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国内统一刊号:CN 11-3996/S

国际标准刊号:ISSN 1008-505X

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土壤氨基酸生物有效性及其受环境影响研究进展
马庆旭, 朱双双, 泮莞坤, 吴良欢, 胡兆平
当前状态:  doi: 10.11674/zwyf.20096
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摘要:
土壤中种类繁多的小分子和大分子有机氮,是土壤氮素的重要组成成份。大多数植物可以直接吸收氨基酸,甚至是多肽和蛋白质,不完全需经过传统理论认知的微生物分解为无机氮的过程。植物根系具备吸收、转运和代谢外源吸收的有机氮的能力。土壤微生物是植物根系有机氮的主要竞争者,不同土壤中,参与竞争的微生物组成存在较大差异。环境对植物根系吸收和后续代谢有机氮都具有重要的调控作用。未来应着重于精准定量化分析土壤有机氮组成及含量,确定土壤有机氮对植物生长的长期效应,摸索环境变化尤其是复杂环境变化对植物吸收利用有机氮的影响及其关键步骤,进一步确定土壤有机氮对植物氮营养的贡献。
尿素融合葡萄糖对潮土中尿素的水解及相关酶活性的影响
王彬, 袁亮, 张水勤, 林治安, 赵秉强, 李燕婷
当前状态:  doi: 10.11674/zwyf.19513
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摘要:
  目的  利用土壤培养试验,研究小分子有机物葡萄糖对尿素在石灰性潮土中的转化特征及相关土壤酶活性的影响,为小分子有机物在提高氮肥利用效率中的应用提供理论依据。  方法  将葡萄糖按0.5%、1%、5%和10%的比例与尿素熔融制成4种含葡萄糖尿素试验产品:GU0.5、GU1、GU5和GU10。采用土壤培养法,设置6个处理:不添加尿素对照 (CK)、普通尿素 (U) 和4种含葡萄糖尿素 (GU0.5、GU1、GU5、GU10),除CK外,其它处理施氮量均为N 0.3 g/kg干土。肥料与土壤混匀装入培养瓶,于25℃下恒温培养,于培养第0.5、1、3、5、7、14及21天进行采样,全部土样测定pH、铵态氮含量、硝态氮含量以及土壤脲酶活性;第0.5、1、3与5天采集的土壤样品测定尿素态氮含量;第3、5与14天采集的土壤样品测定β-葡萄糖苷酶、乙酰氨基葡萄糖苷酶和亮氨酸氨基肽酶活性。  结果  1) 培养第0.5天,含葡萄糖尿素 (GU) 处理的土壤尿素态氮含量较普通尿素处理高了1.9%~12.2%;培养至第3天,含葡萄糖尿素加快了尿素的水解,且葡萄糖用量最高的尿素 (GU10) 水解最快;2) 培养至第3~7天,4种含葡萄糖尿素处理的土壤铵态氮含量较普通尿素处理提高了19.0%~26.2%,硝态氮含量提高了16.5%~30.9%;3) 与普通尿素处理相比,在培养至第3~14天,含葡萄糖尿素处理的土壤脲酶活性平均提高了6.9%~8.5%;培养至第3天,GU处理的土壤β-葡萄糖苷酶活性显著提高了6.3%~9.0%,GU10处理的土壤亮氨酸氨基肽酶活性显著提高了21.3%;培养至第5天,GU5和GU10处理的土壤乙酰氨基葡萄糖苷酶活性显著提高了47.8%和52.4%;4) 在培养至第3天时,土壤铵态氮、矿质态氮含量与脲酶、β-葡萄糖苷酶以及乙酰氨基葡萄糖苷酶活性呈显著或极显著正相关,硝态氮含量与β-葡萄糖苷酶活性呈极显著正相关,pH与β-葡萄糖苷酶和亮氨酸氨基肽酶呈极显著负相关。  结论  将葡萄糖与尿素熔融结合为含葡萄糖尿素,可先减缓后促进尿素在潮土中的分解转化,增加土壤矿质氮含量;施入土壤3~5天内对土壤脲酶、β-葡萄糖苷酶、乙酰氨基葡萄糖苷酶和亮氨酸氨基肽酶活性影响最大;矿质态氮在培养前期与相关土壤酶活性存在显著正相关关系,而土壤pH与相关土壤酶活性存在显著负相关关系。
小麦旗叶叶脉特征对氮肥和水分的响应及其与叶水力生理功能的关系
徐慧敏, 邵景侠, 李秧秧
当前状态:  doi: 10.11674/zwyf.20086
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摘要:
  目的   环境条件直接影响叶脉特征及其与叶生理功能的联系,研究不同氮、水有效性下小麦叶脉系统的可塑性变化及与叶生理功能的关系对于揭示其对不同生境的适应性有重要价值。   方法   采用三因素完全试验设计的盆栽试验,设置2个品种,水地品种郑麦101和旱地品种长旱58;2个氮肥处理水平,不施氮和底施N 0.15 g/kg干土;3个水分处理水平,拔节期土壤含水量降至田间持水量的70%~75%、50%~55%、30%~35%,并维持3周,主要测定了小麦旗叶叶脉特征[主脉密度 (VLAmajor)、细脉密度 (VLAminor)、叶脉密度 (VLA) 和细脉所占比例 (Prominor)]和叶水力生理功能参数[叶水力导度 (Kleaf)、净光合速率 (Pn)、气孔导度 (gs)、蒸腾速率 (E) 及瞬时水分利用效率 (IWUE)]。   结果   长旱58旗叶的VLAmajor、VLAminor、VLA和Prominor高于郑麦101。随着氮肥或水分供应增加,两个品种的VLAmajor均出现降低趋势,郑麦101的VLAminor和VLA变化不大,而长旱58的VLAminor和VLA均降低,两个小麦品种的VLAminor和VLA对氮肥和水分表现出不同的反应。在4个叶脉特征与5个叶生理功能的相关关系中,郑麦101 有5组达到显著 (P < 0.05) 或接近显著 (0.05 < P < 0.1),即,VLAmajorKleafgs呈负相关,ProminorKleafgsE呈正相关;长旱58有14组达到显著或接近显著,即,VLAmajor、VLAminor和VLA均与KleafPngs呈负相关,VLAmajor与IWUE呈负相关,VLAminor和VLA与E呈负相关,ProminorPnE呈负相关。   结论   旱地品种长旱58叶脉特征对氮水供应表现出更高的可塑性,且叶脉特征和叶生理功能的联系更为紧密;水地品种郑麦101叶水力生理功能随细脉所占比例增加而增加,而旱地品种长旱58叶水力生理功能受叶脉密度和细脉所占比例的直接制约,表明不同级别叶脉长度所占比例的优化是水地品种水力功能提升的一个重要原因,而木质部导管直径和木质部以外水力导度对旱地品种叶水力生理功能的影响更大。
基于CT扫描技术分析的有机无机肥长期配施提高果园深层土壤大孔隙数量和持水性的效果
王宪玲, 赵志远, 马艳婷, 郑朝霞, 郑伟, 翟丙年, 赵政阳
当前状态:  doi: 10.11674/zwyf.20012
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摘要:
  目的  研究长期有机无机肥配施对土壤孔隙特征、土壤水分参数等土壤剖面物理特征的影响,深入认识有机无机肥配合施用效果的机理。  方法  试验基于渭北旱塬12年苹果园长期定位试验,设不施肥 (CK)、单施化肥 (NPK) 和有机无机肥配施 (MNPK) 三个处理,采用CT扫描法定量分析了0—40 cm土壤样品中大孔隙 (>1000 μm) 的数量,计算了大孔隙度及大孔隙在土壤剖面中的分布特征, 同时采用常规方法测定了0—10、10—20和20—40 cm土壤样品的土壤容重、田间持水量及饱和导水率等。  结果  1) 相比NPK处理,有机无机肥配施对0—20 cm土层土壤大孔隙度有提高的趋势,在20—40 cm土层,有机无机肥配施相比单施化肥土壤大孔隙度提高了91.7% (P < 0.05);MNPK处理土壤大孔隙数量在三个土层均为最大,在0—10 cm和20—40 cm土层,较NPK处理提高了38.4%和54.8% (P < 0.05)。NPK处理大孔隙数量在0—10 cm和20—40 cm也显著高于CK。2) 与不施肥相比,单施化肥除10—20 cm土层土壤的饱和导水率、田间持水量有明显升高外,其它土层没有明显变化,而有机无机肥配施0—20 cm、20—40 cm土层土壤的饱和导水率、田间持水量较不施肥均有明显提升;有机无机肥配施相比不施肥、单施化肥在不同土层的土壤容重均为最小值,而20—40cm土层单施化肥的土壤容重较不施肥提高了2.8% (P > 0.05)。3) 相关分析表明,土壤大孔隙数量、大孔隙度与田间持水量、土壤饱和导水率呈极显著正相关关系 (P < 0.01),与土壤容重呈极显著负相关关系 (P < 0.01),而与土壤机械组成无显著相关性。  结论  相比单施化肥,长期有机无机肥配施改善了苹果园0—40 cm土层土壤的大孔隙状况和土壤的持水、导水性能,在20—40 cm土层效果更明显,有机无机肥配施可改善渭北旱塬苹果园土壤物理性质。
东北中部春玉米超高产群体养分管理模式的研究与验证
袁静超, 刘剑钊, 梁尧, 张洪喜, 刘松涛, 蔡红光, 任军
当前状态:  doi: 10.11674/zwyf.20109
摘要(42) HTML全文(24) 相关文章
摘要:
  目的  研究如何在肥料总量控制甚至减少的前提下,通过优化养分管理措施,提高种植密度进一步发掘东北中部黑土区春玉米的产量和肥料效应潜力,为春玉米超高产条件下养分高效利用提供理论指导。  方法  试验于2005—2013年在吉林省农安县靠山镇进行,在大田条件下设置2种养分管理模式:普通高产养分管理模式 (HYNM)、超高产养分管理模式 (SHYNM),以先玉335和郑单958为供试材料,系统监测群体产量构成及养分偏生产力,剖析不同产量群体氮、磷、钾养分吸收、分配和转运特征。  结果  在东北中部黑土雨养区,超高产养分管理模式 (SHYNM) 全区测产玉米单产达15017 kg/hm2(先玉335),其产量构成分别为收获穗数76154 ear/hm2,穗粒数583,千粒重337.9 g。与普通高产群体相比,超高产群体对氮、钾肥的相对需求比例明显变大。群体氮素和磷素的吸收高峰在6展叶至12展叶阶段和吐丝期至乳熟期阶段,钾素吸收高峰在6展叶至12展叶阶段。通过大区和生产两个阶段的田间实证,超高产养分管理技术显著提高了花后养分累积量和对籽粒养分的贡献率,可以实现在15000 kg/hm2产量水平下,氮、磷、钾肥的偏生产力分别达50.2、100.5、100.5 kg/kg。品种间比较,先玉335比郑单958具有更好的产量表现,且植株养分向籽粒的转运效率更高,其籽粒中的氮、磷、钾累积量均高于郑单958。  结论  在合理提升密度的基础上,以“减控氮肥量、分段施氮、花前重施磷与钾”为主要原则的养分管理技术模式,配合化控措施,延缓了玉米生育后期叶片的衰老,保证了后期干物质的积累,在显著增加收获穗数的同时,没有降低千粒重和穗粒数,在生产中稳定实现了14500~15000 kg/hm2产量水平,同时实现了氮磷钾养分的高效利用。
无土栽培基质中不同木薯渣形态和添加比例提高番茄果实产量品质及抗衰老能力的作用
许杰, 郭新勇, 段兆飞, 魏珉, 李静, 郭兴强, 杨凤娟
当前状态:  doi: 10.11674/zwyf.20095
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摘要:
  目的  为积极应对我国基质生产原料草炭紧缺的难题,提升农业废弃物的综合利用水平,研究木薯渣形态和添加比例在番茄上的应用效果,以期为木薯渣在番茄无土栽培上的推广应用提供理论依据。  方法  本文以‘千禧’樱桃番茄 (QX) 和‘传奇2号’大番茄 (CQ) 为试材,进行了盆栽试验。通过计算机模拟,共配置了4个栽培基质,包括草炭∶蛭石∶珍珠岩∶粉状木薯渣 = 5∶5∶5∶5(T1);草炭∶蛭石∶珍珠岩∶颗粒状木薯渣 = 5∶5∶5∶5(T2);草炭∶蛭石∶珍珠岩∶颗粒状木薯渣 = 6∶4∶4∶6(T3) 和草炭∶蛭石∶珍珠岩∶粉状木薯渣 = 4∶4∶4∶8(T4),以常规基质草炭∶蛭石∶珍珠岩=10∶5∶5为对照 (CK)。测定了各栽培基质的理化性状和养分含量,调查了番茄生长和果实产量及品质。  结果  CQ和QX番茄在T1和T4处理下,其茎粗、根系活力、地下部和地上部干重均显著高于CK,且T1处理下增幅大于T4;T2和T3处理下,果实品质和抗氧化能力显著高于CK,且T2处理下增幅大于T3处理,T2处理下,CQ和QX番茄中可溶性糖、可溶性固形物含量、糖酸比、维生素C、番茄红素、可溶性蛋白和总酚含量分别较CK提高42.5%、29.4%、26.7%、21.0%、25.1%、51.1%、17.1%和28.0%、26.3%、19.4%、46.0%、22.4%、19.0%、25.8%,果实总抗氧化能力和DPPH自由基清除能力分别较CK提高51.9%、44.0%和40.4%、72.4%;T1处理下产量显著高于其它处理,CQ和QX番茄产量分别较CK提高15.6%和33.7%;两品种番茄的综合评价均为T1 > T4 > T2 > T3 > CK。  结论  添加颗粒状和粉状木薯渣均能不同程度地提高基质的pH、电导率、容重及速效氮、速效磷和速效钾含量,且颗粒状木薯渣提高幅度大于粉状木薯渣,但添加颗粒状木薯渣的基质气水比亦增加,持水性不如粉状木薯渣。四个配方中,以木薯渣替代一半草炭的增产提质效果最好,超过一半,效果显著降低。在替代一半草炭的两个配方中,添加颗粒状木薯渣 (T2) 可提高番茄品质的效果最佳,而添加粉状木薯渣 (T1) 的番茄产量最高。DTOPSIS综合分析,T1处理下的Ci值最大。因此,推荐草炭∶蛭石∶珍珠岩:粉状木薯渣=5∶5∶5∶5(T1) 配方基质可作为番茄无土栽培专用基质进行推广应用。
生物炭基肥与紫云英联合还田对红壤区早稻干物质累积和氮素利用特征的影响
谢志坚, 吴佳, 段金贵, 喻成龙, 郑琴, 倪国荣, 荣勤雷, 赵尊康, 周春火
当前状态:  doi: 10.11674/zwyf.20094
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摘要:
  目的  探讨生物炭基肥与紫云英联合还田对提高水稻产量与氮素利用率的影响,为同时破解稻区秸秆处理和氮肥用量高等难题提供理论指导。  方法  采用盆栽实验,设计不施氮肥 (CK0)、施100%氮肥 (CK1)、减施20%氮肥后分别施炭基肥 (BF)、紫云英 (MV) 以及两者联合还田 (BF + MV) 5个处理。分析了早稻地上部干物质累积量、产量构成及氮素吸收利用。  结果  与CK1相比,减施20%氮肥后,紫云英和炭基肥单独或联合还田均可通过增加早稻千粒重和有效穗数而改善其产量构成;炭基肥单独或与紫云英联合还田不仅可有效提高早稻籽粒和地上部干物质量 (P > 0.05),而且分别显著提高了籽粒中氮素生理利用率11.8%与7.52% (P ≤ 0.05);紫云英单独还田分别显著提高籽粒和地上部干物质量11.8%和7.62%,以及地上部氮素累积量10.9% (P ≤ 0.05)。另外,由Pearson相关分析表明,减施20%氮肥条件下,紫云英还田与早稻千粒重和籽粒氮素累积量呈显著正相关关系,炭基肥还田与早稻地上部氮素生理利用率和干物质生产效率呈显著或极显著正相关关系 (P ≤ 0.05或0.01)。  结论  在确保红壤稻区早稻不减产的前提下,将秸秆炭化生产炭基肥与冬季豆科绿肥联合还田,既有利于提高作物秸秆资源利用率,又降低稻田氮肥用量与冬闲田面积,并提高氮素利用率,从而为水稻绿色生产开辟新途径和提供理论依据。
钾、镁对橡胶幼苗生长及养分吸收的交互作用
薛欣欣, 魏云霞, 王文斌, 罗雪华, 赵春梅, 王大鹏, 张永发, 吴小平
当前状态:  doi: 10.11674/zwyf.20065
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摘要:
  目的  我国植胶区砖红壤钾、镁缺乏现象日益突出,研究钾、镁缺乏对橡胶幼苗根系形态和养分吸收的影响,为橡胶平衡施肥和优质高产栽培提供理论依据。  方法  选用‘热研7-33-97’橡胶 (Hevea brasiliensis) 幼苗为研究材料,人工气候箱内营养液培养。采用二因素二水平的析因试验设计,4个处理分别为对照 (CK)、缺钾 (-K)、缺镁 (-Mg) 和缺钾镁 (-K-Mg),培养3个月后,取样测定橡胶幼苗干物质量、根系构型参数、根系活力和养分含量等指标。  结果  1) 与CK相比,-K和-K-Mg处理显著降低了单株干物质量和根冠比,干物质量降幅分别为10.9%和27.4%,根冠比降幅分别为20.4%和26.9%,而-Mg处理对干物质量和根冠比均无显著影响;K、Mg交互作用对茎干、根和单株干物质量及根冠比均有显著影响 (P < 0.05)。2) 与CK相比,各缺素处理均显著降低了橡胶幼苗吸收根 (< 2 mm) 的根长、根表面积、根体积、总根尖数及根系活力等根系构型参数,而不同程度增加了平均根粗。方差分析表明,K、Mg交互作用对吸收根的根长、根表面积、根体积及总根尖数有极显著影响 (P < 0.01)。3) 氮和钾主要贮存于叶片和根系,磷主要贮存于茎干和根系,钙主要贮存于茎皮和叶片,而镁则主要贮存于叶片和茎干。各缺素处理条件下,地上部各养分分配比例均呈增加趋势。4) 与CK相比,-K处理显著增加了橡胶幼苗单株氮、磷和镁的积累,-K-Mg处理则显著降低了单株氮积累,各缺素处理均显著增加了单株钙的积累;K、Mg交互作用对氮、磷、钙和镁的积累有显著或极显著影响。  结论  钾、镁营养显著影响橡胶幼苗对养分的吸收,缺钾、缺镁显著抑制橡胶幼苗特别是根系的生长发育,同时缺钾缺镁加重抑制效果。因此,橡胶生产上不仅要保证培养基质或土壤的矿质营养充足,还要重视钾、镁元素间平衡关系。
不同时期叶面喷施多效唑对紫云英结实性的影响
郑春风, 刘春增, 李本银, 张梦, 张成兰, 吕玉虎, 潘兹亮, 曹卫东
当前状态:  doi: 10.11674/zwyf.20075
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摘要:
  目的  通过在紫云英不同生育期喷施多效唑试验,探讨多效唑喷施时期对紫云英结实特性的影响,明确紫云英结实性最佳化控时期,以期为提高紫云英种子产量提供参考。  方法  选取‘信紫1号’为供试材料,分别于越冬后期 (T1)、返青期 (T2)、现蕾期 (T3)、初花期 (T4) 和花后5天 (T5) 进行叶面喷施处理,以喷施清水为对照。花期观察记载主茎不同花序位花荚发育的形态及数量特征。成熟期按常规考种法调查了产量和产量构成因素。  结果  除T3处理外,其他四个处理紫云英的花数、结荚数、籽粒数、结荚率和荚果结实率在不同层花序上与对照差异均不明显,不同层花序的粒重也没有显著差异。T3处理其花数、结荚数、籽粒数、结荚率和荚果结实率在基部花序位较对照分别提高20.4%、31.4%、23.9%、5.25%和2.38%,在中部花序位分别提高12.3%、32.9%、22.8%、7.42%和2.08%,在顶部花序位分别提高18.4%、54.8%、70.9%、2.56%和3.78%。T3处理种子产量最高达到1120.66 kg/hm2,较对照增产32.3%。  结论  在紫云英现蕾期叶面喷施多效唑,可促进花期不同花序位,特别是中部和基部花荚发育,减少花荚脱落,促进结实成粒,最终获得较高的种子产量。过早和过晚喷施多效唑对紫云英开花和籽粒产量均没有显著影响。
用宏基因组学方法研究绿肥对水稻根际微生物磷循环功能基因的影响
唐治喜, 高菊生, 宋阿琳, 王恩召, 司知远, 易可可, 黄晶, 赵士诚, 范分良
当前状态:  doi: 10.11674/zwyf.20052
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摘要:
  目的  绿肥对土壤微生物磷循环影响受到研究者们的广泛关注,但绿肥影响土壤磷循环的微生物机理尚不明确。本文利用宏基因组学方法剖析长期绿肥对土壤磷循环功能微生物的影响,旨在阐明绿肥对土壤磷循环影响的微生物机理,为绿肥的科学利用提供依据。  方法  以中国湖南祁阳绿肥及稻草还田定位试验的水稻根际土为材料,利用宏基因组学方法,对土壤微生物DNA进行PE150 (双端读长150 bp) 宏基因组测序,使用MetaWRAP软件中的read_qc模块进行质控,用assembly模块megahit方法进行组装;基于组装的较长序列 (> 1000 bp) 使用Diamond软件的BLASTX和UniProtKB/SWISS-PROT数据库进行序列比对,根据磷活化 (磷酸酯矿化、膦酸酯矿化、无机磷溶解)、磷吸收 (膦酸酯运输、磷酸酯运输和无机磷酸盐运输) 和缺磷诱导响应调控三大类主要磷循环功能相关基因 (本文重点关注的64个磷循环功能基因) 进行筛选;再利用R语言进一步分析水稻根际土壤中磷循环功能基因相对丰度及其与土壤理化指标之间的关系,阐述绿肥对土壤磷循环功能微生物的影响。  结果  本研究结果显示土壤pH值等9个常规指标在有、无绿肥处理之间均无显著差异。无稻草还田时,绿肥处理对64个磷循环功能基因中的11个相对丰度影响显著,这11个基因广泛分布在除磷酸酯运输及无机磷溶解外的五个功能组中,其中phnANV等3个基因相对丰度上升,phnIL、glpBO、pitA、phoA、phoPU等8个基因相对丰度下降。而在稻草还田时,绿肥处理仅phnPP基因相对丰度显著降低。相关性分析显示,土壤pH值与磷酸酶活性、无机磷溶解基因pqqBC (CD) EF相对丰度显著负相关 (P < 0.05);无机磷溶解pqqBC (CD) E等4个基因相对丰度分别与有效磷 (AP)、磷酸酶活性以及有机氮 (SON) 显著正相关 (P < 0.05)。冗余分析 (RDA) 发现,绿肥处理通过pH、AP影响磷循环功能基因。  结论  绿肥翻压下水稻根际微生物磷功能基因相对丰度深受稻草还田的影响。与单绿肥或单稻草还田对比,绿肥翻压基础上增加稻草还田对磷循环功能基因影响效果不明显,秸秆甚至减弱了绿肥对磷循环功能基因的影响,其原因可能是因为绿肥和稻草还田下不同微生物及不同磷循环功能基因之间存在激烈竞争。
基于产量反应和农学效率推荐施肥方法的可行性研究
山楠, 串丽敏, 刘继培, 赵同科, 沈丽
当前状态:  doi: 10.11674/zwyf.50061
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摘要:
  目的  我国白菜生产中普遍存在施肥过量和不平衡现象,我们采用基于产量反应和农学效率的推荐施肥方法,进行了优化施肥提高白菜产量和肥料利用率的研究,旨在验证该方法的科学性和可行性。  方法  于2018年秋季分别在北京市大兴区魏善庄镇和长子营镇基地布置2个白菜田间试验,共设置6个处理:农民习惯施肥处理 (FP)、基于产量反应和农学效率的优化施肥处理 (OPT)、有机肥替代30%化肥氮处理 (OPT+OM)、基于优化施肥的减氮处理 (OPT-N)、基于优化施肥的减磷处理 (OPT-P)、基于优化施肥的减钾处理 (OPT-K)。测定比较了不同施肥管理措施对白菜产量、养分吸收量、肥料利用率和纯收益的影响。  结果  与FP处理相比,魏善庄镇和长子营镇两个试验地OPT处理的白菜产量分别增长了13.3%和18.0%;魏善庄镇试验地白菜植株氮、磷和钾养分吸收量分别增加了35.1、24.1和165.1 kg/hm2,长子营镇试验地分别增加了92.7、29.6和123.3 kg/hm2,均达显著差异水平。魏善庄镇试验地OPT+OM较FP处理白菜增产9.8%,与OPT处理相比略有降低;长子营镇试验地OPT+OM较OPT处理白菜产量显著减少22.3 t/hm2,与FP处理相当。两个试验地点OPT处理白菜纯收益较FP处理和OPT+OM处理分别提高了12.7%~58.5%。与FP处理相比,两个试验地OPT和OPT+OM处理的氮肥和磷肥偏生产力、回收利用率和农学效率均有所提高。由于FP处理施钾量偏低,导致其钾肥农学效率显著高于OPT处理和OPT+OM处理。除长子营镇OPT+OM处理的钾肥偏生产力显著高于OPT处理外,两个试验地OPT+OM处理的氮肥、磷肥和钾肥效率指标均与OPT处理相当或者显著低于OPT处理。  结论  在不同地力和施肥水平的两个地块上,采用基于产量反应和农学效率的优化施肥均取得了显著的白菜产量、效益及氮磷肥利用率的效果,证明该方法是简便易行且效果良好的推荐施肥方法。如果用有机肥替代化肥氮,其推荐方法还需进一步研究。
猪粪堆肥过程中优势细菌群落的演替及微生物菌剂的影响
李昌宁, 苏明, 姚拓, 韩琪琪, 梁建军, 冉福, 刘子越, 刘玉祯, 柴澍杰, 滚双宝
当前状态:  doi: 10.11674/zwyf.20051
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  目的  掌握猪粪堆肥过程中微生物群落的演替规律与理化指标的相互关系,对提高猪粪堆肥营养品质和加速堆肥进程具有更重要的意义。  方法  以猪粪和玉米秸秆 (质量比1: 6) 混合物为堆肥原料,耐高温菌剂主要含Acinetobacter pittii, Bacillus subtilis subsp. StercorisBacillus altitudinis。堆体设接种菌剂 (MI) 和未接种 (对照,CK) 两个处理。常规监测堆肥温度和理化指标值,于堆肥开始后第4、12、24和32天采集样品,以16S rRNA高通量测序技术研究堆肥细菌群落的变化。将堆肥第4、12、24和32天采集的新鲜样品制备浸提液,进行紫花苜蓿种子发芽试验。堆肥结束时,测定全氮、全磷和全钾含量,并探讨微生物菌剂对堆肥理化指标和细菌群落演替的影响。  结果  接种微生物菌剂可使堆肥高温期提前2天出现,并且能延长高温期2天。堆肥浸提液的促生试验发现,在堆肥24天之后紫花苜蓿种子发芽指数 (GI) 大于80%,且MI对幼苗主根的促生能力大于CK(P < 0.05)。随着发酵过程的进行,堆体体积在不断缩小,CK和MI中全钾 (TK) 和全磷 (TP) 相对含量一直呈增加趋势,在堆肥第32天,CK和MI的全磷含量分别为2.3%和2.6%,处理间差异显著 (P < 0.05),而全钾含量分别为1.8%和1.9%,全氮含量分别为2.7%和2.6%,pH分别为8.7和8.8,均差异不显著。在整个堆肥过程中,MI和CK的pH变化范围分别为8.40~8.95和8.61~8.93;CK和MI中总有机碳 (TOC) 的降解速率在堆肥的4~12和24~32天均表现为MI大于CK,碳氮比 (C/N) 为13.3和15.3,差异显著 (P < 0.05)。堆肥过程中在门水平上占据主导地位的细菌群落主要包括 Proteobacteria、Actinobacteria、Firmicutes和Bacteroidetes,在堆肥的高温期 (堆肥24天),堆体CK和MI中Firmicutes的相对丰富度分别为59.8%和17.4%(P < 0.05);在堆肥的升温期、高温期和腐熟期,优势门水平细菌群落Proteobacteria、Firmicutes和Actinobacteria依次演替,且MI堆体中细菌群落的相对丰度均大于CK。门水平,优势细菌群落Proteobacteria、Firmicutes和Actinobacteria在堆肥的升温期、高温期和腐熟期依次演替,且其相对丰度呈现MI大于CK。属水平优势细菌为AcinetobacterLysinibacillusSolibacillusPseudomonasFlavobacterium,添加微生物菌剂可使Acinetobacter的丰度在第4天增加21.41%,此外,添加复合微生物可使堆肥第12天的Shannon和Observed species指数增加。相关性分析表明温度、TN、TP、TK、TOC及GI与堆体中细菌组成具有显著相关性,而pH和细菌的相关性不显著。  结论  在堆体内接种微生物菌剂可显著提高并维持堆肥过程中优势门、属菌细菌群落的丰度,进而促进堆体升温并延长高温时期,缩短堆肥腐熟周期,加快总有机碳的分解,最终提高堆肥产品中有效磷的含量。复合微生物菌剂在堆肥的升温期起主要作用的为Acinetobacter pittii,高温期发挥作用的为Bacillus subtilis subsp. StercorisBacillus altitudinis,我们建议筛选耐高温细菌时应集中在厚壁菌门的芽孢杆菌属。
不同降水年型下有机肥与氮磷配施对旱地小麦产量、品质及水分利用效率的影响
张晶, 党建友, 张定一, 裴雪霞, 王姣爱, 程麦凤, 闫翠萍
当前状态:  doi: 10.11674/zwyf.19525
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  目的  不同粪肥养分含量不同,性质也有差异。2013—2016年我们开展了不同粪肥与不同量氮磷配施对小麦产量、品质及水分利用效率影响的研究,以提供适应于山西南部丘陵雨养旱地小麦不同降雨年型的有机肥和化肥配合施用方案。  方法  试验共5个处理:羊粪 22.5 t/hm2 + N 150 kg/hm2 + P2O5 105 kg/hm2(MsN150P105)、猪粪 22.5 t/hm2 + N 150 kg/hm2 + P2O5 105 kg/hm2(MPN150P105)、羊粪 22.5 t/hm2 + N 105 kg/hm2 + P2O5 75 kg/hm2(MsN105P75)、猪粪22.5 t/hm2 + N105 kg/hm2 + P2O5 75 kg/hm2(MPN105P75),以不施肥为对照 (CK),采用随机区组设计。以强筋小麦‘晋麦92号’为供试品种,研究了降水年型、有机肥和氮磷配施对产量、品质和水分利用效率的影响。  结果  降水年型、有机肥与氮磷配施及二者交互作用均对小麦产量及水分利用效率具有极显著的调控效应。有机肥种类及有机肥与氮磷配合比例对产量和水分利用率的影响不同。丰水年羊粪、猪粪与氮磷配施增产显著,增产幅度为6.14%~18.45%,其中MsN150P105、MpN105P75处理增产幅度较大;干旱年猪粪与氮磷配施增产效果显著,增产幅度达14.18%~19.15%,羊粪与氮磷配施增产效果不显著;猪粪与氮磷配施增产效应为干旱年大于丰水年。干旱年水分利用效率低于丰水年,猪粪与氮磷配施在丰水年、干旱年的水分利用效率较对照提高7.68%~15.76%。两种降水年型下猪粪、羊粪与氮磷配施小麦的湿面筋、沉降值、稳定时间和形成时间均提高。  结论  山西南部丘陵雨养旱地小麦,丰水年施用羊粪 22.5 t/hm2,配施N 150 kg/hm2 和 P2O51 05 kg/hm2 增产提质效应最好;丰水年或干旱年施用猪粪 22.5 t/hm2,配施 N105 kg/hm2和P2O5 75 kg/hm2 均表现出显著增产提质效果,且干旱年效果更好。因此,从增产提质与化肥减施综合分析,山西南部丘陵雨养旱地小麦施用猪粪22.5 t/hm2,配施 N 105 kg/hm2和 P2O5 75 kg/hm2是高产稳产提质增效的最佳有机无机配施模式。
南方典型丘陵区耕地土壤全氮、有机碳和碳氮比空间变异特征及其影响因素
熊杏, 熊清华, 郭熙, 韩逸, 朱青, 陈蕾, 余慧敏
当前状态:  doi: 10.11674/zwyf.20017
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  目的  了解土壤全氮、有机碳和碳氮比空间变异及其影响因素是进行土壤碳氮调控的前提和基础。  方法  本文以江西省丰城市为案例区,通过实地采样获取2018年139个表层土壤数据,运用地统计学、普通克里格插值等方法对南方丘陵区县域尺度下耕地土壤全氮、有机碳和碳氮比的空间变异特征及其影响因素进行了系统的分析。  结果  研究区土壤全氮 (TN) 在0.74~3.80 g/kg之间,土壤有机碳 (SOC) 在8.14~36.67 g/kg之间,土壤碳氮比 (C/N) 在6.31 ~15.15之间,均值分别为2.24 g/kg、22.52 g/kg和10.15,变异系数分别为25.45%、26.24%、14.38%,均呈中等程度的空间变异。半方差分析结果显示,TN、SOC、C/N的块金效应分别为44.44%、56.97%、19.57%,表明TN、SOC和C/N的空间分布受结构性因素和随机性因素共同影响。普通克里格插值结果显示,在空间分布上,研究区土壤TN和SOC具有相似性,总体表现出由中部向南北递减的趋势;土壤C/N空间分布与TN和SOC较有差异,总体呈现出西高东低的趋势。逐步回归分析结果显示,成土母质、土壤类型、土壤pH值、氮肥施用量和土壤质地对土壤全氮、有机碳和碳氮比影响显著 (P<0.01)。  结论  成土母质对土壤TN和SOC的独立解释能力最高,分别为28.1%和23.2%;土壤类型对研究区土壤C/N的独立解释能力达到了13.2%。因此,成土母质是引起研究区土壤全氮、有机碳空间变异的主要因素,土壤类型则是引起研究区土壤碳氮比空间变异的主要因素。
基于全株生物量和全株氮浓度的马铃薯临界氮浓度稀释模型的构建及验证
张加康, 李斐, 李跃进, 杨海波, 贾禹泽, 刘玉峰, 石焱
当前状态:  doi: 10.11674/zwyf.20040
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  目的  临界氮浓度稀释曲线的构建是作物氮素营养诊断的基础,然而其曲线参数可能受品种等因素影响。本研究的主要目的是构建滴灌条件下常见马铃薯品种临界氮浓度稀释曲线模型,并利用相应的氮素营养指数进行马铃薯氮素营养诊断。  方法  研究于2014—2016年分别进行了滴灌条件下3个马铃薯品种、不同施氮量的田间试验。在马铃薯苗期、块茎形成期、块茎膨大期、淀粉积累期和收获期5个关键时期,进行地上部茎叶和地下部块茎取样,分别测定了生物量和氮浓度,根据公式计算出马铃薯全株生物量和全株氮浓度。根据全株生物量和全株氮浓度建立临界氮浓度稀释模型和相应的氮素营养指数。  结果  马铃薯地上部生物量和地上部氮浓度以及全株生物量和全株氮浓度都是随着生育时期的推进呈现出负幂函数关系,基于地上部生物量和地上部氮浓度建立的临界氮浓度稀释曲线决定系数平均在0.52,而以马铃薯全株生物量和全株氮浓度建立临界氮浓度稀释曲线决定系数平均在0.94,较前者提高了80%。以马铃薯全株生物量和全株氮浓度建立临界氮浓度稀释模型更为合理,且受品种影响较小,克新1号、夏坡地和荷兰14用同一个临界氮浓度稀释曲线的决定系数均达到0.95,表明构建的氮素营养模型可以进行不同品种的马铃薯氮素营养诊断。  结论  相对于传统籽粒型作物基于地上部生物量和地上部氮浓度建立临界氮浓度稀释模型,基于全株生物量和全株氮浓度建立的临界氮浓度稀释模型适用于不同品种马铃薯的营养诊断。在内蒙古滴灌生产条件下,马铃薯临界氮浓度稀释模型为Nc = 4.57W–0.41,基于该模型计算的马铃薯克新1号合理施氮量为N 170~180 kg/hm2、夏坡地合理施氮量为 190~200 kg/hm2、荷兰14合理施氮量为 215~225 kg/hm2。这些结果与试验结果的吻合度达到了0.95。
不同氮肥类型和壳聚糖配施强化八宝景天修复镉污染土壤的研究
杜萌, 李丹丹, 杨军, 杨俊兴, 郭俊娒, 陈同斌
当前状态:  doi: 10.11674/zwyf.20011
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  目的  八宝景天 (Hylotelephium spectabile) 是研究最多的修复Cd污染土壤的植物之一,但还需进一步提高其修复效率以增加其实际应用价值。本研究比较分析了不同氮肥类型以及螯合剂对污染土壤上八宝景天Cd吸收转运的影响及其作用机制,以期为强化八宝景天Cd修复效率提供科学依据和技术支持。  方法  采用八宝景天进行了盆栽试验,供试土壤为采自四川绵竹的潴育水稻土 (water loggogenic paddy soil, WPS) 和广西阳朔的棕色石灰土 (brown rendzina, BR),两个土壤Cd含量均超过我国农田土壤污染风险筛选值。在氮磷钾肥料施用量一致的条件下,设置生理中性的碳酸氢铵 (NH4HCO3、生理酸性氯化铵 (NH4Cl)、生理碱性氨水 (NH3·H2O) 以及NH4HCO3配施壳聚糖4个处理。八宝景天生长20天后,测定根、茎、叶生物量和Cd含量,并测定了根际土壤pH、有效态Cd含量以及不同形态Cd含量。  结果  NH4Cl较NH4HCO3处理显著降低了两种土壤根际pH,提高了有效态Cd含量。NH4HCO3配施壳聚糖处理对根际土壤酸化效果强于NH4Cl,潴育水稻土和棕色石灰土两种土壤根际有效态Cd含量分别较NH4Cl提高18.6%和15.5%。此外,与施用NH4HCO3相比,NH4Cl显著提高了两种土壤水溶态和弱酸提取态Cd含量,而NH4HCO3配施壳聚糖处理虽促进了水溶态Cd含量增加,但由于壳聚糖与土壤中Cd形成稳定性较强的络合物,同时促进了八宝景天对弱酸提取态Cd的吸收,因此其根际弱酸提取态Cd含量无显著差异。3种氮肥类型对八宝景天生长和Cd吸收转运的促进作用无显著差别,而NH4HCO3配施壳聚糖则使八宝景天生物量较其他施氮处理显著提高了29.6%~79.8%,同时NH4HCO3配施壳聚糖对八宝景天Cd吸收转运的促进作用受土壤类型、理化性质和污染程度的影响,对棕色石灰土上八宝景天各部位Cd含量、生物富集系数和转运系数分别提高了16.0%~143.4%、45.8%~137.5%和25.3%~81.6%,而在潴育水稻土上促进作用均未达显著水平。  结论  施氮量一致的情况下,施用生理酸性氮肥有利于促进八宝景天Cd吸收,肥料和壳聚糖配施可能是强化八宝景天Cd修复效率的有效措施。其强化效果在中性偏碱性土壤上好于在酸性土壤上。
包膜与抑制剂双控释尿素的制备及其对土壤供氮能力和小麦产量的影响
李玉, 贺明荣, 代兴龙, 董元杰
当前状态:  doi: 10.11674/zwyf.20030
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  目的  包衣和添加抑制剂是常用的制备缓控释肥料手段,我们尝试了同时使用这两种方法制备更加可控氮素释放与转化的新型肥料。  方法  采用先在大颗粒尿素 (2.5~3.5 mm) 表面涂层,再用树脂包膜的方法制备含不同抑制剂的树脂包膜尿素。依据不同抑制剂,制备了无涂层 (CU)、脲酶抑制剂HQ涂层 (CRU1)、硝化抑制剂DCD涂层 (CRU2) 和HQ + DCD组合涂层 (CRU3)4种新型树脂包膜尿素。用扫描电镜观测了4种包膜尿素的微观结构,采用静水释放的方法测定了养分和抑制剂的缓释性能。在山东省潍坊和泰安两地布置冬小麦等氮磷钾施用量和相同施肥方法的田间试验,以普通大颗粒尿素为对照,在冬小麦苗期、拔节期、开花期、灌浆期和成熟期采集耕层土壤样品,测定速效氮含量,并于小麦成熟期测定产量及构成因素。  结果  1) 制备的4种包膜尿素,成膜完整,包膜厚度均匀,表面光滑且膜层致密,树脂包膜材料能完整地覆盖在肥核的表面,膜表面有微孔,成为尿素和抑制剂向膜外释放的通道;尿素与抑制剂交接处结合严密,无间隙产生,抑制剂在包膜层的完全包围之中,可实现对尿素和抑制剂释放的同时控制。2) 包膜与抑制剂结合可有效控制尿素溶出。静水释放条件下,4种包膜尿素的N素初期溶出率分别为7.59%、1.96%、2.12%、0.89%,尿素控释期依次是42 d、56 d、56 d、56 d;CRU1的HQ释放期为28 d,CRU2的DCD释放期为14 d,CRU3中HQ和DCD的释放期分别为42 d和14 d;综合比较,CRU3的氮素释放期长于CRU1和CRU2,抑制剂的释放期也长于CRU1和CRU2,因此缓释效果大于CRU1和CRU2。3) 与大颗粒尿素对照 (U) 相比,4个包膜尿素处理在小麦苗期能维持土壤中NH4+-N的适宜浓度,开花期后显著增加土壤NH4+-N含量,保障了氮的持续供应;而在小麦整个生育期内均显著降低土壤NO3-N含量,从而减少氮素淋溶损失。含HQ涂层的CRU1、CRU3处理能在小麦生育期内维持土壤脲酶活性在较低的水平;含DCD涂层的CRU2、CRU3处理能够抑制土壤NH4+-N向NO3-N的转化,显著降低土壤NH4+-N表观硝化率。与CU相比,CRU1、CRU2和CRU3处理的小麦产量在潍坊试验点分别显著增加23.38%、23.13%和38.79%,在泰安试验点分别显著增加6.36%、9.52%和28.57%。  结论  先在大颗粒尿素表面包裹抑制剂涂层,再包裹树脂,可在尿素表面形成完整且均匀的膜,而且在膜表面仍可保留一定量的微孔,实现了尿素与抑制剂释放的同时控制。小麦整个生育期,施用含两种抑制剂较含单一抑制剂的包膜尿素 (CRU3) 土壤铵态氮素持续供应能力强,更有利于小麦的氮素营养,因而小麦产量最高,而土壤硝态氮水平一直较低,减少了氮素淋溶损失的可能性。
葛藤覆盖改善海南幼龄橡胶园表层土壤性状和酶活性的效果
徐文娴, 李金秋, 孟磊, 薛欣欣, 王晶晶, 刘文杰, 汤水荣
当前状态:  doi: 10.11674/zwyf.20023
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  目的  绿肥覆盖是解决土壤有机质含量低、土壤酸化和养分不平衡的有效途径之一,葛藤作为一种常见的豆科绿肥,研究其覆盖对胶园土壤性状和土壤酶活性的影响,可为绿肥的应用推广、胶园地力提升和橡胶增产增效提供理论依据和技术支撑。  方法  以海南儋州幼龄胶园中葛藤覆盖4年的土壤为研究对象,以相同区域无葛藤覆盖的幼龄胶园土壤为对照,采集0—10 cm (上层) 和10—20 cm (下层) 土样,测定了土壤容重、pH、土壤含水量、有机碳、总氮、总磷、总钾、速效磷、速效钾、铵态氮、硝态氮和6种土壤酶 (蔗糖酶、过氧化氢酶、β-1,4-葡萄糖苷酶、脲酶、L-亮氨酸氨基肽酶和β-1,4-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶) 活性。  结果  1) 与无葛藤覆盖相比,种植葛藤提高了土壤有机碳、全氮和全磷含量,增幅分别为4.2%~5.9%、9.1%~11.8%和12.0%~38.1%,上层有机碳和全氮增幅 (5.9%、11.8%) 高于下层 (4.2%、9.1%),而全磷含量上层增幅 (12.0%) 低于下层 (38.1%);上层土壤pH显著提高了9.2%,而下层土壤pH显著下降了5.0%;2) 种植葛藤显著增加了上层土壤过氧化氢酶、脲酶和下层土壤蔗糖酶的活性,增加幅度分别为同一土层裸地的110%、60%和10%,但显著减低了上层土壤蔗糖酶活性 (活性下降为51%)。种植葛藤对两个土层的土壤β-1,4-葡萄糖苷酶、β-1,4-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶和L-亮氨酸氨基肽酶活性的影响均不显著;3) 种植葛藤后土壤过氧化氢酶活性与全氮、全钾之间呈显著正相关,与速效钾之间呈显著负相关 (P < 0.05);土壤蔗糖酶活性与全氮、pH、全钾和速效磷均呈显著负相关。裸地土壤中,过氧化氢酶活性与铵态氮呈显著负相关;脲酶活性与有机碳呈极显著负相关,与pH值和全钾呈显著正相关;蔗糖酶活性与pH值、全钾呈显著负相关,与速效钾和有机碳呈显著正相关;β-1,4-葡萄糖苷酶和β-1,4-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶活性与硝态氮含量均呈显著正相关。  结论  葛藤覆盖能有效缓解胶园上层土壤酸化,改善土壤养分状况,提高幼龄胶园0—10 cm土层土壤过氧化氢酶、脲酶和下层土壤蔗糖酶的活性,具有一定的改土增效作用。因此,葛藤覆盖是一种提高幼龄胶园表层土壤熟化和综合肥力水平的可行的管理措施。
氮磷钾供应水平及运筹对山药产量及养分利用的影响
牛劭斌, 许华森, 孙志梅, 王东, 赵伟鹏, 马文奇
当前状态:  doi: 10.11674/zwyf.20007
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  目的  明确山药养分吸收特征并进行科学的养分管理对实现山药优质高效生产具有重要意义。本研究通过分析氮、磷、钾施用水平及运筹对冀中平原棒山药产量、养分累积特征和养分利用效率的影响,以明确棒山药的最佳养分管理方式,为实现山药高质高效生产提供理论依据和技术支撑。  方法  田间试验分别在河北保定随东村和西孟尝村进行。在随东村进行了NPK 3因素4水平完全随机试验,4个施N水平为0、225、300、450 kg/hm2 (基追比均为3∶7),4个施P2O5水平为0、75、150、300 kg/hm2 (均基施),4个施K2O水平为0、225、300、450 kg/hm2 (基追比均为4∶6),分析山药产量及不同生长阶段地上、地下部氮磷钾累积量。在西孟尝村进行了基施不同NP量和K肥基追比例试验,4个基施N水平为0、60、90、120 kg/hm2,追施量均为240 kg/hm2;4个基施P2O5水平为0、150、225、300 kg/hm2;4个钾肥基追比例为0∶0∶0、5∶2∶2、5∶4∶0、9∶0∶0,K2O施用总量均为270 kg/hm2。收获期测定山药茎、叶、零余子和根茎的产量和氮磷钾累积量。  结果  1) 氮肥基追比例相同时,总施N 300 kg/hm2的山药产量和氮累积量显著高于N 225 kg/hm2,表观利用率、农学效率和偏生产力则显著高于N 450 kg/hm2处理;追施氮量相同时,基施纯N 90 kg/hm2的全株氮、钾累积量显著高于基施纯N 60 kg/hm2,但两者山药产量、地下部氮磷钾累积量及养分利用效率均无明显差异。2) 不同施磷水平下,P2O5 150 kg/hm2的山药产量和氮磷钾累积量显著高于P2O5 75 kg/hm2处理,增产7.9%;当施P2O5量超过150 kg/hm2时,山药增产效果不明显;但施P2O5 225 kg/hm2的地上部氮磷累积量以及全株氮累积量均显著高于P2O5 150 kg/hm2,两者的表观利用率也没有明显差异。3) 不同供钾水平下,总施K2O 300 kg/hm2的山药产量和氮磷钾累积量显著高于K2O 225 kg/hm2处理,表观利用率、农学效率和偏生产力则显著高于K2O 450 kg/hm2处理;总施K2O量为270 kg/hm2时,基追分施处理的山药产量、氮磷钾累积量和养分利用效率均优于一次性基施。  结论  适量增施氮磷钾肥有利于山药增产和养分吸收,但过量施肥并不会增加产量且降低养分利用效率。结合适种山药的土壤性质和山药养分需求特性,从保证山药产量、实现养分累积和利用效率最大化,同时兼顾维持土壤肥力角度考虑,传统水肥管理方式下最佳氮磷钾养分管理的推荐模式为:基施纯N 60~90 kg/hm2,追施N 210~270 kg/hm2,追肥分别于甩条发棵期、根茎膨大初期和盛期进行;一次性基施P2O5 150~225 kg/hm2;总施K2O 270~300 kg/hm2,基肥K2O 120~150 kg/hm2,其余在根茎膨大初期追施一次或者于根茎膨大初期和盛期等量各追施一次。
玉米不同层位叶片生理生化指标与SPAD值的关系
张银杰, 王磊, 白由路, 卢艳丽, 张静静, 李格
当前状态:  doi: 10.11674/zwyf.20182
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  目的  研究不同层位玉米叶片氮素指标的变化,以及不同生育时期进行营养诊断的最佳叶片,以便能够及时准确地进行氮素营养光谱诊断,实现高产和肥料的高效益。  方法  设置两年 (2017和2018) 的盆栽试验,共设6个施氮水平,分别在玉米的关键生育时期 (拔节期、大喇叭口期、开花吐丝期和灌浆期) 按叶片层位取样,分析叶片生理生化指标 (叶片氮含量、叶绿素含量、可溶性蛋白质含量、可溶性糖含量、叶片厚度和净光合速率) 的变化及其与SPAD值的关系,选取利用SPAD值对叶片氮含量进行估算的最佳叶片。  结果  1) 叶片氮含量、叶绿素含量、可溶性蛋白质含量、叶片厚度及净光合速率随着氮肥增施呈现先增加后平稳的趋势,与叶片SPAD值呈正相关关系;可溶性糖含量随着氮肥增施呈先减少后平稳的趋势,与SPAD值呈负相关关系。2) 叶片氮含量、叶绿素含量、可溶性蛋白质含量、叶片厚度、净光合速率及SPAD值垂直分布上均表现为上层叶片>下层叶片;可溶性糖含量表现为下层叶片>上层叶片。3)SPAD值与叶片氮含量之间建立的线性回归模型均达极显著水平,拔节期和灌浆期的上层叶片、大喇叭口期和开花吐丝期的中层叶片氮含量与SPAD值回归决定系数 (R2) 较高,分别为0.768、0.865、0.893、0.924。  结论  生育期、氮水平和叶片层位显著影响玉米叶片中与氮素营养相关的生理生化指标,呈现一定的空间异质性,在玉米的拔节期和灌浆期利用SPAD值进行叶片氮含量营养诊断时应考虑测定上层叶片 (顶两片、三片完全展开叶),而在大喇叭口期和开花吐丝期应测定中层叶片 (中两片完全展开叶、穗位叶及以下两片叶)。
甘蔗宿根矮化病感病植株氮磷钾吸收量、根系生长与内生细菌群落的变化
杨尚东, 任奎瑜, 谭宏伟
当前状态:  doi: 10.11674/zwyf.20144
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  目的  分析甘蔗宿根矮化病 (Ratoon Stunting Disease, RSD) 感病植株与非感病植株不同部位氮、磷、钾吸收量、根系生长和内生细菌群落结构特征,旨在探明甘蔗宿根矮化病的感染与危害机制,为构建生态防控RSD栽培管理技术体系,生态防控RSD提供理论依据。  方法  以甘蔗RSD感病植株为试材,非感病植株为对照,采集甘蔗RSD感病植株和非感病植株叶片、根系和茎部组织为样品,利用传统和现代高通量测序技术分析了甘蔗RSD感病植株和非感病植株叶片、茎中氮、磷、钾含量,根系生长以及内生细菌群落结构特征。  结果  甘蔗RSD感病植株不同部位氮、磷、钾吸收量显著低于RSD非感病植株;而且RSD感病植株根长、总根表面积、总根体积和根尖数等反映植株根系生长状况的指标,以及指示植株内生细菌多样性的Shannon指数显著低于RSD非感病植株;同时,Simpson指数显著高于相应的RSD非感病植株;基于门分类水平,RSD感病植株内生细菌的部分优势菌门,诸如绿弯菌门 (Chloroflexi) 和酸杆菌门 (Acidobacteria) 细菌的丰度占比急剧增加,而厚壁菌门 (Firmicutes) 和门分类水平中属于其它 (other) 菌门分类分类的细菌占比下降;属分类水平,RSD感病植株内生细菌部分优势菌属的丰度占比、排位顺序与对照相比,发生了显著变化,而且诸如Pseudarthrobacter、红游动菌属 (Rhodoplanes) 等部分优势菌属缺失。  结论  甘蔗罹患RSD病后,根长、总根表面积、总根体积和根尖数均显著下降,致使植株氮、磷、钾吸收量显著降低。氮、磷、钾吸收量的减少,尤其是钾元素吸收量的急剧下降,又会影响RSD感病植株的生长,最终导致甘蔗产量和品质下降。与非感病植株相比,RSD感病植株内生细菌多样性下降、特有内生细菌优势菌属和菌种数量减少是甘蔗植株抗性降低、罹患RSD的重要原因。与非感病植株相比,RSD感病植株内生细菌的部分优势菌门的丰度发生了显著变化,诸如绿弯菌门 (Chloroflexi) 和酸杆菌门 (Acidobacteria) 细菌的丰度占比急剧增加,而厚壁菌门 (Firmicutes) 和属于门分类水平中其它 (other) 分类水平的细菌占比下降。非感病植株相比,RSD感病植株内生细菌部分优势菌属的丰度占比、排位顺序也发生了显著变化,诸如Pseudarthrobacter、红游动菌属 (Rhodoplanes) 等部分非感病植株中丰度占比大于1%的优势菌属缺失。
叶面喷施锌硒肥对谷子抗氧化酶活性及籽粒锌硒含量的影响
高慧雅, 张爱军, 赵丽
当前状态:  doi: 10.11674/zwyf.20062
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摘要:
  目的   许多研究尝试施用外源锌、硒提高谷子籽粒锌、硒含量。我们研究了叶面喷施锌硒对谷子叶片抗氧化酶活性以及锌、硒在籽粒积累的相互影响,为谷子生产中合理施用锌、硒肥以及开发富锌富硒谷子提供参考。   方法   在2016—2017年,以冀谷21为试材进行田间小区试验。分别设三个锌水平 (0、2.25、4.5 kg/hm2) 和三个硒水平 (0、30、60 g/hm2),共组合成7个处理为对照 (Zn0Se0)、单施低硒 (Zn0Se1)、单施低锌 (Zn1Se0)、低锌低硒 (Zn1Se1)、低锌高硒 (Zn1Se2)、高锌低硒 (Zn2Se1)、高锌高硒 (Zn2Se2),随机区组排列。分析了谷子叶片中超氧化物歧化酶 (SOD)、过氧化物酶 (POD)、谷胱甘肽过氧化物酶 (GSH-Px) 的活性、籽粒锌硒含量以及谷子产量。   结果   喷施锌、硒对叶片SOD、POD和GSH-Px酶活性影响达到显著甚至极显著水平。在低锌 (2.25 kg/hm2) 水平下,随着硒肥施用量的提高,SOD与GSH-Px活性均呈现出先升后降的趋势,且在低锌低硒配合处理下酶活性均达到最高。在低硒 (30 g/hm2) 水平下,随着锌肥施用量增加,SOD与GSH-Px活性具有相同趋势。高锌高硒配合不利于叶片抗氧化酶活性的提高。喷施锌、硒对籽粒锌、硒的吸收影响极显著。单施锌、单施硒可显著提高籽粒Zn、Se含量。配合喷施,低Zn水平下,配施低Se提高了籽粒Zn含量,配施高Se则降低Zn含量。低Se水平下,提高Zn水平可提高籽粒的Se含量,而高Se水平下,提高Zn水平对籽粒Se含量没有显著影响。低锌低硒 (Zn 2.25 kg/hm2、Se 30 g/hm2) 对产量提高效果最好。   结论   叶面喷施Zn和Se可以显著提高叶片中的抗氧化酶活性,但是同时喷施Zn和Se,需注意喷施浓度。喷施低锌低硒 (Zn 2.25 kg/hm2、Se 30 g/hm2) 有利于提高谷子叶片抗氧化酶活性、籽粒锌硒含量与产量,Se和Zn有一定的协同效应。喷施高量Zn对Se的吸收没有显著的副作用,但是高锌时再喷施高Se则抑制籽粒Zn的吸收。
喷施矮壮素、多效唑对紫云英生长发育及结实性状的影响
郑春风, 刘春增, 李本银, 张梦, 张成兰, 吕玉虎, 潘兹亮, 聂良鹏, 曹卫东
当前状态:  doi: 10.11674/zwyf.19384
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摘要:
  目的  研究不同时期喷施矮壮素和多效唑对紫云英生长发育及结实的影响,明确有利于增产的最佳喷施时期,为提高紫云英种子产量提供有效的化控途径。  方法  选取紫云英品种‘信紫1号’为供试材料,分别于越冬后期、返青期、现蕾期、初花期和始花后5天进行叶面喷施处理,以叶面喷施清水为对照。于盛花期,调查株高、茎粗、分枝数、SPAD值、单株重等生长指标,成熟期按常规考种法考察记载花数、荚数、籽粒数、结荚率和荚果结实率等结实性指标。  结果  现蕾期叶面喷施矮壮素和多效唑均可有效抑制植株株高,提高分枝数、SPAD值和单株重,多效唑喷施效果好于矮壮素。与喷清水对照相比,现蕾期喷施矮壮素的紫云英花数、荚数、籽粒数、结荚率和荚果结实率分别显著提高了16.32%、21.45%、15.94%、2.38%和0.94%,而其在越冬后期和返青期喷施却显著降低各指标;现蕾期喷施多效唑的紫云英花数、荚数、籽粒数、结荚率和荚果结实率分别显著提高了31.69%、43.41%、29.49%、4.76%和2.14%,在越冬后期喷施显著低于各指标。矮壮素和多效唑均在现蕾期喷施的种子产量最高,两者较对照分别增产15.95%和29.88%。  结论  在紫云英现蕾期,叶面喷施植物延缓剂多效唑和矮壮素,均可显著促进花期花荚发育,减少花荚脱落,促进花荚结实成粒,最终获得较高的种子产量,多效唑效果好于矮壮素。
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2020-08期封面+目录
2020, (8).  
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摘要:
基于不同监测与估算方法的设施菜田N2O排放量比较
王琛, 尹兴, 陈盟, 韩建, 张杰, 郭艳杰, 张丽娟
2020, 26(8): 1375-1383.   doi: 10.11674/zwyf.19489
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摘要:
  【目的】  为了分析微气象学方法中反演式气体扩散模型在设施菜田N2O排放测定分析中的应用效果及精确度,本研究结合静态箱/气相色谱法同步观测结果,比较了两种观测值之间的差异及其形成的各因素,以验证该方法在测定温室气体排放中的可行性。  【方法】  在设施蔬菜大棚中,设置了施肥区和非施肥区,通过箱式法和微气象学方法分别对设施菜田种植区进行72 h的高频监测和全生长季监测,构建N2O浓度特征曲线和排放通量特征曲线。  【结果】  田闲期棚区上方3.5 m处N2O浓度明显低于种植期,但田闲期夜间浓度较高,种植期白天浓度较高。棚室内N2O浓度随高度增加呈下降趋势,且差异明显,而且都高于棚室外背景浓度。静态箱/气相色谱法和反演式气体扩散模型测得棚区N2O日排放特征具有较好的一致性,但前者测定结果普遍高于后者,静态箱/气相色谱法测得平均排放通量为252.51 μg/(m2·h),反演式气体扩散模型测得平均排放通量为192.21 μg/(m2·h),前者比后者高26.75%;在设施番茄全生长季观测中,两种方法测定的N2O排放通量特征曲线趋势一致,静态箱/气相色谱法测得土壤净排放通量为1817.49 g/hm2,排放系数为0.45%;反演式气体扩散模型测得土壤净排放通量为1250.95 g/hm2,排放系数为0.32%,较静态箱/气相色谱法测得结果降低了29%。  【结论】  反演式气体扩散模型、静态箱/气相色谱法对设施菜田种植区N2O排放通量的测定结果,趋势上一致性较好,但反演式气体扩散模型观测结果明显低于静态箱/气相色谱法,不过反演式气体扩散模型自动化程度高,可以高密监测设施菜田N2O排放全过程,且适用于较大区域的观测,为建立多元化的N2O排放监测体系提供了新的研究方法和思路。
有机无机肥配施对我国主要粮食作物产量和氮肥利用效率的影响
魏文良, 刘路, 仇恒浩
2020, 26(8): 1384-1394.   doi: 10.11674/zwyf.19511
摘要(168) HTML全文(144) PDF 843KB(29) 相关文章
摘要:
  【目的】  近年来,化肥的投入使我国作物单位面积产量的大幅提高,但是化肥的过量施用也导致了土壤及生态环境一系列的问题。此外,我国有机物料的种类与数量不断丰富,而循环利用率较低,因此,开展有机物料农田投入对作物增产和氮肥替代能力的研究十分重要。  【方法】  本研究基于文献查阅,收集并整理了我国三大粮食作物 (小麦、玉米、水稻) 在不同施肥处理 (不施肥对照、化肥、有机肥、有机无机肥配施) 下的相关试验数据 (试验年限 ≤ 5),旨在比较不同施肥处理下三大粮食作物的产量差异,并明确化肥与有机无机肥配施处理下的氮肥用量及氮肥利用效率。  【结果】  化肥、有机肥和有机无机肥配施处理较对照分别增产58.7%、32.1%和61.8%;与化肥处理相比,有机肥处理的作物产量无显著变化,而有机无机肥配施处理显著提高作物产量 (7.4%),且不同的作物类型均表现出相似的规律。对同时设置对照、化肥、有机肥、有机无机肥配施4个处理的试验数据进行统计分析表明,4个处理的作物平均产量分别为4778、7000、6009和7422 kg/hm2。与对照相比,施肥显著提高了作物产量,化肥和有机无机肥配施处理间无显著性差异,但均显著高于有机肥处理。同时,研究发现不同处理的作物产量会受到作物类型、有机物料种类的影响。从氮肥施用总量分析,有机无机肥配施处理的化肥氮用量在小麦、玉米试验中与化肥处理基本相等,在水稻试验中则显著降低。总体来看,有机无机肥配施的氮肥偏生产力较化肥处理平均显著提高了32.5%,在小麦、玉米、水稻上,氮素偏生产力由化肥处理的35.0、45.2、42.8 kg/kg分别增加到有机无机肥配施处理的45.2、60.6、56.4 kg/kg。不同有机物料替代化肥提高氮肥偏生产力的潜力不同,秸秆还田、农家肥与化肥配施处理中,化肥氮用量未发生显著变化,而氮肥偏生产力显著提高9.4%、71.7%;配施堆肥的化肥氮用量也无显著降低,氮肥偏生产力较化肥处理没有明显提高;配施沼渣的处理中,氮肥用量显著降低,氮肥偏生产力显著提高 90.3%。  【结论】  综合我国历年田间试验中有机无机肥配施和化肥处理的结果,表明适宜的化学氮肥投入是保证我国小麦、玉米和水稻产量的重要措施。在当前我国土壤肥力条件下,在不减少化肥氮用量的前提下配施有机物料,可以进一步增加产量,提高土壤肥力。在总氮量不变的情况下,以有机物料替代部分化肥氮可以保证粮食产量不降低,且可提高氮肥偏生产力。在有机物料中,粪肥和沼渣替代部分化肥的效果较好,而配合秸秆还田应注意维持化肥氮素的投入量。
有机肥氮替代20%化肥氮提高豫北冬小麦氮肥利用率和土壤肥力
申长卫, 袁敬平, 李新华, 张帅垒, 任秀娟, 王菲, 刘星, 张影, 欧行奇, 陈锡岭
2020, 26(8): 1395-1406.   doi: 10.11674/zwyf.19504
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摘要:
  【目的】  探究有机肥氮替代不同比例化肥氮对冬小麦产量和土壤肥力的影响,为豫北冬小麦筛选适宜有机肥替代比例、提高氮素利用率以及小麦产量提升提供参考。  【方法】  在2018和2019年以小麦新品种百农207为供试材料进行大田试验,试验设置不施氮肥处理 (T1)、常规施氮肥处理 (T2) 和3种有机肥氮替代化肥氮比例 (20%、30%和40%,依次表示为T3、T4、T5)。分析比较成熟期不同处理下小麦产量、产量构成要素、各器官的氮素积累量与分配比例、氮肥利用率以及土壤肥力指标的变化。  【结果】  2018和2019年的产量结果表明,相比T2处理,有机肥氮替代化肥氮比例为20% (T3) 处理能实现小麦产量的稳产增产。2019年T3处理比T2处理小麦产量显著增加16.59%,随着有机肥氮替代化肥氮比例增加,小麦增产效应降低。2019年在T3处理下,植株氮素总积累量比T2处理显著提高25.71%,T3处理相比T2处理籽粒的氮素积累量两年分别显著提高14.45%和22.20%。2019年T3处理氮素偏生产力、氮素回收率和氮肥农学效率都显著高于T2处理。连续两年施用有机肥处理对土壤中全氮含量影响不大,但相比T1和T2处理,2018和2019年在T3处理下土壤有效磷、铵态氮和硝态氮含量显著提高。通过产量与其他因素的相关分析可知,小麦产量与植株氮素总积累量、籽粒氮素积累量、小麦穗数呈极显著正相关,而穗数与土壤养分中的NH4+-N含量和NO3-N含量均呈极显著正相关。  【结论】  在氮施用量为300 kg/hm2时,通过连续两年有机肥与化肥配施可改善土壤肥力水平。本试验条件下,有机肥氮替代化肥氮的比例为总施氮量 20%时,能显著增加籽粒氮素积累量,提高小麦氮素利用效率和产量,实现豫北冬小麦稳产和高产。
基肥结合抽穗期追肥稳定稻麦产量并提高氮肥利用率及经济效益
宁运旺, 张辉, 王磊, 许仙菊, 汪吉东, 马洪波, 朱德进, 黄卉, 王少华, 马朝红, 张永春
2020, 26(8): 1407-1419.   doi: 10.11674/zwyf.19453
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摘要:
  【目的】  普遍认为,相同施肥量下增加施肥次数有利于提高肥料利用率,但施肥次数偏多已成为江苏稻麦化肥过量投入的主要因素。一次施肥仍存在争议,基肥结合分蘖期追肥的两次施肥也会导致水稻生长后期养分供应不足,明确基肥结合抽穗期追肥的两次施肥效果对稻麦化肥减量具重要意义。  【方法】  2016—2019年开展稻麦轮作田间定位试验,分析产量和产量组成、氮肥累积效率和氮素累积盈余。定位试验为完全随机区组设计、4次重复,设不施氮 (CK)、习惯施肥 (CF)、推荐施肥 (相对于CF处理水稻减氮18.2%、小麦减氮22.2%,RF) 和推荐施氮量下基施4种类型氮肥(尿素U、硫包膜尿素SCU、聚合物包膜尿素PCU和尿素添加5%双氰胺NIU)结合抽穗期追肥 (BH) 两次施肥 ,共7个处理。2018—2019年,使用以普通尿素为氮源的改良配方肥 (IFF) 和含硝化抑制剂的稳定性复合肥 (SCF) 做基肥,进行稻麦两次施肥(BH)田间验证试验,以农户实际 (FP) 为对照比较施肥成本和种植效益。  【结果】  定位试验结果表明,与农户习惯 (CF) 比较,推荐施肥处理 (RF) 对稻麦产量均无显著影响;与推荐施肥比较,相同施氮量下基施不同类型氮肥结合抽穗期追肥的两次施肥处理对稻麦产量也无显著影响。施氮量减少可使稻麦氮肥累积效率显著增加、氮素累积盈余显著减少,而施肥次数减少对稻麦氮肥累积效率和氮素累积盈余均无显著影响。相同施氮量下基施不同类型氮肥结合抽穗期追肥两次施肥条件下,稻麦产量和氮肥效率均以含硝化抑制剂的尿素处理 (NIU-BH) 表现较好;小麦上使用聚合物包膜尿素处理 (PCU-BH) 效果不稳定。验证试验结果表明,基施改良配方肥两次施肥 (IFF-BH) 和基施稳定性复合肥两次施肥 (SCF-BH) 与农户实际比较,水稻可在施氮量减少18.2%~33.8%条件下使产量分别增加1.8%~4.5%和2.6%~6.1%,施肥成本分别减少1069~1538和473~1029元/hm2,净收益分别增加1950~2270和1168~2126元/hm2;小麦可在施氮量减少30.0%条件下使产量分别增加0.7%和9.7%,施肥成本分别减少1132和495元/hm2,净收益分别增加1387和2045元/hm2  【结论】  在本研究条件下,定位试验和验证试验结果均表明,采用基肥加抽穗期追肥两次施肥,配合选择合适类型的肥料做基肥,可在施氮量减少18.2%~33.8%前提下稳定稻麦产量、提高氮肥效率和种植效益。
不同产量水平下稻茬小麦的氮素营养指标特征
杜宇笑, 李鑫格, 张羽, 程涛, 刘小军, 田永超, 朱艳, 曹卫星, 曹强
2020, 26(8): 1420-1429.   doi: 10.11674/zwyf.19498
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摘要:
  【目的】  明确长江中下游地区不同产量水平稻茬小麦氮营养指标变化规律,为小麦氮素营养状况实时诊断提供理论依据。  【方法】  本研究通过江苏省多年多点田间不同氮肥、播期、密度和品种试验,构建不同产量水平小麦大数据,分析不同产量水平小麦在不同生育时期的干物质积累量、植株氮积累量和植株氮浓度的变化规律,并通过计算小麦临界氮浓度,得到累积氮亏缺和氮营养指数的动态变化规律,进而明确高产稻茬小麦氮素营养指标特征。  【结果】  干物质积累量和植株氮积累量的变化趋势一致,随着小麦生育进程的推进均逐渐增加,植株氮浓度逐渐减小,累积氮亏缺和氮营养指数会出现波动。整个生育期内,干物质积累量和植株氮积累量在高产小麦和中产小麦之间的差异不显著,但二者植株氮积累量均显著高于中低产小麦,中低产小麦又显著高于低产小麦。在抽穗期、开花期和灌浆期,高产和中产小麦干物质积累量显著高于中低产小麦,中低产小麦又显著高于低产小麦。依据累积氮亏缺值判断氮素营养状况,高产和中产小麦的累积氮亏缺变化趋势一致,在起身—孕穗期,高产小麦的累积氮亏缺值由0.3 kg/hm2降低为−23.0 kg/hm2,中产小麦由7.0 kg/hm2降低为−14.6 kg/hm2,孕穗—抽穗期又呈升高趋势,高产小麦由−23.0 kg/hm2升高为−11.4 kg/hm2,中产小麦由−14.6 kg/hm2升高为2.4 kg/hm2,开花—灌浆期的波动较小。表明高产小麦氮营养除起身期之外均为过剩,中产小麦在拔节—孕穗期的累积氮亏缺小于0,其余时期累积氮亏缺均大于0,但该水平的累积氮亏缺值一直在适宜范围内波动。中低产小麦在起身—拔节期,累积氮亏缺值由14.2 kg/hm2降低为9.5 kg/hm2,之后逐渐升高,灌浆期达到最大为43.9 kg/hm2;低产小麦在起身期到灌浆期,累积氮亏缺值由17.3 kg/hm2升高为71.1 kg/hm2。表明中低产和低产的小麦氮营养水平在整个生育期内逐渐降低,且整个生育期均处于亏缺状态 (累积氮亏缺值 > 0)。在拔节期、孕穗期、抽穗期和灌浆期,高产水平的小麦植株实际氮浓度高于植株临界氮浓度,中产小麦在孕穗期的植株实际氮浓度高于临界氮浓度,而中低产和低产的小麦在整个生育期植株实际氮浓度低于植株临界氮浓度。高产和中产的小麦氮营养指数在1附近波动,其中高产小麦的氮营养指数在起身—孕穗期由0.9升高为1.1,在抽穗—灌浆期,氮营养指数呈现先降低后升高趋势,其值分别为1.0、0.9和1.0,中产小麦与高产小麦的变化趋势一致,起身—孕穗期的氮营养指数由0.8升高为1.0,之后逐渐下降,其值均小于1,抽穗—灌浆期分别为0.9、0.9和0.9。中低产和低产的小麦氮营养指数始终低于1,中低产小麦在起身—拔节期氮营养指数由0.7升高为0.8,之后则逐渐下降,低产小麦从起身—开花期均逐渐下降,而这两个产量水平的氮营养指数在灌浆期会呈现略微上升趋势。  【结论】  随着产量水平的提高,小麦植株干物质和氮积累量、植株氮浓度、氮营养指数等都相应增加,累积氮亏缺相应下降。较高的干物质积累量和植株氮积累量是提高小麦产量的主要原因,在小麦生长过程中氮营养指数和累积氮亏缺均能准确诊断小麦氮营养状况,可为小麦氮肥精准管理提供理论支持。
冬小麦养分专家推荐施肥系统在长江流域的可行性研究
黄晓萌, 徐新朋, 王秀斌, 杨兰芳, 何萍, 仇少君, 赵士诚, 周卫
2020, 26(8): 1430-1439.   doi: 10.11674/zwyf.20179
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  【目的】  采用基于产量反应和农学效率的冬小麦养分专家系统的推荐施肥方法 (Nutrient Expert for wheat, NE),在长江流域开展田间试验,并通过与该地农民习惯施肥方法的比较,确定该系统在长江流域冬小麦应用的可行性。  【方法】  2019年于长江流域的四川、云南、安徽、湖北、江苏和浙江6省共布置了50个冬小麦田间试验,每个试验包括5个处理:小麦养分专家系统推荐施肥处理 (NE)、农民习惯施肥处理 (FP),以及基于NE处理的不施氮、不施磷和不施钾肥处理,从产量、经济效益、肥料利用率、氮损失和温室气体排放5个方面,比较了NE与FP的差异。  【结果】  与FP处理相比,NE处理显著降低了N、P2O5和K2O施用量57、10和8 kg/hm2 (P < 0.001),降幅分别达到了26.6%、13.3%和12.9%;小麦产量明显提高 (P < 0.001),平均增产365 kg/hm2,增幅为7.9%;显著降低了肥料成本 (P < 0.001),平均减少了429 元/hm2,降幅为20.9%;显著提高了经济效益,平均增加了1446 元/hm2,增幅为17.7%,且所有增加经济效益中有55.5%来自于产量的增加 (P < 0.001)。NE处理显著提高了长江流域冬小麦的肥料利用效率 (P < 0.001),与FP处理相比,氮、磷和钾农学效率分别提高了6.5、8.3和8.6 kg/kg,增幅分别为67.7%、143.1%和159.3%;氮、磷和钾偏生产力分别增加了10.9、17.9和24.8 kg/kg,增幅分别为49.1%、28.8%和34.4%;氮、磷和钾回收率分别增加了15.3、11.9和27.2个百分点,增幅分别为52.9%、132.2%和87.7%。NE处理较FP处理显著增加了地上部氮素吸收量 (P < 0.001) ,且显著减少了氮素损失 (P < 0.001),地上部氮素吸收量平均增加了3.0 kg/hm2,增幅为2.5%;活性氮损失强度平均减少N 4.0 kg/t,降幅为37.7%;N2O总排放量平均减少了0.7 kg/hm2,降幅为28.0%;温室气体排放强度平均减少CO2 eq 308.4 kg/t,降幅为36.5%。  【结论】  在长江流域冬小麦生产中,采用基于小麦产量反应和农学效率的NE推荐施肥方法,可较农民习惯施肥 (FP) 平均分别降低26.6%、13.3%和12.9%的氮磷钾肥施用量,同时提高冬小麦产量7.9%,显著提高经济效益和肥料利用率,并有效地降低活性氮损失强度和温室气体排放量,适用于我国长江流域冬小麦的推荐施肥。
不同土地利用方式下我国北方土壤有机、无机碳库的变化趋势及原因分析
张旭博, 李雄, 徐梦, 孙楠, 史飞
2020, 26(8): 1440-1450.   doi: 10.11674/zwyf.19421
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摘要:
  【目的】  土壤碳酸盐含量的变化对干旱半干旱地区大气中CO2的吸附固定有重要影响。探究不同土地利用方式下土壤无机碳 (SIC) 含量沿土壤剖面的变化特征及其影响因素,理解其在土壤中的循环转化,有助于准确预测土壤碳储量对全球环境变化的响应和碳减排的效果。  【方法】  搜集、提取1990—2018年我国已发表的涉及撂荒地、灌木地、草地、林地和农田5种土地利用方式下0—100 cm不同土壤剖面深度土壤有机碳 (SOC) 和SIC含量的相关数据,分析不同利用方式下SOC和SIC的相互关系。  【结果】  SOC含量随土壤深度增加而降低,而SIC含量随土壤深度变化的特征在5种土地利用方式下有明显差别。在0—60 cm土层,农田和草地具有较高的SOC含量,灌木地具有较高的SIC含量,撂荒地中各土壤剖面层次的SOC和SIC含量均显著低于其他利用方式 (P < 0.05)。在60—100 cm土层,撂荒地和灌木地SOC和SIC含量均明显低于其他3种土地利用方式。在0—20 cm土层,SOC/SIC值在农田土壤中 (0.80 ± 0.05) 最高,而在撂荒地 (0.40 ± 0.02) 和灌木地 (0.50 ± 0.03) 最低。在20—60 cm土层,草地和农田土壤的SOC/SIC值在剖面各层显著高于撂荒地和灌木地 (P < 0.05)。在60—100 cm土层,草地土壤中SOC/SIC值显著高于其他4种土地利用方式 (P < 0.05)。在撂荒地、灌木地、林地 (除了60—80 cm土层) 和农田土壤中,SOC和SIC含量在各个剖面层次上均呈现显著正相关关系,而草地土壤中SOC和SIC含量则在各个土壤剖面呈现出显著负相关关系。根据估算,0—100 cm土层SIC储量能够占到整个土壤碳库 (SOC+SIC) 的60%~80%。草地0—100 cm的SOC储量最高,为 C (56.65 ± 4.00) kg/m2,是其他土地利用方式的1.6~3.7倍,撂荒地的SIC储量最低,为C (51.05 ± 5.11) kg/m2 ,是其他4种土地利用方式的51.1%~57.5%。  【结论】  在我国北方干旱半干旱地区,农田、草地、灌木和林地土壤中秸秆、根茬、植株残渣等有机碳源的输入刺激了微生物的分解作用,促进了土壤有机碳向无机碳的转移过程,有利于大气CO2的截存。而撂荒地地面植被较少、生物化学风化作用弱,且易受环境扰动,不利于对大气CO2的吸附固定。此外,灌溉、耕作、施肥等人为因素驱使土壤中碳酸盐向深层土壤运移,导致农田土壤无机碳库在土壤深层积累,对CO2截存作用更大。而灌木地则通过根系水分输送驱动土壤深层碳酸盐向表层运移,导致深层土壤无机碳库减少,降低CO2固定潜力。
秸秆还田对再生稻田土壤有机碳组分的影响
尤锦伟, 王俊, 胡红青, 王辉, 叶磊
2020, 26(8): 1451-1458.   doi: 10.11674/zwyf.19438
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摘要:
  【目的】  在再生稻系统下,探讨秸秆还田对再生稻田土壤有机质组分及其养分含量的影响。  【方法】  试验设置秸秆不还田(CK)、水稻秸秆半量还田(SH)、水稻秸秆全量还田(SW)和水稻秸秆全量还田配施腐熟剂(SWF)共4个处理,分析各处理土壤有机碳及其组分和土壤速效养分含量。  【结果】  与秸秆不还田相比,秸秆还田能提高土壤有机碳及其组分含量。与CK处理相比,在头季和再生季水稻收获期,秸秆还田处理(SH、SW、SWF)土壤中水溶性有机碳含量分别增加了19.62%~22.63%、20.99%~41.48%;土壤中颗粒有机碳含量分别增加了8.47%~20.62%、24.71%~30.90%;三个施秸秆的处理间土壤总有机碳、胡敏酸和富里酸含量无明显差异。秸秆还田可以改变水溶性有机质结构,使其结构趋于简单。秸秆还田下土壤碱解氮、有效磷、速效钾和铵态氮含量均呈增加趋势;在头季水稻收获期,SWF处理的碱解氮、有效磷和速效钾含量显著高于CK处理。在再生季水稻收获期,与头季稻收获期相比,CK处理土壤速效养分含量呈下降趋势,而秸秆还田下各处理速效养分含量均呈增高趋势。  【结论】  秸秆还田可以提高再生稻田土壤有机碳、颗粒有机碳、水溶性有机碳以及腐殖酸组分的含量,促进水溶性有机质结构的变化,从而有效改善土壤养分的供给能力。
氮磷配施对黄土高原旱作农业区典型农田土壤无机磷形态的影响
焦亚鹏, 齐鹏, 王晓娇, 姚一铭, 武均, 蔡立群, 张仁陟
2020, 26(8): 1459-1472.   doi: 10.11674/zwyf.20063
摘要(772) HTML全文(452) PDF 711KB(10) 相关文章
摘要:
  【目的】  探讨不同氮磷配施条件下土壤无机磷组分转化特征和无机磷组分转化的影响因素,为陇中黄土高原旱作农业区农田磷素的高效利用及农田养分平衡提供参考。  【方法】  基于2017年布设在陇中黄土高原定西市李家堡镇麻子川村的不同氮磷配施春小麦长期定位试验,氮 (N)、磷 (P2O5) 各设4个水平,分别为0、75.0、115.0、190.0 kg/hm2,两两正交共16个处理。使用顾益初-蒋柏藩法测定收获后耕层 (0―20 cm) 土壤中各形态无机磷组分含量以及环境因子 (土壤有机碳、全氮、全磷、有效磷、pH、籽粒产量、地上部生物量、磷肥回收利用率、微生物量碳、氮、磷和碱性磷酸酶)。  【结果】  土壤无机磷组分变化顺序为Ca10-P > Ca8-P > O-P > Fe-P ≈ Al-P > Ca2-P,无机磷含量主要以Ca-P为主,Al-P、Fe-P、O-P 3种形态占无机磷总量的20%左右。施磷显著增加土壤各无机磷组分含量,施氮显著降低除O-P、Ca8-P外其它无机磷组分含量,使O-P显著增加。施氮对各无机磷组分比例变化影响较小,Ca2-P、Ca8-P占无机磷总量的比例随着施磷量的增加而增加,Ca10-P、O-P所占的比例随着施磷量的增加呈下降趋势。Fe-P占无机磷的比例随着施磷量的增加基本无变化。本研究土壤有效磷与Ca2-P、Ca8-P、Fe-P、O-P之间呈极显著正相关 (P < 0.01),与Al-P呈显著正相关 (P < 0.05),与Ca10-P相关性不显著 (P > 0.05)。通径分析结果显示,各形态无机磷对有效磷的直接贡献顺序为Ca2-P > O-P > Al-P > Ca10-P > Fe-P > Ca8-P,在本区Ca2-P是土壤有效磷的主要磷源,Ca8-P、Fe-P是潜在磷源。施氮显著提高了土壤有机碳、全氮、籽粒产量、地上部生物量及微生物量碳、氮、磷及碱性磷酸酶活性和磷肥回收利用率,降低了全磷、有效磷、pH。施磷显著提高了全氮、全磷、有效磷、籽粒产量、地上部生物量及微生物量碳、氮、磷及碱性磷酸酶活性,降低了有机碳。冗余分析结果显示,土壤有机碳是影响陇中黄土高原旱作春小麦农田耕层土壤无机磷组分变化的关键因子;Ca8-P与全氮、Al-P与磷肥回收利用率、O-P与籽粒产量、Fe-P与地上部生物量和碱性磷酸酶活性以及微生物量氮呈极显著正相关,土壤有机碳与各无机磷组分均呈负相关。  【结论】  氮磷配施能够促进土壤磷素的活化,提高可供植物直接利用的Ca2-P和具有缓效作用Ca8-P、Al-P的比例,降低了土壤中难溶性Ca10-P、O-P的比例,提升了土壤潜在供磷能力。土壤有机碳是调控该区耕层土壤磷组分转化的关键因子。
聚磷酸铵在土壤中有效性的变化及其影响因素
熊子怡, 邱烨, 郭琳钰, 郭涛, 石纹豪
2020, 26(8): 1473-1480.   doi: 10.11674/zwyf.19486
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  【目的】  明确聚磷酸铵在土壤中有效性的变化及影响因素,为聚磷酸铵的合理高效施用提供参考。  【方法】  选用pH不同的两种供试土壤进行室内恒温培养试验和盆栽试验。培养试验总时长331 h (14天),设置4个磷肥处理:不施磷肥处理 (CK),及分别施磷酸二氢铵 (MAP)、聚合度4的聚磷酸铵 (APP-4) 和聚合度6的聚磷酸铵 (APP-6)处理;除CK外,其他3个处理均施用P2O5 83.8 mg/kg,每个处理重复4次。于施肥后第0、3、24、96、144、240和331 h采样测定土壤有效磷含量。盆栽试验以玉米为供试材料,设置5个磷肥处理:不施磷肥处理(CK),及分别施磷酸二氢铵 (MAP)、过磷酸钙 (SSP)、聚合度4的聚磷酸铵 (APP-4) 和聚合度6的聚磷酸铵 (APP-6)处理;除CK外,其他处理均以每盆 (2 kg土) 施N 0.400 g、P2O5 0.764 g、K2O 0.386 g,玉米苗移栽后第30天收获植株,测定地上部与地下部干重和全磷含量,同时测定土壤pH和有效磷含量。  【结果】  相比于MAP处理,APP处理能在较长时间内维持土壤中的有效磷含量。在酸性土中,APP-4和APP-6处理的磷肥利用率较SSP处理分别提高了49.5%和84.3%,在碱性土中较SSP处理分别提高了307.3%和316.2%。在酸性土中,APP处理的玉米地上部全磷含量较SSP处理提高了7.9%~12.4%,APP-6处理的玉米地下部全磷含量较SSP处理提高了13.5%;在碱性土中,APP处理的玉米地上部全磷含量较SSP处理提高了175.0%~177.6%,玉米地下部全磷含量提高了111.2%。APP-4和APP-6处理的玉米植株吸磷量在酸性土中较SSP处理提高了43.3%和74.0%,在碱性土中分别提高了244.6%和251.7%。与SSP处理相比,APP处理玉米地上部干重显著提高了17.2%~51.9%,地下部干重显著提高了13.3%~49.5%。  【结论】  聚磷酸铵比普通磷酸二氢铵能在更长的时间范围内维持土壤有效磷的含量,显著增加玉米对磷素的吸收利用效果,从而促进玉米的生长。聚合度和土壤酸碱性对聚磷酸铵的肥效响应显著,聚合度6的聚磷酸铵肥效显著优于聚合度4的聚磷酸铵,聚磷酸铵在碱性土壤中施用的效果好于酸性土壤。
水分胁迫下新造地施磷深度对苦荞生长及根系分布的影响
薛小娇, 张永清, 马星星, 杨甜, 李平平, 张文燕, 王茹
2020, 26(8): 1481-1491.   doi: 10.11674/zwyf.19512
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摘要:
  【目的】  根系构型影响作物的抗旱能力,研究磷肥施用深度调节苦荞根系分布的可行性,为贫瘠干旱地区苦荞的生长提供科学养分管理措施。  【方法】  以‘黑丰1号’苦荞 (Fagopyrum tataricum L.) 为试验材料,进行根管土柱 (直径25 cm、高50 cm) 栽培试验,设置田间持水量65%~75% (W1)、45%~55% (W2) 和35%~45% (W3) 3种土壤水分条件,磷肥施用深度分别设置距离地表10 cm (P10)、20 cm (P20)、30 cm (P30) 以及3层均匀施用 (P-all) 4种方式,共有12个处理。在苦荞幼苗三叶一心期进行处理,生长22天后取样,测定根系构型,并记录生物量。  【结果】  干旱胁迫抑制了苦荞植株生长、干物质量的积累以及根系发育,其中W3水分条件抑制作用最为明显,导致苦荞株高、茎粗和叶面积较W1水分条件分别下降17.20%、18.03%和23.17%;根长、根表面积和根体积分别下降16.97%、20.39%和17.39%;地上部干物质量和根系干物质量分别下降39.16%、28.60%。干旱胁迫促进根系下扎,增加深层土壤中的根系分布。与W1水分条件相比,W2、W3水分条件下0—10和10—20 cm土层平均根长分别下降30.18%和27.55%、41.83%和41.02%,根系干物质量分别下降36.62%和33.61%、49.72%和48.11%;而20—30和30—45 cm土层中的苦荞平均根长则分别增加33.53%和42.52%、31.74%和50.95%,根系干物质量分别增加13.70%和26.84%、5.85%和28.64%。深层施磷促进施磷层土壤根系生长,与P-all处理相比,P10处理10—20 cm土层根长平均增加18.96%,P20处理20—30 cm土层平均增加32.39%,P30处理30—45 cm土层平均增加28.73%,根系干物质量依次分别增加26.62%、30.74%和24.65%。方差分析结果表明,各水分处理条件下,0—10和10—20 cm土层根系干物质量均表现为P10处理显著高于其他施磷处理,且其他处理间差异也达显著水平;而20—30、30—45 cm土层根系干物质量则表现为P20、P30施磷处理显著高于其他处理。  【结论】  水分和施磷深度对苦荞苗期植株生长以及根系分布均有显著影响。在干旱胁迫下,增加磷肥的施用深度可促进苦荞根系在20—45 cm深土壤中的分布,显著扩大根系对土壤养分和水分的获取空间,并最终促进苦荞的生长。本试验条件下,采样仅限于苦荞苗期,在水分胁迫条件下磷肥以10 cm的施肥深度效果最佳。
减氮条件下生物炭对甜菜盐碱胁迫的缓解效应
陈婧婷, 武沛然, 刘新宇, 张树友, 刘磊, 王玉波, 李彩凤
2020, 26(8): 1492-1500.   doi: 10.11674/zwyf.19503
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  【目的】  通过模拟盐碱胁迫环境,在施用生物炭、减施氮肥的条件下,研究甜菜根际土壤微生物数量、甜菜氮代谢相关酶活性、块根产量和含糖率的变化,明确生物炭对盐碱胁迫的缓解作用,以及盐碱胁迫下施加生物炭后是否可减少氮肥的施用, 为今后盐碱地改良以及甜菜合理施肥提供理论依据和技术支撑。  【方法】  试验于2018年在黑龙江哈尔滨东北农业大学试验站进行。以甜菜品种KWS0143为试验材料,在土壤中添加盐碱处理以中性盐 (Na2SO4、NaCl) 和碱性盐 (Na2CO3、NaHCO3) 模拟盐碱胁迫土壤 (Na+含量为3 g/kg)。采用桶栽试验,每桶装土10 kg,共设6个处理,以在盐碱胁迫土壤施N 180 kg/hm2为对照 (CK),其余5个处理土壤中均加入生物炭30 g/kg, 施氮量依次为N180、162、144、126和108 kg/hm2。子叶完全展开后测定甜菜出苗率,3对真叶后每隔20天左右测定土壤微生物数量及叶片硝酸还原酶 (NR)、谷氨酰胺合成酶 (GS)、谷氨酸合成酶 (GOGAT) 活性,收获后测定块根产量和含糖率并计算产糖量。  【结果】  盐碱胁迫下,施加生物炭显著提高了土壤真菌和细菌数量;BC+N180处理显著提升放线菌数量,在施BC基础上随着施氮量的降低,各时期土壤放线菌含量呈降低趋势。施加生物炭能够显著提高盐碱胁迫下甜菜出苗率,施氮量对出苗率的影响不大;施加生物炭后氮代谢相关酶活性显著提高,其中BC+N162和BC+N144各时期NR活性均高于CK,BC+N144除播种后第117天、第138天外,叶片GS活性均显著高于CK,BC+N144叶片GOGAT活性始终显著高于CK,BC+N126除播种后第53天和第138天外,GOGAT活性显著高于CK;施加生物炭后除BC+N108处理外, 各施加生物炭处理甜菜的块根产量、含糖率、产糖量均显著高于对照,减施氮肥10%~20%的甜菜产量与BC+N180相当,BC+N162的产糖量与BC+N180差异不显著,但显著高于其他处理;而BC+N126和BC+N108的产量与产糖量均显著低于BC+N180。  【结论】  施加生物炭可有效缓解盐碱胁迫对土壤微生物数量及甜菜氮代谢相关酶活性的影响,提高甜菜产量、含糖率、产糖量。在本试验条件下,施加土壤风干质量3%的生物炭,可节约氮肥施用量的10%~20%,提高甜菜的产糖量。
低肥力土壤施用氮磷钾肥影响柏木家系根系发育和养分吸收对钙肥的响应
郑一, 张振, 金国庆, 丰忠平, 周志春, 段冰
2020, 26(8): 1501-1512.   doi: 10.11674/zwyf.19468
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摘要:
  【目的】  探讨柏木(Cupressus funebris Endl)家系在不同养分条件下根系发育和营养吸收对钙添加的响应,为提高柏木苗木质量和林木生产力及造林地选择提供理论依据。  【方法】  以柏木5个家系的1年生幼苗为材料,分别在施3 g/kg NPK肥和未施NPK肥两小区内,设置施CaSO4 0、3和6 g/kg (依次记为Ca0、Ca3和Ca6) 3 个水平,分析柏木家系生长与根系形态及氮磷钙吸收量对钙肥添加的响应。  【结果】  在施 3 g/kg NPK肥的小区中,添加钙对柏木的苗高、干物质量积累和氮磷吸收量影响不显著,抑制了D2和D3径级根系的发育;柏木钙吸收量在Ca6处理下最高,比Ca0处理提高73.86%;柏木苗高、干物质量及氮磷钙素的吸收量在家系间差异显著,T2家系表现最好。在未施NPK肥的小区中,Ca3处理明显提高了柏木的苗高、根干物质量和茎干物质量,增加了磷和钙的吸收量,分别比Ca0处理高出9.15%、19.85%、16.67%、27.46%和44.02%;Ca6处理提高了钙吸收量,比Ca0处理高出39.95%,但抑制柏木幼苗苗高和D1~D4径级根系的发育。不论施NPK肥与否,家系与钙处理对柏木的株高和根干物质量存在着显著的互作效应。  【结论】  在低肥力土壤上,施用氮磷钾肥会降低钙肥对柏木苗生长和养分吸收的影响,应选择优良家系进行育苗造林,不需要增加钙肥;在不施用氮磷钾肥时,应添加少量钙肥(CaSO4 3 g/kg),以促进苗木对钙和磷的吸收。
拟南芥生态型Tor-1根系响应镉的转录组学与可变剪接分析
肖燕, 姚珺玥, 廖琼, 吴秀文, 宋海星, 罗劲松, 张振华
2020, 26(8): 1513-1525.   doi: 10.11674/zwyf.19510
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摘要:
  【目的】  研究拟南芥生态型根系对镉 (Cd) 的适应性机制,挖掘耐Cd基因,为培育修复型植物提供生理基础和理论指导。  【方法】  本研究以高Cd积累同时高耐受性的拟南芥生态型Tor-1为试验材料,测定Cd处理后根系的生理变化、氧化应激反应、抗氧化酶活性,结合转录组学和可变剪接分析,以期从分子水平上解析Tor-1根系对Cd的适应性机制。  【结果】  Cd处理后,拟南芥生态型Tor-1的主根长度和根尖数没有明显差异,但根系总体积、总表面积显著降低,总根长极显著下降,表明根系受到损伤;根系丙二醛浓度较对照有所增加,但变化不显著;脯氨酸浓度显著下降;超氧化物歧化酶 (SOD) 和过氧化氢酶 (CAT) 活性显著增加。基因本位论 (GO) 富集分析显示,在生物过程中,差异表达基因 (DEGs) 在代谢过程和对化学物质的反应功能富集最为显著;在细胞组分中,DEGs在细胞外组分功能显著富集;在核酸功能中,DEGs在氧化应激活性和血红素结合功能显著富集。京都基因和基因组百科全书 (KEGG) 通路表明,高比例诱导的DEGs富集于7条KEGG途径,分别为苯丙素生物合成 (4.49%)、次生代谢物的生物合成 (14.45%)、代谢途径 (20.57%)、硫代葡萄糖苷 (GS) 生物合成 (0.89%)、谷胱甘肽 (GSH) 代谢 (2.04%)、苯丙氨酸和酪氨酸及色氨酸的生物合成 (1.39%)、苯丙氨酸代谢 (1.14%)。在Cd胁迫下,Tor-1根系苯丙素合成与代谢和GSH代谢相关基因表达大部分显著上调,而GS合成相关基因表达受到抑制,并发生可变剪接事件,其中内含子保留事件发生最多。  【结论】  Tor-1根系在应对Cd胁迫时虽然根系形态受到一定损伤,但可通过增加抗氧化酶 (SOD、CAT) 活性减轻镉胁迫产生的危害,并积极通过调节苯丙素合成与代谢、GSH代谢以及抑制GS合成对应的基因来减轻Cd对植物的伤害,还可通过可变剪接来积极适应Cd胁迫。
富硒煤矸石活化技术及煤矸石硒肥高效利用研究
刘信平, 吴少尉, 张驰
2020, 26(8): 1526-1535.   doi: 10.11674/zwyf.19260
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摘要:
  【目的】  研究固体废矿富硒煤矸石制备硒肥的资源化利用技术。  【方法】  以世界硒都恩施的煤矸石废矿为原料,分别进行了活化剂 (弱碱性物质Na2CO3)、活化时间、活化温度和料液比的单因素6水平试验,测定硒活化率,每个因素筛选出3个水平,采用响应面优化方法进行计算,最终确定富硒煤矸石中硒的活化工艺参数。采用IR光谱、TG热重法对煤矸石活化前后官能团键合、热效应进行表征分析。用活化煤矸石硒肥与养殖场粪肥以1∶1、2∶1、3∶1、和4∶1的比例分别混合后发酵一个月,制备4种活化煤矸石硒有机肥 (简称硒有机肥),以煤矸石硒肥和发酵粪肥作两个对照,以大蒜为试材进行了田间试验。收获后测定了土壤和大蒜鳞茎中的总硒、有机硒含量。  【结果】  单因素试验确定的4个因素用于响应面优化的范围,活化剂Na2CO3的浓度为10%、20%和30%;活化时间为2.5、3.5、4.5 h;活化温度为75℃、85℃和95℃;料液比 (g/mL) 为1∶5、1∶10、1∶15。经过响应面优化计算,当原料粒径为0.038 mm时,最优工艺条件为活化剂的浓度22%、活化时间3.9 h、料液比1:9 g/mL、活化温度85℃。应用此参数活化的煤矸石固体硒肥pH约为7.6、最大活化效率为81.24%。IR光谱曲线显示,Na2CO3的加入破坏了煤矸石中硒与其它的金属、非金属等元素间的弱作用力及网络原子原有的结晶态,使得硒基团解脱束缚,成为活性硒。由TG (thermal gravimetric) 及DTG (derivative thermogravimetry) 曲线可知,煤矸石活化前后的热稳定性有较大变化。活化前样品的DTG曲线出现两个峰,而活化后只在100℃前出现一个峰,且失重情况较活化前弱。因此,活化后的煤矸石硒肥热稳定性更好。活化后煤矸石的硒含量为170.82 mg/kg,制备的4个比例煤矸石硒有机肥的硒含量依次为85.41、113.88、128.05、136.66 mg/kg。在等硒量试验下,5个处理大蒜鳞茎中硒的含量依次为1.033、1.306、1.480、1.382、1.355 μg/g,均显著高于未施硒肥对照组的0.005 μg/g (P < 0.05)。硒肥处理大蒜鳞茎中有机硒比例均在99%以上,高于未施硒肥对照组的60%。硒有机肥处理大蒜吸收硒的效果优于煤矸石硒肥,并以煤矸石固体硒肥与家禽粪2∶1比例混合配置的煤矸石硒有机肥的吸收硒效果最优。  【结论】  Na2CO3活化富硒煤矸石的最佳工艺条件为活化剂的体积质量分数22%、活化时间3.9 h、料液比1∶9 g/mL、活化温度85℃。在该条件下,煤矸石中硒的活化率可高达81.24%,且煤矸石硒肥的热稳定性更好。将煤矸石硒肥与畜禽粪混合发酵,可以大大提高大蒜对硒的吸收量,其中有机硒的比例非常高,故有机肥与活化煤矸石硒肥以1∶2比例混合发酵制备煤矸石硒有机肥是活化煤矸石硒的有效方法。
低蛋白饲喂技术对猪粪好氧堆肥腐熟度的影响
徐张义, 赵帅翔, 马东立, 张卫峰
2020, 26(8): 1536-1545.   doi: 10.11674/zwyf.19437
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摘要:
  【目的】  猪粪由于产生量大、碳氮比低、水分含量高等导致储存处理难度较大,好氧堆肥处理猪粪因原料所提供微生物活动环境较差,导致堆肥效率低下。低蛋白饲喂技术在不影响猪生长发育的同时降低了饲料中的氮投入,可以显著改变猪粪的养分组成。本研究通过多种有机肥腐熟指标判定,分析低蛋白含量日粮饲喂的猪粪通过不同堆肥方式是否可快速有效地达到腐熟,并符合安全施用标准。  【方法】  动物试验选取初始体重为60 kg的去势公猪72头,分高、低蛋白饲喂两个处理,每个处理6次重复,每个重复6头猪。试验饲料均适应喂养7天后,开始收集粪便,收粪期为60天。堆肥试验共设4个处理,分别是高蛋白饲喂静态堆肥 (MH)、低蛋白饲喂静态堆肥 (ML)、高蛋白饲喂好氧堆肥 (CH)、低蛋白饲喂好氧堆肥 (CL),堆肥周期为14天。监测了堆肥过程中堆体温度和碳、氮含量等指标,并测定堆肥处理的小白菜种子发芽指数 (GI)。  【结果】  以堆肥过程中高温持续时间、堆肥NH4+-N含量、T值 (堆肥结束C/N与堆肥初始C/N的比值) 和GI (小白菜种子发芽指数) 4项为腐熟判断指标,在14天堆肥周期内,高蛋白饲喂产生的猪粪在静态堆肥情况下 (MH),高温持续时间为0天,NH4+-N含量为0.43 g/kg、T值为0.91、GI指数为0,未能达到腐熟标准;高蛋白饲喂产生的猪粪堆肥在好氧堆肥条件下 (CH),高温持续时间为5天,NH4+-N含量为0.33 g/kg、T值为0.70、GI指数为0.31,T值和GI值均未能达到腐熟标准;低蛋白饲喂产生的猪粪,在静态堆肥中 (ML) 高温持续时间为0 天,NH4+-N含量为0.54 g/kg、T值为0.81、GI指数为0.25,均未能达到腐熟标准;而在好氧堆肥 (CL) 中,高温持续时间为6天,NH4+-N含量0.14 g/kg、T值为0.57、GI指数为0.96,均达到腐熟标准。  【结论】  高蛋白饲养产生的猪粪在静态和好样发酵条件下堆放14天,都不能完全腐熟。低蛋白饲喂产生的猪粪在静态堆放条件下,堆肥14天也不能达到腐熟标准。而低蛋白饲养产生的猪粪在好样条件下,可以在堆放14天时达到腐熟,因为低蛋白饲喂技术使猪粪碳氮比提高了约15%,高温发酵时长延长了40%,极大提高了猪粪短时间内的腐熟程度。因此,在循环农业中,通过上游低蛋白饲喂技术可促进下游猪粪的快速处理和循环利用。
研究简报
增氧型复混肥提高土壤氧化还原电位促进水稻养分吸收
侯俊, 徐洲, 张丁月, 朱建强
2020, 26(8): 1546-1555.   doi: 10.11674/zwyf.19500
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摘要:
  【目的】   稻田长期淹水所导致的土壤通气性差妨碍水稻的生长。探索增氧型复混肥对改善土壤通气状况的作用,为水稻专用肥研发提供理论依据。   【方法】   在复混肥制造过程中,添加特制的粘结剂和3.6%、4.8%、6.1%的过氧化钙制成具有增氧功能的复混肥OCF1、OCF2、OCF3。以Q681 (全两优681) 和EK1 (鄂科1号) 两种常规中稻品种为试材进行盆栽试验。设淹水 (WL)、增氧灌溉 (MBWI) 和分次增施过氧化钙 (FCP) 为对照,一次性基施OCF1、OCF2、OCF3 3个处理,在水稻主要生育期,测定土壤氧化还原电位、无机氮含量和pH,测定水稻叶片光合作用、水稻产量及氮磷钾养分含量。   【结果】   增氧措施OCF2和OCF3处理均能不同程度地提高移栽期、分蘖期、齐穗期和乳熟期土壤的氧化还原电位。与WL、MBWI和FCP处理相比,OCF1、OCF2和OCF3处理的土壤在分蘖期和齐穗期保持较高的氧化还原电位,其中以OCF2和OCF3的作用最明显;整个生育期,对照和各处理的土壤pH没有显著差异,与WL处理相比增氧型复混肥还可提高齐穗期土壤过氧化氢酶的活性。所有增氧处理均能够保持或显著提高耕层土壤铵态氮含量,其中OCF2和OCF3表现最明显。与WL处理相比,各增氧处理均不同程度地提高水稻叶片的光合速率,其中OCF3处理增幅最大,提高了11%以上,高于或显著高于增氧灌溉和分次增施过氧化钙处理 (MBWI和FCP)。OCF3处理的有效穗数、千粒重和产量比淹水灌溉WL处理分别提高25%、38%和107%,比MBWI和FCP处理提高29%~58%。   【结论】   增氧型复混肥能较长时间提高土壤通气性和土壤的氧化还原电位,有利于水稻对土壤养分的吸收利用。与分次追施过氧化钙和增氧灌溉相比,肥料制作过程中添加过氧化钙制备增氧型复混肥提高水稻土通气性的效果更好,操作更加方便,是提高水稻专用肥效益的有效途径。
金盏菊栽培中园林废弃物堆肥与牛粪替代泥炭的效果分析
郝丹, 张璐, 孙向阳, 龚小强
2020, 26(8): 1556-1564.   doi: 10.11674/zwyf.19475
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摘要:
  【目的】   探究园林废弃物堆肥和牛粪有机肥替代进口泥炭用于金盏菊 (Calendula officinalis L.) 无土栽培的可行性。   【方法】   在添加10% 珍珠岩和10% 蛭石 (体积比) 不变的条件下,将园林废弃物堆肥和牛粪有机肥按照V园林废弃物堆肥∶V牛粪有机肥 = 4∶0 (T1)、3∶1 (T2)、2∶2 (T3)、1∶3 (T4) 和0∶4 (T5) 配制栽培基质,并以T0处理 (10% 珍珠岩 + 10% 蛭石 + 80% 进口泥炭) 作为对照,总计6种栽培基质,用于金盏菊无土栽培。在180 天的温室培育后,测定并分析金盏菊总鲜质量、根鲜质量、地上部分鲜质量、根长、花朵数、冠幅以及株高等指标,利用冗余 (RDA) 分析探究影响金盏菊各形态指标的主要因素,并根据植株形态指标综合评价体系来评估金盏菊生长状况,最终确定不同配比的栽培基质品质的优劣。   【结果】   T0处理与T1处理的金盏菊根系发育优于T2~T5处理;T1~T5处理的金盏菊地上部分生长情况均优于对照组T0处理,其中T5处理的金盏菊株高、冠幅生长效果最优,T2处理的金盏菊花朵数增多效果最优;T1~T5处理金盏菊生物量积累均高于对照组T0处理。通过RDA分析可知,金盏菊地上部分的生长、总鲜质量和地上部分鲜质量主要受栽培基质的速效磷、速效钾、全氮、pH、电导率 (EC值) 和容重影响;金盏菊地下部分生长情况主要受栽培基质的EC值、有机质、总孔隙度、通气孔隙和持水孔隙影响。通过综合评价可知,T1处理栽培基质条件下金盏菊综合评价指数最高 (0.72),金盏菊的综合生长状况最优。   【结论】   园林废弃物堆肥和牛粪有机肥替代进口泥炭进行金盏菊无土栽培可以有效提高金盏菊品质,降低我国花卉无土栽培对进口泥炭的依赖。其中,以10% 蛭石 + 10% 珍珠岩+80% 园林废弃物堆肥对金盏菊生长最为有利,既可利用廉价的有机固体废弃物,又可提高金盏菊的生产效益。
保障我国粮食安全的肥料问题
朱兆良, 金继运
摘要(5203) [PDF 2130 KB](1941)
摘要:
肥料在保障我国粮食安全中起着不可替代的支撑作用,同时化肥养分利用率低又产生了对环境的不良影响。因此用好肥料资源、提高肥料利用效率是关系到国家粮食安全和环境质量的重大科技问题。本文实事求是地分析了我国人多、地少、耕地质量差、农田生态环境脆弱的基本国情和肥料领域面临的严重挑战;对国家种植业发展对肥料的需求,有机养分和化肥利用现状和问题、农田中化学氮肥的损失及其对环境的影响等问题进行了较为全面地综述;提出了区域用量控制与田块微调相结合的推荐施肥的理念和技术路线;形成和发展了适合分散经营和规模经营的分区养分管理和精准施肥技术体系;同时对新型肥料和有机养分资源在我国研究应用的现状和存在的问题进行了分析评述。在此基础上,提出了提高耕地综合生产能力、依靠科技进步高效利用肥料资源、按照增产潜力做好施肥区域布局等技术政策,建议针对肥料科学技术的发展形成稳定的政策支持和保障。
我国农田氮肥施用现状、问题及趋势
巨晓棠, 谷保静
摘要(4953) [PDF 2629 KB](15551)
摘要:
氮素在作物产量和品质形成中起着关键作用。本文综述了什么是合理施氮,包括施氮量、 施氮方法和时期,也包括与有机肥和秸秆还田措施的配合等。指出我国农田氮肥施用的主要问题是施肥过程和施肥后的严重损失。依据农户调查所获得的田块尺度施氮量,与田间试验合理施氮量对比分析表明,过量施氮田块占总调查田块的大约33%。依据区域尺度单位播种面积平均施氮量,与作物平均推荐施氮量对比分析表明,全国过量施氮面积占播种面积20%、 合理面积占70%、 不足面积占10%。总体而言,过量施氮现象还相当普遍,特别是在蔬菜和果树等经济作物上。本文提出了一种估算国家尺度氮肥需求量的方法,可估算出全国合理需氮量范围,称之为氮肥需求量估算法。用三种不同方法估算的我国1980~2010年间的氮肥需求量与实际氮肥使用量比较表明,如仍然依照现在的粗放施肥习惯,应该为现在的实际氮肥使用量,5年平均为N 27.9106 t 左右,正好处于合理需氮量范围的中线。在改善施肥技术基础上,我国2006~2010年间5年氮肥平均使用量应该在N 19.6106 t 左右;用五种方法预测的我国未来氮肥需求量表明,如果改善施肥技术,我国2020、 2030、 2050年合理氮肥需求量分别为N 21.0106 t、 21.7106 t、 23.1106 t;如施肥技术得不到实质性改善,依然粗放施氮,则氮肥需求量应处于合理使用量范围的中线,分别为N 30.4106 t、 31.4106 t、 33.4106 t。进一步分析了我国粮食产量和氮肥施用量与美国和西欧的差异,我国农田有机肥和碳投入对增加土壤有机碳氮库的重要性。
不同玉米秸秆还田量对土壤肥力及冬小麦产量的影响
张静, 温晓霞, 廖允成, 刘阳
摘要(3282) [PDF 929 KB](1655)
摘要:
通过田间随机区组设计试验,研究了不同玉米秸秆还田量对接茬麦田土壤碳、氮肥力及冬小麦产量的影响。结果表明,秸秆还田可以增加土壤有机质和缓解土壤氮流失,提高土壤微生物碳、氮的固持和供给效果,增加土壤微生物量C/N,提高土壤供肥水平。从不同玉米秸秆还田量的效应对比与回归分析,进一步明确在黄土高原有灌溉条件的地区,施N 138 kg/hm2,玉米秸秆还田量9000 kg/hm2,能有效提高土壤肥力,可使接茬冬小麦显著增产7.47%。
中国主要粮食作物化肥施用量与效率变化分析
摘要(4454) [PDF 876 KB](2203)
摘要:
2004年至今,在国家支农政策的推动下,农业种植结构大幅度调整,粮食产量连续增加,而且启动了全国测土配方施肥项目。采用2008年的农户调研数据与2001年进行对比,揭示了我国粮食生产体系中化肥效率的变化。结果表明,过去7年中小麦和玉米的单位面积化肥用量分别增加5.4%和29.0%,而水稻减少4.3%。全国粮食作物化肥消费总量增加1.3106 t,但占全国化肥消费总量的比重从68%下降到50%。用PFP(粮食产量除以化肥用量)表征化肥效率,发现三大粮食作物的化肥效率大小排列顺序为水稻>小麦>玉米; 7年中小麦和水稻的化肥偏生产力分别从10.6 kg/kg增加到11.9 kg/kg, 13.9 kg/kg增加到15.7 kg/kg, 玉米的化肥偏生产力从13.8 kg/kg下降到11.5 kg/kg。我国农业种植结构调整对化肥施用量影响较大。粮食作物向优势主产区集中以及机械和管理措施的改善有利于进一步提高粮食作物化肥效率,但经济作物播种面积仍在大幅增加,这将对全国化肥效率变化带来变数。
肥料重金属含量状况及施肥对土壤和作物重金属富集的影响
王美, 李书田*
摘要(5348) [PDF 1767 KB](1076)
摘要:
本文对肥料中重金属的含量状况以及施肥对土壤和农作物重金属累积影响的研究进展进行了系统分析和总结。过磷酸钙中锌(Zn)、 铜(Cu)、 镉(Cd)、 铅(Pb)含量高于氮肥、 钾肥和三元复合肥,有机-无机复混肥料中的Pb含量高于其他化肥。有机肥如畜禽粪便、 污泥及其堆肥中的重金属含量高于化肥,猪粪中的Cu、 Zn、 砷(As)、 Cd含量明显高于其他有机废弃物,鸡粪中铬(Cr)含量高;污泥和垃圾堆肥中Pb或汞(Hg)含量高。商品有机肥Zn、 Pb和镍(Ni)含量高于堆肥,Hg含量高于畜禽粪便。多数研究表明,氮磷钾配施与不施肥相比土壤Cd和Pb含量增加,施用有机肥比不施肥提高土壤Cu、 Zn、 Pb、 Cd含量。施用化肥对农作物重金属富集的影响不明确,而施用有机肥可提高作物可食部位Cu、 Zn、 Cd、 Pb 的含量,影响大小与有机肥种类、 用量、 土壤类型和pH以及作物种类等有很大关系。在今后的研究中应着重以下几个方面, 1)典型种植体系下土壤重金属的投入/产出平衡; 2)不同种植体系下长期不同施肥措施对土壤重金属含量、 有效性影响的动态趋势; 3)典型种植体系和施肥措施下土壤对重金属的最高承载年限; 4)现有施肥措施下肥料中重金属的最高限量标准。
氮肥和栽植密度对水稻产量及氮肥利用率的影响
周江明, 赵琳, 董越勇, 徐进, 边武英, 毛杨仓, 章秀福
摘要(2532) [PDF 1119 KB](1166)
摘要:
针对部分地区水稻生产中氮肥用量过高及水稻移植密度越来越低的状况,选择2个早稻和2个晚稻品种为试验材料,设置施氮水平和移植密度互作试验,分析两因素及其互作对水稻产量和氮素利用率的影响。结果表明,氮水平和移植密度对水稻产量有显著影响,但其互作效应不显著; 氮水平、移植密度及其互作对氮素利用率的影响均达显著水平。其中,低氮水平处理平均氮素利用率比高氮水平增加2.1%~5.6%; 高密度的氮素利用率比低密度增加10.1%~45.7%。说明提高移植密度,减少氮肥用量,既可通过大幅度增加有效穗来实现高产,又能显著提高氮素利用率。在资源日益短缺、生产成本渐高及面源污染越来越严重的形势下,密植少氮应是值得推广的水稻栽培技术。在本试验条件下,早稻移植密度在29.3~36.0万穴/hm2的基础上施N 153.1~169.4 kg/hm2、晚稻移植密度在23.1~30.0万穴/hm2的基础上施N 161.5~190.1 kg/hm2氮素是高产高效节氮的合理组合。
长期施肥对红壤pH、作物产量及氮、磷、钾养分吸收的影响*
蔡泽江, 孙楠, 王伯仁, 徐明岗, 黄晶, 张会民
摘要(6082) [PDF 906 KB](2089)
摘要:
在湖南祁阳典型红壤上进行不同施肥长期定位试验18年,观测了土壤pH、作物产量和氮、磷、钾养分吸收量的变化。结果表明,长期施用化学氮肥(单施氮肥、氮磷配施和氮磷钾配施)红壤pH明显下降,其中以单施氮肥降幅最大,18年降低了1.5个单位; pH降低主要发生在施肥的前8~10年,当pH下降到4.5时,其下降速度趋于缓慢并相对稳定。施用有机肥(化学肥料配施有机肥和单施有机肥),土壤pH保持稳定或较试验开始有所升高,以单施有机肥处理pH升幅最大,升高1.0个单位。不施肥和施用化学氮肥的作物产量随着施肥年限均显著降低,其中小麦产量平均每年下降11~104 kg/hm2,玉米产量平均每年下降 24~210 kg/hm2; 而施用有机肥的作物产量保持稳定或稳定增加,其中化学肥料配施有机肥的玉米产量平均每年增加 101 kg/hm2。施用化学氮肥处理(除氮磷钾配施处理的玉米外)作物产量和氮、磷、钾养分吸收量与土壤pH均存在极显著正相关。可见,pH降低是作物产量和氮、磷、钾养分吸收降低的主要原因之一; 而施用有机肥能改善红壤酸度,尤其是化学肥料配施有机肥能获得持续高产,是红壤区的最佳施肥模式。
小麦和玉米秸秆腐解特点及对土壤中碳、氮含量的影响
南雄雄, 田霄鸿, 张琳, 游东海, 吴玉红, 曹玉贤
摘要(3797) [PDF 1163 KB](1556)
摘要:
通过室内模拟培养试验,揭示了不同水分条件下小麦和玉米秸秆在土壤中的腐解特点及对土壤碳、氮含量的影响。结果表明, 1)水分条件对有机物质腐解的影响较大,在32 d 的培养期间,相对含水量为60%(M60)时,土壤CO2释放速率始终低于含水量80%(M80)的处理。M60条件下释放的CO2-C 量占秸秆腐解过程中释放碳总量的40.1%,而M80条件下达到51.5%; M60条件下,添加秸秆土壤中有机碳含量平均提高2.24 g/kg,显著高于M80条件下的1.43 g/kg。2)添加玉米秸秆的土壤,在培养期内CO2释放速率始终高于小麦秸秆处理,CO2-C 累积释放量和有机碳净增量分别为408.35 mg/pot和2.12 g/kg; 而小麦秸秆处理分别仅为378.94 mg/pot和1.56 g/kg,两种秸秆混合的处理介于二者之间。3)与未添加秸秆相比,土壤中添加小麦或玉米秸秆后,土壤有机碳、微生物量碳、全氮和微生物量氮含量均显著提高,且数量上总体趋势表现为: 玉米秸秆>两种秸秆混合>小麦秸秆。可见,适宜水分条件有利于秸秆腐解过程中秸秆中碳向无机碳方向转化,而不利于向土壤有机碳方向转化; 且玉米秸秆比小麦秸秆更易腐解。秸秆在土壤中腐解对补充土壤碳、氮作用很大,可改善土壤微生物生存条件,提高土壤质量。
绿肥对植烟土壤酶活性及土壤肥力的影响
叶协锋, 杨超, 李正, 敬海霞
摘要(4378) [PDF 1194 KB](724)
摘要:
通过田间试验,研究翻压绿肥对植烟土壤酶活性及土壤肥力的影响。结果表明, 翻压绿肥能够明显提高土壤酶活性和土壤肥力水平,当绿肥翻压量在15000 kg/hm2以上时,尤其在22500~30000 kg/hm2之间时对土壤各项指标的影响更加明显。与对照相比,翻压绿肥的各处理土壤脲酶、 酸性磷酸酶、 蔗糖酶、 过氧化氢酶增幅分别为13.10%2~3.81%、 12.92%~29.38%、 75.35%~234.51%、 29.17%~37.08%; 土壤有机质、 全氮、 碱解氮、 有效磷、 速效钾、 pH、 孔隙度增幅分别为13.01%~70.41%、 6.42%~27.52%、 1.14%~10.99%、 15.97%~34.99%、 10.28%~38.30%、 2.74%~7.05%、 0.19%~2.50%,土壤容重降幅为1.47%~5.15%。简单相关分析表明,脲酶、 酸性磷酸酶、 蔗糖酶、 过氧化氢酶4种酶之间以及4种酶与土壤理化因子之间均有极显著的相关关系,而土壤酶活性之间的相互关系表明,土壤酶在促进土壤有机物质转化中不仅显示其专性特性,同时也存在共性关系; 典型相关分析结果为,第一对典型变量线性函数反映了土壤酶活性和土壤养分因子对土壤综合肥力水平的影响,第二对典型变量线性函数反映了施入绿肥对土壤内部重要的生理生化过程变化的影响; 主成分分析结果显示,第一主成分反映了土壤的综合肥力水平,所有因子均对土壤肥力水平起到了正效应,土壤酶活性能够和土壤理化因子共同评价土壤综合肥力水平。以上结果说明,翻压绿肥后土壤生物过程活跃,有利于土壤有机物质的转化和烤烟正常生长所需的营养供应。
有机肥和化肥长期施用对土壤活性有机氮组分及酶活性的影响
宋震震, 李絮花, 李娟, 林治安, 赵秉强
摘要(3419) [PDF 1228 KB](1272)
摘要:
本文以中国农业科学院山东禹城长期定位施肥试验为平台,研究了长期施用有机肥和化肥26年后对土壤活性氮库不同组分[颗粒有机氮(POM-N)、 可溶性有机氮(DON)、 微生物量氮(SMBN)及轻组有机氮(LFOM-N)]及土壤酶活性的影响。结果表明,与不施肥相比,长期施肥显著提高了土壤全氮、 颗粒有机氮、 可溶性有机氮、 微生物量氮以及轻组有机氮的含量,长期施有机肥效果好于化肥,施用高量有机肥效果好于施用常量有机肥。常量施用量下,50%有机肥和50%化肥配施处理其土壤全氮和活性有机氮库各组分含量与高量化肥处理的相当。长期施化肥处理土壤全氮及活性有机氮库各组分含量随施肥量的增加而显著增高。POM-N对土壤全氮的贡献率最高,且明显受施肥方式的影响,LFOM-N对土壤全氮的贡献率不随施肥方式的改变而变化。长期施肥处理土壤脲酶、 碱性磷酸酶和蔗糖酶活性显著增加,它们之间及与土壤全氮、 速效磷及有机碳含量间呈现显著或极显著相关性,脲酶活性与土壤各活性氮组分间也存在显著或极显著相关性; 但长期施肥后土壤过氧化氢酶的活性低于不施肥