇, 王静静, 黄少欣, 覃潇敏, 肖靖秀
2020, 26(7): 1284-1294. doi: 10.11674/zwyf.19462
摘要:
  【目的】  通过研究小麦//蚕豆间作地上部的氮含量和吸收量,明确不同氮水平下小麦//蚕豆间作的氮吸收累积特征,解析间作小麦和蚕豆种间氮素竞争关系。  【方法】  田间试验采用两因素随机区组试验设计,设置3个种植模式 (单作小麦,单作蚕豆及小麦//蚕豆间作) 及4个氮水平 (N0,N1,N2,N3),其中小麦的4个施氮量依次为0、90、180、270 kg/hm2,蚕豆的4个施氮量依次为0、45、90、135 kg/hm2。测定了单间作小麦和蚕豆的产量、地上部氮累积含量,利用Logistic模型模拟小麦蚕豆的氮吸收关键参数及氮吸收动态,分析了间作小麦和蚕豆的氮素竞争关系。  【结果】  小麦//蚕豆间作整体平均提高小麦产量33.4% (除N3外)、降低蚕豆产量20.7%,N0和N1水平下,间作具有显著产量优势。通过Logistic模型分析发现,间作条件下小麦的氮吸收高峰比蚕豆晚12~19天。4个氮水平下,间作主要提高了小麦最大氮累积量 (A)、最大氮吸收速率 (Rmax) 和初始氮吸收速率 (r),却降低了蚕豆的A、达到最大氮吸收速率所需的时间 (Tmax) 和Rmax。在营养生长阶段,小麦的氮素竞争力低于蚕豆,施氮可提高小麦的氮素吸收量。从施氮水平和种植模式共同作用角度分析,N0、N1和N2水平下,间作分别提高小麦的Rmax 34.1%、44.6%和21.0%。因此,当小麦达到氮吸收高峰后,间作分别提高小麦氮吸收速率和氮素累积量15.1%~48.4%和9.2%~28.9%,却降低蚕豆氮吸收速率和氮素累积量7.3%~28.4%和7.9%~14.0%。此时,间作小麦氮素竞争力大于蚕豆,在N1水平下小麦的氮素竞争力最强。  【结论】  小麦//蚕豆间作提高了小麦的初始及最大氮素吸收速率 (rRmax),提高了小麦生殖生长阶段的氮素吸收和累积,是间作小麦产量优势的基础。优化氮肥投入量,可调控小麦和蚕豆的种间竞争及互补关系,是小麦//蚕豆间作体系产量优势形成、氮素高效吸收利用的关键。
化肥减施对日光温室越冬长茬番茄氮肥利用率及去向的影响
张怀志, 唐继伟, 袁硕, 冀宏杰, 黄绍文
2020, 26(7): 1295-1302. doi: 10.11674/zwyf.19342
摘要:
  【目的】  我国设施蔬菜过量施肥现象严重,在设施栽培条件下,比较常规施肥与化肥减施增效技术 (简称化肥减施) 下蔬菜产量 (生物量) 和氮肥利用率,研究氮素去向,为高效施肥提供依据。  【方法】  2017—2018年在河北省定兴县龙华村基地的日光温室进行2个试验。试验1根据差减法设计4个处理,包括常规施肥 (CF, N–P2O5–K2O为858–594–1284 kg/hm2)和化肥减施40% (RF,N–P2O5–K2O 为 608–297–720 kg/hm2) ,及其相应的不施化肥氮对照(CFNN和RFNN)。试验2为15N示踪试验,用15N尿素替代普通尿素15NRF和15NCF 2个处理。番茄收获后,取0—20、20—40和40—60 cm土层样品,测定氮素的残留量。分期收获成熟番茄及枯枝落叶,拉秧时取植株地上和地下部分,再分为不同部位,对番茄产量和养分吸收量进行测定。  【结果】  差减法试验结果表明,RF处理番茄产量、总吸氮量分别较CF显著增加了10.4%、14.8%,化肥氮利用率增加了15.4个百分点。15N示踪试验结果表明,15NRF处理产量、氮吸收量和15N吸收量分别较15NCF处理增加12.1%、25.3%和13.8%,15NRF和15NCF处理的化肥氮利用率分别为36.4%、20.3%。15N示踪法研究还表明,不同土层的全氮含量及15N原子百分超呈自上而下逐渐降低的趋势;15NRF处理的化肥氮损失、番茄氮吸收以及土壤氮残留比例分别为40.4%、36.4%和23.2%,15NCF处理化肥氮损失、番茄氮吸收和土壤氮残留比例分别为59.6%、20.6%和19.6%,化肥氮去向总体表现为损失 > 番茄吸收 > 土壤残留;15NRF处理化肥氮损失率较15NCF处理低19.2个百分点;15NRF和15NCF处理0—20 cm土层化肥氮残留量分别占土壤中化肥氮总残留量的88.9%和87.9%。  【结论】  在施用30 t/hm2有机肥的前提下,减少农户常规化肥用量的40%并调整氮磷钾比例,番茄产量和氮素吸收量显著增加,土壤残留比例没有明显变化,损失量显著降低,化肥氮利用率提高15个百分点以上。
设施蔬菜有机肥/秸秆替代化肥模式对土壤线虫群落的影响
任宏飞, 高伟, 黄绍文, 张国刚, 唐继伟, 李明悦, 栾好安
2020, 26(7): 1303-1317. doi: 10.11674/zwyf.20016
摘要:
  【目的】  利用天津市西青区基地日光温室蔬菜不同施肥模式定位试验,研究有机肥/秸秆替代化肥模式对设施蔬菜土壤线虫总数、群落结构和生态指数的影响,为构建健康的土壤动物区系提供科学依据。  【方法】  定位试验共设6个处理,分别为:1) 全部施用化肥氮 (4/4CN);2) 3/4化肥氮 + 1/4猪粪氮 (3/4CN + 1/4MN);3) 2/4化肥氮 + 2/4猪粪氮 (2/4CN + 2/4MN);4) 1/4化肥氮 + 3/4猪粪氮 (1/4CN + 3/4MN);5) 2/4化肥氮 + 1/4猪粪氮 + 1/4秸秆氮 (2/4CN + 1/4MN + 1/4SN);6) 2/4化肥氮 + 2/4秸秆氮 (2/4CN + 2/4SN),各处理为等氮磷钾设计。第16茬 (土壤消毒后) 和第18茬 (土壤消毒1年后) 蔬菜 (春茬番茄) 拉秧后,分别采集0—5、5—10和10—20 cm土层土壤样品,测定土壤线虫相关指标。  【结果】  1) 有机肥/秸秆替代化肥模式0—5、5—10和10—20 cm土层土壤线虫总数均高于单施化肥模式,平均分别增加16.8%、31.8%和11.2%;配施高量有机肥模式 (1/4CN + 3/4MN) 和配施秸秆模式 (2/4CN + 1/4MN + 1/4SN、2/4CN + 2/4SN) 各土层线虫总数相对较高,较单施化肥模式分别提高12.1%~26.4%、34.3%~42.8%、13.2%~18.3%。2) 与单施化肥模式相比,有机肥/秸秆替代化肥模式,尤其是配施高量有机肥模式和配施秸秆模式可提高0—5和5—10 cm土层土壤有益线虫 (食细菌、食真菌和捕食/杂食性线虫) 营养类群个体数量,其中0—5 cm土层上述线虫营养类群个体数量平均分别增加13.0%、7.4%和26.7%,5—10 cm土层平均分别增加35.5%、20.2%和56.5%。有机肥/秸秆替代化肥模式0—5和5—10 cm土层土壤有害植食性线虫数量虽均高于单施化肥模式,但其相对丰度均低于单施化肥模式,平均分别降低6.3%和13.1%。3) 有机肥/秸秆替代化肥模式,尤其是配施高量有机肥模式和配施秸秆模式,MI值、WI值、EI值和SI值均高于单施化肥模式,0—5 cm土层平均分别增加3.9%、11.5%、6.2%和130.4%,5—10 cm土层平均分别增加1.8%、19.1%、2.4%和138.7%。  【结论】  在N、P2O5和K2O投入量不变的情况下,有机肥/秸秆替代化肥模式可促进土壤有益线虫 (食细菌线虫、食真菌线虫和捕食/杂食性线虫) 生长繁殖,还可降低土壤有害植食性线虫相对丰度,对土壤有害植食性线虫起到一定的抑制作用。综合来看,有机肥/秸秆替代化肥模式,尤其是配施高量有机肥模式和配施秸秆模式,可优化土壤线虫群落结构,降低土壤环境的受干扰程度,改善土壤的质量,使设施蔬菜土壤生态系统向稳定健康的方向发展。结合本试验9年产量数据 (2/4CN + 1/4MN + 1/4SN模式产量最高)、土壤线虫群落相关研究结果以及实际可操作性,化肥与有机肥、秸秆配施模式(2/4CN + 1/4MN + 1/4SN)可实现设施蔬菜持续高产。
纳米氧化镁促进番茄植株生长的机理
蔡璘, 丰慧, 贾环宇, 杨会款, 孙现超, 丁伟
2020, 26(7): 1318-1327. doi: 10.11674/zwyf.19403
摘要:
  【目的】  探讨具有抗菌作用剂量的纳米氧化镁 (MgONPs) 对番茄早期生长发育的影响,并明确其被吸收和在植株体内的运输特性,为MgONPs在植物营养和病害防控领域的应用提供理论依据。  【方法】  以番茄为模式植物,利用MgONPs (50~250 μg/mL) 处理番茄种子和幼苗,测定种子萌发率、MgONPs处理幼苗30天后的植株生物量、植物组织细胞形态、叶绿素含量和相对含水量等指标,并用电感耦合等离子发射光谱仪和透射电子显微镜 (TEM) 测定植株对MgONPs的吸收状况。  【结果】  50~250 μg/mL的MgONPs对番茄种子的发芽无抑制作用,而对番茄幼苗生长具有显著的促进作用,其中250 μg/mL剂量作用最显著;此剂量处理后的番茄根长、根干重、地上部分干重和径围分别为20.33 cm、0.11 g、0.20 g、1.65 cm,对照分别为15.63 cm、0.03 g、0.15 g和1.16 cm;番茄叶绿素含量提高了47.37%,相对含水量提高了13.14%。且MgONPs促进了镁元素的吸收,MgONPs处理后番茄叶片中的镁含量较清水组提高了35.16%;透射电子显微镜 (TEM) 照片发现,MgONPs处理后叶片叶绿体周围有纳米颗粒的聚集;扫描电子显微镜 (SEM) 照片和石蜡切片观察证实,MgONPs未破坏番茄植株的组织和细胞形态,明确了在一定浓度下MgONPs对番茄植物细胞无毒副影响。  【结论】  MgONPs在土壤中的分散程度虽然不如在去离子水中,但是依然表现出对番茄生长的显著促进作用,且对种子发芽和幼苗生长无任何不利影响。施入土壤后,MgONPs能被番茄根系吸收,通过维管束系统向上运输至叶片中,从而显著增加叶绿素含量和相对含水量,最终促进了幼苗的生长和干物质积累。在本试验条件下,高浓度 (250 μg/mL) 的MgONPs促进番茄生长的效果好于低浓度。
不同株型木薯品种干物质生产和氮素累积及利用特征比较
林洪鑫, 袁展汽, 肖运萍, 汪瑞清, 吕丰娟, 张志华
2020, 26(7): 1328-1338. doi: 10.11674/zwyf.19416
摘要:
  【目的】  理想株型和氮素高效利用是作物育种和引种的重要指标。作物生长发育和形态建成特征与产量形成和氮素积累密切相关。研究不同株型木薯品种的干物质生产与分配、氮素积累与利用、产量形成等方面的差异,以期筛选出高产、氮素高效利用的株型和品种,为木薯高产栽培和氮素高效利用提供理论依据。  【方法】  试验以紧凑型品种华南205 (SC205)、华南8号 (SC8)、桂热4号 (GR4)、新选048 (XX048) 和伞型品种华南9号 (SC9)、华南12号 (SC12) 为材料,于块根形成初期 (种植后70天)、膨大初期 (种植后110天)、膨大中期 (种植后175天) 和成熟期 (种植后240天) 取样,分析干物质和氮素吸收积累量。  【结果】  紧凑型品种的生物产量、鲜薯产量、单株薯重和收获指数较伞型品种分别提高16.42%、36.85%、43.93%和40.00%。随着生育时期的推进,叶片的干物质和氮素分配比例随之下降,块根的干物质和氮素分配比例以及茎秆的氮素分配比例随之提高,而茎秆的干物质分配比例相对稳定。紧凑型品种地上部的干物质和氮素分配比例在块根形成初期高于伞型品种,而在块根膨大期低于伞型品种。紧凑型品种的氮素利用效率、氮肥偏生产力和氮素收获指数较伞型品种分别提高了28.91%、35.67%和36.00%,而100 kg鲜薯需氮量较伞型品种降低了27.27%。通径分析表明,块根生长后期的干物质生产量和氮素积累量对总量的贡献最大,块根生长中期其次,块根生长前期第三,苗期最小。在块根成熟期,紧凑型品种地下部的干物质和氮素分配比例较伞型品种分别提高了10.85和9.13个百分点。相关分析表明,块根生长后期的干物质和氮素积累量、生物产量、单株薯重和收获指数与鲜薯产量呈极显著正相关。  【结论】  紧凑型品种地上部的干物质和氮素分配比例在块根形成初期高于伞型品种,而在块根膨大期低于伞型品种。紧凑型品种的产量和氮素利用效率较高,而伞型品种的产量和氮素利用效率较低。在生产中,宜选择株型紧凑的木薯品种,以利于木薯高产和氮素高效利用。
南方三熟区早熟油菜品种养分需求特性
胡宇倩, 张振华, 熊廷浩, 资涛, 张嫒, 宋海星
2020, 26(7): 1339-1348. doi: 10.11674/zwyf.19418
摘要:
  【目的】  研究稻‒稻‒油三熟制早熟油菜品种的干物质积累及养分吸收特征,分析其与常规熟期油菜品种的差异,为南方三熟区早熟油菜生产中科学借鉴已有的常规熟期油菜施肥技术和理论提供参考。  【方法】  于2017年冬季至2019年春季,在湖南省衡阳市布置为期两年的田间小区试验,供试品种为早熟品种湘油420和常规熟期品种湘油1035,从播种45~50天后开始,每隔15天左右取样测定两个品种的干物质积累量和氮(N)、磷(P)、钾(K)、硼(B)、镁(Mg)元素的吸收特征,并在收获期测产。  【结果】  早熟品种的干物质、K和Mg的积累量低于常规熟期品种,两年平均分别低11.2%、6.3%和11.0%,但其收获指数、籽粒产量以及N、P、B素积累量高于常规熟期品种,两年平均分别高4.4%、8.2%、22.2%、10.0%和22.7%。早熟品种干物质和磷素净增量在角果发育期最大,常规熟期品种在开花期最大,在2017—2018和2018—2019年度,角果发育期早熟品种干物质净增量分别为6492和3559 kg/hm2,分别占总积累量的52.3%和35.8%,开花期常规熟期品种干物质净增量分别为4975和4867 kg/hm2,分别占总积累量的37.1%和41.8%;角果发育期早熟品种磷素净增量分别为15.0和12.0 kg/hm2,分别占总磷积累量的47.5%和31.7%,开花期常规熟期品种磷素净增量分别为12.1和16.8 kg/hm2,分别占总磷积累量的44.1%和46.1%。氮素净增量早熟品种为开花期最大,常规熟期品种为苗期最大,开花期早熟品种氮素净增量分别为62.8和46.2 kg/hm2,分别占总氮积累量的46.8%和41.9%,苗期常规熟期品种氮素净增量分别为53.0和51.5 kg/hm2,分别占总氮积累量的48.6%和56.7%。最大钾素净增量早熟品种和常规熟期品种均在开花期,但钾素净增量的次高期早熟品种为角果发育期或蕾薹期,常规熟期品种为苗期,早熟品种最大钾素净增量分别为120.6和172.1 kg/hm2,分别占总钾积累量的39.9%和66.8%,常规熟期品种最大钾素净增量分别为105.8和145.0 kg/hm2,分别占总钾积累量的32.8%和52.7%,该期K素净增量占比早熟品种高于常规熟期品种。B和Mg素净增量最高时期2017—2018年度为早熟品种在角果发育期,常规熟期品种在开花期,而2018—2019年度两品种均在开花期,但该年度B素净增量次高时期早熟品种 (角果发育期) 仍滞后于常规熟期品种 (蕾薹期);B素净增量最高时期的占比早熟品种分别为47.5%和58.4%,常规熟期品种分别为64.3%和54.9%,对应的净增量早熟品种分别为237.9和249.7 g/hm2,常规熟期品种分别为260.1和193.6 g/hm2;Mg素净增量最高时期的占比早熟品种分别为39.4%和39.5%,常规熟期品种分别为37.7%和37.0%,对应的净增量早熟品种分别为6.2和3.4 kg/hm2,常规熟期品种分别为6.4和3.8 kg/hm2  【结论】  常规熟期品种干物质和养分积累高峰主要集中在苗期到开花期,而早熟品种在开花期到角果发育期,明显迟于常规熟期品种,其中延迟最明显的是氮素养分吸收。因此,在生产中早熟品种氮磷钾肥和中微量元素肥均应更加注意满足开花期至角果发育期的养分需求。
采用QUEFTS建立向日葵推荐施肥模型养分特征参数
段玉, 张君, 梁俊梅, 安昊, 李焕春, 王博
2020, 26(7): 1349-1359. doi: 10.11674/zwyf.19427
摘要:
  【目的】  汇总我国向日葵主产区的产量和施肥效应数据,构建基于产量反应与农学效率的推荐施肥模型,为向日葵科学施肥提供依据。  【方法】  收集整理2002年以来在向日葵主产区进行的向日葵肥料田间试验和公开发表的文献等共483个,计算产量反应、农学效率、肥料利用效率等特征参数。采用QUEFTS法预估向日葵地上部氮 (N)、磷 (P)、钾 (K)养分吸收。  【结果】  我国主要产区向日葵籽粒产量平均为3334.9 kg/hm2,秸秆产量平均为7222.7 kg/hm2,收获指数为0.32 kg/kg。籽粒中N、P2O5和K2O养分含量平均分别为25.0、4.7和8.5 g/kg,秸秆中平均分别为8.4、1.2和32.8 g/kg,地上部N、P2O5和K2O养分吸收量平均分别为145.7、55.1和318.5 kg/hm2。N、P2O5和K2O养分收获指数平均分别为0.59、0.66和0.11 kg/kg,施用N、P和K的内在效率 (IE) 分别为23.8、63.8和11.3 kg/kg,籽粒需要的养分吸收量 (RIE) 分别为43.2、16.4和94.9 kg/t。应用QUEFTS模型估算,目标产量为最高产量的60%~70%时,生产1 t籽粒地上部需要吸收N 40.8、P2O5 15.8和K2O 78.1 kg,N∶P2O5∶K2O养分需求比例为2.58∶1.00∶4.93。N、P和K肥的产量反应 (YR) 分别为621.9、467.0和361.3 kg/hm2。不施用N、P和K的相对产量 (RY) 分别为0.82 (n = 1071)、0.87 (n = 914) 和0.90 (n = 1108)。相对产量与施肥产量反应之间呈显著的线性负相关,N、P和K相对产量与施肥产量反应关系的决定系数 (R2) 分别达到了0.712*(n = 1071)、0.693* (n = 914) 和0.763* (n = 1108)。向日葵N、P和K肥的增产量和农学效率二者间存在着显著的指数曲线关系,决定系数 (R2) 分别达到了0.634* (n = 1061)、0.697* (n = 905) 和0.702* (n = 1092)。其关系式分别为AEN = 0.0152YRN0.8796;AEP = 0.0269YRP0.8797;AEK = 0.0229YRK0.9009  【结论】  通过向日葵养分增产量(产量反应)与相对产量,及产量反应与农学效率的相关关系可计算出养分需要量。氮肥推荐可依据氮肥的增产量和农学效率来确定,磷、钾肥推荐除考虑其增产量及吸收量外,还需考虑一定目标产量下地上部的养分移走量、上季残效和通过秸秆还田的归还量。
专家视点
植物健康营养理论与健康元素
白由路
2020, 26(7): 1360-1366. doi: 10.11674/zwyf.20207
摘要:
从食物链营养的角度提出植物健康营养理论,即在不影响植物正常生长发育的条件下,通过调节供给植物的营养元素而生产出符合特定需求的产品,提高植物栽培的功能性和经济价值。我们把这种同时注重植物营养和产品功能的人工栽培植物的营养理论称为植物健康营养理论,这里将不具备植物营养功能,但对整个食物链特别是对人和饲养动物有营养作用的元素称为健康元素。根据矿质元素的作用对象,可将健康元素分为营养健康元素和非营养健康元素两类。营养健康元素是指它本身是植物必需营养元素,同时又对食物链上端生物也有重要健康作用。非营养健康元素是指其对植物本身的生长发育没有营养作用,仅对食物链上端的生物有健康作用。把通过植物吸收矿质元素的方式以达到食物链促进健康的栽培管理方式称为健康栽培。本文还定义了植物健康营养理论的学科边界,指出:“奢侈吸收”与动物健康的关系研究,健康元素在植物体内的代谢,健康元素在食物链中的传递形式,植物体内健康元素的含量阈值,健康元素的高效施用与管理都是植物健康营养理论的研究范畴。
研究简报
氨氧化基因丰度和潜在氨氧化速率对加拿大一枝黄花入侵和土壤类型的响应
刘文莉, 张崇邦, 刘亮, 管铭, 王江
2020, 26(7): 1367-1374. doi: 10.11674/zwyf.19364
摘要:
  【目的】  土壤类型和植物入侵影响土壤微生物群落结构和功能,基于此,我们研究加拿大一枝黄花 (Solidago canadensis) 入侵两种类型土壤后,土壤中氨氧化古细菌 (AOA) 和氨氧化细菌 (AOB) 的基因丰度和潜在氨氧化速率 (PAOR) 的变化规律及影响机理。  【方法】  云南和浙江是加拿大一枝黄花入侵的重点地区,本研究在云南省滇池周边的海东湿地公园、捞鱼河湿地公园和安乐村 (土壤类型均为冲积土) 以及浙江省东部的杭州湾湿地公园、临海上盘镇和路桥镇峰江村 (土壤类型均为黄泥田土),分别选择一块采样地,面积为100~150 m2。在每块采样地加拿大一枝黄花入侵 (Mono) 和未入侵 (Nat) 之处,划出0.5 m × 0.5 m,采集土壤和植物样品。Mono和Nat地块相距10~20 m,每个地块重复3次。采用qPCR和室内培养技术分析土壤中AOA、AOB基因丰度和PAOR,用植物生态和土壤化学方法分析植物生物量和土壤化学性状。  【结果】  加拿大一枝黄花入侵后,冲积土中AOA丰度和PAOR显著下降,黄泥田土中AOA丰度和PAOR却显著提高,而AOB丰度在两种类型土壤中均显著提高。Nat冲积土中AOA丰度和PAOR大于黄泥田土,而Mono条件下冲积土中AOA丰度和PAOR小于黄泥田土,AOB丰度在两种土壤类型中均变化较小。Mono样地植被地上部分和地下部分生物量、土壤有机质含量和pH是影响冲积土和黄泥田土AOA丰度和PAOR的重要因素。与AOA不同,冲积土AOB丰度仅受植物地下部分生物量的影响,而黄泥田土AOB丰度同时受植物地下部分生物量、土壤总磷含量和pH影响。  【结论】  加拿大一枝黄花入侵大大增加了植被地上部和地下部生物量,进而为微生物提供了大量的碳源,同时提高了土壤pH,因此,氨氧化细菌AOB的丰度显著增加。土壤类型仅影响AOA的丰度,对AOB和氨氧化潜力没有显著影响,而加拿大一枝黄花入侵显著影响两类土壤中的AOA、AOB丰度以及氨氧化潜力。